El sistema nervioso de los insectos se divide en sistema nervioso central, que inerva los apéndices y los órganos sensoriales, y sistema simpático o vegetativo, que inerva los órganos internos (aparato digestivo, reproductor, etc.).
El sistema nervioso de los insectos se divide en sistema nervioso central, que inerva los apéndices y los órganos sensoriales, y sistema simpático o vegetativo, que inerva los órganos internos (aparato digestivo, reproductor, etc.)123
Índice
Sistema nervioso central[editar]
El sistema nervioso central consiste de un cerebro colocado en la cabeza encima del esófago, un ganglio subesofágico conectado al cerebro por dos comisuras que se extienden a ambos lados del esófago y de una cadena ventral de nervios que se extiende desde el ganglio subesofágico hasta el final del cuerpo.
El cerebro se divide en tres pares de lóbulos: el protocerebro, el deutocerebro y el tritocerebro. El protocerebro inerva los ojos compuestos y los ocelos; el deutocerebro las antenas y el tritocerebro el labro y estomodeo. El sistema circumesofágico conecta el tritocerebro con el ganglio subesofágico.
El ganglio subesofágico es el resultado de la fusión de tres pares de ganglios. Inerva las mandíbulas, maxilas, labio y conducto salival.
El cordón nervioso ventral generalmente es un cordón doble con un par de ganglios en cada segmento. Sin embargo en muchos casos algunos de estos ganglios están fusionados y el número total de ganglios es menor al número total de segmentos.
La proporción entre el tamaño del cerebro y el del cuerpo varía según las especies siendo más grande en las especies de comportamiento complejo.
El sistema nervioso de los insectos es mucho más descentralizado que el de vertebrados. Un insecto puede seguir viviendo varios días y aun semanas después de ser decapitado mientras no sufra deshidratación.[cita requerida]
Sistema nervioso simpático o vegetativo[editar]
Los órganos internos de los insectos están inervados por el sistema simpático, visceral o vegetativo, el cual está conectado con el sistema nervioso central y con el endocrino. Está constituido por el sistema estomogástrico o anterior, siempre presente y por el sistema simpático terminal que puede estar ausente en muchos casos.
El sistema estomogástrico es impar, se encuentra en la parte anterior del cuerpo. Inerva al aparato digestivo, regulando los procesos de digestión. También regula los latidos del corazón.
El sistema simpático terminal cuando existe inerva el proctodeo o parte final del aparato digestivo y los órganos reproductores.
Órganos de los sentidos[editar]
La unidad sensorial básica es la sensilia. En los insectos la mayoría de los órganos de los sentidos están colocados en la pared del cuerpo. Algunos son microscópicos. Reciben un solo tipo de estímulo. Hay órganos que perciben estímulos mecánicos, químicos, visuales, auditorios y de otros tipos.
Sentidos químicos[editar]
Son los órganos del gusto y del olfato. La diferencia entre éstos es que el gusto se percibe en contacto y los olores a distancia.
Sentidos mecánicos[editar]
El tipo más simple de receptor táctil es un pelo o cerda provisto de una célula nerviosa, una sensilia pilosa. Hay dos tipos más complejos de sensilia.
Órganos auditivos[editar]
Los insectos perciben ondas sonoras o vibraciones por medio de dos tipos de órganos: sensilias pilosas y órganos timpánicos. Las vibraciones del sustrato son percibidas por otro tipo de órganos, descrito en los sentidos mecánicos.
El sistema respiratorio de los insectos introduce gases respiratorios dentro del organismo y realiza el intercambio de gases. El aire entra por una serie de aberturas externas llamadas espiráculos que llevan a una red de tubos llamados tráqueas. Estas tráqueas se ramifican repetidamente hasta llegar a las traqueolas. Estos son fondos de saco de menos de un micrómetro (0,2 a 0,5μm) de diámetro.12
En muchos insectos pequeños el movimiento de gases en esta red de tráqueas se realiza en forma pasiva. Pero en muchos otros insectos los espiráculos tienen válvulas musculares. Además pueden usar contracciones musculares del abdomen en combinación con la acción de las válvulas de los espiráculos para efectuar un movimiento circular del aire y para reducir la pérdida de agua.3 Algunos modelos recientes describen en forma computacional y analítica el mecanismo respiratorio cíclico y el intercambio de gases.4
El sistema respiratorio de insectos transporta oxígeno directamente a las células y recoge su producto de desecho, CO2, para llevarlo al exterior. A diferencia de los vertebrados, el sistema circulatorio no transporta estos gases y no toma parte en la respiración de los tejidos.
Estructura de los espiráculos[editar]
Los insectos tiene espiráculos en su exoesqueleto que permiten la entrada del aire a las tráqueas.5 Los espiráculos se pueden abrir y cerrar para regular el intercambio de gases y reducir la pérdida de agua. El espiráculo permanece abierto cuando los músculos que lo rodean están relajados y se cierra cuando estos músculos se contraen . Esta acción es coordinada por el sistema nervioso central, pero también responde a estímulos químicos locales. Los espiráculos pueden estar rodeados de vellosidades que reducen el movimiento del aire y así disminuyen la pérdida de agua.
Estructura de las tráqueas[editar]
Véase también: Tráquea (artrópodos)
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Después de pasar por los espiráculos, el aire entra en los troncos traqueales, que se subdividen repetidamente en tráqueas de menor diámetro hasta llegar a todas las partes del cuerpo. Al final de cada tráquea están las traqueolas que son unicelulares y que proporcionan una interfase fina y húmeda que sirve para el intercambio de gases entre el aire exterior y la célula viviente. El oxígeno de los tubos traqueales se disuelve en el líquido de la traqueola y de allí se difunde al citoplasma de la célula adyacente. Al mismo tiempo el dióxido de carbono, producido como desecho, resultado de la respiración celular, se difunde fuera de la célula y eventualmente fuera del cuerpo por el sistema traqueal.
Cada tubo traqueal se desarrolla de una invaginación del ectodermo durante el estado embrionario. Está reforzado por una cutícula como un alambre (tenidia) que se enrosca en espiral a través de la pared membranosa de la tráquea. Este diseño Similar al de una manguera) da a las tráqueas elasticidad para doblarse y estirarse sin formar nudos que interfieran con la circulación de gases.
Algunas partes del sistema carecen de tenidias. Esto les permite formar sacos de aire, con forma de globos que pueden almacenar aire o desinflarse para ocupar menos espacio. En ambientes secos este reservorio temporario de aire le permite al insecto ahorrar agua cerrando los espiráculos al cerrar los espiráculos durante períodos de alta evaporación. Los insectos acuáticos consumen el aire almacenado en estos reservorios mientras permanecen bajo el agua. Durante una muda estos sacos se llenan de aire cuando el insecto sale del viejo exoesqueleto y así el nuevo exoesqueleto tiene mayor tamaño que permite el crecimiento de la larva en su nuevo estadio.
Los insectos pequeños dependen casi exclusivamente de difusión pasiva y actividad física para el movimiento de gases en el sistema traqueal. Los insectos de mayor tamaño requieren una ventilación activa especialmente cuando despliegan mayor actividad o se encuentran bajo estrés del calor. Esto es posible por medio de la apertura de unos u otros espiráculos que expanden alternativamente mientras los movimientos musculares alternan entre contracción y expansión. Estos movimientos de pulsaciones empujan el aire de un extremo a otro del cuerpo a través de las tráqueas longitudinales. Si bien estas actividades mueven el aire de un extremo del cuerpo a otro, la difusión sigue siendo importante para hacer llegar el aire a cada célula por medio de las tráqueas de menor tamaño. En efecto, la tasa de difusión de gases es considerada como uno de los principales factores limitantes (junto con el peso del esqueleto) que impiden que los insectos obtengan mayor tamaño.6 Sin embargo durante el Carbonífero existían insectos de gran tamaño como Meganeura, como también algunos arácnidos enormes. Esto se explica por el nivel de oxígeno del aire que era mucho más elevado que el actual.2
Respiración en insectos acuáticos[editar]
El sistema traqueal no funciona bajo el agua, por lo tanto, los insectos acuáticos necesitan otros órganos respiratorios. Diversas adaptaciones sirven esta función.78
Respiración cuticular. Los insectos acuáticos pequeños pueden obtener todo el oxígeno necesario a través de su fina cutícula permeable a los gases.
Branquias. Otros insectos acuáticos utilizan branquias que crecen de las tráqueas. Las larvas de efímeras y libélulas tienen branquias, si bien los adultos son terrestres y poseen el sistema traqueal típico de la mayoría de los insectos.
Tubos respiratorios. Las larvas de mosquitos tienen tubos que llegan a la superficie del agua y así obtienen oxígeno del aire. Las larvas de moscas Eristalis también usan tubos respiratorios que les dan la apariencia de ratones con cola y así se las llama en algunas partes ("rat tailed maggots").
Burbujas de aire. Algunos insectos semiacuáticos atrapan una burbuja de aire cuando visitan la superficie del agua. Esto les proporciona oxígeno por un corto período de tiempo y tienen que volver periódicamente en busca de más aire.
Plastrón. Un conjunto de cerdas o setas hidrofóbicas muy densas que atrapan aire contra el cuerpo.
Hemoglobina. La hemoglobina es un pigmento respiratorio presente en la sangre de los vertebrados. La mayoría de los insectos tienen hemolinfa, carente de hemoglobina, en vez de sangre. Sin embargo, unas pocas larvas acuáticas tienen hemoglobina. Las más notable son las larvas de mosquitas Chironomidae.
Se conocen como tegminas al primer par de alas presentes en algunos insectos como Periplaneta americana (cucaracha americana).12
Las tegminas son coriáceas, más fuertes y resistentes que las alas posteriores, que son membranosas. Así el primer par protege al segundo cuya función es volar. También, este heteromorfismo es útil en cierta es pecies de insectos como las cigarras (Cicadidae) que son capaces, gracias a una serie de modificaciones específicas de las tegminas (órgano estridulador), de producir el sonido característico que utilizan para llamar la atención de sus iguales, atraer a la hembra, o marcar su territorio.
El tentorio es el conjunto de estructuras endoesqueléticas de la cabeza de los insectos y otros artrópodos. Está constituido por formaciones tendinosas o bien por apodemas (en los Pterygota). Estas invaginaciones se observan como ramas del exoesqueleto que se proyectan hacia el interior de la cápsula cefálica de estos animales. Dichas ramas sirven como sitio de anclaje muscular (por ejemplo de los músculos cervicales) y ayudan al sostén de las estructuras del sistema nervioso. Externamente, puede observarse los sitios donde ocurren esas inervaciones que dan origen a las ramas del tentorio.
La estructura formada por estas invaginaciones se llama el tentorio. Sus dos brazos anteriores surgen de las fosas tentorial anteriores, que en Apterygota y Ephemeroptera son ventral y medial a las mandíbulas. En Odonata, Plecoptera y Dermaptera los pozos son laterales de las mandíbulas, mientras que en insectos más evolucionados son la cara en cada extremo del episurco periestomal. Los brazos posteriores surgen de pozos en el extremo de la sutura ventral postoccipital y se unen para formar un puente que atraviesa la cabeza de un lado a la otro. En Pterygota los brazos anteriores también se unen con el puente, pero el desarrollo del tentorio conjunto es muy variable. A veces, un par de brazos surgen de dorsales, los brazos anterior y pueden fijarse a la dorsal pared de la cabeza por los músculos cortos. En Machilidae (Archaeognatha) el puente posterior, está presente, pero los brazos anteriores no llegan a él, mientras que en Lepismatidae (tisanuros) las armas anteriores se unen para formar un centro de placa cerca del puente y están unidos a ella por muy corta musculatura (Chapman, 1998).
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