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Piezas bucales de insectos

El desarrollo de las piezas bucales de los insectos, desde las primitivas piezas bucales masticadoras de un saltamontes en el centro (A), hasta el tipo lamedor (B) de una abeja, el tipo sifón (C) de una mariposa y el tipo chupador (D) de una hembra. mosquito. Leyenda: a , antenas; c , ojo compuesto; lb , labio; lr , labrum; md , mandíbulas; mx , maxilares; hipofaringe hp .

Los insectos tienen piezas bucales que pueden variar mucho entre especies de insectos, ya que están adaptadas a modos particulares de alimentación. Los primeros insectos tenían aparatos bucales masticadores. La mayor parte de la especialización de las piezas bucales es para perforar y chupar, y este modo de alimentación ha evolucionado varias veces de forma independiente. Por ejemplo, los mosquitos (que son verdaderas moscas) y los pulgones (que son verdaderos insectos ) perforan y chupan, aunque las hembras de los mosquitos se alimentan de sangre de animales, mientras que los pulgones se alimentan de fluidos vegetales.

Evolución

Como la mayoría de las características externas de los artrópodos, las piezas bucales de los Hexapoda son muy derivadas. Las piezas bucales de los insectos muestran una multitud de mecanismos funcionales diferentes en una amplia diversidad de especies de insectos. Es común que se conserve una homología significativa, con estructuras coincidentes que se forman a partir de primordios coincidentes y que tienen el mismo origen evolutivo. Sin embargo, incluso si las estructuras son casi idénticas física y funcionalmente, es posible que no sean homólogas; sus funciones y apariencia análogas podrían ser producto de una evolución convergente .

Insectos masticadores

Los trophi, o piezas bucales de una langosta, un típico insecto masticador:
1 labrum
2 mandíbulas;
3 Maxilares
4 Labios
5 Hipofaringe

Ejemplos de insectos masticadores incluyen libélulas , saltamontes y escarabajos . Algunos insectos no tienen aparato bucal masticador cuando son adultos, pero mastican alimentos sólidos en su fase larvaria . Las polillas y las mariposas son ejemplos importantes de tales adaptaciones.

Mandíbula

Las mandíbulas de una hormiga toro.
Abeja europea ( Apis mellifera ) lamiendo piezas bucales, mostrando labios y maxilares

Un insecto masticador tiene un par de mandíbulas, una a cada lado de la cabeza. Las mandíbulas son caudales al labrum y anteriores a los maxilares . Normalmente, las mandíbulas son las piezas bucales más grandes y robustas de un insecto masticador, y las utiliza para masticar (cortar, desgarrar, triturar, masticar) alimentos. Dos conjuntos de músculos mueven las mandíbulas en el plano coronal de la boca: los músculos abductores separan las mandíbulas de los insectos ( lateralmente ); Los músculos aductores los unen ( medialmente ). Lo hacen principalmente al abrir y cerrar las mandíbulas para alimentarse, pero también al utilizar las mandíbulas como herramientas o posiblemente en la lucha.

En los insectos masticadores carnívoros, las mandíbulas suelen ser particularmente dentadas y parecidas a cuchillos, y a menudo con puntas perforantes. En los insectos masticadores herbívoros las mandíbulas tienden a ser más anchas y planas en sus caras opuestas, como por ejemplo en las orugas .

En los machos de algunas especies, como las de Lucanidae y algunas Cerambycidae , las mandíbulas están modificadas hasta tal punto que no cumplen ninguna función de alimentación, sino que se utilizan para defender los lugares de apareamiento de otros machos. En algunas hormigas y termitas , las mandíbulas también cumplen una función defensiva (particularmente en las castas de soldados). En las hormigas toro , las mandíbulas son alargadas y dentadas, utilizadas tanto como apéndices de caza como defensivos. En las abejas, que se alimentan principalmente mediante el uso de una trompa, el uso principal de las mandíbulas es manipular y dar forma a la cera, y muchas avispas del papel tienen mandíbulas adaptadas para raspar e ingerir fibras de madera.

Maxilar superior

Situados debajo (caudal a) las mandíbulas, los maxilares pares manipulan y, en los insectos masticadores, mastican parcialmente los alimentos. Cada maxilar consta de dos partes, el cardo proximal (plural cardines ) y los estípites distales (plural stipites ). En el vértice de cada estípite hay dos lóbulos, la lacinia interna y la galea externa (plurales laciniae y galeae ). En el margen exterior, la galea típica es una estructura ahuecada o en forma de pala, ubicada sobre el borde exterior del labio. En los insectos no masticadores, como los lepidópteros adultos, los maxilares pueden adaptarse drásticamente a otras funciones.

A diferencia de las mandíbulas, pero al igual que los labios, los maxilares tienen palpos laterales en sus estípites. Estos palpos sirven como órganos del tacto y del gusto en la alimentación y en la inspección de posibles alimentos y/o presas.

En los insectos masticadores, los músculos aductores y abductores se extienden desde el interior del cráneo hasta las bases de los estípites y cardinos, de forma muy parecida a lo que ocurre con las mandíbulas al alimentarse y también al utilizar los maxilares como herramientas. Hasta cierto punto, los maxilares son más móviles que las mandíbulas, y las galeas, las lacinias y los palpos también pueden moverse un poco hacia arriba y hacia abajo, en el plano sagital , tanto para alimentarse como para trabajar, por ejemplo, en la construcción de nidos de las avispas que embadurnan el barro. .

Los maxilares en la mayoría de los insectos funcionan en parte como mandíbulas en la alimentación, pero son más móviles y menos esclerotizados que las mandíbulas, por lo que son más importantes para manipular alimentos blandos, líquidos o particulados que para cortar o triturar alimentos como el material que requiere las mandíbulas. cortar o aplastar.

Al igual que las mandíbulas, los maxilares están inervados por los ganglios subesofágicos .

labio

El labio suele ser una estructura aproximadamente cuadrilátera, formada por maxilares secundarios fusionados y emparejados. [1] Es el componente principal del suelo de la boca. Normalmente, junto con los maxilares, el labio ayuda a la manipulación de los alimentos durante la masticación .

Ninfa de libélula que se alimenta de peces que ha capturado con sus labios y arrebatado a las otras piezas bucales para comer. El labio es apenas visible desde un lado, entre los pares de patas frontales.

Sin embargo, el papel del labio en algunos insectos está adaptado a funciones especiales; quizás el ejemplo más dramático esté en las fauces de las ninfas de los Odonata , las libélulas y los caballitos del diablo . En estos insectos, el labio se pliega cuidadosamente debajo de la cabeza y el tórax, pero el insecto puede sacarlo para atrapar a su presa y llevarla de regreso a la cabeza, donde las piezas bucales masticadoras pueden demolerla y tragar las partículas. [2] [ ¿ fuente poco confiable? ]

El labio está adherido al extremo posterior de la estructura llamada cibario , y su amplia porción basal se divide en regiones llamadas submentum , que es la parte proximal, mentum en el medio y prementum , que es la sección distal, y más anterior.

El premento lleva una estructura llamada lígula ; este consta de un par interno de lóbulos llamados glosas y un par lateral llamado paraglosos . Estas estructuras son homólogas a la lacinia y la galea del maxilar superior. Los palpos labiales que se encuentran a los lados del labio son las contrapartes de los palpos maxilares. Al igual que los palpos maxilares, los palpos labiales ayudan a la función sensorial al comer. En muchas especies, la musculatura del labio es mucho más compleja que la de las otras mandíbulas, porque en la mayoría, la lígula, los palpos y el premento se pueden mover de forma independiente.

El labio está inervado por los ganglios subesofágicos. [3] [4] [5]

En la abeja melífera , el labio se alarga para formar un tubo y una lengua, y estos insectos se clasifican en aparatos bucales tanto para masticar como para lamer. [6]

La polilla de la seda salvaje ( Bombyx mandarina ) es un ejemplo de insecto que tiene palpos labiales pequeños y no tiene palpos maxilares. [7]

hipofaringe

La hipofaringe es una estructura algo globular, ubicada medialmente a las mandíbulas y los maxilares. En muchas especies es membranoso y está asociado a glándulas salivales. Ayuda a tragar la comida. La hipofaringe divide la cavidad bucal en dos partes: el cibario o bolsa dorsal de alimento y el salivario ventral en el que se abre el conducto salival.

Insectos succionadores

Las mariposas enrollan la trompa cuando no se alimentan.

Esta sección trata únicamente de los insectos que se alimentan chupando líquidos, por regla general sin perforar primero la comida, y sin pasar esponjas ni lamerlos. Ejemplos típicos son las polillas y las mariposas adultas . Como suele ocurrir con los insectos, existen variaciones: algunas polillas, como las especies de Serrodes y Achaea , perforan la fruta hasta el punto de que se consideran plagas graves de los huertos. [8] Algunas polillas no se alimentan después de salir de la pupa y tienen piezas bucales vestigiales muy reducidas o ninguna en absoluto. Todos los lepidópteros adultos, excepto unos pocos, carecen de mandíbulas (la superfamilia conocida como polillas mandibuladas tienen mandíbulas completamente desarrolladas en la edad adulta), pero también tienen el resto de piezas bucales en forma de un tubo de succión alargado, la probóscide.

Probóscide

La probóscide, como se ve en los Lepidópteros adultos, es una de las características definitorias de la morfología del orden; es un tubo largo formado por las galeas pareadas de los maxilares. A diferencia de los órganos succionadores de otros órdenes de insectos, la probóscide de los lepidópteros puede enrollarse tan completamente que cabe debajo de la cabeza cuando no está en uso. Durante la alimentación, sin embargo, se extiende hasta alcanzar el néctar de las flores u otros fluidos. En ciertos polinizadores especializados, la probóscide puede tener varias veces la longitud del cuerpo de la polilla.

Insectos perforadores y chupadores.

Varios órdenes de insectos (o más precisamente familias dentro de ellos) tienen piezas bucales que perforan los alimentos para permitir la succión de fluidos internos. Algunos son herbívoros, como pulgones y saltahojas , mientras que otros son carnívoros, como chinches asesinas y mosquitos hembra .

Estiletes

Piezas bucales de un mosquito hembra que se alimenta de sangre. El labio flexible sostiene el haz de estiletes que penetra la piel del huésped.

En las hembras de los mosquitos, todas las piezas bucales son alargadas. El labio encierra todas las demás piezas bucales, los estiletes, como una funda. El labrum forma el tubo de alimentación principal, a través del cual se succiona la sangre. Las puntas afiladas del labrum y del maxilar perforan la piel del huésped. Durante la perforación, el labio permanece fuera de la piel del alimento, alejándose de los estiletes. [9] La saliva que contiene anticoagulantes se inyecta en el alimento y se extrae la sangre, cada uno a través de diferentes tubos.

Probóscide

La característica definitoria del orden Hemiptera es la posesión de piezas bucales donde las mandíbulas y los maxilares se modifican en una probóscide, envuelta dentro de un labio modificado, que es capaz de perforar tejidos y succionar líquidos. Por ejemplo, los verdaderos insectos, como los chinches escudo , se alimentan de los fluidos de las plantas. Los insectos depredadores, como los insectos asesinos , tienen las mismas piezas bucales, pero se utilizan para perforar las cutículas de las presas capturadas.

Insectos esponjadores

Trompa de la mosca ( Gonia capitata ): nótese también los palpos labiales que sobresalen .

etiqueta

La mosca doméstica es un insecto típico que hace esponjas. La superficie del labelo está cubierta por diminutos canales alimentarios, formados por la hipofaringe y la epifaringe alargadas entrelazadas, formando una trompa que se utiliza para canalizar el alimento líquido hacia el esófago. El canal alimentario atrae alimentos líquidos y licuados hacia el esófago por acción capilar . La mosca doméstica puede comer alimentos sólidos segregando saliva y frotándola sobre el alimento. A medida que la saliva disuelve la comida, la solución pasa a la boca en forma líquida. [10]

Referencias

  1. ^ Richards, OW; Davies, RG (1977). Libro de texto general de entomología de Imms: Volumen 1: Estructura, fisiología y desarrollo . Berlín: Springer. ISBN 0-412-61390-5.[ página necesaria ]
  2. ^ Cabeza, mandíbulas y labio inusual de ninfa libélula (visto desde abajo)
  3. ^ Piezas bucales para insectos
  4. ^ Piezas bucales para insectos - Sociedad de entomólogos aficionados (AES)
  5. ^ "Estructura y función del aparato bucal de los insectos" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 10 de junio de 2010 . Consultado el 8 de enero de 2016 .
  6. ^ "Hymenoptera: hormigas, abejas y avispas", CSIRO , consultado el 8 de abril de 2012
  7. ^ Heppner, John B; Richman, David B; Naranjo, Steven E; Habeck, Dale; Asaro, Cristóbal; Boevé, Jean-Luc; Baumgärtner, Johann; Schneider, David C; Lambdin, París; Cueva, Ronald D; Ratcliffe, Brett C; Heppner, John B; Baldwin, Rebecca W; Scherer, arcilla W; Frank, J. Howard; Dunford, James C; Somma, Luis A; Richman, David. B; Krafsur, ES; Crooker, Allen; Heppner, John B; Capinera, John L; Menalled, Fabián D; Liebman, Matt; Capinera, John L; Teal, Peter EA; Hoy, Marjorie A; Lloyd, James E; Sivinski, John; et al. (2008). "Polillas del gusano de seda (Lepidoptera: Bombycidae)". Enciclopedia de Entomología . págs. 3375–6. doi :10.1007/978-1-4020-6359-6_4198. ISBN 978-1-4020-6242-1.
  8. ^ Walter Reuther (1989). La industria de los cítricos: protección de cultivos, tecnología poscosecha e historia temprana de la investigación de los cítricos en California. Publicaciones de la UCANR. págs.64–. ISBN 978-0-931876-87-5.
  9. ^ Zahrán, Nagwan; Sawires, Sameh; Hamza, Ali (25 de octubre de 2022). "Piezas bucales perforantes y chupadoras sensilla de mosquito irradiado, Culex pipiens (Diptera: Culicidae) con radiación gamma". Informes científicos . 12 (1): 17833. doi : 10.1038/s41598-022-22348-0. PMC 9596698 . PMID  36284127. 
  10. ^ Mehlhorn, Heinz (2001). Referencia enciclopédica de parasitología: biología, estructura, función. Medios de ciencia y negocios de Springer. pag. 310.ISBN _ 978-3-540-66819-0.

enlaces externos