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El escolopidio (históricamente, escolopóforo ) es la unidad fundamental de un órgano mecanorreceptor en los insectos. Está compuesto por tres células: una célula de capuchón escolopal que recubre la célula escolopal y una célula nerviosa sensorial bipolar .
El término general para estos órganos sensoriales es órganos cordotonales , y los escolopidios suelen estar situados justo debajo del exoesqueleto. Los escolopidios pueden estar ubicados en:
- El órgano subgenual : ubicado en la parte inferior de las piernas; detecta principalmente vibraciones en el sustrato subyacente.
- La cresta acústica : conjunto de escolopidios sintonizados individualmente capaces de discriminar frecuencias.
- Órgano de Johnston : ubicado en las antenas; detecta el movimiento de una antena en relación con el cuerpo del insecto [1] [2]
Existen muchos tipos de escolopidios, dependiendo del órgano sensorial al que pertenecen.
Mecanosensación
Función
Los escolopidios son sensibles a las perturbaciones mecánicas, como el sonido (vibraciones del aire) o las vibraciones del sustrato (vibraciones del material sólido circundante), dependiendo de la estructura del órgano sensorial general en el que residen. Si bien muchas especies utilizan mecanorreceptores para transducir y localizar fuentes de sonido, también se han demostrado funciones como la detección de fuerzas gravitacionales o flujo de aire. [3] La detección de la dirección del flujo de aire por mecanorreceptores parece ser clave en el comportamiento de navegación de los insectos voladores, particularmente en entornos con retroalimentación visual lenta o ausente. [4] [5]
Un solo individuo puede poseer escolopidios capaces de detectar una gama de frecuencias bajas y altas. Esto permite que un solo órgano cumpla múltiples funciones, que van desde la detección de la gravedad hasta la detección acústica. [3]
Fisiología
Los escolopidios finalmente convierten la vibración mecánica en un impulso nervioso, que se envía a los ganglios superiores donde la información se combina y/o procesa para generar un comportamiento resultante. La información mecanosensorial recibida por los escolopidios se transduce típicamente más rápido que la retroalimentación visual, [3] debido al mecanismo físico de activación de un impulso neural. Las neuronas sensoriales acopladas a los escolopidios también tienen un diámetro mayor, lo que aumenta la velocidad de conducción. [3]
En algunas polillas, abejas y moscas de la fruta, las proyecciones de los escolopidios en los órganos de Johnston se proyectan directamente a regiones del cerebro.
Tipos de escolopidios
La clasificación y nomenclatura de las células no siempre es uniforme. [6]
Los escolopidios pueden clasificarse según su localización:
- subintegumental: el extremo distal (extremo de la tapa) está contenido dentro de la pared corporal del insecto
- integumental: el extremo distal es libre, exterior al insecto
La clasificación también puede realizarse en función de los procesos ciliares de las células: [7]
- Las estructuras ciliares se expanden y se contraen cerca de la célula de unión.
- Las estructuras ciliares muestran una expansión constante a lo largo
- Un cilio se expande distalmente, mientras que los otros dos no se modifican.
Las células sensoriales de los escolopidios también pueden agruparse por estructura, ubicación y número de células sensoriales (por ejemplo, dos o tres). [2]
Ubicaciones
Los escolopidios tegumentarios se encuentran en el órgano subgenual (también conocido como órgano supratimpánico), los escolopidios subintegumentarios se encuentran en la cresta acústica y el órgano intermedio.
El órgano subgenual ('órgano debajo de la rodilla') se encuentra en las patas de todos los insectos y probablemente sea un artefacto evolutivo de tipos corporales de insectos anteriores que usaban sus patas para detectar vibraciones del sustrato (por ejemplo, los insectos saltamontes ). El órgano intermedio y la cresta acústica, por otro lado, solo se encuentran donde hay un tímpano, como en las patas delanteras de los insectos.
Diversidad numérica
Los insectos que forman enjambres deben detectar los sonidos de las alas de sus congéneres para identificar posibles parejas, y lo hacen utilizando las vibraciones presentes en el aire. [3] El órgano de Johnston antenal en los dípteros que forman enjambres (por ejemplo , mosquitos y jejenes ) puede contener decenas de miles de células sensoriales escolopóforas, que se agrupan de dos en dos o de tres en escolopidios individuales. [2] La gran cantidad de escolopidios en el órgano de Johnston proporciona una ventaja evolutiva para identificar y localizar acústicamente a las parejas.
Los insectos que no forman enjambres poseen menos escolopidios. Algunos hemípteros y dípteros pueden tener tan sólo 25 escolopidios.
Véase también
Referencias
- ^ Los insectos: un bosquejo de la entomología, PJ Gullan, Peter Cranston.
- ^ abc Saeng Boo, K., Richards, AG (29 de julio de 1975). "Estructura fina de los escolopidios en el órgano de Johnston del macho Aedes aegypti (L.) (Diptera: Culicidae)". Int. J. Insect Morphol. Embryol . 4 (6): 549–566. doi :10.1016/0020-7322(75)90031-8.
{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ) - ^ abcde Krishnan, Anand; Sane, Sanjay P. (1 de enero de 2015), Jurenka, Russell (ed.), "Capítulo tres: Mecanosensores antenales y sus antecedentes evolutivos", Advances in Insect Physiology , 49 , Academic Press: 59–99, doi :10.1016/bs.aiip.2015.06.003
- ^ Budick; et al. (207). "El papel de las señales visuales y mecanosensoriales en la estructuración del vuelo hacia delante en Drosophila melanogaster". J. Exp. Biol . 210 (Pt 23): 4092–4103. doi : 10.1242/jeb.006502 . PMID 18025010.
- ^ Sane; et al. (2007). "Los mecanosensores antenales median el control del vuelo en polillas". Science . 315 (5813): 863–866. Bibcode :2007Sci...315..863S. doi :10.1126/science.1133598. PMID 17290001. S2CID 2429129.
- ^ Métodos en neurociencia sensorial de insectos, Thomas A. Christensen
- ^ JS Vande Berg (1971). "Estudios estructurales finos del órgano de Johnston en la polilla del gusano cuerno del tabaco, Manduca sexta (Johansson)". J. Morphol . 133 (4): 439–455. doi :10.1002/jmor.1051330407. PMID 30366495. S2CID 196607109.
- Los insectos: estructura y función, RF Chapman, Reginald Frederick Chapman.