Biología

(PP-237-B)MARIPOSAS; Proceso de reproducción en cautiverio

  • Categoría: Pandilla Petit, (preescolar y 1ro. y 2do. año de primaria)
  • Área de participación: Biología
  • Asesor: Verónica Padilla
  • Autor: Ingrid Valentina Castillo González ()

Resumen

Las Mariposas son una especie muy importante en nuestro ecosistema y tiene un ciclo de vida muy rápido llamado Metamorfosis, este se genera de la siguiente manera:

  1. La mariposa mamá deja muchos huevos en las hojas.
  2. De los huevos, salen los bebés también llamados larvas u orugas.
  3. La larva come mucho y crece muy rápido, su piel se abre y debajo hay una nueva con gran espacio para crecer.
  4. Cuando las orugas son grandes, fabrican una cubierta dura llamada capullo, pupa o crisálida. El capullo es como una caja fuerte que mantiene el cuerpo del insecto sano y salvo mientras cambia de forma.
  5. El capullo lentamente se transforma en una mariposa. Cuando sale, sus alas son suaves y tienen que secarse con la luz del sol para poder volar.
  6. Las mariposas no necesitan comida para crecer, pero les gusta beber el néctar de las flores; ésta es la gasolina que les ayuda a volar.

 

Pregunta de Investigación

¿Cómo se reproducen las mariposas? ¿Existe alguna diferencia de su reproducción en cautiverio y en libertad?

Planteamiento del Problema

Debido al cambio climático, a la sobre población y contaminación que existe en nuestro entorno, cada vez es más difícil poder conocer y ver diferentes especies de Mariposas.

Antecedentes

Estos fascinantes insectos, pertenecen al orden los lepidópteros, este tipo pasa por un proceso de transformación y cambio llamado metamorfosis para poder llegar a la etapa máxima de su desarrollo.

La palabra metamorfosis que viene del griego meta que significa cambio y de morfe que significa cambio de forma, o transformación. Este proceso que realizan las mariposas no solo lo hacen ellas sino otros insectos, también en animales anfibios, en moluscos, así como en equinodermos y en algunos crustáceos. Esta transformación ocurre a nivel celular y tienen que ver con todo, desde cómo actúa, qué comen y dónde viven.

Fig. 1 Mariposa

Este proceso científicamente se conoce como holometabolismo. Son etapas que ocurren con muchos cambios a nivel fisiológico y de forma de la mariposa, puesto que sucede desde que nace, durante su desarrollo hasta que logran llegar a la adultez.

La metamorfosis de la mariposa es un proceso muy avanzado dentro de la clase de animales de los insectos, esto se debe a que cada período de la vida de la mariposa marca una pauta de lo que va a llegar a ser, son todos momentos completamente importantes. Todos los momentos tienen un propósito específico y funciones necesarias que les ayuda durante toda su vida para poder sobrevivir en el mundo que las rodea. Todo este proceso puede durar aproximadamente ciento treinta y cinco días.

Proceso de reproducción

Dependiendo del tipo de mariposa, el ciclo de vida puede tomar desde un mes hasta un año entero, pero en general la reproducción de las mariposas o como nacen, pasa por 4 etapas: huevo, larva, pupa y adulto.

Primera Etapa: El Huevo

Este es el primer paso para lograr la metamorfosis de la mariposa, dentro del huevo se encuentra el embrión, este momento ocurre después que ya las mariposas hembra y macho han realizado su ciclo de apareamiento, la hembra va y coloca los huevos y los pega en la planta que ha escogido con una mucosidad pegajosa.

Estos insectos colocan sus huevos de diferentes formas, es decir algunas van colocando los huevos de uno a uno cuando se encuentran volando por las vegetaciones, otras pueden colocar los huevos unidos, apilados o acumulados, alrededor de las troncos o ramas de la planta, unas mariposas pueden dejarlos tapados o cubiertos de las escamas de sus alas o la pelusilla y otras pueden adherirlos con una secreción que realizan.

El huevo es muy pequeño, redondo, ovalado o cilíndrico. Lo mejor de los huevos de mariposa, es que comienza a tornarse transparente y puede verse la pequeña oruga creciendo dentro. Algunos huevos de mariposa pueden ser redondos, algunos ovalados y algunos acanalados, mientras que otros pueden tener otras características. La forma del huevo depende del tipo de mariposa que lo puso.

Fig 2. Huevo de mariposa

 

 

 

Cuando el huevo finalmente eclosiona, la mayoría esperaría que una mariposa emergiera, pero no es así. En el ciclo de vida de la mariposa, hay cuatro etapas y esta es sólo la segunda etapa. Las larvas de mariposa son en realidad lo que llamamos orugas. Las orugas no permanecen en esta etapa por mucho tiempo y, sobre todo, en esta etapa todo lo que hacen es comer.

Las larvas u orugas necesitan comer y comer para poder crecer rápidamente. Cuando nace una oruga, son extremadamente pequeñas. Cuando comienzan a comer, instantáneamente comienzan a crecer y expandirse. Su exoesqueleto (piel) no se estira ni crece, por lo que crecen “Mudando” (mudando la piel ya superada) varias veces mientras crece, al menos unas cuatro o cinco, esto sucede durante aproximadamente tres semanas. Esto lo ejecutan pues necesitan resguardar su cuerpo para alcanzar la metamorfosis de la mariposa completa.

El aspecto de este no tan simpático animalito va a depender de que especie de mariposa sea, pues se puede notar una gran variedad de colores en las orugas, distintos tamaños, también diferentes texturas e infinidad de distintas particularidades orgánicas. En forma habitual todas las orugas están compuestas por una cabeza, un cuerpo, un par de ojos, tienen una boca con la mandíbula, presentan también las antenas, tórax y abdomen.  Biológicamente estas larvas tienen un cuerpo dividido en tres partes.

Fig. 3 Segunda Etapa: Larva (Oruga)

En el tiempo establecido por la naturaleza esta oruga o larva que ya ha crecido lo suficiente está lista para convertirse en una pupa o crisálida y entonces deben buscar un lugar tranquilo, seguro y preparan su lugar.

Fig. 4 Tercera Etapa: Pupa (Crisálida)

Este es un momento súper especial en la metamorfosis de la mariposa pues es aquí donde ocurre el verdadero cambio y transformación de la mariposa, pasa de ser una fea oruga o larva para ser otro ser hermoso y distinto. Este en un momento de tranquilidad y pasividad para la larva, pues está completamente quieta. La palabra crisálida viene del griego oro, debido que muchas veces tienen este color metalizado, y del latín muñeca.

En el momento de pasar a ser crisálida la oruga, ya tiene el lugar establecido y realiza un capullo con seda y allí permanece. Esta pasa el tiempo que necesita sin alimentarse, debido a que ya la oruga lo hizo lo suficiente y tiene reservas en su organismo de todo lo que necesita, como nutrientes, proteínas, energía y poder permitir que suceda el cambio.

La etapa de pupa es una de las etapas más frías de la vida de una mariposa. Tan pronto como una oruga ha terminado de crecer y ha alcanzado su longitud/peso completo. Se forman en una pupa, también conocida como crisálida. Desde el exterior de la pupa, parece como si la oruga estuviera descansando. El interior es donde está toda la acción, dentro de la pupa, la oruga está cambiando rápidamente.

Esta etapa le permite protegerse de los depredadores y para ello usan distintos colores que le son de ocultamiento.

Mientras la pupa se encuentra en este paso, se desarrolla y madura poco a poco la mariposa, desde la cabeza, tórax, abdomen, sus patas, alas, sus tejidos internos y también sus órganos, así como también sus antenas. En el momento que están listas para salir sucede como con el huevo la crisálida se torna transparente se parte y la hermosa mariposa adulta puede salir.

Las orugas son cortas, rechonchas y no tienen alas. Dentro de la crisálida, las viejas partes del cuerpo de la oruga están experimentando una notable transformación, llamada “metamorfosis”, se desarrolla y madura poco a poco la mariposa, desde la cabeza, tórax, abdomen, sus patas, alas, sus tejidos internos y también sus órganos, así como también sus antenas. Y ahora está lista para la etapa final del ciclo de vida de una mariposa.

 

Finalmente, cuando la oruga ha hecho toda su formación y cambio dentro de la pupa, podrá emerger una mariposa adulta. Cuando la mariposa emerge por primera vez de la crisálida, ambas alas van a estar suaves y dobladas contra su cuerpo. Esto se debe a que la mariposa tuvo que encajar todas sus nuevas partes dentro de la pupa, pero con el transcurrir de unos minutos llega a desplegarlas totalmente, estas toman su forma y se vuelven duras y fuertes,

 

De igual forma en ese transcurrir de minutos de desplegar sus antenas, así como poner en forma la espiritrompa, esta no es más que el instrumento que tiene forma de un tornillo que le permite alimentarse y poder vivir en este ciclo de su vida, es decir su boca.

Tan pronto como la mariposa haya descansado después de salir de la crisálida, bombeará sangre a las alas para hacerlas funcionar y aletear. Entonces pueden volar; usualmente dentro de un período de tres o cuatro horas. La mariposa dominará el vuelo y buscará una pareja para reproducirse.

 

Esta hermosa mariposa puede llegar a vivir tan solo una semana, pero también puede llegar a vivir meses, dependiendo de la especie y de las condiciones ambientales y la temperatura.

 

En esta cuarta y última etapa de sus vidas, las mariposas adultas están constantemente en la búsqueda de reproducirse y cuando una hembra pone sus huevos en algunas hojas, el ciclo de vida de la mariposa comenzará de nuevo.

Fig. 5 Mariposa siendo del capullo

 

Tipos de Mariposas

 

Existen mariposas diurnas y nocturnas o también llamadas polillas, se diferencian por las siguientes características:

 

  • Las mariposas diurnas tienen colores vivos en sus alas, mientras que las nocturnas tienen colores oscuros.
  • Las mariposas diurnas vuelan durante el día, y las nocturnas por la noche.
  • Las mariposas diurnas tienen pequeños bultos en el extremo se sus antenas, mientras que las nocturnas tienen antenas emplumadas.
  • Las mariposas diurnas descansan con sus alas plegadas hacia arriba, y las nocturnas con las alas plegadas de manera horizontal.

 

Partes de una Mariposa

 

Las mariposas y las polillas comparten ciertas características morfológicas. Las secciones, divididas de acuerdo a las partes de la mariposa o de la polilla, proporcionan descripciones más específicas de estos hermosos insectos. La imagen describe de forma básica la anatomía común de una mariposa o polilla adulta, las partes se indican con números, que corresponden a las secciones.

 

Fig. 6 señalización de las partes de la mariposa

 

01.- Alas anteriores

Se encuentran unidas al segmento medio del tórax (mesotórax). Escamas de olor: escamas modificadas en las alas de las mariposas macho y las polillas, liberan feromonas, sustancias químicas que atraen a las hembras de la misma especie.

02.- Alas posteriores

Estas se encuentran unidas al último segmento del tórax (metatórax), se llaman alas posteriores. Las alas traseras son en realidad innecesarias para el vuelo, pero esenciales para la ejecución de un vuelo evasivo normal en mariposas y polillas. De hecho, las polillas y las mariposas todavía pueden volar, incluso si sus alas traseras están cortadas.

03.- Antenas

Las antenas son un par de apéndices sensoriales, utilizados principalmente para la quimio-recepción, el proceso por el cual los organismos responden a estímulos químicos en sus ambientes que dependen principalmente de los sentidos del gusto y el olfato. Como con la mayoría de los otros artrópodos, las mariposas y polillas usan sus antenas para detectar olores y sabores, velocidad y dirección del viento, calor, humedad y tacto.

Las antenas también ayudan con el equilibrio y la orientación. Curiosamente, las antenas de una mariposa tienen palos redondeados en los extremos; mientras que, en las polillas, a menudo son delgadas, o incluso plumosas.

04.- Cabeza

La cabeza es el segmento delantero de la mariposa. La cabeza casi esférica de la mariposa o polilla es la ubicación de sus estructuras de alimentación y sensoriales, y también contiene su cerebro, dos ojos compuestos, la probóscide, la faringe (el comienzo del sistema digestivo), y el punto de unión de sus dos antenas.

05.- Tórax

El tórax, consta de tres segmentos, fusionados entre sí, ambos pares de alas se unen al tórax. Y cada segmento tiene un par de patas. Entre los segmentos hay áreas flexibles que permiten que la mariposa se mueva. Las tres partes del cuerpo están cubiertas en escalas muy pequeñas, que le dan a la mariposa su color.

06.- Abdomen

La tercera sección es el abdomen, que consta de 10 segmentos. Para formar los genitales externos los últimos tres o cuatro segmentos se modifican. Al final del abdomen están los órganos reproductores, en el macho hay un par de cierres, que se utilizan para sujetar a la hembra durante el apareamiento. En la hembra, el abdomen contiene un tubo hecho para poner huevos.

07.- Ojo compuesto

El ojo grande de la mariposa y la polilla, también llamado ojo compuesto o tercer ojo, siente la luz y las imágenes. El ojo compuesto es una colección de miles de omatidios, y cada uno actúa como un solo cristalino del ojo. Los omatidios trabajan juntos para que la mariposa pueda ver lo que la rodea. Algunos insectos pueden tener sólo unos pocos omatidios en cada ojo, mientras que las mariposas y las polillas, como ya se ha dicho, tienen miles.

08.- Probóscide

La colección de partes bucales de la mariposa o polilla, la probóscide, se modifica para beber, se acurruca cuando no está en uso y se extiende como una pajilla para beber cuando se alimenta. La probóscide está compuesta en realidad por dos tubos huecos, señala Smart, y añade que la mariposa (o la polilla) puede desenrollar su probóscide cuando quiere alimentarse.

09.- Pata delantera

El primer par de piernas, unido al protórax, se llaman patas delanteras. La mariposa en realidad tiene seis patas articuladas que, a su vez, tienen seis partes, la coxa, el fémur, el trocánter, la tibia, el pretarso y el tarso. Las patas de una mariposa tienen quimio-receptores en sus segmentos tarsianos. Esto les ayuda a oler y saborear.

10.- Midleg

El par de piernas centrales, adheridas al mesotórax, son las piernas centrales. Las mariposas pueden localizar fuentes de alimento simplemente usando sus quimio-receptores en sus patas, y las mariposas hembras pueden identificar si una planta es apropiada para poner huevos por el químico que se libera de la planta después de tamborilear sus patas en la superficie de la hoja. Estos quimio-receptores detectan los químicos.

11.- Pata trasera

Estas son el último par de patas, unidas al metatórax. Las patas medias y traseras son las parejas que se hacen para caminar, los músculos del tórax controlan las alas y las piernas.

Mariposario

Un mariposario cuenta con una infraestructura que garantiza el éxito de la reproducción de especies y su posterior liberación en áreas adecuadas para su desarrollo. Este representa un ecosistema que permite estudiar el ciclo de vida de una especie, el papel ecológico que desempeña en la naturaleza y las relaciones biológicas que mantiene con su entorno.

Un mariposario es una herramienta útil en el proceso de enseñanza-aprendizaje, ya que reúnen las condiciones óptimas para llevar a cabo educación ambiental dado que están destinados a proporcionar información y educación, lo cual permite una mayor apreciación del papel que desempeñan las mariposas en la naturaleza y promueven la conservación del medio ambiente. Según McPherson, S. (2009) cuando los estudiantes están en contacto directo con las mariposas y logran observar si ciclo de vida, esto les permite desarrollar destrezas cognoscitivas y afectivas.

Un mariposario es exitoso cuando se toman las medidas necesarias para garantizar las condiciones idóneas que promuevan la conservación y reproducción de la especie. Es por esto que es necesario conocer sobre la especie de mariposa que se va a introducir, acerca de las plantas hospedadoras y plantas para su alimentación, sus depredadores comunes y las fases de su metamorfosis.

Información Documental en Mariposario de Chapultepec

En la visita que se realizó al Mariposario de Chapultepec se obtuvo también información referente a las mariposas, la cual transcribimos ya que se presentan en carteles que están en el lugar.

Cartel: Mariposas de México

Las mariposas y las polillas son insectos que forman el Orden Lepidoptera, que quiere decir “las con escamas”. Es uno de los grupos más diversos después de los escarabajos, abejas, las moscas y los mosquitos, y es el más llamativo.

Fig. 7 Especies de mariposas en México

En el mundo se conocen alrededor de 146 mil especies de mariposas y polillas. Alrededor de 19,000 especies son mariposas y 127,000 mil especies son polillas. En México se conocen alrededor de 1,800 especies de mariposas que equivale a 9% de las especies conocidas en el mundo. Aproximadamente 235 especies (14%) son endémicas del país.

En este grupo se presenta el fenómeno extraordinario de la metamorfosis. En un tiempo extremadamente corto, los huevecillos pasan a ser orugas, crisálidas y adultos. Las orugas se alimentan de las hojas de la planta en donde nacieron y los adultos de néctar, polen y frutos descompuestos. Cada especie de mariposa es muy selectiva sobre sus preferencias.

Accidentalmente, los adultos transportan el polen de flor en flor participando en su fecundación y por lo tanto en la formación de frutos. Dependiendo de su estado en este ciclo de vida, las mariposas pueden ser problemáticos herbívoros o imprescindibles polinizadores.

Hay mariposas muy brillantes y coloridas y otras que con su coloración se esconden entre la vegetación. Algunas tienen coloración distinta en su parte inferior y cuando cierran sus alas se ven completamente diferentes. En algunas especies los colores del macho y de la hembra son tan disímiles que parecen especies diferentes.

Los depredadores de mariposas son las hormigas, avispas, aves, serpientes, murciélagos, sapos, lagartijas, libélulas y arañas. Hay depredadores especializados en los huevecillos, en las orugas y en los adultos. Algunas mariposas incorporan sustancias tóxicas de las plantas de las que se alimentaron sus orugas y de esa forma se protegen de depredadores.

En México se encuentran los sitios de hibernación de la impresionante migración de la mariposa Monarca. Las mariposas han sido parte importante de la cultura de México desde hace miles de años. También continúan siendo parte de nuestra cocina tradicional. Casi 70 especies de mariposas y polillas se consumen en 17 estados de México. El gusano blanco de maguey, el chinicuil y las orugas conocidas como tepolchichic, chiancuetlas o cuetlas, se encuentran entre los más famosos.

Datos curiosos

Existen varios carteles en el mariposario donde se proporcionan datos curiosos como los siguientes:

El club del charco

Los charcos en las orillas de los ríos pueden atraer grupos de mariposas. El papá mariposa y sus amigos se reúnen en estos charcos para tomar nutrientes y sales que los ayudan a reproducirse.

Fig. 8 El club del charco

A la carta.

Las mariposas se alimentan principalmente del néctar de las flores. Ellas consumen azúcares y aminoácidos que se encuentran en el néctar y en las frutas fermentadas que les dan energía para volar.

 

Fig. 9 Informe de alimentación

¿Qué insecto saborea con los pies?

Al igual que tú, la mayoría de los insectos prueban la comida con sus bocas. Sin embargo, las mariposas pueden saborearla con los pies ¡Solo necesitan aterrizar en la flor para conocer el plato del día!

Fig. 10 ¿Que insecto saborea con los pies?

¿Por qué “NO TOCAR”?

Tocar a las mariposas lastima sus alas. Hasta un toque suave las puede dañar.

 

Fig. 11 Mariposa frágil

Paneles solares

Las mariposas se asolean para poder volar. Con sus alas extendidas, ellas ganan calor del sol hasta que sus músculos de vuelo están lo suficientemente calientes para volar.

Fig. 12 Importancia del Sol

La más grande y la más pequeña

La mariposa más pequeña es el Enano Azul y la más grande es la hembra “Reina Alejandra” Alas de Pájaro.

Fig. 13 Tipos de Mariposa

Objetivo

Dar a conocer la biodiversidad de nuestro país, identificando los requerimientos mínimos del hábitat para conservar y reproducir las especies, en específico para las Mariposas.

Justificación

Con el afán de generar conciencia con respecto al medio ambiente y respeto ante las diferentes especies que habitan nuestro planeta, decidimos investigar la forma de mantener a las Mariposas en el ecosistema.

Hipótesis

Si generamos un espacio óptimo con plantas hospedadoras y plantas para alimentación, con humedad y calor, entonces se generará la reproducción de mariposas con mayor facilidad.

Método (materiales y procedimiento)

Se realizó una visita al Mariposario de Chapultepec con el fin de corroborar la hipótesis planteada, así como las preguntas de investigación.

En primera instancia se solicitó apoyo al personal del Mariposario a fin de que nos ayudaron con algunas

explicaciones generales de la reproducción de las mariposas en cautiverio, así como el proceso que llevan particularmente en esta institución. El cual es de la siguiente manera:

 

1.- El personal encargado del mariposario, nos refiere que tienen un predio donde existen plantas hospedadoras, y es ahí donde las mariposas depositan los huevecillos.

 

2.- Una vez que los huevecillos eclosionan, se transporta la cría de larva a unos contenedores rígidos de plástico, donde la oruga se alimenta de hojas frescas.

 

3.- Estas orugas forman su capullo (pupa y/o crisálida) el cual es transportado a un recipiente que posteriormente se ubica en una incubadora con las condiciones necesarias para que dicha oruga se siga desarrollando.

Fig. 14 Incubadora de Pupas y/o Crisálidas en Mariposario de Chapultepec

4.- Una vez emergida la mariposa de su crisálida, se liberan en su “jaula de vuelo” que es un espacio específico con plantas, luz, temperatura cálida y húmeda para que las mariposas puedan secar sus alas y así poder realizar su primer vuelo. De hecho, en ciertos horarios se permite a los visitantes realizar la liberación de las mariposas siguiendo las indicaciones del personal.

 

Fig. 15 Proceso de liberación de mariposa (primer vuelo)

Galería Método

Resultados

Se puede observar que las mariposas si se pueden reproducir en cautiverio, aunque es complicado según las condiciones climáticas, y los recursos que se tienen, ya que se ocupa de muchas plantas hospedadoras, por qué las orugas se las comen precisamente por ciclo de vida. Además, considerando los huevecillos que se depositan en las plantas, solo un porcentaje muy bajo llegan a ser orugas y otro porcentaje igual de bajo termina su proceso de vida.

Galería Resultados

Discusión

Conclusiones

De acuerdo con el objetivo planeado, se corroboró que, si se pueden reproducir mariposas en cautiverio para que las personas conozcan la biodiversidad, sin embargo, nos topamos con que la mayoría de las especies de mariposas solo viven de 3 a 45 días según el tipo. Por lo que, generar la reproducción en cautiverio, más que apoyar a la conservación de la especie es sí, es una herramienta importante para la sensibilización y educación sobre conservación ambiental; ya que permite conocer el proceso de metamorfosis de esos insectos, el papel ecológico que desempeñan en la naturaleza y las relaciones biológicas que mantienen con su entorno.

 

Un mariposario proporciona educación a través de la diversión, busca apoyar y fortalecer los programas de ciencias, como aporte al desarrollo de la educación de un país, promoviendo la investigación en los alumnos y la curiosidad en los visitantes, a través del contacto directo con las mariposas.

Fig. 16 Visita a mariposario de Chapultepec

Por lo anterior, para la conservación de la especie, se sugiere hacer jardines con plantas hospedadoras para que las mariposas lleguen de manera natural a reproducirse, incluso las mismas plantas pudieran llamar a otros seres vivos como colibríes y abejas, los cuales también son importantes en nuestro ecosistema ya que son especies polinizadoras.

Bibliografía

BIBLIOGRAFIA.

 

1.- Zoológico de Chapultepec.

2.-Boletín de la Sociedad Entomológica Aragonesa (S.E.A.), nº 53 (31/12/2013): 299–309.

3.- Sitio Web, Partes De Una Mariposa: Descripción Básica De Anatomía Común

URL: https://mariposass.com/generalidades/partes-de-una-mariposa/.

4.- Sitio Web, Metamorfosis de la mariposa

URL: http://hablemosdeinsectos.com/metamorfosis-de-la-mariposa/



(PP-237-B)MARIPOSAS; Proceso de reproducción en cautiverio

Summary

Research Question

Problem approach

Background

Objective

Justification

Hypothesis

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography