Las alas de los insectos son estructuras anatómicas que permiten el vuelo. Los insectos son el único grupo de invertebrados que han evolucionado para el vuelo y que poseen alas. Las alas son modificaciones evolutivas del exoesqueleto. Se encuentran en los segmentos torácicos segundo y tercero (el mesotórax y metatórax), y los dos pares se denominan a menudo como alas delanteras y traseras, respectivamente (o anteriores y posteriores). Algunos insectos, como Diptera, carecen de alas posteriores.
Las alas de los insectos no son patas modificadas, como ocurre en las aves (son estructuras análogas, no homólogas). Las alas se ven reforzadas por una serie de venas longitudinales, que suelen estar conectadas por venas transversales que forman "células" cerradas en la membrana (ejemplos extremos son Odonata y Neuroptera). Los patrones resultantes de la fusión y de la conexión transversal de las venas de las alas son a menudo de diagnóstico para diferentes linajes evolutivos y se pueden utilizar para la identificación de familias o incluso nivel de géneroen muchos órdenes de insectos.
Características generales[editar]
Las alas funcionales están presentes sólo en la etapa adulta, después de la última muda. Como excepción está al orden Ephemeroptera, en el que el penúltimo estadio (también llamado el subimago) posee alas funcionales bien desarrolladas. Las alas sólo están presentes en la subclase Pterygota. Los miembros de Apterygota, un grupo más arcaico, carecen de alas. También se han perdido en algunos clados de Pterygota, como las pulgas y los piojos.
Las alas pueden estar presentes en un solo sexo (a menudo el macho) en algunos grupos, como las llamadas hormigas de terciopelo y Strepsiptera, o de forma selectiva, ausente en la casta "obrera" de insectos sociales como las hormigas y las termitas. En raras ocasiones, la hembra tiene alas, pero no el macho. En algunos casos, las alas se presentan sólo en determinadas generaciones del ciclo de vida, como en la fase de dispersión de los áfidos. Más allá de la mera presencia/ausencia de alas, la estructura y la coloración varía con frecuencia, como por ejemplo en los áfidos, las fases migratorias de langostas y mariposas polimórficas.
En reposo, las alas pueden mantenerse en posición horizontal o vertical o plegadas varias veces a lo largo según patrones específicos. La mayoría de los grupos, por lo general, cuentan con alas posteriores que se pliegan, pero en unos pocos grupos como las avispas véspidas, son las alas anteriores las que se pliegan. En muchos insectos las alas anteriores y posteriores se acoplan durante el vuelo por medio de una serie de ganchitos a lo largo de los respectivos bordes (por ejemplo en Hymenoptera y Trichoptera)
No se sabe bien cómo y por qué evolucionaron las alas de los insectos. Existen tres teorías principales sobre los orígenes de vuelo de los insectos:
- Las alas se desarrollaron a partir de los lóbulos paranotales, extensiones laterales de los tergos torácicos.
- Las alas son modificaciones de las branquias móviles en las náyades acuáticas de las efímeras.
- Las alas surgieron de la fusión de los enditos y exitos, cada una con preexistente articulación y traqueación.
Morfología[editar]
Cada una de las alas se compone de una membrana delgada sostenida por un sistema de venas.
La membrana está formada por dos capas de tegumento estrechamente yuxtapuestos, mientras que las venas se forman cuando las dos capas permanecen separadas y la cutícula puede ser más gruesa y más fuertemente esclerotizada. Dentro de cada una de las venas principales se encuentran un nervio y una tráquea, y, puesto que las cavidades de las venas están conectados con el hemocele, la hemolinfa puede fluir hacia las alas.1 También son el lumen alas, siendo una extensión del hemocele, que contiene la tráquea, los nervios, y en la hemolinfa. A medida que el ala se desarrolla, las capas integumentarias dorsal y ventral se estrechan aposición en la mayor parte de su área de formación de la membrana del ala. Las áreas restantes forman canales, las venas en el futuro, en los que los nervios y tráqueas pueden ocurrir. La cutícula que rodea las venas se vuelve más gruesa y más fuertemente esclerotizada para proporcionar fuerza y rigidez a la banda. Puede haber pelos de dos tipos en las alas: microtriquios, que son pequeños y dispersos irregularmente, y macrotriquios, que son más grandes, con ranuras, y pueden estar restringidos a las venas. Las escamas de Lepidoptera y Trichoptera son macrotriquios muy modificados.2
Venación[editar]
La terminología de la venación de las alas de insectos es importante para la clasificación de casi todos los taxones de insectos. Se usa una nomenclatura compleja que varía de un grupo a otro pero en general se basa en el sistema de Comstock–Needham (creado en 1898).3
Las venas principales se extienden a lo largo del ala y son llamadas venas longitudinales. Otras venas enlazan a las longitudinales, son las venas transversales. Los espacios resultantes son llamados células y también reciben nombres según su ubicación.
En los insectos pequeños como en las avispas cálcidas, la venación puede estar muy reducida.
Mecanismo de vuelo[editar]
El vuelo del insecto puede ser extremadamente rápido, maniobrable y versátil. Este vuelo es posible debido a la forma cambiante, extraordinario control y movimiento del ala del insecto. Los órdenes de los insectos utilizan diferentes mecanismos de vuelo, por ejemplo, el vuelo de una mariposa se puede explicar con estados estacionarios, no transitorios aerodinámicos y fina teoría aerodinámica.
Los movimientos de las alas de los insectos son extremadamente complejos. Incluyen, en general, las acciones de elevación, depresión, extensión, flexión, torsión (pronación y supinación), así como los cambios de su forma (por plegado etc,). La elevación y depresión se rigen en general por los músculos de las alas indirectos y de los músculos accesorios indirectos de las alas. Los de extensión, torsión y flexión se rigen en cambio por los músculos directos de las alas.
Los insectos más primitivos tienen un sistema de vuelo directo. Por ejemplo: las libélulas (Odonata) y Ephemeroptera. Los más avanzados, Neoptera (la mayoría,) tienen un sistema más complejo llamado vuelo indirecto.
Los músculos indirectos de las alas se agrupan en dos grupos funcionales, el dorsal y esternal de respaldo, que actúan en oposición a la primera. Los músculos de las alas de accesorios indirectos se distinguen en la parte de atrás-pleural, pleuro-esternal, de ida y vuelta-coxali trocanterici. En general, los músculos indirectos deforman la caja torácica en la cual se transmite la deformación a sus expansiones, resultando por tanto en una elevación o depresión de las alas.
Los músculos de las alas se dividen en basal axilar directa e inferior de las alas. Estos músculos se insertan en los escleritos torácicos de la axila y por lo tanto, actúan directamente sobre las alas, lo que complica los movimientos.
Androconio o escamas androconiales, son las escamasespecializadas que poseen los machos de las mariposas. En estas escamas se encuentran células glandulares que segregan sustancias químicas, feromonas, relacionadas con la reproducción, cuya función es la de atraer a las hembras de su misma especie.12
Los androconios pueden encontrarse dispersos por alas, cuerpo o patas, o concentrarse en manchas o estigmas, en invaginaciones del anverso de las alas anteriores, a veces ocultas por otras escamas. También pueden aparecer en los pliegues de las alas a modo de «mechones de pelo», lo que facilita la dispersión de las feromonas por el aire.
El aparato digestivo o canal alimenticio de los insectos es un conducto, generalmente algo enrollado que se extiende desde la boca al ano. Se divide en tres regiones: el estomodeo, el mesenterón y el proctodeo. Cada una de estas tres regiones puede estar subdividida en subregiones. Separando estas regiones hay válvulas y esfínteres que regulan el paso del alimento de una a otra.
Glándulas labiales[editar]
La mayoría de los insectos posee un par de glándulas debajo de la parte anterior del canal alimenticio. Los conductos de estas glándulas se extienden hacia delante y se unen en un ducto común que se abre cerca de la base del labio o de la hipofaringe. Generalmente se las conoce con el nombre de glándulas salivales pero no siempre segregan saliva. Es más apropiado llamarlas glándulas labiales. Generalmente hay un ensanchamiento del ducto de cada glándula que sirve de reservorio de la secreción. Las glándulas labiales de las larvas de Lepidoptera e Hymenoptera segregan seda que es utilizada en la confección de capullos o de refugios. En otros insectos las glándulas labiales segregan veneno.
Estomodeo[editar]
La parte anterior del tubo digestivo comienza en la boca donde se encuentran las piezas bucales que varían en los diferentes órdenes de insectos y que suelen presentar diferencias profundas entre la larva y el adulto. El estomodeo generalmente se diferencia en faringe (dentro de la misma boca), esófago (un tubo delgado que se extiende a continuación de la faringe), buche (un ensanchamiento en la parte final del esófago) y los proventrículos. A continuación se encuentra la válvula estomodeal que regula el paso de alimentos y de jugos digestivos del estomodeo al mesenterón.
El interior del estomodeo está cubierto de una membrana relativamente gruesa, hecha de cutícula, que a veces tiene pliegues y proyecciones o bien cerdas o espículas. Es reemplazado en cada muda.
La parte anterior del estomodeo posee músculos dilatadores. Estos músculos están más desarrollados en la región faríngea de insectos chupadores en los que la faringe funciona como una bomba.
Mesenterón[editar]
El intestino medio o mesenterón es un saco alargado de diámetro generalmente uniforme. A veces se subdivide en dos o más partes. Generalmente presenta divertículos (los ciegos gástricos) que suelen encontrarse cerca de la parte anterior del mesenterón.
El intestino medio no tiene cutícula, ni tampoco segrega mucus para lubricar la comida y proteger las células epiteliales. En cambio, las células epiteliales segregan una fina membrana de quitina y proteína, llamada membrana peritrófica la cual impide que los alimentos entren en contacto directo con las células epiteliales. Esta membrana es permeable, permitiendo el paso de enzimas digestivas en una dirección y de los productos de la digestión en la dirección opuesta. Se desprende, envuelve a una porción de los alimentos y es eliminada con los productos digestivos.
El epitelio del mesenterón es más grueso que el de otras porciones del tubo digestivo y tiene irregularidades y proyecciones en forma de dedos. El mesenterón está rodeado de una capa muscular más fina que la del estomodeo.
Proctodeo[editar]
La parte final del intestino se extiende desde la válvula pilórica hasta el ano. La parte posterior está sostenida por músculos que se insertan en las paredes abdominales. Se pueden diferenciar por lo menos dos partes en el proctodeo: el intestino anterior y el recto. El intestino anterior puede ser un simple tubo o estar subdividido en íleo y colon. Los tubos de Malpighi que tienen función excretoria desembocan en la parte anterior del proctodeo.
El proctodeo está cubierto de cutícula al igual que el estomodeo, pero ésta es más fina y es permeable al agua.
El aparato digestivo de los insectos presenta gran variación dentro de este plan general. Los adultos de ciertas especies de insectos viven muy poco tiempo y no se alimentan; por lo tanto carecen de aparato digestivo, por ejemplo las efímeras y ciertas mariposas nocturnas o polillas, tales como los (satúrnidos) y las polillas de la ropa (miembros de la familia Tineidae). Las larvas de muchas especies tienen una alimentación totalmente diferente a la de los adultos. El aparato digestivo está adaptado para este fin y puede presentar profundas diferencias con el del adulto.
Cámara de filtración[editar]
Muchos hemípteros tienen una modificación del canal alimenticio conocida como la cámara de filtración que sirve para extraer agua de los alimentos que llegan al estomodeo. Consiste de dos partes sostenidas por tejido conectivo, la parte posterior del mesenterón y la parte anterior del proctodeo. Sirve para eliminar el exceso de agua que entra con los alimentos en insectos chupadores.
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