Articulo de referencia

Chelymorpha alternans

Chelymorpha alternans , el escarabajo tortuga neotropical , es una especie de escarabajo de las hojas perteneciente a la familia Chrysomelidae y a la subfamilia Cassidinae . Su ...

Chelymorpha alternans , el escarabajo tortuga neotropical , es una especie de escarabajo de las hojas perteneciente a la familia Chrysomelidae y a la subfamilia Cassidinae . Su nombre deriva de la forma y el patrón de su cuerpo. La primera parte de su nombre, Chelymorpha , significa «forma de tortuga», mientras que la segunda, alternans, significa «alternando». [ 1 ] [ 2 ]

C. alternans es conocido principalmente por mostrar polimorfismo de color en su pronoto y élitros ; estos polimorfismos pueden variar de un individuo a otro. Existen cinco fenotipos diferentes, lo que a menudo lleva a una identificación errónea con un pariente cercano del escarabajo, Chelymorpha cribraria . [ 3 ]

Descripción

Las hembras adultas del escarabajo tortuga neotropical suelen medir entre 11 y 12  mm de largo y entre 4 y 5  mm de ancho. Los machos tienden a ser más pequeños y circulares que las hembras, generalmente entre 5 y 8  mm de largo y entre 3 y 5  mm de ancho. En cuanto a las larvas, las larvas de primer estadio miden aproximadamente 2  mm de largo y crecen un promedio de 1  mm hasta el tercer estadio. Finalmente, las larvas de cuarto y quinto estadio se desarrollan hasta alcanzar una longitud final de pupa de 12 a 13  mm. [ 3 ] Estos escarabajos pueden volar distancias cortas (10-20 m), pero rara vez se les ve hacerlo, ya que sus alas se utilizan principalmente para funciones motoras, como girar sobre sí mismos. [ 3 ]

Polimorfismo de color

El escarabajo tortuga neotropical presenta cinco polimorfismos de color diferentes que dan lugar a cinco fenotipos distintos. Los escarabajos con el fenotipo "rufipennis" tienen el pronoto negro y los élitros rojos. Los escarabajos con el fenotipo "veraguensis" presentan el pronoto y los élitros rojos. Los escarabajos con el fenotipo "metálico" tienen el pronoto y los élitros con rayas amarillas y rojas metálicas. Finalmente, el fenotipo "Darien" se divide en "Militaris-a" y "Militaris-b". Los escarabajos "Militaris-a" tienen el pronoto y los élitros con rayas negras y rojas, mientras que los escarabajos "militaris-b" presentan el pronoto negro y los élitros con rayas negras y rojas. Aunque teóricamente son posibles 12 fenotipos, solo estos 4 ("los fenotipos "militaris" se cuentan como uno solo) se han demostrado tanto en el campo como en el laboratorio. [ 4 ]

Aunque el polimorfismo de color confiere a cada fenotipo de escarabajo patrones de color distintivos, no hay evidencia que demuestre que esto conduzca a un apareamiento no selectivo entre los escarabajos, ni que estos muestren algún tipo de selección preferencial hacia escarabajos de color similar. Se ha demostrado que el apareamiento es completamente aleatorio. [ 5 ]

Hábitat

Los primeros estudios sobre Chelymorpha alternans muestran que el escarabajo se documentó originalmente en toda Centroamérica , Sudamérica y partes del Caribe , en países como Costa Rica , Panamá , Colombia , Brasil , República Dominicana y Venezuela . [ 6 ] Estudios más recientes confirman la distribución del escarabajo desde el oeste de Costa Rica hasta la provincia de Darién en Panamá. Debido a la identificación errónea del escarabajo, a menudo confundido con su pariente cercano, Chelymorpha cribaria , la distribución del escarabajo de las hojas neotropical en Sudamérica no está resuelta y aún se está estudiando. [ 7 ]

Se ha descubierto que el escarabajo tortuga neotropical habita en un rango de altitudes desde el nivel del mar hasta los 1000 metros. El escarabajo prefiere zonas con mucha luz y se ha encontrado frecuentemente en claros de bosques y hábitats de borde, como los lados de carreteras, ríos y pastizales, ya que es allí donde abundan sus plantas hospedantes. [ 3 ] También se ha demostrado que los diferentes fenotipos de color del escarabajo tortuga neotropical tienen distintas distribuciones en los hábitats, específicamente en Panamá. El fenotipo "veraguensis", caracterizado por élitros y pronoto rojos, se encuentra con mayor frecuencia en el lado occidental del istmo panameño, mientras que los fenotipos "militaris", que son rojos y negros, se encuentran frecuentemente en el lado oriental del Canal de Panamá. Además, el fenotipo "metálico" es el más ampliamente distribuido del escarabajo, ya que es la variante fenotípica más común en diversos sitios. [ 4 ]

Ejemplar de C. alternans con fenotipo metálico posado sobre el tallo de una hoja.

Dieta

El escarabajo tortuga neotropical es un herbívoro oligófago que consume las plantas hospedadoras nativas de las que vive. Este escarabajo posee una dieta más variada que otros escarabajos estrechamente relacionados de la familia Cassidinae , ya que experimentalmente se ha observado que también consume varias plantas hospedadoras no nativas como Ipomoea batatas (L.) Lamand , Ipomoea nil (L.) Roth , Ipomoea tricolor Cav. y Convolvulus arvensis L. [ 3 ]

Cambios en la dieta de las larvas

Las larvas jóvenes no consumen las nervaduras de las hojas, sino el mesófilo cercano a la masa de huevos. Al principio de su desarrollo, tienden a consumir las hojas en grupo, comiéndolas sistemáticamente una a una, pero este comportamiento parece desaparecer a medida que maduran y superan el tercer estadio larval . Una vez superado este estadio, comienzan a consumir también las nervaduras. A medida que se preparan para la metamorfosis, el consumo de la planta huésped disminuye hasta cesar por completo un día antes de la pupación , cuando se posicionan para la siguiente etapa de su ciclo vital. [ 3 ]

Apareamiento

Los escarabajos tortuga neotropicales alcanzan la madurez sexual después de 2 a 3 semanas. Las hembras tienden a aparearse una sola vez en su vida, pero pueden producir masas de huevos después de su primera cópula hasta su muerte. [ 3 ]

cortejo copulatorio

Durante la cópula, se observan cuatro movimientos principales en el escarabajo: bombeo suave del edago , balanceo de los élitros de la hembra, sacudidas del cuerpo y vibración de la cabeza. Estos movimientos se realizan a intervalos variables durante la cópula. La transferencia de esperma del macho a la hembra ocurre durante el bombeo suave del edago. La cópula en los escarabajos puede durar aproximadamente de 45 minutos a 3 horas. Aunque los escarabajos tortuga neotropicales muestran cortejo precopulatorio, no exhiben ningún cortejo postcopulatorio y, al retraer el edago, se bajan de la hembra y se alejan. [ 8 ] Después de la cópula, las hembras pueden expulsar una gota de sus genitales que contiene espermatozoides . Este comportamiento se observa con mucha más frecuencia en hembras vírgenes y está relacionado con la selección sexual femenina. [ 3 ]

Selección sexual

Los escarabajos tortuga neotropicales demuestran selección sexual, ya que tiende a existir una ventaja sexual para la longitud del flagelo en los machos. Las hembras suelen tener un conducto espermático rígido y curvo, de difícil acceso. Además, la contracción y relajación del conducto puede inhibir la captación de esperma por la hembra. Debido a la longitud del conducto espermático en las hembras de escarabajo tortuga neotropical, los machos han desarrollado flagelos extensos que pueden llegar a ser hasta tres veces la longitud de su cuerpo. Esto se puede atribuir al hecho de que la longitud del flagelo del macho está directamente correlacionada con su éxito reproductivo. Por lo tanto, las hembras tienden a seleccionar a los machos con flagelos más largos, y estos flagelos más largos también son seleccionados naturalmente debido a que aumentan el éxito del apareamiento para los machos. La longitud del flagelo no es objeto de selección negativa, ya que al llegar a la ampolla, queda atrapado y el flagelo se enrolla sobre sí mismo para mantener la posición adecuada y asegurar el éxito del apareamiento, lo que permite una selección descontrolada a favor de la longitud del flagelo. [ 9 ]

Mutualismo

Las pupas del escarabajo tortuga neotropical se enfrentan a la depredación de otros insectos, incluidas hormigas como las tejedoras ( Camponotus senex ) y las hormigas Azteca . Durante la metamorfosis, el hongo F. oxysporum recubre completamente a los escarabajos, protegiéndolos de los depredadores. Las investigaciones han demostrado que las larvas sin este recubrimiento tienen muchas menos probabilidades de sobrevivir a los depredadores que aquellas recubiertas por el hongo. A cambio de esta protección, los escarabajos sirven como reservorio para la propagación del hongo a sus plantas hospedantes. Como a menudo transportan el hongo en sus patas, este los sigue hasta sus plantas hospedantes, infectándolas finalmente. Esta infección provoca la marchitez de la planta, induciendo su muerte. En general, esta relación simbiótica de por vida es beneficiosa para el escarabajo, ya que protege la supervivencia de su descendencia, pero también es importante para la propagación del hongo, pues sin el escarabajo, el hongo tiene grandes dificultades para infectar las plantas. [ 10 ]

Referencias

  1. Redmond, Kate (2021-08-06). "Escarabajo tortuga Argus" . Estación de campo de la Universidad de Wisconsin-Milwaukee . Recuperado el 29 de febrero de 2024 .
  2. "Inicio | Caja de herramientas de jardinería para jardineros de la Extensión de Carolina del Norte" . plants.ces.ncsu.edu . Consultado el 29 de febrero de 2024 .
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 Morrison, Colin (23-10-2019). "Historia de vida de Chelymorpha alternans (Coleoptera: Chrysomelidae: Cassidinae) en Panamá" . Anales de la Sociedad Entomológica de América . 111 : 31–41 . doi : 10.1093/aesa/sax075 . Recuperado el 29-02-2024 .
  4. 1 2 Strickland, Lynette R.; Arias, Carlos F.; Rodriguez, Viterbo; Johnston, J. Spencer; McMillan, W. Owen; Windsor, Donald (2018-10-12). "Herencia, distribución y diferenciación genética de un polimorfismo de color en poblaciones panameñas del escarabajo tortuga, Chelymorpha alternans (Coleoptera: Chrysomelidae)" . Heredity . 122 (5): 558– 569. doi : 10.1038/ s41437-018-0149 -z . ISSN 1365-2540 . PMC 6462003. PMID 30315219 .   
  5. Strickland, Lynette R.; Fuller, Rebecca C.; Windsor, Donald; Cáceres, Carla E. (2021-03-11). "Un posible papel de la sobredominancia en el mantenimiento de la variación de color en el escarabajo tortuga neotropical, Chelymorpha alternans" . Journal of Evolutionary Biology . 34 (5): 779– 791. doi : 10.1111/jeb.13779 . ISSN 1010-061X . PMID 33704867 .  
  6. Lista de verificación de los insectos coleópteros de México, Centroamérica, las Antillas y Sudamérica . Oficina de Imprenta del Gobierno de los Estados Unidos. 1945.
  7. Kathirithamby, Jeyaraney (1992-05-28), " Strepsiptera de Panamá y Mesoamérica" , Insectos de Panamá y Mesoamérica , Oxford University Press, Oxford, pp. 421–431 , doi : 10.1093/oso/9780198540182.003.0027 , ISBN  978-0-19-854018-2, consultado el 29 de febrero de 2024
  8. Rodríguez, Viterbo (1995). "Cortejo copulatorio en Chelymorpha alternans Boheman (Coleoptera: Chrysomelidae: Cassidinae)" . The Coleopterists Bulletin . 49 (4): 327–331 . ISSN 0010-065X . JSTOR 4009181 .  
  9. Rodríguez, Viterbo; Windsor, Donald M.; Eberhard, William G. (2004), Genitales del escarabajo tortuga y demostraciones de una ventaja sexualmente seleccionada para la longitud del flagelo en Chelymorpha alternans (Chrysomelidae, Cassidini, Stolaini) , Publicaciones académicas de SPB, pág. 739 , consultado el 29 de febrero de 2024. 
  10. Berasategui, Aileen; Breitenbach, Noa; García-Lozano, Marleny; Pons, Inès; Sailer, Brigitte; Lanz, Christa; Rodríguez, Viterbo; Hipp, Katharina; Ziemert, Nadine; Windsor, Donald; Salem, Hassan (2022-10-10). "El escarabajo de las hojas Chelymorpha alternans propaga un patógeno vegetal a cambio de protección pupal" . Current Biology . 32 (19): 4114–4127.e6. Bibcode : 2022CBio...32E4114B . doi : 10.1016/j.cub.2022.07.065 . ISSN 1879-0445 . PMID 35987210 .