Biodiversidad de cantaroideos (Coleoptera: Elateroidea [Cantharidae, Lampyridae, Lycidae, Phengodidae, Telegeusidae]) en México

Biodiversity of cantharoids (Coleoptera: Elateroidea [Cantharidae, Lampyridae, Lycidae, Phengodidae, Telegeusidae]) in Mexico

Santiago Zaragoza-Caballero y Cisteil X. Pérez-Hernández

Departamento de Zoología, Instituto de Biología, Universidad Nacional Autónoma de México. Apartado postal 70-153, 04510 México, D. F., México. zaragoza@ibiologia.unam.mx

Resumen

Se actualiza el conocimiento de la diversidad de los 79 géneros y 631 especies de coleópteros con tegumento blando (Cantharidae, Lampyridae, Lycidae, Phengodidae y Telegeusidae) registrados en territorio nacional. Se comentan características morfológicas, ecológicas, fenológicas, relaciones filogenéticas, casos de endemismo y desarrollo del conocimiento taxonómico de las familias citadas.

Palabras clave: diversidad, Coleoptera, Malacodermes, México.

Abstract

The knowledge on the diversity of 79 genera and 631 species of beetles with soft integument (Cantharidae, Lampyridae, Lycidae, Phengodidae and Telegeusidae) registered in the country is updated. We discuss morphological, ecological, phenological, phylogenetic relationships, endemism and development of the taxonomic knowledge of the mentioned families.

Key words: diversity, Coleoptera, Malacodermes, Mexico.

Introducción

Las familias Cantharidae (Fig. 1), Lampyridae (Fig. 2), Lycidae (Fig. 3), Phengodidae (Fig. 4) y Telegeusidae (Fig. 5), previamente incluidas en Apalytres Dumeril, 1799 (del griego: apales= flexible y elitron= estuche); Malacodermes Latreille, 1829 (del griego: malacos= blando y derma= piel) y Cantharoidea Crowson, 1972, en la actualidad forman parte de la superfamilia Elateroidea Leanch, 1815 (Lawrence y Newton, 1995). Esta superfamilia está integrada por 11 familias; unas con el tegumento endurecido y otras exclusivas del viejo mundo. Constituye un grupo monofilético sustentado por las siguientes sinapomorfías: presencia de 4 tubos de malpigio libres; ausencia de mola mandibular; un par de ocelos u ojos simples, sustituidos en ocasiones por un par de tubérculos laterales; desarrollo muscular que les permite una alimentación extra oral; la pérdida de estructuras bucales como labrum, mola mandibular, lóbulos maxilares y escleritos maxilolabiales y desaparición de suturas en 4 ventritos (Lawrence y Newton, 1995).

En América, estas familias se distribuyen desde el sur de Canadá hasta el norte de Argentina y su mayor diversidad se concentra principalmente en la franja comprendida entre los paralelos 45º N y 38º S.

Se reconocen por la siguiente combinación de caracteres: talla de 1.2 a 43 mm de largo. Cuerpo con el tegumento suave, piloso, aplanado en sentido dorso-ventral, de colores aposemáticos, brillantes, negro-rojizo o negro-amarillento, que funcionan como colores de advertencia. Cabeza cubierta parcial o totalmente por el pronoto, reducida o bien desarrollada, más angosta (Lycostomus, Photinus), tan ancha (Telegeusis) o más ancha (Distremocephalus) que el pronoto, de ordinario más ancha que larga, aunque en Telegeusis es claramente más larga; inserción de las antenas cercana o separada en su base, de 10 a 14 antenómeros, escapo robusto, asentado o no en tubérculos, antenitos del flagelo filiformes, serrados, flabelados y entre los Phengodes con ramas antenales a partir del cuarto; ojos compuestos laterales, reducidos o desarrollados, finamente facetados, de ordinario semiesféricos y con frecuencia más desarrollados entre los machos; sutura frontoclipeal evidente o no visible; partes bucales prognatas, proyectadas o no en un rostro característico de los malacodermos florícolas (Lycus, Chauliognathus); labro de ordinario membranoso; mandíbulas falcadas, con o sin dientes internos, entre los lícidos florícolas reducidas a dentículos; palpos maxilares de 4 palpómeros, el apical securiforme, cilíndrico u ojival, en telegeúsidos tan largo como las antenas o más; galea pilosa o no; los palpos labiales de 1 a 4 palpómeros, con el último de forma variada; con o sin suturas gulares; tentorio con 1, 2 o ninguna fosita visible. Tórax con pronoto tan o más ancho que los élitros, con o sin expansiones laterales, semiesférico, trapezoidal o casi cuadrangular, disco de ordinario convexo, con o sin poros glandulares, con o sin costillas en forma de retícula, ángulos posteriores rectos o agudos; escutelo triangular o en forma de "lengüeta"; élitros largos o cortos, en algunos fengódidos dehiscentes, entre los lícidos con numerosas costillas en forma reticulada, en Telegeusis con granulaciones posteriores y entre los lampíridos con numerosos poros glandulares marginales; alas posteriores presentes en todos los lícidos y cantáridos, reducidas en algunos lampíridos braquípteros o ausentes en muchas hembras de lampíridos y todas las de fengódidos, con pocas venas, no plegadas bajo los élitros, con las células radial y anal cerradas o abiertas; prosterno generalmente corto, mesosterno mediano, metasterno largo; cavidades coxales anteriores posteriormente abiertas, coxas anteriores y medias cónicas, las primeras cercanas entre sí, las segundas separadas, las posteriores transversas, trocánter oblicuo, fémures y tibias de ordinario aplanadas con o sin espinas apicales; fórmula tarsal 5-5-5, tarsómeros en fengódidos con o sin peines ventrales, con o sin arolium, apicalmente dilatados o no, en lampíridos y cantáridos el tercero y cuarto tarsómero bífidos, uñas simples, a veces dentadas o lobuladas en la parte interna. Abdomen generalmente con 8 ventritos visibles en los machos, 7 en las hembras, con suturas membranosas; ventralmente, en lampíridos y algunos fengódidos, se reconocen órganos emisores de luz; último ventrito más o menos agudo en los machos, emarginado en las hembras; edeago trilobulado, parámeros presentes o no, soldados o libremente articulados, saco interno frecuentemente no visible, flagelo externo en fengódidos; en el ovipositor de cantáridos, lampíridos y lícidos, se reconocen algunas modificaciones en el stilus, coxitos y valviger; en fengódidos las hembras son neoténicas y no presentan esas estructuras, y las hembras de telegeúsidos no se conocen (Boca y Bocakoba, 2010; Lawrence, 2010; Costa y Zaragoza, 2010; Braham, 2010; Ramsdale, 2010).

Biología y ecología. Los cantaroideos son más abundantes en épocas lluviosas. Los adultos viven poco tiempo y la mayoría ya no se alimenta. Los cantáridos viven miriápodos. Dependiendo de la temperatura ambiente, se les localiza en la superficie del suelo o hasta 20 cm de profundidad, sea entre la hojarasca, debajo de cortezas o en troncos en vías de degradación.

Estos escarabajos de cuerpo blando son habitantes de bosques, sabanas, pastizales, algunos cantáridos alcanzan zonas áridas, no se encuentran en áreas polares ni en los altos picos. Generalmente se encuentran sobre las matas, el follaje o en las flores. La mayoría de lícidos y cantáridos son de hábitos diurnos, en tanto que la mayoría de lampíridos son nocturnos, lo mismo que fengódidos y telegeúsidos, los cuales son atraídos por la luz. Los lampíridos inician su vuelo en el crepúsculo vespertino; los lícidos, en las primeras horas del día; fengódidos y telegeúsidos vuelan cerca de la media noche.

Cantáridos, lampíridos y lícidos tienen colores aposemáticos, que combinan negro con rojizo, naranja o amarillo, colores de advertencia utilizados como medida defensiva o repelente junto con sustancias tóxicas de olores desagradables liberadas por antenas, élitros, articulaciones fémorotibiales o membranas intersegmentales. Estas características los convierten en organismos imitados por otros insectos que carecen de estas habilidades. Las sustancias tóxicas o repelentes corresponden a ácidos acetilénicos, licídicos, glicéridos y alcaloides (Moore y Brown, 1981) disueltos en la hemolinfa de lícidos y cantáridos, y son liberados en respuesta al ataque de potenciales depredadores. Los lampíridos liberan lucibufaginas junto con la hemolinfa, esteroides que producen efectos eméticos en aves y anfibios. Algunas especies que no pueden metabolizar estos compuestos los incorporan a su organismo al alimentarse de otras que sí tienen esa capacidad, como los cerambícidos del género Elytroleptus o los lampíridos del género Photuris que se alimentan de Lycus (Lycidae) y Photinus (Lampyridae), respectivamente. En general, todos liberan feromonas como atrayentes sexuales. Entre los cantaroideos puede encontrarse mimetismo de tipo batesiano, mülleriano o mertensiano (Boca y Bocakoba, 2010; Lawrence, 2010; Costa y Zaragoza, 2010; Braham, 2010; Ramsdale, 2010). También entre lampíridos existe un mimetismo intergenérico, en el que las señales que emiten las hembras de Photinus son imitadas por hembras de Photuris que depredan a machos de Photinus cuando acuden al llamado sexual (Lloyd, 1965).

La superfamilia Elateroidea ha desarrollado diversas estrategias evolutivas; unas de carácter defensivo, como la habilidad de producir sonidos secos (Cerophytidae, Eucnemidae, Throscidae y Elateridae), y la que conlleva la poca esclerotización del cuerpo, que permite el desarrollo de sistemas glandulares y patrones de coloración aposemática, como en los Cantharidae, Lampyridae, Lycidae, Phengodidae y Telegeusidae (Cantharoidea de Crowson, 1972) (Lawrence et al., 2010).

Diversidad

El estudio de estos coleópteros lo inició Linneo en 1767 con la descripción de 3 especies de lampíridos de México. Henry S. Gorham y George C. Champion (1880-1915), entre otros, dieron a conocer más de 200 especies mexicanas en la Biologia Centrali Americana. Maurice Pic contribuye con 77 especies (1900-1935) y Walter Wittmer (1963-1990) aumenta el censo con 49 especies. Entre 1975 y 2008 Santiago Zaragoza-Caballero, dio a conocer otras 158 especies. El desarrollo del conocimiento de cantaroideos en nuestro país se muestra en el Cuadro 1 y en la figura 6.

Se estima que en el mundo están descritas unas 11 961 especies pertenecientes a 416 géneros de cantaroideos. En México se han registrado 631 especies y 79 géneros, que representan tan sólo el 5% del total de escarabajos de tegumento blando y que corresponden a Cantharidae (223), Lampyridae (164), Lycidae (168), Phengodidae (63) y Telegeusidae (11). El desglose de riqueza por géneros, especies y endemismos, así como los respectivos porcentajes para cada familia en el contexto mundial se concentran en el Cuadro 2.

Las cifras anteriores son significativamente altas si se comparan con las registradas en el siglo XIX por Gorham (1880-1884), quien nombra 178 especies en 47 géneros para México, que corresponden a Cantharidae (65), Lampyridae (59), Lycidae (48) y Phengodidae (6) (Zaragoza y Mendoza, 1996). El incremento es resultado de estudios recientes que se han realizado en nuestro país. Distribución. Del territorio nacional, se tienen 1 566 registros de 631 especies de cantaroideos, los cuales se distribuyen así: Cantharidae (534), Lampyridae (457), Lycidae (443), Phengodidae (116) y Telegeusidae (15) (Cuadro 3). Los estados con mayor riqueza de cantaroideos son: Veracruz (225), Oaxaca (162), Chiapas (116) y Morelos (113), que contrastan con Zacatecas y Aguascalientes, donde hay únicamente 4 y 2 registros, respectivamente. La familia Cantharidae tiene su mayor riqueza en Veracruz (66), Oaxaca (64) y Guerrero (50) y no se ha recolectado en Baja California Norte, Yucatán y Zacatecas. Lampyridae es más rica en Veracruz (76), Oaxaca (40) y Chiapas (40), no se tienen registros en Aguascalientes, Tlaxcala y Zacatecas. Lycidae se ha registrado en todos los estados; su mayor riqueza la tiene en Veracruz (64), Guerrero (45) y Oaxaca (36), y la menor en Aguascalientes y Baja California, con 1 sólo registro. Los Phengodidae tienen mayor riqueza en Veracruz (18) y Colima (8), mientras que en Baja California, Campeche, Guanajuato, Quintana Roo y Zacatecas no se han registrado. En Baja California Sur, Colima, Jalisco y Sonora se han recolectado 2 especies de Telegeusidae y de otros 7 estados se tiene 1 registro. En el Cuadro 3, figura 7 se indican los registros de coleópteros de tegumento blando en México.

Perspectivas. Si bien es cierto que en México se ha avanzado en el conocimiento de los cantaroideos, falta mucho por conocer sobre su riqueza. En la mayoría de los estados mexicanos falta trabajo de campo; en particular Aguascalientes, Zacatecas y Baja California, por citar algunos. Aunque aparentemente los estados que fueron rutas obligadas por el comercio de México con el mundo son los más diversos, no se puede soslayar que en el sureste mexicano hay una riqueza considerablemente mayor, debido a que este grupo tiene una distribución tropical. No obstante, en Campeche, Quintana Roo y Yucatán los registros son escasos.

De acuerdo con las estimaciones de la riqueza de cantaroideos para nuestro país, calculada para este trabajo con el programa Species accumulation (Díaz-Francés y Soberón, 2005), con registros de la literatura y las bases de datos electrónicas (GBIF, 2012; UNIBIO, 2012; nos falta por conocer entre 57.10 y 63.54%, según los modelos exponencial y de Clench, respectivamente. Las familias mejor conocidas son Cantharidae y Lampyridae (Cuadro 4).

Al Dr. Fernando Álvarez, por la invitación para participar en éste número especial de la Revista Mexicana de Biodiversidad. A Enrique Ramírez García y a Susana Guzmán Gómez por la toma de las fotografías 1-3 y 4-5, respectivamente.

Literatura citada

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