Análisis de los patrones de intercambio gaseosos y de pérdida de agua evaporativa a través de un gradiente térmico en el fasmido altoandino Agathemera crassa (phasmatodea)

Abstract

En insectos se han descrito tres patrones de intercambio gaseoso: continuo IGCo), cíciico (lGC) y discontinuo (lGD), siendo los dos primeros de carácter ancestral y el tercero una novedad que habría aparecido en forma convergente e independiente en al menos cinco taxa, y del cual no hay registro en Phasmatodea. Se han propuesto seis hipótesis sobre el origen del IGD, siendo las más estudiadas la Hídrica y la Ctón¡ca (hipoxia/hipercapnia), y dados los antecedentes evolutivos que explican la aparición del IGD, no es posible descartar que este patrón se encuentre en este orden de insectos. Con el sentido de apoyar o descartar a la Hipótesis Hídrica, en este trabajo se analizó la tasa de producción de CO2 asociada a la pércdida de agua evaporativa total a través de un gradiente termico (10, 20 y 30 °C) en adultos de Agathemera crassa. un fásmido altoandino de Chile central, cuya condición ambiental durante invierno es subnival (hipoxia/hipercapnia) y la de verano es xéricá. Las mediciones se efectuaron utilizando un sistema de flujo continuo de aire seco pasando a 200 ml min-1 por un periodo de 24 h y ciclo L:O de 12:12 h, con el fin de registrar tanto el período de reposo como el de actividad. Durante e! período de reposo, A. crassa exhibió los tres patrones de intercambio gaseoso, destacando la utilización del IGD preferentemente a I0 °C (85% de los individuos). A medida que la temperatura aumentó, el IGCO fue el patrón más frecuente, siendo utilizado por e! 100% de los individuos a 30°C. Los componentes del ciclo (amplitud, período y frecuencia) estuvieron fuertemente influenciados por el incremento de la temperatura ambiental, observándose un aumento sustancial de los picos de producción de CO: y su frecuencia, y una concomitante disminución de la duración del ciclo, la que estuvo determinada principalmente por las fases C y F. Durante el período de actividad de los individuos. los patrones con ciclo se modificaron a continuos, con un

aumento significativo de la tasa metabólica. No se observó efecto de la temperatura sobre la tasa de pérdida de agua, a excepción de las hembras a 30 °C, cuyo valor fue aproximadamente el doble respecto de 10 y 20 °C. Al separar la pérdida de agua evaporativa total en sus componentes cuticular y respiratoria en aquellos patrones con ciclo, se observó una contribución del 80 y 20%, respectivamente, cuya proporción no difirió entre 10 y 20 °C. En los tres patrones de intercambio gaseoso existió una asociación directa y significativa entre la tasa de producción de CO2 y la de pérdida de agua. Los resultados sugieren que la Hipótesis Hídrica, debe rechazarse, pues no seria una explicación para el surgimiento del IGD en A. crassa. dado que a mayores temperaturas, donde se perdió más agua, este patrón desapareció. Por otra parte, la baja contribución del agua perdida por respiración respecto a la vía cuticular, sugiere un balo aporte Ce este componente al ahorro y balance hídrico de los individuos. No obstante. el hábitat subterráneo de esta especie y su historia de vida sugieren que la aparición de IGD podría explicarse por un conjunto de factores. entre ellos la condición ambiental de hipercapnia (H. Ctónica) y la baja demanda metabólica asociada al sistema de retroalimentación regulatoria de FO: V PCO, (H. Neuronal). Se concluye que la presencia del IGD podría estar subestimada en otros taxa de insectos y artrópodos, al ser medidos bajo condiciones en donde este patrón no necesariamente puede expresarse.