en la década de 1830 un naturalista alemán llamado Renous fue arrestado en San Fernando, Chile por herejía. Su reclamo? Podía convertir orugas en mariposas. Unos años más tarde, Renous contó su historia a Charles Darwin, quien la anotó en el viaje del Beagle.,encarcelar a alguien por afirmar lo que hoy califica como conocimiento común puede parecer extremo, pero la metamorfosis—el proceso a través del cual algunos animales transforman abruptamente sus cuerpos después del nacimiento—ha inspirado durante mucho tiempo la incomprensión y el misticismo. La gente ha sabido desde al menos el tiempo del antiguo Egipto que los gusanos y las larvas se convierten en insectos adultos, pero la evolución de la metamorfosis de los insectos sigue siendo un verdadero misterio biológico incluso hoy en día., Algunos científicos han propuesto historias de origen extravagantes, como la idea de Donald Williamson de que la metamorfosis de las mariposas fue el resultado de un apareamiento antiguo y accidental entre dos especies diferentes: una que se movía a lo largo del suelo y otra que revoloteaba por el aire.la metamorfosis es un proceso verdaderamente extraño, pero una explicación de su evolución no requiere tales teorías sin fundamento (para una crítica de la hipótesis de Williamson, ver este estudio)., Al combinar la evidencia del registro fósil con estudios sobre la anatomía y el desarrollo de los insectos, los biólogos han establecido una narrativa plausible sobre el origen de la metamorfosis de los insectos, que continúan revisando como nuevas superficies de información. Los primeros insectos en la historia de la Tierra no se metamorfosearon; eclosionaron de huevos, esencialmente como Adultos en miniatura. Sin embargo, entre 280 y 300 millones de años atrás, algunos insectos comenzaron a madurar de manera un poco diferente: eclosionaron en formas que ni se parecían ni se comportaban como sus versiones adultas., Este cambio resultó notablemente beneficioso: los insectos jóvenes y viejos ya no competían por los mismos recursos. La metamorfosis fue tan exitosa que, hoy en día, hasta el 65 por ciento de todas las especies animales del planeta están metamorfoseando insectos.el huevo de una idea en 1651 el médico Inglés William Harvey publicó un libro en el que proponía que las orugas y otras larvas de insectos eran embriones de vida libre que abandonaban «huevos imperfectos» pobres en nutrientes antes de que maduraran., Harvey argumentó además que el capullo o crisálida a la que entró una oruga durante su etapa de pupa era un segundo huevo en el que el embrión prematuramente eclosionado nació de nuevo. Tenía la idea de que una oruga era una criatura y una mariposa era una bestia completamente diferente.algunas de las ideas de Harvey eran proféticas, pero sobre todo malinterpretó lo que observó. En 1669 el biólogo holandés Jan Swammerdam rechazó la noción de Harvey de la pupa como un huevo y la mariposa como un animal diferente a la oruga., Swammerdam diseccionó todo tipo de insectos bajo un microscopio, confirmando que la larva, la pupa y el insecto adulto eran fases en el desarrollo de un solo individuo, no criaturas distintas. Mostró que uno podía encontrar partes inmaduras del cuerpo de polilla y mariposa dentro de una larva, incluso antes de que girara un capullo o formara una crisálida. En algunas demostraciones, por ejemplo, Swammerdam peló la piel de los gusanos de seda—la etapa larvaria de la polilla de seda domesticada (Bombyx mori)—para revelar las alas rudimentarias dentro.,hoy en día, los biólogos saben que estas estructuras adultas surgen de grupos de células llamadas discos imaginales, que se forman por primera vez cuando un embrión de insecto se desarrolla en su huevo. En algunas especies, los discos imaginales permanecen en gran medida latentes hasta la etapa pupal, durante la cual proliferan rápidamente y crecen en patas, alas y ojos adultos, utilizando células larvales disueltas como combustible y bloques de construcción. En otras especies, los discos imaginales comienzan a tomar la forma de partes del cuerpo adultas antes de que el insecto se convierta en pupas (ver barra lateral: ¿cómo una oruga se convierte en Mariposa?,Swammerdam también reconoció que no todos los insectos metamorfosean de la misma manera. Propuso cuatro tipos de metamorfosis, que los biólogos más tarde destilaron en tres categorías. Los insectos ametabólicos sin alas, como el pez plateado y las colas de cerdas, experimentan poca o ninguna metamorfosis. Cuando salen de los huevos, ya parecen adultos, aunque pequeños, y simplemente crecen con el tiempo a través de una serie de mudas en las que se deshacen de sus exoesqueletos., Hemimetaboly, o metamorfosis incompleta, describe insectos como cucarachas, saltamontes y libélulas que eclosionan como ninfas, versiones en miniatura de sus formas adultas que gradualmente desarrollan alas y genitales funcionales a medida que mudan y crecen. Holometaboly, o metamorfosis completa, se refiere a insectos como escarabajos, moscas, mariposas, polillas y abejas, que eclosionan como larvas de gusanos que eventualmente entran en una etapa de pupa quiescente antes de emerger como adultos que no se parecen en nada a las larvas., Los insectos pueden representar entre el 80 y el 90 por ciento de todas las especies animales, lo que significa que entre el 45 y el 60 por ciento de todas las especies animales en el planeta son insectos que sufren metamorfosis completa según una estimación. Claramente, este estilo de vida tiene sus ventajas.una nueva generación de metamorfosis completa probablemente evolucionó de metamorfosis incompleta. Los insectos fosilizados más antiguos se desarrollaron como los modernos insectos ametabólicos y hemimetabólicos-sus crías parecían adultos. Los fósiles que datan de hace 280 millones de años, sin embargo, registran la aparición de un proceso de desarrollo diferente., Alrededor de este tiempo, algunos insectos comenzaron a eclosionar de sus huevos no como adultos minúsculos, sino como bichos parecidos a gusanos con cuerpos regordetes y muchas patas diminutas. En Illinois, por ejemplo, los paleontólogos descubrieron un insecto joven que parece un cruce entre una oruga y un grillo, con pelos largos que cubren su cuerpo. Vivía en un ambiente tropical y probablemente rebuscaba entre la hojarasca en busca de alimento.,los biólogos no han determinado definitivamente cómo o por qué algunos insectos comenzaron a eclosionar en forma de larva, pero Lynn Riddiford y James Truman, anteriormente de la Universidad de Washington en Seattle, han construido una de las teorías más completas. Señalan que los insectos que maduran a través de una metamorfosis incompleta pasan por una breve etapa de la vida antes de convertirse en ninfas—la etapa pro-ninfal, en la que los insectos se ven y se comportan de manera diferente a sus verdaderas formas ninfales., Algunos insectos hacen la transición de pro-ninfas a ninfas mientras aún están en el huevo; otros permanecen Pro-ninfas desde solo unos minutos hasta unos pocos días después de la eclosión.tal vez esta etapa pro-ninfal, Riddiford y Truman sugieren, evolucionó en la etapa larval de metamorfosis completa. Tal vez hace 280 millones de años, a través de una mutación fortuita, algunas pro-ninfas no pudieron absorber toda la yema en sus huevos, dejando un recurso precioso sin usar., En respuesta a esta situación desfavorable, algunas pro-ninfas ganaron un nuevo talento: la capacidad de alimentarse activamente, sorber la yema extra, mientras todavía está dentro del huevo. Si tales Pro-ninfas emergieran de sus huevos antes de alcanzar la etapa ninfal, habrían podido continuar alimentándose en el mundo exterior., A lo largo de las generaciones, estos insectos infantiles pueden haber permanecido en una etapa pro-ninfal prolongada durante períodos de tiempo más y más largos, creciendo más gusanos todo el tiempo y especializándose en dietas que diferían de las de sus seres adultos—consumiendo frutas y hojas, en lugar de néctar u otros insectos más pequeños. Con el tiempo, estas pro-ninfas prepúberes se convirtieron en larvas de pleno derecho que se parecían a las orugas modernas. De esta manera, la etapa larvaria de metamorfosis completa corresponde a la etapa pro-ninfal de metamorfosis incompleta., La etapa pupal surgió más tarde como una especie de fase ninfal condensada que catapultó a las larvas retorcidas en sus formas adultas aladas sexualmente activas.
alguna evidencia anatómica, hormonal y genética apoya este escenario evolutivo. Anatómicamente, las PRO-ninfas tienen bastante en común con las larvas de insectos que sufren metamorfosis completa: ambas tienen cuerpos blandos, carecen de armadura escamosa y poseen sistemas nerviosos inmaduros. Un gen llamado broad es esencial para la etapa pupal de metamorfosis completa., Si se elimina este gen, una oruga Nunca forma una pupa y no se convierte en mariposa. El mismo gen es importante para la muda durante la etapa ninfal de metamorfosis incompleta, corroborando la equivalencia de Ninfa y pupa. Del mismo modo, tanto las pro-ninfas como las larvas tienen altos niveles de hormona juvenil, que se sabe que suprime el desarrollo de características adultas., En los insectos que sufren metamorfosis incompleta, los niveles de la hormona juvenil descienden antes de que la pro-ninfa muda a la ninfa; en la metamorfosis completa, sin embargo, la hormona juvenil continúa inundando el cuerpo de la larva hasta justo antes de que se pupa. La evolución de la metamorfosis incompleta en metamorfosis completa probablemente involucró un ajuste genético que bañó al embrión en hormona juvenil antes de lo habitual y mantuvo los niveles de la hormona altos durante un tiempo inusualmente largo.,
Sin embargo la metamorfosis evolucionó, el enorme número de insectos metamorfoseantes en el planeta habla de su éxito como estrategia reproductiva. La principal ventaja de la metamorfosis completa es eliminar la competencia entre jóvenes y mayores. Los insectos larvarios y los insectos adultos ocupan nichos ecológicos muy diferentes. Mientras que las orugas están ocupadas atiborrándose de hojas, completamente desinteresadas en la reproducción, las mariposas revolotean de flor en flor en busca de néctar y parejas., Debido a que las larvas y los adultos no compiten entre sí por el espacio o los recursos, más de cada uno puede coexistir en relación con las especies en las que los jóvenes y los viejos viven en los mismos lugares y comen las mismas cosas. En última instancia, el impetusetu de muchas de las asombrosas transformaciones de la vida también explica la metamorfosis de los insectos: la supervivencia.