JESUS GARCIAS
Cómo se transforma la mariposa monarca. Los insectos han maravillado al hombre desde tiempos inmemoriales. Son organismos fascinantes que nos sorprenden no sólo por su gran diversidad de formas, tamaños y coloridos, sino también por las adaptaciones morfológicas y fisiológicas que presentan para establecerse en diferentes hábitatas y hacer frente a los cambios del medio. Esta "plasticidad" les permite también sobrevivir gracias al uso de diferentes estrategias, ya sean hábitos alimenticios o reproductivos, entre otros.
Una excelente estrategia que adoptaron los insectos para adaptarse mejor a diferentes medios es la metamorfosis, que es el cambio de forma a través de diferentes estadios durante la vida de los organismos. Los estadios por los que pasa el individuo durante la metamorfosis son: huevo, larva, pupa y adulto.
Algunas veces los cambios son muy pequeños y los especimenes jóvenes (estadio juvenil) son muy similares en forma a los adultos (estadio adulto), el cambio se da principalmente en el tamaño. A este fenómeno se le conoce como metamorfosis simple y se da, entre otros, en chinches y pulgones de las plantas.
En otros casos, los individuos jóvenes y los adultos son muy diferentes, tanto en forma como en tamaño y hábitos. Esto se conoce como metamorfosis completa y puede ser observado en las mariposas.
Metamorfosis simple.
Los insectos que pasan por este fenómeno tienen individuos jóvenes -llamados ninfas- muy parecidos a los adultos. Si son organismos que poseen alas, éstas se desarrollan externamente durante los estadios inmaduros; no hay estadio de pupa antes de la última muda, en la cual el individuo alcanza su talla final.
Hay varios tipos de metamorfosis simple:
a) Ametábola ("sin" metamorfosis). Los insectos que presentan este tipo de desarrollo no tienen alas en su etapa adulta y la única diferencia entre la ninfa y el adulto es el tamaño. Ejemplos de organismos con este tipo de metamorfosis son los protura, los colémbola y los tisanuro.
b) Hemimetábola (con metamorfosis "incompleta"). Las ninfas son acuáticas o viven en las agallas de las plantas. Difieren considerablemente de los adultos. Organismos de este tipo son las libélulas, cuyas ninfas son acuáticas y los individuos adultos son alados.
c) Parametábola (con metamorfosis "gradual"). Los individuos adultos son alados y tanto las ninfas como los adultos viven en el mismo hábitat y el cambio principal es en el tamaño. El insecto palo y la mantis religiosa tienen este tipo de desarrollo.
Metamorfosis completa.
Los insectos con este fenómeno tienen un estadio pupal o pupa antes de la última muda, en el cual el individuo no se mueve y tiene un cambio muy considerable hacia la forma adulta. Si presentan alas, éstas se desarrollan internamente durante los estadios inmaduros. Poseen estadios larvales o inmaduros completamente diferentes del estadio adulto y la mayoría de las veces viven en diferentes hábitats, poseyendo diferentes hábitos. A estos organismos se les conoce como holometábolos y, como ejemplo, podemos señalar a las mariposas.
Este mecanismo permite sortear condiciones adversas como el invierno o la sequía, entre otras, e implica la interacción de diferentes fenómenos y cambios en los individuos. Para comprender mejor cómo sucede la metamorfosis, veamos qué ocurre en el caso de la mariposa monarca.
Ésta (cuyo nombre científico es Danaus plexipus), ha sido muy admirada por el fenómeno de migración en el que participa, pues uno no puede imaginarse cómo puede soportar un viaje tan largo un insecto tan pequeño y frágil; se han desarrollado muchos estudios al respecto. Sin embargo, también son de so
rprender todos los cambios fisiológicos y morfológicos que los individuos de esta especie sufren a lo largo de su vida.
Como todas las mariposas, la monarca pasa por todos los estadios que suponen una metamorfosis completa: huevo, larva, pupa y adulto.
El huevo de la monarca es de un color que va del blanco grisáceo al crema y tiene forma semejante a un barril (foto 2). Vive en estado de huevo aproximadamente 7 días. Este estadio no puede considerarse en realidad una muda pues la larva se encuentra dentro del huevo y va creciendo hasta que sale y se come el cascarón. En las primeras etapas el animal tiene forma de gusano y pasa por cinco estadios larvarios en los cuales va aum
entando de tamaño. Las larvas tienen franjas transversales de color negro, amarillo y blanco (foto 3) y se dedican principalmente a comer. El animal vive en este estadio juvenil aproximadamente tres semanas. En cada muda (de las cinco por las que pasa como larva) forma un nuevo exoesqueleto suave que se va expandiendo por la presión sanguínea y que posteriormente, por acción química, se endurece. En cada muda el exoesqueleto viejo se rompe y sale la larva en el siguiente estadio.
A fin de prepararse para convertirse en pupa, la larva deja de comer y elimina lo que le haya quedado de alimento en su tracto digestivo. La pupa deja el último exoesqueleto viejo de larva y permanece inmóvil.
El animal posee un sistema endocrino muy complejo y el control de la metamorfosis es realizado principalmente por tres hormonas. La primera es la hormona cerebral, producida precisamente por las células neurosecretoras del cerebro, que estimula las glándulas de la muda. Estas glándulas secretan, a su vez, ecdisona, la segunda hormona, que promueve el crecimiento de la larva. Aunada a estas dos actúa la hormona juv
enil, tercera hormona, cuyo trabajo es inhibir la metamorfosis. Una vez que la mariposa ha alcanzado el último estadio larval, se deja de producir ésta, para permitir a la ecdisona promover la formación de la pupa.
La pupa es aparentemente inactiva y no se alimenta. Sin embargo, a pesar de que no posee actividad visible, es cuando el animal realiza más actividad fisiológica y en ella se llevan a cabo cambios considerables.
En este momento se produce la histólisis, proceso en el que las estructuras de la larva se transforman en el material que se va a utilizar en el desarrollo de las estructuras adultas, y la histogénesis, proceso en el que se desarrollan las estructuras adultas.
Este mecanismo permite sortear condiciones adversas como el invierno o la sequía, entre otras, e implica la interacción de diferentes fenómenos y cambios en los individuos. Para comprender mejor cómo sucede la metamorfosis, veamos qué ocurre en el caso de la mariposa monarca.
Ésta (cuyo nombre científico es Danaus plexipus), ha sido muy admirada por el fenómeno de migración en el que participa, pues uno no puede imaginarse cómo puede soportar un viaje tan largo un insecto tan pequeño y frágil; se han desarrollado muchos estudios al respecto. Sin embargo, también son de so
rprender todos los cambios fisiológicos y morfológicos que los individuos de esta especie sufren a lo largo de su vida.Como todas las mariposas, la monarca pasa por todos los estadios que suponen una metamorfosis completa: huevo, larva, pupa y adulto.
El huevo de la monarca es de un color que va del blanco grisáceo al crema y tiene forma semejante a un barril (foto 2). Vive en estado de huevo aproximadamente 7 días. Este estadio no puede considerarse en realidad una muda pues la larva se encuentra dentro del huevo y va creciendo hasta que sale y se come el cascarón. En las primeras etapas el animal tiene forma de gusano y pasa por cinco estadios larvarios en los cuales va aum
entando de tamaño. Las larvas tienen franjas transversales de color negro, amarillo y blanco (foto 3) y se dedican principalmente a comer. El animal vive en este estadio juvenil aproximadamente tres semanas. En cada muda (de las cinco por las que pasa como larva) forma un nuevo exoesqueleto suave que se va expandiendo por la presión sanguínea y que posteriormente, por acción química, se endurece. En cada muda el exoesqueleto viejo se rompe y sale la larva en el siguiente estadio.A fin de prepararse para convertirse en pupa, la larva deja de comer y elimina lo que le haya quedado de alimento en su tracto digestivo. La pupa deja el último exoesqueleto viejo de larva y permanece inmóvil.
El animal posee un sistema endocrino muy complejo y el control de la metamorfosis es realizado principalmente por tres hormonas. La primera es la hormona cerebral, producida precisamente por las células neurosecretoras del cerebro, que estimula las glándulas de la muda. Estas glándulas secretan, a su vez, ecdisona, la segunda hormona, que promueve el crecimiento de la larva. Aunada a estas dos actúa la hormona juv
enil, tercera hormona, cuyo trabajo es inhibir la metamorfosis. Una vez que la mariposa ha alcanzado el último estadio larval, se deja de producir ésta, para permitir a la ecdisona promover la formación de la pupa.La pupa es aparentemente inactiva y no se alimenta. Sin embargo, a pesar de que no posee actividad visible, es cuando el animal realiza más actividad fisiológica y en ella se llevan a cabo cambios considerables.
En este momento se produce la histólisis, proceso en el que las estructuras de la larva se transforman en el material que se va a utilizar en el desarrollo de las estructuras adultas, y la histogénesis, proceso en el que se desarrollan las estructuras adultas.
Las fuentes principales de material para la histogénesis son la hemolinfa (que es el equivalente a la sangre humana), el cuerpo graso (órgano fuente de energía en los insectos) y el tejido histolizado (como los músculos de la larva). Las alas y las patas se desarrollan de la cutícula (la piel endurecida de todo insecto, o exoesqueleto, cuya composición es de quitina) de la larva. En el último estadio larvario estos tejidos se dedican a construir estructuras adultas que se manifiestan recién cuando el insecto pupa construye su crisálida. El resto de los órganos pueden ser conservados desde la larva o pueden ser reconstruidos a partir de las células regenerativas.
El cambio de los órganos internos durante la metamorfosis depende de la actividad de éstos durante los diferentes estadios. Así, el corazón, el sistema nervioso y el sistema traqueal cambian muy poco. Otros, que están presentes de manera rudimentaria en la larva o que no existen, se desarrollan en la pupa para presentarse en los individuos adultos; tal es
el caso del aparato reproductor.
La mariposa monarca tiene una pupa que por su coloración y estructura recibe el nombre de crisálida y que se encuentra generalmente pegada cabeza abajo en los troncos y hojas de las plantas. Se adhiere a la superficie de éstos por medio del cremáster, un hilo grueso a base de la seda que produce y que se encuentra al final del abdomen.
La crisálida es gruesa, de color verde pálido a verde azulado, con manchas doradas y negras, de forma oval (foto 4). Cuando se acerca la hora de que el adulto emerja, se obscurece y su cubierta permite ver a la mariposa, pudiéndose percibir el color naranja de sus alas en desarrollo (foto 5). El estadio de pupa tiene una duración aproximada de 15 días.
El adulto recién salido usualmente es de color pálido, sus alas son suaves y están plegadas. Después de un tiempo, que en la monarca es de aproximadamente 40 minutos, las alas se expanden, se endurecen y la coloración ha adquirido su tono final.
La vida de la mariposa adulta (foto 6) depende de la suerte que corra, es decir, si va a realizar migraciones, si es víctima de un depredador o de las condiciones climáticas, etc. Pero, a pesar de estas variaciones, se puede calcular que la duración del ciclo de vida completo de la monarca es de aproximadamente de 5 a 7 semanas.
Ventaja de la metamorfosis.
Este fenómeno permite al animal vivir en ambientes completamente diferentes y, de alguna manera, colonizar diversos hábitats. Las larvas poseen un movimiento limitado ya que su trabajo es saciar su apetito lo que les permite acumular energía. Por el contrario, los adultos tienen una distribución muy amplia pues las alas les permiten movilizarse y desplazarse por un área mucho mayor. También, como ya se mencionó, la metamorfosis permite al animal evadir situaciones adversas, aunque en la monarca no se presente actividad de diapausa, es decir, alargar el tiempo en determinado estadio, que por lo general es el de pupa, para sobrevivir hasta que las condiciones sean las adecuadas.
El cambio de los órganos internos durante la metamorfosis depende de la actividad de éstos durante los diferentes estadios. Así, el corazón, el sistema nervioso y el sistema traqueal cambian muy poco. Otros, que están presentes de manera rudimentaria en la larva o que no existen, se desarrollan en la pupa para presentarse en los individuos adultos; tal es
el caso del aparato reproductor.La mariposa monarca tiene una pupa que por su coloración y estructura recibe el nombre de crisálida y que se encuentra generalmente pegada cabeza abajo en los troncos y hojas de las plantas. Se adhiere a la superficie de éstos por medio del cremáster, un hilo grueso a base de la seda que produce y que se encuentra al final del abdomen.
La crisálida es gruesa, de color verde pálido a verde azulado, con manchas doradas y negras, de forma oval (foto 4). Cuando se acerca la hora de que el adulto emerja, se obscurece y su cubierta permite ver a la mariposa, pudiéndose percibir el color naranja de sus alas en desarrollo (foto 5). El estadio de pupa tiene una duración aproximada de 15 días.
El adulto recién salido usualmente es de color pálido, sus alas son suaves y están plegadas. Después de un tiempo, que en la monarca es de aproximadamente 40 minutos, las alas se expanden, se endurecen y la coloración ha adquirido su tono final.
La vida de la mariposa adulta (foto 6) depende de la suerte que corra, es decir, si va a realizar migraciones, si es víctima de un depredador o de las condiciones climáticas, etc. Pero, a pesar de estas variaciones, se puede calcular que la duración del ciclo de vida completo de la monarca es de aproximadamente de 5 a 7 semanas.
Ventaja de la metamorfosis.
Este fenómeno permite al animal vivir en ambientes completamente diferentes y, de alguna manera, colonizar diversos hábitats. Las larvas poseen un movimiento limitado ya que su trabajo es saciar su apetito lo que les permite acumular energía. Por el contrario, los adultos tienen una distribución muy amplia pues las alas les permiten movilizarse y desplazarse por un área mucho mayor. También, como ya se mencionó, la metamorfosis permite al animal evadir situaciones adversas, aunque en la monarca no se presente actividad de diapausa, es decir, alargar el tiempo en determinado estadio, que por lo general es el de pupa, para sobrevivir hasta que las condiciones sean las adecuadas.
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