Las moscas de ojos pedunculados son insectos de la familia Diopsidae . Esta familia se distingue de la mayoría de las demás moscas porque la mayoría de sus miembros poseen pedúnculos oculares : proyecciones de los lados de la cabeza con los ojos en el extremo. Algunas especies de moscas de otras familias, como Drosophilidae , Platystomatidae , Richardiidae y Tephritidae , tienen cabezas similares, pero la característica única de Diopsidae es que sus antenas también se encuentran en el pedúnculo, en lugar de en el centro de la cabeza como en todas las demás moscas. Los ojos pedunculados están presentes en todos los miembros de la subfamilia Diopsinae, pero están ausentes en Centrioncinae, que conservan ojos sin pedúnculo similares a los de otras moscas. [ 2 ] Los ojos pedunculados suelen presentar dimorfismo sexual , con pedúnculos oculares presentes pero más cortos en las hembras. [ 3 ]
Las moscas de ojos pedunculados miden hasta un centímetro de largo y se alimentan de plantas y animales en descomposición. Su morfología única ha inspirado investigaciones sobre cómo este atributo pudo haber surgido a través de la selección sexual y la selección natural . Los estudios del comportamiento de los Diopsidae han aportado información importante sobre el desarrollo de la ornamentación sexual, los factores genéticos que mantienen este rasgo morfológico, la selección sexual y el principio de desventaja .
Distribución y hábitat

Se conocen más de 100 especies de Diopsidae, con la mayor diversidad en los trópicos del Viejo Mundo . [ 4 ] Se distribuyen por toda la región, siendo las especies más conocidas las del sudeste asiático y el sur de África . Además, se han descrito dos especies en Norteamérica y recientemente se ha encontrado una especie europea en Hungría. [ 5 ]
Los adultos de la familia Diopsis macrophthalma se encuentran generalmente en la vegetación baja de zonas húmedas, a menudo cerca de arroyos y ríos, donde se alimentan de hongos y bacterias que obtienen de la vegetación en descomposición. Las larvas son saprófagas o fitófagas , y se alimentan de materia vegetal tanto fresca como en descomposición. Diopsis macrophthalma Dalman, 1817, es una plaga del arroz y el sorgo en África tropical.
La peculiar morfología de las moscas con ojos pedunculados facilita la identificación de sus fósiles (por ejemplo, en ámbar ); un género fósil es Prosphyracephala , conocido a partir de ámbar báltico del Eoceno . [ 6 ] Este género tiene ojos pedunculados y es el miembro más antiguo de la subfamilia Diopsinae que divergió. [ 3 ]
Morfología
Las Diopsidae son moscas de tamaño pequeño a mediano, que varían entre aproximadamente 4,0 y 12,0 mm de longitud. Sus cabezas son subtriangulares, con pedúnculos oculares transversales en todos los géneros excepto en los géneros africanos Centrioncus y Teloglabrus . La cabeza suele estar escasamente cubierta de pelos y carece de vibrisas (bigotes). [ 7 ]
La porción posterior del metatórax de la mosca , o escutelo , tiene un par de procesos robustos, y a menudo el laterotergito (una de las numerosas aletas laterales) del postnoto (un pequeño esclerito dorsal en el tórax del insecto posterior al notum ) tiene una protuberancia en forma de cúpula o un proceso espinoso. Los fémures anteriores de las patas son robustos, con espinas ventrales. Los machos adultos han perdido los tergitos siete y ocho, y el séptimo esternito forma una banda ventral completa . [ 7 ]
Las moscas de ojos pedunculados, como su nombre lo indica, suelen poseer pedúnculos oculares (excepto en los dos géneros mencionados anteriormente). Sus ojos se encuentran en proyecciones a los lados de la cabeza, y las antenas están ubicadas en los pedúnculos oculares, a diferencia de las moscas de ojos pedunculados de otras familias. Aunque tanto los machos como las hembras de la mayoría de las especies tienen pedúnculos oculares, estos son mucho más largos en los machos, un dimorfismo sexual que se cree que se debe a la selección sexual . [ 8 ] Una característica bastante notable de las moscas de ojos pedunculados es su capacidad, poco después de emerger de sus pupas, de ingerir aire a través de su cavidad oral y bombearlo a través de conductos en la cabeza hasta las puntas de los pedúnculos oculares, alargándolos así mientras aún son blandos y transparentes. [ 9 ]
Taxonomía
Las moscas de ojos pedunculados verdaderas pertenecen a la familia Diopsidae, descrita por primera vez por Fothergill , [ 10 ] con el género Diopsis nombrado por Carl Linnaeus en 1775. [ 11 ] La familia Diopsidae está contenida dentro del orden Diptera y el suborden Cyclorrhapha ; [ 12 ] se divide en dos subfamilias:
- Centrioncus Speiser, 1910
- Teloglabrus Feijen, 1983
El género africano Centrioncus (antes ubicado en Sepsidae , pero luego trasladado a Diopsidae) fue recomendado en su momento para ser tratado como una familia separada, Centrioncidae, un grupo hermano de los diopsidos, [ 13 ] pero desde entonces este linaje generalmente ha sido tratado como una subfamilia. [ 14 ]
Diopsinae


El Sistema Mundial de Información sobre la Biodiversidad incluye: [ 15 ]
- Cladodiopsis Séguy, 1949
- Cobiopsis Feijen, 1989
- Cyrtodiopsis Frey, 1928
- Diasemopsis Rondani, 1875
- Diopsina Curran, 1928
- Diopsis Linnaeus, 1775
- Eosiopsis Feijen, 2008
- Eurydiopsis Frey, 1928
- Madagopsina Feijen, Feijen & Feijen, 2017
- Megalabops Frey, 1928
- Pseudodiopsis Hendel, 1917
- Sinodiopsis Feijen, 1989
- Sphyracephala Say, 1828
- Teleopsis Rondani, 1875
- † Prosphyracephala Hennig, 1965
Visión
A pesar de la morfología inusual del ojo, cada ojo compuesto ve una región del espacio que se extiende sobre más de un hemisferio en todas las direcciones. Por lo tanto, se produce una amplia superposición binocular, con aproximadamente el 70% de los omatidios de cada ojo teniendo un omatidio binocular compañero en el ojo opuesto que ve en la misma dirección. [ 16 ] [ 17 ] El campo binocular es más extenso en el cuadrante frontoventral, donde alcanza más de 135°, y es más pequeño en la región dorsal. El comportamiento de las moscas de ojos pedunculados está muy determinado por la visión. Durante el día, los territorios temporales pueden ser defendidos por comportamiento amenazante. Al anochecer, los animales se reúnen en pequeños grupos en estructuras filiformes seleccionadas, regresando al mismo sitio cada día. Cuando los machos de tamaño similar se encuentran dentro de dicho grupo, pueden participar en peleas ritualizadas (o ocasionalmente peleas de contacto). Los competidores son expulsados por el macho dominante. Es más probable que los congéneres provoquen una reacción de amenaza o huida cuando se encuentran a una distancia de unos 50 mm, y las reacciones a moscas de juguete y reflejos en un espejo también ocurren aproximadamente a esta distancia. [ 16 ]
Apareamiento
Las moscas de ojos pedunculados se posan por la noche en los pelos radiculares que cuelgan junto a los arroyos. El apareamiento suele tener lugar al amanecer en las proximidades de sus refugios. Las hembras muestran una fuerte preferencia por posarse y aparearse con machos con pedúnculos oculares más largos, y los machos compiten entre sí para controlar las agregaciones de lekking mediante una contienda ritualizada. Esta contienda implica que los machos se miren de frente y comparen la envergadura relativa de sus ojos, a menudo con las patas delanteras separadas, posiblemente para enfatizar la longitud de sus pedúnculos oculares. [ 18 ] Los machos de moscas de ojos pedunculados con pedúnculos oculares largos obtienen ventajas de apareamiento tanto por la elección de la hembra como porque son más capaces de competir con los machos rivales. [ 4 ] [ 19 ]
Selección sexual
Aunque la evolución de rasgos masculinos exagerados como resultado de la elección de pareja por parte de las hembras fue en un momento controvertido, los Diopsidae ahora se consideran un ejemplo clásico de animales que exhiben rasgos seleccionados sexualmente. [ 8 ] [ 20 ] [ 21 ] Una visión sostiene que los ornamentos masculinos coevolucionan con las preferencias femeninas. La selección de una pareja ornamentada hace que los genes que influyen en la expresión del rasgo masculino seleccionado y los genes que codifican la preferencia femenina por este rasgo se transmitan a la descendencia. [ 22 ] [ 23 ] Este proceso crea un desequilibrio de ligamiento entre los alelos seleccionados , y la magnitud de las correlaciones genéticas resultantes influye en los resultados evolutivos. Si la correlación genética es alta en relación con la heredabilidad del ornamento masculino, entonces puede ocurrir un proceso descontrolado que conduce a rasgos seleccionados sexualmente extremos, como la increíble envergadura ocular observada en las moscas macho de ojos pedunculados. De lo contrario, el rasgo y la preferencia por el rasgo aumentan hasta que la selección natural en contra de una mayor elaboración del rasgo equilibra la selección sexual . [ 22 ]

La morfología extrema que exhiben las moscas de ojos pedunculados (especialmente los machos) se ha estudiado con el fin de respaldar la hipótesis de que los rasgos masculinos exagerados podrían evolucionar a través de la elección de pareja por parte de las hembras y que la selección de ornamentos masculinos debería provocar una respuesta correlacionada en las preferencias femeninas. Los investigadores observaron que las moscas se posaban a lo largo de las riberas de los arroyos en la Malasia peninsular y que los machos con mayor envergadura ocular estaban acompañados por más hembras que los machos con menor envergadura ocular. De enero a octubre, los investigadores contaron machos y hembras en 40 pelos radiculares a lo largo de un tramo de 200 m de ribera para confirmar esta observación. [ 24 ]
experimentos de selección sexual
Los investigadores recolectaron moscas de ojos pedunculados y observaron su comportamiento en condiciones de laboratorio. En el laboratorio, se evaluó la envergadura de los ojos, la longitud corporal, la edad y la fecundidad de cada individuo . [ 25 ] Se realizaron observaciones de pares de machos con diferente envergadura de ojos pero con longitud corporal similar para cuantificar la elección de pareja en presencia y ausencia de interacciones entre machos. Los machos de prueba con las proporciones de envergadura de ojos a longitud corporal más largas o más cortas se aparearon con 25 hembras elegidas al azar. Wilkinson y Reillo luego evaluaron la elección de las hembras en presencia y ausencia de competencia entre machos y en presencia de machos con envergaduras de ojos anormalmente largas y anormalmente cortas. [ 24 ]
Los machos se dispersaron, mientras que las hembras se agruparon en ciertas áreas de la jaula. Como se observó antes del estudio, los investigadores encontraron que el número promedio de hembras por macho aumentaba con la envergadura ocular del macho en agregaciones de moscas de ojos pedunculados recolectadas en el campo. En condiciones de laboratorio, los investigadores encontraron que las preferencias de las hembras por las características de los machos cambiaban a medida que cambiaban las características sexuales de los machos. Después de 13 generaciones de selección artificial, encontraron que las hembras de la línea de machos con envergadura ocular larga (es decir, hembras cuyos padres tenían envergadura ocular larga) preferían la envergadura ocular larga tanto en los machos seleccionados como en los machos que no fueron criados mediante selección artificial, mientras que las hembras de la línea de machos con envergadura ocular corta (es decir, hembras cuyos padres tenían envergadura ocular corta) encontraban la envergadura ocular corta como la más atractiva, incluso por encima de los machos con envergadura ocular larga. Dado que los investigadores mantuvieron a las hembras separadas de los machos antes de la selección de pareja, el hallazgo apoyó la hipótesis de que el cambio en la elección de pareja de las hembras tenía una base genética y no era aprendido. De este modo, las moscas de ojos pedunculados han podido desarrollar un rasgo sexual en los machos que se corresponde directamente con rasgos que afectan las decisiones de apareamiento tomadas por las hembras. [ 24 ]
Selección de hándicap
Sin embargo, la evolución de la morfología extrema en las moscas macho y la correspondiente evolución de la preferencia femenina por estas características como efecto de la selección sexual es solo una parte del panorama. [ 26 ] Los modelos de desventaja de la selección sexual predicen que los ornamentos sexuales masculinos tienen una fuerte expresión dependiente de la condición, y esto permite a las hembras evaluar la calidad genética del macho. [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]
La variación genética subyace a la respuesta al estrés ambiental, como la calidad variable del alimento, de los ornamentos sexuales masculinos, como el aumento de la envergadura ocular, en la mosca de ojos pedunculados. [ 26 ] Algunos genotipos masculinos desarrollan una gran envergadura ocular en todas las condiciones, mientras que otros genotipos la reducen progresivamente a medida que las condiciones ambientales se deterioran. Varios rasgos no sexuales, incluyendo la envergadura ocular femenina y la longitud de las alas de machos y hembras, también muestran una expresión dependiente de las condiciones, pero su respuesta genética se explica completamente por la relación con el tamaño corporal. A diferencia de estas características, la envergadura ocular masculina aún revela variación genética en respuesta al estrés ambiental después de tener en cuenta las diferencias en el tamaño corporal. Por lo tanto, se podría inferir que estos resultados respaldan firmemente la conclusión de que la elección de pareja por parte de las hembras produce beneficios genéticos para la descendencia, ya que la envergadura ocular actúa como un indicador veraz de la aptitud del macho . La envergadura ocular, por lo tanto, se selecciona no solo en función del atractivo, sino también porque demuestra buenos genes en las parejas. [ 26 ]
Además, algunas poblaciones de hembras de mosca de ojos pedunculados portan un gen de impulso meiótico en sus cromosomas X que causa proporciones sexuales sesgadas hacia las hembras . [ 32 ] En estas poblaciones, los machos que portan un gen para suprimir el impulso meiótico del cromosoma X tienen pedúnculos oculares más largos. Por lo tanto, las hembras que se aparean con estos machos obtienen un beneficio genético directo al producir descendencia masculina en una población sesgada hacia las hembras. En otras palabras, el gen para pedúnculos oculares largos está ligado a un gen que hace que los machos engendren más descendencia masculina. [ 33 ] Alternativamente, los pedúnculos largos pueden indicar fertilidad, tal vez al alentar a las hembras a usar el esperma de un macho de pedúnculos largos para producir hijos más fértiles. [ 33 ]
Referencias
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Enlaces externos
- Familia Diopsidae al final de su vida
- Grupo de Investigación de la Mosca de Ojos Pedúnculos
- El laboratorio de Gerald Wilkinson
- Wiki de información sobre plagas
- Diopsidae