(Esp/Eng) Análisis sobre hemípteros del género Enchenopa // Analysis on hemiptera of the genus Enchenopa

Versión español / Spanish version

Los insectos fitófagos son uno de los problemas más comunes que se pueden encontrar en los sistemas de producción agrícolas, existen diversos daños que estas formas de vida pueden generar de forma progresiva que perjudican a las plantas y con esto se ve afectado el rendimiento del cultivo. En este sentido, mediante el presente artículo se destacarán algunos de los aspectos que caracterizan a hemípteros de la familia Membracidae y el género Enchenopa, tomando como referencia a ejemplares de la especie Enchenopa squamigera.

Los hemípteros son uno de los miembros de la clase Insecta que mayor representación tienen en el planeta, las especies que comprenden este taxón superan fácilmente las 84.000, cada una de estas cuenta con características morfológicas, mecanismos de defensa y comportamientos que le otorgan una enorme diversidad a este orden. A su vez, Hemiptera posee divisiones taxonómicas que facilitan en cierta medida el ubicar a uno de estos artrópodos dentro de algunos de sus principales taxones, tales como: Auchenorryncha, Sternorrhyncha o el Heteroptera. Sin embargo, a nivel técnico uno de los subordenes mencionados mantiene diferencias que generan debates entre los más experimentados, con esto se hace referencia al Heteroptera que es el que más se aleja en algunos detalles morfológicos, por este motivo eran considerados años atrás un taxón distinto a Hemiptera, pero luego de posteriores estudios fueron incluidos como un suborden de este. En la actualidad, algunos expertos continúan viéndolos como grupos separados a pesar de que en la mayoría de investigaciones para clasificarlos todos fueron agrupados bajo el nombre de Hemiptera, siendo estos debates uno de los temas de interés que abordan a los ya mencionados hemípteros.

Por otro lado, una de las cosas que les ha dado mucho reconocimiento a estos insectos son sus interacciones con las plantas y otros seres vivos. Con los organismos vegetales mantienen mucha importancia cuando se enfatiza en temas agrícolas, ya que casi todas las especies de Hemiptera emplean a las plantas como fuente de alimento y como hogar, esto hace que constantemente sus poblaciones superen el umbral de daño y terminen por convertirse en plagas de mucho peso, sobre todo dentro de los agroecosistemas por el alto indice de desequilibrio ecológico que hay en estas áreas que son modificadas por el hombre para su propio beneficio.

Dentro del suborden Auchenorrhyncha se clasifican varios insectos de interés agrícola, algunos de los más interesantes están agrupados en una familia que científicamente recibe el nombre de Membracidae. Sobre este taxón en particular ya se han mostrado especies en este blog, como ejemplo están los siguientes artículos: Género Membracis y Cyphonia clavata; sin embargo, estas no son las únicas especies que integran a esta familia, ya que hay miles de especies en el mundo que tienen una mayor predominancia en el continente americano, factor que se debe principalmente a que el nuevo mundo reúne las condiciones ambientales idóneas para el desarrollo y la proliferación de algunas especies. Estos invertebrados no son capaces de regular su temperatura corporal de manera orgánica, por este motivo deben aprovechar eficientemente las condiciones de su entorno para poder ajustar su temperatura corporal al nivel necesario y así lograr sobrevivir, a los organismos que cuentan con esta condición se les denomina poiquilotermos. Si en algún momento se preguntaban el porqué los insectos no se adaptan muy bien a las bajas temperaturas esta es la razón, al ser de sangre fría necesitan de elevadas temperaturas para poder ejercer sus funciones biológicas, de lo contrario, el desarrollo del insecto puede verse severamente perjudicado.

Los hemípteros de esta familia conocida como Membracidae se distinguen de gran parte de los insectos por un desarrollo inusual de uno de los segmentos de su región torácica, esta placa recibe el nombre de pronoto y está presente en todos los insectos como un medio protector del tórax, se ubica en el dorso por el hecho de que es la parte que queda expuesta en los hexápodos y, por tanto, es la que requiere estar más endurecida para dar protección a las partes blandas del espécimen en su defecto. No obstante, esta placa en Membracidae deja de ser pequeña y algo aplanada para tomar gran parte del cuerpo de estos hemípteros, adoptando diversas formas que emplean para disuadir a los depredadores. La variedad de formas que adquiere el pronoto en estos casos es considerable, incluso puede tomar la forma de otro insecto con propósitos miméticos, el ejemplo más destacado se demostró en el artículo de Cyphonia clavata y su cualidad mirmecomorfa.

En otros casos, esta rígida estructura (pronoto) tiene la apariencia de una espina o de un pequeño tallo, esto permite al hemíptero que esté en una determinada planta replicar perfectamente estas estructuras de un organismo vegetal, haciendo énfasis en que sus estilos de vida son algo sedentarios, de manera que, el camuflaje es clave para poder consolidarse dentro de los ecosistemas terrestres. A su vez, el pronoto está compuesto de las mismas proteínas y carbohidratos que predominan en todo el exoesqueleto, siendo los principales la quitina, queratina, elastina, entre otros.

Un notable ejemplo de Membracidae con la capacidad de imitar espinas lo poseen los miembros del género Enchenopa. Este grupo se compone por un estimado de 50 especies identificadas y con una elevada presencia en América, aunque también hay reportes de avistamientos en algunos países de Asia y Oceanía. El color predominante entre los miembros de este género son el negro y el marrón, el primero puede tener ligeras variantes de una especie a otra, adquiriendo patrones o manchas que van desde el amarillo al blanco, como ejemplo de esto se menciona a la especie Enchenopa binotata. De igual manera, el marrón tiene como representante principal al ejemplar que se utiliza como modelo en esta publicación, en pocas palabras, la Enchenopa squamigera. Esta coloración opaca la adoptaron para poder mezclarse entre las partes aéreas de las plantas, siendo los tallos los lugares en donde con mayor frecuencia se adhieren para alimentarse sin ser molestados gracias a dicha capacidad de camuflaje.

Por otro lado, algo que es muy común encontrar sobre las plantas son sustancias o filamentos blanquecinos aglomerados. Generalmente, estos son producidos por diversos hemípteros que cuentan con dicha capacidad, los ejemplos más conocidos de esto se encuentran en moscas blancas (Aleyrodidae), cochinillas (Coccidae) o en otras familias como la Aphrophoridae, en estos últimos se produce una sustancia muy similar a la espuma que se usa como una capa para proteger a las ninfas o a los huevos. Sin embargo, en Membracidae también hay hemípteros que pueden producir un compuesto similar, uno de estos es la Enchenopa squamigera que se presenta en este artículo. En la fotografía se muestra a un ejemplar hembra sobre un tallo que tiene adherido un material blanquecino de aspecto gelatinoso, este es generado por las hembras para dar protección a los huevos, de esta manera, el embrión queda completamente aislado de cualquier factor externo que pueda perjudicarlos, en esto se incluye a depredadores y a los pesticidas.

La especie Enchenopa squamigera junto al resto de miembros de Membracidae están provistos de patas para poder desplazarse entre las plantas, también pueden dar saltos cortos pero precisos para alcanzar lugares más alejados, pero otro medio empleado para colonizar nuevos territorios es el aire. Las alas son estructuras determinantes entre la mayoría de insectos, en este aspecto los integrantes de la familia Membracidae no son la excepción, ya que tienen 2 pares de alas membranosas con las que vuelan aprovechando la acción que generan las corrientes de aire, de esta forma la presencia de estos artrópodos está más que garantizada dentro de los ecosistemas, aumentando significativamente la problemática que existe en los agroecosistemas en temas que involucran a estos hemípteros como plagas.

Una de las limitantes que dificulta el vuelo de estos insectos es el agua, siendo la lluvia uno de los fenómenos naturales que suele reducir las poblaciones de diferentes hemípteros. Este tipo de insecto pasa gran parte de su vida sobre las plantas, cuando llueve sus cuerpos no pueden repeler el agua y se vuelven pesados, esto en parte se debe a que las alas de estas especies no cuentan con algún tipo de mecanismo impermeable que reduzca la incidencia del agua, por este motivo en tiempos de lluvia se ocultan bajo las hojas. En este aspecto los lepidópteros como mariposas o polillas son superiores, ya que sus alas cuentan con escamas que evitan la permanencia del agua, puedes leer un poco sobre esto en mi publicación anterior Polillas género Crocidosema.

En la imagen mostrada se le aplicaron gotas de agua sobre el cuerpo a la Enchenopa squamigera, las alas al ser membranas y estar mojadas se adhieren al exoesqueleto del insecto, lo que elimina su vuelo hasta que logren secarse. El abrir y cerrar las alas ayuda a retirar el agua, pero es un proceso que les lleva tiempo, por este motivo la lluvia puede derribar al insecto de la planta y este en el suelo se vuelve una presa fácil o incluso puede morir ahogado.

La forma de alimentarse de estos hemípteros es por medio de una estructura alargada denominada estilete o probóscide. Gracias a esta pieza bucal extraen los fluidos que necesitan de un organismo vegetal, pero también se pueden generar otras afecciones por la entrada de patógenos por los orificios que dejan en las plantas, incluso estos insectos llegan a introducir microorganismos al momento de perforar la planta, es algo similar a lo que provocan los mosquitos al alimentarse de nuestra sangre. En cuanto a los ojos, estos órganos visuales compuestos son poco desarrollados en hemípteros, por este motivo lucen más pequeños si se comparan con los de mariposas o libélulas, los cuales son de los insectos que más destacan en temas referidos a la visión. Esta especie de hemíptero tiene los fémures y las tibias de las patas engrosadas, característica que evidencia la adaptación para dar saltos, mientras que los tarsos son más cortos y poseen uñas en el último segmento con el que puede aferrarse a diversas superficies, sobre todo a las plantas.

Estos insectos pueden llegar a alimentarse de diferentes especies vegetales, por este motivo nunca pueden perderse de vista una vez que se localizan sobre alguna planta; sin embargo, para que puedan considerarse plagas deben existir grandes números por planta, aspecto que puede ser alcanzado fácilmente debido a las sorprendentes capacidades reproductivas que poseen, además de que en ciertas ocasiones pueden volverse tolerantes a los productos químicos que se empleen para el control de forma desmedida, aumentando esto mucho más la incidencia de estos invertebrados sobre las plantas.

English version / Versión en inglés

Phytophagous insects are one of the most common problems that can be found in agricultural production systems, there are several damages that these life forms can generate progressively affecting plants and with this the crop yield. In this sense, this article will highlight some of the aspects that characterize the hemiptera of the family Membracidae and the genus Enchenopa, taking as reference specimens of the species Enchenopa squamigera.

Hemiptera are one of the most widely represented members of the class Insecta on the planet; the species comprising this taxon easily exceed 84,000, each of which has morphological characteristics, defense mechanisms and behaviors that give this order enormous diversity. In turn, Hemiptera has taxonomic divisions that facilitate to some extent to locate one of these arthropods within some of its main taxa, such as: Auchenorryncha, Sternorrhyncha or the Heteroptera. However, at a technical level, one of the mentioned suborders maintains differences that generate debates among the most experienced, referring to the Heteroptera, which is the one that is more distant in some morphological details, for this reason they were considered years ago a taxon different from Hemiptera, but after further studies they were included as a suborder of this one. At present, some experts continue to see them as separate groups despite the fact that in most research to classify them all were grouped under the name of Hemiptera, being these debates one of the topics of interest that address the aforementioned hemiptera.

On the other hand, one of the things that have given much recognition to these insects are their interactions with plants and other living beings. With plant organisms they maintain much importance when agricultural issues are emphasized, since almost all species of Hemiptera use plants as a source of food and as a home, this makes their populations constantly exceed the threshold of damage and end up becoming pests of great weight, especially within agroecosystems due to the high rate of ecological imbalance in these areas that are modified by man for his own benefit.

Within the suborder Auchenorrhyncha several insects of agricultural interest are classified, some of the most interesting are grouped in a family scientifically called Membracidae. About this taxon in particular have already been shown species in this blog, as an example are the following articles: Genus Membracis and Cyphonia clavata; however, these are not the only species that make up this family, as there are thousands of species in the world that have a greater predominance in the Americas, a factor that is mainly because the new world meets the ideal environmental conditions for the development and proliferation of some species. These invertebrates are not able to regulate their body temperature in an organic way, for this reason they must efficiently take advantage of the conditions of their environment to be able to adjust their body temperature to the necessary level and thus manage to survive, organisms that have this condition are called poikilotherms. If you ever wondered why insects do not adapt very well to low temperatures this is the reason, being cold-blooded they need high temperatures to perform their biological functions, otherwise, the development of the insect can be severely impaired.

The hemiptera of this family known as Membracidae are distinguished from most insects by an unusual development of one of the segments of their thoracic region, this plate receives the name of pronotum and is present in all insects as a protective means of the thorax, it is located on the back because it is the part that is exposed in hexapods and, therefore, is the one that needs to be more hardened to protect the soft parts of the specimen in its absence. However, this plate in Membracidae ceases to be small and somewhat flattened to take up a large part of the body of these hemiptera, adopting various shapes that they use for camouflage or to deter predators. The variety of forms that the pronotum acquires in these cases is considerable, it may even take the form of another insect for mimetic purposes, the most prominent example being demonstrated in the article on Cyphonia clavata and its myrmecomorphic quality.

In other cases, this rigid structure (pronotum) has the appearance of a thorn or a small stem, this allows the hemiptera that is in a particular plant to perfectly replicate these structures of a plant organism, emphasizing that their lifestyles are somewhat sedentary, so that camouflage is key to consolidate within terrestrial ecosystems. In turn, the pronotum is composed of the same proteins and carbohydrates that predominate throughout the exoskeleton, the main ones being chitin, keratin, elastin, among others.

A notable example of Membracidae with the ability to mimic spines are members of the genus Enchenopa. This group is composed of an estimated 50 identified species with a high presence in the Americas, although there are also reports of sightings in some countries in Asia and Oceania. The predominant color among the members of this genus are black and brown, the first may have slight variations from one species to another, acquiring patterns or spots ranging from yellow to white, as an example of this is mentioned to the species Enchenopa binotata. Similarly, brown has as its main representative the specimen used as a model in this publication, in short, Enchenopa squamigera. They adopted this opaque coloration to be able to blend in among the aerial parts of the plants, being the stems the places where they most frequently adhere to feed without being disturbed thanks to this camouflage capacity.

On the other hand, something that is very common to find on plants are agglomerated whitish substances or filaments. Generally, these are produced by various hemiptera that have this ability, the best known examples of this are found in whiteflies (Aleyrodidae), mealybugs (Coccidae) or in other families such as the Aphrophoridae, the latter produce a substance very similar to foam that is used as a coating to protect the nymphs or eggs. However, in Membracidae there are also hemiptera that can produce a similar compound, one of these is Enchenopa squamigera presented in this article. The photograph shows a female specimen on a stem that has a whitish material of gelatinous appearance adhered to it, this is generated by the females to protect the eggs, in this way, the embryo is completely isolated from any external factor that may harm them, including predators and pesticides.

The species Enchenopa squamigera along with the other members of Membracidae are provided with legs to move between plants, they can also make short but precise jumps to reach more distant places, but another means used to colonize new territories is the air. Wings are a determining structure among most insects, in this aspect the members of the family Membracidae are no exception, since they have 2 pairs of membranous wings with which they fly taking advantage of the action generated by air currents, thus the presence of these arthropods is more than guaranteed within the ecosystems, significantly increasing the problems that exist in agroecosystems in issues involving these hemiptera as pests.

One of the limitations that hinders the flight of these insects is water, rain being one of the natural phenomena that usually reduces the populations of different hemiptera. This type of insect spends much of its life on plants, when it rains their bodies can not repel water and become heavy, this is partly because the wings of these species do not have some kind of waterproof mechanism to reduce the incidence of water, for this reason in times of rain they hide under the leaves. In this aspect the lepidoptera like butterflies or moths are superior, since their wings have scales that avoid the permanence of the water, you can read a little about this in my previous publication. Moths genus Crocidosema.

In the image shown, water drops were applied on the body of the Enchenopa squamigera, the wings, being membranous and wet, adhere to the exoskeleton of the insect, which eliminates its flight until they dry. The opening and closing of the wings helps to remove the water, but it is a process that takes time, for this reason the rain can knock the insect off the plant and it becomes an easy prey on the ground or even drown.

The way these hemiptera feed is by means of an elongated structure called stylet or proboscis. Thanks to this mouthpiece they extract the fluids they need from a plant organism, but other affections can also be generated by the entry of pathogens through the holes they leave in plants, even these insects can introduce microorganisms when they perforate the plant, something similar to what mosquitoes do when they feed on our blood. As for the eyes, these compound visual organs are poorly developed in hemiptera, which is why they look smaller when compared to those of butterflies or dragonflies, which are among the insects that stand out the most in terms of vision. This species of hemiptera has thickened femurs and tibiae of the legs, a characteristic that evidences the adaptation to jump, while the tarsi are shorter and have nails on the last segment with which it can cling to various surfaces, especially plants.

These insects can feed on different plant species, for this reason they can never be lost from sight once they are located on a plant; however, in order to be considered pests there must be large numbers per plant, an aspect that can be easily achieved due to the amazing reproductive capabilities of these organisms, in addition to the fact that on certain occasions they can become tolerant to the chemical products used for control in an excessive way, thus increasing the incidence of these invertebrates on plants even more.

Todas las imágenes presentadas en este post pertenecen al autor @abneagro. Las fotos se realizaron con teléfono Redmi 8A y fueron editadas con la aplicación Canva.

All images presented in this post belong to the author @abneagro. The photos were taken with Redmi 8A phone and were edited with the Canva application. This writing was translated through DeepL.

Some references:

Membracidae

Pronoto

Hemiptera

Género Enchenopa