El ala del insecto es una expansión tegumentaria del exoesqueleto del insecto que le permite volar . No es en absoluto homólogo al ala de los pájaros .
Las alas están presentes en la subclase de pterigotos (cf. griego πτέρυξ / -γ , " pteryx " / " ala ") y ausentes en aptérygotes . Caen en su lugar durante la última muda . Cuando el insecto sale de su exuvia , sus alas se arrugan y se pliegan sobre sí mismas, es la presión de la hemolinfa lo que ayuda a endurecerlos y darles su forma final.
La forma de las alas es una clave importante para determinar los pedidos. Estos suelen tener como nombre una palabra con un sufijo " -ptere ".
Las alas se insertan en el segundo y tercer segmento torácico ( mesotórax y metatórax ), no en el primer segmento ( protórax ) en el que el gen Hox suprime su formación. No son " apéndices " desde un punto de vista técnico, ya que los insectos tienen solo un par de apéndices por segmento: las patas . Las alas están reforzadas por una serie de venas longitudinales, que a menudo tienen interconexiones que forman "células" cerradas en la membrana (se pueden encontrar ejemplos extremos entre odonata y neuroptera ). El patrón resultante de las fusiones e interconexiones de las venas de las alas es a menudo un carácter definitorio de diferentes linajes evolutivos y puede usarse para la identificación de familias o incluso géneros en muchos órdenes de insectos.
Las alas completamente funcionales solo están presentes en adultos. La única excepción es el orden Mayflies en el que el penúltimo estadio larvario subimago tiene alas bien desarrolladas y funcionales, que el animal separa durante la muda final. En insectos que tienen un desarrollo post-embrionario con larvas y ninfas (Diptera, Lepidoptera, Hymenoptera…) las alas no son visibles en la larva pero están presentes en estado de “ disco imaginal ”.
Insectos por lo general tienen dos pares de alas, a excepción de Diptera donde el ala 3 e segmento se sustituye por ejes de balancín, en Strepsiptera donde es el ala de la dos e segmento que se sustituye, en escarabajos donde el ala de la 2 nd se transforma segmento en un elytron . Los Membracidae tienen excepcionalmente tres pares de alas, las tres e se han cambiado a "casco".
Las alas pueden estar completamente ausentes en algunos taxones de pterigotos, como pulgas o piojos . Aunque sus antepasados tenían alas, la forma de vida parasitaria (en el pelaje de los animales) de estos insectos hace que la presencia de alas sea una molestia. En el curso de la evolución , perdieron estos apéndices, pero la constitución de su tórax indica que de hecho derivan de antepasados alados.
Las alas pueden estar presentes en un solo sexo (a menudo masculino) en ciertos grupos como Mutillidae y Strepsiptera , o se pueden perder selectivamente en " trabajadores " de insectos sociales como hormigas y termitas . Rara vez, la hembra tiene alas y el macho no, como en las avispas de los higos . En algunos casos, las alas se producen solo en momentos particulares del ciclo de vida, como durante la fase de dispersión de Aphidoidea . Más allá de la simple presencia / ausencia de las alas, la estructura y el color a menudo varían dentro de la misma especie por polimorfismo genético.
En reposo, las alas pueden mantenerse planas o dobladas un número definido de veces de acuerdo con un patrón específico; por lo general, las alas traseras están plegadas, pero en algunos grupos, como las avispas Vespidae, las alas delanteras suelen estar plegadas .
El ala es una membrana cuticular formada por la yuxtaposición de dos capas epidérmicas . Esta delicada estructura representa del 0,5 al 5% de la masa corporal total del insecto.
A menudo se utiliza un patrón de venación primitivo hipotético para describir los patrones de venación de las especies existentes. Este arquetipo primitivo se llama " archedictyon ".
Las costillas (o venas) son estructuras tubulares huecas formadas por el acoplamiento de las paredes superior e inferior del ala. Las venas más grandes son conductos para los sistemas hemolinfa , traqueal y nervioso (neuronas de los órganos sensoriales). El ala del insecto, contrariamente a la creencia generalizada, no es por tanto un órgano muerto y seco: las tráqueas aportan oxígeno, la hemolinfa aporta los nutrientes y hormonas necesarios para el metabolismo de las neuronas y el agua para mantener la elasticidad y dureza del ala. . Los órganos sensoriales son principalmente mecanorreceptores que intervienen en el control del movimiento de las alas y la estabilización del cuerpo en vuelo (detección de distorsiones de la cutícula). En algunos insectos, mecanorreceptores sensibles a las vibraciones para detectar depredadores y utilizados para la comunicación intraespecífica. También existen quimiorreceptores (relacionados con el aseo , que controlan las cualidades nutricionales de las fuentes de néctar y termorreceptores (protección contra el sobrecalentamiento).
Las costillas más pequeñas son principalmente estructuras de refuerzo formadas por quitina . El patrón de venación es extremadamente variable y puede ser útil para la identificación de especies, por ejemplo para distinguir libélulas de los géneros Cordulia y Somatochlora .
La circulación de la hemolinfa en la luz de las venas de las alas, estudiada ya en 1831 por el erudito Carl Gustav Carus , está bien definida: la hemolinfa entra por las venas anteriores y sale a través de las venas posteriores. La hemolinfa es movida por órganos pulsátiles torácicos ("corazones" accesorios pares o impares). La fisiología del corazón en algunos lepidópteros, coleópteros y dípteros presenta una particularidad: la circulación no es circular sino que se alterna en cada costilla, gracias a la reversión de la latido del corazón.
Las venas proporcionan rigidez y flexibilidad al ala, lo que permite que el insecto vuele. Más importante aún, la membrana del ala entre las costillas es muy a menudo ondulada, distorsionada o plisada para dar aún más fuerza al ala, así como para cambiar la forma de la sección del ala, a una forma de hoja plana en un avión. forma de ala.
Las células son los espacios de membrana que se forman entre las conexiones de las venas . Pueden estar "abiertos" y extenderse hasta el borde del ala o "cerrados" y estar delimitados solo por venas.
Sistema de nombresLas venas y las células llevan el nombre del sistema Comstock-Needham (1898).
Las alas de los insectos pueden estar cubiertas de pelos o escamas .
Este es el carácter que define el orden de los lepidópteros (mariposas) en el que las alas están cubiertas de escamas de colores, son cerdas aplanadas. El término Lepidoptera proviene de la palabra griega " lepidos " que significa " escala ". Son estas escamas las que dan sus colores a las alas de las mariposas. Algunos de ellos (género Morpho , por ejemplo) tienen colores iridiscentes que provienen de la difracción de la luz en los surcos de las escamas, aunque sus alas no contienen ningún pigmento .
Pelo en el ala de una mosca.
Escalas vistas a mayor aumento.
Color azul iridiscente de las alas de un Morpho .
Las alas de los insectos están recubiertas de tachuelas micro y nanoestructuradas , formando una superficie superhidrofóbica (cuando las gotas de agua caen sobre ellas ruedan y evacuan el polvo sin mojar estas superficies), autolimpiantes y con propiedades antimicrobianas.
Llamamos " pterostigma " al engrosamiento del borde delantero de las alas, y " tegula ", las pequeñas escamas que protegen la base de las alas delanteras.
Durante los Carbonífero inferior Pterygote insectos comenzaron a volar alrededor de hace 350 millones de años. La escasez de fósiles en este período no nos permite decir con precisión cómo y por qué se desarrollaron las alas de los insectos, pero estos fósiles presentan en todos los segmentos torácicos y abdominales protuberancias homólogas de alas en serie que fueron reprimidas por la expresión del gen Hox durante la evolución. excepto mesotórax y metatórax .
Las dos principales hipótesis para explicar el origen de las alas son:
La filogenia molecular (dependiendo del modelo del reloj molecular ) sugiere que la aparición de alas en evolución podría tener lugar en el espectacular crecimiento de plantas en los bosques del Devónico , para facilitar el descenso al suelo de estos insectos que se alimentan en el final de las ramas.
El vuelo del insecto puede ser extremadamente rápido, maniobrable y versátil. Estas actuaciones de vuelo son posibles gracias a los cambios de forma, un control muy fino y variable de los movimientos del ala. Diferentes mecanismos de vuelo se encuentran a través de las órdenes.
Varios órdenes de insectos tienen alas especialmente adaptadas.
En Diptera ( moscas , mosquitos …), el par de alas traseras se reduce a mancuernas , lo que ayuda al insecto a sentir su orientación y movimiento, ya mejorar su equilibrio en vuelo actuando como giroscopios .
En Strepsiptera , es el par de alas delanteras masculinas que se reducen para formar mancuernas. Las hembras no tienen alas.
En los escarabajos ( escarabajos ), el par de alas delanteras se endurece para formar élitros que protegen las delicadas alas traseras, que se pliegan por debajo cuando están en reposo. Los élitros no se usan para volar, solo las alas traseras de los escarabajos se usan para volar. Cuando el escarabajo está a punto de emprender el vuelo, los élitros se elevan y los músculos torácicos tiran hacia adelante de las alas traseras y las despliegan. El mecanismo subyacente al despliegue del ala es objeto de debate: liberación de energía elástica almacenada en estructuras que contienen resilina , papel crucial de la presión de la hemolinfa para desplegarlas.
En algunas especies, como los escarabajos terrestres, los élitros están fusionados (habiendo desaparecido las alas traseras), lo que ha hecho que estos insectos pierdan la capacidad de volar. Esta incapacidad ha sido reemplazada por el desarrollo de piernas largas y poderosas que les aseguran una caminata rápida.
Elytra abierto de un chafer .
Elytra se fusionó con un escarabajo de tierra .
En dermaptera , orthoptera ( saltamontes , langostas ), dictyoptera ( cucarachas , mantis ), se llama " tegmen " (plural " tegmina ") las alas delanteras reforzadas, que no se utilizan para volar. Estas alas también se denominan a veces " élitros " o " pseudoelitros ".
En los hemípteros , las alas anteriores pueden estar reforzadas, pero en menor medida que en los escarabajos. Por ejemplo, la parte anterior del ala delantera del insecto está endurecida, mientras que la parte posterior es membranosa. Estas alas se llaman " hemelytron " (plural " hemelytra "). Se encuentran en el suborden Heteroptera ; las alas de los homópteros , como las de las cigarras , son enteramente membranosas.
Hemelytra de un insecto verde.
En varios otros órdenes, las alas delanteras pueden modificarse ocasionalmente para protección, y esto suele ocurrir junto con la pérdida o reducción de las alas traseras (por ejemplo, en insectos no voladores). De manera similar, los individuos no voladores de las órdenes anteriores no tienen absolutamente alas traseras.
En la mosca Drosophila ( Drosophila melanogaster , Diptera ):