Artrópodos: caracteres generales y evolución

ARTRÓPODOS CARACTERES GENERALES Y EVOLUCIÓN

Los artrópodos son el filo más diverso y abundante del reino animal. Representan aproximadamente el 75% de las especies animales conocidas, y su éxito evolutivo se debe a una combinación de adaptaciones morfológicas, fisiológicas y reproductivas excepcionales.

• Importancia de los Artrópodos en los Ecosistemas y para el Ser Humano 🔹 Contribuciones positivas ✅ Recicladores de nutrientes.

✅ Polinizadores fundamentales para cultivos.

✅ Eslabones clave en las cadenas tróficas.

✅ Producen sustancias útiles: miel, seda, laca, cera, etc.

✅ Fuente de alimento para muchas culturas humanas y animales.

🔹 Problemas asociados ❌ Algunas especies transmiten enfermedades (mosquitos, garrapatas, pulgas).

❌ Otras son plagas agrícolas o domésticas.

• Origen y Evolución 🔹 Aparición en el Cámbrico (550–500 m.a.) ✅ Durante la explosión cámbrica, aparecen artrópodos ya bien formados, como los fósiles del yacimiento de Burgess Shale.

✅ Posible origen en

• rganismos del Precámbrico (600 m.a.), con cuerpo blando y segmentado.
• Caracteres Ancestrales Pre-artropodización 🔹 Características del antecesor de los artrópodos:

✅ Simetría bilateral.

✅ Metamería homómera (segmentación repetida).

✅ Un par de apéndices por metámero.

✅ Escasa cefalización.

✅ Tegumento blando.

✅ Celoma desarrollado, con función de esqueleto hidrostático.

• Artropodización: El Gran Cambio Evolutivo 🔹 Transformaciones clave ✅ Esclerotización de la cutícula → formación de un exoesqueleto resistente.

✅ División del cuerpo en regiones especializadas (tag¿ mCómaot siuzrgaiecroinó ?n). Proceso de Artropodización ?

¿Cómo pudo ser el ANTECESOR ?

✅ Cefalización (concentración de órganos sensoriales y cerebrales en ✓Bilateral la cabeza). ✓metamería homómera ✅ Desarrollo de apéndices articulados y e✓supn pearc diea alpiézndaiceds o/ mse támpearora ✓ escasa cefalización locomoción, alimentación y percepción. Esclerotización ✓ tegumento blando de la cutícula ✓ celoma desarrollado: esqueleto hidrostático ¿Qué desencadenó el proceso ?

• Estructura de la Cutícula La cutícula de los artrópodos es una capa externa no celular, secretada por la epidermis, que forma parte de su exoesqueleto. Es una de las características más importantes del filo y ha sido clave en su éxito evolutivo.

🔹 Composición de la cutícula:

✅ Epicutícula: Capa externa, con ceras impermeables y sustancias cementantes → protege y evita desecación.

✅ Exocutícula: Capa rígida y esclerotizada → proporciona dureza.

✅ Endocutícula: Capa más flexible → proporciona resistencia y elasticidad.

🔹 Problemas y soluciones:

✅ La cutícula limita el crecimiento, por lo que deben mudarla periódicamente (ecdisis o muda).

✅ La movilidad se mantiene mediante membranas de articulación entre placas del exoesqueleto.

• Resultado del proceso de artropodización 🔹 Se originaron más de 100 modelos corporales, muchos de los cuales se extinguieron.

🔹 De ellos, derivaron los principales grupos actuales:

✅ Insectos ✅ Arácnidos ✅ Crustáceos ✅ Miriápodos

APARATO LOCOMOTOR EN ARTRÓPODOS: ARTICULACIONES, MÚSCULOS Y APÉNDICES

La locomoción de los artrópodos está basada en un sistema muy eficiente compuesto por:

• Apéndices articulados
• Articulaciones condilares membranosas
• Músculos estriados conectados al exoesqueleto mediante apodemas Estas adaptaciones permiten una gran variedad de movimientos, desde caminar y correr, hasta nadar, excavar, trepar o volar.

NÓICAZIDOPORTRA

• Cutícula muy gruesa (varias capas)
• endurecida: ESCLEROTIZADA:

Impermeable (ceras) Epicutícula: Protege (cemento) A L U Exocutícula:dureza C ÍT U Endocutícula: flexibilidad C

ARTICULACIONES

Veamos en detalle cada una de ellas:

• Articulaciones en Artrópodos MEMBRANOSA CONDILAR Zona de cutícula sin esclerotizar 🔹 Zonas de unión entre segmentos ✅ Las articulaciones están formadas por regiones de cutícula no esclerotizada, llamadas Cóndilos membranas articulares.

✅ Las zonas duras están unidas por cóndilos (puntos de apoyo), que permiten la flexión y extensión controladas.

• Músculos Estriados: Cuerpo y Apéndices

MUSCULATURA ESTRIADA:

dispuesta en haces en metámeros y apéndices. 🔹 Tipos de musculatura Musculatura dispuesta en haces: ✅ Músculos estriados corporales: en el tronco, para MMuussccuullaattuurraa en capas contracción de segmentos.

Leosntrgiaitduad iCnoalr pyo crairlcular ✅ Músculos estriados apendiculares: en las patas, antenas y otras estructuras móviles.

🔹 Organización Musculatura estriada ✅ Dispuestos en haces longitudinales y circulares apendicular en cada metámero.

✅ Están anclados internamente a puntos de inserción de músculos llamados apodemas (proyecciones internas de la cutícula).

🔹 Contracción por pares de músculos antagonistas ✅ Un músculo flexor contrae la extremidad, y un extensor la devuelve a su posición original.

• Apéndices Articulados: Adaptación Clave 🔹 Significado etimológico de Artropodo:

✅ Arthrom (articulación) + podos (pie) → “patas articuladas”A.P ÉNDICES ARTICULADOS Arthrom:unión o articulacióny Podos: pie mejoran la locomoción manteniendo la estabilidad:

🔹 De esta manera tienen varias ventajas: inestable estable ✅ Mejoran la locomoción manteniendo el equilibrio.

✅ Ahorro energético al realizar movimientos coordinados.

✅ Autotomía y regeneración:

pueden desprender extremidades como mecanismo de defensa y regenerarlas posteriormente.

• Tagmatización: Especialización del Cuerpo 🔹 ¿Qué es la tagmatización?

✅ Es la fusión y especialización de metámeros para formar regiones funcionales del cuerpo (tagmas).

TAGMAS TÍPICOS EN LOS ARTRÓPODOS: TAGMA FUNCIÓN PRINCIPAL EJEMPLOS DE APÉNDICES

Cefálico Sensorial y alimentación Antenas, ojos, mandíbulas Torácico Locomoción Patas, alas Abdominal Reproducción, digestión, etc. Órganos sexuales, branquias

PROCESO DE TAGMATIZACIÓN

🔹 Los apéndices se modifican según el tagma Fusión de metámeros para formar una región ✅ En el tórax pueden especializada en transformarse en patas o alas.

realizar una función TAGMA CEFALICO TORÁCICO ABDOMINAL ✅ En el abdomen pueden

TAGMA

El resudlteadsoa eps aunr eancimearl cono ta gmacsoesnpevceiarliztaidrosse e n reealniza r distintas funciones. Las funciones las llevan a cabo los apéndices, por lo que modifaicapné snu ndúimceeros, tamañor ye fporrmoad. uctores o

SENSORIAL Y

LOCOMOTOR REPRODUCTOR y otras respiratorios.

ALIMENTACIÓN

Los apéndices se CEFALICO TORÁCICO ABDOMINAL modifican para llevar a cabo las funciones propias del tagma

TAGMATIZACIÓN: ESPECIALIZACIÓN DE LOS APÉNDICES

Los apéndices suelen Se forma la cápsula cefálica Los apéndices desaparecer o formar … especializados en realizar una función:

y los apéndices forman permanecen como ap. reproductores, antenas y piezas bucales patas (ap. Locomotores) respiratorios, etc

CEFALICO

• Conclusión
• ✔ La locomoción en artrópodos es altamente especializada y eficiente, basada en un sistema de apéndices articulados con musculatura estriada y esqueleto externo.

… especializados en realizar una función:

sensorial y

• ✔ La tagmatización permite una regionalización alimentación funcional del cuerpo, con apéndices modificados según la tarea

ABDOMINAL

que realizan.

• ✔ Esta organización ha sido clave para la diversificación y éxito evolutivo del grupo.
• Þ APÉNDICES ESPECIALIZADOS: SENSORIALES, visceral y reproductor

BUCALES, LOCOMOTORES Y FUNCIONALES

Por todo lo anteriormente dicho, los apéndices de los artrópodos se han modificado de manera espectacular durante la evolución para desempeñar funciones específicas: alimentación, percepción, locomoción, reproducción, respiración, defensa y más. Esta diversificación funcional ha sido clave para su éxito adaptativo y ecológico.

• Apéndices Sensoriales

APÉNDICES SENSORIALES

🔹 Antenas ✅ Presentes en crustáceos, antenas insectos y miriápodos.

✅ Contienen receptores táctiles, químicos y mecánicos. Palpos bucales 🔹 Palpos bucales ✅ Asociados a las maxilas y mandíbulas.

✅ Ayudan a manipular el alimento y detectar sabores.

🔹 Patas sensoriales ✅ En artrópodos sin antenas Los que no tienen antenas usan las primeras (como los arácnidos), las primeras patas se especializan en detección sensorial.

patas como estructuras sensoriales

APÉNDICES BUCALES

mastica

• Apéndices Bucales masticador 🔹 Estructuras básicas picador ✅ Labio superior (clípeo y labro) ✅ Mandíbulas → trituran o cortan.

chupador ✅ Maxilas → manipulan y procesan Lameedor alimentos.

✅ Labio inferior liba cortador

TIPOS DE ADAPTACIONES SEGÚN LA DIETA: TIPO DE APARATO BUCAL FUNCIÓN EJEMPLO

Masticador Triturar alimento Saltamontes, escarabajos Chupador Succionar savia o sangre Mariposas, chinches Picador-chupador Perforar y succionar Mosquitos Lamedor Lamer líquidos Abejas Cortador Cortar tejidos Moscas hematófagas

• Apéndices Locomotores: Patas

TIPOS SEGÚN FUNCIÓN ADAPTATIVA: TIPO DE PATA FUNCIÓN EJEMPLO

Saltadora Saltar Grillos, pulgas Recolectora Recoger polen o alimento Abejas Raptora A trapar presas Mantodeas (mantis) Nadadora Nadar Zapateros, escarabajos acuáticos Fosora Excavar Topo de tierra (insecto), grillotopo

• Otros Apéndices Especializados 🔹 Branquias (crustáceos y escorpiones marinos fósiles) ✅ Derivan de apéndices modificados, situados en el tórax o abdomen.

🔹 Apéndices reproductores ✅ Utilizados para agarrar, transferir o proteger los huevos (como en crustáceos o insectos).

🔹 Peines (escorpiones) ✅ Estructuras sensoriales ventrales que detectan vibraciones y feromonas en el suelo.

🔹 Hileras de seda (arañas) ✅ Apéndices del abdomen adaptados para producir y manipular hilos de seda.

Conclusión:

• ✔ Los apéndices de los artrópodos se han diversificado enormemente, desempeñando múltiples funciones más allá del movimiento.
• ✔ Desde patas y antenas hasta hileras de seda o estructuras sensoriales, estos apéndices especializados han sido clave en la conquista de todos los hábitats posibles.
• ✔ Su versatilidad anatómica refleja el extraordinario éxito evolutivo del filo Arthropoda.

SISTEMA CIRCULATORIO EN ARTRÓPODOS: CARACTERÍSTICAS, PROBLEMAS Y SOLUCIONES EVOLUTIVAS

Los artrópodos poseen un sistema circulatorio abierto, en el cual el líquido circulatorio no permanece confinado a los vasos, sino que baña directamente los tejidos. Esta organización, si bien es menos eficiente que la de un sistema cerrado, ha sido optimizada evolutivamente mediante estructuras especializadas y mecanismos compensatorios.

SISTEMA CIRCULATORIO ABIERTO

• Características del Sistema Circulatorio de los Artrópodos 🔹 Tipo de sistema: abierto ✅ La sangre (denominada hemolinfa) no circula exclusivamente por vasos.

✅ Sale de los vasos y se mezcla con el líquido celomático, llenando senos o lagunas hemocélicas.

🔹 Estructura básica ▪El líquido circulatorio sale de los vasos y baña los tejidos ✅ Corazón dorsal musculoso, genera▪lmsee nmtee zcla con el líquido celomático: HEMOLINFA tubular.

• Intercambio de sustancias: SENOS HEMOCÉLICOS ✅ Presenta ostiolos (orificios con válvulas) que permiten la entrada de la hemolinfa desde los senos hacia el corazón.

✅ En algunos grupos hay corazones accesorios, especialmente en apéndices como antenas o patas, para mantener la circulación en esas zonas.

• Funciones de la Hemolinfa
• ✔ Transporte de nutrientes, desechos, hormonas y gases (en algunos casos).
• ✔ Defensa inmunitaria, mediante células que realizan fagocitosis.
• ✔ Almacenamiento de agua y sustancias energéticas de reserva.
• ✔ Funciones mecánicas, como:
• Eversión de apéndices.
• Facilita la muda (ecdisis).
• Funciona como esqueleto hidrostático en larvas (como las orugas).

PROBLEMAS QUE SURGIERON Y SOLUCIONES ADAPTATIVAS: PROBLEMA SOLUCIÓN ADAPTATIVA

Baja eficiencia del sistema abierto Aumento de presión mediante un corazón musculoso que impulsa la hemolinfa.

Mayor demanda de oxígeno por Desarrollo de sistemas respiratorios independientes actividad (tráqueas, branquias).

Necesidad de circulación local en Corazones accesorios en patas, antenas, etc.

apéndices Mezcla de hemolinfa y líquido Formación de un sistema hemocélico organizado con celomático senos delimitados.

COMPARACIÓN CON EL SISTEMA CERRADO DE ANÉLIDOS: CARACTERÍSTICAS ANÉLIDOS (CERRADO) ARTRÓPODOS (ABIERTO)

Tipo de sistema Cerrado Abierto Líquido circulatorio Sangre Hemolinfa Circulación Siempre dentro de vasos Sale de los vasos y baña tejidos Estructura principal Vasos dorsal, ventral y Corazón dorsal con ostiolos y senos capilares hemocélicos Intercambio de sustancias A través de capilares Directamente en tejidos Eficiencia Alta Baja, pero compensada por otros sistemas

• Conclusión:
• ✔ El sistema circulatorio abierto de los artrópodos es menos eficiente que el de los anélidos, pero ha evolucionado con soluciones estructurales y funcionales muy efectivas.
• ✔ El corazón con ostiolos, los corazones accesorios y la organización del espacio hemocélico permiten mantener una circulación adecuada.
• ✔ La existencia de sistemas respiratorios independientes (como tráqueas o branquias) compensa las limitaciones del sistema circulatorio abierto.

SISTEMA SENSORIAL Y NERVIOSO EN ARTRÓPODOS

Los artrópodos han desarrollado un sistema sensorial y nervioso altamente especializado, que les permite detectar estímulos del entorno y responder de forma rápida y eficiente. Esta capacidad es clave para su éxito ecológico y adaptabilidad.

• Coordinación Nerviosa en Artrópodos

COORDINACIÓN NERVIOSA

🔹 Estructura básica Sist.

✅ El sistema Sensorial nervioso está compuesto ESTÍMULO por:

VÍA SENSITIVA

• Sistema nervioso RECEPTOR vía de entrada CENTRO DE central (SNC): formado COORDINACIÓN Vía de salida por ganglios cerebrales y

EFECTOR VÍA MOTORA

ventrales.

Sist. Nerv.

• Sistema nervioso RESPUESTA Sist. Nerv. Central periférico (SNP): nervios Periférico Sist. Muscular que conectan con músculos y órganos sensoriales. ganglionar etc ...

🔹 Ruta del impulso nervioso ✅ Sigue una secuencia clásica de coordinación:

• Receptor sensorial capta el estímulo.
• Transmite la señal por vía sensitiva al centro de coordinación (ganglio).
• Se procesa la información y se genera una respuesta.
• La respuesta viaja por la vía motora hacia el efector (músculo o glándula).

• Sistema Sensorial: Las Sensilas 🔹 ¿Qué son las sensilas?

✅ Son estructuras especializadas del tegumento (cutícula) que contienen neuronas sensoriales.

✅ Una sensila tiene tres componentes:

• Componente cuticular: parte externa modificada.
• Componente sensorial: una o varias neuronas.
• Componente auxiliar: células asociadas de soporte.

🔹 Las neuronas no reciben estímulos directamente, sino a través de las modificaciones cuticulares.

TIPOS DE RECEPTORES SENSORIALES: TIPO DE RECEPTOR FUNCIÓN UBICACIÓN COMÚN

Quimiorreceptores Detectan sustancias químicas Antenas, patas, piezas bucales Mecanorreceptores Detectan presión, vibración, tacto Cerdas, pelos sensoriales Fotorreceptores Detectan luz (visión) Ocelos y ojos compuestos

• Sensilas Quimiorreceptoras 🔹 Gustativas (por contacto) ✅ Tienen un solo poro.

✅ Se ubican en patas, piezas bucales, palpos… ✅ Detectan sustancias sólidas o líquidas directamente.

🔹 Olfativas (a distancia) ✅ Tienen múltiples poros.

✅ Se ubican en antenas.

✅ Detectan moléculas volátiles (feromonas, alimentos, enemigos).

• Importancia del Sistema Sensorial ✅ Permite a los artrópodos buscar alimento, evitar depredadores, comunicarse, encontrar pareja y explorar el entorno.

✅ Es altamente eficiente, incluso en especies con visión pobre (como los escorpiones), donde otros sentidos compensan.

✅ La variedad de receptores permite la especialización ecológica:

• Un mosquito detecta el CO₂ y el calor.
• Una mariposa distingue feromonas a varios kilómetros.
• Una araña percibe vibraciones ínfimas sobre su tela.

Conclusión:

• ✔ El sistema nervioso y sensorial de los artrópodos es complejo y adaptativo, basado en ganglios bien desarrollados y un sistema de sensilas especializadas.
• ✔ Las sensilas son unidades sensoriales clave, que permiten detectar desde estímulos químicos hasta vibraciones y luz.
• ✔ Este sistema ha permitido a los artrópodos conquistar todos los hábitats del planeta con gran éxito evolutivo.

ESQUEMA RESUMEN: SISTEMA NERVIOSO Y SENSORIAL EN ARTRÓPODOS

• Sistema Nervioso
• Central (SNC):
• Cerebro (ganglios supraesofágicos)
• Cordón nervioso ventral con ganglios segmentarios
• Periférico (SNP):
• Nervios hacia apéndices, músculos, receptores
• Ruta de coordinación:
• Estímulo → Receptor → Vía sensitiva → Ganglio (coordinación) → Vía motora → Efector → Respuesta
• Sistema Sensorial: Sensilas
• ¿Qué son? Unidades sensoriales especializadas en el tegumento
• Formadas por:
• Neuronas sensoriales
• Parte cuticular modificada
• Células auxiliares

TIPOS DE SENSILAS Y RECEPTORES: TIPO DE RECEPTOR FUNCIÓN UBICACIÓN

Quimiorreceptores Detectan sustancias químicas Antenas, patas, palpos Mecanorreceptores Tacto, vibración, presión Pelos, cerdas, espinas Fotorreceptores Detectan luz y movimiento Ocelos, ojos compuestos

• Sensilas Quimiorreceptoras
• Gustativas (por contacto)
• Un solo poro
• En piezas bucales, patas
• Detectan sustancias sólidas/líquidas
• Olfativas (a distancia)
• Múltiples poros
• En antenas
• Detectan moléculas volátiles (feromonas, alimentos, enemigos)
• Funciones principales del sistema sensorial ✅ Localización de alimento ✅ Detección de feromonas y pareja ✅ Defensa y huida ante depredadores ✅ Orientación y navegación ✅ Comunicación

SISTEMA SENSORIAL EN ARTRÓPODOS

• FEROMONAS (señales químicas)
• Las Feromonas son sustancias químicas liberadas al ambiente que afectan a individuos de la misma especie.
• Þ Tipos:
• Sexuales
• Agregación
• Reconocimiento
• Dispersión/marcaje de territorio
• Alarma
• Þ Ventajas:
• Se transmiten en la oscuridad
• A larga distancia
• No detectables por depredadores
• No requieren gasto energético directo

2. MECANORRECEPTORES Y GEORECEPTORES

• Estatocisto: detecta la posición respecto a la gravedad (geo-receptores).
• Contiene un estatolito y células ciliadas conectadas a neuronas sensoriales.
• También reciben estímulos táctiles y de presión: mecanorreceptores.

3. ESTATORECEPTORES Y SENSILAS

• Sensilas: estructuras sensoriales en la cutícula, fundamentales para detectar vibración, presión o sustancias químicas.
• Se encuentran en antenas, patas, piezas bucales, etc.
• Alas modificadas en halterios (moscas) son órganos de equilibrio asociados a la detección de movimientos.

4. FONORRECEPTORES: DETECCIÓN DE SONIDO

• Órgano timpánico:

FONOreceptores: permiten detectar las vibraciones de las ondas sonoras

• Formado por una membrana timpánica que vibra al recibir sonido.
• Ubicado en distintos lugares según el grupo (abdomen, patas, tórax…).

ultrasonidos

• Permite detectar vibraciones del ➢Localizaciones muy diversas

ÓRGANO TIMPÁNICO

dependiendo de las especies aire e incluso ultrasonidos.

Membrana timpánica

• Comunicación auditiva (específica sonido de cada especie):
• Señales sexuales
• Territoriales Siempre en posición simétrica:

Localización de la fuente de sonido

• De agregación Desventajas:
• SÍ pueden ser detectadas por depredadores
• SÍ suponen gasto energético

5. FOTORRECEPTORES: OFJOOTSO RSRIEMCEPPLTEORSE YS: COMPUESTOS OJOS SIMPLES OJOS COMPUESTOS

🔹 Ojos simples (ocelos)

• Córnea única
• Pocas células fotosensibles Córnea única múltiples córneas
• Detectan cambios en la luz (facetas) (día/noche, sombra…)
• No forman imágenes definidas 🔹 Ojos compuestos
• Formados por múltiples
• matidios, cada uno con:
• Córnea, lente, cono cristalino
• Células retinianas (fotorreceptores)
• Células pigmentarias
• Cada omatidio capta una porción del campo visual
• Cuantos más omatidios, mayor resolución Córnea Cono Lentes • Ejemplo:

Cristalino • Hormiga: ~28 omatidios Fotorreceptor • Libélula: ~28.000 omatidios Célula Retiniana Axones ✅ Conclusión global OMATIDIO ✔ Los artrópodos poseen un sistema sensorial altamente especializado que incluye:

• Quimiorreceptores (olfato, gusto, feromonas)
• Mecanorreceptores y georreceptores (presión, gravedad)
• Fonorreceptores (sonido)
• Fotorreceptores (visión simple o compuesta)
• ✔ Estas capacidades compensan su exoesqueleto y sistema circulatorio abierto, permitiéndoles una percepción del entorno extremadamente eficaz.

mm

OJOS COMPUESTOS

facetas Célula pigmentaria

RESUMEN VISUAL DEL SISTEMA SENSORIAL: ASPECTO DESCRIPCIÓN

Visión de movimiento Insectos tienen una capacidad superior: hasta 300 “parpadeos” por segundo, frente a 50 en humanos.

Visión del color Pueden ver en el ultravioleta. Poseen 4 tipos de fotorreceptores, desplazados hacia el UV.

Sensibilidad a la luz Algunos insectos (como abejas) detectan la polarización de la luz polarizada solar y la usan para orientarse.

✅ Conclusión complementaria

• ✔ La visión de los insectos es muy distinta a la humana, adaptada a sus necesidades ecológicas:
• Detectan movimientos rápidos con precisión.
• Perciben longitudes de onda invisibles para nosotros.
• Pueden orientarse mediante patrones invisibles de luz polarizada.

SISTEMA RESPIRATORIO Y EXCRETOR EN LOS ARTRÓPODOS SISTEMA RESPIRATORIO: AMBIENTE TIPO DE EJEMPLO CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURA

Acuático Branquias Crustáceos Evaginaciones del cuerpo, en cámara branquial. Formadas por laminillas branquiales.

Terrestre Pulmones en libro Arañas, Invaginaciones con laminillas (arácnidos) escorpiones internas; la hemolinfa y el aire no se mezclan.

Terrestre Tráqueas + Insectos Sistema de tubos que lleva el (insectos) traqueolas oxígeno directamente a las células; no usa hemolinfa.

Todos los Respiración Grupos Intercambio a través del medios cutánea pequeños o tegumento, sin estructuras inmaduros especializadas.

SISTEMA EXCRETOR: AMBIENTE PRODUCTO DE ÓRGANOS NOTAS DESECHO EXCRETORES

Acuático Amoniaco (NH₃) Glándulas antenales Requiere agua abundante (en crustáceos) para su eliminación.

Terrestre Urea / Ácido úrico Túbulos de Malpighi / Excreción más glándulas coxales concentrada → ahorro de agua.

🔹 Etapas del proceso excretor (en ambos casos)

• Filtrado de hemolinfa o sangre
• Reabsorción de compuestos útiles (agua, sales)
• Almacenamiento temporal en vejigas o reservorios
• Eliminación por poros excretores o intestino posterior ✅ Conclusión global
• ✔ Los artrópodos han evolucionado distintos sistemas respiratorios y excretores en función el medio en que viven.
• ✔ El sistema traqueal es único en insectos y no depende del sistema circulatorio.
• ✔ Las adaptaciones excretoras permiten reducir la pérdida de agua en ambientes secos y aprovechar el medio acuático para eliminar amoníaco sin coste metabólico.

CON ESTRUCTURAS ESPECIALIZADAS EN EL INTERCAMBIO GASEOSO

BRANQUIAL: Branquias Crustáceos Laminillas branquiales Cámara branquial (protección) SISTEMA TRAQUEAL en insectos Lleva el O2 a todas las Células, sin contacto con Sacos aéreos el sistema circulatorio (reservorio y ventilación) Tráqueas lleva el O2 a todas las células Espiráculo células Traqueolas Sacos aéreos Tráqueas

EXCRETOR: AMBIENTE ACUÁTICO: Excretan NH AMBIENTE TERRESTRE: Excretan urea / ácido úrico

FILTRADO

de sangre

ELIMINACIÓN REABSORCIÓN ALMACENAMIENTO

de productos Útiles Vejiga

AMBIENTE ACUÁTICO: AMBIENTE TERRESTRE

Excretan NH 3 Excretan ácido úrico Típicas de Gl. antenal Crustáceos Túbulos Filtrado de eliminación hemolinfa

ALMACENAMIENTO REABSORCIÓN

Vejiga de productos útiles Reabsorción de FILTRADO productos útiles

ELIMINACIÓN MUDA, CRECIMIENTO Y DESARROLLO EN ARTRÓPODOS

• La Muda o Ecdisis
• La cutícula rígida impide el crecimiento continuo.
• Para crecer, el animal debe:

✅ Formar una nueva cutícula más grande bajo la antigua.

✅ Romper y eliminar la cutícula vieja (exuvia).

• El proceso ocurre por las líneas de ecdisis (zonas débiles de la cutícula).
• Crecimiento aparente: el animal no aumenta de tamaño entre mudas.
• El número de mudas varía según el grupo.
• Los adultos ya no mudan.

CONTROL HORMONAL DE LA MUDA

Hormona Función Ecdisona Hormona de la muda que estimula la muda (ecdisis) Hormona Mantiene las características juvenil larvarias; cundo está ausente → aparece el adulto

• Desarrollo según el tipo de metamorfosis 🔹 Desarrollo directo
• Tras cada muda, aparece un juvenil similar al adulto, pero inmaduro.
• No hay cambios radicales entre fases.

🔹Metamorfosis gradual (incompleta)

• Ej.: saltamontes, chinches.
• El animal muda varias veces → con cada muda se asemeja más al adulto.
• Hábitos y hábitat similares entre ninfa y adulto.

🔹 Metamorfosis completa

• Ej.: mariposas, escarabajos, moscas, abejas.
• Fases: huevo → larva → pupa → adulto.
• Cambios morfológicos extremos.
• Hábitos y hábitats muy distintos entre fases.

✅ Conclusión

• ✔ El crecimiento en artrópodos está limitado por su exoesqueleto y se realiza mediante mudas.
• ✔ Estas mudas están controladas hormonalmente, y pueden acompañarse de metamorfosis.
• ✔ La diversidad de estrategias de desarrollo (directo, incompleto, completo) permite adaptaciones ecológicas muy amplias.

COMPORTAMIENTO REPRODUCTOR EN ARTRÓPODOS REPRODUCCIÓN Y SELECCIÓN SEXUAL

• Tipo de reproducción y diferencias sexuales 🔹 Dioicos: sexos separados (♂ y ♀).

🔹 Machos: producen espermatozoides pequeños y móviles.

🔹 Hembras: producen óvulos grandes, escasos e inmóviles.

🔹 Los gametos se generan en órganos separados:

• ♂: testículos + glándulas accesorias (a veces con espermatóforo).
• ♀: ovarios + espermateca (almacena esperma) + glándulas accesorias (cáscara del huevo, vitelo…).

ESTRATEGIAS REPRODUCTIVAS: INVERSIÓN SEXUAL DESIGUAL: HEMBRAS MACHOS

Alta inversión energética en pocos óvulos Baja inversión en esperma abundante Periodos largos de incubación o gestación Producción continua de gametos A menudo realizan cuidados parentales Rara vez cuidan a la descendencia Buscan calidad → selección de pareja Buscan cantidad → competencia sexual

• Comportamientos sexuales principales 🔹 Búsqueda de pareja:

La reproducción implica un conflicto de intereses entre ambos sexos ➢ Las hembras invierten más:

• óvulos más caros y escasos.
• Periodos de gestación/incubación largos (producción periódica)
• Suelen realizar cuidados parentales Por todo ello, las hembras pierden mucho si no eligen bien: buscan apareamientos de calidad, por lo que son ellas las que eligen pareja.

➢ Los machos invierten menos:

• espermatozoides más baratos y numerosos
• Producción continua
• Si no realizan cuidados parentales, buscan aumentar el número de apareamientos.

Por todo ello, los machos compiten por acceder a las hembras.

SEÑALES SEXUALES:

Tipo de señal Emisor Receptor Ventajas y riesgos Feromonas ♀ ♂ No detectables por depredadores Señales acústicas ♂ ♀ Detectables por depredadores Señales visuales ♂ ♀ Eficaces, pero peligrosas (llaman la atención) 🔹 Transferencia de esperma:

• Directa o a través de espermatóforo.
• Las hembras almacenan esperma en la espermateca y deciden cuándo fecundar.

• Selección sexual y elección de pareja
• Las hembras seleccionan machos por:

✅ Buenos genes (robustez, coloración, danza, canto, simetría…) ✅ Capacidad de ofrecer recursos (territorio, comida, protección).

✅ Indicadores de cuidado parental (especialmente en insectos sociales).

🔹 Postcópula:

• Comportamiento posterior al apareamiento que puede incluir defensa de la hembra o vigilancia.

✅ Conclusión

• ✔ El comportamiento reproductivo en artrópodos está determinado por estrategias sexuales divergentes:
• Los machos compiten y se especializan en emitir señales.
• Las hembras eligen en función de la calidad.
• ✔ La selección sexual genera dimorfismo sexual (antenas, tamaño, color, canto…) y regula la evolución del cortejo, la emisión de señales y la transferencia de esperma.

ESTRATEGIAS REPRODUCTIVAS AVANZADAS EN ARTRÓPODOS

Competencia Espermática y Elección Femenina Críptica

• Transferencia del esperma 🔹 Directa: mediante cópula, el macho introduce directamente el esperma.

🔹 Indirecta: mediante espermatóforo, que se deposita en el entorno y es recogido por la hembra.

• Estrategias masculinas de competencia espermática Cuando varias cópulas han ocurrido, los machos pueden competir incluso después de la cópula, con mecanismos como:

ESTRATEGIA DESCRIPCIÓN

• Eliminación/desplazamiento de Mediante estructuras especializadas como el cuerno esperma anterior del pene, el macho retira o empuja el esperma anterior.
• Rociar a la hembra con sustancias Para evitar que otros machos se acerquen después de repelentes la cópula.
• Tapones vaginales Sustancias o estructuras que bloquean el tracto reproductor para impedir futuras cópulas.
• Cópulas prolongadas Mantenerse más tiempo acoplado para evitar que
• tro macho se aparee.
• Cuidado parental o vigilancia Custodiar la puesta o a la hembra tras la fecundación.

• Estrategias femeninas: elección críptica Aunque el macho ha transferido esperma, la hembra conserva el control final sobre qué esperma utilizar gracias a su anatomía y fisiología:

MECANISMO FUNCIÓN

Uso selectivo del esperma Escoge qué esperma almacenar y cuál utilizar.

Expulsión de esperma Puede eliminar el esperma recibido.

Control de la ovulación Decide cuándo ovular.

Control del número de huevos Limita la puesta si las condiciones son desfavorables.

Abortos selectivos Interrumpe el desarrollo de ciertos huevos.

• Todo esto ocurre dentro de la espermateca y el
• viducto, estructuras especializadas del aparato reproductor femenino.

✅ Conclusión general

• ✔ La reproducción en artrópodos no se limita al apareamiento, sino que continúa con estrategias de competencia post-copulatoria.
• ✔ Machos y hembras siguen compitiendo o seleccionando incluso después de la cópula, a distintos niveles.
• ✔ Este complejo juego de estrategias ha favorecido la evolución de comportamientos, estructuras y órganos reproductivos especializados.

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