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3 agosto 2015 1 03 /08 /agosto /2015 21:10

Using micro-CT to elucidate the pupal case architecture as a survival strategy of a caddisfly. ALBA-TERCEDOR, J., M. SÁINZ-BARIÁIN & C. ZAMORA-MUÑOZ. 2015. 

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Arriba, la casa de pupación o canutillo realizado con granos del substrato en el que la larva se encierra para realizar la metamorfosis y convertirse en insecto adulto (abajo).

 

Insectos acuáticos construyen refugios con piedras en perfecto equilibrio

Un equipo de investigación de la Universidad de Granada ha estudiado el comportamiento de las larvas de insectos acuáticos, en especial de la especie Anitellaamelia, y han observado que  en el momento de pupar para realizar la metamorfosis, añaden granitos adicionales de arena o piedrecitas, que sitúan estratégicamente en los extremos de los canutillos (bien externa o internamente) con el objeto de equilibrar el peso de las dos mitades con total precisión, como si de una perfecta balanza milimétrica se tratara. 

Equilibrar estos minúsculos canutillos les permite reposar de forma horizontal en las orillas poco profundas de los arroyos y sobrevivir

El trabajo demuestra que la finalidad de equilibrar el peso de estos minúsculos canutillos, que los propios animales construyen con partículas del substrato, es que estos insectos acuáticos, pertenecientes al orden de los tricópteros, sean capaces de reposar de forma horizontal en las orillas poco profundas de los arroyos, cuyo caudal disminuye mucho al final del verano, y puedan así sobrevivir. Si permanecieran en posiciones verticales, la probabilidad de quedar expuesto al aire sería muy alta y, por tanto, el animal moriría por desecación.

El equipo liderado por Javier Alba-Tercedor estaba estudiando a Anitellaamelia, un insecto acuático del orden tricópteros cuyos adultos tienen aspecto de polilla, con escasas poblaciones que viven en algunos cursos de agua del noroeste de la península ibérica, cuando descubrió este curioso fenómeno de la naturaleza. Algunos de los canutillos de pupación fabricados por los insectos llamaron la atención de los investigadores por ser dobles, es decir, se observaban dos canutillos concéntricos, uno dentro de otro, un hecho inédito.

Intrigado por este aspecto, Alba-Tercedor realizó un estudio del insecto acuático mediante microtomografía. Las primeras imágenes permitieron evidenciar esta doble estructura, pero además que la larva, antes de pupar, había colocado granos adicionales  de arena o grava en los extremos, bien internamente o externamente, que en las imágenes aparecen como si fueran grandes rocas.

“Buscando una explicación a este cambio en la arquitectura de los canutillos justo antes de encerrarse en ellos y transformarse en adultos, formulamos la hipótesis de que la función de añadir peso en los extremos debería responder a la necesidad de equilibrar el peso de ambas mitades de los canutillos”, explica el profesor Alba-Tercedor.

Con ello, los canutillos acaban reposando horizontales en las orillas poco profundas de los arroyos, donde al final del verano las larvas permanecen encerradas varias semanas hasta completar la metamorfosis y emerger como adultos voladores.

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Evitar exponerse al aire

“Durante este tiempo los arroyos disminuyen mucho de caudal y quedan pequeños charquitos en donde las larvas, encerradas en los canutillos, quedan sumergidas. A lo largo de este tiempo, si los canutillos estuviesen en posiciones verticales, la probabilidad de que parte de estos quedase expuesta al aire sería muy alta, y por tanto el animal moriría por desecación”, señala el catedrático de Zoología de la UGR.

Los pesos de ambas mitades de estos insectos acuáticos resultaron exactamente iguales, gracias a la labor de 're-equilibrio' que ellos mismos realizan

Para comprobar su hipótesis, Alba-Tercedor, mediante técnicas de microtomografía, escaneó e hizo reconstrucciones volumétricas de diferentes canutillos. Cada uno de ellos lo dividió 'virtualmente' en dos mitades de igual longitud. Mediante software fue posible medir el volumen de cada piedrecita, como medida indirecta del peso, y por tanto la suma de volúmenes de todas las que componen cada mitad.

Los resultados obtenidos confirmaron la hipótesis de partida: los pesos de ambas mitades de estos insectos acuáticos resultaron exactamente iguales, gracias a la labor de 're-equilibrio' que ellos mismos realizan añadiendo nuevas partículas de substrato en los extremos.

“Una larva tan pequeña, de algo más deun centímetro de longitud, es capaz de ser una arquitecta experta elaborando los canutillos, y posteriormente añadiéndoles exactamente la cantidad y tamaño de granos en los extremos para equilibrar su peso como en una balanza. En ello le va la supervivencia de la especie. La evolución ha seleccionado a los que construyeron de forma adecuada”, concluye el profesor Alba-Tercedor.

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http://www.agenciasinc.es/Noticias/Insectos-acuaticos-construyen-refugios-con-piedras-en-perfecto-equilibrio

http://www.agenciasinc.es/Noticias/Insectos-acuaticos-construyen-refugios-con-piedras-en-perfecto-equilibrio

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Referencia bibliográfica:

ALBA-TERCEDOR, J., M. SÁINZ-BARIÁIN & C. ZAMORA-MUÑOZ. 2015. Using micro-CT to elucidate the pupal case architecture as a survival strategy of a caddisfly. In: Bruker Micro-CT Users Meeting 2015. pp.: 163-172. Ed. Bruker microCT, Kontich, Belgium. pp:47-55. ISBN: 9789081678100, ISSN: 2033-8031.

Científicos de la Universidad de Granada revelan un curioso secreto de la Naturaleza, desconocido hasta el momento. Al llegar el momento de la pupación, las larvas modifican la arquitectura de sus refugios, añadiéndoles peso en los extremos hasta equilibrar las dos mitades. El objetivo es que los canutillos en que quedan encerradas las larvas para pupar puedan reposar de forma horizontal en las orillas poco profundas de los arroyos, ya que en caso de permanecer en posiciones verticales la probabilidad de quedar expuestos al aire sería muy alta y, por tanto, morirían por desecación
Científicos de la Universidad de Granada revelan un curioso secreto de la Naturaleza, desconocido hasta el momento. Al llegar el momento de la pupación, las larvas modifican la arquitectura de sus refugios, añadiéndoles peso en los extremos hasta equilibrar las dos mitades. El objetivo es que los canutillos en que quedan encerradas las larvas para pupar puedan reposar de forma horizontal en las orillas poco profundas de los arroyos, ya que en caso de permanecer en posiciones verticales la probabilidad de quedar expuestos al aire sería muy alta y, por tanto, morirían por desecación

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Larvae of caddisfly insects have been living into freshwater for some 200 million years. From an evolutionary point of view they are close related to the Lepidopteran, and as the caterpillars, the caddis larvae segregate silk. They use it to aggregate different element of substrata to build protective cases. After the larval period, the pupation for complete under water the metamorphosis imposes on them the problem of sealing themselves off for extended periods in locations where they are vulnerable to predators, parasitoids, and environmental changes (see Wiggins 2004). Annitella amelia Sipahiler, 1998, an European scarce caddisfly species (Trichoptera: Limnephilidae), considered to distribute only in Portugal was recently recorded in Galician region in Spain (Sáinz-Bariáin & Zamora-Muñoz, 2012). Pupal cases were collected in in a narrow spring-brook. It was observed that some of the pupa cases were built as a new tube inside an existing tubular case. Moreover it was clear that for pupation the last instar larva changes the architecture by adding internal and/or external grains of substrate. So we decided to undertake a detailed study of the case’s architecture by using the micro-CT facilities existing in our laboratory. We hypothesize that the last instar larva changes the architecture of the case by adding substrate elements to assure that each half has a similar weight. Increasing, in this way, the chance that the case lye horizontally. This would represent a survival strategy by increasing the probability that the insect remains submerged into the water the time necessary to accomplish the development, and until the adult can emerges and flies.

Using micro-CT to elucidate the pupal case architecture as a survival strategy of a caddisfly

Javier Alba-Tercedor, Marta Sáinz-Bariáin & Carmen Zamora-Muñoz Department of Zoology. Faculty of Sciences. University of Granada. Campus de Fuentenueva, 18071- Granada. Spain.

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http://bruker-microct.com/company/UM2015/29.pdf

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  • : Ecología y sostenibilidad socioambiental, énfasis en conservación de ríos y ecosistemas, denuncia de impacto de megaproyectos. Todo esto es indesligable de la política y por ello esta también se observa. Ecology, social and environmental sustainability, emphasis on conservation of rivers and ecosystems, denounces impact of megaprojects. All this is inseparable from politics, for it, the politics is also evaluated.
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  • Malcolm Allison H malcolm.mallison@gmail.com
  • Biólogo desde hace más de treinta años, desde la época en que aún los biólogos no eran empleados de los abogados ambientalistas. Actualmente preocupado …alarmado en realidad, por el LESIVO TRATADO DE(DES)INTEGRACIÓN ENERGÉTICA CON BRASIL
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