Sistema nervioso y órganos de los sentidos

Entomología. Guía para su enseñanza práctica. Valladares et al
FCEFyN. Universidad Nacional de Córdoba
Sistema nervioso y órganos de los sentidos
Para facilitar su tratamiento puede considerarse que el sistema nervioso de los insectos se
divide en cuatro partes o subsistemas denominados: central, visceral, periférico y sensorial.
El sistema nervioso central está formado por el cerebro y la cuerda nerviosa ventral. El
cerebro consiste de tres pares de ganglios: el protocerebro que inerva ojos compuestos y
ocelos, deutocerebro inerva antenas y tritocerebro labro y estomodeo. Los nervios
circumesofágicos conectan al tritocerebro con al ganglio subesofágico, el cual es el resultado
de la fusión de tres pares de ganglios que inervan mandíbulas, maxilas, labio y ducto salival.
corazón y aorta
Tubo digestivo
cerebro
cuerda nerviosa ventral
ganglio subesofágico
cuerpo cardíaco
n. ocelar
protocerebro
g. hipocerebral
aorta
corpora alata
deutocerebro
n. esofágico
g. subesofágico
g. protorácico
n. del cuello
n.labial
tritocerebro
g. frontal
n.recurrente
conectivo
n. labral
n. mandibular
n. hipofaringe
n. maxilar
La cuerda nerviosa ventral está formada por ganglios segmentales pares, generalmente un par
por segmento, aunque en muchos casos algunos de estos ganglios están fusionados. En el
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tórax existen, tres pares de ganglios torácicos que inervan patas y alas, músculos toracales y
receptores sensoriales. Los ganglios abdominales controlan los movimientos de los músculos
abdominales. Los espiráculos en torax y abdomen están controlados por un par de nervios
laterales que surgen de cada ganglio segmental. Un par de ganglios abdominales pares
(usualmente fusionados para formar un gran ganglio caudal) inervan el ano, la genitalia
externa y receptores sensoriales abdominales.
El sistema nervioso simpático o vegetativo está constituido por ganglios y nervios que llegan a
los órganos internos de los insectos, y está conectado con el sistema nervioso central y con el
endócrino. Suele ser dividido en dos subsistemas: estomogástrico (inerva tubo digestivo y
corazón) y caudal (inerva órganos genitales y extremo posterior de tubo digestivo).
El sistema nervioso periférico lo constituye la red de neuronas motoras y sensoriales que se
disponen por debajo del tegumento, desde las sensilas cuticulares hacia los ganglios de la
cadena nerviosa ventral.
Los órganos de los sentidos constituyen el sistema nervioso sensorial, cuya unidad básica es el
sensilio, que típicamente comprende: a) una estructura, cuticular o epidérmica, a través de la
cual el estímulo es amplificado o dirigido o traducido a otros cambios mecánicos o químicos, y
b) una o varias células sensoriales nerviosas. Morfológica y funcionalmente derivan de una
estructura tricoide (en forma de pelo) y se los clasifica de diversas formas de acuerdo a la
forma de la estructura cuticular: sensilios séticos, escamiformes, basicónicos, celocónicos,
ampuláceos, campaniformes, etc. Los estímulos que perciben pueden ser mecánicos, químicos,
visuales, y de otros tipos.
Pelo:
componente
cuticular
Dendrita
Cutícula
Cavidad del receptor
Célula epidermal
Célula tricógena
Célula tormógena
Célula nerviosa
Los mecanorreceptores son sensibles al contacto físico con superficies sólidas (tocar y ser
tocados), detectan movimientos de aire, incluyendo ondas sonoras y el sentido de la gravedad.
El tipo más simple de receptor táctil es un pelo o cerda provisto de una célula nerviosa, una
sensilia pilosa. Algunos mecanorreceptores denominados órganos cordotonales o escolopales
reciben información a cerca de la posición del cuerpo en el espacio y de los eventos físicos que
ocurren en el cuerpo. Los insectos perciben ondas sonoras o vibraciones (sentido de la
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audición) por medio de dos tipos de órganos: sensilias pilosas y órganos timpánicos (como el
órgano de Johnston y el órgano subgenual).
Los quimiorreceptores tienen paredes muy delgadas o perforadas y numerosas células
sensoriales, actúan como receptores de gusto y olfato. La diferencia entre éstos es que el
gusto se percibe en contacto y los olores a distancia.
Los fotorreceptores forman estructuras fotosensibles especializadas tales como ojos
compuestos y ojos simples u ocelos, ambas formadas por unidades sensoriales
llamadas omatidios. Los omatidios están constituidos por una lente o córnea, debajo de la cual
se encuentra un grupo de cuatro células transparentes cónicas que secretan un cuerpo
conocido como cono cristalino. Alrededor del cono y de las células que lo secretan, se ubican
las células pigmentarias primarias, que comúnmente son dos. En la base del omatidio se
encuentra un grupo de células visuales, generalmente 8, que en conjunto se denomina
retínula. Cada célula lleva en una superficie modificada (rabdómero) el pigmento visual, que
en conjunto forman el rabdoma del omatidio. Las retínulas están rodeadas por células
pigmentarias secundarias, aislando ópticamente cada omatidio de sus vecinos. Cada axón de
estás se comunica con el sistema nervioso central.
Córnea
Cono cristalino
Células pigmentarias primarias
Células corneágenas
Retínula
Rabdoma
Rabdómero
Célula visual
Células pigmentarias secundarias
Axón
Membrana basal
Existen dos mecanismos básicos de formación de imágenes
1) Vision por aposición o en mosaico. Cada omatidio actúa independientemente, abarcando
una parte muy pequeña (semejante a un punto) del campo visual total; es decir cada omatidio
recibe los estímulos de un punto del campo visual, sin que ese punto sea percibido por ningún
otro omatidio. Esto ocurre debido al aislamiento entre omatidios que brindan las células
pigmentarias secundarias. La yuxtaposición de muchos puntos, cada uno proveniente de un
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omatidio, produce entonces una imagen mayor de todo el campo, semejante a una fotografia
que consta de muchísimos puntos diminutos.
2) Visión por superposición. Este tipo de visión se logra por la concentración del pigmento
contenido en las células pigmentarias debido a la baja intensidad de luz. De este modo, los
omatidios ya no están ópticamente aislados y entonces cada rabdoma recibe, además de los
rayos que han pasado por sus propias lentes, los que pasaron por omatidios vecinos. En
general, la agudeza visual esta en función de varias características. A mayor número de
omatidios las imágenes son mas perfectas y menos luminosas; al utilizar la visión por
superposición (insectos nocturnos o crepusculares) la nitidez de la imagen es menor. La
capacidad de adaptación del ojo a la luz cambiante es variable para cada especie;
generalmente, los ojos que normalmente ven por superposición poseen pigmentos muy
móviles en las células correspondientes, siendo menos frecuentes o intensos en los de
aposición (insectos diurnos), donde frecuentemente se dan movimientos pigmentarios según
los ritmos circadianos.
Visión por aposición
Visión por superposición