Piezas bucales de los artrópodos

Mouthparts of Mandibulata and Chelicerata

Las piezas bucales de los artrópodos han evolucionado hasta adoptar diversas formas, cada una de ellas adaptada a un estilo o modo de alimentación diferente. La mayoría de las piezas bucales son apéndices modificados y pareados que, en sus formas ancestrales, se habrían parecido más a patas que a piezas bucales. En general, los artrópodos tienen piezas bucales para cortar, masticar, perforar, succionar, triturar, succionar y filtrar. En este artículo se describen los elementos básicos de cuatro grupos de artrópodos: insectos, miriápodos, crustáceos y quelicerados. Se utilizan los insectos como modelo y, a continuación, se presentan las nuevas piezas bucales de los otros grupos. Sin embargo, los insectos no son la forma ancestral de los otros artrópodos que se analizan aquí.

Las piezas bucales de los insectos presentan una variedad de formas. Los primeros insectos tenían piezas bucales masticadoras. La especialización incluye piezas bucales modificadas para sifonar, perforar, succionar y esponjar. Estas modificaciones han evolucionado varias veces. Por ejemplo, los mosquitos y los pulgones perforan y succionan; sin embargo, los mosquitos hembra se alimentan de sangre animal mientras que los pulgones se alimentan de fluidos vegetales. Esta sección proporciona una descripción general de las piezas bucales individuales de los insectos masticadores. La diversificación de las fuentes de alimento de los insectos condujo a la evolución de sus piezas bucales. Este proceso fue facilitado por la selección natural.

El labrum es una extensión plana de la cabeza (debajo del clípeo) que cubre las mandíbulas. A diferencia de otras piezas bucales, el labrum es una única placa fusionada (aunque originalmente eran, y embrionariamente son, dos estructuras). Es la pieza bucal más superior y se encuentra en la línea media. Sirve para mantener la comida en su lugar durante la masticación con las mandíbulas y, por lo tanto, se puede describir simplemente como un labio superior.

Los insectos masticadores tienen dos mandíbulas, una a cada lado de la cabeza. Por lo general, son el aparato bucal más grande de los insectos masticadores y se utilizan para masticar (cortar, desmenuzar, rasgar, triturar, masticar) alimentos. Se abren hacia afuera (a los lados de la cabeza) y se unen en la parte medial.

Los maxilares pares cortan los alimentos y los manipulan durante la masticación. Los maxilares pueden tener pelos y "dientes" a lo largo de sus márgenes internos. En el margen externo, la galea es una estructura en forma de copa o pala, que se encuentra sobre el borde externo del labio. También tienen palpos, que se utilizan para detectar las características de los posibles alimentos.

El labio es una estructura única, aunque está formado por dos maxilares secundarios fusionados. Se lo puede describir como el suelo de la boca y funciona en conjunto con los maxilares para ayudar a manipular los alimentos durante la masticación.

La hipofaringe es una estructura algo globular que surge de la base de los labios. Ayuda a la deglución. Desempeña la función de la lengua en los grandes vertebrados.

Los miriápodos comprenden cuatro clases de artrópodos, cada una con una morfología similar: clase quilópodos (ciempiés); clase diplópodos (milpiés); clase paurópodos; y clase sínfilos. Las piezas bucales de los miriápodos son similares a las de los insectos masticadores, aunque hay algunas variaciones entre las clases de miriápodos. Tienen un labro, pero a veces no es obvio y forma un labio superior, a menudo asociado con un epistoma. El labio está formado por los primeros maxilares de los diplópodos que forman el gnatoquilario. La cavidad preoral así formada contiene mandíbulas pareadas y cualquier maxilar que esté presente.

Los ciempiés, además de sus piezas bucales, poseen un par de "garras venenosas" o forcípulas. Éstas, al igual que los maxilípedos de los crustáceos, son patas modificadas y no verdaderas piezas bucales. Las forcípulas surgen del primer segmento del cuerpo, curvándose hacia adelante y hacia la línea media. La punta es un colmillo puntiagudo, que tiene una abertura desde una glándula venenosa. Las forcípulas se utilizan para capturar y envenenar a las presas.

Los crustáceos comprenden varias clases, con diversos modos de alimentación respaldados por una serie de adaptaciones de las piezas bucales. Sin embargo, en general, los crustáceos poseen mandíbulas pares con superficies opuestas para morder y triturar. Las mandíbulas están seguidas por un primer y un segundo maxilar pares. Tanto las mandíbulas como los maxilares han sido modificados de diversas maneras en diferentes grupos de crustáceos para la alimentación por filtración con el uso de setas.

Hasta los tres primeros pares de patas están modificados para convertirse en maxilípedos, que ayudan a manipular los alimentos pasándolos hacia las mandíbulas para masticarlos o hacia los maxilares para cortarlos en trozos más pequeños.

Los crustáceos que se alimentan por filtración tienen setas en apéndices modificados que actúan como filtros. La alimentación por filtración puede haberse desarrollado en asociación con la natación, con adaptaciones morfológicas tempranas que se produjeron en los apéndices del tronco del cuerpo. Las adaptaciones posteriores parecen haber favorecido los apéndices filtrantes delanteros. Los apéndices filtrantes generan corrientes de agua que ponen los alimentos al alcance para que los recojan las setas. Otras setas pueden utilizarse para limpiar las setas filtrantes, y otras setas pueden transportar los alimentos a la boca.

Los percebes tienen apéndices torácicos modificados para la alimentación, los cirros, que filtran las partículas de comida suspendidas en las corrientes de agua y pasan el alimento a la boca.

Los quelicerados comprenden cuatro clases de artrópodos, con una morfología macroscópica similar pero con diferencias definitorias: clase Xiphosura (cangrejos herradura); clase Eurypterida (los euriptéridos extintos); clase Arachnida (arañas, escorpiones, garrapatas y ácaros); y clase Pycnogonida (arañas marinas). Los quelicerados se definen en parte por poseer apéndices quelicerados, aunque los crustáceos también poseen apéndices quelados. Los quelicerados se distinguen más fácilmente de otros artrópodos por carecer de antenas y mandíbulas.

Los quelíceros son apéndices quelados que se utilizan para agarrar la comida. Por ejemplo, en los cangrejos herradura, son como pinzas, mientras que en las arañas, son huecos y contienen (o están conectados a) glándulas venenosas y se utilizan para inyectar veneno para incapacitar a la presa antes de alimentarla. En algunas arañas, los quelíceros tienen dientes, que se utilizan para macerar las presas y ayudar a la digestión mediante enzimas secretadas. Las arañas que no tienen quelíceros dentados inyectan enzimas digestivas directamente en sus presas. Los ácaros y las garrapatas tienen una variedad de quelíceros. Los carnívoros tienen quelíceros que desgarran y aplastan a sus presas, mientras que los herbívoros pueden tener quelíceros que están modificados para perforar y succionar (como lo hacen las especies parásitas). En las arañas marinas, los quelíceros (también conocidos como quelíforos) son cortos y quelados y están ubicados a ambos lados de la base de la probóscide o, a veces, son vestigiales o están ausentes.

Las arañas marinas poseen una probóscide tubular que se extiende hacia adelante desde el tronco del cuerpo, en cuyo extremo se encuentra la abertura hacia la boca. En aquellas especies que carecen de quelíforos y palpos, la probóscide está bien desarrollada y es más móvil y flexible. En tales casos, puede estar equipada con cerdas sensoriales y fuertes crestas raspadoras alrededor de la boca.

• Mandible (artropod mouthpart)