LOS COCOIDEOS Y LAS ANGIOSPERMAS

Fig.1: Dactylopius coccus Costa, 1835

En nuestra anterior entrada, estudiamos la diversificación de los insectos en función de varios procesos, como los de extinción y la colonización terrestre de las plantas, desde dos puntos de vista: estudios filogenéticos y registro fósil. Ahora, veremos si las angiospermas fueron decisivas en la evolución de los insectos fitófagos a partir de los fósiles de cochinilla (Dactylopius coccus Costa, 1835) debido a su amplio registro fósil en ámbar.

Putting scales into evolutionary time: the divergence of major scale insects lineages (Hemiptera) predates the radiation of modern angiosperm hosts 

Isabelle M. Vea & David A. Grimaldi (2016). Scientific Reports 6, Article Number: 23487

Las angiospermas

La radiación de las angiospermas, también conocidas como plantas con flores, se produjo durante el Cretácico medio. Actualmente, se cree que este hecho favoreció la radiación de los principales grupos de insectos fitófagos. Los insectos que se alimentan de plantas vasculares comprenden el 40% de la diversidad de insectos descritos (Grimaldi & Engel, 2005). A lo largo de su historia, se ha observado que los insectos herbívoros han sido más diversos que los carnívoros (Mitter et al, 1988), alimentándose la mayoría de angiospermas, y que a medida que las plantas creaban toxinas para defenderse de los insectos, éstos desarrollaban resistencias contra estas toxinas, por lo que se cree que la evolución de los insectos va ligada con la evolución de las angiospermas.

Los insectos fitófagos

Fig.2: Estructura de hemiptera

Son insectos que se alimentan de vegetales. Comprenden varios órdenes, entre los que se encuetran coleoptera, diptera, hymenoptera, lepidoptera y hemiptera, entre otros. Si bien en la anterior entrada hablamos de los cuatro primeros órdenes, hoy nos centraremos en el último, hemiptera, al que pertenecen nuestros protagonistas: los cocoideos. Los hemípteros se caracterizan por tener unas piezas bucales perforantes utilizadas para succionar. Tienen las mandíbulas plegadas cuando están en reposo y unas antenas muy grandes en relación a su cuerpo. Cuentan con dos pares de alas: anteriores endurecidas y posteriores membranosas. Entre los más conocidos se encuentran pulgones, cigarras y chinches.

Cocoideos y su relación con angiospermas

Fig.3: cochinilla hembra (izquierda) y macho (derecha)

Los cocoideos, comúnmente conocidos como cochinillas, son hemípteros que poseen piezas bucales modificadas para succionar la savia de las plantas vasculares y, en algunas especies, sangre de otros organismos. Hay alrededor de 8000 especies descritas (Garca et al, 2015) de las cuales un 90% se alimenta de angiospermas. Por ello, es natural pensar que su evolución dependió en gran medida de la radiación de las angiospermas. Sin embargo, basándonos en el registro fósil, tenemos que la cochinilla ya existía antes de la radiación de las angiospermas del Cretácico, ya que se originó entre finales del Triásico (Smith et al, 2010) y principios del Jurásico (Zeng et al, 2014) cuando las angiospermas no eran muy abundantes. Otro hecho a tener en cuenta es el dimorfismo sexual de las cochinillas:

• Machos: sus estados de desarrollo son huevo, ninfa I, ninfa II, capullo, prepupa, pupa y adulto. Son más pequeños y cuentan con dos pares alas con una parte membranosa y otra endurecida.
• Hembras: sus estados de desarrollo son huevo, ninfa I, ninfa II y adulto. Son un poco más grandes que los machos y carecen de alas, por lo que viven fagocitando la planta huésped. Esto indica que se alimentaban de coníferas y gimnospermas, no de angiospermas.

La diversificación de las cochinillas se produjo antes de la radiación de las angiospermas en el Cretácico medio, por lo que en un principio prácticamente no coexistieron (Futuyma & Agrawal, 2009). Sin embargo, pasaron de consumir gimnospermas y coníferas a alimentarse principalmente de angiospermas.

Conclusión

Como hemos dicho anteriormente, la radiación de las angiospermas no fue la causa principal de la diversificación de las cochinillas, pero ya conocemos cómo son los insectos: en cuanto actúan las nuevas presiones selectivas, se adaptan rápidamente a ellas. Esto explicaría el cambio de alimento hacia las angiospermas, pues si un alimento abunda, ¿por qué desaprovecharlo?

Referencias

• Futuyma, D. J. & Agrawal, A. A. Macroevolutionand the biological diversity of plants and herbivores. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 106, 18054–18061 (2009).
• Garca, M. et al. Scalenet: A Literature-based model of scale insect biology and systematics (2015). 

• Grimaldi, D. A. & Engel, M. S. Evolution of the Insects. (Cambridge University Press, 2005).

• Mitter, C., Farrell, B. D. & Wiegmann, B. M. The phylogenetic study of adaptive zones: has phytophagy promoted insect diversification. Amer. Nat. 132, 107–128 (1988).

• Smith, S. A., Beaulieu, J. M. & Donoghue, M. J. Anuncorrelated relaxed-clock analysis suggests an earlier origin for floweringplants. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 107, 5897–5902 (2010).

• Zeng, L. et al. Resolution ofdeep angiosperm phylogeny using conserved nuclear genes and estimates of earlydivergence times.Nat. Commun. 5, 1–12 (2014).