Fascinante ciclo de vida
Apareamiento de mariposas alas de tigre Mechanitis lysimnia. Esta especie pertenece al grupo de los Ithomiini, conocidos como «tigres» por sus bandas negras y naranjas, y es común en los bosques tropicales de América Central y del Sur.
La metamorfosis de las mariposas y polillas es uno de los procesos naturales más fascinantes y complejos en el mundo de los insectos. Estos ciclos de vida, que cautivan a investigadores y científicos, son fundamentales para preservar los delicados equilibrios ecológicos que sostienen la biodiversidad, pues a través de sus diferentes etapas estas criaturas experimentan cambios radicales que afectan tanto su supervivencia como la de las numerosas especies vegetales y animales con las que interactúan, por lo que su presencia es un claro indicador de la buena salud de un ecosistema. Estudiar este proceso es crucial para entender cómo evolucionaron estos delicados seres y para diseñar estrategias efectivas, dirigidas a preservar y restaurar los ecosistemas afectados por las actividades humanas y el cambio climático.
Desde su inicio como un pequeño huevo adherido al reverso de una hoja, pasando por su estado de oruga voraz, en el que cada especie se alimenta de plantas específicas, hasta cuando permanece encerrada en la crisálida, donde ocurre la magia de una transformación que culmina en el surgimiento de un adulto alado, listo para aparearse y continuar con la permanencia de su especie, se desarrollan historias fascinantes de evolución y adaptación profundamente relacionadas con el equilibrio de la naturaleza. En Colombia, las mariposas que habitan los bosques andinos, las llanuras y las costas, y aquellas que colorean los cielos de la Amazonia y la Orinoquia, también narran una parte fundamental de la increíble megadiversidad de nuestro territorio.
La metamorfosis como estrategia evolutiva
En las mariposas y polillas la metamorfosis no es simplemente un cambio de forma, es una adaptación evolutiva profunda que soluciona el desafío de la competencia por recursos dentro de una misma especie, a la vez que desempeña un rol crucial en el equilibrio y la reproducción de la vegetación. Entre las fases de oruga y adulta, las mariposas cambian radicalmente sus formas corporales y dietas: cuando son larvas se alimentan de abundante materia vegetal y se concentran en su crecimiento intensivo; más adelante las pupas, aunque inmóviles, también juegan un papel vital en los ecosistemas, al proporcionar alimento a otras especies; cuando alcanzan la madurez alada utilizan su movilidad para explorar áreas más amplias y diversas, y subsisten con una dieta rica en néctar, con lo que cumplen una función como polinizadoras y dispersoras de una amplia gama de angiospermas, muchas de las cuales son fundamentales para la producción de alimentos. Estas fases de sus ciclos de vida, en las que contrastan la intensa actividad de los juveniles y adultos con la inmovilidad de las pupas, subrayan la importancia ecológica de los lepidópteros.
Entender a fondo el proceso de vida de las mariposas es clave para formular estrategias de conservación efectivas. Saber cuándo, en qué condiciones y dónde ponen sus huevos; de cuáles plantas se alimentan las orugas, quiénes son sus predadores o en qué temporadas entran a la etapa de pupa y cómo se convierten en adultas aladas, ayuda a dirigir esfuerzos hacia la protección de hábitats críticos. Cada fase de su desarrollo ofrece una ventana única hacia la complejidad y el delicado equilibrio de la naturaleza, pues representa una oportunidad invaluable para estudiar los procesos y las formas que tiene la naturaleza para colonizar nuevos entornos y adaptarse a las condiciones cambiantes.
La metamorfosis, más que un prodigio biológico, comprende una serie de etapas que, al tener profundas implicaciones ambientales, subraya lo fundamental que es proteger los hábitats de las mariposas, incluso aquellos que ocupan temporalmente especies como la monarca migratoria, cuyas rutas y zonas de hibernación son cruciales para su supervivencia. Asegurando estos refugios conservamos la integridad de sus ciclos de vida, y a través de un enfoque holístico podremos mantener la biodiversidad y la resiliencia de nuestros ecosistemas globales.
Los huevos de Patricia dercyllidas, una especie de la familia Nymphalidae, son depositados en grupos pequeños en las plantas hospederas; son de forma ovalada y color amarillo brillante y se adhieren firmemente a las hojas gracias a un líquido pegajoso secretado por la hembra. Se conoce poco de su ciclo de vida y sus hábitos reproductivos.
Heliconius charithonia, también conocida como la cebra, deposita sus huevos en grupos pequeños o de manera solitaria en hojas jóvenes y ramas de las plantas de la familia Passifloraceae; estos son de color amarillo crema y forma cilíndrica con una superficie rugosa. Las hembras los adhieren cuidadosamente con una secreción pegajosa para asegurar su permanencia en la planta; su período de eclosión es de aproximadamente 3 a 5 días, tras lo cual emergen las larvas.
La adaptación como estrategia de vida
A los lepidópteros (orden Lepidoptera) pertenecen todas las mariposas y polillas. Las más de 160 000 especies identificadas en el mundo muestran una amplia gama de adaptaciones que les permiten sobrevivir en casi todos los hábitats imaginables, desde selvas tropicales y desiertos hasta montañas y zonas urbanas. Las mariposas se han adaptado a diferentes condiciones ambientales, y para sobrevivir han desarrollado variaciones significativas entre especies e incluso dentro de la misma familia.
El proceso comprende cuatro etapas fundamentales: huevo, larva, pupa y adulto; y aunque sigue una secuencia básica, las características específicas y los comportamientos asociados pueden variar significativamente entre diferentes familias —incluso entre especies— para adaptarse a necesidades ecológicas particulares.
Comienzo de un fascinante ciclo vital
La odisea de mariposas y polillas se inicia con el apareamiento entre dos adultos; tras la fertilización, la hembra procede a depositar los huevos, generalmente sobre la superficie de las hojas o en otras partes de las plantas que les servirán de alimento a las futuras orugas. El número de huevos varía significativamente entre todas las especies: algunas depositan uno solo por vez, mientras otras pueden poner cientos. Estos también muestran una sorprendente variedad en tamaños y formas que responden a adaptaciones específicas a sus entornos. Algunos son esféricos y otros son ovalados o cilíndricos; a menudo presentan caparazones duros para protegerse de los depredadores y de las condiciones ambientales adversas, y pueden tener colores similares a los del entorno para camuflarse, o colores vivos que actúan como disuasores para sus cazadores.
Elegir el lugar para la oviposición es una decisión crucial, pues este debe proporcionar las condiciones adecuadas para el éxito de la próxima etapa. Para optimizar las posibilidades de supervivencia es indispensable hacerlo en la planta hospedera adecuada y en la ubicación precisa en ella. Durante este lapso los huevos están expuestos a múltiples peligros, entre ellos los predadores naturales —como hormigas y chinches—, que se alimentan directamente de ellos. Ciertas especies de avispas parasitoides representan una amenaza particular, pues pueden depositar sus huevos dentro de los huevos de las mariposas, donde se desarrollan a expensas del embrión y luego emergen como avispas en lugar de orugas.
Los huevos. El período de incubación de los huevos puede variar ampliamente, desde apenas unos días hasta casi un año según la especie y las condiciones ambientales. Tras la eclosión, las jóvenes larvas comienzan la siguiente fase de su desarrollo. Es importante aclarar que no todos los huevos resultan en larvas exitosas; la tasa de eclosión efectiva cambia significativamente entre especies y es determinada por factores como la depredación, las condiciones climáticas y la disponibilidad de alimento adecuado. Se estima que solo un pequeño porcentaje de los huevos puestos por una mariposa sobrevive hasta convertirse en adulto, aunque sabiamente las hembras ponen cientos de huevos durante su vida para compensar las altas tasas de mortalidad en las etapas tempranas, y así asegurar la supervivencia de la especie.
Las orugas. Durante la etapa larval, conocida comúnmente como oruga, estas criaturas de diseños sorprendentes, y muchas veces profusamente coloridos, experimentan su crecimiento más significativo. Las larvas se caracterizan por su cuerpo cilíndrico y segmentado, y están equipadas con 6 patas verdaderas en los segmentos anteriores. Además, poseen en los segmentos abdominales hasta 4 pares de pseudopatas o prolegs, estructuras que utilizan para desplazarse y sostenerse en las plantas que les sirven de alimento.
El propósito primordial de la oruga es alimentarse abundantemente para acumular reservas energéticas suficientes para su próxima transformación. Equipadas con mandíbulas robustas y especializadas que les permiten desgarrar y masticar hojas con eficacia, durante esta fase las orugas consumen grandes cantidades de material vegetal. Este aparato masticador también está adaptado, según la especie, para procesar una amplia variedad de tejidos vegetales, desde los más blandos hasta los fibrosos, para luego facilitar la extracción de nutrientes en su sistema digestivo. Es tan intenso su consumo de vegetación, que en algunos casos —como en el de la oruga de la mariposa monarca— son consideradas como verdaderas plagas debido a su apetito insaciable por las hojas del algodoncillo.
En esta etapa como orugas pasan por múltiples mudas, conocidas como instares, durante las cuales deben desprenderse de su exoesqueleto para poder crecer. Como enfrentan numerosos predadores y parasitoides, ellas han desarrollado estrategias defensivas como las siguientes:
• Camuflaje: muchas orugas se mimetizan con elementos de su entorno, como ramitas u hojas, para confundir a los depredadores.
• Mimetismo: para disuadir a sus consumidores, algunas orugas imitan a organismos peligrosos como serpientes venenosas.
• Producción de sustancias tóxicas: en respuesta al peligro, ciertas orugas pueden secretar químicos irritantes o venenosos para sus atacantes.
• Cerdas y espinas: estas estructuras físicas no solo desalientan el contacto, sino que además algunas son venenosas.
• Comportamientos defensivos: estrategias como enrollarse en una bola, caer al suelo o realizar movimientos bruscos, ayudan a la oruga a escapar de amenazas.
• Asociación con hormigas: específicamente las orugas de los licénidos (familia Lycaenidae) producen un líquido dulce que atrae a las hormigas, las cuales defienden a las larvas si son atacadas por algún depredador o parasitoide.
La duración de esta etapa puede variar ampliamente, desde apenas unos días hasta varias semanas, según los factores ambientales y la especie. Cada momento de este período es vital, ya que prepara a la oruga para su próxima transformación en pupa, cuando alcance el tamaño y la madurez suficientes.
La crisálida. Una de las transformaciones más extraordinarias en la naturaleza ocurre cuando la oruga se encierra en una estructura inmóvil, conocida como pupa o crisálida. Este proceso fascinante, aunque comúnmente asociado con las mariposas y polillas, no es exclusivo de ellas, pues numerosos insectos atraviesan etapas similares.
Aunque tanto mariposas como polillas experimentan procesos parecidos, existen algunas diferencias; por ejemplo para transformarse, las mariposas forman una estructura conocida como crisálida, que a menudo es lisa y alargada, y que generalmente ubican en lugares elevados —como la parte superior de las hojas o en ramas— para que queden protegidas y se facilite la eclosión del adulto final; algunas especies las envuelven en un capullo de seda.
Por su parte, las polillas forman un capullo que puede estar compuesto de seda o de otros materiales disponibles en su entorno, como hojas, ramitas, e incluso partículas de tierra. A menudo estos son más robustos y menos uniformes que los de las crisálidas de las mariposas, y las polillas los localizan en una variedad de lugares que van desde el suelo hasta grietas en árboles, con lo que logran un espectro más amplio en las estrategias de camuflaje y protección.
El milagro oculto de la metamorfosis es, sin duda, el aspecto más fascinante de esta etapa. Dentro de la cápsula protectora de la pupa, la larva se descompone casi completamente y las células se reorganizan drásticamente, entonces, lo que antes fue una oruga hambrienta y en constante crecimiento, se transforma en una masa de células denominada discos imaginales, y de estos emergen las estructuras definitivas del adulto: alas, patas y antenas, y los sistemas digestivo y reproductivo. Este increíble proceso de reorganización permite que la criatura alada emerja completamente formada.
La duración de la etapa de pupa varía enormemente según la especie y las condiciones ambientales. Mientras algunas pasan unos pocos días en este estado, otras, especialmente en climas fríos, pueden permanecer durante meses en diapausa —estado fisiológico de inactividad— en espera de condiciones más favorables.
La pupa de la mariposa monarca (Danaus plexippus) es bien conocida por su crisálida de tonos verdosos y dorados que cuelga de sustratos como plantas, o incluso de estructuras artificiales; en contraste, la del gusano de seda (Bombyx mori) se desarrolla dentro de un capullo rico en seda, material que durante miles de años el ser humano ha explotado para la fabricación de textiles. Otro ejemplo interesante es el de las mariposas del género Papilio, cuyas pupas se parecen a hojas o ramas secas, un excelente ejemplo de camuflaje para protegerse de los depredadores durante este vulnerable período de transformación.
La fase de pupa no solo constituye un milagro de la naturaleza, sino también un componente crítico de los ecosistemas: son esenciales en la cadena alimenticia, pues sirven de alimento a una variedad de animales, entre ellos aves, pequeños mamíferos e insectos especializados en parasitismo o en su depredación. Finalmente, la magia ocurre cuando las mariposas, con sus impresionantes alas, muchas veces adornadas de colores contrastantes y armoniosos, emergen al mundo de las flores.
Larvas del género Morpho exhibiendo un comportamiento gregario para protegerse de depredadores. Esta estrategia es común en sus primeras etapas de desarrollo y les proporciona mayor seguridad en su entorno natural.
Los huevos de Heraclides anchisiades son de tonos anaranjados y su superficie está cubierta por una sustancia suave segregada por la hembra; son gregarios y suelen ser depositados bajo las hojas de sus plantas preferidas. Las orugas emergen a los pocos días y su primera tarea es comerse la cáscara nutritiva de los huevos vacíos. Al crecer, su coloración suele ser marrón con manchas blancas, y al descansar se posan en troncos, donde pasan desapercibidas.
Respuestas evolutivas
Aunque en Colombia se han realizado estudios minuciosos sobre varias especies de mariposas, es muy difícil tener información detallada para comprender las diferencias y similitudes entre ellas, debido a que el espectro de nuestros lepidópteros es muy amplio. Por eso es importante conocer el ciclo de vida de algunas de las familias más documentadas, para identificar las áreas en donde se debe reforzar la investigación.
Cometa negra de parches rojos (Heraclides anchisiades)
Esta especie de los papiliónidos (familia Papilionidae) es reconocida por su llamativa apariencia y sus hábitos alimenticios, tanto en las etapas larvarias como en las adultas. Las orugas se alimentan de varias plantas de la familia de las rutáceas (Rutaceae), y los adultos lo hacen del néctar de una gran variedad de flores.
Ponen sus huevos en grupos numerosos en la parte inferior de las hojas de cítricos como Citrus, Casimiroa y Zanthoxylum, entre otros. Estos son pequeños, de color amarillo pálido, y eclosionan unos pocos días después de la postura, según las condiciones climáticas locales.
Las orugas exhiben una coloración que varía de verde a marrón con manchas transversales blancas, lo que les proporciona un buen camuflaje entre hojas y ramas. Mientras que en la noche y el amanecer son notablemente activas, en el día se agrupan para descansar en un comportamiento altamente gregario. Durante esta fase las larvas pueden emitir un olor desagradable desde un órgano glandular en forma de «Y», conocido como osmeterio, para disuadir a los depredadores. La etapa puede durar alrededor de un mes, durante el cual las larvas pasan por varias mudas antes de alcanzar la madurez.
Una vez maduras, las larvas buscan un lugar seguro y se transforman en pupas, generalmente colgándose de las ramas o debajo de las hojas, para lo cual utilizan dos finos hilos de seda con los que mantienen una posición firme, en un ángulo aproximado de 20°. La coloración de la pupa varía entre verde y marrón, para lograr un mejor camuflaje con el entorno. La duración de esta fase de transición hacia la adultez también varía según las condiciones ambientales.
La mariposa adulta emerge de la pupa, y, tras varias horas de preparación para el vuelo, extiende y endurece sus alas, que son predominantemente negras con una distintiva mancha roja en el centro del lado dorsal de cada ala posterior. A diferencia de muchas otras especies de la familia Papilionidae, las mariposas cometa negra de parches rojos americana (Heraclides anchisiades) carecen de las colas típicas en sus alas posteriores, lo que les da un perfil único en vuelo, aunque mantienen un excelente camuflaje cuando reposan con las alas cerradas.
En su forma adulta, Heraclides anchisiades posee una coloración y un estilo de vuelo de gran elegancia. Sus tonos negros contrastan con los degradados en rojos, rosados y blanco. Su tórax es lo suficientemente fuerte para permitirle libar el néctar de las flores mientras se mantienen en vuelo sobre ellas.
Una mariposa monarca (género Danaus) emergiendo de la pupa; se observa la exuvia translúcida de la cual cuelga la mariposa mientras sus alas se extienden y endurecen para poder volar.
La mariposa monarca (Danaus plexippus)
Este insecto de los ninfálidos (familia Nymphalidae, superfamilia Papilionoidea) es quizá la más célebre de todas las mariposas de Norteamérica, en donde se destaca por su impresionante migración y su colorido. En el siglo xix fue introducida en Nueva Zelanda y Australia, y hoy también es una especie residente de las Islas Canarias, las Azores, Madeira y Andalucía, y ocasionalmente migra hacia Europa Occidental.
Originalmente fue descrita por Carlos Linneo en 1758, y en 1780 fue clasificada en el género Danaus. Su nombre científico —Danaus plexippus— se inspira en figuras mitológicas y términos griegos que evocan imágenes de nobleza y dominio. Esta especie realiza las migraciones más extensas de todos los insectos, pues recorre hasta 4000 km de ida y regreso, desde Canadá y el norte de Estados Unidos hasta los bosques de Oyamel, en el centro de México.
La vida de una mariposa monarca comienza cuando la hembra deposita sus huevos, cada uno de 1 a 2 mm, exclusivamente en plantas de algodoncillo (género Asclepias), los cuales eclosionan de 3 a 8 días después.
La larva u oruga, que primero consume los restos de su propio huevo antes de empezar a alimentarse de la planta hospedera, es fácilmente reconocible por su patrón de rayas negras y amarillas, colores distintivos que le sirven para emitir una advertencia aposemática a los depredadores sobre su toxicidad. Pasa por 5 estadios de crecimiento, y con cada muda aumenta significativamente su tamaño. Al finalizar la última etapa larvaria, la oruga se transforma en pupa para reorganizar dentro de esta sus estructuras biológicas y emerger como mariposa.
Cuando llega el momento oportuno, una multitud de mariposas adultas, con sus icónicas alas naranja y negro, emergen de sus pupas y tiñen con sus colores los fríos ambientes de las zonas templadas del continente. Los adultos, que pueden vivir desde 2 semanas hasta 9 meses —si forman parte o no de una generación migratoria—, se alimentan de néctar y continúan el ciclo reproductivo.
El 20 de julio de 2022 la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (ucn) clasificó a la mariposa monarca como una especie en peligro de extinción, pues enfrenta amenazas significativas por la pérdida de hábitat en sus zonas de cría y sitios de hibernación. Para asegurar su supervivencia es esencial conservar los ambientes cruciales en sus rutas migratorias.
Malachita (Siproeta stelens)
Esta mariposa de la familia Nymphalidae es una especie ampliamente reconocida por sus vibrantes colores verde y negro, común en áreas boscosas y jardines tropicales de América Latina, y apreciada tanto por su rol en la polinización como por su belleza.
Las hembras depositan sus huevos de manera individual en la parte inferior de las hojas de sus plantas hospederas, generalmente de las familias Acanthaceae y Verbenaceae. Estos son verde claro, esféricos, y eclosionan entre 5 y 10 días después, según las condiciones ambientales.
Las orugas son de color marrón oscuro con espinas y bandas blancas, lo que les proporciona un excelente camuflaje entre las hojas y los tallos de las plantas hospederas; son principalmente nocturnas, pues aprovechan la oscuridad para alimentarse evitando a los depredadores diurnos. La etapa larval es de 2 a 4 semanas, durante las cuales pasan por varias mudas antes de alcanzar la madurez.
Cuando su desarrollo larval termina, buscan un lugar adecuado para pupar, se cuelgan de ramas o debajo de hojas y se aseguran con un delgado hilo de seda para camuflarse eficazmente con su entorno natural. Las pupas son verdes o marrón y permanecen colgadas entre 1 y 3 semanas antes de que la mariposa adulta emerja con sus bellas alas, con un patrón de manchas verdes brillantes sobre un fondo negro, que se deben expandir y endurecer antes de que la malachita esté lista para volar. Los adultos se alimentan del néctar de una variedad de flores y son especialmente activos en la mañana y el atardecer.
La mariposa verde malachita (Siproeta stelenes) es común en áreas boscosas y jardines tropicales de América Central y del Sur. Esta especie es llamativa por sus hermosos colores, vuelos rápidos y alas elongadas.
La larva de la polilla de la cera (Galleria mellonella), conocida por su capacidad para alimentarse de cera de abejas y otros productos de las colmenas, es una plaga para la apicultura. Debido a su resistencia a diversos patógenos ha sido muy útil en investigaciones científicas.
Polilla de la cera (Galleria mellonella)
Debido a su comportamiento como plaga agrícola, la polilla de cera ha sido ampliamente estudiada. Esta especie de los pirálidos (familia Pyralidae), original del Viejo Mundo, ha sido introducida en todo el planeta, especialmente a través del comercio de colmenas de abejas. Es reconocida tanto por su papel como plaga en las colmenas de abejas melíferas, como por su utilidad en la investigación científica, ya que es fácil criarla en condiciones de laboratorio.
La reproducción de la polilla de la cera comienza con la puesta de huevos por la hembra adulta, preferentemente en colmenas o en cualquier lugar donde haya material de cera disponible para facilitarles a las larvas emergentes el acceso inmediato al alimento.
Los gusanos de la cera nacen entre 3 y 5 días después de la puesta. Son larvas blanquecinas y robustas, notorias por sus poderosos aparatos masticadores que les permiten consumir cera de abeja mientras crean túneles y galerías envueltas en redes de seda, causando daños significativos a las colmenas invadidas. En condiciones óptimas de temperatura (alrededor de 32 °C) la fase larval dura unos 19 días, pero en aquellas menos propicias —como temperaturas más frías o escasez de alimento— se puede extender hasta 5 meses.
Al completar su crecimiento, las larvas buscan un lugar adecuado dentro de la colmena para tejer un capullo y transformarse en pupas. Esta fase de crisálida dura entre 8 y 15 días, durante los cuales la metamorfosis completa su curso. Las polillas, que no se alimentan y son de color grisáceo, emergen del capullo como adultos con el propósito principal de reproducirse. El macho está equipado para detectar las feromonas emitidas por las hembras y facilitar el encuentro, y después de la cópula estas depositan sus huevos para reiniciar el ciclo.
El ciclo de vida de esta especie, desde el huevo hasta el adulto, muestra una increíble capacidad de adaptación y es un ejemplo claro de cómo los organismos se pueden especializar en nichos ecológicos particulares; además ilustra la compleja interacción entre las especies y su entorno, y destaca la importancia de tomar medidas de control en entornos apícolas.
El ciclo de vida de las mariposas y polillas no es solo un fenómeno biológico, sino una verdadera sinfonía de transformaciones que encarna la magia y el misterio de la naturaleza. Cada etapa desempeña un papel fundamental en el mantenimiento de los ecosistemas, y cada especie, desde la majestuosa monarca hasta la humilde polilla de la cera, cuentan historias de adaptación, supervivencia y coexistencia, vitales para la vida en nuestro planeta.
