¿Cómo funciona la metamorfosis de una mariposa?

Las orugas de las mariposas tienen grandes diferencias anatómicas y fisiológicas respecto a sus adultos; diferencias que se adquieren durante una de las metamorfosis más complejas del reino animal.

 

El ciclo vital de las mariposas es bien conocido, especialmente para quienes han criado gusanos de seda. Del huevo sale una larva, la oruga, que va creciendo y mudando de piel hasta que, llegado un momento, forma un capullo de seda en cuyo interior se encierra. Allí sufre una metamorfosis, durante la fase llamada pupa o crisálida, y un tiempo después, del capullo emerge la mariposa, que tras la reproducción, pondrá los huevos de la siguiente generación. 

Pero lo que sucede dentro del capullo no es tan conocido. ¿Cómo sucede esa metamorfosis? ¿Cómo pasa esa oruga que desaparece en su envoltura de seda a convertirse en un animal tan diferente como es la mariposa adulta?

Cómo crecen los insectos

Los insectos presentan un exoesqueleto de quitina, rígido y articulado, una especie de coraza externa que les impide crecer de forma gradual, como el resto de los vertebrados; de ahí que a medida que ganan peso, necesitan deshacerse de su exoesqueleto para poder crecer en volumen.

Este proceso se denomina muda o ecdisis, y en el tiempo que transcurre desde que se liberan de su cobertura anterior hasta que el nuevo exoesqueleto se termina de formar, es cuando pueden crecer. También en este tiempo son más vulnerables, al perder la protección resistente de su coraza, por lo que este proceso suele ser muy corto en el tiempo.

Oruga de mariposa monarca
Oruga de mariposa monarca

Los distintos tipos de metamorfosis

No todos los insectos tienen una metamorfosis completa como las mariposas u holometábola. En algunos casos, el proceso es mucho más sencillo, se parece más a una transición gradual, muda tras muda, desde la forma infantil hasta la adulta, o metamorfosis hemimetábola.

En los insectos con metamorfosis hemimetábola, del huevo nace también una forma juvenil, pero con el aspecto de un adulto en miniatura, sin alas ni genitales formados, pero con todas sus patas, su cabeza, sus antenas, su aparato bucal y, básicamente, toda la anatomía del adulto. Esta fase juvenil recibe el nombre de ninfa. A medida que va mudando, va creciendo y desarrollándose. Al llegar a la última muda de la ninfa, cuando se convierte en adulto, se forman las alas —si las tiene— y los genitales.

Son insectos hemimetábolos, entre otros, los saltamontes, las cucarachas, las mantis religiosas, las libélulas, las efímeras o las moscas de las piedras. 

Los insectos con metamorfosis holometábola forman un grupo evolutivo propio y monofilético —descienden de un mismo ancestro común—. Son llamados endopterigotos. Entre ellos se encuentran los organismos más exitosos del reino animal, tanto en diversidad como en número de especies.

Crisálida de mariposa monarca
Crisálida de mariposa monarca

En los holometábolos, la larva pasa a estado de pupa y de ahí a adulto. Aunque en la mariposa del gusano de seda, la pupa se encierra en un capullo, en otros muchos insectos, sin embargo, la pupa queda expuesta, solo cubierta por su exoesqueleto, bastante engrosado y muy duro.

A diferencia de los insectos hemimetábolos, en los que la ninfa y el adulto generalmente se alimentan de lo mismo, los holometábolos, larva y adulto tienen alimentaciones distintas, y ocupan nichos ecológicos diferentes, de modo que los juveniles y los adultos no llegan a competir entre sí. Algunos investigadores apuntan este hecho como uno de los factores clave de su éxito.

Entre los insectos con este tipo de metamorfosis completa, aparte de las mariposas y polillas, se encuentran moscas, hormigas, abejas y avispas, escarabajos o pulgas, entre otros.

La pupa, fase clave de la metamorfosis completa

Como se ha expuesto, esa metamorfosis que representa el paso de juvenil —larva— a adulto se produce a través de una fase intermedia, llamada pupa. Adquiere una forma muy distinta a la de la larva, y a la del adulto final, es totalmente sésil y no se alimenta.

Mariposa monarca
Mariposa monarca

Durante la fase de pupa, el insecto sufre graves transformaciones. La zona media del intestino de la larva, alargado y en forma de salchicha, se reduce día a día a un tubo mucho más corto, aunque más complejo —salvo en algunas especies, que queda atrofiado y nunca más se alimentará—. La parte anterior del aparato digestivo desaparece. Además, en la parte ventral se forma una pequeña bolsa de aire entre la cutícula de la pupa y el cuerpo que se desarrolla en su interior, que poco a poco se irá haciendo más grande, separando la piel del adulto del exoesqueleto y facilitando que, llegado el momento, pueda emerger fácilmente. Las alas, los tubos de malpighi —el sistema excretor de los insectos— y los genitales también se forman en el interior de la pupa.

El exoesqueleto del adulto no llega a formarse durante la fase de pupa. Comienza a desarrollarse una vez el adulto ha emergido. Atrás deja no solo el exoesqueleto de la crisálida, sino buena parte de las estructuras larvarias.

Referencias:

Aldaz, S. et al. 2010. Imaginal discs. Current Biology, 20(10), R429-R431. DOI: 10.1016/j.cub.2010.03.010

Borror, D. J. et al. 1976. An introduction to the study of insects (4th ed). Holt, Rinehart and Winston.

Lowe, T. et al. 2013. Metamorphosis revealed: time-lapse three-dimensional imaging inside a living chrysalis. Journal of The Royal Society Interface, 10(84), 20130304. DOI: 10.1098/rsif.2013.0304

Vary (Álvaro Bayón)

Vary (Álvaro Bayón)

Soy doctor en biología, especializado en especies invasoras. Intento divulgar sobre ciencia y naturaleza mientras lucho férreamente contra las pseudociencias y el pensamiento mágico. Cuando me queda tiempo, cazo pokémon y hago artesanía. Además, soy (un poco) adicto al twitter.

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