Anatomía Sexual Masculina Y Femenina De Las Mariposas

Decimos que los animales son sexualmente maduros cuando pueden producir descendencia; la mayoría de los animales necesitan tiempo para desarrollarse antes de llegar a esta etapa. Exploremos la anatomía sexual de las mariposas para conocer como es el proceso de desarrollo antes de la reproducción.

Proceso de desarrollo antes de la reproducción

En los seres humanos, el inicio de la madurez sexual es un proceso gradual causado por las hormonas liberadas por el hipotálamo y la hipófisis (partes del cerebro). Un proceso similar ocurre en las mariposas. Un par de glándulas llamadas corpora allata liberan una hormona llamada hormona juvenil. Los altos niveles de esta hormona que circulan en las mariposas adultas hacen que los óvulos maduren en las hembras y que se desarrolle el tracto reproductivo masculino.

Los órganos reproductores en la mayoría de los animales comienzan a desarrollarse mucho antes de la madurez sexual. Los órganos reproductores en el caso de la monarca en realidad comienzan a desarrollarse durante la etapa larval. Pero no es hasta que reciben mensajes hormonales que completan su desarrollo.

La investigación del Dr. Bill Herman (1975) en la Universidad de Minnesota ha demostrado que las monarcas diapausas, que alcanzan la madurez sexual después del período de invierno, tienen bajos niveles de hormonas juveniles en su sangre.

En la mayoría de los insectos, la madurez sexual coincide con la muda final a la etapa adulta. Sin embargo, puede retrasarse varios días después del comienzo de la fase adulta, y en las especies con diapausa adulta, la madurez puede incluso retrasarse varios meses.

En las monarcas, los individuos de la temporada de reproducción son sexualmente maduros cuatro o cinco días después de que emergen como adultos, y la generación que migra no es sexualmente madura hasta después del período de hibernación.

Cuando las mariposas se aparean, el macho usa los cierres en el extremo de su abdomen para unirse al surco vaginal (ostium bursa) de la hembra. Una vez unidos, la hembra no puede escapar y el macho transfiere los componentes del espermatóforo a la hembra en un proceso que puede durar hasta 16 horas.

Anatomía sexual de las mariposas

Anatomía masculina

Testículos: Dos testículos (y otros animales) producen esperma. Los testículos en el caso de la mariposa monarca son de color rojo brillante y se mantienen unidos en un solo saco.

Vasos deferentes: El conducto deferente es un tubo con una cubierta bastante gruesa que conecta los testículos con el conducto eyaculatorio.

Glándulas accesorias: Las glándulas accesorias de lepidóptero producen secreciones que pueden facilitar la transferencia de espermatozoides. Producen señales para prevenir que la hembra vuelva a tomar el semen, y proporcionan nutrientes para la hembra.

Conducto eyaculatorio: El conducto eyaculatorio es un tubo largo que transporta los espermatozoides desde los conductos deferentes y las secreciones de las glándulas accesorias al edeoago (pene). El conducto eyaculatorio es bastante complejo en insectos en los que se forma un espermatóforo complejo.

Edema: El órgano intestinal del insecto (pene) se llama edema. En Lepidópteros, esto se mantiene dentro de los últimos segmentos abdominales excepto durante el apareamiento. Es una continuación del conducto eyaculatorio y se inserta en la hembra durante el apareamiento. Los espermatozoides y los materiales de las glándulas accesorias se mueven a través del edeoago hacia la bursa copulatrix de la hembra.

Esperma y Producción de Esperma

Los espermatozoides comienzan a madurar durante el tercer y cuarto estadío larvario; los testículos de color rojo brillante son fácilmente visibles en las larvas masculinas disecadas. La producción de espermatozoides (espermatogénesis) ocurre a través de una serie de divisiones mitóticas y meióticas.

Una sola célula original, llamada espermatogonio, está encerrada en un quiste que se forma a partir de otras células de los testículos. Esta célula original sufre seis divisiones mitóticas, para producir 64 espermatocitos. Los espermatozoides se someten a dos divisiones meióticas, lo que da como resultado un total de 256 espermatozoides.

Estas divisiones tienen lugar durante los estadios larvario y pupal. La última parte del desarrollo de los espermatozoides implica la transformación en una célula con una cabeza, que contiene el núcleo y el ADN, y una cola filamentosa, que impulsa los espermatozoides hacia adelante. Los espermatozoides permanecen en haces de 256 hasta que salen de los testículos.

Todas las mariposas y polillas producen dos tipos de esperma.

Los espermatozoides de eupireno tienen un núcleo y pueden fertilizar óvulos, mientras que los espermatozoides de apireno no tienen un núcleo. Se desconoce la función de los espermatozoides del apyrene, pero muchos investigadores piensan que pueden aumentar las probabilidades de que los espermatozoides de eupyrene de un varón en particular se utilicen realmente para fertilizar los óvulos de la hembra.

Los haces de espermatozoides de apyrene se separan antes de ser transferidos a la hembra, pero los haces de eupyrene permanecen juntos y pueden ser observados bajo un microscopio poco después de que termina la cópula.

Los espermatozoides de lepidópteros se transfieren dentro de un eyaculado rico en proteínas llamado espermatóforo. Este espermatóforo puede representar una inversión significativa para el macho; algunos monarcas machos transfieren espermatóforos que pesan hasta un 10% de su propia masa! Pero este no es el registro del lepidóptero; los machos de otras especies como la blanca verdinervada (Pieris napi) pueden transferir hasta un 23% de su masa durante el apareamiento.

El espermatóforo no se transfiere intacto a la hembra; la mayor parte de él se forma durante el apareamiento dentro de un órgano en la hembra llamado la bursa copulatrix.

El cuerpo redondeado del espermatóforo está cubierto con un saco blanco duro y contiene una sustancia granular. La estructura en forma de tallo se denomina columna. Se forma dentro del edema del macho y se transfiere con los espermatozoides al final de la cópula.

El colémbolo

Tiene una abertura que se coloca al lado de la abertura de un conducto en la hembra que conduce al órgano de almacenamiento de esperma. Los espermatozoides están contenidos en un saco discreto en el extremo puntiagudo del espermatóforo. Toma mucho tiempo transferir todo este material a la hembra; los monarcas que se aparean a menudo permanecen apareados durante 16 horas o más.

Anatomía femenina

Bursa copulatrix: La bursa copulatrix es un órgano en forma de saco en los lepidópteros hembras en el que se almacena el espermatóforo inmediatamente después del apareamiento. Secreta enzimas que descomponen el espermatozoide en nutrientes que pueden ser utilizados por la hembra.

Conducto espermático: El conducto seminal, o conducto espermático, es un tubo que conecta la bursa copulatrix con el oviducto común. Los espermatozoides se mueven a través de él para llegar a la espermateca.

Espermatozoides: Los espermatozoides se almacenan en la espermateca, una bolsa de almacenamiento al final de una glándula tubular larga llamada glándula espermatozoide. Esta glándula produce secreciones que probablemente proporcionan nutrientes para los espermatozoides.

Ovarios: Los lepidópteros tienen dos ovarios, cada uno de los cuales consta de cuatro ovariolos. Aquí se producen los ovocitos (huevos).

Oviducto común: Los dos ovarios se conectan a una trompa llamada oviducto común.

Vulva: La abertura a través de la cual se ponen los huevos es la vulva.

Producción de Huevos (Oogénesis)

El final del ovariole se llama el germarium, donde los ovocitos se producen a partir de las células germinales originales. Este proceso comienza durante la etapa larval y continúa en el adulto. Después de la eclosión, como en la especie monarca hembra, los ovocitos comienzan a moverse hacia abajo del ovariole, agrandándose a medida que atraviesan el vitellarium, donde se deposita la yema sobre ellos.

Este proceso se llama vitelogénesis. La yema contiene proteínas y lípidos. En algunos lepidópteros, la vitelogénesis se produce antes de la etapa adulta; en estas especies las hembras eclosionan con sus huevos completamente desarrollados y pueden aparearse y poner huevos poco después. La vitelogénesis no comienza en los monarcas hasta la etapa adulta.

La última etapa de la oogénesis es la formación de la cáscara del huevo, o corion. El corion es una capa protectora producida por las células de los ovariolos. Contiene pequeños poros hidrófugos a través de los cuales se intercambia el aire y pequeñas aberturas llamadas micropilos. A través de las cuales los espermatozoides entran al óvulo para fertilizarlo.

El corion de la monarca está cubierto de crestas verticales. La oogénesis continúa a lo largo de la vida de las monarcas, por lo que sus ovariolos suelen contener una serie de ovocitos en sucesivas etapas de desarrollo.

Fertilización

El camino de los espermatozoides de la monarca macho desde el saco de espermatozoides hasta la espermateca durante la fecundación .

Las monarcas de apareamiento pueden permanecer juntas durante 16 horas o más, y sólo al final de este período se transfieren los espermatozoides. Inmediatamente después de que la pareja se separa, los espermatozoides se encuentran en el extremo del espermatóforo. Salen del colédoco y entran en el conducto de espermatozoides unos 10 minutos más tarde. Los haces de espermatozoides de eupireno se rompen después de que los espermatozoides salen del espermatóforo, un proceso asombroso que puede observarse bajo un microscopio.

Es probable que los espermatozoides sean impulsados a través del conducto espermático y dentro de la espermateca por una combinación de su propio movimiento y contracciones musculares por parte de la hmbra. Se almacenan en la espermateca hasta que se liberan para fertilizar óvulos. Lo que puede ocurrir semanas o incluso meses después del apareamiento. Tanto el esperma de apyrene como el de eupyrene se mueven dentro del espermatozoide, aunque sólo el esperma de eupyrene puede fertilizar los óvulos.

Proceso de fertilización.

La fertilización ocurre justo antes de que el óvulo esté a punto de ser puesto. A medida que el óvulo pasa por el oviducto común, se liberan unos pocos espermatozoides de la espermateca. No está claro exactamente cómo sucede esto. Pero es probable que la espermateca tenga músculos que se contraen y expulsan los espermatozoides.

El óvulo está orientado de tal manera que el micropile se encuentra frente a la abertura de la espermatozoide. Cuando los espermatozoides llegan al óvulo, se mueven a través del micropilo y se produce la fecundación. No sabemos si más de un espermatozoide entra realmente en el óvulo, pero incluso si lo hace. Sólo uno lo fertilizaría y los otros se descompondrían.

Una vez que el óvulo es fertilizado, el nuevo comienza a formarse y la hembra deposita el óvulo (ovocitos) en una planta anfitriona apropiada. Probablemente detectan estos químicos con receptores de sabor en los pies y posiblemente con el ovipositor al final del abdomen.

Las hembras son probablemente muy exigentes con las características de las plantas sobre las que ponen sus huevos. Ya que la calidad de las plantas hospederas puede tener gran efecto en el desarrollo y supervivencia de las larvas.

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