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Universidade Federal de Sergipe - UFS Prof. Gustavo Luis Hirose Introdução • Diversidade • Sucesso evolutivo • Radiação adaptativa Morfologia • Divisões do corpo • Cabeça (estruturas) •Tórax (segmentos) •Pernas (divisões) •Asas (tipos) •Abdome (Segmentação)•Abdome (Segmentação) Anatomia interna •Sistema digestório •Sistema excretor •Sistema circulatório •Sistema respiratório •Sistema nervoso •Sistema endócrino •Sistema reprodutor Desenvolvimento e ecologia • Desenvolvimento •Coevolução •Parasitismo •Insetos sociais Filo ArthropodaFilo Arthropoda Subfilo HexapodaSubfilo Hexapoda Classe InsectaClasse Insecta �Cerca de 890.000 espécies (Brusca & Brusca, 2007)(Brusca & Brusca, 2007) �Fósseis datam origem à 390 milhões de anos atrás. � Sucesso evolutivo �nº de espécies � número de indivíduos em cada ecossistema � radiação adaptativa (extensão geográfica) • Características morfológicas: permitiram colonização de vários habitats (ausentes apenas na zona subtidal marinha) �revestimento quitinoso do corpo (cera) � asas (extensões do exoesqueleto) � traquéias �capacidade de vôo (dobramento das asas emrepouso) � ciclo de vida curto �cório – revestimento dos ovos �desenvolvimento indireto (holometabolos) � Corpo dividido em três tagmas � Cabeça: (3 a 7 segmentos) olhos, antenas, peças bucais � Tórax: (3 segmentos) pernas, asas � Abdome: (9 a 11 segmentos) normalmente sem apêndices Forti, L. C. 2009 �������� Planos corpóresPlanos corpóres �������� Cabeça (Formada por 3 a 7 segmentos, normalmente 6Cabeça (Formada por 3 a 7 segmentos, normalmente 6)) Forti, L. C. 2009 �������� Antenas (2Antenas (2°° segmento da cabeça)segmento da cabeça) Principais tipos de antenas. A) Filiforme. B) Moniliforme. C) Clavada. D) Capitada. E) Imbricada. F) Fusiforme. G) Serreada. H) Estiliforme. I) Flabelada. J) Plumosa. K) Setácea. L) Pectinada. M) Lamelada. N) Geniculada. O) Aristada. Forti, L. C. 2009 �������� Peças BucaisPeças Bucais São divididas em dois grandes grupos principais de aparelhos bucais: Mastigador (Mandíbulas se movimentam para o lado, alimento sólido). Este tipo é o mais primitivo e comum entre os insetos. Sugador (Peças bucais em forma de probócide, mais alongadas, alimento líquido). http://www.donamorte.blogger.com.br/borboleta2.jpg Mastigador Sugador http://ipt.olhares.com/data/big/39/396955.jpg �������� Peças BucaisPeças Bucais Partes constituintes �1 par de mandíbulas �1 par de maxilas �lábio (segundo par de maxilasfundidas)maxilasfundidas) �labro - extensão da cabeça recobre a mandíbula �hipofaringe- carnosa com cerdas, situada por trás da maxila, próxima a base do lábio • Hipofaringe - Função gustativa e tátil, mais ou menos quitinizada. Muitos insetos tem função de canal salivar. • Labro ou lábio superior – Função: proteção e manutenção dos alimentos que são triturados pela mandíbula (cibário) • Mandíbulas – Função: trituradora, cortadora, • Maxilas – Função: tátil, gustativa, mastigadora outrituradora, cortadora, moedora, perfuradora, modeladora, transportadora e defesa. mastigadora ou perfuradora (muito modificada). Palpos maxilares = função sensorial. • Lábio ou lábio inferior – composto por 4 lobos: submento; mento e pré-mento ou lígula – Função: tátil e retenção dos alimentos (salivário) – Palpos labiais– com 3 segmentos com função sensorial. �������� Direção das peças bucaisDireção das peças bucais De acordo com a direção assumida pelas peças bucais em relação ao eixo longitudinal do corpo, a cabeça pode ser: �������� Tipos de aparelho bucalTipos de aparelho bucal • Triturador ou Mastigador (herbívoros e carnívoros) – Tipo predominante e primitivo – Apresenta todas as peças bucais – Ex: Coleoptera (besouros), Orthoptera (gafanhotos), louva-a-deus (Mantodea), baratas (Blattodea), cupins (Isoptera), tesourinhas(Mantodea), baratas (Blattodea), cupins (Isoptera), tesourinhas (Dermaptera), etc Forti, L. C. 2009http://ipt.olhares.com/data/big/39/396955.jpg �������� Tipos de aparelho bucalTipos de aparelho bucal •• Sugador Sugador • Maxilas modificadas em longo tubo – probócide ou espirotromba – Demais peças atrofiam-se completamente (com excesão dos palpos labiais) – Ex: borboletas, mariposas http://www.donamorte.blogger.com.br/borboleta2.jpg HerbivorosHerbivoros -- Peças bucais modificadas em rostro (da suporte ao estilete) • Estiletes (derivado das maxilas e mandíbulas) perfuram a presa, possui um canal salivar e um alimentar –Cigarras e mosquitos. HematófagosHematófagos -- Mandíbulas modificadas em lâminas que fazem pequenas fatias na pele da presa -Mutucas SugadorSugador--picadorpicador Forti, L. C. 2009Forti, L. C. 2009 �������� Tipos de aparelho bucalTipos de aparelho bucal •• SugadorSugador--MastigadorMastigador – Mandíbulas- mantiveram a morfologia do aparelho mastigador (transportar ou moldar cera) – Maxilas e lábio inferior modificados em aparelhos sugadores (sugar néctar) – Ex: abelhas e mamangavas Forti, L. C. 2009 �������� Tipos de aparelho bucalTipos de aparelho bucal •• SugadorSugador--Lambedor Lambedor Dípteras (mosca doméstica) – Labro pequeno (lobo curto) – Mandibulas e maxilas ausentes – Palpo maxila (função sensorial) – Labio (formaaesponja)– Labio (formaaesponja) Forti, L. C. 2009 �������� Tórax Tórax � Segmentos torácicos (3) � Protórax– 1º segmento unido à cabeça - 1º par de pernas, desprovido de asas � Mesotórax– segmento mediano - 2º par de pernas; 1º par asas � Metatórax– 3º segmento liga-se ao abdome - 3º par de pernas; 2º par asas protórax mesotórax metatórax �������� Pernas Pernas � Plano básico – coxa/ trocanter / fêmur / tíbia/ pré-traso/tarso �Número de pré-traso (tarsômeros) pode variar (até 5 segmentos) �Tarso em forma de garras (podem conter arolios) Forti, L. C. 2009 • Número de tarsômeros –pode variar em cada perna 1 2 3 4 5 Forti, L. C. 2009 ��������AsasAsas • São evaginações da parede do corpo (projeções cuticulares) localizadas dorso lateralmente nas regiões do meso e metanoto. Um par de asas – dípteros Ex: moscas Desprovidos de asas (ápteros) Ex: traças-dos-livros Dois pares de asas – tetrápteros Ex: LepdopteraEx: Lepdoptera A habilidade do vôo varia muito entre os insetos! ��������AsasAsas Principais tipos de asas. A) Asa membranosa coberta com escamas (Lepidoptera). B) Asa tégmina B) Asa tégmina (anterior) e asa membranosa (posterior) (Orthoptera). C) Hemiélitro (Hemiptera: Heteroptera). D) Élitro (Coleoptera). E) Balancin ou halter (posterior) (Diptera). F) Asa franjada (Thysanoptera). Forti, L. C. 2009 • Formigas e os cupins - asas apenas nos seus estágios sexualmente ativos, enquanto os demais membros da sociedade não as possuem. ��������AbdomeAbdome �Segmentos abdominais (9 - 11) + télson (maioria - 10 segmentos visíveis) �Pré-genitais (I – VII). � Genitais (VIII – IX): Fêmea (VIII) e Macho (IX) � Pós-genitais (X - XI) �apêndicesabdominaisadultos → 1 par de cercos com função�apêndicesabdominaisadultos → 1 par de cercos com função sensorial �������� Aparelho Digestivo Aparelho Digestivo • Estomodeu(faringe, esôfago, papo ou ingluvio e proventrículo) • Mesêntero( Cecos e intestino médio) • Proctodeu (intestino posterior formado pelo íleo e colon, reto e ânus) Estomodeu Mesêntero Proctodeu Forti, L. C. 2009 Estomodeu Mesêntero Proctodeu �������� Aparelho Digestivo Aparelho Digestivo Alimento s Tubo Digestivo Forma e complexidade → hábitos alimentares dos insetos Sólidos Líquido s largo/ reto/ curto musculatura desenvolvida Membrana peritrófica – ferimentos mecânicos Longo / estreito dobras – permite o máximo de contato com o alimento líquido �������� Circulação Circulação • Coração tubular dorsal → circulação do fluído hemocelomático (sangue) ; • Sangue transporta nutrientes, resíduos, hormônios, mas nunca gases. Forti, L. C. 2009 Trocas Gasosas • Organismos pequenos - trocas gasosas diretas como ambiente • a maioria dos insetos faz trocas gasosas por um sistema traqueal. • As traquéias são invaginações tubulares extensíveis da parede do corpo, que abrem através da cutícula em poros denominados espiráculos (10 pares) (origem epidérmica). �������� RespiraçãoRespiração Forti, L. C. 2009 �������� ExcreçãoExcreção • Túbulos de Malpighi (projeções próximas ao mesêntero e proctodeu) – Origem ectodérmica; • Glândulas retais agem na absorção de água, aminoácidos, e sais. Forti, L. C. 2009 �������� Sistema nervosoSistema nervoso O sistema nervoso compreende: - Sistema Nervoso Central - Cérebro e 1 par Cordões Nervosos Ventral Forti, L. C. 2009 �������� Sistema nervosoSistema nervoso - Protocérebro ⇒ Lobos ópticos - Deuterocébero ⇒ Lobos antenais - Tritocérebro ⇒ Fronte e Labro Cérebro Forti, L. C. 2009 �������� Sistema endócrinoSistema endócrino Corpora allata: são corpos glandulares pequenos, discretos e pareados, cuja função é secretar hormônio juvenil, regulando a metamorfose e a reprodução. (hormônio Juvenil) Corpora cardiaca: corpos neuroglândulares, que estimulam a atividade secretora das glândulas protorácicas. (Ecdisiotropina) Forti, L. C. 2009 Ecdisona �������� Sistema reprodutorSistema reprodutor Masculino Forti, L. C. 2009 �������� Sistema reprodutorSistema reprodutor Feminino Forti, L. C. 2009 • Dióicos e maioria ovípara • Inseto maduros = imagos • Insetos imaturos = ninfas Cuidado parentalCuidado parental Os jovens são idênticos aos adultos, exceto pelo tamanho e maturidade sexual (insetos apterigotos). Adultos e ninfas apresentam características semelhantes de nicho e competem por recursos. • Hemimetabolia (metamorfose incompleta) - formas jovens são aquáticas e adultos hábitos terrestres e aéreos. As ninfas e os adultos ocupam nichos ecológicos diferentes e não competem por recursos! É característico de Ephemeroptera, Odonata e Plecoptera, os juvenis não apresentam asas, sexualmente imaturos, e não se parecem com os adultos. • Forma juvenis com olhos compostos, antenas, e apêndices alimentares e locomotores semelhantes aos adultos. Estas formas imaturas são denominadas ninfase normalmente apresentam rudimentos de asas. As ninfas e os adultos podem competir entre si por alimentos e recursos. • Holometabolia – metamorfose completa -fase de ovo, larva, pupa e adulto. Ex: Lepidoptera, Diptera, Hymenoptera, Coleoptera, etc... Enorme significado evolutivo nos insetos! O alimento da larva pode ser completamente diferente daquele explorado pelo adulto, e os dois estágios freqüentemente apresentam peças bucais de tipos diferentes, a fim de evitar a competição por alimentos. Das 870.000 espécies descritas, 740.000 são holometábolos Plantas e insetos interagem entre sí de certas formas que são vitais para ambos! Herbívoria Os insetos são os principais predadores de plantas! As plantas desenvolveram defesas químicas e físicas , como: Nicotina, cafeína, taninos, cianetos etc..(quimicos); Espinhos! Muitos insetos, possuem organismos simbiontes no trato digestório para ajudar a digerir a celulose (Bactérias, Fungos e protozoários). (GALHA) Polinização A coevolução foi particularmente marcante entre as plantas que produzem flores e os insetos que as polinizam. Benefício mútuo Os insetos polinizam quase 70% das espécies de vegetais que produzem flores. A grande diversidade estrutural floral, reflete as adaptações para facilitar a polinização. Alguns insetos possuem sua fase adulta como forma parasita, outros sua forma larval e alguns por toda a vida! Pulex irritans Pediculus capitis Phthirus pubis “Chato” Tunga penetrans “Bicho de pé” Dermatobia hominis Míase Malária, Elefantíase, febre amarela etc.... Colheitas são danificadas pelas espécies herbivoras! Vastas somas de dinheiro são gastas no controle dos insetos-praga. As sociedades eussociais são reconhecidas por três características principais: 1. Os membros da sociedade cooperam no cuidado dos juvenis. 2. Há uma divisão reprodutiva de trabalho, na qual os indivíduos estéreis fazem o trabalho físico da sociedade enquanto a reprodução é incumbência dos indivíduos enquanto a reprodução é incumbência dos indivíduos férteis. 3. Existe uma sobreposição de pelo menos, duas gerações, de forma que pais podem ser auxiliados pelos descendentes. Nenhum indivíduo consegue sobreviver independentemente da colonia e nem pode pertencer a uma colônia diferênte daquela qual se desenvolveu. Todos os insetos sociais apresentam algum grau de polimorfismo, e os diferentes tipos são chamados de castas. Castas Castas
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