Las imágenes contenidas en este material fueron obtenidas a partir de muestras facilitadas por el Museo de Historia Natural - Universidad Pedagógica Nacional (MHN - UPN) con la colaboración de la docente García Sarmiento, Martha Jeaneth a quien agradecemos su valiosa ayuda.
El material fotográfico fue aportado por los estudiantes y docentes de I semestre de Maestría en Docencia de las Ciencias Naturales, como parte del espacio académico comprensión de lo vivo liderado por los docentes Steiner Valencia Vargas Ingrid Vera Ospina Andrea Toledo Aranda Equipo de Estudiantes Seminario Comprensión de lo vivo María de los Ángeles Castillo Castillo Yeimi Yurley Rendon Cumaco Oscar Fernando Gallo Aconcha Brayan Sneider Saavedra Valbuena Leonardo Escamilla Ballen Laura Elízabeth Ramírez Rodríguez Jason Estiven Solano Solano Pedro Alejandro Mora Gómez
Diagramación Ingrid Vera Ospina 2022
El cuerpo vivo no puede resultar de la simple reunión de unos órganos que se combinan de maneras diversas para satisfacer dichas funciones. Es necesario que la disposición que adopten forme un conjunto armonioso, porque, como afirma Cuvier, -en el estado de la vida los órganos no están simplemente juntos, sino que se influyen mutuamente y todos ocurren en un objetivo común... No existe función alguna que no precise de la ayuda y el concurso de casi todas las otras. François Jacob
La experiencia básica es la primera aproximación a los eventos del mundo natural, desde ella es posible sorprenderse con aquello que se reconoce novedoso, inquietarse con lo desconocido y maravillarse del universo que se habita. No obstante, en la perspectiva de comprender es necesario vencer las intuiciones primeras, el deslumbramiento y el entusiasmo por lo natural y vincularse al ejercicio del pensamiento; es decir, enfrentar las preguntas, dejarse enriquecer por el hecho construido y sancionado y movilizar el pensamiento renovándolo y rectificándolo incesantemente. Se entiende el cuestionamiento de la experiencia básica como la instancia desde la cual el sujeto adquiere un sentido renovado del fenómeno, duda de las analogías primeras, enriquece las metáforas y complejiza las relaciones. Se trata pues de cuestionar la morada que se construye desde los saberes cotidianos y desde la que se conciben seguridades primeras, para sumergirse en la incertidumbre de la pregunta, en la certeza de la construcción permanente, en la negociación de intereses, en la prospección de planes de trabajo, en el desarrollo de experiencias de observación, representación y análisis que llevan al sujeto hacia formas de comprensión intencionada en la perspectiva de dar un orden al mundo que vivencia. En este sentido el reconocimiento de lo que hace vivo a un ser, las características que se asignan, las similitudes y diferencias con los otros, las dinámicas individuales y colectivas nos ubica en un amplio panorama de la vida en el planeta que habitamos. Así las prácticas de observación empleando diferentes instrumentos que amplían nuestra escala de visual, juegan un papel fundamental en esa aproximación a la construcción del representaciones del mundo natural, nos permiten contrastar diferentes tipos de representación con aquello a lo accedemos a través de la experiencia sensible. A continuación se recogen algunas imágenes tomadas durante el laboratorio de exploración de insectos empleando el estereoscopio, realizada como parte de las acciones del Seminario Comprensión de lo Vivo del programa de Maestría en Docencia de las Ciencias y Especialización en Docencia de las Ciencias para el Nivel Básico de la Universidad Pedagógica Nacional. Esperamos que además de una memoria de la experiencia, aporte en el desarrollo de otras experiencias para la Enseñanza de las Ciencias
Los insectos poseen una segmentación en sus cuerpos apoyados por un exoesqueleto, una cubierta exterior dura articulada hecha principalmente de quitina. Los segmentos del cuerpo se organizan en tres unidades distintas llamadas tagmas: cabeza, tórax y abdomen.1 La cabeza soporta un par de antenas de función sensorial, un par de ojos compuestos, y, si están presentes, de uno a tres ojos simples (ocelos), y tres conjuntos de apéndices altamente modificados que forman las piezas bucales. El tórax tiene seis patas segmentadas (un par cada uno en los segmentos que componen el tórax: protórax, mesotórax y metathorax) y dos o cuatro alas (si existen en la especie). El abdomen (compuesto por 11 segmentos, algunos de los cuales pueden ser reducidos o fusionados) tienen la mayor parte del aparato digestivo, respiratorio, excretorio y circulatorio, y los órganos sexuales.2 Existe una variación considerable y muchas adaptaciones en las partes del cuerpo de los insectos, especialmente las alas, las patas, las antenas y piezas bucales. En la descripción de su descripción morfológica se emplean diferentes expresiones que es importante tener en cuenta, tales como: •
Apéndices. Estructuras añadidas a cualquier parte del cuerpo (antenas, patas, alas, seudópodos, etc.). Pueden estar subdivididos en segmentos.
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Apice. Es la parte más extrema o alejada del lugar de inserción de un apéndice en el cuerpo o parte de un segmento más alejado del cuerpo.
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Cefálico. Parte anterior, perteneciente a la cabeza porción dirigida hacia el extremo caudal
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Dorso = Tergo = Noto (Este último término solo para el tórax).
LOS INSECTOS
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Porción superior del cuerpo o cualquiera de sus partes o apéndices orientados hacia el dorso, generalmente es la parte mayor. Esclerito. Cada pieza del exoesqueleto, delimitada por suturas.
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Esternón = Vientre. Porción inferior del cuerpo o cualquier apéndice dirigido hacia esa parte, el esternón son las placas esclerotizadas (escleritos) de cada segmento que existe en el vientre.
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Línea Mesional = Mesón. Plano vertical que divide el cuerpo del insecto en dos partes iguales, derecha e izquierda.
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Parte Apical. Es la parte orientada hacia el ápice de cualquier apéndice, pieza o área.
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Parte Basal. Es la parte de inserción de un apéndice al cuerpo, o sea la parte más cercana a este. Parte Distal. Es el extremo o parte libre más distante del punto de unión de un apéndice o pieza. Porción Anterior. Parte delantera del cuerpo, donde se encuentra la cabeza y cualquier parte orientada hacia la misma.
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Porción Caudal. Parte posterior del cuerpo o cualquier porción dirigida hacia el extremo caudal.
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Porción Lateral = Pleural = Pleurón. Cada lado del cuerpo, la parte más membranosa, generalmente en este lugar se encuentran las aberturas (espiráculos) por donde respiran los insectos, puede estar subdivididas en varios escleritos.
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Suturas. Línea de unión entre escleritos inmóviles, son muy membranosas.
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Tagma = Somito = Metameros. Cada sección del cuerpo (cabeza, tórax, abdomen)
Tomado de https://www.bfa.fcnym.unlp.edu.ar/cata logo/doc_num.php?explnum_id=2992
Cucaracha Vista ventral Orden Blattodea Especimen preservado en alcohol http://sea-entomologia.org/IDE@/revista_48.pdf
Hormiga Vista lateral Orden Himenóptera Detalle Tórax de especimen perteneciente a colección en seco http://sea-entomologia.org/IDE@/revista_59.pdf
Escarabajo Detalle extremo caudal del abdomen Vista Laterial Orden Coleóptera Especimen preservado en alcohol http://sea-entomologia.org/IDE@/revista_48.pdf
ESPIRÁCULOS Considerados por algunos como invaginaciones del exoesqueleto y por otros como evaginaciones exteriores de las traqueas transversales que se comunican entre sí por traqueas longitudinales, están localizados en la pleura de cada lado del cuerpo del insecto; su posición varía, lo mismo el tamaño, forma y estructura. Presentan unas pequeñas válvulas que regulan la abertura y cerrada de este órgano. Si los espiráculos permanecieran abiertos el insecto perdería agua de manera constante, en lo posible los mantienen cerrados, abriéndolo solo para satisfacer la necesidad de introducción de oxigeno y eliminación de anhídrido carbónico. No se presentan en algunas larvas endófilas o acuáticas, cuya respiración es cutánea o que pueden salir a la superficie y respirar como las larvas del mosquito (zancudo), por medio de filamentos o de branquias como las ninfas de algunos insectos como: efemerópteros, plecópteros, neurópteros, trichópteros y algunos coleópteros y dípteros. Normalmente los espiráculos traqueales faltan en la cabeza de los insectos, pero están presentes en el tórax uno o dos pares, y en el abdomen de uno a ocho pares, ausentes en el noveno y once segmento, están localizados en las áreas menos quitinosas, es decir, entre los escleritos. Así, los espiráculos constituyen una de las estructuras centrales en los procesos relacionados con la ventilación, como una de las cuestiones de la respiración en insectos, sin embargo comprender su estructura implica además de incluir las partes que lo componen, tener en cuenta su disposición, número, relaciones, arreglos y particulares que se vinculan a las condiciones particulares de los medios en los que se desarrollan y que a su vez requieren del reconocimeinto de las sustancias implicadas, los mecanismos de su funcionamiento, entre otros.
Fotografía Tomada de https://www.researchgate.net/figure/Scanning-electronmicrographs-of-the-anterior-thoracic-spiracle-afterdescaling-the_fig5_11838344
Vista externa extremo caudal abdomen de un Coleóptero en el que se visibilizan los escleritos ventrales, el pleuron en el que se pueden notar los espiráculos. Imagen obtenida a partir de desprendimiento con aguja de disección
Espiráculos ubicados en los escleritos de coleóptero preservado en colección líquida. Vista ventral
Espiráculos encontrados en Blattodea ubicados en los escleritos laterales del espécimen preservado en alcohol
Espiráculo ubicado en esclerito de Coleóptero vista ventro-lateral de material preservado en alcohol
TRAQUEAS Y TRAQUEOLAS La tráquea es un sistema ampliamente ramificado con pequeños ductos por los que pasa el aire. Este sistema se encuentra localizado a lo largo de todo el cuerpo de los insectos. La presencia de ductos en él es posible gracias a la existencia de paredes corporales alineadas internamente por una membrana conocida como ectodermo. Un insecto tiene varias tráqueas o ductos que se abren al exterior de su cuerpo, permitiendo que se dé el proceso de intercambio gaseoso directamente en todas las células del cuerpo del insecto. El área donde se encuentra una mayor concentración de ramificaciones suele ser el vientre del insecto, el cual presenta numerosos ductos que progresivamente dan paso al aire hasta el interior del cuerpo. El sistema completo de tráqueas de un insecto está conformado por lo general por tres canales principales localizados de forma paralela y longitudinal con relación a su cuerpo. Otros pequeños ductos atraviesan las tráqueas principales, formando una red que abarca la totalidad del cuerpo del insecto.
Vista lateral de tráquea de Blattodea unida por su extermo distal al espiráculo, con múltiples ramificaciones y sostenida por el ectodermo y otros tejidos conectivos, obtenidos por técnica de disección con aguja sobre especímen de colección líquida
Vista semifrontal del punto de desprendimiento del atrio y la tráquea de una Blattodea
Vista lateral de Tráquea de Blattodea sostenida por ectodermo y tejido conectivo con multiples ramificaciones visibles de traqueolas. Obtenida por disección con aguja
Detalle tráquea de una Blattodea sostenida por tejido conectivo
Detalle de tráquea de Blatodea, ubicada en uno de los lados del abdomen se aprecia la organización espiralada. Muestra obtenida por disección con aguja
La posibilidad de alargamiento de la tráquea y la presencia de sacos aéreos son especialmente importantes en la variación del volumen interno del insecto, lo que le da varias posibilidades funcioonales que serían difíciles de conseguir por otros mecanismos, por ejemplo: • Aumentar de tamaño cuando se produce el cambio de tegumento, hasta que la nueva cutícula se esclerose, lo que posibilita el crecimiento • Disminuir temperatura interna por la incorporación de aire fresco hasta la vecindad de los órganos dode se está realizando el metabolismo más activo • Renovar aire por la inspiración-espiración acortando el espacio de difusión de O2 • Permitir aumento de tamaño de un órgano, como los ovarios durante la época reproductiva, además de reducir el peso específico Tomado de Toro y otros 2006
SACOS AÉREOS
Sacos aéreos de coleóptero unidos a tráqueas sotenidas por tejido conectivo
Saco áereo extraído con pinzas de especímen preservado en alcohol al fondo se aprecian las traqueolas a las que se encuentra vinculado