Avispón oriental
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Avispón oriental
Vespa orientalis 2.jpg
Vespa orientalis polinizando Drimia maritima
clasificación cientifica editar
Reino:Animalia
Filo:Artrópodos
Clase:Insecta
Pedido:Himenópteros
Familia:Vespidae
Género:Vespa
Especies:
V. orientalis
Nombre binomial
Vespa orientalis
Linneo , 1771
Mapa de distribución Vespa orientalis2.svg
Distribución de Vespa orientalis [2] [3] [4]

El avispón oriental ( Vespa orientalis ) es un insecto social de la familia Vespidae . Se puede encontrar en el suroeste de Asia , el noreste de África , la isla de Madagascar (pero no se han hecho informes de su presencia en la isla durante muchos años), el Medio Oriente, Asia central y partes del sur de Europa . [2] También se han encontrado avispones orientales en algunos lugares aislados como México y Chile debido a la introducción humana. [5] [6] El avispón oriental vive en colonias estacionales que consisten en un sistema de castas dominado por una reina.[2] El avispón construye sus nidos bajo tierra y se comunica mediante vibraciones sonoras. [7] El avispón tiene una franja amarilla en su cutícula (exoesqueleto), que puede absorber la luz solar para generar un pequeño potencial eléctrico , y esto podría ayudar a suministrar energía para excavar. [8] El avispón adulto come néctar y frutas y busca insectos y proteínas animales para alimentar a sus crías. [9] Debido a que son carroñeros, los avispones también pueden servir como transmisores de enfermedades luego del consumo de plantas infectadas. [10] Los avispones son una plaga principal para las abejas melíferas., atacando las colonias de abejas para obtener miel y proteínas animales. [11] La picadura de un avispón oriental puede ser bastante dolorosa para los humanos y algunos humanos son alérgicos a las picaduras. [10]

Taxonomía y filogenia

El avispón oriental ( V. orientalis ) pertenece a la familia Vespidae, que consiste en avispas , avispones y avispas avispas chaqueta amarilla . Es un miembro del género Vespa , que constituye verdaderos avispones. [2] V. orientalis tiene adaptaciones únicas a los climas áridos , lo que disfraza su relación filogenética con otras especies del género Vespa , lo que dificulta la cartografía basándose únicamente en datos morfológicos . [12] Por lo tanto, el uso de datos moleculares fue crucial para mapear correctamente su filogeniarelaciones. Según la filogenética molecular, V. orientalis está más estrechamente relacionado con Vespa affinis y Vespa mocsaryana . [12] Si bien existe una historia de reconocimiento de subespecies dentro de muchos de los avispones, incluido V. orientalis , la revisión taxonómica más reciente del género trata todos los nombres subespecíficos del género Vespa como sinónimos, relegándolos efectivamente a no más que nombres informales para formas de color regionales. [13]

Primer plano de V. orientalis

Descripción e identificación

El avispón adulto tiene dos pares de alas y un cuerpo que mide entre 25 y 35 mm (0,98 y 1,38 pulgadas) de largo. [2] Los zánganos y los trabajadores son más pequeños que la reina . V. orientalis es de color marrón rojizo y tiene bandas amarillas gruesas distintivas en el abdomen y manchas amarillas en la cabeza entre los ojos. Tiene mandíbulas muy fuertes y morderá si se le provoca. [2] Las hembras (obreras y la reina) tienen un ovipositor , que es un órgano especializado con forma de tubo que se utiliza para poner huevos. El ovipositor se extiende desde el final del abdomen y también se usa como aguijón. [2]Los machos (drones) se pueden distinguir de los trabajadores por el número de segmentos de su antena. Los drones tienen 13 segmentos, mientras que los trabajadores solo tienen 12. [14] El avispón oriental se parece al avispón europeo ( V. crabro ) y no debe confundirse con el avispón gigante asiático ( V. mandarinia ) del este de Asia . [14]

Distribución

Los avispones orientales se pueden encontrar en Asia central , el suroeste de Asia desde Armenia y Turquía hasta la India y Nepal , en todo el Medio Oriente , en el noreste de África , en algunos países afrotropicales como Etiopía y Somalia , y en partes del sur de Europa : Croacia , Bosnia , Montenegro , Macedonia , Albania , Grecia , Bulgaria , Chipre , Malta, Sicilia y la mitad sur de la Italia peninsular . [2] [15] [16] Los humanos han introducido avispones orientales en lugares adicionales, incluidos Chile , [6] Madagascar , México y Xinjiang , China , así como la introducción ocasional a través de la fruta en Bélgica y el Reino Unido . [5] El avispón oriental es el único miembro del género Vespa que se puede encontrar en climas desérticos como los del norte de África y Oriente Medio.y partes del suroeste de Asia. [14]

Nidos

El avispón oriental suele vivir en nidos que excava bajo tierra. [8] Un nido contiene múltiples panales en los que vive la colonia . [7] Si bien los nidos se encuentran más comúnmente bajo tierra, algunos nidos de papel se construyen en huecos protectores, como dentro de árboles huecos, en contenedores de envío, vehículos estacionados y aviones. [2] Para construir los nidos de papel, los trabajadores quitan la corteza de las ramitas, ramas de árboles y arbustos para recolectar fibra. [2]

Colonias

Los trabajadores en la entrada del nido están abanicando sus alas para enfriar el nido en un mediodía caluroso.

Los avispones orientales viven en colonias estacionales que se forman cada año en la primavera por una sola reina que se apareó durante el otoño anterior. [2] Durante el otoño, la reina de una colonia establecida pone huevos que se convertirán en nuevas reinas y zánganos. Después del apareamiento, los zánganos mueren, mientras que las reinas recién fertilizadas buscan escondites en los que hibernar durante el invierno. [2] La colonia recién fundada crece durante la primavera y el verano hasta que la población y la actividad de la colonia alcanzan su punto máximo a finales del verano y principios del otoño. [7] El tamaño máximo de la colonia es de varios miles de individuos y una colonia contiene típicamente de tres a seis panales, cada uno con 600-900 células individuales. [2]

Comportamiento

V. orientalis es un tipo de avispa social . Los individuos viven colectivamente en colonias con una reina y miles de obreras. Las avispas sociales son inusuales en su práctica de altruismo en la que los individuos no reproductivos trabajan en beneficio de la colonia. Esto ocurre porque todos los individuos de una colonia están estrechamente relacionados.

Estructura social

Dentro de una colonia, el sistema de castas está dominado por la reina, que es la única hembra reproductora de la colonia. Subordinados a la reina están los trabajadores (hijas) y los zánganos (hijos). [2] Al igual que la reina, los zánganos solo cumplen funciones reproductivas. Los trabajadores son responsables del resto del trabajo. Los trabajadores se especializan en la realización de diferentes tareas. Los trabajadores son responsables de buscar comida, proporcionar refugio, defender la colonia y cuidar a la cría de la colonia , que consiste en la descendencia de la reina. [2]

Comunicación

Los avispones orientales se comunican a través de vibraciones sonoras. Los tres tipos principales de vibraciones que se utilizan para comunicarse son los toques a la reina, los toques de despertar y las señales de hambre de las larvas. [7] Cuando las obreras hacen tapping frente a la reina, se notan tres efectos: la reina comienza a buscar en los panales celdas vacías en las que poner sus huevos, las obreras vuelven a realizar sus tareas habituales y las señales de hambre de las larvas cesan. inmediatamente y no se reanuda durante al menos 30 minutos. [7] El propósito principal de estos grifos parece ser animar a la reina a poner más huevos. Los grifos que despiertan los trabajadores provocan una intensificación generalizada de las actividades en la colonia. [7]Los efectos son mínimos durante el día. Por la noche, sin embargo, las vibraciones despiertan a toda la colonia, lo que hace que las larvas comiencen a emitir señales de hambre y que los trabajadores busquen alimento para alimentar a las larvas. [7] Las señales de hambre de las larvas no producen cambios detectables en la actividad de las larvas durante el día. Los trabajadores, sin embargo, prestan más atención y dan más alimento a las células que se encuentran en las cercanías de donde se originaron las vibraciones. [7] Por la noche, las larvas emulan las señales de hambre de las demás y despiertan a todo el nido. [7]

Selección de parentesco y altruismo

Los avispones de V. orientalis viven en colonias en las que las obreras son todas hijas de la reina, por lo que las obreras son todas hermanas. Las avispas sociales son haplodiploides, lo que significa que los machos son todos haploides y se desarrollan a partir de huevos no fertilizados, mientras que las hembras son diploides y se desarrollan a partir de huevos fertilizados por drones. Las reinas comúnmente se aparean con un solo zángano. Cada dron tiene solo un juego de cromosomas para transmitir a su descendencia. Por lo tanto, las trabajadoras hermanas que comparten la paternidad están inusualmente estrechamente relacionadas entre sí. Cada uno recibió el 100% de los genes de su padre y el 50% de los genes de su madre, por lo que cada uno está en promedio 75% relacionado con sus hermanas y solo 50% relacionado con la reina. Por lo tanto, un trabajador se beneficia al cuidar de la reina y su colonia para garantizar mejor la supervivencia de sus genes. Un individuo que actúa en interés de los demás y no solo en sí mismo se conoce como altruismo .

Interacciones con otras especies

Dieta

Los avispones orientales capturan otros insectos como saltamontes , moscas, abejas melíferas y avispas chaqueta amarilla con los que alimentan a las crías de la colonia . [2] También recolectarán otras proteínas animales para sus crías, como trozos de carne y pescado frescos o en mal estado. [9] Los adultos comen carbohidratos como néctar, melaza y frutas. [9]

Conflicto con las abejas

El mejor lugar para que los avispones encuentren una combinación de proteínas animales (abejas o larvas) y carbohidratos (miel) son las colmenas de abejas. [9] Se sabe que los avispones orientales causan graves daños a las colonias de abejas. [9] Son la principal plaga que ataca a las colonias de abejas melíferas en muchos países. [11] En defensa, se ha demostrado que las abejas melíferas japonesas matan a los avispones depredadores rodeándolas formando una bola apretada en la que la temperatura se eleva a niveles letales. [17] Las abejas melíferas de Chipre ( Apis mellifera cypria ) han desarrollado un método ligeramente diferente para matar a su principal depredador. Forman una bola apretada y sofocante alrededor del avispón atacante y lo matanasfixia . [17]

Picadura

Efecto antibacteriano del veneno

El veneno de V. orientalis se probó en bacterias Gram-positivas , Staphylococcus aureus y Bacillus subtilis , y bacterias Gram-negativas , Escherichia coli y Klebsiella pneumoniae . Se demostró que el extracto de veneno es eficaz para inhibir el crecimiento de bacterias Gram-positivas. Por tanto, el veneno se considera un agente terapéutico potencial. [18]

Inmunogenicidad

A diferencia de todas las otras Vespas conocidas , [Herrera et al 2020 1] V. orientalis mastoparan no induce un aumento de histamina en el tejido de la víctima [Jalaei et al 2016 1] - porque no causa la desgranulación de los mastocitos [Jalaei et al 2016 2] - y no es inmunogénico . [Jalaei et al 2016 3]

Fisiología

Cosecha de energía solar

A diferencia de la mayoría de las avispas, que son más activas durante las primeras horas de la mañana, V. orientalis es la única que muestra un pico de actividad durante la mitad del día. [8] Los avispones orientales cavan sus nidos bajo tierra recogiendo tierra en sus mandíbulas , volando una distancia corta, dejando caer la tierra y regresando al nido para continuar cavando. [8] La excavación del avispón se correlaciona con la insolación (energía solar). Cuanto más insolación, más activo es el avispón. [8] Este comportamiento de excavación diurna de V. orientalis puede ser posible debido a la capacidad de su cutícula para recolectar energía solar . [8]

Cutícula

La cutícula del avispón oriental contiene un pigmento amarillo que protege la cutícula de la dañina radiación ultravioleta del sol. [8] Los segmentos marrones del cuerpo del avispón contienen melanina , que tiene un propósito similar. La cutícula marrón se compone de unas 30 capas, cuyo grosor aumenta de interior a exterior. [8] El pigmento de melanina marrón se encuentra en estas capas. La cutícula amarilla está compuesta por 15 capas que contienen pigmento amarillo. La franja amarilla contiene xantopterina en gránulos en forma de barril . [8]

Potencial eléctrico

Se demostró que la actividad enzimática en la capa de gránulos de xantopterina amarilla es mayor en los avispones mantenidos en ambientes oscuros y menor en aquellos expuestos a la luz ultravioleta (UV). [8] La medición del voltaje eléctrico entre la hipocutícula y la exocutícula de la franja amarilla muestra un potencial eléctrico negativo en la hipocutícula con respecto a la exocutícula positiva . [8] Si la franja amarilla se expone a la luz, aumenta la diferencia de potencial entre condiciones claras y oscuras. En condiciones de oscuridad, la raya disminuye en potencial eléctrico. [8] Las pterinas tienen un papel enla fotorrecepción y fototransducción de la luz ultravioleta cercana a luz azul y pterinas pueden desempeñar un papel en la fotosíntesis . [8] Algunos de los mismos investigadores especulan que esta es la energía para el órgano de calor [19] (ver # Órgano termorregulador más abajo).

Órgano termorregulador

Hay un órgano termorregulador en el tórax de V. orientalis . [19] Se mantiene a 6 ° C (11 ° F) más alto que el resto del cuerpo y 9 ° C (16 ° F) por encima de la temperatura ambiente. [19] (Específicamente se encuentra en la parte dorsal del tórax , hacia adentro desde la placa mesoscutal del protórax . [19] Este órgano está cerca de la sutura notal mediana . [19] Tiene 1 milímetro ( 3 ⁄ 64 pulg  .) de diámetro y en forma de mariposa. [19] El lado superior y posterior colinda con la base de las alas anteriores .)[19] Los autores especulan que esta generación de calor es impulsada por el potencial eléctrico (arriba) que algunos de los mismos autores han descubierto e investigado previamente. [19]

Investigaciones y experimentos

Agencia Espacial Israelí

Cara de un avispón oriental, foto tomada en el Parque Nacional de Masada , Israel

La Investigación de la Agencia Espacial Israelí sobre los avispones [20] ( ISAIAH ) fue un proyecto de la Universidad de Tel-Aviv iniciado en 1984 para explorar los efectos de la gravedad casi nula en los avispones orientales, su desarrollo y sus instintos de construcción de nidos. Los experimentos fueron financiados por la Agencia Espacial de Israel con el objetivo de descubrir formas de evitar que los astronautas sufran dolores de cabeza, náuseas y vómitos durante las misiones. La muestra de 230 avispones orientales, equipos de vuelo e instrumentos de medición se empaquetaron en el transbordador espacial Endeavour , misión STS-47 , en 1992. [20]

Durante el lanzamiento, 202 avispones murieron como resultado de un mal funcionamiento en el sistema de agua que provocó un aumento anormal de la humedad . Los avispones supervivientes perdieron el sentido de la orientación y, a diferencia de los avispones de la unidad de control, no pudieron trepar por las paredes o permanecer en grupos. En cambio, permanecieron inmóviles y separados unos de otros. Aproximadamente de 3 a 4 días después de regresar a la tierra, los avispones comenzaron a trepar por las paredes nuevamente y a construir un nido. Los avispones supervivientes vivieron un promedio de 23 días, en comparación con un promedio de supervivencia de 43 días para los avispones del grupo de control. [21]

Referencias

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  1. ^ p.  263, "Los datos de citotoxicidad de un ensayo de liberación de LDH, que miden el daño a la membrana plasmática, no mostraron un aumento significativo en el porcentaje de liberación de LDH y su IC50 fue de casi 128 μL, por lo que confirmamos que la absorbancia de LDH no se vio afectada por este péptido".
  2. ^ p.  262, "Además, los resultados mostraron que la CI50 de la desgranulación de los mastocitos era de 126 μmol / L, que era aproximadamente alta, lo que implica que este péptido tenía una alta selectividad por las células normales".
  3. ^ p.  262, "lo que implica que este péptido tenía ... la propiedad de inmunomodulación que condujo a la prevención de la activación del sistema inmunológico (Figura 7)".
  • Herrera, Cayetano; Leza, Mar; Martínez-López, Emma (23 de julio de 2020). "Diversidad de compuestos en el veneno de Vespa spp. Y la epidemiología de su picadura: una evaluación global". Archivos de Toxicología . Springer Science and Business Media LLC . 94 (11): 3609–3627. doi : 10.1007 / s00204-020-02859-3 . ISSN  0340-5761 .
  1. ^ p.  3, "Varios estudios han demostrado que los mastoparanos actúan sobre los mastocitos ... Son los responsables de liberar, principalmente, histamina ..."


enlaces externos

  • Imágenes de oriental hornet
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