Howdy, BugFans,
Este episodio es un poco más masticado de lo habitual – vamos a sumergirnos en la ciencia, pero volveremos a la superficie en poco tiempo. Y sí, habrá un concurso.
¡Bichos! Una gran diferencia entre ellos y nosotros (además del número de patas) es que ellos son blandos por dentro y duros por fuera y nosotros todo lo contrario. Nuestro esqueleto endo (interno) nos sostiene y da a nuestros músculos lugares de unión, lo que, a su vez, nos permite movernos. Su esqueleto exo (externo) hace lo mismo. La pared del cuerpo de un insecto es un tubo sin huesos, pero en lugar de ser liso por dentro como una pelota de tenis, el interior tiene crestas y perillas que lo refuerzan y proporcionan lugares de fijación para los músculos. El exoesqueleto ofrece protección contra los depredadores, los parásitos y el exceso de pérdida o ganancia de agua,
Como siempre, el sistema no es tan sencillo como parece a primera vista. Empezando por el exterior y bajando, la capa superior es la fina epicutícula, la primera/última línea de defensa del insecto contra la entrada de agua exterior y la salida de agua interior. La epicutícula está cubierta por cera, y la cera por una «capa de cemento» que mantiene la cera intacta.
Justo debajo de la epicutícula está la procuticula (que se compone de una exocutícula superior y una endocuticula inferior). La gruesa procuticula contiene hebras de proteínas entretejidas con un material resistente llamado quitina (no quitón, que es un invertebrado marino). La capa de la exocutícula puede ser bastante rígida (esclerotizada) porque sus proteínas están endurecidas, mientras que la capa de la endocutícula es más flexible porque sus proteínas no están endurecidas (veremos por qué esto es importante en un minuto). La cutícula cubre el exterior del insecto, además de los extremos anterior y posterior de su tracto digestivo, y también recubre el sistema traqueal/respiratorio. El color de un insecto, tanto el color pigmentado como el color estructural (las capas de placas diminutas y reflectantes que causan la iridiscencia) se encuentra en la capa procuticular.
Debajo de las capas de la cutícula se encuentra la epidermis/hipodermis, una capa viva y celular que segrega la cutícula no viva que se encuentra encima. Los pelos sensoriales se originan en esta capa y asoman a través de la cutícula; los pelos dan información a los nervios de su base.
La capa más interna del endoesqueleto es la «membrana basal», que sostiene la epidermis y separa el exoesqueleto de la cavidad corporal.
Exoesqueleto
- Fino, epicutícula cerosa – (capa exterior)
- Procutícula quitinosa
- Exocutícula rígida
- Endocutícula posterior
La cutícula está formada por quitina y la quitina (un derivado de la glucosa) es un material bastante interesante. Puede ser flexible (en su forma pura) o rígida (mineralizada con carbonato de calcio, que puede provenir del agua que rodea a un insecto acuático o del alimento de un insecto terrestre). Los invertebrados como los milpiés, cuyos exoesqueletos son de «alto mantenimiento» debido al desgaste por el simple hecho de ser un milpiés, están ligados a hábitats con mucho calcio en el suelo. Los accesorios musculares del cuerpo del insecto están hechos de una forma elástica de quitina que es seis veces más fuerte que los tendones humanos. La quitina es impermeable al alcohol, a los ácidos y bases débiles y a los jugos digestivos, pero es susceptible a la acción de algunas bacterias.
¿Orugas blindadas, alguien? «Duro por fuera» es un término relativo. Los aficionados a los bichos probablemente hayan pensado: «Pero espera, no todos los insectos son iguales. Una polilla es mucho más aplastante que un escarabajo» (Bueno, si los BugFans están pensando eso, la BugLady espera que sea puramente teórico). Resulta que tampoco todas las cutículas son iguales. El carbonato de calcio y otras sustancias que se mezclan con la quitina para formar la exocuticula la hacen más rígida; la endocuticula es predominantemente quitina, por lo que es más blanda. La «suavidad» relativa de un insecto depende de si predomina la endocuticula o la exocuticula. Los insectos de cuerpo blando o los estadios de vida (como las larvas) tienen un mayor porcentaje de endocuticle en sus exoesqueletos.
Las patas del insecto están cubiertas por una cutícula mineralizada (dura), pero las articulaciones de sus patas (y las articulaciones entre los segmentos del cuerpo) están hechas de la forma correosa de la quitina. Los segmentos abdominales de un insecto suelen tener una «placa» dura en la parte superior, una a cada lado y varias en la parte inferior, y la cutícula flexible entre las placas permite la expansión: piense en una hembra de mosquito alimentándose o en el escarabajo muy grávido que se muestra aquí.
El problema es que un exoesqueleto, aunque sea algo flexible, no puede crecer. Para crecer, un insecto debe mudar (o mudar, si eres británico). Los griegos lo llamaban ecdisis (tomar o despojarse) (de ahí el elegante término ecdysist).
La muda comienza con un «tiempo de calma», durante el cual la epidermis construye una nueva epicutícula y exocutícula debajo de la vieja, separa su ser exterior (las viejas capas de la cutícula superior) de su ser interior (la nueva), y luego utiliza un fluido especial de muda (enzima) para disolver su endocutícula. Reabsorbe/recicla los minerales necesarios de la vieja endocuticula para utilizarlos en la construcción de la nueva. El insecto se deshace de la vieja cutícula bombeando la cabeza y el tórax con líquido o aire o aumentando la presión sanguínea. La «piel» se abre en su punto más débil, a menudo en la parte posterior del tórax, y el «nuevo» insecto se desprende (la piel desprendida se llama exuvia; el plural es exuviae). A la Dama de los Bichos le encanta encontrar estos «insectos vacíos» -completos hasta las tapas de los ojos.
La cutícula nueva y arrugada es, temporalmente, tan blanda que el insecto está prácticamente indefenso: un cuerpo cojo sobre patas de goma. El insecto bombea aire o agua bajo la cutícula para expandirla y, al cabo de unas horas, la cutícula se endurece. El insecto come hasta que su nuevo traje le aprieta demasiado (y, para recuperar minerales, muchos insectos empiezan comiéndose el traje viejo), y entonces el proceso vuelve a empezar. La mayoría de los insectos (excepto los pececillos de plata y las colas de cerdo) mudan de cinco a siete veces, y sólo durante sus etapas inmaduras. La muda en la etapa adulta sería difícil de llevar a cabo sin dañar las alas (aunque las mariposas consiguen hacerlo en su última muda). Inmediatamente después de la muda, los insectos son pálidos, y pueden tardar unas semanas en «fijar» sus colores. Los insectos recién mudados son de color salmón hasta que se oscurecen. A lo largo de una serie de mudas, un insecto inmaduro puede a veces regenerar las extremidades perdidas o dañadas.
Un insecto que no puede mudar con éxito está condenado a asfixiarse dentro de su vieja piel (algunos pesticidas impiden químicamente la muda), pero el acto de mudar también es peligroso. La libélula fotografiada aquí (con una mosca de los pantanos sentada sobre ella) aparentemente no tuvo suficiente fuerza para emerger como adulto. La BugLady no está segura sobre el saltamontes, que parecía estar estancado cuando lo fotografió, pero desapareció al día siguiente (o tal vez algún pájaro se dio un festín). Los pececillos de plata canibalizan a sus hermanos si los descubren en plena muda. Un estudio cifra la mortalidad de la muda entre el 80% y el 90% (si la madre naturaleza no se inventara estos factores de mortalidad en todas las fases del juego, ¡piensa en la cantidad de insectos que habría!)
Aunque un exoesqueleto más fuerte puede dar lugar a una especie más grande, un inconveniente de la falta de huesos es que simplemente no se puede llegar a ser muy grande, a menos que se apoye en el agua (sólo hay que preguntar al Calamar Gigante).
La buena noticia es que, aunque no hayas superado el examen, podrás apreciar la magia de las exuvias cuando las encuentres.
The BugLady