Oncopeltus fasciatus , conocida como la chinche grande del algodoncillo , es un hemíptero (chinche verdadera)de tamaño mediano de la familia Lygaeidae . [2] Se distribuye por toda América del Norte , desde América Central a través de México y el Caribe hasta las áreas del sur de Canadá . [2] Costa Rica representa el límite sur de este insecto. [3] Habita áreas perturbadas, bordes de caminos y pastizales abiertos. [4] Debido a esta amplia distribución geográfica, este insecto exhibe diferentes compensaciones en el ciclo de vida según la ubicación de la población, incluidas diferencias en la longitud del ala y otros rasgos según la ubicación. [5] [6]
Los adultos pueden medir de 11 a 12 mm de largo y tienen un patrón rojo/naranja y negro en forma de X en sus alas debajo del triángulo que es típico de los hemípteros. [7] Esta característica hace que el insecto sea fácil de ver, actuando como una advertencia aposemática para los depredadores de su desagrado. O. fasciatus exhibe mimetismo mülleriano y es nocivo para los depredadores. El lado ventral del cuarto segmento abdominal tiene una banda negra en el macho y dos manchas negras en la hembra. Los juveniles nacen principalmente rojos con antenas negras y algunas manchas negras, a lo largo del crecimiento se desarrollan las manchas negras, así como las almohadillas de las alas. Los huevos de este insecto son de color naranja brillante y fácilmente detectables. [8] [9]
Esta gran chinche de algodoncillo es un insecto hemimetábolo , lo que significa que crece en etapas llamadas estadios y pasa por una metamorfosis incompleta , exhibiendo pequeños cambios a lo largo del desarrollo, como cambios de coloración, desarrollo de alas y genitales. O. fasciatus comienza como un huevo y experimenta cuatro etapas ninfales durante 28 a 30 días antes de mudar a la edad adulta. [10] Las hembras se vuelven sexualmente receptivas a los pocos días de la edad adulta. La ubicación geográfica tiene un gran efecto en la tasa de producción de huevos y el tamaño de la nidada , aunque el aumento intrínseco en la reproducción depende de a qué esté aclimatado el individuo. Por ejemplo, dos poblaciones cercanas (a 60 km de distancia) que residen en una pendiente pronunciada tienen diferentes temperaturas óptimas de reproducción, donde la población adaptada más fría (más alta) está a 23 °C y la población más cálida (más baja) está adaptada a 27 °C. El mayor tamaño de nidada ocurre en las poblaciones de Puerto Rico, Florida y Texas con 30-50 huevos por nidada. El tamaño de puesta más bajo se encontró en California, con 25 a 30 huevos por puesta. Iowa y Maryland (poblaciones del norte) exhibieron un tamaño de puesta entre los dos extremos, de 25 a 35 huevos por puesta.
En condiciones favorables ( trópicos ) la reproducción ocurre continuamente durante todo el año, en condiciones menos favorables ( zonas templadas ) la reproducción ocurre durante los meses más cálidos. [11] Reproducirse cuando llegan los migrantes introduce un flujo genético entre las poblaciones del norte y del sur, esto proporciona una ventaja a las poblaciones de rango medio (climas variables) porque las hembras pueden asegurar la variabilidad genética. La chinche de algodoncillo puede producir de una a tres generaciones por año dependiendo del clima y la ubicación geográfica. O. fasciatus exhibe una fuerte selección para la supervivencia y detendrá la reproducción como compensación si las condiciones no son ideales.
La diapausa ocurre en días cortos y en días fríos en regiones templadas y ocasionalmente ocurre durante la estación seca en regiones tropicales. La mayoría de las poblaciones de la chinche de algodoncillo hibernan, generalmente después de migrar a sus sitios de hibernación debido a desencadenantes ambientales como la temperatura y el fotoperiodo . [12] Sin embargo, el fotoperiodo solo predice la hibernación en áreas donde la duración del día afecta la maduración de las algodoncillos. Por lo tanto, no ocurre hibernación en regiones tropicales, ya que no proporciona una ventaja adaptativa.
O. fasciatus se puede separar en migratorios y no migratorios. Palmer y Dingle [13] demostraron que las poblaciones del norte, como la de Iowa, muestran la mayor tendencia a los vuelos de larga distancia y son altamente migratorias . Por el contrario, las poblaciones del sur, como las de Puerto Rico, muestran la menor tendencia y son sedentarias. [14] Las poblaciones del sur crecen estacionalmente, ya que los migrantes aparecen por primera vez a fines de la primavera y mediados del verano. [15] Se ha descrito un síndrome migratorio en la población del norte, lo que significa que los rasgos como la longitud del ala, la fecundidad, el tiempo de desarrollo y la duración del vuelo están todos correlacionados genéticamente. Groeters y Dingle [16] sugirieron que la selección es específica del entorno de las poblaciones debido a las pequeñas correlaciones entre las estrategias de historia de vida a lo largo de los rangos geográficos. Una compensación entre la migración y los rasgos de historia de vida puede ser la causa de una distribución geológica tan amplia. Attisano [17] sugirió que los factores genéticos, así como las señales ambientales, desencadenan la migración en algunos individuos. Como los vuelos de larga duración disminuyen con la disminución de la latitud, la temperatura es un factor importante que influye en la migración. Además, este movimiento se correlaciona con la floración de las algodoncillos, lo que proporciona más evidencia de que los desencadenantes ambientales se relacionan con la migración. Se cree que las hembras más grandes asignan recursos a la migración simplemente porque tienen más para gastar. Se cree que los individuos más pequeños utilizan mecanismos alternativos; uno de ellos es la reabsorción de ovocitos para obtener energía. El hecho de que estos insectos regresen a los entornos del norte después de la migración podría ser la influencia de una predisposición genética o la selección debido al hacinamiento y la mayor competencia intraespecífica por los recursos en las áreas del sur. [18]
Las poblaciones tropicales migran distancias más cortas que las templadas porque la variación espacial de su huésped elegido es mucho mayor, por lo que es ventajoso buscar nuevas congregaciones de plantas en lugar de tolerar el agotamiento de los recursos.
O. fasciatus es un herbívoro especializado que consume frecuentemente semillas de algodoncillo . [19] Además de su dieta basada en plantas, se ha observado que O. fasciatus se alimenta de pulgones , huevos de oruga monarca y larvas, mostrando un comportamiento oportunista. [4] [20]
Este insecto también se alimenta de A. nivea , Sarcostemma clausa , Calotropis procera y Nerium oleander . Las poblaciones del sur a menudo consumen Asclepias curassavica, una algodoncillo tropical. [ cita requerida ] Cuando se le dieron semillas de girasol en un laboratorio, este insecto obtuvo el 90% de sus lípidos, el 50% de su proteína y el 20% de sus carbohidratos, lo que lo convirtió en un alimentador eficiente. [19] Los compuestos tóxicos en las algodoncillos también son secuestrados, lo que le da a este insecto su toxicidad.
Los adultos deambulan durante el día en busca de alimento, ya que las algodoncillos viven en parches que pueden variar en tamaño y distancia entre sí. Cuando encuentran un folículo, inyectan saliva en él a través de sus largos hocicos, lo que predigiere la semilla y permite que O. fasciatus la succione a través de su bomba anterior y faringe. A menudo, varios individuos se alimentan de un folículo, lo que sugiere que se emite una señal al alimentarse de individuos que indican una buena fuente de alimento. Se ha demostrado que los adultos tienen más probabilidades de encontrar una fuente de alimento cuando otro adulto ya se está alimentando de ella, lo que respalda aún más el concepto de señalización. Ocasionalmente, se ve a las hembras alimentándose de exoesqueletos desprendidos de individuos que mudan. Rara vez, se observa canibalización en entornos de laboratorio. [21]
Los juveniles de O. fasciatus requieren de las semillas de plantas de algodoncillo para su desarrollo y crecimiento. Los adultos pueden sobrevivir con otros tipos de semillas, como las de girasol, sandía, almendra y anacardo, como se muestra en poblaciones de laboratorio. Las ninfas viven en grandes grupos de unos 20 individuos en la planta. [11] Los juveniles tienen un intestino discontinuo de tres partes que actúa de manera similar a un buche, ventrículo e íleon , pero estas son las tres partes del intestino medio y no hay conexión con el íleon verdadero antes de la etapa adulta. [19] Durante el estadio final del desarrollo, el aceite se acumula, tal vez para permitir una absorción más eficiente de nutrientes, ayudar en la osmorregulación o preservar la limpieza del hábitat. Se expulsa dentro de las 24 horas posteriores a la muda a adulto, una vez que se forma una conexión patente entre el intestino medio y el íleon. [19]
Este insecto se utiliza a menudo como organismo modelo y se cría para experimentos de laboratorio debido a que es fácil de criar y manipular, tiene un tiempo de desarrollo corto, pocos estadios y una alta fecundidad . [22] La ubicación filogenética de O. fasciatus es ideal para usar como un grupo externo para hacer comparaciones con insectos holometábolos más derivados , actuando como un organismo valioso para el estudio de patrones evolutivos.
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