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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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Traqueo-branquias

Baetis Torleya Epeorus

Habrophlebia EphemeraCaenis

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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