El sistema digestivo de los insectos

Vídeo hecho por mí sobre el sistema digestivo en YouTube:

El sistema digestivo de los insectos es ciertamente complejo y está sujeto a modificaciones según la dieta del mismo. Encontramos insectos capaces de comer casi cualquier cosa, como las cucarachas. Otros insectos son más específicos; alimentándose de sabia, sangre, madera seca, bacterias y algas, tejidos internos de otros insectos, etc. La estructura del sistema digestivo, así como las piezas bucales del insecto, reflejan tanto el tipo de alimento que toman como su composición nutricional. El tipo concreto de sistema digestivo variará en función de si el insecto come materia animal o vegetal y si esta es líquida o sólida. Combinando estos cuatro requerimientos tenemos todo el amplio abanico de sistemas digestivos adaptados a comer casi cualquier cosa. Es muy importante tener en cuenta que el mismo insecto puede tener distintos tipos de alimentación según el estadio de su vida en el que se encuentre; una larva de escarabajo puede ser xilófaga mientras que el escarabajo en su etapa adulta puede alimentarse de algo totalmente distinto.

Adaptaciones generales del sistema digestivo

Los insectos que comen materia sólida suelen tener un tracto digestivo corto, fuerte y musculoso, sin muchos divertículos (ramificaciones o divisiones) y bien protegido contra la abrasión por el paso de alimento ya que estos insectos suelen comer mucho (ej. orugas comedoras de hojas). Esta morfología contrasta con la que poseen los insectos que se alimentan de líquidos como la sangre, sabia o néctar. Estos insectos tienen sistemas digestivos alargados, estrechos y con divertículos para un mayor contacto con el alimento y rápida absorción. Algunos de estos insectos como los hemípteros tienen mecanismos para eliminar el exceso de agua y preconcentrar la comida antes de hacer la digestión. Si tenemos en cuenta las adaptaciones que implica alimentarse de materia animal o vegetal, los insectos fitófagos necesitan comer mucha cantidad de alimento puesto que los nutrientes suelen estar en baja concentración en las hojas que ingieren. Tienen un tracto digestivo corto y sin áreas de almacenamiento de comida ya que esta siempre está disponible. Los insectos que consumen materia animal obtienen más nutrientes comiendo menos aunque la comida no está tan disponible y tienen adaptaciones para obtener de ella el máximo rendimiento al digerirla, teniendo para ello divertículos y un sistema digestivo corto y amplio.

Por supuesto, son pocos los insectos que entren claramente dentro de alguna de las categprías que hemos mencionado. La mayoría tienen una combinación de diferentes adaptaciones que crean sistemas digestivos exclusivos de cada especie.

Estructura del tracto digestivo

El tracto digestivo comprende tres zonas diferenciadas: estomodeo, mesenterón y proctodeo. El estomodeo tiene como principal función la ingesta, almacenamiento, triturado y transporte de la comida a la siguiente región, el mesenterón. En el mesenterón ocurre la digestión propiamente dicha, con producción de enzimas digestivas y absorción de los nutrientes. El alimento por digerir, junto con la orina de los túbulos de Malpighi (que desembocan en esta zona) viaja al proctodeo. En el proctodeo ocurre principalmente la absorción de agua, sales y otras moléculas importantes. El epitelio que recubre el tracto digestivo es de una célula de grosor y esta descansa sobre una base rodeada por tejido muscular. El estomodeo y el proctodeo tienen un recubrimiento cuticular que falta en el mesenterón.

El mesenterón es la parte más importante del tracto digestivo por lo que respecta a la digestión, lo veremos ahora con más detalle. Tiene dos áreas diferenciadas: los ventrículos y el ciego, un divertículo especial cerrado. Como en nuestro intestino, la mayoría de las células del mesenterón son columnares y con microvellosidades. El epitelio intestinal está recubierto por la matrix peritrófica, un entramado de fibras de quitina junto con glicoproteínas y otras proteínas. Estas proteínas se llaman peritrofinas y son capaces de unirse a la quitina para formar estructuras. Esta matrix se localiza en esta parte del tracto digestivo y es producida por sus células (como siempre, hay excepciones, como los lepidópteros adultos que no presentan esta matriz peritrófica).

Ingestión y saliva

Antes de entrar al interior del insecto se deben cambiar algunos parámetros del alimento como su pH, para una correcta homeostasis. La saliva hace esto, modificando el pH y el contenido en sales. La saliva también puede contener enzimas digestivas, cuya función es empezar a digerir ya el alimento. En insectos picadores como los mosquitos también hay anticoagulantes. Hay modificaciones interesantes en los insectos chupadores como los chinches, que tienen músculos potentes a ambos lados de la faringe para poder succionar con fuerza. Siempre suele haber algún tipo de musculatura ya que muchos insectos necesitan en algún momento de su vida usarla, como muchos insectos voladores para expandir sus alas durante la muda, aspirando aire.

Digestión y enzimas digestivas

La digestión ocurre principalmente en el mesenterón, donde las enzimas digestivas digieren el alimento y este es absorbido. Los principales biopolímeros que se encuentran en el estómago de un insecto son carbohidratos y proteínas. Los pH de un insecto suelen ser entre 6-7.5 aunque los insectos que se alimentan de vegetales tienen 9-12 para poder extraer bien algunos compuestos de origen vegetal como las hemicelulosas; mención merecen también algunos dípteros que tienen pH muy bajos. En la mayoria de insectos, el epitelio se encuentra separado del bolo alimenticio por la matriz peritrófica, como hemos explicado antes. Esta matriz es porosa y permite el paso e pequeñas moléculas, impidiendo el paso de bacterias, trozos de comida y moléculas grandes a las células del estómago. También protege a los insectos herbívoros del efecto de los taninos sobre las células. Según el insecto del que se trate la digestión puede ocurrir dentro de la membrana peritrófica (en el espacio endoperitrófico) o bien ocurrir una predigestión en el espacio endoperitrófico y salir fuera hacia el espacio ectoperitrófico, donde ocurre la digestión propiamente dicha. La digestión final ocurre en las microvellosidades de las células, en las que hay muchas enzimas digestivas.