Del ala al casco

 Introducción

La característica más destacable de los membrácidos es sin duda su característico "casco", que se encuentra en todas las especies de este grupo (Prud´homme et al., 2011). La función principal de este casco es el camuflaje, imitando semillas, espinas y otras estructuras de su entorno. Pero, ¿cómo surgió esta estructura novedosa y compleja en el linaje de los membrácidos? ¿Es una estructura completamente nueva o ya estaba preexistente y fue reutilizada posteriormente para una nueva función?

Una buena representación de la cantidad de formas que puede tener su "casco". Extraído de Prud´homme et al. (2011)

Un par de alas que cambiaron su destino

Pues resulta que el desarrollo del casco de estos insectos surge a partir de brotes pares que emergen del primer segmento del tórax, un lugar donde, en la mayoría de los insectos modernos, no se forman apéndices, siendo las alas los únicos apéndices que pueden desarrollarse en ese segmento (Prud´homme et al., 2011).

Curiosamente, un antiguo grupo de insectos extintos también desarrolló pequeñas alas en ese primer segmento torácico (Grimaldi y Engel, 2005), pero a lo largo de la evolución hacia los insectos modernos, el desarrollo de alas en dicho segmento fue suprimido (Prud´homme et al., 2011). 

Filogenia de la expresión del gen (Scr) y su papel en el desarrollo de las alas y el casco del tórax de los insectos. T1, T2 y T3, representa, respectivamente, el primer, segundo y tercer segmento torácico. Inicialmente, en el insecto ancestral, Scr se expresaba solo en el segmento T1 y no tenía efecto sobre el desarrollo de las alas en ninguna parte del tórax. Con la evolución hacia los insectos modernos (2), Scr comenzó a suprimir el desarrollo de las alas en T1. Finalmente, en la línea evolutiva que llevó a los membrácidos (3), Scr perdió su capacidad para suprimir el crecimiento de apéndices en T1, y en este grupo, la vía de desarrollo fue cooptada para producir cascos. Extraído de Prud´homme et al. (2011)

Además, desde el punto de vista anatómico, el casco presenta una construcción similar a la de las alas. Las bisagras que conectan las alas con otras partes del cuerpo son muy parecidas a las que unen el casco con el resto del organismo. Incluso, algunos de los mismos genes involucrados en el desarrollo de las alas también participa en la formación del casco (Prud´homme et al., 2011)

Conclusión

Por lo tanto, el caso de los membrácidos representaría un claro ejemplo de exaptación, dado que su rasgo original (alas en el primer segmento torácico) fue suprimido, pero posteriormente fue reutilizado en este linaje para formar el casco.

Para publicaciones anteriores sobre casos de exaptación, consulté...
-Los trillizos de la evolución (Julio, 2025)

Bibliografía

1. Prud'homme, Benjamin & Minervino, Caroline & Hocine, Mélanie & Cande, Jessica & Aouane, Aïcha & Dufour, Héloïse & Kassner, Victoria & Gompel, Nicolas. (2011). Body plan innovation in treehoppers through the evolution of an extra wing-like appendage.
   https://www.researchgate.net/publication/51099803_Body_plan_innovation_in_treehoppers_through_the_evolution_of_an_extra_wing-like_appendage
2. Grimaldi, D. & Engel, M. S. (2005). Evolution of the Insects