Los insectos palo son animales herbívoros con una dieta en su totalidad vegetariana.

Existen algunas especies que son muy selectivas y sólo se alimentan de un tipo muy concreto de plantas. Los ejemplares de Leptynia hispanica que viven en la Península Ibérica, por ejemplo, tiene como planta nutricia las hinestas (Sarothamnus scoparius).
Sin embargo, no todos los insectos palo tienen una dieta tan selectiva. Por ejemplo, los insectos palo de la especie Clonopsis gallica, los podemos ver posados sobre distintos tipos de arbustos espinosos, como zarzamoras (Rubus ulmifolius), rosales silvestres (Rosa canina) o endrinos (Prunus spinosa), entre otros muchos.

Lógicamente, la especie vegetal escogida como alimento o planta nutricia depende de la zona geográfica en la que se encuentre el animal, es decir, depende de la disponibilidad.
Retomando el ejemplo de Leptynia hispanica, los especímenes que habitan en la Península Ibérica se alimentan fundamentalmente de hiniestas, sin embargo, aquellos otros insectos palo de la misma especie pero que se encuentran repartidos por otros puntos tienen como planta nutricia principal una especie distinta. Por ejemplo, los Leptynia hispanica que se encuentran repartidos por la zona provenzal limitando con Italia, se alimentan sobre todo de aliaga negra (Calycotome spinosa) muy habitual en esta zona y, en general, en las zonas de matorral mediterráneo occidental.

Los insectos palo presentan la particularidad (bastante habitual en el mundo de los insectos, por otra parte) de reproducirse por partenogénesis cuando la presencia de alguno de los dos sexos es rara (en el caso de los insectos palo, normalmente, faltan machos).
En muchas especies, incluso, no existen individuos macho de insecto palo (son más pequeños y más delgados que las hembras), por lo que la reproducción vía partenogénesis (sin la participación de un espermatozoide en el proceso de la fecundación del óvulo) es algo obligado.
La partenogénesis, no obstante, implica una menor tasa de supervivencia de los huevos respecto a aquellos obtenidos por reproducción sexual. El porcentaje de eclosiones obtenidos por este tipo de reproducción es menor a la reproducción de tipo sexual.

Los huevos puestos en un número variable según la especie, de 80 a 500 huevos, están dotados de un opérculo.
El opérculo es una estructura que recuerda a una tapadera y que facilita la salida del huevo por parte de la cría, y más teniendo en cuenta que los huevos de los insectos palo son extremadamente duros (están parcialmente calcificados).
Los huevos de estos insectos están protegidos, por una gruesa cubierta, de los efectos ambientales, sobre todo de los golpes. Ya en el mismo momento de abandonar el cuerpo materno, son sometidos a una impactante experiencia cuando la madre los deja caer literalmente sobre el suelo, como en Clonopsis gallica, Carausius morosus o muchas tantas. Sin embargo, en otras especies, como Exatosoma tiaratum, es todavía mayor el golpe que reciben en ser puestos, ya que la madre los expulsa con gran fuerza, lo que, lógicamente, implica una mayor protección del embrión y la cubierta de los huevos de estos insectos palo todavía es más gruesa.

No obstante, abandonar a su suerte los huevos depositándolos en el suelo no es la estrategia única de los insectos palo. Desde fijar los huevos al reverso de las hojas, para evitar que sean vistos por los depredadores, hasta adherirlos a otro insecto palo para repartirlos a otros lugares son algunas de los sistemas que utilizan estos animales para lograr un mayor éxito biológico cuando han de llevar a cabo la puesta, además de los ya mencionados.

Los insectos palo tienen una metamorfosis de tipo incompleta (o hemimetábola). Los insectos palo son animales hemimetábolos en contraposición a los insectos con metamorfosis completa o holometábolos, la mayoría, como las mariposas, los escarabajos o las moscas.
Como consecuencia del tipo de metamorfosis de los insectos palo, las crías de estos animales (ninfas) son muy parecidas a los individuos adultos puesto que experimentan pocos cambios a lo largo de su vida ninfal. De hecho, estos animales al nacer son bastante grandes, si los comparamos con los pequeñitos huevos de donde han salido.

En los ejemplares obtenidos por partenogénesis es frecuente que se desarrollen individuos con ginandromorfismo (o hermafroditas) cuando el proceso de incubación de los huevos se ha dado a altas temperaturas.
Los insectos palo con este tipo de hermafroditismo no se pueden reproducir por reproducción sexual (por apareamiento). Este extraño fenómeno llamado ginandromorfismo se debe a una anomalía genética que concede a las hembras características de macho o viceversa, porque, en realidad, un individuo con ginandromorfismo tiene características sexuales tanto de macho como de hembra.

En Europa, no se encuentra ninguna especie de insecto hoja. No sucede lo mismo con los insectos palo, ya que existen algunas especies europeas, que se distribuyen por la Europa Meridional (la parte mediterránea), que son Clonopsis gallica, Bacillus rossi y Leptynia hispanica (todas estas presentes en la Península Ibérica).
No obstante, la gran mayoría de estos insectos viven en las zonas tropicales del planeta, en América del Sur y en el sureste asiático.

De hecho, en todo el mundo, existen unas 11 familias de fásmidos, 2 de las cuales (Bacílidos y Fasmátidos) son de ámbito europeo.
En total, se cuentan unas 2500 especies de fásmidos (incluyendo a los insectos hoja).

Como ya se ha comentado, la forma de los insectos palo, el tipo de movimientos en el desplazamientos o la forma de sus huevos son estrategias para evitar ser descubiertos por sus enemigos y, de este modo, escapar a los ataques de sus depredadores.
Sin embargo, estas no son ni mucho menos las únicas estrategias de los insectos palo para defenderse de muchos enemigos potenciales.

Algunas especies concretas de insecto palo tienen una coloración más oscura en llegar la noche que se vuelve a aclarar con la salida del sol debido a la migración de los gránulos pigmentarios desencadenado por el aumento o disminución de la luz y humedad.

Por otra parte, cuando los insectos palo de muchas especies distintas son descubiertos se dejan caer al suelo y permanecen totalmente inmóviles en un estado cataléptico (como si estuviese en muertos) con las patas totalmente estiradas hacia los lados opuestos de la cabeza para parecer todavía más un elemento inerte, un palo caído por el viento.
Este extraño fenómeno que experimentan los insectos palo se denomina fenómeno de inmovilidad refleja, porque está desencadenado por el propio golpe

No obstante, los sistemas de defensa no se basan únicamente en ser lo menos visibles para sus enemigos.
En este sentido, las especies Eurycantha calcarata, Haaniella echinata o Haaniella dehaanii cuando son acosadas por algún animal levantan el abdomen manteniendo el equilibrio con las patas anteriores (como si hiciesen el pino) y mantienen bien estiradas las posteriores para parecer más grandes de lo que son. A su vez, estos animales separan y cierran las extremidades posteriores con intenciones ofensivas.
Estos mismos animales son muy distintos físicamente a los demás insectos palo, mucho más robustos, están dotados de espinas repartidas por el dorso para facilitarles a los animales insectívoros la tarea de engullirlos.

Algunas especies, como las de las pertenecientes al género Haaniella o la especie Anisomorpha buprestoides, expulsan unas sustancias químicas repelentes cuando se encuentran amenazados por un depredador. Esta clase de insectos palo expulsan unas sustancias disuasorias que son de olores fuertes y desagradables.
Si el enemigo del insecto palo a pesar del fuerte olor que desprende (junto con la postura de intimidación de los Haaniella) todavía se resiste en alejarse de él e intenta devorarlo le producirá la sustancia secretada por el insecto palo una sensación de quemazón porque esta clase de sustancias que tienen los insectos palo usadas como sistema defensivo normalmente se trata de sustancias ácidas que irritan las mucosas (como la bucal, si entra en contacto con la boca cuando intenta devorarlo).

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