Las cubiertas del escarabajo les han permitido lograr un gran éxito evolutivo.

“Recientemente, junto con el Prof. Rolf Beutel, uno de los principales especialistas en evolución de insectos, hemos trabajado en la evolución, modificación y funciones biológicas de los implantes en escarabajos”, dijo el Dr. M. Jakub Goczał del Departamento de Protección. de Ecosistemas Forestales de la Universidad Agrícola H. Kołłątaj en Cracovia.- El desarrollo de los escarabajos es una importante innovación evolutiva que contribuye al éxito evolutivo sin precedentes de los escarabajos, un grupo que ahora representa casi una de cada cuatro especies animales conocidas por la ciencia. Además de la historia de esta estructura, discutimos las funciones inusuales que puede realizar.

Y el Dr. Gukzo nos recuerda que hay muchos trabajos de este tipo. Las cubiertas se pueden usar, por ejemplo, para recuperar agua de la niebla, extender los genitales, vocalizar, bucear o transportar microorganismos simbióticos.

tienen millones de años

Los élitros, tegumentos o élitros son estructuras pareadas que resultan de la metamorfosis del primer par de alas de los insectos. Obviamente, son rígidos, ya que su función principal es proteger el segundo par de alas membranosas que se utilizan para volar.

en sus ultimas versiones Publicación Dr. Goczoł y prof. Rolf afirmó que la producción de envolturas fue una adaptación morfológica innovadora que contribuyó al asombroso éxito evolutivo de los escarabajos. A pesar de ello, el conocimiento sobre los aspectos funcionales de estas estructuras sigue siendo incompleto, bastante fragmentario y disperso en un gran número de estudios.

Los autores enfatizan: «Aquí hemos sintetizado la información actualmente disponible sobre la evolución, el desarrollo, la modificación y las funciones biológicas de esta importante novedad evolutiva». Nos recuerdan que los élitros pueden haberse formado ya en el Carbonífero como consecuencia de un endurecimiento progresivo de los miembros anteriores y modificaciones anatómicas específicas. Esto se debió a la llamada cooptación: los genes que hasta ahora habían sido responsables de aumentar la rigidez de la piel en otras partes del cuerpo eran «integrales» con los genes de las alas. Este proceso puede haber sido desencadenado por la exploración de nuevos microhábitats por parte de los insectos, que estrechan los espacios debajo de la corteza de las plantas leñosas: al colonizar un nuevo nicho ecológico, los escarabajos adquirieron un ambiente estable con alta humedad, lo que redujo la depredación y la competencia.

Toman miles de formas

Durante millones de años, esta estructura ha sufrido más cambios morfológicos y en muchos linajes de escarabajos modernos ya no se parece al «original». Aunque en la gran mayoría de estos insectos los tegumentos están muy bien desarrollados y cubren todo el abdomen, a veces pueden estar fusionados, a veces ricamente tallados (por ejemplo, con espinas) o coloreados, cubiertos de cerdas, y a menudo también reducidos (parcialmente) o incluso completamente).

Todas estas adaptaciones tienen su justificación evolutiva. Por ejemplo, el beneficio de fusionar los casquetes es la presión selectiva para reducir la pérdida de agua y/o la mayor protección mecánica necesaria para sobrevivir con ciertos depredadores. Los autores recuerdan investigaciones recientes sobre escarabajos excepcionalmente duraderos, casi irrompibles, de la familia Zopherinae, que, gracias a la construcción inusual de las costuras entrelazadas en los élitros, son capaces de soportar cargas extremas.

tienen cientos de trabajos

Aunque la función principal de las coberteras es brindar protección mecánica a las alas traseras y a todo el cuerpo, el análisis de los investigadores revela que en realidad desempeñan varias funciones importantes. Los autores del artículo señalan que «fue la capacidad secreta de realizar una multitud de tareas lo que contribuyó en gran medida a la diversidad sin precedentes de los escarabajos».

El papel principal, por supuesto, es la protección. Los estudios han demostrado que las personas a las que se les ha extirpado quirúrgicamente los élitros experimentan un daño significativamente mayor en sus alas expuestas durante los ataques de los depredadores, y su tasa de mortalidad es mucho mayor. También es más probable que se lastimen al caer desde grandes alturas.

Las diversas estructuras externas (como espinas, protuberancias y espinas) que pueden aparecer en la superficie de los élitros juegan un papel importante en la defensa contra los depredadores naturales. La formación de espinas dorsales pronunciadas en algunos escarabajos de las hojas puede estar relacionada con la adaptación a regímenes de depredación específicos, y los dientes especialmente diseñados en el cuerpo de los escarabajos descortezadores pueden usarse para bloquear a los visones de los enemigos de la especie.

En ocasiones, como en el caso de los escarabajos de la subfamilia Paussinae, los élitros forman un característico collar, gracias al cual pueden rociar delicadamente las sustancias defensivas que secretan.

“Cabe destacar que esta función protectora mecánica está significativamente reducida o incluso ausente en algunos grupos de escarabajos”, señalan los autores de la publicación. Añaden que entre estos animales se han identificado varias estrategias de defensa alternativas, como la protección química, el mimetismo, el endurecimiento de otras partes del cuerpo o la coloración repelente.

La coloración de la cubierta es una de las estrategias de defensa más importantes. Los colores naranja y negro, por ejemplo, protegen a los miembros de la familia Silphidae de las aves que los comen, al igual que el cuerpo manchado de los escarabajos.

Además, la apariencia de las coberteras puede ayudar a camuflarse: gracias a la combinación única de hendiduras, crestas y protuberancias, un insecto, por ejemplo, puede parecerse a un trozo de corteza y, gracias a la superficie áspera y peluda, puede parecerse a musgo.

Las campanas también tienen una función termorreguladora: absorben parte de la radiación para aumentar la temperatura corporal o, alternativamente, la reflejan para evitar el sobrecalentamiento. También protege eficazmente contra la pérdida de agua del cuerpo.

Otra función inusual está relacionada con el agua: en una especie de escarabajo de patas negras que vive en el desierto de Namib, en el suroeste de África, los élitros especializados atrapan el agua de la niebla. De pie en las crestas de las dunas en una posición privilegiada, los insectos obtienen líquido condensando aún más la niebla en las crestas hidrofílicas de los nódulos elytrale, que a su vez están rodeados por zonas hidrofóbicas.

Elytras también ayuda con el vuelo. Aunque no sirve directamente para este propósito, sí estabiliza el desliz.

Gracias a las fundas, los escarabajos también consiguen vivir en el medio acuático: las fundas les permiten nadar, orientarse e incluso «almacenar» una fuente de aire para respirar bajo el agua. Las propiedades antiadherentes de la superficie de las conchas de algunos escarabajos les ayudan no solo a cavar tierra o compost, sino también a limpiar sus madrigueras como una pala.

Las cubiertas también permiten a sus dueños transportar organismos con los que viven en simbiosis (como los hongos) Un fenómeno común es la diferenciación en la estructura de los élitros entre los sexos. Por ejemplo, puede ser liso en los machos y ranurado en las hembras, o presente en un sexo y ausente en el otro. También desempeñan un papel auxiliar durante la cópula; por ejemplo, en algunas luciérnagas, las extremidades elitrales se utilizan para sostener a la hembra durante el apareamiento, lo que facilita la fertilización. Hay especies que usan los élitros para realizar llamadas de apareamiento, o para un tipo de danza de apareamiento que consiste en frotar o golpear los élitros de la hembra, o incluso tamborilear sobre su superficie.

Una de las funciones de las cubiertas es también la comunicación entre y dentro de las especies. Frotarlo contra otras partes del cuerpo produce sonidos específicos de la especie.

Obviamente, las cubiertas de escarabajos son estructuras muy multifuncionales y perfectas. Les garantizaron un gran éxito evolutivo; después de todo, una de cada cuatro especies conocidas por la ciencia pertenece a este grupo de animales. Además, en uno de sus estudios, el famoso entomólogo prof. Brett Ratcliffe escribió que una de cada cuatro criaturas vivientes en la Tierra es un escarabajo.

Ciencia en Polonia, Katarzyna Czechowicz

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