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escarabajo giratorio

Los escarabajos giratorios son escarabajos acuáticos , pertenecientes a la familia Gyrinidae , que suelen nadar en la superficie del agua si no se les molesta, aunque nadan bajo...

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Los escarabajos giratorios son escarabajos acuáticos , pertenecientes a la familia Gyrinidae , que suelen nadar en la superficie del agua si no se les molesta, aunque nadan bajo el agua cuando se sienten amenazados. Reciben su nombre común por su costumbre de nadar rápidamente en círculos cuando se alarman, y también son notables por sus ojos divididos, que se cree que les permiten ver tanto por encima como por debajo del agua. [ 1 ] La familia incluye unas 700 especies vivas en todo el mundo, en 15 géneros, además de algunas especies fósiles. La mayoría de las especies son muy similares en apariencia general, aunque varían en tamaño desde quizás 3  mm a 18  mm de longitud. [ 2 ] Tienden a ser aplanados y redondeados en sección transversal, en vista desde arriba, y en sección longitudinal. De hecho, su forma es una buena primera aproximación a un elipsoide , con patas y otros apéndices ajustados a una superficie aerodinámica. Los escarabajos giratorios pertenecen al suborden de escarabajos Adephaga , que también incluye escarabajos terrestres y escarabajos buceadores .

Descripción

Ilustración de Gyrinus convexiusculus , con flechas que señalan los dos pares de ojos.

Los escarabajos giratorios son muy llamativos por su peculiar forma de nadar. Pueden ser difíciles de ver si no se mueven o están bajo el agua. La mayoría de las especies son de color gris acerado o bronce. Su tegumento está finamente esculpido con pequeñas cavidades; es duro y elástico, y produce una capa exterior cerosa repelente al agua, que se renueva constantemente. Entre otras funciones, la capa lubricante y el contorno liso hacen que sea difícil sujetarlos si se los atrapa. [ 3 ]

Las antenas son inusuales entre los escarabajos, ya que son cortas y gruesas, y se encuentran aproximadamente al nivel del agua. Los ojos compuestos son notables porque cada uno está dividido en una parte superior que se encuentra por encima del nivel del agua cuando el escarabajo flota pasivamente, y una parte inferior que se encuentra por debajo del nivel del agua. [ 1 ] En este sentido, recuerdan a los ojos divididos horizontalmente de los peces de cuatro ojos ( Anableps ), que también viven en la superficie del agua. Las patas medias, y más especialmente las traseras, están adaptadas para la natación ( natatorias ): son muy aplanadas y están bordeadas de cerdas que se pliegan para facilitar la acción de natación. Por el contrario, las patas delanteras son largas y están adaptadas para sujetar alimento o presa. En los machos, los tarsos delanteros tienen ventosas, que se utilizan para sujetar a la resbaladiza hembra durante el apareamiento. [ 1 ]

Adaptaciones conductuales y morfológicas

Vídeo de enjambres de escarabajos giratorios

Los Gyrinidae son nadadores de superficie por preferencia. Se caracterizan por sus giros rápidos y desconcertantes, así como por su comportamiento gregario. La mayoría de las especies también vuelan bien, incluso despegando del agua si es necesario. Esta combinación constituye una estrategia de supervivencia que les ayuda a evitar la depredación y a aprovechar las oportunidades de apareamiento. Generalmente, los adultos habitan zonas donde el agua fluye de forma constante y no demasiado rápida, como pequeños rápidos y estrechos en arroyos tranquilos. Estos lugares proporcionan una buena renovación de detritos flotantes, insectos que luchan por sobrevivir u otros pequeños animales que han caído al agua y flotan con la corriente.

La posición que ocupan los individuos dentro de un grupo está determinada por diversos factores, entre los que se incluyen el hambre, el sexo, la especie, la temperatura del agua, la edad, el nivel de parásitos y el nivel de estrés. Las investigaciones en curso sobre su comportamiento se centran en analizar la importancia de la defensa química en relación con su posición en el grupo. Estos estudios resultan de interés para la investigación en nanotecnología , ya que se espera que el movimiento de los escarabajos proporcione información sobre cómo los grupos de robots podrían coordinar sus movimientos.

En particular, los escarabajos realizan compensaciones conductuales que afectan su elección de posiciones dentro de un grupo. Por ejemplo, los escarabajos con más hambre se ubican en la periferia del grupo, donde hay menos competencia por encontrar alimento, pero mayor riesgo de encontrarse con depredadores. Los machos también tienden a encontrarse en la periferia de los grupos (aunque no se sabe que la agrupación sea relevante para el comportamiento de apareamiento en esta familia). Las ventajas que los escarabajos obtienen al ajustar adecuadamente sus posiciones dentro del grupo son importantes cuando nadan contra la corriente. Al nadar detrás de otros escarabajos, pueden aprovechar las corrientes de aire que los impulsan hacia adelante. Esta acción se denomina rebufo. Se ha descubierto que la determinación de la posición hacia adelante o hacia atrás dentro de un grupo se ve afectada de manera compleja por una combinación de la velocidad del agua, el sexo del escarabajo y el tipo de depredador (ave o pez) que ha observado más recientemente.

Los escarabajos podrían usar las olas generadas por su movimiento como una especie de radar para detectar la posición de los objetos en la superficie del agua a su alrededor. Esta técnica podría usarse para detectar presas o para evitar colisiones entre sí. [ 4 ]

Los escarabajos adultos llevan una burbuja de aire atrapada bajo sus élitros . Esto les permite sumergirse y nadar en aguas bien oxigenadas durante periodos prolongados si es necesario. El mecanismo es sofisticado y equivale a una branquia física . Sin embargo, en la práctica, su adaptación ecológica consiste en que los adultos se alimenten y cacen en la superficie del agua, por lo que rara vez permanecen sumergidos durante mucho tiempo. Las larvas poseen branquias traqueales plumosas pareadas en cada uno de los primeros ocho segmentos abdominales.

Generalmente, los girínidos depositan sus huevos bajo el agua, adheridos a plantas acuáticas, normalmente en hileras. Al igual que los adultos, las larvas son depredadoras activas, principalmente bentónicas , habitando el lecho de los arroyos y las plantas acuáticas. Poseen largas patas torácicas con garras pares. Sus mandíbulas son curvas, puntiagudas y están perforadas por un canal de succión. En esto se asemejan a las larvas de muchos otros escarabajos acuáticos depredadores, como los Dytiscidae . Las larvas maduras pupan en un capullo que también se adhiere a las plantas acuáticas.

Larva y adulto
Cabeza de Gyrinus, vista lateral que muestra la ubicación de la antena y el ojo compuesto dividido.

Taxonomía

Los escarabajos giratorios se agrupaban anteriormente con otros miembros acuáticos de los Adephaga , como los Dytiscidae , dentro del grupo "Hydradephaga". Sin embargo, según la evidencia molecular, actualmente se considera que constituyen el linaje más antiguo de los Adephaga y que desarrollaron su ecología acuática independientemente de otros adefáganos. Cladograma según Vasilikopoulos et al. 2021 [ 5 ].

taxonomía interna

Taxonomía según [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

Referencias

  1. 1 2 3 Richards, OW; Davies, RG (1977). Imms' General Textbook of Entomology: Volumen 1: Estructura, fisiología y desarrollo Volumen 2: Clasificación y biología . Berlín: Springer. ISBN 0-412-61390-5.
  2. ↑ Alan Weaving; Mike Picker; Griffiths, Charles Llewellyn (2003). Guía de campo de los insectos de Sudáfrica . New Holland Publishers, Ltd. ISBN 1-86872-713-0.
  3. ↑ Skaife, Sydney Harold (1979). La vida de los insectos africanos, segunda edición revisada por John Ledger y Anthony Bannister . Ciudad del Cabo: C. Struik. ISBN 0-86977-087-X.
  4. ↑ Paulson, Gregory S. (2018). Los insectos lo hicieron primero . Xlibris Corporation. ISBN 9781984564627.
  5. ↑ Vasilikopoulos, Alexandros; Balke, Michael; Kukowka, Sandra; Pflug, James M.; Martin, Sebastian; Meusemann, Karen; Hendrich, Lars; Mayer, Christoph; Maddison, David R.; Niehuis, Oliver; Beutel, Rolf G.; Misof, Bernhard (octubre de 2021). "Los análisis filogenómicos aclaran el patrón de evolución de Adephaga (Coleoptera) y resaltan los artefactos filogenéticos debido a la especificación incorrecta del modelo y al recorte excesivo de datos" . Systematic Entomology . 46 (4): 991– 1018. doi : 10.1111/syen.12508 . hdl : 2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/354578 . ISSN 0307-6970 . S2CID 237486696 .  
  6. ↑ Miller, KB; Bergsten, J. (2012). "Filogenia y clasificación de los escarabajos giratorios (Coleoptera: Gyrinidae): el modelo de reloj relajado supera a la parsimonia y a los análisis bayesianos sin tiempo". Systematic Entomology . 37 (4): 706– 746. doi : 10.1111/j.1365-3113.2012.00640.x . S2CID 17676861 . 
  7. ^ Gustafson, GT; Molinero, KB (2013). "Sobre la nomina de series de familia y género en Gyrinidae Latreille, 1810 (Coleoptera, Adephaga)" . Zootaxa . 3731 (1): 77– 105. doi : 10.11646/zootaxa.3731.1.3 . PMID 25277555 . 
  8. ^ Gustafson, GT; Prokin, AA; Bukontaita, R.; Bergsten, J.; Molinero, KB (2017). "La filogenia fechada de los escarabajos torbellino revela un antiguo linaje que sobrevive en Madagascar" . Informes científicos . 7 (1): 8619. doi : 10.1038/s41598-017-08403-1 . PMC 5567340 . PMID 28831048 .  
  9. ↑ Gustafson, GT; Miller, KB (2017). "Sistemática y evolución de la tribu de escarabajos giratorios Dineutini (Coleoptera: Gyrinidae: Gyrininae)" . Zoological Journal of the Linnean Society . 181 (1): 118– 150. doi : 10.1093/zoolinnean/zlw014 .
  10. ↑ Zulong Liang; Zhihao Qi; Jiahui Chen; Fenglong Jia (2020). " Cretodineutus rotundus gen. et sp. nov., el escarabajo giratorio adulto más antiguo del Cretácico Superior de Myanmar (Coleoptera, Gyrinidae, Gyrininae)". Cretaceous Research . 106 104251. doi : 10.1016/j.cretres.2019.104251 . S2CID 204257893 . 
  11. 1 2 Gustafson, Grey T.; Michat, Mariano C.; Balke, Michael (2020). "El ámbar birmano revela un nuevo linaje ancestral del escarabajo giratorio (Coleoptera: Gyrinidae) basado en la etapa larvaria" . Zoological Journal of the Linnean Society . 189 (4): 1232– 1248. doi : 10.1093/zoolinnean/zlz161 . PMC 7398075. PMID 32780030 .  
  • Ross H. Arnett, Jr. y Michael C. Thomas (2001). Escarabajos americanos . CRC Press .
  • William L. Romey; Rossman, David S (1995). "La temperatura y el hambre alteran las compensaciones de agrupamiento en los escarabajos giratorios". The American Midland Naturalist . 134 (1): 51– 62. doi : 10.2307/2426482 . JSTOR 2426482 . 
  • William L. Romey (1995). "Preferencias de posición dentro de los grupos: ¿los tijeretazos seleccionan posiciones que equilibren las oportunidades de alimentación con la evasión de depredadores?". Ecología del comportamiento y sociobiología . 37 (3): 195– 200. doi : 10.1007/BF00176717 . S2CID 36791283 . 
  • William L. Romey y Abigail C. Wallace (2007). "Sexo y la manada egoísta: segregación sexual dentro de grupos de tiburones remolino que no se aparean" . Behavioral Ecology . 18 (5): 910– 915. doi : 10.1093/beheco/arm057 .
  • William L. Romey y Emily Galbraith (2008). "Posicionamiento óptimo del grupo después de un ataque de depredador: la influencia de la velocidad, el sexo y la saciedad dentro de enjambres móviles de tijeretas" . Behavioral Ecology . 19 (2): 338– 343. doi : 10.1093/beheco/arm138 .
  • Árbol de la vida de Gyrinidae