¿Cómo crecen las orugas?

La fase larval representa la etapa principal de crecimiento del grupo de los lepidópteros y de los coleópteros ya que es durante este período cuando los individuos concentran la mayor parte de su actividad alimenticia y crecimiento. Mientras que la fase adulta, que se obtiene una vez que la fase larval ha sido completada y la larva alcanza el tamaño adecuado para comenzar la metamorfosis, está principalmente orientada a la reproducción y dispersión del individuo. Esta diferencia funcional entre etapas es una de las principales ventajas de la metamorfosis completa, ya que permite que las larvas y los adultos ocupen nichos ecológicos diferentes y reduzcan la competencia intraespecífica.

Una oruga de mariposa monarca (Danaus plexippus) dandolé un buen bocado a su planta predilecta (Asclepias curassavica). Créditos de la imagen: Ciencia Verde.

Durante la fase larval, los individuos presentan una elevada tasa de ingesta de alimento, lo que les permite acumular las reservas energéticas necesarias para afrontar los profundos cambios morfológicos y fisiológicos que tendrán lugar durante la fase pupal. No obstante, a diferencia del crecimiento de los vertebrados, que suele ser continuo y progresivo, el crecimiento de los insectos es discontinuo debido a la presencia de un exoesqueleto rígido que limita la expansión del cuerpo. Por ello, el aumento de tamaño ocurre mediante mudas sucesivas o ecdisis, donde el organismo se desprende de su exoesqueleto antiguo y forma uno nuevo, más grande, que le permite continuar su crecimiento.

Esto me ha llevado a plantear la hipótesis de que, dado que el crecimiento ocurre de manera discontinua mediante mudas, el crecimiento de la oruga debería de ser isométrico ya que, sin importar la velocidad a la que crezcan las diferentes partes de su cuerpo, la larva no puede mudar su exoesqueleto hasta que todas sus partes hayan alcanzado el tamaño necesario para completar la muda. Sin embargo, la evidencia existente sugiere la hipótesis contraria (Tammaru y Esperk, 2007). Es más, en función del tipo de alimento y su dureza, puede estimular el desarrollo de cabezas más grandes y con un mayor desarrollo muscular (Bernays, 1986). Este sorprendente desarrollo se explica en parte por la plasticidad fenotípica reguladora a nivel molecular, en la que la disponibilidad del alimento activa vías de señalización que controlan la secreción de péptidos hormonales que actúan sobre los distintos tejidos y modulan su crecimiento (Casasa et al., 2024). 

La selección natural ha favorecido un crecimiento alométrico durante la fase larval ya que permite que las distintas partes del cuerpo se desarrollen según su función. Un crecimiento isométrico limitaría el tamaño funcional de la cabeza y las mandíbulas, reduciendo su capacidad de ingesta y también dificultaría la expansión del abdomen para almacenar nutrientes, lo que comprometería la acumulación de reservas necesarias para la metamorfosis.

Bibliografía

1. Tammaru, Toomas & Esperk, Toomas. (2007). Growth allometry of immature insects: Larvae do not grow exponentially.
   https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1365-2435.2007.01319.x
2. Bernays EA (1986). Diet-induced head allometry among foliage-chewing insects and its importance for graminivores.
   https://www.jstor.org/stable/1696716
3. Casasa, Sofia. (2024). Evolution of regulatory mechanisms underlying nutrition-responsive plasticity in insects.
   https://www.researchgate.net/publication/381631397_Evolution_of_regulatory_mechanisms_underlying_nutrition-responsive_plasticity_in_insects