Los escarabajos: piedras semipreciosas de la Naturaleza.

Querida hija:

A veces se aplica a los animales bellos un símil mineralógico. Así, a las coloridas y brillantes aves tropicales se les denomina "joyas con alas". Y a los escarabajos, tan variados, tan apreciados por coleccionistas, distintos pero a la vez iguales, yo los veo como piedras semipreciosas: ágatas, ópalos, turquesas, topacios...estos insectos presentan una notable unidad morfológica pero, dentro de este tipo básico presentan una tremenda diversidad de formas, colores y diseños y sólo encuentro un parecido en las Aves Paseriformes. Hoy quiero hablarte de los escarabajos, y profundizar un poco en su conocimiento.

La variedad de los Coleópteros es infinita. Dibujo de Kelsey Oseid

Los Coleópteros: conceptos básicos.

Con más de 375.000 especies conocidas hoy, el Órden Coleoptera ("Alas en estuche") es el Orden zoológico más numeroso de lejos: sólo ellos constituyen el 40% de las especies de la Clase Insectos, y el 25% de todas las especies animales. Son, sin discusión, el grupo animal con un mayor éxito evolutivo y algún especialista ha calculado que debe haber en el mundo más de un millón de especies, con lo que más de la mitad de las especies de escarabajos está aún por descubrir.

Los escarabajos son fáciles de reconocer en general pero...exactamente ¿qué es lo que hace que un escarabajo sea un escarabajo?. Estos son sus principales rasgos generales:

Anatomía básica de un escarabajo: Eupoecilia australasiae

1. La característica principal es que su primer par de alas se ha modificado en forma de unas "fundas protectoras" quitinosas llamadas "élitros". Cuando el animal está en reposo las alas verdaderas (el segundo par) permanecen plegadas longitudinalmente sin solaparse, bajo los élitros. Estos son dos: derecho e izquierdo, y se juntan en una sutura recta. Cuando el animal emprende el vuelo, los élitros se abren y se pueden desplegar así las alas.

2. Cabeza caracterizada por la posesión de un aparato bucal de tipo masticador, y un par de antenas compuestas de 11 artejos o menos. Los artejos son los segmentos en los que se dividen. Estas antenas son los principales órganos sensoriales del escarabajo, y que le permiten detectar toda clase de olores y sustancias químicas.

3. Un tórax compuesto por un protórax y un pterotórax. El protórax es libre y móvil, situado justo tras la cabeza, y en su parte superior está recubierto por un esclerito llamado Pronoto. Un esclerito es cada una de las partes quitinosas articuladas entre sí que componen la "armadura" o exoesqueleto de un escarabajo. En cuanto al pterotórax, es la parte posterior del tórax, que se encuentra oculto bajo los élitros y que es producto de la fusión de los mesotórax y metatórax que se diferencian en otros Insectos. 

El primer par de patas salen del protórax, y los otros dos pares de patas salen del pterotórax, además de las alas. Las patas se insertan en unas estructuras llamadas coxas que, en los Coleópteros, se hallan hundidas y encajadas en el cuerpo, a diferencia de otros Órdenes de Insectos, en los que las coxas están visibles y expuestas. La parte terminal de las patas, llamada tarso, se compone de un máximo de 5 segmentos.

4. Un abdomen formado por 10 - 11 segmentos, de los cuales los tres últimos se disponen de forma telescópica para dar servicio al aparato genital. En el abdomen, se disponen a cada lado una serie de "espiráculos" que sirven para respirar el aire atmosférico.

En general, los Coleópteros presentan un aspecto compacto y acorazado. Este, seguramente, es el secreto de su éxito evolutivo y de su extraordinaria diversificación: a diferencia de los insectos "blandos", que son fáciles de aplastar, el escarabajo no lo es tanto. Está protegido y es fuerte. Su exoesqueleto no sólo le protege físicamente, sino que le ayuda a conservar la humedad corporal de una forma más eficiente, lo que le ayuda a colonizar ambientes áridos y desérticos.

Ciclo de vida de un escarabajo

Los escarabajos son insectos holometábolos, esto es, realizan la metamorfosis completa en su ciclo de vida: pasan por los estadios de larva, pupa y adulto. Hay especies en las que, a su vez, la larva pasa por varios estadios de desarrollo separados por mudas. Esto se llama hipermetamorfosis. El estadio larval puede durar de algunos días a varios años, como sucede en los escarabajos xilófagos (los que se alimentan de madera podrida), en los que la larva vive varios años y el estadio adulto es muy breve y sólo surge para la reproducción. Esta es sexual y en muchos casos los machos luchan entre sí por cubrir a la hembra, apareciendo fenómenos de selección sexual como sucede en el caso de los escarabajos rinoceronte, de los que te hablé en una crónica anterior.

Los machos suelen atraer a las hembras mediante hormonas de agregación, mientras que las hembras usan las feromonas para lo mismo.

Historia natural de los Coleópteros

El tamaño de los escarabajos es muy variable: desde los 0,3 mm de longitud de algunas especies de Ptiliidae, hasta los 20 cm de los escarabajos más grandes del mundo: el escarabajo Titán Titanus giganteus y el escarabajo gigante de cuernos largos de Fiji Xixuthrus heros, aunque los escarabajos más pesados y voluminosos son los escarabajos Goliat africanos (género Goliathus), con pesos máximos de 100 g.

El escarabajo Goliat es el más pesado del mundo

Los Coleópteros ocupan una increíble variedad de hábitats: agua dulce, aguas salobres, sobre las hojas de todo tipo de plantas, en desiertos y áreas áridas, la tundra ártica, en cuevas, en alta montaña, bajo tierra, en raíces de plantas, en todo tipo de tejidos vegetales, donde se alimentan prácticamente de todo tipo de material vegetal y animal, incluyendo especies omnívoras, carnívoras, herbívoras, micófagas y saprófagas. El único modo de alimentación que no está representado en los Coleópteros es la hematófaga, ya que no hay escarabajos con aparatos bucales chupadores.

Geográficamente hablando, los Coleópteros han colonizado toda la Tierra excepto las regiones polares. Pero sí pueden vivir en las regiones árticas merced a la diapausa que experimentan cuando hacen frente a condiciones climáticas desfavorables. Es ésta una fase en la que el metabolismo se ralentiza, previa acumulación de nutrientes en el periodo anterior para poder resistir el periodo de extremo frío. Por eso, los escarabajos sí han colonizado la Tundra ártica, encontrándose especies ampliamente al Norte del Círculo Polar Ártico.

Los ditíscidos han colonizado el medio acuático: Ditiscus marginalis

Por otro lado, los Coleópteros tienen un interés muy grande para el ser humano ya que muchas de sus especies constituyen importantes plagas que destruyen cultivos agrícolas humanos, como por ejemplo el tristemente célebre "escarabajo de la patata", Leptinotarsa decemlineata, pero otras son tremendamente beneficiosas para los humanos, como las populares "mariquitas" (familia Coccinellidae), coleópteros carnívoros que depredan sobre áfidos y pulgones que son, a su vez, plagas agrícolas

Origen y Evolución

Filogenéticamente hablando, los Coleópteros están emparentados más estrechamente con los Órdenes  Strepsiptera, Megaloptera y Neuroptera. Los primeros fósiles "coleopteroides" datan de hace 270 millones de años, durante el Pérmico Inferior, pero los coleópteros inequívocos más antiguos conocidos datan del Triásico Inferior hace 220 millones de años, con ciertas especies comedoras de hongos asociadas a la familia Cupeidae.

Aparición de los principales grupos de Coleópteros a lo largo del tiempo

Seguramente, los orígenes profundos del Órden Coleoptera hay que buscarlos mucho más atrás, durante el Carbonífero, a partir de una forma cercana a los Neurópteros o Megalópteros, con larvas terrestres sin especializaciones demasiado concretas. Este Coleóptero ancestral seguramente era una forma de vida corta, geobionte (vida en superficie del suelo), con un par de alas membranosas y una estructura corporal tal vez blanda y nervuda, con cabeza prognata, antenas sementadas y mandíbula primitiva. Sus patas relativamente largas.

Este ancestro debió sufrir ciertos cambios evolutivos para dar lugar al primer escarabajo hacia el comienzo del Pérmico hace 297 millones de años: reducción de los segmentos de las antenas, aplastamiento dorsoventral, la formación de los élitros esclerotizados, acortamiento de las patas y retracción de los segmentos terminales del abdomen, entre varios otros.

Durante el periodo Jurásico se produce un importante incremento en especies y familias, apareciendo todas las formas carnívoras y herbívoras de escarabajos, hasta aproximadamente el comienzo del periodo Cretácico. Aparecen así los primeros gorgojos (Curculionidae), los crisomélidos, los bupréstidos, géneros de Cupedidae que han llegado hasta nuestros días (Omma, Tretraphalerus), los carábidos, los elatéridos, hidrénidos...

¿Qué pasó en el Cretácico?. Fíjate bien en éste gráfico:

Variación del número de géneros de Coleópteros a lo largo del tiempo, por categorías alimentarias

Ves cómo todas las variedades de coleópteros decaen paulatinamente durante todo el Cretácico hasta llegar a un mínimo justo justo en el famoso "Límite K/T", o sea, el célebre momento en el que se produce la Extinción Masiva del Cretácico que se llevó por delante a los Dinosaurios, los Plesiosaurios, los Ictiosaurios, los Trilobites y muchos más. Sí, esa extinción que supuestamente fue provocada por un meteorito. Esa misma extinción "súbita" que, por lo que estamos viendo relacionado con los Coleópteros, no lo fue tanto...

Es decir, que los Coleópteros, si bien no se extinguieron en la Extinción K/T, sí alcanzaron un punto crítico justo entonces, pero ese momento de mínima diversidad no fue un evento súbito sino algo que fue gestándose a lo largo de todo el Cretácico, lo que refuerza la tesis que siempre he defendido que no fue un meteorito el responsable de la Extinción K/T sino causas completamente endógenas de nuestro planeta, que nada tuvieron que ver con eventos catastróficos.

A los escarabajos del Cretácico les afectó ni más ni menos que lo mismo que afectó a los Dinosaurios: la fragmentación continental acusada, con los cambios climáticos correspondientes y, sobre todo, la aparición y expansión mundial de las plantas Angiospermas, un hecho crucial para un Órden de Insectos con mayoría de especies vegetarianas. Todo ello junto, dibujaron un escenario de crisis planetaria en el que se produjo un importantísimo reajuste de especies, del que surgieron aquellas que mejor se adaptaron a la nueva situación. No obstante, en el Cretácico aparecen por primera vez los grupos de coleópteros cuyas larvas y adultos están, ambos, adaptados a la vida acuática: Ditíscidos y Girínidos. También en el Cretácico Superior aparecen los primeros escarabajos coprófagos.

La actual mega-diversidad de escarabajos data de comienzos del Cenozoico

Y finalmente los coleópteros encontraron su camino adaptándose ya en el Cenozoico a las nuevas plantas Angiospermas: se produce una "explosión diversificativa" que les ha conducido a la hiperdiversidad actual de escarabajos herbívoros. Has de tener en cuenta que, en el Cenozoico, aparecen las plantas herbáceas y, con ellas, las praderas abiertas con su correspondiente "boom" de mamíferos herbívoros.

Taxonomía y clasificación.

Con 380.000 especies y 170 familias, la taxonomía de los coleópteros debe ser algo parecido a una pesadilla. De hecho, son tan abundantes que se cuenta que el genetista J.B.S. Haldane fue preguntado una vez por cierto teólogo sobre qué había aprendido sobre el Creador a partir del estudio de Sus criaturas. Haldane respondió: "parece que Dios tiene una afición desmedida por los escarabajos".

Árbol filogenético de los coleópteros actuales

Lo primero que ha quedado claro a los especialistas es que los Coleópteros son un grupo fuertemente monofilético. Es decir, que todos los escarabajos descienden de un único ancestro común lo que les da una unidad genética natural. Dentro de este Órden, se reconocen actualmente 4 subórdenes: Primero te hablaré de los dos menos numerosos para concluir con los dos más importantes, y hacerte un pequeño recorrido de las familias más representativas de cada uno de ellos.

Suborden Archostemata:

Es el más pequeño de ellos, con 50 especies en 5 familias. Son los escarabajos más primitivos evoluivamente hablando. Son coleópteros raros, e incluyen el único caso de neotenia en coleópteros, esto es, en la pervivencia de caracteres infantiles en estado adulto: el escarabajo teléfono Micromalthus debilis, que constituye un fósil viviente.

Escarabajo teléfono

Suborden Myxophaga:

Es el segundo suborden más pequeño, y estrechamente relacionado con el anterior. 65 especies en 4 familias, todos ellos formas acuáticas y semiacuáticas que se alimentan de algas. Son escarabajos de pequeño tamaño.

Sphaerius acaroides, ejemplo de mixófago

Suborden Adephaga:

El segundo suborden más numeroso alberga 40.000 especies en 10 familias. Estos escarabajos son predominantemente depredadores especializados, que viven sobre el suelo o en ambientes acuáticos. Los depredadores que viven en el suelo tienen patas largas y mandíbulas grandes y dentadas, son voraces y muy veloces. Sus principales familias son: Carabidae, o escarabajos de tierra, con las antenas insertadas entre los ojos y la boca. Destaca la subfamilia Cicindelinae, o escarabajos tigre, depredadores absolutamente voraces y veloces que alcanzan velocidades de 9 km/h, lo que convierte a las cicindelas en los animales más rápidos de la Tierra en relación con su tamaño, y son diurnos a diferencia de la mayoría de los carábidos, que son nocturnos.

Ejemplo de escarabajo tigre: Cicindela duponti

En cuanto a las formas acuáticas, está la familia Dityscidae, extendida virtualmente por todos los hábitats de agua dulce del mundo. Sus 4.000 especies se caracterizan por tener una forma ovalada y plana, con un par de grandes patas traseras que están modificadas en forma de remo para nadar. Sus larvas son tan voraces que se han ganado el sobrenombre de "tigres de agua". Por su parte, la familia Girynidae está constituida por escarabajos que nadan en círculos en la superficie del agua, de ahí el nombre de la familia. Estos escarabajos capturan burbujas de aire en la superficie y las almacenan bajo los élitros, con lo que pueden respirar bajo el agua.

Suborden Polyphaga:

Aquí se encuentra el 90% de las especies conocidas de escarabajos, distribuidas en 144 familias y 16 superfamilias. Sus dos características clave son:

- La coxa trasera no divide el primer y el segundo esternito ventral/abdominal (como sí sucede en los adéfagos)
- La sutura notopleural no está presente (bajo el pronoto), como sí está en los adéfagos.

Ejemplos de familias pertenecientes a este Órden, son: los Ptinidae o "escarabajos de los muebles", cuyas formas adultas sólo se reproducen, no comen. Los Dermestidae o "escarabajos de la piel", con forma ovalada y cubiertos de escamas siendo en su mayoría carroñeros que viven sobre cualquier tipo de materia animal, y por eso se usan en Taxidermia para limpiar esqueletos de animales de cualquier resto de carne, los Coccinellidae, que son las conocidas y apreciadas "mariquitas", los Cerambycidae, o "escarabajos longicornios", conocidos habitantes de bosques con larguísimas antenas más largas que el cuerpo, los Curculionidae o gorgojos, con su largo "pico", los Cleridae, en su mayoría depredadores que predan sobre otros escarabajos y larvas.

Pequeña muestra de la variedad de mariquitas que hay

Muy interesante es la familia Tenebrionidae, escarabajos especializados en los ambientes áridos y desérticos: han perdido las alas, y usan el espacio bajo los élitros para almacenar la humedad que necesitan para sobrevivir. También tienen las patas largas para que el cuerpo no entre en contacto con la arena caliente del suelo.

El conocido escarabajo pelotero

O también los Chrysomelidae o "escarabajos de las hojas", completamente herbívoros y muchos de ellos plagas agrícolas, los famosos Lampyridae o luciérnagas, los Scarabeidae, una de las mayores familias con 30.000 especies, y que constituye el "prototipo" de escarabajo y que incluye a los conocidos "escarabajos peloteros" que hacen un tremendo servicio a los ecosistemas al enterrar los excrementos de los animales en el suelo, los Lucanidae, habitantes de los bosques con mandíbulas poderosas como nuestro "ciervo volante", los Staphylinidae, tan numerosos como todos los Vertebrados con 63.000 especies, y que parecen más bien hormigas con sus cuerpos estrechos y sus élitros cortos, o los Hydrophilidae, o "escarabajos carroñeros acuáticos", que en realidad son omnívoros.

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