Comments on heteropterans of the genus "Dysdercus" - Comentarios sobre heterópteros del género "Dysdercus".

in Fascinating Insects2 months ago
While walking along a path in the Parque Jardín Botánico de Naguanagua (Carabobo, Venezuela), I found a pair of insects copulating. The pair belongs to a species of heteropteran of the genus Dysdercus of the family Pyrrhocoridae, and is probably Dysdercus maurus.

Mientras caminaba por un sendero del Jardín Botánico de Naguanagua, encontré a una pareja de insectos copulando. La pareja pertenece a una especie de heteróptero del género Dysdercus de la familia Pyrrhocoridae, y probablemente es Dysdercus maurus.

Searching the literature I found that this insect displays an elaborate courtship behavior, initiated by the male attempting to approach the female laterally and touching its body with his antennae. This generates struggles between males and females in mating attempts. Females may reject males by pushing or running and even vigorously shaking their bodies in an attempt to dislodge the male from its dorsum. In general, the female may reject the male by running away or may allow copulation after numerous courting positions.

Indagando en la literatura encontré que este insecto muestra un elaborado comportamiento de cortejo, iniciado por el macho que intenta acercarse lateralmente a la hembra y tocar su cuerpo con sus antenas. Esto genera luchas entre machos y hembras en los intentos de apareamiento. Las hembras pueden rechazar a los machos empujando o corriendo e incluso sacudiendo vigorosamente sus cuerpos, en un intento de desalojar al macho de su dorso. En general, la hembra puede rechazar al macho huyendo o puede permitir la cópula después de numerosas posiciones de cortejo.

Following sexual conflicts during courtship, females actively choose mates based on morphological and behavioral traits. Larger males, with more symmetrical tibiae and longer tarsi that better impose copulation, are more successful in sexual competition. During copulation the male assumes a final posture, positioning itself in a diametrically opposite direction in relation to the female's body, as shown in the photographs.

Luego de los conflictos sexuales durante el cortejo, las hembras eligen activamente a sus compañeros basándose en rasgos morfológicos y de comportamiento. Los machos más grandes, con tibias más simétricas y tarsos más largos que imponen mejor la cópula, tienen más éxito en la competición sexual. Durante la cópula el macho asume una postura final, posicionándose en una dirección diametralmente opuesta en relación con el cuerpo de la hembra; como se aprecia en las fotografías.

It should be noted that during copula, which may last three days, females may continue to feed. Most of the time, copula does not limit both male and female to move, eat, drink and even excrete. Females lay eggs shortly after disengagement. The long engagement period is probably related to the male's strategy to avoid sperm competition.

Cabe destacar que durante la cópula, que puede durar tres días, las hembras pueden seguir alimentándose. La mayoría de las veces, la cópula no limita al macho y a la hembra a moverse, comer, beber e incluso excretar. Las hembras ponen huevos poco después de la cópula. El largo periodo de acoplamiento está probablemente relacionado con la estrategia del macho para evitar la competencia espermática.

Above I commented on elaborate courtship behavior and it is due, in addition, to the fact that female choice may operate in such a way that each female has its own optimal male size for mating, resulting from a trade-off between the negative influence of large partner size in female fecundity and the advantages of large male size for offspring fitness. Larger males could create problems in the feeding activities of females and the extended copulation period found in Dysdercus species has been found to be related to the clutch size of the female. Female fertility is also related to food availability and quality. Therefore, copulating with larger males may imply the reduction of female fecundity, and on the other hand, the selection of smaller males may compromise the fitness of the offspring. Thus, the best choice for a female may be a male of average size in relation with its own size.

Arriba comenté sobre un elaborado comportamiento de cortejo y es debido, además, a que la elección de las hembras puede operar de tal manera que cada hembra tiene su propio tamaño óptimo de macho para el apareamiento, lo que resulta de una compensación entre la influencia negativa del tamaño grande de la pareja en la fecundidad de las hembras y las ventajas del tamaño grande del macho para la aptitud de las crías. Los machos de mayor tamaño podrían crear problemas en las actividades de alimentación de las hembras y se ha comprobado que el prolongado periodo de cópula encontrado en especies de Dysdercus está relacionado con el tamaño de la puesta de la hembra. La fertilidad de las hembras también está relacionada con la disponibilidad y la calidad del alimento. Por lo tanto, copular con machos más grandes puede implicar la reducción de la fecundidad de las hembras, y por otro lado, la selección de machos más pequeños puede comprometer la aptitud de la descendencia. Por lo que, la mejor elección para una hembra puede ser un macho de tamaño medio en relación con su propio tamaño.

Two months after the visit to the botanical garden, I went hiking in a mountain in Montalbán (Carabobo, Venezuela) and in a wooded area I found another individual that I photographed, and it seems to me to be the same species, Dysdercus maurus. The individual was walking on leaves of a plant of the tribe Miconieae that I think is of the genus Clidemia. I continue to comment on the genus Dysdercus in relation to how they feed and coloration.

Dos meses después de la visita al jardín botánico, hice senderismo en una montaña en Montalbán (Carabobo, Venezuela) y en un área boscosa encontré a otro individuo que fotografié, y me parece es la misma especie, Dysdercus maurus. El individuo estaba caminando sobre hojas de una planta de la tribu Miconieae que me parece es del género Clidemia. Sigo comentando sobre el género Dysdercus con relación a cómo se alimentan y sobre la coloración.

The genus Dysdercus includes species which feed on the succulent parts as well as on the mature dry seeds of various plants. The adult insect of the genus can also feed on both unripe fruits and the seeds of ripe fruits to become sexually mature and lay fertile eggs.

El género Dysdercus incluye especies que se alimentan tanto de las partes suculentas como de las semillas maduras y secas de diversas plantas. El insecto adulto del género, también puede alimentarse tanto de los frutos inmaduros como de las semillas de los frutos maduros para alcanzar la madurez sexual y poner huevos fértiles.

In heteropteran insects, the mouthparts are always composed of the same set of elongated structures that together form a piercing-sucking proboscis. The proboscis is formed by the short sclerite of the labrum and the epipharynx, hypopharynx, labium and piercing stipes. The latter are formed by the mandibles and maxillae, which are entirely or partially covered by the labium. The epipharynx forms a flexible roof for the anterior part of the hypopharynx and the two together form the sucking pump.

En los insectos heterópteros, las piezas bucales están siempre compuestas por el mismo conjunto de estructuras alargadas que, en conjunto, forman una probóscide perforadora-succionadora. La probóscide está formada por el esclerito corto del labrum y la epifaringe, hipofaringe, el labium y los estiletes perforadores. Estos últimos están formados por las mandíbulas y los maxilares, que están total o parcialmente cubiertos por el labium. La epifaringe forma un techo flexible para la parte anterior de la hipofaringe y los dos juntos forman la bomba de succión.

The sucking and piercing mouthparts of these insects only allow them to ingest liquids. In some species, the different modes of feeding with their mouthparts have been studied. A starved individual, when offered a test substrate as food, initially perceives its presence by means of its antennae, and then extends its proboscis towards the substrate. The subsequent action of the insect's labium and stylets during feeding varies according to the substrate. I comment some examples.

Las partes bucales succionadoras y perforadoras de estos insectos solo les permiten ingerir líquidos. En algunas especies, los distintos modos de alimentarse con sus piezas bucales han sido estudiados. Un individuo hambriento, cuando se le ofrece un sustrato de prueba como alimento, percibe inicialmente su presencia por medio de sus antenas, y luego extiende su probóscide hacia el sustrato. La acción posterior del labium y los estiletes del insecto durante la alimentación varía según el sustrato. Comento algunos ejemplos.

When the food is a seed, the insect first explores the surface with the proboscis and if it finds the micropyle, or natural opening in the seed that allows the absorption of water for the germination process, it introduces the stylets inside the seed; it can also introduce them through cracks in the seed hull. If there are several individuals feeding on the same seed, so the micropyle will not be accessible to all, and the seed has no cracks, the insect can use its stylets to pierce a hard, tough hull. If the hull is separated from the seed, the insect applies the tip of its proboscis to the soft surface of the seed without searching far, and inserts its stylets into the seed tissues.

Cuando el alimento es una semilla, el insecto primero explora la superficie con la probóscide y si encuentra el micrópilo, o abertura natural existente en la semilla que permite la absorción de agua para el proceso de germinación, introduce los estiletes dentro de la semilla; también puede introducirlos a través de grietas en la cáscara de la semilla. Si hay varios individuos alimentándose de una misma semilla, por lo que el micrópilo no será accesible para todos, y la semilla no tiene grietas, el insecto puede utilizar sus estiletes para perforar una cáscara dura y resistente. Si la cáscara está separada de la semilla, el insecto aplica la punta de su probóscide a la superficie blanda del grano sin buscar mucho, e introduce sus estiletes en los tejidos de la semilla.

If the food is the fresh leaf of a plant, it inserts its stylets between the pigment glands on the petiole or on a vein of the lamina. In this an alternate ejection and ingestion of the liquid salivary drops may occur.

Si el alimento es la hoja fresca de una planta, introduce sus estiletes entre las glándulas pigmentarias del pecíolo o en una vena de la lámina. En este puede ocurrir una expulsión e ingestión alternas de las gotas de saliva líquida.

Tests have been performed when the food is solid, for example, with a tablet of the sugar sucrose used as a substrate. In this case, the tip of the proboscis of the insect comes in contact with the surface of the substrate and ejects drops of liquid saliva which it ingests successively. Each drop of saliva liquefies a little quantity of sugar at the point of its contact with the substrate and, after sucking the saliva with the liquefied part of the sugar, a small depression is left in the tablet at the feeding site. Then the tip of the proboscis advances into this depression which deepens to form a tunnel as the liquefaction of the sugar by the ejected salivary drops and their ingestion continues.

Se han realizado pruebas cuando el alimento es sólido, por ejemplo, con una tableta del azúcar sacarosa usada como sustrato. En este caso, la punta de la probóscide del insecto entra en contacto con la superficie del sustrato y expulsa gotas de la saliva líquida que ingiere sucesivamente. Cada gota de la saliva licúa una pequeña cantidad de azúcar en el punto de su contacto con el sustrato y, después de aspirar la saliva con la parte licuada del azúcar, queda una pequeña depresión en la tableta en el lugar de la alimentación. Luego la punta de la probóscide avanza en esa depresión que se profundiza hasta formar un túnel a medida que continúa la licuación del azúcar por las gotas salivales expulsadas y su ingestión.

If the food is liquid, the insect introduces its proboscis and the stylets are likely to protrude slightly or not at all, but it has been evidenced that they do not eject saliva during the ingestion of a freely exposed liquid substrate, including water.

Si el alimento es líquido, el insecto introduce su probóscide y es probable que los estiletes sobresalgan ligeramente o no lo hagan, pero se ha evidenciado que no expulsan saliva durante la ingestión de un sustrato líquido libremente expuesto, incluso agua.

Note in the photographs that the insects have pigmentations ranging from orange to red and also slightly white coloration. The coloration of Dysdercus species is due to a group of natural pigments known as pterins. Among the pterins, erythropterin, isoxanthopterin and leucopterin are the most important compounds. Pterins are heterocyclic compounds (part of the larger pteridine group).

Nótese en las fotografías que los insectos tienen pigmentaciones que van desde el anaranjado al rojo y también ligeramente se ve un color blanco. La coloración de las especies de Dysdercus es debido a un grupo de pigmentos naturales conocidos como pterinas. Entre las pterinas, la eritropterina, la isoxantopterina y la leucopterina son los compuestos más importantes. Las pterinas son compuestos heterocíclicos (parte del grupo más amplio de las pteridinas).

Erythropterin gives these insects an orange or red color, while isoxanthopterin and leucopterin provide a white color. There are species that show a yellow color and these species have the same pterins as the orange- or red-colored ones; emphasizing that the differences in the coloration are mainly caused by the different amounts of erythropterin.

La eritropterina les da a estos insectos un color anaranjado o rojo, mientras que la isoxantopterina y la leucopterina aportan un color blanco. Existen especies que muestran un color amarillo y esas especies tienen las mismas pterinas que las de color anaranjado o rojo; destacando que las diferencias de coloración se deben principalmente a las diferentes cantidades de eritropterina.

Among the species of the genus Dysdercus there are several species in which during their postembryonic development they show partly yellow and partly red pigmentation.

Entre las especies del género Dysdercus hay varias especies en las que durante su desarrollo posembrionario muestran una pigmentación en parte amarilla y en parte pigmentación roja.

Following the metabolic routes of pteridines during development, the yellow pigment of the eggs could be a pteridine known as xanthopterin, which is a precursor of erythropterin; in time xanthopterin disappears and erythropterin appears. Consequently, the yellow pigment of adults should be the pteridin known as 7-methyl-xanthopterin. However, in the species Dysdercus nigrofasciatus and Dysdercus intermedius (similar to the species I show in the photographs), in which the coloration has been investigated, neither xanthopterin nor 7-methyl-xanthopterin was responsible for the yellow coloration. However, both red and yellow species contained erythropterin, which can cause yellow, orange or red coloration depending on the concentration. In this sense, 7-methyl-xanthopterin may be present in such small amounts that it would not be important for pigmentation, and this would also be the case for xanthopterin, which is only found in the larvae and adults of the yellow species, but only in very small amounts.

Siguiendo las rutas metabólicas de las pteridinas durante el desarrollo, el pigmento amarillo de los huevos podría ser una pteridina conocida como xantopterina, que es una precursora de la eritropterina; en el tiempo desaparece la xantopterina y aparece la eritropterina. En consecuencia, el pigmento amarillo de los adultos debería ser la pteridina conocida como 7-meti-xantopterina. Sin embargo, en las especies Dysdercus nigrofasciatus y Dysdercus intermedius (similares a la especie que muestro en las fotografías), en las que ha sido investigada la coloración, ni la xantopterina ni la 7-metil-xantopterina fueron responsables de la coloración amarilla. No obstante, ambas especies de color rojo y amarillo contenían eritropterina, que puede causar una coloración amarilla, anaranjada o roja dependiendo de la concentración. En tal sentido, la 7-metil-xantopterina puede estar presente en cantidades tan pequeñas que no sería importante para la pigmentación, y este también sería el caso de la xantopterina, que solo se encuentra en las larvas y los adultos de las especies de color amarillo, pero solo en cantidades muy pequeñas.

References - Referencias

Images captured with Panasonic DMC-FH4 digital camera.

Imágenes capturadas con cámara digital Panasonic DMC-FH4.

Sort:  

Su post ha sido valorado por @ramonycajal

microscope.jpg

Gracias @ramonycajal por valorar.

Thanks for your contribution to the STEMsocial community. Feel free to join us on discord to get to know the rest of us!

Please consider delegating to the @stemsocial account (85% of the curation rewards are returned).

You may also include @stemsocial as a beneficiary of the rewards of this post to get a stronger support. 
 

Agradecido @stemsocial por el apoyo.