El bosque húmedo tropical alberga innumerables especies de animales, sobre todo especies de tamaño relativamente pequeño. Gran parte de las especies presentes pueden trepar o volar, lo que les permite refugiarse en los árboles y aprovechar los nichos y recursos que están disponibles en ellos.
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Muchos animales del bosque húmedo adoptan coloraciones de advertencia, que le señalan a sus enemigos que son venenosos o de mal sabor. Otros animales, en particular entre los insectos, suelen copiar los diseños de las especies venenosas, para que los depredadores no los molesten. Otros simplemente tienen coloraciones y diseños que se confunden con su entorno, permitiéndoles pasar desapercibidos. Este conjunto de fenómenos es conocido como mimetismo y encuentra su máximo desarrollo en el bosque húmedo tropical.
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Este ecosistema es la tierra de los insectos más grandes y vistosos, incluyendo varias especies de mariposas, escarabajos, cucarachas, mantis, etc. Otros invertebrados también alcanzan aquí gran tamaño, por ejemplo, los milpiés y ciempiés, los alacranes, las tarántulas, los Amblypygidae y algunas lombrices de la familia Glossoscolecidae.
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El monótono canto de las chicharras (Cicadidae) contribuye a ambientar el bosque día y noche. Las hormigas son muy comunes y se encuentran muy diversificadas: incluyen especies tan vistosas como las hormigas arrieras o cortahojas (Attini) y las carnívoras hormigas legionarias (Ecitoninae.) Las abejas silvestres contribuyen a la polinización de muchas especies de plantas en todos los estratos del bosque. Y las mariposas alcanzan gran belleza y diversidad, destacándose las brillantes Morpho azules, las Agrias del dosel del bosque y especies de Heliconiinae, Ithomiinae, Papilionidae y Riodininae.
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En las charcas, quebradas y ríos que atraviesan el bosque habita una sorprendente cantidad de peces, predominando las especies de los órdenes Characiformes (peces “normales”, con escamas) y Siluriformes (bagres y afines); en estos lugares también se observan cangrejos de agua dulce de las familias Trichodactylidae y Pseudothelphusidae.
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Los anfibios son diversos; sobresalen las ranas y sapos, con muchas especies que son activas durante el día. Entre las más vistosas están las ranas venenosas (Dendrobatidae), que, con sus brillantes colores, advierten a los depredadores de las mortales toxinas que secreta su piel. Otros grupos importantes de anfibios son las ranas terrestres (Leptodactylidae), las ranas arborícolas (Hylidae), las ranas de cristal (Centrolenidae) y los sapos (Bufonidae), además de las cecilias (Caeciliaidae), que parecen grandes lombrices y viven enterradas en el suelo o bajo piedras y algunas especies de salamandras (Bolitoglossa) que se encuentran en la región Pacífica y laderas bajas de los Andes.
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Los reptiles son igualmente diversos, sobresaliendo numerosas especies de serpientes, algunas de ellas muy venenosas como por ejemplo las mapanás y otras especies de la familia Viperidae y las corales (Micrurus). Los lagartos son abundantes y van desde diminutos gecos de costumbres nocturnas hasta las grandes iguanas que se asolean junto a los cursos de agua. También hay varias especies de tortugas, babillas y caimanes.
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Entre las aves destacan especies grandes y muy ornamentales como guacamayas, loros y tucanes, habitantes del dosel del bosque. Las grandes águilas arpía (Harpia harpyja) y miquera (Morphnus guianensis) patrullan silenciosamente el dosel, donde son los depredadores de mayor tamaño. En el piso y en los árboles se mueven diversas especies de paujiles y pavas de monte (Cracidae). Además de estas y otras especies de gran tamaño, en el bosque húmedo tropical habitan cientos de especies de aves pequeñas, sobresaliendo por su diversidad los atrapamoscas (Tyrannidae), los hormigueros (Thamnophilidae), las tangaras (Thraupidae) y los colibríes (Trochilidae.)
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Más de la mitad de las especies de mamíferos presentes en una determinada localidad de bosque húmedo tropical pueden ser murciélagos y estos constituyen el grupo más importante de mamíferos de este ecosistema. Los murciélagos vampiros son minoría: hay 3 especies y de estas sólo una puede morder a los seres humanos. La inmensa mayoría de murciélagos se alimentan, según las especies, de insectos, frutos, peces, ranas y otros animales.
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Sobresalen los mamíferos trepadores, representados por animales como los monos, perezosos, martejas (Potos flavus), puerco espines, ardillas y varios marsupiales (chuchas o faras). En tierra habitan el jaguar, el puma, las dantas (Tapirus) y los saínos (Pecari tajacu, Tayassu pecari), además de varias especies de roedores, incluyendo ratas y ratones, ñeques (Dasyprocta) y guaguas (Agouti paca.)
