Metamorfosis (biología)

Una libélula en su última muda, pasando de ninfa a adulto.

Metamorfosis de medusa, Cnidaria

Metamorfosis simple de un saltamonte, Melanoplus atlanus, con cinco estadios de ninfa y el adulto alado

Se llama metamorfosis a un proceso biológico por el cual un animal se desarrolla desde su nacimiento (pasado el desarrollo embrionario) hasta la madurez por medio de grandes y abruptos cambios estructurales y fisiológicos. No sólo hay cambios de tamaño y un aumento del número de células sino que hay cambios de diferenciación celular. Muchos insectos, anfibios, moluscos, crustáceos, cnidarios, equinodermos y tunicados sufren metamorfosis, la cual generalmente está acompañada de cambios en hábitat y comportamiento.

En sentido científico este término no se refiere a cambios generalizados del aspecto de las células o a episodios de crecimiento rápido. En los mamíferos el término es de uso familiar, no científico y es más bien impreciso.

Etimología

La palabra metamorfosis deriva del griego, μεταμόρφωσις, y quiere decir "transformación"",​ de μετα- (meta-), "cambio" + μορφή (morfe) "forma".​

Metamorfosis de los insectos

La metamorfosis generalmente procede en varios estadios, comenzando con la larva o ninfa, pasando por un estadio de pupa, o no, y terminando con el adulto.

Tipos de metamorfosis

• En la metamorfosis sencilla, simple o incompleta (hemimetabolismo) el individuo pasa por varias mudas hasta transformarse en individuo adulto sin pasar por una etapa de inactividad y sin cesar de alimentarse. Los estadios juveniles o inmaduros se asemejan al adulto fuera de que son más chicos, carecen de alas y no son maduros sexualmente. También pueden tener menor número de segmentos corporales. Este tipo de metamorfosis se da en algunos insectos y también en anélidos, equinodermos, moluscos y crustáceos. En este tipo de metamorfosis las fases juveniles de insectos son llamadas ninfas. Son ejemplos de esto las chinches y los saltamontes que se parecen a sus padres, pero son más pequeños.

• La metamorfosis complicada o completa (holometabolismo) es un proceso complejo. Del huevo nace una larva que es muy diferente del adulto y que además de pasar por varias mudas entra en el estado de pupa al completar su crecimiento. Durante este estadio deja de comer y en la mayor parte de los casos se inmoviliza y generalmente se encierra en una cubierta protectora sufriendo dentro de ella una reorganización morfológica y fisiológica que culmina con la formación del insecto adulto o imago. La reorganización de los tejidos y órganos tiene lugar por medio de la acción de enzimas digestivas que destruyen la mayor parte de las células, lo cual recibe el nombre de histolisis. Los nutrientes derivados de este proceso son usados para construir los nuevos tejidos del adulto en el proceso de histogénesis. Este tipo de metamorfosis es propia de casi el 80% de los insectos y de algunos crustáceos. Los ejemplos son las mariposas, moscas, escarabajos y las avispas.

Algunas especies pasan la mayor parte de su vida en los estados larvarios y tienen una vida adulta breve. Los ejemplos más notables son los de las efímeras, cuyos adultos viven uno o dos días y no se alimentan. Otro ejemplo son las cigarras cuyas ninfas viven hasta 13 o 17 años en algunos casos y el adulto vive unos pocos días. Generalmente estos casos se dan entre insectos de metamorfosis simple. En los de metamorfosis compleja los adultos suelen tener una vida más larga que las larvas aunque hay excepciones, tal como algunas polillas o algunos otros lepidópteros que ni siquiera se alimentan como adultos.

Control hormonal

El crecimiento y metamorfosis de los insectos están controlados fundamentalmente por tres hormonas sintetizadas por glándulas endocrinas localizadas en la parte anterior del cuerpo: una hormona cerebral que estimula a ciertas glándulas torácicas. Éstas a su vez producen una segunda hormona llamada ecdisona, un esteroide que induce las mudas o ecdisis.

La tercera es la hormona juvenil producida por la corpora allata cuyo efecto es impedir el desarrollo de las características del adulto, permitiendo que ocurran las mudas necesarias para el crecimiento. Así el insecto tiene varias mudas hasta que la producción de hormona juvenil cesa. Sólo entonces puede tener lugar la metamorfosis.

El conocimiento de las hormonas de crecimiento sirve para el control de pestes de insectos. Es posible usar productos químicos que interfieren con el funcionamiento normal de estas hormonas.​​

Metamorfosis de una mariposa

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  Pieris rapae larva
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  Pieris rapae pupa
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  Pieris rapae pupa a punto de emerger.
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  Pieris rapae adulto.

Estamos ante unos de los puntos en los que los insectos son únicos en la naturaleza, incluso como grupo: la metamorfosis.

Pero vamos a situarnos un poco, al salir del huevo cualquier insecto posee una característica común: no puede reproducirse (eso lo hará en la fase de imago o adulto) y su única función vital es la alimentación. Pues bien, el conjunto de cambios de forma y hábitos que sufre el insecto hasta alcanzar las características del adulto se denomina metamorfosis.

Podemos decir que hay dos tipos principales de metamorfosis, que se pueden generalizar hasta niveles taxonómicos de Orden:

A) Metamorfosis completa. El insecto que sale del huevo es una larva, un pequeño gusanito que no se parece en nada al insecto adulto. A los insectos que sufren este tipo de metamorfosis en su ciclo vital se les llama holometábolos, y son los más evolucionados en este sentido. El paso de larva a imago tiene una fase intermedia, que se denomina pupa (donde los cambios preparan al insecto para reproducirse, despues de una buena alimentación). Es decir, los insectos incluidos aquí sufren dos metamorfosis: de larva a pupa y de pupa a adulto. Se podría resumir este camino hacia la madurez así: larva - pupa - adulto (y los guiones serían las metamorfosis). Como ejemplo digamos que este tipo de desarrollo se da en mariposas, escarabajos, moscas, etc. En el esquema de abajo se ilustra todo esto.

B) Metamorfosis incompleta. El insecto que eclosiona del huevo es parecido al adulto, pero donde no tiene los atributos genitales desarrollados ni alas. A estos estados juveniles se les llama ninfas, y en estos casos la metamorfosis es progresiva. O sea, en este caso ninfa - adulto. A los insectos que se desarrollan así se les llama heterometábolos. Este tipo de desarrollo se da por ejemplo en los saltamontes, o las cucarachas, o las chinches, como se ilustra en el esquema siguiente.

O sea, del huevo de un escarabajo eclosionará un gusano, que tras cierto tiempo se convertirá en una pupa que, de nuevo al cabo del tiempo, dará lugar a otro escarabajo adulto que se preocupará sobre todo en reproducirse.

Por otra parte, del huevo de un saltamontes nacerá un saltamontes pequeño, sin alas, que las irá desarrollando hasta convertirse en un adulto con capacidad reproductora.

"Hay muchas clasificaciones de tipos de larvas, pupas y ninfas, según su morfología, que no veremos ahora". -Por Sergio Rafael Antelo Vargas-

Metamorfosis de los anfibios

Estadios en la metamorfosis de una rana.

La metamorfosis de los anfibios consiste de un cambio principal desde el estado de larva llamada renacuajo al de adulto. En el ciclo vital típico de un anfibio los huevos, tras una fecundación externa, son depositados en el agua. La larva emerge del huevo y puede nadar y respirar bajo el agua. Presenta branquias, cola y una boca circular. Crece sin mayores cambios hasta que completa su desarrollo. A tal punto tiene lugar la metamorfosis; ésta comienza con el desarrollo de las patas posteriores, seguido por el de las patas anteriores. Los pulmones se desarrollan luego y la larva comienza a nadar en la superficie del agua para respirar aire. Los intestinos se acortan para adaptarse a la dieta carnívora y los ojos emigran hacia la región frontal y dorsal de la cabeza. En un anuro, por ejemplo una rana, la cola se acorta y es reabsorbida en el último estadio de la metamorfosis.

Hay variaciones muy grandes de este modelo típico del ciclo vital de anfibios. Algunos caudados, tales como las salamandras, pueden prescindir de la metamorfosis y llegar a la madurez sexual conservando las características de larvas (neotenia). Sólo se metamorfosean bajo ciertas condiciones ambientales difíciles. Muchas especies tropicales de anuros ponen sus huevos en el suelo y el renacuajo efectúa la metamorfosis dentro del huevo. Emergen de éste como adultos pequeños; en algunos casos aún poseen cola, que se reabsorbe en unos pocos días.

Véase también

• Hemimetabolismo
• Holometabolismo
• Morfogénesis
• Dormancia

Bibliografía

• Borror, D. J., DeLong, D. M., Triplehorn, C. A. (1976), cuarta edición. An introduction to the study of insects. Holt, Rinehart and Winston. New York, Chicago. ISBN 0-03-088406-3.
• Davies, R.G., Outlines of Entomology, Chapman y Hall: capítulo 3.
• Williamson D I (2003). The Origins of Larvae, xviii + 261 pp, Kluwer, Dordrecht. ISBN 1-4020-1514-3.

Enlaces externos

• Descripción de la metamorfosis y sus diversos tipos
• Información sobre la metamorfosis de mariposas
• Información sobre hormonas de insectos