Adaptaciones Estacionales

Adaptaciones Estacionales
El ambiente en la planeta cambia todo el tiempo con varios grados de cambio. Esos
cambios involucran alteraciones en factores bioticos y abioticos. Pueden ser de corto o
de largo plazo,ciclicos o aciclicos, grandes o pequeños. Los efectos que hacen los
cambios sobre los organismos son muy variables. Hemos visto que pueden acabar con
especies y hasta grupos, pueden influir la evolucion de los organismosy que algun dia
acabaran con la vida. Mientras eso los organismos pueden adaptarse a los cambios
ambientales mientras esos cambios no rebasan una limite acceptable por el
organismo.Consideramos que los cambios ambientales tienes tres caracteristicas que
son: amplitud, predictabilidad y duracion.
Basicamente, los cambios son muy debiles en el ecuator (zona de clima tropical) y se
hacen mas grandes cuando nos acercamos de los polos (zona de clima extremo)
Adaptaciones aciclicas
Entre los varios tipos de adaptaciones que presentan los insectos a los cambios ambiantales, algunos
pueden servir a la vez de proteccion contra cambios de tiempo corto y aciclicos (aciclicoss, y tambien
contra cambios mas regulares que son los cambios ciclicoss). Las adaptaciones que pueden contestar a
cambios aperiodicos y tambien periodicos son la dormancia y la migracion. Los cambios aciclicos son
imprevisibles, iregulares, localizados : cambio de temperatura, seca, falta de comida o de pareja. Como
esos cambios son imprevisibles, la sobrevivencia depende de una respuestarapida y imediata.
Tipicamente, los insectos contestan a esos cambios volviendose entorpercidos lo que se llama tambien
quiesciencis pero tambien se pueden mover para escapar de la area desfavorable, haciendo una migracion
aperiodica. Unas especies desarollaron la habilitad de cambiar su morfologia o su color (polifenismo
aciclico), lo que puede aumentar la tolerancia a las nuevas conditiones ambiantales.
Quiesciensis aciclicas La quiesciensis es un estado reversible de supresion del
metabolismo que imponen las condiciones ambientales cuando rebasan limites
aceptables de temperatura, temperatura, humedad y nutricion. Esa adaptacion permite a
un insecto de aguantar un periodo de cambios bruscos y imprevisibles. Ademas es la
estrategia la mas comun dentro de los insectos. Según los grupos de insectos, yo las
especies se observan diferentes tipos de quiesciensis, pero la principal caracteristica de
todos tipos de quiesciensis es el regreso de las functiones reproductivas o del desarrollo
de las larvas o nimfas, cuando las condiciones ambientales regresan a lo normal.
Ejemplos: Anopheles maculipenis, las hembras tipicamente ovipositan en el verano en varias areas del
sur de Russia, pero unos sitios donde ovipositan a veces se secan (falta de lluvia). Cuando pasa eso, los
mosquitos dejan de ovipositan y se satisfecen de unas tomas de sangre. El regreso de lluvias, es decir de
agua, reactiva de imediato el comportamiento de oviposicion.
Polypedilum vanderplanki, las larvas de ese chironimidae presentan uno de los ejemplos los
mas espectacular de quiesciensis.Esa especie vive en el norte de nigeria, donde las larvas crecen en los
charcos. Cuando los charcos se secan, las larvas empiezan a dehidratarsey su desarrollo se bloquea. Esas
larvas entran en quiesciensis y son extremament resitantes a la desicacion y las altas temperaturas. Pueden
sobrevivir cuando tienen menos de 8% del nivel normal de agua que llevan el el cuerpo, tambien pueden
sobrvivir una hora a 100 grados de temperatura. Las larvas se almanecan en condiciones secas y con
calor de 7 hasta 10 años. El desarrollo empieza de nuevo despues unas horas en condiciones favorables de
humedad.
Migraciones aciclicas
Al contrario de la quiesciensis aciclica, las migraciones aciclicas son avantajosas para los insectos gracias
a la heterogeneidad del ambiente. Al lugar de quedarse en un lugar esperando mejores tiempos, los
migrantes pueden seguir su desarrollo huyendo en un lugar con condiciones favorables. Tambien al
contrario de la quiesciensis, la migracion involucra un cambio en la densidad y la distribucion de la
poblacion.
Cambiar de lugar no resulta siempre con succeso, por eso los insectos necesitan poseder la habilidad de
prever las calidades del medio ambiente asi les da tiempo de hacer los cambios fisiologicos y a veces
morfologicos para facilitar la migracion. Las migraciones de los insectos pueden ser a veces
economicamente importante para el Homo sapiens sapiens, es el caso por ejemplo de las langostas, los
pulgones, unas mariposas (noctuidae).
El ejemplo de los pulgones Los pulgones (Aphidae) presentan migraciones aperiodicas el el verano
(zona templana del globo), esas migraciones se hacen a traves del vuelo de hembras partenogenicas. Las
migraciones de los pulgones permiten de estudiar a la vez el fenomeno de la migracion, pero tambien el
polyfenismo por la presencia de alas en los migrantes, tambien esas migraciones tienen a veces una
importancia economica. Los estimulos que involucran el polyfenismo con aparicion de alas (alatae) la
migracion son la densisdad de la poblacion y tambien la presencia de comida. Una vez que se obtiene
pulgones alatos la migracion depende mas que nada de la direccion del viento, pero la duracion del vuelo
esta bajo control del pulgon.
El pulgon negro del frijol, Aphis fabae se encontra en varios paises de Europa Occidental pero tambien en
el norte de America, sus migraciones dependen del crecimiento de la poblacion y el alcance de la
migracion depende de la fuerza del vuelo.
En el caso de Pemphigus treherni, las migraciones son hechas por las larvas de primer estado que pueden
flotar en el aere. Los individuos que no son migrantes presentan una fototaxia negativa y se esconden de
la luz en las raices de su planta huesped, raices que les da comida. Los individuos de primer estado que
tienen que migrar no presentan atraccion hacia las raices para comer y presentan una fototaxia positiva.
Esos individuos suben la planta huesped y el aere les lleva de planta a planta. Despues de 30 minutos en
el aere, la fototaxia positiva de los migrantes se vuelva negativa, entonces huyen de la luz hacia las raices
y empiezan a comer.
Polifenismo Aciclico
A veces los insectos pueden cambiar sus colores, hasta su morfologia en relacion con cambios aciclico del
ambiente. Este tipo de polifenismo no involucra un cambio en el crecimiento del insecto y tan poco en su
reproduction, es una respuesta rapida a las condiciones ambientales.
EjemplosSe conocen varios ejemplos de polifenismo aperiodico para las colores de las pupas de
Lepidopteros, Ortopteros, Coleopteros. Por ejemplo las pupas de Papilio cambian de color (de verde a
café) según las colores del substrato y unos factores quimicos.
El Tenebrionidae desertico Cryptoglossa verrucosa presenta varios colores del negro hasta el azul
metalico en relacion con las condiciones de humedad del medio ambiente. Esas colores resultan de
secrecion de cera y juegan un papel important cuando a la regulation de la humedad corporal en el
desierto (absorcion de la luz).
En muchas ocasiones, el polifenismo aperiodico completa una migracion, es el caso de los pulgones y
tambien de las langostas.
Adaptaciones Ciclicas
La mayoria de las variables ambientales que los organismos usan o a los cuales se
tienen que adaptarse, son ciclicos. En el caso de cambios ciclicos, los insectos tienen
que llevar adáptaciones para sobrevivir, crecer, reproducirse..etc que contestan a
cambios esperados. Al contrario de los cambios aciclicos, los cambios ciclicos son
regulares, persistentes, y geograficamente extendidos.
Muchos insectos desarollaron abilidades para percivir los estimulos que anuncian el
cambio ciclico. La respuesta de esos insectos puede ser fisiologica, comportamental o
morfologica al fin de prepararse a los cambios.
Diapausis y Dormancia
Es dificil definir la diapausis como un fenomeno fisiologico especifico porque cambia mucho de una especie a otra.
La diapausis tiene origenes polifileticas y sirve de reloj (Timing) para varias adaptaciones incluyendo casos de
dormancia, de migraciones hasta de polifenismo. La definicion de la diapausis puede ser muy similar a la definicion
dada por la dormancia, quiesciensis para las semillas y tambien a las definiciones usadas para la hibernacion de los
Mamiferos.
Podemos dar esa definicion de la diapausis : “La diapausis es un estado de actividad baja controlado
neurohormonalmente. La diapausis incrementa la resistencia a cambios ambientales y altera o reduzca las actividades
comportamentales. La diapausis occure mientras un estado de metamorfosis geneticamente programado en respuesta
a numerosos estimulos ambientales los cuales se adelantan de las condiciones desfavorables. Cuando la diapausis
empeza la actividad metabolica esta suprimida hasta el regreso de las condiciones favorables”.
Los estimulos ambientales que regulan la diapausis son estimulos neutrales, en el sentido que no son
favorables o desfavorables por el crecimiento, desarrollo o reproducion de los insectos, nada mas
anuncian los cambios ambientales. El estimulo el mas usado es el fotoperiodo, pero tambien la
temperatura, la humedad y tambien factores bioticos pueden anunciar la llegada de malas condiciones.
Tambien se puede considerar que la diapausis es un fenomeno obligatorio, es decir que ademas del
control por estimulos ambientales el reloj interno se puede activar solo
Muchos autores confonden diapausis y dormancia. De hecho el resultado de la diapausis
y de la dormancia es igual, por lo cual la definicion se puede usar en los dos casos, pero
podemos definir, de acuerdo con unos y en desacuerdo con otros, la dormancia como
una respuesta no obligatoria y la diapausis como respuesta obligatoria porque
geneticamente programada y con una preparacion neuroendocrina anterior a la llegada
de los estimulos neutrales. En el caso de la diapausis el reloj interno interviene para
impulsar, ademas de los estimulos neutrales los cambios fisiologicos o
comportamentales, en el caso de la dormancia, nada mas los estimulos neutrales
impulsan el cambio fisiologicos y comportamentales. Asi, podemos definir si la
diapausis a veces interviene o no interviene en casos de dormancia, migracion o
polifenismo.
Dormancia
Dormancia es un termino general que se refiere a un periodo ciclico en la vida de un animal en lo cuales
el crecimiento, desarrollo y la reproduccion son suprimidos. Los insectos muestran una variabilidad muy
grande en su expresion de la dormancia. La dormancia se puede juntar con una diapausis. La dormancia
se relaciona con un periodo (estivacion, hibernacion, dormancia autonal...)
Porque la dormancia involucra modificaciones fisiologicas o comportamentales para preparar el animal a
afrontar la temporada desfavorable, es razonable de concluir que la dormancia es generalmente bajo
control de una diapausis. Pero tambien se conocen unos casos de dormancia sin diapausis.
Los dos tipos de dormancia, con o sin diapausis tienen caracteristicas especificas y diferentes modos de
regulacion que les permite de diferenciar.
Dormancia sin Diapausis
Definiremos la dormancia sin diapausis como un estado de supresion del metabolismo imponado por
condiciones ciclicas del ambiente, condiciones desfavorables para el crecimiento y la reproduccion.
Lo que caracterisa la dormancia sin diapausis son :
1- un componente ciclico
2- una respuesta imediata a los cambios ambientales
Los casos de dormancia sin diapausis son muy pocos y mal conocidos. En este caso mas que nada se han
estudiado los pulgones y los acaros.
Ejemplo de los acaros del Antartica Alaskozetes antarticus, es un acaro terestre que vive en el antartic.
A. Antarticus presenta un caso de dormancia ciclica sin diapausis. Cuando la temperatura empeza a bajar,
esa especie que puede aguantar –26.5 grados de temperatura empeza a producir un anticongelante
(glycerol), este anticongelante le permite pasar el invierno en un estado de dormancia.
Dormancia sin diapausis
La mayoria de los casos de dormancia estan bajo control de una diapausis. Es decir que con la
estimulacion de estimulos neutrales y el reloj interno del organismo, el insecto se prepara a los cambios
ambientales. Ademas la dormancia con diapausis es persistente.
Migracion ciclica
El ciclo de vida de muchos insectos involucra periodos ciclicos de migracion. Esas migraciones son
controladas con estimulos ciclicos y involucran cambios comportamentales. En unos casos la migracion
involucran tambien cambios fisiologicos como la aparicion de alas o el desarrollo de los musculos
corespondientes.
La diferencia entre migracion ciclica con la migracion aciclica se encontra a nivel de :
1- respuesta a un ciclo (prediccion)
2- puede involucrar mecanismos neuroendocrinos
La migracion ciclica con diapausis lleva los insectos en lugares en donde generalmente hacen una
dormancia con diapausis.
Migracion sin diapausis
Definiremos la migracion sin dipausis como :
1- inducida por estimulos ciclicos neutros o no
2- llevando los insectos a sitios o huespedes favorables
3- la reproduccion y-o el crecimiento sigue imediatamente la migracion una vez en el nuevo sitio y-o
huesped
Porque la migracion ciclica sin diapausis se presenta como una respuesta a estimulos ciclicos, se
diferencia de la migracion aciclica, la cual no es una respuesta a estimulos ciclicos si no a cambios
inseperados.
Ejemplo de una migracion ciclica sin diapausis El Cicadellidae Lindbergina aurovittata presenta una
migracion ciclica sin diapausis. Este insecto se encontra en el sureste del Reino Unido (pais de Galles). El
insecto pasa el invierno en estado de huevo en arboles del tipo Rubus. Las nimfas nacen y crecen en los
mismo Rubus hasta el verano. La primera generacion de adultos que sale de los Rubus migra hasta otros
arboles tipo Quercus donde otra generacion se desarolla, los adultos de esa otra generacion se regresara
migrando hasta los Rubus para oviponer los huevos de invierno. Se considera que la migracion de Rubus
hasta Quercus es una migracion ciclica sin diapausis porque los insectos siguien actuando y se
reproducen, pero la secunda migracion se considera como magracion con diapausis por lo que las
hembras van a oviponer huevos con diapausis que van a pasar el hivierno en estado de dormancia hasta la
primavera.
Migracion con Diapausis
La migracion ciclica con diapausis se craracteriza por :
1- ser anticipadora de los cambios desfavorables
2- ser asociada con cambios endocrinologicos que inducen una reduccion del metabolismo
Los insectos que presentan una migracion con diapausis contestan a estimulos ambientales neutros antes
que intervienen esos cambios ambientales, ademas la respuesta esta bajo control de cambios fisiologicos y
comportamentales dados por el reloj interno (control endocrinologico). En general la migracion con
diapausis precede un estado de dormancia con diapausis.
Polifenismo ciclico
Muchos insectos presentan cambios de formas y-o colores en relacion con los periodos climaticos. Esos
cambios se relacionan con fases de dormancia ciclica (criptismo), termoregulacion para periodos de
actividad, cambios de colores para la reproduccion...etc
Este polifenismo es ciclico cuando es controlado por estimulos ciclicos.
El polifenismo ciclico se ha descrito por varios grupos de insectos, en los cuales, las mariposas
http://www.prodiversitas.bioetica.org/prensa49.htm