APRENDEMOS JUNTOS - ANATOMIA DE UNA HORMIGA


La Respiración

- Las hormigas no tienen pulmones y no usan la nariz ni la boca para respirar.

- Tienen agujeros a lo largo de su cuerp o denominados espiráculos.

- Respiran a través de un sistema ramificado de tubos denominados tráqueas y traqueolas.

- Se puede observar el aparato respiratorio, dentro del gáster, atravesándolo en sentido horizontal.

- El flujo de aire lo regulan pequeños músculos que operan una o dos válvulas dentro de cada espiráculo.

- Al contraerse el espiráculo se cierra mientras que cuando se relaja se abre.

- Se puede observar: tr - tráquea | es - espiráculo | sa - sacos de aire | trl - traqueaola | tt - tronco traqueal.

- De los troncos traqueales salen tubos denominados traqueolas que suministran el aire que es intercambiado por los tejidos.

- En algunas zonas las paredes de las tráqueas se dilatan formando sacos de aire utilizadas para aumentar el volumen de aire desplazado durante los movimientos respiratorios.


La CABEZA

1- Vértex o vértice | 2- Occipucio | 3- Ocelo u ojo simple | 4- Ojo compuesto | 5- Surco coronal | 6- Carina o Arista frontal | 7- Lóbulo frontal | 8- Surco frontal | 9- Triángulo o Área frontal | 10- Fosa antenal | 11- Gena o Mejilla | 12- Clípeo | 13- Arista media | 14- Mandíbula | 15- Palpo maxilar | 16- Palpo labial | 17- Antenas.

- Dentro de la cabeza de las hormigas se encuentra un conjunto de estructuras  formadas por músculos, tendones, masa cerebral y glándulas.

- La cápsula cefálica (Tentorio) está reforzada internamente por una estructura endurecida en forma de "H" o "X.

- El tentorio es el lugar de inserción de algunos de los músculos que mueven las piezas bucales y dilatan la primera sección del tubo digestivo.

- En tentorio juega un papel importante como antagonista de soporte de los poderosos músculos que cierran las mandíbulas de las hormigas.

- En las figuras se muestran el tentorio con sus brazos tentoriales; posteriores (btp), anteriores (bta) y las fosas tentoriales (ft).

- Podemos observar un conjunto de estructuras formadas por músculos, tendones, masa cerebral y glándulas.

- A pesar de tener el cerebro de un tamaño reducido, menor de un milímetro cúbico, las capacidades cognitivas y comportamientos son sorprendentes.

- La densidad de neuronas compactas le permite hacer la diferencia en cuanto al tamaño.


las alas

- Las hembras (reinas) y los machos, durante la época reproductiva, disponen de alas membranosas que utilizan para el vuelo nupcial.

- Dentro de cada una de las venas principales hay un nervio y una tráquea y a través de ellas la hemolinfa puede fluir hacia las mismas.

- Tienen un par de alas por cada lado (4). Cada una de ellas consta de una delgada membrana sostenida por un sistema de venas.

- A medida que se desarrolla el ala, la cutícula que rodea las venas se engrosa y endurece para proporcionar fuerza y rigidez.

- La superficie del ala está revestida de pelos diminutos (microtriquias) por lo general de menos de 40 µm.

- La mayoría de estos pelos están inclinados. Parece que aumentan la resistencia del aire y evita la formación de turbulencias.

- El margen delantero del ala trasera tiene una serie de cerdas en forma de gancho que sirven para acoplarse con el ala anterior. De esta manera se mantienen unidas delantera con trasera.

- La disposición de las venas en las alas es típica de cada especie y es de un cierto valor taxonómico.

- Los espacios del ala son delimitado por venas se denominan celdas.

- El sistema C-N modificado por Ross (1936) se consideran 7 venas longitudinales: Costa (C), Subcosta (Sc), Radio (R) que puede ramificarse, Sector radial (Rs), Media (M): en las alas anteriores M está fusionado con Rs en parte de su longitud.Cubitus (CuA), Venas anales (A).

- Las celdas tiene un nombre compuesto por el nombre de la vena anterior + un número de serie que se inicia desde la base del ala.


El aparato bucal

- Se encuentra localizado en la parte baja de la cabeza, destinado a procesar los alimentos. Se muestran la parte frontal (A) y la parte ventral (B).

- Su partes principales son: Mandibulas, Maxila, Labios y Labro.

Las Mandíbulas, aparte de sistema defensivo sirven para cortar, machacar o triturar los alimentos.

- El labio está localizado mesialmente entre las maxilas y está compuesto entre otros del posmento (psm) y del premento (pm), en el cual se localizan los palpos labiales (lp), las glosas (gl) y las paraglosas. Junto con las maxilas ayuda en la manipulación de la comida.

- Podemos observar las maxilas que se encuentran situadas detrás de las mandíbulas. Manipulan el alimento. Sus partes principales son los estipes (st), los palpos maxilares (mp), y la galea (ga).

- Vista frontal del aparato bucal.

- Labro es la pieza que protege por delante al resto de piezas bucales. 

- Su tamaño puede variar según la especie y ayuda a retener el alimento.


los palpos

- Los palpos son apéndices articulados sensoriales. Están situados en la boca, y son visibles sobre la parte baja de la cabeza detrás de las mandíbulas, en las maxilas los palpos maxilares (mp) y en el labio los palpos labiales (lp).

- Están recubiertos de multitud de pelillos sensoriales (sensilias) con receptores olfativos, gustativos y mecanorreceptores relacionados con la detección de presas y las adaptaciones al hábitat.

- El número de segmentos del palpo maxilar varía de 6 a 1 (siendo 6 el más común) y el número de segmentos del palpo labial varía de 4 a ninguno (siendo 4 el más común). Estos números son de gran importancia en taxonomía.

- La Fórmula Palpal es el método estándar utilizado para indicar el número de segmentos del palpo y se compone del número de segmentos del palpo maxilar seguido del número de segmentos del palpo labial. 

- Una fórmula palpal de 6,4 indicaría que los palpos maxilares tienen 6 segmentos mientras que los palpos labiales tienen 4 segmentos.


el peciolo

- El peciolo en entomología es el término utilizado para designar a la cintura estrecha de los himenópteros.

- En el caso de las hormigas, el peciolo es el segundo segmento abdominal, tras el propodeo que es el primero.

- Esta estructura puede constar de uno (fig. 2) o dos segmentos (peciolo (pe) y pospeciolo (pp) ) (fig. 3 y 4), una característica que permite separar a las principales subfamilias de hormigas. En caso de existir, el pospeciolo es el tercer segmento abdominal.

Fig. 2 - Peciolo de un sólo segmento

Fig. 3 - Peciolo (pe) y pospeciolo (pp)

Fig. 4 - Peciolo (pe) y pospeciolo (pp) de Leptanilla sp.


- La ventaja funcional del peciolo parece ser una articulación entre los segmentos del cuerpo y, por lo tanto, mayor movilidad para el gastro, que porta las armas de la hormiga en forma de aguijón u otros órganos especializados en la producción de productos químicos como el acidoporo.

- Mediante esta articulación es capaz de producir las estridulaciones.

En la imagen de la izquierda se puede observar el detalle del espiráculo peciolar.


- El peciolo proporciona una unión flexible que permite a las hormigas levantar el gastro para picar, proyectar fluidos o estridular.

- Generalmente el pecíolo presenta un pedúnculo y un nodo bien diferenciados, pero también puede estar reducido a una escama. En algunas especies puede estar muy reducido, representado sólo por un estrecho segmento subcilíndrico escondido bajo el abdomen.

- En el peciolo, y en el subpeciolo cuando está presente, se encuentran los espiráculos peciolares que son las estructuras a través de las que la hormiga realiza el intercambio de gases.


las patas

- Las patas son apéndices articulados que permiten a las hormigas caminar, también pueden tener otras funciones como la detección de vibraciones en el terreno como puede verse en el artículo “La comunicación en las hormigas''

- Las hormigas, como el resto de los insectos, disponen de seis de estos apéndices unidos al mesosoma: dos anteriores o protorácicas, dos medias o mesotorácicas y dos posteriores o metatorácicas (fig. 1)

- Patas de una obrera: protorácicas (pro), mesotorácicas (mes) y metatorácicas (met).

- Las patas se componen de seis segmentos: coxa, trocánter, fémur, tibia, tarso y pretarso (fig. 2)

- Partes de la metapata de una obrera de Messor barbarus coxa (cox), trocánter (tro), fémur (fem), tibia (tib), tarso (tar) y pretarso (pre).

- La coxa es el primer segmento y une cada pata con cada segmento del mesosoma en su parte ventral (fig. 3)

Fig. 3) Unión de las coxas (cox) en la parte ventral del mesosoma en una obrera de Camponotus.

Le sigue el trocánter, un pequeño segmento que sirve de articulación entre la coxa y el tercer segmento, el fémur (fig. 4) 

Fig. 4) Detalle de la articulación del trocanter (tro) con la coxa (cox) y el fémur (fem) en una obrera de Camponotus pilicornis

- Tras el fémur (fem) encontramos la tibia (tib), que puede ir provista de espolones (esp).

- Tibia (tib) de la pata trasera de una obrera con su espolón (esp).

- Los espolones pueden tener forma de espina (simples), espinas con  una cresta estrecha y poco desarrollada (barbudos) o forma de peine (pectinados) 

- Tipos de espolones A - simple, B - barbudo, C - pectinado: El espolón pectinado, localizado en las patas delanteras, se denomina estrigilo y se utiliza sobre todo para funciones de limpieza.

- Las hormigas pueden tener varios o ningún espolón en las tibias de las patas medias y traseras, siendo este número y el tipo de gran importancia taxonómica.

- Tras la tibia (tib), encontramos el tarso, (tar) compuesto de cinco segmentos denominados tarsómeros (t1-t5)

El primer tarsómero es el denominado basitarso o tarsómero basal (bst) y es el más largo.

- Tarso (tar) con sus cinco tarsómeros (t1-t5) y pretarso (pre) de una pata.

- El último segmento es el pretarso, cuyo extremo contiene dos uñas o garras pretarsales (gar) generalmente lisas pero que en algunas especies pueden ser dentadas o pectinadas siendo caracteres diagnósticos de algunos géneros.


- Entre las garras podemos encontrar una estructura en forma de almohadilla denominada arolio (arolium) (aro) con funciones de locomoción.


la mandibula

- En las hormigas (Formicidae), las mandíbulas constituyen una herramienta fundamental y realizan con ellas una amplia gama de funciones, las más importantes: manipulación de objetos, procesado de alimentos, caza y defensa.

- Están muy especializadas y presentan formas muy diversas, variando en forma y tamaño.

- Una mandíbula típica se divide en márgen externo (Mex) y margen interno (Min).El márgen interno se divide a su vez en margen basal (Mba) y margen apical o margen masticador (Mma).

- Márgenes de las mandíbulas de una major. Mex - margen externo, Min - margen interno, Mba - margen basal, Mma - margen masticador.

- Mandíbula de Camponotus - ángulo basal, die - dientes, dti - dentículos, dap - diente apical, dpr - diente preapical, dba - diente basal, dpb - diente prebasal.

A) Dentículos en margen basal y diastema (dia) en Aphaenogaster senilis. B) Dientes crenulados de Messor barbarus. C) Dientes espiniformes de Camponotus barbaricus.

- Por lo general, las mandíbulas presentan forma más o menos triangular, con márgenes basal y masticador bien diferenciados.

En algunos casos, el margen masticador se alarga bastante y se acorta el margen basal como en el caso de la exótica Harpegnathos venator o de las mandíbulas trampa (ver artículo jaw traps) del género Anochetus, con tres grandes dientes apicales (api) así como multitud de dentículos (dti).

 A) mandíbulas de Harpegnathos venator B) y C) mandíbulas de Anochetus ghilianii, dentículos (dti), diente apical (api).

- En general podemos concluir que las mandíbulas de las hormigas son extraordinariamente variables y de gran importancia taxonómica.


las antenas

- Los órganos quizás más importante de las hormigas son las antenas. En ellas residen varios de los sentidos necesarios para su relación con el medio que las rodea. Se aúnan los sentidos del olfato, gusto y tacto e incluso parece ser que del oído. Están repletos de pelillos sensoriales denominados sensilias que detallaremos más tarde.

-Algunos tipos de mazas antenales. A- antena sin maza antenal apreciable,

B- antena con maza antenal de 3 artejos, C- Antena con maza antenal de 4 artejos.

- Las antenas están repletas de estructuras sensoriales llamadas sensilias que utilizan para detectar señales químicas y mecánicas, cambios en temperatura, humedad, niveles de CO2 y también al parecer para la comunicación auditiva. En estas estructuras se encuentran neuronas sensoriales que actúan como receptores de las señales.


-Las antenas de las hormigas están segmentadas. El primer segmento, el más largo, es el denominado escapo (Es) en cuya base se encuentra una estructura esférica llamada bulbo condilar (Bc) que gira en torno a un esclerito circular denominado torulus (To), de forma que conjuntamente forman como una perfecta rótula que permite el movimiento de las antenas. El bulbo condilar se une al escapo mediante un cuello corto, curvo o recto y se inserta en la cabeza (fig. 3) en una zona denominada fosa antenal (Fa).

- Detalle de la inserción de la antena en un ejemplar de Camponotus.

Es- Escapo, Bc- bulbo condilar, To- Torulus, Fa- fosa antenal.


el espiraculo

- Las hormigas respiran mediante un sistema traqueal.

- Los espiráculos son unas aberturas laterales, pequeñas, redondas u ovaladas, a través de la cual entra aire a las tráqueas.

- En esta imágen puede observarse el espiráculo propodeal ovalado.



glandula metapleural

- La glándula metapleural es un órgano exclusivo de las hormigas.

- Es una glándula grande con una “bulla” externa y un orificio pequeño, que se abre en cada lado del metatórax en sus esquinas inferiores posteriores.

- Su función principal es producir sustancias antibióticas y fungicidas que inhiben la proliferación de diferentes tipos de patógenos.


La comunicación
en las hormigas

- De todos es conocido que las hormigas son insectos de una gran cooperación social. En ellas ocurre un fenómeno difícil de creer: Las hormigas “hablan entre ellas”.

- Los sonidos emitidos por las hormigas se conocen con el nombre de estridulaciones. Hay cuatro subfamilias que según Markl (1973) y Hölldobler & Wilson (1990), poseen y emplean los órganos estriduladores: Ponerinae, Pseudomyrmecinae, Myrmicinae y Nothomyrmeciinae.

- Estos sonidos son producidos por un órgano estridulador, localizado en la subfamilia Myrmicinae al final del pospeciolo y al comienzo del gastro.

-El órgano consiste en un plectrum o rascador y un pars stridens o peine. El plectrum roza contra el pars stridens mediante movimientos del gastro y se producen vibraciones de bajo nivel acústico que la mayoría de las veces no puede ser escuchado por el ser humano o sus depredadores, característico de cada especie y casta.

En esta especie, el plectrum está formado por un engrosamiento del borde postero-inferior del tercer terguito abdominal. El pars stridens está constituido por un área que ocupa la región mediana del preterguito del cuarto segmento abdominal. En esta zona, los relieves tegumentarios adoptan la estructura de finas costillas paralelas, ofreciendo un aspecto estriado muy regular.


- La forma de comunicación se realiza por la detección de las vibraciones del suelo producidas por estos órganos a través de sus patas, mediante el denominado órgano subgenual.

- Pueden diferenciar las vibraciones producidas por los miembros de su colonia de otras como las producidas por sus depredadores. Se podría decir que tienen su propia “voz”.


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