insectos acuáticos

CARTILLA DE PRÁCTICO
CURSO BIOLOGÍA ANIMAL
2016
Práctico Nº 7 – Filo ARTROPODA
Sub-Filo MANDIBULATA
Clase INSECTA
INSECTOS ACUÁTICOS
Juan Pablo Pacheco
Docente Grado 2 DT
Departamento de Ecología Teórica y Aplicada
Centro Universitario de la Región Este
jp@cure.edu.uy
INSECTOS ACUÁTICOS
Características generales
Gran cantidad de especies de insectos desarrollan al menos parte de su ciclo de
vida en ambientes acuáticos, definiéndose estos como insectos acuáticos. Algunas
de estas especies, desarrollan su ciclo vital completo en el ambiente acuático,
mientras que otras solo lo hacen durante los primeros estados de su desarrollo
abandonando este ambiente al llegar a la fase de madurez.
Muchos grupos ampliamente conocidos como los mosquitos, efímeras y odonatos
(libélulas) tienen sus primeros estados de desarrollo en el ambiente acuático,
donde pasan la mayor parte de su ciclo vital. La fase adulta de estos grupos es
alada, y por lo general tienen una corta sobrevida asociada mayormente a la
reproducción. Las efímeras por ejemplo (Orden Ephemeroptera) pasan la mayor
parte de su ciclo vital en el ambiente acuático y los estados adultos alados tienen
una sobrevida sumamente corta (de 24 a 48 horas) donde cumplen un rol
exclusivamente reproductivo sin siquiera alimentarse.
Otros grupos, como los coleópteros (escarabajos de agua) o hemípteros (chinches
de agua) mayormente desarrollan todo su ciclo de vida en el ambiente acuático.
Figura 1. Ciclo de vida de una efímera (Orden Ephemeroptera)
La mayoría de las especies de insectos acuáticos pertenecen a ambientes
continentales. Esto se atribuye fundamentalmente a limitaciones fisiológicas y a
su alta relación con el ambiente terrestre: adaptaciones como la capacidad de
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vuelo y la fecundación interna son superfluas en ambientes marinos. En
particular, la capacidad de vuelo, es referida como una característica fundamental
en la dispersión de aquellos grupos con formas adultas aladas en gran cantidad
de ambientes acuáticos.
Ciclos de vida
Los insectos acuáticos pueden presentar metamorfosis completa o incompleta
con fases acuáticas. La metamorfosis incompleta consiste en etapas de:
huevo, ninfa y adulto. La etapa de ninfa generalmente tiene la apariencia de un
adulto pero no posee alas. La ninfa va cambiando (mudando) el exoesqueleto
quitinoso a medida que va creciendo (generalmente de 4 a 8 veces). Al llegar a la
etapa de adulto el insecto desarrolla alas y abandona el medio acuático.
Figura 2 . Metamorfosis incompleta en Ephemeroptera (efímeras)
Por otro lado, la metamorfosis completa involucra 4 estadios: huevo, larva,
pupa, y adulto. El estadio larvario no presenta similitud con el adulto y
usualmente tiene forma de gusano. Posteriormente la larva construye un capullo
a su alrededor donde utilizan la base energética adquirida durante su estadio de
larva para construir las estructuras que tendrá el adulto. A esta etapa se la conoce
como pupa y puede llevar desde 4 días a varios meses hasta que emerge el adulto.
Figura 3. Ciclo de vida con metamorfosis completa de Trichoptera.
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Los ciclos de vida de los insectos acuáticos pueden ir desde las 2 semanas en el caso del
mosquito hasta los 4 o 5 años en el caso de algunos Megaloptera.
Adaptaciones al medio acuático
1) Respiración:
Dado que el agua es mucho más densa que el aire y contiene menor cantidad de
oxígeno la respiración es un proceso que demanda gran cantidad de energía para
un insecto acuático. Así, los insectos acuáticos presentan diferentes adaptaciones
respiratorias tanto para obtener oxígeno desde la atmósfera como directamente
del agua:
Sifones: tubos a modo de “Snorkel” para obtener oxígeno atmosférico desde la
superficie. Esta modalidad es posible únicamente en aguas estancas y limita la
movilidad del insecto lejos de la superficie del agua.
Burbujas de aire: algunos grupos pueden captar burbujas de aire desde la
atmósfera bajo sus alas quitinosas o en pequeñas cantidades entre los pelos
hidrófugos a modo de tanque de aire, que les confiere mayor libertad de
movimiento en la columna de agua. Así, el insecto respira de estas burbujas a
través de huecos llamados espiráculos en su abdomen.
Difusión simple: el intercambio con el oxígeno presente en el agua se da
mediante difusión a través de tegumento fino
Figura 4. Adaptaciones respiratorias al medio acuático. Izquierda: sifón en larva
de díptero, Medio: branquias laterales en abdomen de Ephemoroptera, Derecha:
larva de díptero (Chironomidae) de color rojo debido a la hemoglobina.
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Branquias: Respiración a través de branquias externas, generalmente situadas
en el abdomen, de estructura laminar, filiforme o plumosa.
Hemoglobina: en sistemas con carencia de oxígeno (ej: por descomposición en
sistemas con alta contaminación orgánica) algunos organismos como los
quironómidos (larvas de mosquitos) pueden presentar altos niveles de
hemoglobina para aumentar la captación y transporte de oxígeno.
2) Modo de vida:
Otra adaptación a las condiciones del medio acuático para los insectos lo
constituye su modo de vida, en particular referente a las condiciones del medio
físico determinadas por procesos como la estabilidad de la columna de agua. En
sistemas de aguas corrientes, los insectos presentan generalmente estrategias de
fijación a los sustratos para evitar la deriva, o las formas de su cuerpo reducen la
resistencia al agua. Algunos ephemeroptera o plecoptera de arroyos con alta
velocidad de corriente presentan cuerpos aplanados y grandes uñas para
maximizar el agarre, mientras que otros se ubican debajo de rocas o dentro del
sustrato. Otros grupos como los trichoptera, pueden fijarse a sustratos duros
aprovechando el flujo de agua para filtrar material en suspensión.
Figura 5. Larva aplanada de Psephenidae (Coleoptera) sobre una roca en un
arroyo con alta velocidad de corriente
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3) Desplazamiento:
La capacidad de desplazamiento es un elemento central que determina la
capacidad de adquirir alimento (depredadores) o evitar ser depredado. En el
ambiente acuático los insectos presentan algunas adaptaciones características
para el desplazamiento. Un ejemplo de ello son los pelos o setas natatorias en
las patas o apéndices terminales como setas o branquias natatorias, que
aumentan el arrastre y por lo tanto la capacidad de nado. La forma del cuerpo
aplanada o fusiforme, o la presencia de cera o pelos hidrófugos disminuyen la
resistencia al desplazamiento en un medio con mayor densidad.
Figura 6. Desplazamiento asociado a la superficie del agua. Izquierda:
“Backswimmer” Corixidae (Hemíptera) debajo de la superficie, Medio: Gerridae
(Hemíptera) sobre la tensión superficial, Derecha: Gyrinidae (Coleóptera) a
mitad de la superficie.
Algunos grupos como los odonatos presentan estructuras que utilizan tanto con
fines respiratorios como motores, como ser las branquias terminales en forma de
hoja en los zigópteros, u orificios terminales en el abdomen en los anisópteros por
los cuales pueden propulsar agua a gran velocidad utilizándolo para desplazarse.
Grupos como los tricópteros, con menor capacidad de desplazamiento presentan
estructuras a modo de casas para evitar el consumo.
En aguas quietas, algunos grupos como los hemípteros Gerridae pueden
desplazarse sobre la superficie del agua, otros como los coleópteros Gyrinidae se
desplazan en a media profundidad sobre la superficie, y otros grupos como larvas
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de dípteros, algunas larvas de coleópteros y hemípteros de la familia Corixidae,
viven mayormente suspendidos de la superficie del agua.
Rol de los insectos en los ecosistemas acuáticos
Los insectos acuáticos presentan una alta variedad de roles tróficos y hábitos
alimenticios, por lo que juegan un rol fundamental en los procesos de intercambio
de materia y energía en los ecosistemas acuáticos y con los ecosistemas terrestres.
Constituyen una fuente alimenticia de suma relevancia para gran cantidad de
grupos como peces y aves, y a su vez, dada la alta interrelación y dependencia con
el ambiente terrestre de los sistemas acuáticos continentales, los insectos
acuáticos sirven como un nexo de materia y energía entre estos ecosistemas, por
ejemplo: fragmentando el material terrestre que ingresa al sistema acuático
facilitando así su consumo por otros organismos.
Figura 7. Hemiptero (chinche de agua) depredador alimentándose de una presa
de gran tamaño.
Son capaces de ejercer un importante control por herbivoría sobre los
productores primarios, y de ciclar y translocar materia orgánica y nutrientes tanto
originada en el sistema acuático como proveniente del sistema terrestre
(alóctona) dejándolos disponibles para otros niveles tróficos.
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Uso como bioindicadores
Los insectos acuáticos han sido históricamente frecuentemente utilizados como
bioindicadores en estudios de calidad de agua debido a una serie de atributos que
los constituye en exclentes indicadores de condiciones ambientales:
Amplia distribución: los insectos acuáticos se encuentran ampliamente
distribuidos en todos los ecosistemas acuáticos continentales
Importante rol trófico: los insectos acuáticos presentan múltiples roles
tróficos en los ecosistemas acuáticos y son un componente fundamental de las
tramas tróficas, por lo que pueden integrar información del estado ecológico del
ecosistema.
Alta sensibilidad: algunos grupos de insectos tienen rangos de tolerancia ante
determinadas condiciones ambientales sumamente acotados, por lo cual son
sensibles a cambios en estas características, ej: niveles de oxígeno, cambios en el
hábitat, etc.
Movilidad limitada: mas allá de la deriva en sistemas de aguas corrientes, por
lo general los insectos acuáticos tienen una alta dependencia del ambiente físico
(ej: tipo de sustrato o velocidad de corriente) por lo cual se asocian directamente
a las condiciones locales.
Ciclos de vida relativamente largos: permiten integrar temporalmente los
efectos de la polución o cambios en el ambiente
Estas y otras características, convierten a los insectos acuáticos en un grupo que
ha sido ampliamente considerado en diversos planes de evaluación y monitoreo
ambiental a nivel mundial (ej: US Environmental Protection Agency; EU Water
Framework Directive) constituyendo un componente biológico de particular
relevancia en el ámbito de la gestión de ecosistemas acuáticos.
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