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Insectos Acuáticos
Diego García de Jalón
TEMARIO.Los insectos acuáticos.- Adaptaciones a vivir en el agua.- Principales ordenes y familias de insectos acuáticos.-Mecanismos y adaptaciones a las aguas dulces.- Ciclos biológicos.- Papel de los insectos acuáticos en los ecosistemas de aguas dulces.- Los insectos como alimento de peces.-Los insectos como cebos.- Los insectos como indicadores de la calidad de las aguas.
• MARGALEF, R. 1983. Limnología. Ed. Omega. Barcelona. • McCAFFERTY, W.P. 1981. Aquatic Entomology. Science Books
Internat. Inc. Boston. • RESH, V.H. y D.M. ROSEMBERG. 1984 The Ecology of Aquatic
Insects. Praeger. New York. 625 pg. • TACHET,H.; M. BOURNAUD y P. RICHOUX 1981 Introduction à
l'étude des macroinvertebrés des eaux douces. Univ. LyonI - Asoc. Franc. Limnol. 154 pgs.
• WILLIAMS,D.D. y B.W. FELMATE 1991 Aquatic Insects. CAB International. Toronto. 358 pgs.
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Adaptaciones a vivir en el agua
• Los hexápodos evolucionaron en la tierra (Devónico)• Los insectos se han adaptados a las condiciones de sequía mas
adversas del planeta• Algunos insectos han vuelto a los hábitats acuáticos: ¿por
qué?• Efemeropteros y odonatas: muy pronto del origen (Permico)• Collembola: excepción (respiración cutánea)• Numerosas invasiones independientes de diferentes grupos• Problemas básicos: osmoregulación, respiración y
alimentación• Problems específicos del hábitat
Adaptaciones a vivir en el agua
• Respiración– Aeropneusticos: utilizan oxígeno atmosférico
1. Respiran en superficie permanentemente (Syrphidae)2. Respiran en superficie periodicamente (Dytiscidae, Culicidae,
hemipteos acuáticos)3. Plastrón: almacen adicional de aire debajo de elitros;
macroplastron y plastron permanente (naucoridos, elmidos)4. Respiran del O2 presente en las macrófitas
– Hydropneusticos: respiración cutánea1. Respiran por difusión en todo el cuerpo (Chironomidae,
Simuliidae, Chaoboridae, Collembola)2. Respiran por branquias (expansiones de la cuticula):
- lameliformes: (efemeroptera, zygoptera)- filamentosos: (Plecoptera, Sialidae, Trichoptera)
3. Respiración rectal (Anisoptera)
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Adaptaciones a respirar en el agua
Syrphidae
Elmidae
Syrphidae
Culicidae
Adaptaciones a respirar en el agua
Sialidae Ecdyonurus Zygoptera
Hydropsychidae
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Adaptaciones a respirar en el agua
Traqueo-BranquiasBranquias rectales
Adaptaciones a vivir en el agua• Osmoregulación: proceso que mantiene las
concentraciones de sales internas necesarias para que tengan lugar las reacciones bioquímicas vitales
• La hemolinfa de los insectos acuáticos es hipertónica en relacion con su ambiente (tendencia a perder sales)
• Permeabilidad de la cutícula depende de su estructura y de la naturaleza de las ceras epicutiliares (Coleopteros y heteropteros)
• El exceso de agua es expulsado mediante la producción de urea y amonio muy diluidos
• Reabsorción de sales en el tracto digestivo y en el recto• Absorción de sales en zonas especializadas del cuerpo:
abdomen (trichoptera) , recto (odanatos), branquias (ephemeroptera y plecoptera) y papillas anales (diptera)
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Orden COLLEMBOLA
• 1.500 spp. (muchas cosmopolitas)
• pequeños insectos apteros(en g. < 5 mm)
• cuerpo cubierto de escamas y de pequeños pelos
• organo saltatorio bifurcado en su extremo posterior, compuesto por: tubo ventral, retináculo ('T' invertida), y furcula ('Y' invertida)
• cabeza con pieza bucales hundidas dentro de capsula cefálica(entognata), de tipo masticador
COLLEMBOLA• ojos compuestos ausentes, solo reunión
de pocos ocelos (de 1 a 8).
• Antenas cortas con menos de 4 artejos, con musculos intrínsecos flagelares
• tarsos reducidos a dos uñas desiguales
• Abdomen de seis segmentos: 1º con tubo ventral; el 3º con el retináculo; y 4º (5º) con la furcula (organosaltador).
• carecen de genitalia externa y de cercos
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COLLEMBOLA• Metamorfosis ligera (segmentación + diferenciada)
• Viven en ambientes húmedos (carecen de tráqueas y la respiración es cutánea)
• Flotan sobre el agua (cutícula hidrófuga y pequeño tamaño)
• Hábitat:– Acuático: charcos, orillas de arroyos– Zonas de gran humedad: acuíferos y medios
intersticiales, higropétricos, zona mareal, cuevas– Suelos ricos en materia orgánica y húmicos
COLLEMBOLA• Suborden Arthropleona
• Cabeza prognata• Cuerpo alargado con segmentos
abdominales bien definidos• familias: Poduridae y Entomobryidae
• Suborden Symphypleona• Cabeza hypognata• Cuerpo globoso, abdomen con la
segmentación vestigial• familias: Neelidae y
Sminthuridae(plagas de leguminosas)
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Subclase PTERYGOTA
• Metamorfosis sencilla o incompleta
• Desarrollo externo de las alas
• Ninfas semejantes en forma a los adultos
• Metamorfosis completa, con estado de pupa
• Desarrollo interno de las alas
• Larvas diferentes de los adultos en forma y hábitos
Hemimetabola(Exopterygota)
Holometabola (Endopterygota)
HEMIMETABOLA
• Grupo PALEOPTERO– Piezas bucales masticadoras– Presencia de diversos caracteres paleozoicos:
o No pliegan las alas en reposoo Venación alar muy reticuladao Subimagos
– Ordenes vivientes: Ephemeroptera y Odonata
• Grupo ORTHOPTEROIDE
• Grupo HEMIPTEROIDE
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Orden EPHEMEROPTERA
• 2.500 spp.
• Insectos alados vivientes mas primitivos
• Insectos de tamaño variable, de antenas cortas setiformes.
• cabeza hipognata con piezas bucalesvestigiales
• ojos compuestos (grandes y dobles en machos) y tres ocelos.
EPHEMEROPTERA
• patas finas y debiles, no marchadoras. Los machos con las anteriores dirigidas hacia adelante; tarsos de 4 o 5 artejos, terminados es 2 uñas.
• alas membranosas con numerosas venas transversas; las posteriores mas reducidas que las anteriores; en reposo las mantienen verticales, sin plegar.
• abdomen con 10 segmentos visibles, terminados en dos cercos y un filamento medio caudal.
• torax con predominio del mesotorax.
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EPHEMEROPTERA
• abdomen con 10 segmentos visibles, terminados en dos cercos y un filamento medio caudal.
• La genitalia de los machos está representada por un par de penes cubiertos por la placa subgenital. En las esquinas externas de la placa subgenital se insertan unos apendices pareados.
• Hembras con corto ovipositor entre segmentos 7º y 8º
EPHEMEROPTERA• ninfas campodeiformes, piezas
bucales masticadoras con palpos maxilares de 3 o 4 artejos y palposlabiales de 3; presencia dehipofaringe.
• existencia de un estado alado inmaturo, intermedio entre ninfa y adulto, denominado subimago; muda en fase alada.
• vida efímera de los adultos; enjambres de machos volando de arriba abajo
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Moscas artificiales para la pesca
Orden ODONATA• 5.500 spp.
• Insectos de cuerpo alargado y esbeltos, antenas pequeñas terminadas en flagelo
• Ojos compuestos grandes y prominentes
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Evolución
Orden ODONATA• Boca masticadora,
adaptada a la depredación:
– maxilas con lacinea y galea fusionadas y palpo de un solo artejo;
– labio con glosas y paraglosas fusionadas
– palpos labiales laminares.
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ODONATA• Alas iguales o subiguales:
– Membranosas– con nerviación reticular
(numerosas venas transversas)
– con estigmas– No dobladas en reposo.
• Patas no marchadoras, con tarsos de tres artejos.
• Torax con un proceso de giro, que dirige anteriormente las patas, con función raptora de presas y para llevarlas a la boca.
• 2 pares de espiraculos torácicos
ODONATA
• Abdomen con 10 segmentos visibles y el undécimo vestigial
• Armadura genital del macho en los segmentos 2º y 3º del abdomen.
• Hembras con un par de apéndices superiores y, g. con oviscapto
• Machos con 3 o 4 apéndices anales.
• Vuelo diurno
• Periodos pre- y postreproductivo (1-7 semanas cada uno)
MH
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ODONATA
ODONATA• Ninfas acuáticas:
– con respiración branquial;
– labio modificado en un organo prensil denominado 'mascara'.
• Duración del ciclo biológico dependiente de temperatura y del alimento
• Subordenes:– Zigoptera– Anisoptera
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Suborden ZYGOPTERA• Ojos ubicados lateralmente, separados entre sí
por un espacio mayor que el diámetro de los mismos.
• Labio de los adultos g. con una hendidura en el lóbulo medio.
• Alas anteriores y posteriores muy semejantes entre sí, en forma y venación, sostenidas verticalmente en reposo.
• Machos con un par de apéndices anales superiores y un par inferior.
• Hembras con solo apéndices anales superiores, y un ovipositor siempre completo.
• Ninfas alargadas y esbeltas con tres branquias caudales membranosas.
Suborden ANISOPTERA
• Ojos grandes, nunca separados por un espacio mayor que el diámetro de los mismos (con frecuencia contiguos).
• Alas anteriores y posterioresdistintas en forma y nerviación, sostenidas horizontalmente en reposo.
• Machos con dos apéndices anales superiores y uno solo inferior.
• Hembras no siempre con ovipositor
• Ninfas alargadas pero más rechonchas, con respiración rectal, con dos cercosesclerotizados.
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HEMIMETABOLA• grupo PALEOPTERO
– No pliegan las alas en reposo– Piezas bucales masticadoras– Presencia de diversos caracteres paleozoicos– Ordenes vivientes: Ephemeroptera y Odonata
• grupo ORTHOPTEROIDE– Piezas bucales masticadoras, poco modificadas– Gran desarrollo del lóbulo anal en alas posteriores– Presencias de cercos– ordenes: Plecoptera, Orthoptera, Phasmida, Dermaptera,
Dictyoptera, Embioptera, Isoptera
• grupo HEMIPTEROIDE
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Inserción AlarPaleptera
Neoptera
Orden PLECOPTERA• 2.000 spp.
• Insectos de tamaño mediano y cuerpo blando
• Antenas y cercos largos ymultiarticulados
• Piezas bucales de tipo masticadorcon palpos maxilares de 5 artejosy labiales de 3.
• Protorax grande
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PLECOPTERA• Alas membranosas dispuestas
horizontalmente sobre el abdomen en reposo;
• las posteriores más desarrolladas que las anteriores. Malos voladores
• Patas con tarsos de tres artejos y con dos uñas
• Abdomen con once segmentos terminado en dos cercos
PLECOPTERA
• Las hembras carecen deovipositor
• machos con genitalia prominente
• Ninfas campodeiformes, con dos cercos largos y antenas filiformes; g. con branquias filamentosas
• Subordenes:» Filipalpia» Setipalpia
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Traqueo-branquias
torácica
Torácica coxal
PLECOPTERASuborden FILIPALPIA
• 1er artejo del tarso de longitud similar a la del 3º
• artejos de los palpos labiales de igual grosor
• glosas similares a las paraglosas
• familias: Leuctridae, Nemouridae y Capniidae
• Detritívoros y fitófagos
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PLECOPTERASuborden SETIPALPIA
• 3er artejo del tarso mas largo que el 1º y 2º juntos
• glosas menores que las paraglosas
• artejo basal de palpos labialesmás grueso que los restantes
• familias Perlidae, Perlodidae, Chloroperlidae
• depredadores
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HETEROPTERA (HEMIPTERA)
• 33.000 especies
• cuerpos g. aplastados dorso-ventralmente
• antenas de 5 o menos artejos
• presencia de glandulas odoríferas, situadas cerca de las patas posteriores
• algunas spp. estridulan
HETEROPTERA
• Boca suctora: trompa o pico con 1-4 artejos rostrales.
• aspiración por bomba salival
• Labio en forma de vaina acanaladadorsalmente, dentro de la cual existen dos pares de estiletes que proceden de mandibulas y maxilas modificadas.
• Palpos atrofiados.
• Gula diferenciada y esclerotizada
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HETEROPTERA
• Alas anteriores (hemiélitros) con con la base esclerotizaday el resto membranoso.
• Alas en reposo dispuestas horizontalmente, doblandose las posteriores sobre el abdomen
• Pronoto grande
• Escutelo de forma triangular es la parte visible del mesonoto
Suborden CRYPTOCERATA(Hydrocorysae)
• antenas mas cortas que la cabeza y g. ocultas
• insectos de vida acuática
• Depredadores y detritívoros
• ejemplos: Corixidos,Notonéctidos y Népidos
Notonecta glauca
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Suborden CRYPTOCERATA(Hydrocorysae)
Corixidae
Naucoridae Aphelocheiridae
Nepidae
Notenectidae
Corixidae
• Alimentación detritus: únicos con dientes hypofaríngeos
• Tarsos protorácicos con pelos (cepillos)• Reunión de adultos en orillas en primavera• Estridulación:
– Atracción: profémures con cabeza– Fecundación: meso-fémures con
hemiélitros
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Corixidae
Suborden GYMNOCERATA(Geocorisae + Amphibicorisae)
• antenas más largas que la cabeza (no ocultas), con artejos alargados
• insectos g. adaptados a la vida en la superficie del agua
• Patas finas y largas, con pelillos tarsales hidrófugos
• Depredadores: detección de presas por vibraciones de la superficie
• Hydrométridos, Guerridos, Velidos