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BIOTECNOLOGIA no Controle de pragas INSTRUTOR: Samuel Kamphorst 13 de Julho de 2023 CONTROLE DE ARTRÓPODES-PRAGA COM ÁCAROS PREDADORES INTRODUÇÃO Para esse controle de pragas vamos considerar os artrópodes quelicerados da classe Arachnida, com subclasse Acari, sendo eles, os constituintes do segundo maior grupo de artrópodes. - As características dos ácaros: 08 pernas, não apresenta segmentação corporal e tamanho. Além disso, possuem uma diversidade de ambientes, formas de vida e hábitos alimentares. ● Ácaros predadores como Agentes de Controle Biológico: ○ A alimentação dos ácaros predadores se baseia em ácaros fitófagos e pequenos insetos. ○ Ainda, possui contribuições para a redução da população de pragas. ○ Produção massal de ácaros predadores. ○ Experiências Internacionais com Ácaros predadores: ■ Europa Central; ■ Estados Unidos; ● Classificação Taxonômica dos Ácaros: 1 ○ Podem ser classificados em Acariformes e Parasitiformes; Família Características Phytoseiidae -Possuem o maior número de espécies descritas entre os ácaros predadores; -Possuem três subfamílias; -Gêneros mais numerosos; Laelapidae -Ácaros predadores e parasitas associados a artrópodes e vertebrados; -Hypoaspidinae; -Gêneros de maior destaque; Macrochelidae -Encontrados em excrementos, animais em decomposição e ninhos de insetos; -Macrocheles; Stigmaeidae -Controle de ácaros fitófagos; Bdellidae -Predadores de larvas de dípteros e outros ácaros; Cunaxidae -Predadores generalistas de artrópodes e nematóides; OrdemMesostigmata -Quelíceras em forma de pinça; Phytoseiidae -De rápida movimentação; -Corpo brilhante e coloração variável; -Escudos dorsais e ventrais; -Primeiro par de pernas como sentido; -Alta capacidade de oviposição das fêmeas; -Dispersão alta; -Orientação por estímulos químicos; Atração por voláteis; -Capacidade de aumentar rapidamente sua população; -Baixo consumo diário de presas; Laelapidae -Predadores edáficos; 2 -Podem produzir 7 ovos por dia; -Alimentação que inclui outros ácaros, pequenos insetos, nematódeos e anelídeos; -Sobrevivência prolongada; -Controle de larvas de moscas da família Sciaridae; Macrochelidae -Alimentação de ovos, larvas de moscas, nematóides, colêmbolas e outros pequenos artrópodes; -Rápido desenvolvimento de fase imatura; -Alta taxa de fecundidade; -Dispersão por forésia; Ordem: Trombidiformes Subordem:Prostigmata -Quelíceras em forma de estiletes; -Cheyletidae: Coloração variável, predação de cochonilha escama-farinha associada a citrus. -Stigmaeidae: Tamanho pequeno, cor intensa, média de 38,4 ovos por fêmea. Descrição: Plantícolas Família: Phytoseiidae -Facilidade de criação em laboratório e uso prático; -Fitoseídeos; -Uso de espécies Amblyseius para controle da mosca-branca; -Comercialização de Neoseiulus sp. para o controle do ácaro-branco; Descrição: Plantícolas Família: Phytoseiidae -Caso de sucesso no mecanismo clássico; -Tentativa de controle do ácaro vermelho-das-palmeiras no Brasil; Descrição: Edáficos Ordem:Mesostigmata -Potencial dos ácaros predadores da ordem; -Comercialização de ácaros predadores edáficos; -Outras famílias com potencial controle; ● Identificação acurada dos Ácaros Predadores: ○ Para iniciar, sabemos que a escolha do agente correto para o controle biológico é muito importante para o desenvolvimento de um programa de sucesso, mas ainda existem limitações na identificação baseada somente em caracteres morfológicos. Atualmente, contamos com ferramentas à nível molecular para identificar os ácaros predadores, tais como: Sequenciamento de DNA, PCR e Análise de marcadores moleculares. 3 ○ Além da espécie, a identificação das categorias infraespecíficas é relevante. As diferenças biológicas e comportamentais entre as linhagens. As associações entre diferenças genéticas pressupõem o sucesso do controle biológico. ● Mecanismos de alimentação e hábitos alimentares: ○ Conhecimento limitado sobre os mecanismos de alimentação e hábitos dos ácaros predadores; ○ Estilos de vida dos fitoseídeos; ○ Mecanismos de predação dos fitoseídeos; ○ Captura de presas; ○ Orientação química e interações tróficas; ○ Desafios no estudo da alimentação de ácaros predadores em campo; ● Programas de Controle Biológico: ○ Podem ser feitos por três estratégias: clássico, aumento e conservação; ○ Principais grupos de ácaros predadores utilizados no controle biológico são plantícolas da família Phytoseiidae e os edáficos de outros famílias de Mesostigmata; ○ Investimento em pesquisa e prospecção de novos ácaros predadores; ○ Importância das empresas na produção e implementação dos ácaros predadores; 4 CONTROLE DE ARTRÓPODES-PRAGA COM INSETOS PREDADORES INTRODUÇÃO O uso de formigas da espécie Oecophylla smaragdina data desde o século III na China para controle de pragas em citros. Ainda, uma estratégia semelhante no Iêmen foi utilizado para controlar pragas em tâmara e ainda, manipulação de aranhas para controle de pragas na China na antiguidade. Podemos citar de referência Carl Linnaeus (1735) sobre predadores perseguindo e destruindo insetos. ● Definição de predação: Qualquer interação entre dois indivíduos na qual um deles se alimenta de outro, com o benefício para o predador e prejuízo para a presa do ponto de vista de acúmulo energético e de biomassa. Com isso, temos os princípios básicos da predação: ○ Predadores precisam subjugar ou capturar suas presas para matá-las e se alimentar; ○ Predadores são maiores e mais fortes que suas presas; ■ Apêndices e estruturas especiais dos predadores: ○ Garras preênseis em moscas; ○ Pernas raptoriais e mandíbulas cortantes em louva-deus; ○ Órgãos para reprodução e injeção de substâncias tóxicas ou paralisantes em aranhas, percevejos e vespas; ○ Substâncias de agressão; ○ Capacidade de caçar em grupo em formigas de correição; ○ Aparelho bucal; ○ ● Estratégias Comportamentais de caça dos predadores: ○ Os predadores de emboscada: Atacam suas presas por emboscadas, com armadilhas construídas ( teias ou funis de areia); ○ Mimetismo de cores das flores; ○ Emissão de substâncias químicas para atrair ou enganar presas; ○ Predadores forrageiam ativamente, patrulhando o ambiente em busca de presas; ○ Busca envolve localização do habitat da presa, localização da presa, aceitação da presa e adequação da presa; 5 ■ Localização do habitat da presa: Os predadores buscam recursos energéticos e nutrientes para sobrevivência e reprodução, logo, pistas visuais como as cores das flores, ou sinais químicos, como compostos orgânicos voláteis orientam a busca. Além de recursos alternativos, como néctar e pólen, que podem influenciar a escolha do habitat; ■ Localização das presas: Podem ser por sinais químicos de curta distância ou padrões visuais preestabelecidos são utilizados. Além de que injúrias nas plantas ( como recortes nas folhas, encarquilhamento e clorose) criam padrões visuais que auxiliam na localização; ■ Aceitação da pressa: A decisão de atacar ou rejeitar uma presa depende de dois fatores: Intrínsecos ou Extrínsecos. Os fatores intrínsecos incluem a qualidade da presa, tamanho e defesas anti predação. Os fatores extrínsecos incluem a abundância e disponibilidade da presa, além das condições físicas do ambiente; ● Comportamento de aceitação da presa pelos predadores: Muitos predadores utilizam a antena e palpos antes de atacá-las.Além disso, o estado nutricional do predador pode influenciar o comportamento de aceitação da presa ( os predadores podem aceitar presas alternativas que não são ideais mas que garantem sua sobrevivência); ■ Adequação da presa: A qualidade da presa está relacionada à proporção de nutrientes, valor energético e presença de compostos antinutricionais e defensivos. Com isso, cada predador pode ter requerimentos específicos em diferentes estágios do desenvolvimento; ● Especialização dos predadores: Existem predadores especializados em poucas presas, chamados de monófagos; ● Generalização dos predadores:Capazes de predar diversas presas; ■ Teoria do Forrageamento ótimo: Predadores se especializou nas presa que fornecem maior recompensa nutricional por tempo de buscar e manuseio; ○ As características do predador são moldadas por processos evolutivos; ■ Troca ( Trade-off): entre encontrar facilmente várias presas com menor ganho nutricional ou ser especialista e buscar seletivamente presas mais adequadas em agroecossistemas; ■ ● Características biológicas e ecológicas: 6 ○ Os predadores são importantes para o controle de artrópodes-praga em agroecossistemas, que possuem um déficit por conta da agricultura que causa fragmentação e destruição da vegetação nativa. Sendo assim, a diversificação de espécies como alternativa de mitigar esses efeitos, além de que o manejo de espécies cultivadas e espontâneas, assim como a manutenção de fragmentos de vegetação nativa, contribuem para a conservação destes. ○ Importância da adequação e sincronia: Para um controle biológico de sucesso depende-se da sincronia entre a praga e o predador ( cadeias tróficas). Ainda, os predadores podem utilizar presas menos adequadas ( pólen, néctar e exsudatos) como complemento nutricional; ○ ● Classificação taxonômica e nomenclatura: ○ Principais classes: Insecta e Aracnídea; ORDEM/ FAMÍLIAS CARACTERÍSTICAS Ordem: Coleoptera Família: Coccinellidae - Joaninhas; -Adultos coloridos, corpo arredondado ou ovalado; -Larvas frágeis; -Predam pulgões, ácaros, cochonilhas e ovos de insetos; -Suplementam a sua dieta com pólen e néctar; Ordem: Coleoptera Família: Carabidae -Se abrigam em solo e caçam no solo como nas plantas; -Adultos com corpo achatado, dorso-ventralmente e cores metálicas; -Larvas se alojam no solo e esperam a passagem da presa; -Calosoma granulatum: predador voraz de lagartas da soja; -Outros gêneros: Callida e Lebia Ordem: Coleoptera Família: Staphylinidae -Potós; -Corpo alongado, asas anteriores curtas e rígidas; -Predadores de larvas e moscas que se alimentam de raízes de hortaliças; Ordem: Dremaptera Família: Forficulidae -Conhecido como tesourinhas, corpo alongado e estreito, de cor preta ou marrom. -Doru luteipes:predador de pragas do milho e sorgo. Pode se alimentar de pólen. 7 Ordem: Dremaptera Família: Labiduridae -Labidura riparia: predador de pulgões, ovos e lagartas, incluindo a broca-da-cana-de-açucar. Ordem: Dremaptera Família: Anisolabididae Euborellia annulipes: predadora de pulgões, imaturos de coleópteros, hemípteros, lepidópteros e dípteros. -Pode causar danos às plantas consumindo tecido vegetal. Ordem: Diptera Famílias: Asilidae, Syrphidae e Dolichopodidae -Asilidae:moscas predadoras, nas fases larval e adultas. Alimentação com bico afiado e injeção de toxina nas presas. -Syrphidae:moscas-das-flores, polinizadores e predadores de pulgões. Alimentação de pólen e néctar. -Dolichopodidae: Larvas associadas ao solo e matéria orgânica em decomposição. Predadores de mosca-branca e insetos de tegumento mole. Ordem: Hemiptera Subordem: Heteroptera Famílias: Anthocoridae e Geocoridae -Características gerais: - Predadores: rosto curto e curvo, fitófagos: rosto reto e longo e hematófagos: rosto curso e reto. -Anthocoridae: Orius insidiosus: predador de mosca branca, cigarras e pulgões. Também se alimentam de pólen. -Geocoridae: Geocoris punctipes: Predador de ovos e lagartas de diversas pragas. Ordem: Hemiptera Família:Miridae, Reduviidae, Nabidae e Pentatomidae -Miridae, Reduviidae e Nabidae: Contribuem para o controle de lagartas, percevejos fitófagos e ovos de insetos; -Pentatomidae: Predadores de aparelho bucal grosso e curso. Podisus e Brontocoris fazem o controle de lagartas desfolhadoras. Ordem: Hymenoptera Família: Vespidae e Formicidae -Vespidae: Predam lagartas e imaturos. Se alimentam de néctar, pólen e exsudatos. -Importante no controle de bicho-mineiro do cafeeiro e lagartas desfolhadoras do eucalipto. -Formicidae: Se alimentam de ovos,larvas, pupas, néctar, fungos e seiva das plantas. Algumas fazem seu ninho nas plantas e as defendem contra herbívoros. -Importantes em: Algodão ( bicudo do algodoeiro e lagartas desfolhadoras), Cafeeiro ( broca-do-café) e tomate ( brocas do tomateiro) 8 Ordem: Neuroptera Família: Crisopídeos e Hemerobiidae -Insetos predadores em alguma fase do ciclo de vida. -Crisopídeos: Larvas que se alimentam de pulgões e outras pragas. Adultos= néctar. -Hemerobiidae: predadores de pulgões e pragas de tegumento macio. Ordem: Thysanoptera Família: Aelothripidae e Phlaeothripidae -São insetos que podem ter hábitos fitófagos, predadores ou se alimentarem de pólen, fungos e exsudatos; Vivem em folhas ou flores; -Aelothripidae: possui espécies predadoras; -Phlaeothripidae: predadoras e fitófagos; -Algumas espécies podem predar a broca-do-café; Ordem: Araneae Família: -As aranhas são predadoras generalistas; -Buscam ativamente presas e ficam escondidas; -Algumas produzem teia ou camuflagem; -Controle de percevejos-praga, cigarrinhas, pulgões e moscas-brancas; -Diversidade = manejo adequado, redução de agrotóxicos, cobertura do solo e etc. Ordem: Acari -Espécies generalistas e especialistas; -Dispersão: ocorre pelo vento, mas pode ser carregado por outro animal; ● PROGRAMAS NO CONTROLE BIOLÓGICO 9 ● Estratégias: ○ Importação, inoculação, inundação e conservação de espécies nos ambientes; ○ Estudo de dinâmica de predador-presa; ■ Fatores como densidade da presa, densidade do predador, características do ambiente, da presa e do predador afetam a predação; ● Limitações e características desejáveis dos predadores: ○ Controle conservativo pode atrair e manter os inimigos naturais nos agroecossistemas; 10 ○ Riqueza de espécies de inimigos naturais tem efeito positivo; ○ Facilidade de criação, desenvolvimento rápido, plasticidade fenotípica e alta voracidade; ○ Alimentação complementar; ● Desafios e perspectivas: ○ Os predadores generalistas necessitam de mais de uma presa para seu ciclo de vida; ○ A capacidade de possuir presas alternativas representa uma vantagem para a sua persistência na área; 11
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