CARACTERÍSTICAS GENERALES INTERNAS DE LOS INSECTOSLas características generales internas de los insectos se dividen en los

siguientes: Sistema Digestivo, Respiratorio, Circulación, Nervioso, Excretor y

Reproducción.

Sistema Digestivo.Chirey, et.al. Refiere que el sistema digestivo de los insectos

consisten en una parte anterior formada por la boca con glándulas salivales,

esófago, zona de almacenamiento y en algunos molleja, una zona media,

formada por el estómago y los ciegos gástricos, y una posterior, dónde

aparecen los intestinos, recto y ano. Alguna parte de la digestión puede

realizarse durante la recolecta del alimento al mezclarse la comida con

enzimas de la saliva, pero no se realiza ningún tipo de absorción en este

tipo. El principal lugar para la digestión y la absorción es la zona media del

aparato digestivo, donde los ciegos aumentan el área de actuación. Apenas

se realiza la absorción o digestión en la zona posterior, aunque no algunas

excepciones, como en el caso de las termitas que se alimentan de madera.

Muchos insectos se alimentan de los juegos de las plantas o de sus tejidos

(fotófagos o herbívoros). Algunos se alimentan de plantas de forma

específica, pudiendo causar graves daños si son plantas de cultivo, mientras

que otros no muestran tal especificidad y son capaces de alimentarse de

varios tipos de plantas, como los saltamontes. Las orugas de muchas

mariposas se alimentan del follaje de muchos árboles o plantas. Es llamativo

el caso de algunas termitas y hormigas que cultivan hongos en sus colonias

para luego usarlos como alimento.

Otros insectos como los escarabajos y muchas larvas se alimentan de

animales muertos (saprófagos); otros son predadores, cazando otros

insectos o animales. Otros insectos son parásitos, ya sea de adulto o en su

fase larvaria: por ejemplo, las pulgas se alimentan de la sangre de otros

animales de adultas, pero sus larvas son carroñeras de vida libre; los piojos

(Pediculus humanus), son parásitos durante toda la vida. Muchos insectos

parásitos son a su vez parasitados por otros insectos, un fenómeno conocido

como hiperparasitismo. Las larvas de algunas especies de avispas viven en

el interior del cuerpo de arañas o de otros insectos, alimentándose de sus

tejidos hasta que le causa la muerte; estas larvas son parasitoides, a

diferencia de un parásito típico que no produce la muerte del animal

parasitado.

Dada la enorme diversidad en la alimentación de los insectos se pueden

observar adaptaciones ante la variada dieta. En el aparato bucal picador las

piezas bucales aparecen modificadas para formar un tubo que puede ser

más o menos agudo en su extremo para picar y luego absorber los jugos

vegetales o animales. El sistema succionador es capaz de absorber líquidos

superficiales sin necesidad de picar la presa o el vegetal que pueda servir de

alimento.

Está constituido por secciones denominadas estémodeo o intestino anterior

que está formado por la boca, faringe, esófago, buche o crop que recibe

enzimas de dos glándulas salivales y es una dilatación el proventrículo o

molleja, el mensenteron o ventrículo que es el estómago (con seis ciegos

gástricos) en el que se efectúa la absorción de los alimentos (porción

media)y por ultimo proctodeo o intestino posterior que tiene partes bien

definidas que son el íleon, el colon, el recto, ampolla rectal y ano que se une

al mensenteron a través de la válvula pilórica. En el íleon nacen los tubos de

Malpighi que desempeñan funciones de excreción.

Sistema Respiración.Los animales terrestres necesitan un sistema respiratorio ficiente que

permita el intercambio de dióxido de carbono por oxígeno pero que al mismo

tiempo evite la pérdida de agua. En los insectos el sistema traqueal se

encarga de este intercambio; consiste en una red de tubos de pared fina

muy ramificada y extendida por todo el interior del cuerpo. Estos tubos

traqueales se abren al exterior mediante unos orificios, los espiráculos,

paredeados, normalmente dos torácicos y siete u ocho en el abdomen.

Un espiráculo puede ser un simple orificio en el intertegumento, como ocurre

en los insectos más primitivos, o un sistema más perfeccionado con una

válvula o similar que reduzca la pérdida de agua: puede incluso tener sedas

para prevenir la entrada de parásitos o suciedad.

Las tráqueas están formadas por una capa sencilla de células; presentan

engrosamientos (tenidios), de soporte, para evitar su colapso. Estas

tráqueas se van ramificando y volviéndose casa vez más finas hasta

convertirse en traqueolas. En los insectos más grandes las tráqueas pueden

alcanzar varios milímetros de longitud y en su extremo alcanzar tan sólo una

o dos micras de grosor, ya las traqueolas hasta la décima parte de una

micra.

El sistema traqueal puede incluso tener sacos aéreos, que son tráqueas

dilatadas sin tenidios, flexibles, que aumentan el volumen de aire inspirado o

expirado y que pueden tener funciones no relacionadas con la respiración;

así, en algunos insectos, estos sacos pueden contribuir a disminuir el

volumen durante el crecimiento sin cambiar la forma del insecto, reduciendo

el peso de los mismos.

(a) Vista de 1, las tráqueas dorsales, y 2, ventrales, de un insecto

(Periplaneta). (b) Esquema de la estructura de diversos tipos de espiráculos o estigmas.

(Richards y Davies, 1983; Liñán, 1998).

En algunos insectos muy pequeños, el transporte gaseoso se produce

simplemente por difusión. El sistema traqueal no es más que una adaptación

para respirar aire, pero muchos insectos, ya sean ninfas, larvas o incluso el

adulto, tienen vida acuática. En estos casos el intercambio se produce por

difusión o gracias a la presencia de unas branquias traqueales, unas finas

extensiones del cuerpo que actúan a modo de branquias.

Sistema de circulación.El sistema circulatorio de los insectos está formado por un tubo dorsal que

recorre casi toda la longitud del cuerpo. Está cerrado por detrás y abierto por

su parte anterior. En la parte abdominal recibe el nombre de corazón, en la

parte torácicase llama aorta, y llega hasta la cabeza. En la parte abdominal

tiene una serie de aberturas pareadas llamadas ostiolos (Fig. 3.3).

Por el interior de este tubo circula el fluido que baña el interior del cuerpo de

los insectos: la hemolinfa, que hace las funciones de la sangre en otros

animales.

Figura 3.3. Vista esquemática del sistema circulatorio de un insecto tipo,

mostrando el corazón, la aorta y el flujo de la hemolinfa. (Cifuentes, 1989).

El corazón está dilatado entre los ostiolos, formando una serie de cámaras,

que se dilatan y contraen rítmicamente, de forma que los ostiolos se cierran

y abren, entrando por ellos la hemolinfa. Este movimiento rítmico impulsa a

la hemolinfa hacia delante, pasando por la aorta, para que salga por la

abertura anterior. Generalmente entre cámara y cámara del corazón existen

unas válvulas que impiden el reflujo de la hemolifa.

El sistema circulatorio de los insectos es de tipo abierto:no existen tubos o

canales por los que se distribuya la hemolinfa por el cuerpo, si no que ésta

sale por la abertura anterior del sistema circulatorio y se distribuye por todo

el cuerpo de forma más o menos libre, en lo que se conoce

como hemocele o cavidad del cuerpo. La hemolinfa llega a las antenas, alas

y patas por diferentes mecanismos y estructuras que ayudan a que se

desplace.

La hemolinfa de los insectos no baña directamente todas las células y

órganos del cuerpo de los insectos, sino que el tegumento y las vísceras y

músculos están revestidos de una membrana basal de tejido conectivo

cuyas propiedades regulan el intercambio de materiales entre la hemolinfa y

las células.

La hemolinfa de los insectos no transporta oxígeno ni apenas CO2. Su color

suele ser transparente, amarillento, o más raramente azul, verde o incluso

rojo si tiene hemoglobina.

La composición de la hemolinfa es aproximadamente un 90 % de agua y el

resto una gran variedad de componentes orgánicos e inorgánicos y células

(los hemocitos).

Destacan fundamentalmente los aminoácidos, que son en gran parte

responsables de la regulación osmótica de la hemolinfa al menos en

insectos más evolucionados; también se encuentran distintos tipos de iones

(Na+, K+, Mg +, Cl-), las hormonas que puedan producirse, lípidos y azúcares,

y por supuesto los hemocitos.

La hemolinfa cumple una serie de funciones en los insectos:

Transporte . Los nutrientes de la digestión de los alimentos

(especialmente aminoácidos, azúcares (trehalosa), lípidos) pasan del

mesenteron a la hemolinfa, que los distribuye por todo el cuerpo.

También se encuentran en ella las substancias de deshecho del

metabolismo de las células del insecto y múltiples metabolitos e iones

(Na+, K+, Cl-); también, y muy importante, sirve de transporte a las

hormonas que se producen en las diferentes glándulas.

Presión . El movimiento de muchas larvas ápodas se produce gracias a

la presión hidrostática que se ejerce en un punto, transmitido luego a

diferentes partes de su cuerpo. A la mayoría de las larvas también les

permite mantener su forma, porque su tegumento no está esclerotizado.

La expansión de las alas de los adultos se produce gracias a la

inyección de hemolinfa por las venas.

Lubricación . Músculos y vísceras se tocan y rozan, y la hemolinfa

mejora el contacto entre estos órganos.

Protección . En la hemolinfa se encuentran un grupo de células

llamadas hemocitos, con funciones diversas, pero fundamentalmente

están encargados de la defensa celular (por fagocitosis, formación de

nódulos, encapsulación) y de la coagulación y cicatrización de heridas, y

secundariamente de la secreción de algunas sustancias que vierten a la

hemolinfa.

Reserva de agua . Las células de los diferentes órganos del insecto

pueden abastecerse de agua a través de la hemolinfa.

Sistema nervioso.El sistema nervioso de los insectos tiene dos funciones:

1. Conectar los órganos de los sentidos, que responden a diversos

estímulos externos e internos, con los órganos efectores, como son

músculos, glándulas y estructuras diversas. De esta forma el insecto

reacciona a los estímulos mediante cambios coordinados en su

conducta,

2. Además, el sistema nervioso tiene células nerviosas con función

secretora.

El sistema nervioso está formado por unas células llamadas neuronas,

encargadas de la rápida generación y conducción de impulsos nerviosos

electroquímicos, de naturaleza similar a la que ocurre en otros animales

superiores. Tienen una serie de prolongaciones o fibras conductoras

denominadas axones, que ponen en contacto a una neurona con otra, con

órganos sensoriales o con órganos efectores. La mayor parte de las

neuronas se agrupan en ganglios, y los axones se agrupan en nervios.

El sistema nervioso de los insectos se divide en tres partes, que se

encuentran en estrecha interconexión entre ellos. Son:

El sistema nervioso central

El sistema nervioso visceral

El sistema nervioso periférico

1. El sistema nervioso central está formado por una serie de ganglios

dobles unidos por cordones longitudinales y transversales. Suele haber

un par de ganglios por segmento, aunque a veces están muy juntos. En

ocasiones varios ganglios se juntan, se funden y forman centros

ganglionales (Fig. 3.9). El sistema nervioso central se divide en:

Ganglio supraesofágico o cerebro. Formado por la unión de tres

pares de ganglios. Se encarga de enervar ojos compuestos, ocelos,

antenas, labro. En él se encuentran células nerviosas secretoras.

Ganglio subesofágico. Formado por la unión de los otros tres pares

de ganglios de la cabeza. Enerva mandíbulas, maxilas y labio.

Cordón nervioso ventral. Recorre el tórax y abdomen en su parte

ventral. Los ganglios torácicos controlan los órganos locomotores. El

número de ganglios abdominales es variable: ocho o menos. De

cada ganglio abdominal salen un par de nervios principales hacia los

músculos del segmento.

2. El sistema nervioso visceral o vegetativo parte del sistema nervioso

central y se encarga de enervar las principales vísceras del insecto:

sistema digestivo, corazón, sistema reproductor, y otras partes como los

estigmas. Está formado por una serie de ganglios y cordones nerviosos.

Es de destacar la presencia de un par de ganglios, los cuerpos

cardíacos, situados sobre el esófago y detrás del cerebro. Están

conectados al cerebro e incluyen estructuras nerviosas y secretoras

endocrinas. Conectadas con ellos mediante nervios están las estructuras

no nerviosas denominadas cuerpos alados, también con importantes

funciones secretoras endocrinas (Fig. 3.10 b).

Figura 3.9. Sistemas nerviosos representativos de los insectos. En (a) el

más primitivo (de un Diplura), en (d) de los más evolucionados (Diptera).

(Davies, 1991).

3. El sistema nervioso periférico incluye en sentido estricto todos los

nervios que irradian de los sistemas central y visceral. Estos nervios

surgen de los ganglios e inervan músculos y vísceras. Pero aquí también

se incluyen todos los nervios que establecen conexiones entre los

órganos de los sentidos y el sistema central. En el tegumento se

encuentran una gran cantidad de formaciones especializadas en captar

estímulos desde el exterior (los denominados sensilos cuticulares), y una

delicada red de fibras nerviosas las conecta con dicho sistema central.

Un esquema de cómo se conectan estos órganos de los sentidos al

sistema nervioso central, y cómo de éste parten nervios para enervar

otros sistemas, se encuentra en la Fig. 3.11 a.

Figura 3.10.(a) Diagrama simplificado mostrando las principales glándulas

endocrinas y células neurosecretoras; (b) diagrama esquemático de las

glándulas endocrinas y células neurosecretoras situadas en la cabeza y

protórax; aparecen parte del sistema nerviosos central y visceral, junto con la

aorta y el tubo digestivo. (Liñán, 1998).

Figura 3.11.(a) Esquema de la conexión entre los órganos de los sentidos y el

sistema nervioso central.  (b) Esquema del omatidio de un ojo compuesto. (Davies,

1991).

Sistema del excretor.La función del sistema excretor es la de mantener un medio relativamente

constante en los tejidos del cuerpo. Entre otros procesos regula la

eliminación de desechos nitrogenados procedentes de la ruptura de

proteínas y el control de la composición iónica de la hemolinfa.

Figura 3.8. Esquema de dos tipos de funcionamiento y disposición de los tubos de

Malpigio. A la derecha se presenta un ejemplo de criptonefridia. (Davis, 1991).

El principal órgano excretor son los tubos de Malpigio, conjuntamente con el

proctodeo (Fig. 3.8). Otras estructuras excretoras son el cuerpo graso y

los nefrocitos.

Los tubos de Malpigio se encuentran en casi todos los insectos. Son tubos

largos y delgados que se encuentran libres en el hemocele, cerrados en su

extremo distal, que se abren al intestino entre el mesenteron y el proctodeo.

El número de tubos es muy variable. Su número original es de seis, pero hay

bastantes variaciones: desde 2 hasta más de 100. A veces pueden unirse

varios entre ellos.

Una característica especial de los tubos de Malpigio que se da en larvas y

adultos de coleópteros y larvas de himenópteros sínfitos y de lepidópteros es

una unión específica e íntima con el proctodeo, lo que se conoce

como criptonefridia. Es típica de insectos que viven en ambientes secos.

Los tubos de Mapigio participan en la eliminación de desechos de la

hemolinfa y en el balance hídrico de los insectos. Se encargan de recoger

sustancias de la hemolinfa y las depositan en el proctodeo, donde finalmente

se reabsorben el agua, iones, azúcares, aminoácidos y otros compuestos

que contengan, quedando unos restos o heces más o menos secos. El

principal producto de la excreción de los insectos, derivado de la hidrólisis de

las proteínas, es el ácido úrico. También puede encontrarse amoniaco (NH3).

El ácido úrico (y también la urea) es un compuesto producido principalmente

por insectos que necesitan reabsorber la mayor cantidad de agua posible,

porque viven en ambientes más o menos secos; el amoniaco es más

producido por insectos que viven en ambientes húmedos.

Otros componentes del sistema excretor son los cuerpos grasos. Es un

conjunto de células que se encuentran distribuidas por el hemocele,

formando grupos. Están asociadas con la acumulación de reservas

nutritivas, y en parte también con la acumulación de sustancias de desecho

producidas en el metabolismo (fundamentalmente uratos). Estas sustancias

son posteriormente vertidas a la hemolinfa, y serán finalmente los tubos de

Malpigio quienes se encarguen de filtrarla.

Los nefrocitos captan y acumulan partículas coloidales que circulan por la

hemolinfa

Sistema de reproducción.

En este apartado se estudia la genitalia interna de los insectos. Estos

órganos están formados por unas gónadas pareadas: testículos en el macho

y ovarios en la hembra, conectados a un conducto mediano que se abre por

un gonoporo al exterior. En ambos casos su función es la de formar las

células germinales, proveer a su nutrición y suministrarles un espacio dentro

del cuerpo donde puedan desarrollarse y madurar para convertirse en

células aptas para la reproducción. Estas células son, en el caso de los

machos, losespermatozoides, móviles, libres o a veces encerrados en una

envoltura protectora; en las hembras son los óvulos, con suficientes reservas

para asegurar el desarrollo del futuro embrión, protegidos por envolturas o

cubiertas segregadas por diferentes glándulas. En las hembras es muy

frecuente la presencia de un receptáculo seminal o espermateca, donde se

almacenan temporalmente los espermatozoides después de la cópula.

El aparato genital masculino se aprecia en la Fig. 3.6. Consta del par

de gónadas o testículos, conectados por un par de conductos laterales al

conducto mediano o conducto eyaculador, que continúa por el interior de

un órgano copulador evaginable (el edeago) hasta salir al exterior por el

gonóporo masculino. Además de estos componentes fundamentales, en

muchos insectos hay estructuras particulares y glándulas accesorias que

vierten en los conductos anteriores sus excreciones.

Figura 3.6. Diagrama del sistema reproductor masculino, con las principales partes

de que consta. (Davis, 1991).

La misión de los órganos reproductores masculinos es la de producir

esperma que contenga espermatozoides viables y transferirlo a la hembra de

su misma especie. Esta transferencia puede ser indirecta (como ocurre en

los Apterigotos): el macho deja un saco (el espermatóforo) que contiene los

espermatozoides en el sustrato, y la hembra lo recoge y se lo introduce por

su gonóporo; o directa (en insectos Pterigotos), donde la transferencia del

esperma ocurre durante la cópula, cuando el macho introduce su edeago en

el conducto genital de la hembra.

Además de los espermatozoides, en el

esperma pueden incluirse sustancias

que son aprovechadas por la hembra

como reserva nutritiva.

El aparato genital femenino se

observa en la Fig. 3.7. Consta de

un par de ovarios en los que se

produce la multiplicación de las

células germinales

(primero oogonias, que por

división se convierten en losoocitos), la meiosis y la vitelogénesis. De

cada ovario parte un conducto que se une en el oviducto medio. Éste se

abre por el gonóporo en una invaginación que forma la pared del cuerpo

entre los segmentos 8º y 9º y que se llama bolsa copuladora o cámara

genital, y cuando es tubular se denomina vagina. Entre los órganos

anejos se encuentra la espermateca o receptáculo seminal, que sirve

para la recepción y almacenamiento temporal de los espermatozoides.

Existen también una serie de glándulas accesoriasque vierten sus

secreciones en la cámara genital o vagina en el momento de la cópula, o

cuando se hace la puesta de los huevos.

Figura 3.7. Esquema de un aparato reproductor típico de las

hembras de los insectos, mostrando las principales partes de que

consta. (Davis, 1991).

La misión de los órganos reproductores de la hembra es la de producir

huevos, fertilizarlos con los espermatozoides y realizar la puesta.

La vitelogénesis es el proceso de crecimiento del oocito a partir del alimento

o reservas (situadas normalmente en el cuerpo graso) de la hembra. Este

proceso está controlado por hormonas segregadas por los cuerpos alados y

termina con la deposición del corión o cubierta del huevo. Cuando el huevo

llega a la cámara genital recibe el esperma procedente de la espermateca y

es fertilizado. La fertilización ocurre como respuesta al paso del huevo,

aunque algunos insectos (como ocurre en himenópteros y otros órdenes) la

hembra puede controlar la liberación de esperma.

En algunos insectos (como en lepidópteros) las hembras poseen una

abertura anterior para realizar la cópula y recibir el semen del macho, y otra

posterior por donde se realiza la puesta (oviporo).