Hormigas y pulgones: por fin la foto deseada II.

La segunda fotografía que os muestro es fruto del solapamiento de dos tomas distintas, para tener a foco tanto la cabeza de la hormiga como la pulgón que acaba de “parir” y que tiene la gota de melaza azucarada en el “culo”.

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Un pulgón ofrece una gota azucara de melaza, al mismo tiempo que da a luz una nueva cría de pulgón.

Los pulgones, cuando empiezan a colonizar la parte de una planta, empiezan a reproducirse por partenogénesis. Esos significa que son todo hembras, y que dan lugar  a más pulgones hembras, genéticamente clónicas de sus madres. El hecho de “parir” crías vivas es algo inusual entre los insectos, pues la mayoría de ellos se reproducen por huevos. La partenogénesis consiste en producir óvulos totalmente funcionales que no necesitan fecundación para generar un embrión.

Hormigas y pulgones: por fin, la foto deseada.

Mucho tiempo llevo detrás de una imagen que mostrara cómo las hormigas se beben las gotas de melaza que expulsan los pulgones. Al fin, he aquí la imagen deseada.

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Las fotografías muestran el momento exacto en el que dos hormigas distintas toman la gota de melaza del pulgón a través de la boca, la cual está  situada debajo de las mandíbulas y junto a los palpos maxilares.

La relación entre los pulgones y las hormigas debe ser muy antigua, pues especies muy diferentes de hormigas y de pulgones mantienen esta relación mutua de “seguridad privada” contratada con melaza y “granja de pulgones”.

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Son muchas las especies de hormigas y de pulgones que mantienen la relación simbiótica de beneficio mutuo: ellos dan azúcar a las hormigas con la melaza, y las hormigas les ofrecen protección contra los predadores.

Pero la conducta de las hormigas de aprovechar las secreciones de otros insectos puede ser aún más antigua, pues también se alimentan de excreciones de otros insectos como los cóccidos.

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Los cóccidos secretan una sustancia sedosa para protegerse (la especie de nube blanca de algodón) y una sustancia azucarada y cerosa (las gotas amarillas) para atraer a las hormigas.

 

 

 

Plumas en las antenas: percibir el olor.

Muchos insectos perciben los olores por las antenas. Este hecho es más apreciable en los machos de muchos de ellos, sobre todo, en aquellos machos que deben percibir las feromonas (hormonas sexuales volátiles que se dispersan por el aire) de las hembras.

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Pequeños peines adornan las antenas de los machos de las polillas. Cuanto más largos son los peines, más sensibles son a las feromonas. Los peines, en este caso, son cortos. Eso significa que las antenas de esta polilla no son muy sensibles, por lo que NO podrán percibir cantidades muy pequeñas de moléculas.

En las polillas (no olvidemos que son nocturnas), las antenas desarrollan unos pequeños peines profusamente divididos, para poder percibir las feromonas del aire. Salen dos de estos peines por cada segmento de la antena: uno hacia delante, y otro hacia detrás, otorgando a la antena el aspecto de una pluma. Cuanto más largos son los peines, más aspecto de pluma tiene la antena, y más agudeza olfativa tiene la antena a las feronomonas (puede detectar una cantidad más pequeña de moléculas)

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Muchas polillas macho desarrollan grandes antenas en forma de plumas para percibir las feromonas de las hembras. En este caso, los peines son muy largos, por lo que el macho SÍ podrá percibir cantidades muy pequeñas de feromona. 

En las mariposas nocturnas, las antenas llegan a tal grado de desarrollo que resulta, incluso,  sorprendente. No es frecuente ver los machos, y por eso resulta más sorprendente aún observar esas grandes “plumas” que tienen sobre la cabeza.

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Los machos de las polillas se ocultan durante el día entre la vegetación. Por la noche volarán en busca de hembras. Si las antenas son muy sensibles, podrán percibir el rastro de las hembras a largas distancias. 

No hace falta decir, que no sólo en las polillas se dan estas antenas, también en los mosquitos macho se aprecian antenas en forma de plumas.

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Macho de mosquito culícido, mostrando las antenas con aspecto de plumas.

Sin embargo, cabe preguntarse por qué no todos los machos de los insectos tienen esas antenas. En otras especies de invertebrados, como las arañas, las hembras también emiten feromonas, y los machos no poseen estructuras parecidas. Y, además, ¿para qué esas antenas tan llamativas si tienes unos buenos ojos para ver a las hembras?. Los insectos poseen una buena visión. Las polillas y los mosquitos, presumiblemente, pueden distinguir a otros individuos de su misma especie por la noche. ¿Por qué entonces esas antenas?.

La respuesta, probablemente, tenga que ver más con la densidad de hembras y machos. En especies donde los individuos están muy dispersos y separados entre sí, será difícil que unos se encuentren a los otros por casualidad. Es entonces cuando la emisión de feronomas volátiles puede hacer que unos individuos detecten a otros a largas distancias. Es por ello que las polillas macho poseen esas antenas en forma de plumas, seguramente porque los individuos de esa especie se encuentran muy dispersos entre sí.  Es decir, que si las poblaciones de una especie de polilla son poco densas y muy dispersas, las polillas macho de esas especies tendrán grandes “plumas” como antenas. En cambio, en especies con poblaciones más densas y menos dispersas, los machos no necesitarán antenas tan desarrolladas, y por tanto, mostrarán unas “plumas” más pequeñas.

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El tamaño de la antena depende de la densidad de población de la especie: a menor densidad, más alejados están los machos de las hembras, y, por tanto, las antenas tendrán el aspecto de grandes plumas. En cambio, a mayor densidad de individuos, menos dificultad para encontrar a las hembras, y, por tanto, las antenas estarán menos desarrolladas.

Libélulas: visión en colores y ojo dividido.

El proceso de visión dista aún mucho de ser comprendido, pero hoy en día se conocen los pasos químicos de una manera precisa. A grandes rasgos puede decirse que el proceso empieza con la excitación de una molécula de retinal (o uno de sus derivados como la vitamina A). Esta sustancia está insertada en una proteína de la membrana de las células rhabdoméricas, llamada opsina. Cuando el retinal es excitado por la luz se inicia una cascada de consecuencias. La primera de estas consecuencias es que la opsina cambia ligeramente de forma. Ese ligero cambio activa a la proteína G.Y  La proteína G, activada provoca la apertura de canales iónicos de la membrana. Una vez abiertos, por los canales fluyen iones (potasio,calcio, sodio,etc) que provocarán el impulso nervioso.

 

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La célula rhabodmérica tiene la membrana profusamente dividida en microvellosidades. Dentro de la membrana se insertan millones de unidades de opsinas, que es una proteína con siete dominios en hélice (cilindros verdes). Las opsinas interaccionan con las proteínas G, divididas en tres ubunidades (alfa, beta y gamma). Las proteínas G activas (unidas a GTP) abren los canales iónicos de la membrana (proteínas canal rojas y azules). El flujo de iones por los canales producen el impulso nervioso.

Es decir, la secuencia resumida es: excitación del retinal por la luz, cambio de forma de la opsina, activación de proteína G y apertura de canales iónicos para generar el impulso nervioso. De esta forma, la membrana de las células rhbdoméricas es el centro principal de sensibilidad a la luz. Esa membrana contiene millones de unidades de opsina. Y además, la membrana está dividida en microvellosidades, para alojar aún más cantidades de opsina. Se puede deducir que cuantas más unidades de opsina haya en la membrana de la célula rhabdoméricas, más sensible será ésta a la luz.

Por otra parte, a mayor diversidad de opsinas, mayor será el rango de colores que se puede percibir. Y aquí es donde radica la excepcionalidad de las libélulas. Los seres humanos tenemos tres tipos básicos de opsinas (para el rojo, el azul y el verde). Muchos mamíferos sólo tienen dos tipos mientras que los pájaros poseen cuatro tipos (rojo, azul, verde y amarillo). Pues bien, ¡las libélulas poseen entre 11 y 30 tipos distintos de opsinas!.

Pero la cosa no acaba ahí. La visión portentosa de las libélulas no sólo se reduce al amplio espectro de colores que puede ver (seguramente puede percibir infrarrojos y ultravioletas, además de la gama de colores básicos que nosotros percibimos). También pueden ver luz polarizada con la que pueden saber perfectamente la dirección del sol, eliminar los reflejos de la superfície de agua, o mirar directamente hacia el sol. Su campo de visión es prácticamente esfércio debido a la forma orbicular de sus ojos compuestos, y su acutancia es también prodigiosa dado el número de ommatidios que posee.

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El ojo de las libélulas muestra una mitad superior con facetas más amplias y una mitad inferior con mayor número de facetas y más pequeñas. En teoría la imagen que se obtiene de la mitad inferior es de mayor resolución.

Resulta, además, llamativo, que el ojo esté dividido en dos partes, una superior con facetas más amplias (en teoría darían menor resolución de imagen), y otra inferior con facetas más pequeñas (en teoría darían una imagen con mayor resolución de detalles). Podemos suponer que ¨(puesto que las libélulas son depredadores, y se posan en lugares altos para otear sus territorios de caza), sería más conveniente tener más detalles hacia abajo, en dirección al cazadero, y así poder distinguir mejor a sus presas. Si la presa está por debajo de la libélula, sería difícil distinguirla entre las briznas de hierba y otras hojas. De ahí que resulte ventajoso tener un ojo muy resolutivo, con muchos ommatidios y muy pequeños, pera resolver los más finos detalles.  En cambio, si la presa está por encima, la libélula la vería perfectamente recortada sobre el cielo, su silueta, y no sería necesario un ojo tan resolutivo. 

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Dos fotografías de libélulas del género Sympetrum. Obsérvese la presa en la boca y la división del ojo en dos mitades: superior e inferior. La mitad inferior ofrece una imagen más resolutiva, para poder distinguir mejor a las presas entre la confusión de hierbas y hojas. La mitad superior ofrece una imagen menos resolutiva porque las presas que vuelan por encima de la libélula son fácilmente distinguibles como siluetas contra el cielo, por lo que no se necesita una imagen tan resolutiva.

Sympetrum y el color rojo.

Las libélulas del género Sympetrum son muy conocidas en nuestras latitudes porque son muy comunes. Las podemos encontrar en cualquier cuneta, rio, pradera, charca, pantano, etc,  donde nos encontremos. Sin embargo, lo común es extraordinariamente interesante. ¿Por qué es interesante la libélula Sympetrum?. Por el fascinante e intenso color rojo de los machos. Existen dos especies cuyos machos son rojos: S. fonscolombii y S. sanguineum.

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En S. fonscolombii el color rojo es menos intenso, y el cuerpo, además, está adornado con otros colores como el naranja, el azul o el amarillo. En S. sanguineum, en cambio, el cuerpo está tintado completamente de un color rojo muy intenso (como la sangre, de ahí el nombre). ¿Por qué tienen ese color rojo tan intenso?. Vaya por delante el saber que los pájaros, sus principales predadores, ven perfectamente el color rojo (de hecho es uno de sus colores preferidos). ¿Por qué los machos de estas libélulas están coloreadas, precisamente, del color que mejor ven sus predadores?. Parece un sinsentido, pues los pájaros los verán con suma facilidad y se los comerán sin problemas (no son venenosos ni pican ni tienen aguijón). Además, estas libélulas son predadores de otros insectos y, además, territoriales. Cada día se apoderan de un posadero despejado, con gran campo de visión (el extremo de la ramita de una mata, por ejemplo), y desde allí otean el terreno en busca de un insecto desprevenido. En resumidas cuentas, estas libélulas, que se posan en lugares muy visibles, y que tienen colores muy visibles, parece que están pidiendo que los coman los pájaros. ¿Qué está pasando?.

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Dimorfismo sexual en S. fonscolombii. El macho es de color rojo intenso, incluyendo los ojos. Las hembras son amarillas.

Si echamos un vistazo más detallado en el campo, nos daremos cuenta de que las hembras son amarillas, y los machos rojos. Existe un marcado dimorfismo sexual en cuanto al color (no en cambio en cuanto al tamaño). Este interesante detalle nos da una buena pista. Es decir, hembras y machos se distinguen por el color y no por el tamaño. Cuando hablamos de las moscas “comemierda” [https://joakinmg.wordpress.com/2013/04/20/scathophaga-la-mosca-comemierda/] vimos que los machos eran mayores porque competían por las hembras, y el tamaño más grande suponía una ventaja frente a sus rivales, de modo que los genes  de “machos más grandes” tenían más probabilidad de transmitirse a las siguientes generaciones. De ahí que los machos fueran más grandes. También eran más amarillos, para demostrar su estado de salud (más amarillo más saludable). Por lo tanto las hembras podían “elegir” entre machos tristones no saludables (de amarillo apagado) y machos muy saludables de un amarillo intenso.

En el caso de Sympetrum fonscolombii puede existir una estrategia similar, al menos, en cuanto al color. El color, en este caso significaría un estado de salud soberbio. Cuanto más intenso el color, más saludable es el animal. Vale, muy bien. Entonces los machos de rojo intenso son más saludables que los de un rojo más apagado. Pero… ¿por qué vestirse de rojo?, ¿por qué no de azul?, ¿o de verde?.

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Dos machos de Sympetrum fonscolombii. El de la fotografia superior es de un rojo menos intenso que el de la inferior. El más rojo tal vez tenga mayor éxito con las hembras, pero también tiene más probabilidad de ser comido por un pájaro.

Sabiendo que los pájaros, como decíamos, ven mejor el rojo, los machos más rojos tendrán más probabilidad de ser predados por los pájaros. Y ahí es donde radica la estrategia de vestirse de rojo. Un macho que consiga tener salud, que se vista de un rojo muy intenso, y que se mantenga cazando en sus posaderos todo el tiempo, será el macho perfecto porque no sólo caza con éxito y tiene salud, sino que además consigue escapar de los predadores. Las hembras, entonces,y  eligiendo  a los machos con el rojo más intenso,  están poniendo a los machos en un difícil le compromiso: si tu rojo es muy intenso , tendrás más éxito reproductivo, ¡pero también tienes más probabilidades de morir!.

 

 

 

 

 

 

 

Oecanthus: el grillo “palo” de los árboles y la mímesis disruptiva.

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Estamos acostumbrados a ver los grillos en el suelo, como los dos casos anteriores del grillotopo y el sciobia. Ahora presentamos un caso totalmente distinto: el grillo Oecanthus. Por su alargada y mimética forma, podemos intuir que su hábitat más normal son las ramitas altas de árboles y arbustos. El ejemplar de la fotografía no tiene las alas totalmente desarrolladas, pero éstas alcanzarán a cubrir todo el cuerpo del animal.

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Su forma alargada se corresponde con una morfología críptica, dado que este animalillo se mueve entre ramas alargadas. La forma alargada, muy propia de insectos palo y mantis (por citar un par de ejemplos pero hay muchos más ) obedece a la estrategia de camuflaje e imitación, en la que aquellos que se confunden con el entorno tienen menos probabilidades de ser cazados y, por tanto, tienen más probabilidades de dejar descendencia. Este aspecto es característico también de unos “preciosos” saltamontes muy particulares, llamados saltamontes narigudos o también “caradeberenjena”(los saltamontes son primos hermanos de los grillos). La forma de estos animales adquieren características que los hacen camuflarse de dos maneras: forma críptica y forma disruptiva. Críptica porque imita a una rama o a una brizna de hierba. Disruptiva porque “rompe” con la forma del animal y lo hace menos reconocible.

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Saltamontes narigudo. Su forma alargada, sus gruesas antenas y sus rayas corporales obedecen a un mimetismo críptico y disruptivo: críptico para confundirse con una rama a la que imita, y disruptivo para romper la forma propia de un saltamontes.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sciobia lusitanica: el grillo con visera

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¿Cómo?, ¿un grillo con qué?. Este grillo, propio de las regiones ibéricas y norteafricana vive bajo las piedras y no parece que fabrique galerías. Pero ¿por qué tiene esa gorra tan llamativa?. Si vive bajo las piedras durante el día es que es nocturno, y si es nocturno no necesita tapar los ojos del sol. Además, sus ojos no están cubiertos por la visera. ¿ Por qué entonces tiene esa estructura tan llamativa en la cabeza?. ¿Y por qué en la cabeza y no en otro lugar del cuerpo como la “cola”?. Queda abierto el debate.  Una pista podría radicar en la selección sexual, que suele provocar estructuras “estrafalarias” como ésta en los individuos de un sexo o de otro. ¿La visera es entonces sólo en los machos?. ¿Es para “mostrar” la salud del individuo como lo es, por ejemplo, la longitud de la cola de las golondrinas?.