La osmorregulación en los insectos

Los túbulos malpighianos son estructuras especializadas que se encuentran en los sistemas digestivos de muchos artrópodos, incluyendo la mayoría de los insectos, que manejan la excreción y la osmorregulación. Los túbulos se organizan típicamente en pares y tienen una estructura enrevesada que aumenta su superficie.

Los túbulos malpighianos se extienden desde el tracto digestivo, típicamente el área entre el intestino medio y el intestino grueso, entrando en la hemolinfa, una mezcla de sangre y líquido intersticial que se encuentra en insectos y otros artrópodos, así como en la mayoría de los moluscos.

A diferencia de otros sistemas excretores, los procesos excretores de los túbulos de Malpighian carecen de un paso de filtración. Los desechos metabólicos, como el ácido úrico, se difunden en los túbulos desde la hemolinfa.

Los túbulos están revestidos con una capa de epitelio de transporte. Estas células epiteliales especializadas contienen bombas que transportan activamente iones, como sodio (Na⁺) y potasio (K⁺), desde la hemolinfa hasta el interior del tubo, llamado lumen. La ósmosis permite que el agua siga a los iones hacia el interior de los túbulos pasivamente.

Desde el lumen tubular, el agua, los iones y los desechos viajan desde el intestino hasta el recto. Sobresalen microvellosidades diminutas que recubren el interior de los túbulos y ayudan a maximizar el acoplamiento soluto-agua y la propulsión de cristales de ácido úrico a través de los túbulos.

En el recto, las glándulas especializadas bombean muchos de los iones de nuevo a la hemolinfa. La osmosis de nuevo permite que el agua siga los iones de vuelta a la hemolinfa pasivamente. Los residuos nitrogenados restantes, que consisten principalmente en ácido úrico concentrado, pueden entonces ser excretados del recto como una pasta o polvo, junto con heces. Este sistema de reciclaje de agua e iones permite efectivamente al animal conservar el agua en ambientes deshidratantes como los desiertos.

El número de túbulos malpighianos varía según las especies, las etapas del desarrollo e incluso los individuos. Por ejemplo, las hormigas obreras de las especies Crematogaster lineolata y Myrmicina americana tienen alrededor de 5 túbulos malpighianos, mientras que las langostas del desierto (Schistocerca gregaria) tienen ¡alrededor de 250!