Colémbolos
Colémbolos | ||||||||||
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Springtail Isotoma anglicana con una longitud cabeza-tronco de 3,5 mm; debajo del abdomen, el tubo ventral (entre las piernas) y la furca son visibles | ||||||||||
Sistemática | ||||||||||
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Nombre científico | ||||||||||
Colémbola | ||||||||||
Lubbock , 1870 | ||||||||||
Pedidos | ||||||||||
Los colémbolos (Collembola) son una clase de los hexápodos (Hexapoda) pertenecientes a la Sackkieflern (Entognatha ). Alcanzan una longitud corporal de 0,1 mm a 17 mm y se encuentran principalmente en capas de humus que no son suelos demasiado secos, en los poros del suelo hasta una profundidad de unos pocos metros y en material vegetal en descomposición. También colonizan hábitats tan diversos como selvas, zonas costeras, dunas de arena, desiertos o zonas de nieve en las altas montañas. Alrededor de 9000 especies se conocen en todo el mundo en 2020.
características
Los colémbolos muestran la división del cuerpo en tres partes, típica de la Hexapoda, en la cabeza, el tórax que contiene las piernas (pecho) y el abdomen (abdomen). Los insectos normalmente tienen once segmentos abdominales, mientras que los colémbolos solo tienen seis, que ya se crean durante el desarrollo embrionario. La mayoría de las especies miden entre 1 y 5 mm de largo. Las especies aéreas ( epedáficas ) tienden a tener una pigmentación oscura, a veces con patrones de coloración específicos de la especie, pelos gruesos y apéndices corporales grandes. Las especies euedáficas que viven predominante o exclusivamente en el suelo presentan un ligero color a completamente blanco en la estructura porosa del suelo como adaptación a su forma de vida, de físico compacto, con antenas cortas, horquilla de tobillo parcial o totalmente reducida y número reducido de ojos. El cuerpo está ligeramente esclerotizado en todas las especies , su superficie ( epicutícula ) está cubierta de numerosos microtuberculos , que en promedio miden alrededor de 0,3 micrómetros y son hidrófugos. Solo unos pocos grupos de saltadores de bolas tienen un sistema traqueal , la mayoría de los colémbolos respiran exclusivamente a través de su cutícula de paredes delgadas.
Los colémbolos se cuentan como Entognatha porque sus piezas bucales están en un bolsillo oral y el exterior no son visibles.La mayoría de estos animales sin alas se caracterizan por su horquilla de tobillo (furca, a veces también furcula), que se encuentra en el cuarto segmento abdominal. Consta de tres partes: el manubrio basal, los largos pares de dentes y, al final de cada uno, una estructura de gancho corto, el mucro. Entre el manubrio y los dentes hay "dientes" cutinizados que encajan exactamente en los ganchos del retináculo, una estructura en el tercer segmento abdominal, y así sujetan la furca ventralmente en el abdomen bajo tensión. Si el animal se irrita, rompe esta conexión, los mucrones perforan el suelo y el colembole realiza un salto sin dirección fuera de la zona de peligro. La distancia del salto es un múltiplo de la longitud de su propio cuerpo. En muchas especies que viven en el suelo, la furca ha retrocedido; algunos, en cambio, abandonan las secreciones de defensa en caso de peligro, que actúan como un disuasivo para sus depredadores.
Común a todas las especies es el tubo ventral (coloofor) ubicado detrás de las piernas, que se encuentra en el primer segmento abdominal y probablemente juega un papel importante en el equilibrio hídrico y electrolítico. Con la ayuda del tubo ventral, los colémbolos también pueden agarrarse a superficies lisas y moverse. El científico natural inglés John Lubbock derivó el nombre científico Collembola de esta estructura , después del griego kolla "pegamento" y embolon "cuña, cono".
Los ojos complejos de los colémbolos consisten en un máximo de ocho omatidios , que a menudo se reducen o retroceden por completo. En la mayoría de las especies, las antenas de poste, un órgano sensorial en un hueco en la piel, que sirve para la quimiorrecepción y representa el resto de una segunda antena que se aleja, se encuentra entre la base de la antena y el campo ommen. Los colémbolos suelen alcanzar una edad de entre seis y doce meses, el registro de edad en el laboratorio es de cinco años y medio. Durante este tiempo, mudan de cuatro a más de cincuenta veces. Dependiendo de la edad y el estado físico, una hembra pone varios cientos de huevos a lo largo de su vida, solos o en grupos. Los juveniles se parecen a los adultos; se diferencian de estos en tamaño, menor pigmentación, proporciones de los segmentos corporales, así como en la falta de apertura genital y características corporales individuales (por ejemplo, sensilla). Por lo tanto, una determinación confiable solo es posible en presencia de especímenes completamente desarrollados. Los animales jóvenes alcanzan la madurez sexual después de cinco a ocho mudas.
Hábitat, distribución y abundancia
Los colémbolos viven en el suelo, en la hojarasca y en la estructura de los poros del suelo hasta una profundidad de unos 20 centímetros, pero también en la corteza de los árboles, en la madera muerta, en la superficie del agua, en la costa del mar, en los glaciares y en los nidos de hormigas y termitas . Prefieren la alta humedad, algunas especies son atraídas por el dióxido de carbono.
Gracias a su cutícula repelente al agua , pueden soportar la inundación del sistema de poros del suelo, por ejemplo en suelos de llanura aluvial , en una burbuja de aire o maniobrar en la superficie del agua. Algunas especies, como el buzo negro , se alimentan deliberadamente de algas, bacterias y protozoos. Los colémbolos pueden sobrevivir flotando en mar abierto hasta 14 días y cubrir varios cientos de kilómetros en el proceso. Como resultado, ganan importancia como los primeros colonos de áreas nuevas y estériles (ver también Surtsey ). Especies como las pulgas de la nieve y las pulgas de los glaciares viven en el sistema de huecos en los pedregal, en los cojines de musgo y en las grietas de las altas montañas y se alimentan del polen de las coníferas y de las esporas de hongos que se transportan al hielo. Estas especies todavía están activas a temperaturas de alrededor de -5 ° C. El colémbola ártico puede sobrevivir congelado a -20 ° C durante al menos cuatro años.
Se sabe que varias especies absorben e inmovilizan metales pesados del suelo . Entre otras cosas, estas habilidades hacen que Collembola sea importante por primera vez y se reasenta en suelos perturbados o contaminados, por ejemplo, de suelos de llanuras aluviales inundadas o montones de escombros.
Los hallazgos fósiles más antiguos conocidos de Collembola tienen alrededor de 400 millones de años. Los colémbolos se encuentran entre los animales terrestres más antiguos, lo que también explica su distribución mundial en casi todos los hábitats terrestres. Prefieren condiciones ambientales frescas, húmedas y con poca luz.
Los colémbolos se consideran los hexápodos más comunes; En un metro cuadrado de suelo forestal en latitudes templadas, entre 10.000 y más de 100.000 individuos viven en los 30 centímetros superiores. Después de los ácaros , son el grupo de animales de la mesofauna más individual del suelo. Su frecuencia se basa en factores como las condiciones de luz, humedad, forma del humus, pH del suelo y disponibilidad de nutrientes. En consecuencia, no se distribuyen uniformemente, sino que se concentran en patrones de "puntos calientes" dondequiera que encuentren condiciones de vida óptimas. Aquí pueden acumular poblaciones masivas con poca antelación y mostrar un comportamiento de enjambre notable en los días cálidos de invierno o principios de la primavera.
comida
La mayoría de las especies de colémbolos son polífagos comedores de detritos . Además de estos 'omnívoros', también hay especialistas que comen principalmente algas , hongos , carroña, excrementos o polen o pastan en los microorganismos del suelo. Los depredadores de los colémbolos incluyen, en particular, ácaros, arañas, cosechadores, pseudoescorpiones, colas dobles, ciempiés, escarabajos terrestres, escarabajos cuervo, escarabajos de dos alas, hormigas y chinches.
Importancia ecológica y económica
Al descomponer sus alimentos, juegan un papel clave en la formación de humus . Eliminan los residuos orgánicos y, por lo tanto, promueven la fertilidad del suelo y, por lo tanto, el crecimiento de las plantas. Debido a que convierten los restos de plantas en fertilizantes naturales, son de gran beneficio para la agricultura .
Solo unas pocas especies, como B. la pulga de la alfalfa ( Sminthurus viridis ), se consideran plagas para los sistemas agrícolas. En ocasiones, los colémbolos pueden ser dañinos para los monocultivos al aire libre, así como para las plantas de interior, si su fuente real de alimento, los detritos vegetales , se está agotando y se comen las finas raíces vivas. Por otro lado, a través del pastoreo selectivo de micelios de hongos, reducen el riesgo de ataque de hongos en semillas y plántulas y, por lo tanto, contribuyen a la protección de las plantas en los agroecosistemas. Algunas especies de colémbolos son sensibles a las alteraciones antropogénicas del suelo y, por lo tanto, se utilizan en el laboratorio en pruebas estándar para detectar la contaminación del suelo . En particular, la maceta cola de resorte Folsomia candida (Isotomidae), que es fácil de mantener en el laboratorio, es un organismo de prueba que proporciona información sobre la presencia de sustancias interferentes y nocivas a través de cambios en su comportamiento de alimentación y reproducción o experimentos de evitación.
Los humanos solo han dado un nombre trivial a unas pocas especies de colémbolos . Además de algunas plagas agrícolas (por ejemplo, pulga de la alfalfa), se incluyen sobre todo especies con presencia masiva notoria en determinadas épocas del año ( pulgas de las nieves ) o en determinados hábitats ( pulga de los glaciares , buceador negro , coliflor de maceta).
Sistemática
Los colémbolos (colémbolos) se contaban tradicionalmente entre los insectos y aquí con otros taxones sin alas como "insectos de la orina" ( Apterygota ) colocados en la base del insecto. Mientras tanto, los Apterygota son vistos como parafiléticos y los colémbolos como un orden separado dentro de los hexápodos (Hexapoda). Dado que comparten varias características comunes, los manipuladores de piernas (Protura) se consideran su grupo hermano. Después de una de estas características, la ausencia de inserciones abdominales , ambos grupos juntos se denominan Ellipura designado (en griego έλλειψις elleipsis "ausencia" y ουρά Oura "cola"). Esta clasificación se remonta a Willi Hennig, así como a la asignación de las colas dobles como grupo hermano de la Ellipura. Protura, Collembola y Diplura se agrupan como órdenes de Entognatha , porque solo en estos tres grupos las piezas bucales están en la cápsula de la cabeza en lugar de afuera como en la mayoría de los insectos. Nuevos descubrimientos de fósiles y estudios de genética molecular ponen en tela de juicio esta visión tradicional. Sobre la base de las secuencias de genes mitocondriales , se postula una relación más estrecha entre el Collembola y las vainas branquiales o mandíbulas . Según estos modelos, el físico segmentado de los Hexapoda se habría desarrollado de forma independiente el uno del otro varias veces. Sin embargo, las investigaciones de las secuencias de proteínas ribosómicas apoyan una relación más estrecha entre los colémbolos y los insectos alados , seguidos de las vainas branquiales y los crustáceos superiores como taxones relacionados más cercanos, lo que estaría más en línea con los árboles genealógicos de base morfológica. Un estudio más reciente sobre la base de secuencias ribosómicas, un mayor número de taxones examinados y una ponderación de características optimizada apoya parcialmente la posición de Collembola como un taxón monofilético dentro de Hexapoda y los ubica con Protura y Diplura como un grupo hermano común ( "Nonoculata"), pero sin poder confirmar esta división en todos los modelos de cálculo investigados. Hasta que se incluyan más características independientes del ARN en el análisis del árbol genealógico, la posición real del Collembola dentro del artrópodo sigue sin estar clara.
Originalmente, el Collembola se dividió en Arthropleona alargado y Symphypleona (buzo esférico) más redondeado con sus típicos segmentos abdominales fusionados. La sistemática más nueva reemplaza la subclase Arthropleona con Poduromorpha y Entomobryomorpha, que se colocan como pedidos separados junto a Neelipleona y Symphypleona. Otros sistemáticos ven al Neelipleona como perteneciente al Sminthuroidea. Las proporciones de los segmentos torácico y abdominal todavía se utilizan para subdividir los grupos grandes: en el Entomobryomorpha el tergite del primer segmento torácico se acorta, desaparece en gran medida entre la cabeza y el segundo segmento torácico y no tiene pelos de cerdas (Chaetae o Setae ), que es Poduromorpha, se desarrolla normalmente y tiene al menos un número de chaetae. Dentro de Entomobryomorpha, el cuarto tergito abdominal de Entomobryidae es significativamente más largo que el tercero, mientras que en Isotomidae ambos tienen aproximadamente la misma longitud. En la Symphypleona la estructura esférica del abdomen está formada principalmente por los segmentos abdominales, en la Neelipleona (o Neelida) principalmente por los segmentos del tórax.
El número de especies de colémbolos presentes en el planeta se ha estimado en 50.000; hasta la fecha se han descrito alrededor de 9.000 especies en todo el mundo. La información sobre el número de especies descritas varía enormemente, lo que se debe sobre todo al hecho de que muchas especies y grupos de especies son muy difíciles de identificar y distinguir. Las estructuras genitales complejas, como se utilizan en muchos otros Hexapoda para la evaluación, no están presentes en el Collembola. En el caso de especies de algunos géneros de Collembol (por ejemplo , Isotomurus , Orchesella ), el patrón de color se puede utilizar para la identificación de especies, mientras que los patrones correspondientes varían mucho incluso en géneros estrechamente relacionados. En las familias extensas del Paleártico de Hypogastruridae e Isotomidae, se observan ecomorfosis, i. H. Las condiciones ambientales desfavorables, especialmente la sequía y el calor, pueden influir en el diseño morfológico de los apéndices corporales, la erización de los segmentos corporales individuales y las piezas bucales. En los isotómidos que habitan en climas fríos, tales ecomorfosis ocurren regularmente como ciclomorfosis, las formas de invierno y verano difieren en forma y forma, v. una. la furca y las piernas. Dado que la expresión y las proporciones de tales características se utilizan a menudo para diagnosticar especies, el número de especies que realmente existen sigue estando sujeto a incertidumbres. Por ejemplo, la especie Tullbergia (Mesaphorura) krausbaueri (Börner, 1901) se consideró una especie bien demarcada en 1960, después de lo cual se reconoció como un grupo de variedades difíciles de distinguir o especies crípticas e inicialmente se denominó como el " grupo Tullbergia krausbaueri ". Enfoques metodológicos más precisos ahora subdividen este grupo en ocho géneros y 43 especies válidas solo en el Paleártico. El complejo de Protaphorura armata, igualmente problemático , incluye, según el autor, una, trece o hasta 44 especies, junto con varias subespecies.
Como antes, se describen ambas especies nuevas y, para las ya descritas, el estado de la especie se determina con mayor precisión mediante la aplicación de métodos más precisos para identificar especies biológicas válidas del área de transición previamente definida de manera imprecisa entre el complejo de especies, especies, morfología , subespecies y variedad. La introducción de nuevas características taxonómicas facilita la distinción necesaria entre variabilidad intraespecífica e interespecífica. Si bien los patrones de color son cada vez menos importantes debido a su alta variabilidad, la caetotaxia , es decir , la presencia o ausencia de ciertas cerdas en posiciones definidas de un segmento corporal, se está utilizando cada vez con más éxito para diferenciar entre especies. La quetotaxia de las primeras etapas de muda también sirve para aclarar las relaciones de los taxones colebólicos superiores. La fina estructura de las piezas bucales también proporciona importantes características de identificación, pero requiere una preparación cuidadosa. Los métodos biológicos moleculares se han utilizado con éxito para disolver complejos de especies crípticas desde la década de 1970, pero también llevaron a una disputa en curso sobre la posición real de Collembola dentro o fuera de Hexapoda.
Tipos (selección)
- Globo marrón oscuro ( Allacma fusca )
- Pulga glaciar ( Desoria saltans )
- Dicyrtoma fusca
- Globo de colores ( Dicyrtomina ornata )
- Entomobrya nivalis
- Isotoma viridis
- Isotomurus palustris
- Megalotórax sanctistephani
- Neanura muscorum
- Onychiurus armatus
- Cola de resorte con cinturón ( Orchesella cincta )
- Buzo negro ( Podura aquatica )
- Buzo de aguas bravas ( Sminthurides aquaticus )
- Pulgas Lucerna ( viridis Sminthurus )
- Tetrodontophora bielanensis
- Tomocerus flavescens
- Tomocerus longicornis
- Tomocerus minor
- Tomocrus vulgaris
Trivialidades
El globo marrón oscuro ( Allacma fusca ) fue nombrado "Insecto del año 2016" en Alemania , Austria y Suiza . Estrictamente hablando, el globo marrón oscuro no es un insecto.
Ver también
hinchar
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