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CENTRO UNIVERSITÁRIO MAURÍCIO DE NASSAU - UNINASSAU AGRONOMIA BIANCA BURGARELLI DA SILVA DANIELA CARDOSO DE FIGUEIREDO GABRIEL RAMALHO CORRENTE KAMILLY HELOYSE DOS SANTOS SILVA RAIENE ANTONIO DE MATOS VITÓRIA FUKAMATSU MARIANO DA SILVA ARTRÓPODES: CARACTERÍSTICAS, CLASSIFICAÇÃO E SUA IMPORTÂNCIA PARA A AGRICULTURA CACOAL 2024 BIANCA BURGARELLI DA SILVA DANIELA CARDOSO DE FIGUEIREDO GABRIEL RAMALHO CORRENTE KAMILLY HELOYSE DOS SANTOS SILVA RAIENE ANTONIO DE MATOS VITÓRIA FUKAMATSU MARIANO DA SILVA ARTRÓPODES: CARACTERÍSTICAS, CLASSIFICAÇÃO E SUA IMPORTÂNCIA PARA A AGRICULTURA Trabalho apresentado ao Curso de Agronomia do Centro Universitário Maurício de Nassau - UNINASSAU, como parte das exigências da disciplina de Zoologia Agrícola. Orientador: Dr. Mateus Aparecido Clemente CACOAL 2024 RESUMO O Filo Arthropoda representa mais de 80% de todas as espécies vivas de animais descritos. São animais abundantes e diversificados que estão presentes em todos os ecossistemas do planeta. Além disso, os artrópodes desempenham funções importantíssimas na natureza, como a polinização, produção de derivados comerciais, além da alimentação de restos vegetais, entre muitos outros. Este trabalho foi construído com o intuito de abordar os aspectos gerais dos artrópodes, principalmente de seus subfilos. A pesquisa foi construída através de materiais da internet como revistas acadêmicas, sites, artigos e livros. Palavras-chave: Arthropoda, Chelicerata, Crustacea, Myriapoda, Hexapoda. SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO.....................................................................................................................5 2. ARTRÓPODES....................................................................................................................6 2.1 ORIGEM DOS ARTRÓPODES....................................................................................6 2.2 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS E CLASSIFICAÇÃO............................................. 7 2.3 SUBFILO TRILOBITOMORPHA.................................................................................. 9 2.4 SUBFILO CHELICERATA.......................................................................................... 10 2.4.1 CLASSE MEROSTOMATA................................................................................11 2.4.2 CLASSE PICNOGONÍDEOS.............................................................................11 2.4.3 CLASSE ARACHNIDA...................................................................................... 12 2.4.3.1 MORFOLOGIA E FISIOLOGIA................................................................ 12 2.4.2 PRINCIPAIS PRAGAS................................................................................ 13 2.4.3 IMPORTÂNCIA DAS ARANHAS NO CONTROLE BIOLÓGICO................ 14 2.5 SUBFILO CRUSTACEA............................................................................................. 15 2.5.1 MORFOLOGIA E FISIOLOGIA......................................................................... 18 2.5.2 IMPORTÂNCIA DOS CRUSTÁCEOS NA ECONOMIA E NO ECOSSISTEMA AQUÁTICO.................................................................................................................19 2.6 SUBFILO MYRIAPODA............................................................................................. 21 2.6.1 CLASSE DOS QUILÓPODES...........................................................................21 2.6.1.1 MORFOLOGIA E FISIOLOGIA................................................................ 21 2.6.1.2 CLASSIFICAÇÃO: FAMÍLIAS...................................................................23 2.6.1.3 IMPORTÂNCIA ECOLÓGICA E ECONÔMICA........................................26 2.6.2 CLASSE DOS DIPLÓPODES........................................................................... 26 2.6.2.1 MORFOLOGIA E FISIOLOGIA................................................................ 27 2.6.2.2 IMPORTÂNCIA DOS DIPLÓPODES NA CICLAGEM DE NUTRIENTES31 2.7 SUBFILO HEXÁPODOS:........................................................................................... 32 2.7.1 CLASSE ENTOGNATHA...................................................................................34 2.7.1.1 ORDEM COLLEMBOLA...........................................................................34 2.7.1.2 ORDEM PROTURA..................................................................................36 2.7.1.3 ORDEM DIPLURA....................................................................................37 2.7.2 CLASSE INSECTA............................................................................................38 2.7.2.1 MORFOLOGIA EXTERNA....................................................................... 39 2.7.2.2 OS INSETOS E AS PLANTAS................................................................. 39 3. CONSIDERAÇÕES FINAIS...............................................................................................41 REFERÊNCIAS..................................................................................................................... 42 5 1. INTRODUÇÃO O Filo Arthropoda é o grupo taxonômico mais diversificado, e está distribuído por quase todos os ecossistemas. Basicamente são organismos invertebrados, ou seja, não possuem vértebras e possuem um exoesqueleto rígido, além da presença de apêndices articulados (patas, antenas) que pode ser diferente a depender do subfilo a que pertencem Os Artrópodes são um importante grupo devido não somente a abundância destes, mas também devido às repletas funções que seus indivíduos desempenham, como: degradação de matéria orgânica, arejamento do solo e ciclagem de nutrientes (SANTOS, ALMEIDA & ANTUNES, 2018). Os Artrópodes podem ser classificados em cinco subfilos: Trilobitomorpha, Crustacea, Myriapoda, Chelicerata e Hexapoda (MAZZAROLO, 2009). Em campo, compreender como estes organismos funcionam e quais as suas características morfológicas e fisiológicas funcionam podem ajudar qualquer profissional a empregar as técnicas corretas de manejo. No entanto, carece de materiais objetivos e simplificados que possam apontar as principais características de cada grupo dos artrópodes e sua importância com a economia e a agricultura. Este manuscrito foi elaborado com o intuito de apresentar os aspectos gerais sobre o filo arthropoda e seus respectivos subfilos, principalmente naqueles que têm relação direta com a agricultura e os meios de produção agrícolas. Está dividido em: origem dos artrópodes, onde será detalhada como os artrópodes conseguiram evoluir e se tornar um imponente grupo taxonômico; principais características, onde será abordado sobre os aspectos gerais do grupo, bem como sobre a sua classificação; subfilo trilobitomorpha; subfilo chelicerata; subfilo crustacea; subfilo myriapoda; subfilo hexapoda. 6 2. ARTRÓPODES 2.1 ORIGEM DOS ARTRÓPODES De acordo com Mazzarolo (2009), há mais de um bilhão de anos, nos mares do período pré-cambriano, surgiram os primeiros organismos artrópodes através de, provavelmente, um único e exclusivo ancestral anelídeo. Diversas análises morfológicas baseadas em dados moleculares apontam para uma origem única do Filo Arthropoda - denominada também como “origem monofilética”. Tal teoria é corroborada pelas diversas características únicas e exclusivas que este grupo apresenta. Logo, presumiu-se que tais caracteres surgiram a partir de um processo também chamado de “artropodização”, onde esse ancestral anelidiforme sofreu modificações em sua morfologia como meio de se adaptar a um novo ambiente e a condições extremas, a fim de sobreviver. O Filo arthropoda está incluído no grupo maior denominado de Ecdysozoa, tradicionalmente considerado como um grupo-irmão de Annelida: os Articulata (NASCIMENTO, 2009). Diversas características compartilhadas entre os filos apontam uma certa semelhança entre os mesmos, como a segmentação, o plano geral do sistema nervoso e a forma como ocorre o desenvolvimento embrionário(EVOLUÇÃO DOS ARTRÓPODES, 2024). Mazzarolo (2009) descreve que o ancestral artrópode no início do processo de anagênese como um organismos de corpo circular alongado mole, formato vermiforme formado por uma série de segmentos anelares iguais. Este indivíduo não possuía apêndices, ou, talvez apresentasse apêndices rudimentares não articulados. Além disso, provavelmente seu esqueleto fosse interno e líquido, com cabeça e corpo poucos distintos. Então, como uma forma de se adaptar, este animal teria passado por diversas transformações para “tornar-se um artrópode”. A primeira etapa para o processo de artropodização deste animal está relacionada com o surgimento do esqueleto externo - exoesqueleto - rígido, ocorrido através do endurecimento de sua cutícula. Este exoesqueleto permitiu que este animal se protegeria contra eventuais ataques de predadores e choques mecânicos. A segunda característica evolutiva seria o desenvolvimento de apêndices articulados que, de início, teriam ocorrido em pares em cada segmento formado no corpo do animal. O surgimento dos apêndices teriam, a princípio, uma função locomotora que, posteriormente, transformaria seus anteriores a fim de facilitar a alimentação. Tais apêndices, em conjunto com a musculatura estriada, em feixes geralmente antagônicos, ajudaram este animal a se mover de forma mais eficiente. Por fim, o mesmo teria passado por um processo de cefalização, onde sua cabeça se distingue do restante do seu corpo, com uma concentração de estruturas sensoriais que permitiram uma melhor percepção do ambiente (MAZZAROLO, 2009). 7 Brusca, Moore & Shuster (2018) apontam alguns dos parentes próximos dos Artrópodes: Tardigrada e Onychophora. Estes três filos formam o clado Panarthropoda que, por sua vez, representa um dos três grandes clados que formam os Ecdisozoários. Atualmente, existem mais de um milhão de espécies de artrópodes vivos descritos, em comparação com os 1.200 tardígrados e 200 onicóforos. As análises da filogenia molecular sugerem que os onicóforos sejam o grupo-irmão dos artrópodes e que os tardígrados sejam grupo-irmão dessa dupla (Figura 1). Figura 1: Filogenia do Filo Arthropoda . Fonte: Brusca, Moore & Shuster (2018) 2.2 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS E CLASSIFICAÇÃO A etimologia do nome Artrópodes vem do grego Arthropoda (“arthro” = articulação; “podos” = pés) que significa literalmente “patas articuladas”. Esta é a característica que dá o nome ao maior e mais diversificado grupo de seres vivos que existem no planeta (Figura 2). Os artrópodes são invertebrados cosmopolitas e podem ser encontrados em praticamente todos os ambientes do planeta Terra. Dentro dos invertebrados, é o único grupo a apresentar indivíduos com a capacidade de voar e um dos poucos se adaptar a ambientes secos (XAVIER, 2016). Os artrópodes representam cerca de 85% de todas as espécies vivas de animais descritos (BRUSCA, MOORE & SHUSTER, 2018) (Figura 3). Além de serem organismos altamente diversificados, os artrópodes desempenham papéis muito importantes nos ecossistemas terrestres como na degradação da matéria orgânica, arejamento do solo, ciclagem de nutrientes, entre outros (SANTOS, ALMEIDA & ANTUNES, 2018). 8 Figura 2: Variedade de Artrópodes. Fonte: Xavier (2016) Figura 3: Gráfico com o número de todas as espécies conhecidas no planeta e a proporção dos grandes grupos em relação ao total. Fonte: http://www.mzufba.ufba.br/WEB/MZV_arquivos/insecta.html Pela sua grande diversidade, os artrópodes agrupam animais com diversos diâmetros, como ácaros diminutos e alguns crustáceos com menos de 1 mm de comprimento, até mesmo os caranguejos-aranhas que são encontrados no Japão que possui um diâmetro de 4 m em suas pernas esticadas (BRUSCA, MOORE & SHUSTER, 2018). Santos, Almeida & Antunes (2018) descrevem as principais características que trouxeram esse sucesso evolutivos para os Artrópodes: existência de um exoesqueleto quitinoso e leve que permite a proteção destes animais contra a desidratação; corpo 9 segmentado e apêndices articulados especializados em locomoção e alimentação; órgãos sensoriais bem desenvolvidos, permitindo o organismo ter uma maior percepção do ambiente; metamorfose com diferentes estádios de desenvolvimento, incluindo a fase larval, que possui modo de vida diferente do adulto e, consequentemente, permite um melhor aproveitamento de outros recursos alimentares e de espaço, reduzindo assim a competição entre espécies; padrões comportamentais elevados, revelando em alguns casos uma organização comunitária; e por fim, um sistema respiratório diverso, comumente chamado de sistema traqueal. Atualmente o Filo Arthropoda é classificado em: Trilobitomorpha, Crustacea, Myriapoda, Chelicerata e Hexapoda (SANTOS, ALMEIDA & ANTUNES, 2018) (Figura 4). Figura 4: Filogenia simplificada dos Artrópodes. Fonte: http://www.mzufba.ufba.br/WEB/MZV_arquivos/arthropoda.html 2.3 SUBFILO TRILOBITOMORPHA O subfilo Trilobitomorpha (Figura 5) (trilobitas e seus parentes) compreendem cerca de 200.000 espécies. Viviam exclusivamente em ambientes marinhos e que atualmente se encontram extintos. No entanto, por sua vasta distribuição geográfica e um exoesqueleto formado por carbonato de cálcio, esses animais foram descobertos através de registros fósseis (SANTOS, ALMEIDA & ANTUNES). De acordo com Lima (2015), os trilobitas foram extintos a mais de 200 milhões de anos. No entanto, se faz importante entender sobre este grupo para a correta compreensão dos processos que levaram à evolução dos artrópodes. Estes animais viviam em abundância durante a era Paleozóica (período em que a maior parte da Terra estava coberta por água salgada), e até os seus estágios larvais 10 deixaram um rico registro e possibilitou uma grande descoberta: as espécies possuíam três período larvais antes de se tornarem adultas (MARTINS, 2024). Os trilobites possuem o seu corpo dividido em três partes: cabeça, tórax e pigídio. Eram aquáticos detritívoros, ou seja, se alimentavam de restos orgânicos, e possuíam a habilidade de enrolar o seu corpo, fechando-no como uma verdadeira armadura. O corpo destes animais era repleto de apêndices locomotores birremes (ramificados em duas partes), estando estes ausentes somente no pigídio (LIMA, 2015). Além disso, a origem do nome Trilobitas vem dos sulcos longitudinais que dividem o corpo em três lobos (MARTINS, 2024). Figura 5: Subfilo Trilobitomorpha. Fonte: https://www.passeidireto.com/arquivo/87587224/artigo-subfilo-trilobitomorpha Na cabeça, o primeiro apêndice apresentava um par de antenas semelhantes àqueles encontrados em crustáceos e hexápodes. Cada segmento do corpo apresentava pares de apêndices ramificados semelhantes na forma, mas diminuindo de tamanho em direção ao posterior. O ramo interno funcionava como uma perna e os externos apresentavam franjas e talvez fossem brânquias. No entanto, de acordo com os registros fósseis encontrados em que os ramos externos fossem preservados, os seus espinhos duros sugerem que estes ramos também podem ter sido utilizados para cavar, filtrar ou nadar, dependendo da espécie. Uma carapaça dorsal em forma de escudo se projetava para fora do corpo na cabeça, possuindo também um par de olhos compostos dorsais (MARTINS, 2024). 2.4 SUBFILO CHELICERATA O subfilo Chelicerata contém mais de 113.000 espécies (SANTOS, ALMEIDA & ANTUNES, 2018). Este grupo inclui as aranhas, os carrapatos, o caranguejo-ferradura e os escorpiões (BLANKENSTEYN, 2010). O nome quelicerados refere-se ao fato destes 11 hexápodes possuírem quelíceras - apêndices utilizados principalmente na alimentação, como pinças e garras (LIMA, 2015). 2.4.1 CLASSE MEROSTOMATA A classe Merostomata é representada pelos euriptéridos (escorpiões aquáticos gigantes), atualmente extintos, e pelos representantes da subclasse Xiphosura, conhecidos como caranguejo-ferradura. Atualmente esse animais estão distribuídos no Oceano Atlântico, na Costa do Japão, Índia e sul da Ásia quebanha a América do Norte, divididos em cinco espécies (LIMA, 2015) Os merostomados são conhecidos também como límulos, e o seu corpo é dividido em cefalotórax e um abdome, que termina com uma espécie de cauda (Figura 6). O cefalotórax é coberto por uma carapaça dorsal rígida como se fosse uma ferradura e possui um par de quelíceras e cinco pares de apêndices locomotores. Os outros apêndices estão localizados no abdome (LIMA, 2015). Figura 6: Porção dorsal de um Xiphosura. Fonte: LIMA, Daniel (2015) Já na porção ventral destes animais, pode-se observar apêndices modificados com uma função específica de guardar as brânquias e, durante a reprodução, suas larvas segmentadas recebem o nome de larvas trilobitas, devido à semelhança entre elas e os trilobitas, que já estão extintos (LIMA, 2015). 2.4.2 CLASSE PICNOGONÍDEOS A Classe Pycnogonida representa popularmente as famosas aranhas-do-mar e são animais com poucos milímetros de comprimento. Podem ser encontrados em todos os oceanos, mas dificilmente pode-se observá-los em águas polares. São caracterizados pelo seu corpo fino e por suas patas locomotoras longas e finas. No entanto, o que os torna único dentro dos Artrópodes são seus metâmeros duplicados. Além disso, estes animais apresentam dimorfismo sexual - ocorre quando as formas e/ou tamanhos entre machos e 12 fêmeas diferem notavelmente, isto porque os machos apresentam patas ovígeras, que são adaptadas para carregar ovos em desenvolvimento. A sua alimentação ocorre através de fluidos de cnidários e outros invertebrados marinhos (Figura 7) (LIMA, 2015). Figura 7: Pycnogonida macho, apresentando as patas ovígeras. Fonte: LIMA, Daniel (2015) 2.4.3 CLASSE ARACHNIDA Aracnídeos são o maior grupo dos quelicerados e abrange representantes como aranhas, escorpiões, carrapatos e ácaros. Esses animais apresentam como características mais marcantes a presença de seis pares de apêndices articulados (quatro pares de pernas, um par de quelíceras e um par de pedipalpos) e a ausência de antenas e asas, assim como a presença de um exoesqueleto de quitina. Esses animais se destacam por serem, em sua maioria, predadores carnívoros, entretanto há também representantes parasitas. São animais que apresentam sexos separados, fecundação interna e desenvolvimento direto (SANTOS, 2024). 2.4.3.1 MORFOLOGIA E FISIOLOGIA Aracnídeos apresentam corpo dividido em cefalotórax (prossoma) e abdome (opistossoma) (Figura 8). Na região do cefalotórax estão concentradas as funções de percepção, locomoção e alimentação. A região do abdome, por sua vez, combina funções como trocas gasosas, digestão e produção dos gametas (SANTOS, 2024). No corpo dos carrapatos e dos ácaros, não é possível perceber uma divisão clara entre cefalotórax e abdome, sendo observado apenas uma única parte. Nos escorpiões, 13 uma característica marcante é a presença de um prolongamento do abdômen (pós-abdômen), conhecido popularmente como cauda. A cauda termina em um aguilhão, o qual é usado para injetar o veneno no corpo de sua vítima (SANTOS, 2024). Na região do abdômen das aranhas, é possível observar as fiandeiras, as quais estão associadas a glândulas de seda. A seda é utilizada pelas aranhas para a fabricação de teias, as quais são usadas, geralmente, para a captura de suas presas (SANTOS, 2024). Aracnídeos apresentam estruturas especializadas na excreção, chamadas de glândulas coxais e túbulos de Malpighi. Em algumas espécies, ambas as estruturas estão presentes, enquanto em outras ocorre apenas uma delas. Em relação às trocas gasosas, elas podem ocorrer por meio de pulmões laminares, traquéias ou ambos. As traquéias se assemelham às que estão presentes nos insetos, caracterizando-se por serem tubos revestidos de quitina pelos quais os gases se difundem (SANTOS, 2024). O sistema nervoso dos aracnídeos é formado por um cérebro que é uma massa ganglionar anterior localizada acima do esôfago. Os órgãos sensoriais dos aracnídeos são bastante desenvolvidos. Dentre essas estruturas podemos citar a presença de cerdas quimiorreceptores e mecanorreceptores e olhos simples, os quais sempre são formados por uma córnea e um cristalino combinados, os quais são contínuos com a cutícula, porém se apresentam mais espessos (SANTOS, 2024). Figura 8: Morfologia de Aracnídeos. Fonte: https://www.sobiologia.com.br/conteudos/Reinos3/bioartropodes4.php 2.4.2 PRINCIPAIS PRAGAS Pensando agora no agronegócio temos como principais pragas sendo os ácaros que são pequenos aracnídeos responsáveis por doenças em diferentes lavouras. Eles se 14 desenvolvem na parte inferior das folhas, causando amarelecimento e rugas no tecido e morte dos brotos. Existem diversas espécies de ácaros-praga que atacam diferentes lavouras, como exemplo: Ácaro da Leprose dos citros (Brevipalpus phoenicis) a espécie é caracterizada por possuir duas setas sensoriais e é disseminada para os citros pelo vento, aves, insetos e pelo homem durante as práticas culturais; pertencente à família Tarsonemidae, o ácaro branco (Polyphagotarsonemus latus) é encontrado em todas as variedades de citros, principalmente em pomares de lima ácida, como o limoeiro Tahiti; o ácaro da falsa ferrugem (Phyllocoptruta oleivora), da família Eriophyidae, é considerado praga-chave dos citros em diversos países, incluindo o Brasil, devido a sua frequência e danos causados às plantas (Figura 9). Figura 9: Falsa ferrugem em citros. Fonte: https://www.fundecitrus.com.br/pragas/acaros 2.4.3 IMPORTÂNCIA DAS ARANHAS NO CONTROLE BIOLÓGICO Nas fazendas, as aranhas são predadores importantes que controlam as populações de insetos, incluindo pragas que podem danificar as plantações. Compreender seu papel nos ecossistemas agrícolas revela como eles podem ser usados como um agente de biocontrole para limitar as populações de pragas, ou seja, ajuda a minimizar o uso de defensivo agrícola por fazer controle biológico natural. Para determinar se as aranhas são eficazes no controle biológico, é crucial conhecer a dieta dessas aranhas e se elas comem pragas de cultivo. O tamanho relativo de algumas presas de insetos e a resistência de seu exoesqueleto limita a capacidade das aranhas de mastigar mecanicamente sua comida, então elas comem liquefazendo os restos de suas presas 15 2.5 SUBFILO CRUSTACEA Os crustáceos, com mais de 60.000 espécies, têm tapete multicolorido no reino animal. Desde as profundezas abissais até a terra firme, esses artrópodes ostentam uma impressionante capacidade de adaptação, colonizando os mais variados habitats (COSTA, 2021). No ambiente aquático podem ser encontrados: camarões (Figura 10), nadadores graciosos que filtram a água e alimentam diversos animais (MANTELATTO, 2011); lagostins (Figura 11), criaturas majestosas, apreciadas por seu sabor e textura únicos; lagostas (Figura 12), predadores imponentes que habitam as profundezas oceânicas; cracas (Figura 13), filtradores incansáveis que contribuem para a limpeza da água e servem de base para outros organismos; krill (Figura 14), pequenos crustáceos que fazem parte da base da cadeia alimentar marinha e alimento para baleias e outros animais. Já no ambiente terrestre pode-se encontrar os tatuzinhos-de-jardim (Figura 15), decompositores diligentes que auxiliam na reciclagem de nutrientes no solo (COSTA, 2021). Figura 10: Camarão. Fonte: https://www.mundoecologia.com.br/wp-content/uploads/2019/06/Camar%C3%A3o-6-1.jpg 16 Figura 11: Lagostins. Fonte: https://meusanimais.com.br/alimentacao-do-lagostim/ Figura 12: Lagostas. Fonte: https://bichoincrivel.com/wordpress/wp-content/files/bichoincrivel.com/2023/08/lagosta-1024x683.jpg 17 Figura 13: Cracas. Fonte: https://blogdopescador.com/wp-content/uploads/2022/06/cracas.jpg Figura 14: Krill. Fonte: https://files.agro20.com.br/uploads/2019/10/krill-3-1024x576.jpg Figura 15: Tatuzinhos-de-jardim. Fonte: https://www.coisasdaroca.com/wp-content/uploads/2020/12/tatu-2-1536x1164.jpg 18 2.5.1 MORFOLOGIA E FISIOLOGIAOs Crustáceos apresentam algumas características marcantes que devem ser mencionadas (Figura 16): Exoesqueleto Imponente: Fortificado com carbonato de cálcio, o exoesqueleto dos crustáceos oferece proteção superior, como uma armadura natural, comparado a outros artrópodes. Segmentação Eficaz: Divididos em cefalotórax e abdome (ou cabeça, tórax e abdome), os crustáceos exibem uma organização corporal complexa e eficiente. Apêndices Articulados: Pernas, antenas e outros apêndices articulados permitem movimentos precisos, alimentação eficiente e interação versátil com o ambiente. Respiração Adaptável: A maioria dos crustáceos respira por brânquias, absorvendo oxigênio da água, enquanto algumas espécies terrestres desenvolveram mecanismos para respirar ar. Reprodução Fascinante: A reprodução sexuada predomina, com fecundação interna e desenvolvimento direto ou indireto, com fase larval em alguns casos. Cadeia Alimentar: Os crustáceos ocupam diversos níveis tróficos, desde herbívoros e predadores, sendo peças fundamentais no equilíbrio ecológico. Controle de Populações: Predadores naturais de insetos e outros organismos, os crustáceos auxiliam no controle de populações e na manutenção da harmonia ambiental. Decomposição Essencial: Espécies como os tatuzinhos-de-jardim desempenham um papel crucial na decomposição de matéria orgânica, liberando nutrientes para o solo e alimentando a vida vegetal. Filtração da Água: Crustáceos como as cracas filtram a água, removendo partículas e impurezas, contribuindo para a qualidade do ambiente aquático e a saúde dos ecossistemas. Os crustáceos apresentam uma grande variedade morfológica, sendo considerados um dos grupos mais diversificados. O menor crustáceo apresenta cerca de 100 µm, e os maiores, como o caranguejo-aranha do Japão, apresentam até 4 m de abertura de pernas. Os Crustáceos existem há mais de 500 milhões de anos (COSTA,2021). Sistemas Corporais: Sistema Digestivo, a maioria dos crustáceos possui um sistema digestivo completo com boca, esôfago, estômago, intestino e ânus. A digestão é extracelular, com enzimas secretadas pelo hepatopâncreas; Sistema Circulatório, os crustáceos possuem um sistema circulatório aberto, onde o sangue é bombeado por um coração tubular e banha diretamente os órgãos. O sangue é composto de hemolinfa, que transporta oxigênio e nutrientes; Sistema Respiratório, os crustáceos aquáticos respiram por brânquias, enquanto os crustáceos terrestres respiram por brânquias modificadas em pulmões foliáceos; Sistema Nervoso, o sistema nervoso dos crustáceos é composto por um gânglio cerebral ventral e nervos que se ramificam por todo o corpo. Possuem órgãos sensoriais para visão, olfato, paladar, tato e audição; Sistema Excretor, os crustáceos excretam através de glândulas antenais, que filtram o sangue e removem os resíduos metabólicos; Sistema Muscular, possuem músculos estriados que se fixam no exoesqueleto 19 e permitem o movimento; Sistema Reprodutivo, a maioria dos crustáceos é dióica (sexos separados), com fecundação interna. O desenvolvimento pode ser direto ou indireto, com fase larval. Diversidade: Crustáceos podem ser encontrados em diversos habitats, como água doce, água salgada e terra úmida (COSTA,2021). Figura 16: Morfologia de um Crustáceo Fonte: https://www.todoestudo.com.br/biologia/crustaceos 2.5.2 IMPORTÂNCIA DOS CRUSTÁCEOS NA ECONOMIA E NO ECOSSISTEMA AQUÁTICO Os crustáceos desempenham papéis muito importantes para o homem, como: fonte de proteína para a população humana, especialmente em países costeiros (SILVA & SANTOS, 2023); aquicultura, atividade econômica importante em muitos países, gerando renda e emprego; exportação, são um produto de exportação importante para muitos países; isca de pesca, Crustáceos menores, como krill, são usados como isca para pesca (GONÇALVES, 2020); quimioterápicos, alguns compostos extraídos de crustáceos têm propriedades anticâncer e anti microbianas (MOURA et al., 2006); ração animal, usados como ração animal na aquicultura e na produção de aves e suínos (SILVA & SANTOS, 2023). Os crustáceos desempenham papéis essenciais e diversos nos ecossistemas marinhos, aquáticos e terrestres. Sua importância inclui: Cadeia alimentar, muitos crustáceos, como camarões, caranguejos e krill, são uma fonte vital de alimento para uma variedade de animais, incluindo peixes, aves marinhas, mamíferos marinhos e outros 20 crustáceos. Eles sustentam níveis tróficos superiores e contribuem para a biodiversidade dos ecossistemas; reciclagem de nutrientes, crustáceos desempenham um papel fundamental na reciclagem de nutrientes nos ecossistemas aquáticos e terrestres. Por exemplo, camarões e caranguejos se alimentam de matéria orgânica em decomposição, ajudando a decompor detritos e liberar nutrientes valiosos de volta ao ambiente; Engenharia de habitat: Algumas espécies de crustáceos, como os caranguejos eremitas e os camarões almiscarados, desempenham um papel importante na engenharia de habitat ao cavar tocas e buracos, o que cria micro-habitat para outras espécies utilizam como refúgio e proteção; Controle de pragas, em ecossistemas de água doce e terrestres, certos crustáceos, como os camarões de água doce, podem desempenhar um papel no controle de pragas, alimentando-se de larvas de insetos e contribuindo para o equilíbrio ecológico; ciclagem de carbono, crustáceos marinhos, como o krill, desempenham um papel importante na ciclagem de carbono nos oceanos, ajudando a capturar e armazenar carbono na biomassa e nos sedimentos marinhos. Esses são apenas alguns exemplos da importância dos crustáceos nos ecossistemas. Sua presença e diversidade contribuem para a estabilidade e resiliência dos ambientes naturais em todo o mundo (SMITH & JONES, 2022). Embora os crustáceos não sejam tradicionalmente associados à agricultura, podem desempenhar um papel indireto em certos aspectos. Por exemplo, alguns crustáceos, como camarões de água doce, podem ser cultivados em sistemas integrados de aquicultura com cultivos agrícolas, onde os resíduos dos crustáceos podem ser usados como fertilizantes naturais para as plantas. Além disso, a farinha de crustáceos, feita a partir de resíduos de processamento de crustáceos, pode ser utilizada como suplemento alimentar para animais de criação, fornecendo proteínas e minerais. (INOQUE, SILVA & LIMA FILHO, 2018) No entanto, seu uso direto na agricultura é limitado. Os crustáceos desempenham um papel indireto na agronomia principalmente através de sua contribuição para os sistemas de produção agrícola sustentável. Algumas maneiras pelas quais os crustáceos podem ser importantes na agronomia incluem: Fertilizantes orgânicos, os resíduos de crustáceos, como cascas de camarão ou caranguejo, podem ser compostados e transformados em fertilizantes orgânicos ricos em cálcio e outros nutrientes essenciais para o solo. Esses fertilizantes podem melhorar a estrutura do solo e fornecer nutrientes para as plantas, promovendo assim o crescimento saudável das culturas; controle biológico de pragas, algumas espécies de crustáceos, como os camarões de água doce, podem ser utilizadas no controle biológico de pragas agrícolas. Por exemplo, camarões podem ser introduzidos em campos de arroz para controlar larvas de mosquitos, reduzindo assim a necessidade de pesticidas químicos; ração animal: Os crustáceos são usados como ração animal na aquicultura e na produção de aves e suínos; integração com aquicultura, a aquicultura de crustáceos, como a criação de camarões e 21 caranguejos, pode ser integrada com cultivos agrícolas em sistemas de aquaponia ou sistemas de policultivo. Os resíduos dos crustáceos podem ser utilizados como fertilizantes para as plantas cultivadas, criando um sistema de produção agrícola mais sustentável e fechando os ciclos de nutrientes (SILVA & SANTOS, 2023). Embora os crustáceos não sejam diretamente cultivados para fins agrícolas, sua presença e utilização em sistemasagrícolas podem contribuir para práticas agrícolas mais sustentáveis e eficientes (INOUE, SILVA & LIMA FILHO, 2018). 2.6 SUBFILO MYRIAPODA O subgrupo Myriapoda compreende centopeias e milípedes, totalizando mais de 11.000 espécies. São divididos em Chilopoda, Diplopoda, Pauropoda e Symphyla. Todos são terrestres, variando de milímetros a 38 cm, como o Milípede Gigante Africano (SANTOS, ALMEIDA & ANTUNES, 2018). A seguir será descrito um pouco mais sobre os Quilópodes e Diplópodes, classes de maior interesse para a Agricultura. 2.6.1 CLASSE DOS QUILÓPODES Existem aproximadamente 1500 espécies de quilópodes, mas calcula-se que possa chegar a 2800 espécies (BRUSCA e BRUSCA,2003) apud (AGUIRRE, 2011). No Brasil, foram descritas aproximadamente 150 espécies (CHARGAS, JR,2003) apud (AGUIRRE, 2011). Eles variam em tamanho, cor e habitat, com uma ampla diversidade de formas e características adaptativas. Os quilópodes, também conhecidos como centopeias, são artrópodes terrestres pertencentes à classe Chilopoda dentro do filo dos artrópodes. Eles incluem várias famílias, como a família Lithobiomorpha, Craterostigmorpha, Scolopendromorpha, Geophilomorpha, e Scutigeromorpha (AGUIRRE, 2011). 2.6.1.1 MORFOLOGIA E FISIOLOGIA Os quilópodes têm uma morfologia distinta que os diferencia de outros artrópodes, O seu corpo é longo e segmentado por numerosos anéis ou segmentos, cada um contendo um par de pernas. Os segmentos são fundidos em regiões distintas, a cabeça, o tronco e o telson (ou cauda). Eles têm muitas pernas em comparação com outros artrópodes. Cada segmento corporal, exceto o primeiro, geralmente carrega um par de pernas. Primeiro segmento, abriga a cabeça que contém um par de antenas curtas na cabeça, que são usadas para sentir o ambiente ao redor, detectar presas e outros estímulos sensoriais a suas mandíbulas são fortes adaptadas para mastigar alimentos. Além disso, eles têm um exoesqueleto resistente, chamado de cutícula que protege seus corpos e proporciona suporte estrutural, já a parte final do corpo dos quilópodes geralmente é equipada com 22 estruturas defensivas, como garras venenosas em algumas espécies de centopeias. A coloração dos quilópodes varia, mas muitas vezes eles têm uma coloração escura que ajuda na camuflagem. Sua pele pode ser lisa ou ter espinhos e outras estruturas de defesa (CUNHA, 2022). Figura 17 : Morfologia de um Quilópode Fonte: https://www.mundoecologia.com.br/wp-content/uploads/2018/12/Lacraia-e-Centopeia-Caracter%C3% ADsticas-F%C3%ADsicas.jpg A fisiologia dos quilópodes compartilha algumas características com outros artrópodes, mas também exibe adaptações específicas relacionadas ao seu estilo de vida e hábitos alimentares. A maioria dos quilópodes respira através de estruturas chamadas espiráculos, que estão localizadas ao longo do corpo e se conectam a um sistema de tubos chamado traqueias. Esse sistema permite a troca gasosa, permitindo que o oxigênio entre e saia do corpo. Já a parte de digestão tem um sistema digestivo completo, incluindo uma boca com mandíbulas adaptadas para mastigar alimentos. Após a ingestão, os alimentos são processados em um trato digestivo que inclui um estômago e intestinos, onde ocorre a absorção de nutrientes. A excreção nos quilópodes é realizada principalmente pelos túbulos de Malpighi, estruturas semelhantes a rins, que filtram resíduos metabólicos e excretam-nos para o intestino para serem eliminados do corpo. Já a reprodução nos quilópodes pode ser sexual ou assexuada, dependendo da espécie. A fertilização pode ser interna ou externa, e algumas espécies exibem cuidado parental, como a proteção dos ovos. No entanto, existem algumas variações na reprodução entre diferentes espécies de quilópodes. Após o acasalamento, a fêmea pode depositar seus ovos em locais protegidos, como sob pedras ou troncos em decomposição, onde são protegidos até a eclosão, algumas espécies abandonam. É importante notar que existem algumas variações na reprodução entre diferentes espécies de quilópodes, e algumas podem exibir comportamentos reprodutivos e 23 estratégias de cuidado parental diferentes. No entanto, o padrão básico de reprodução sexuada é comum a muitas espécies de quilópodes. Os quilópodes são classificados como carnívoros, que se alimentam principalmente de uma variedade de pequenos animais, incluindo insetos, aranhas, vermes, minhocas e outros artrópodes. Eles são predadores vorazes, caçando ativamente suas presas utilizando suas mandíbulas fortes e garras venenosas para capturá-las e mobilizá-las. Sua dieta carnívora é uma parte essencial de seu papel nos ecossistemas como controladores populacionais de outras espécies e na reciclagem de matéria orgânica. Os quilópodes são encontrados facilmente em todo o mundo, exceto em regiões polares. Eles preferem habitats úmidos e escuros, como florestas tropicais, matas, áreas de vegetação densa e solos úmidos. No entanto, algumas espécies também podem ser encontradas em ambientes mais secos, como desertos, desde que haja locais com umidade suficiente para sua sobrevivência. Eles tendem a se esconder em folhas caídas, sob pedras, troncos em decomposição e em outros materiais orgânicos, onde podem encontrar presas e proteção contra predadores. 2.6.1.2 CLASSIFICAÇÃO: FAMÍLIAS A família lithobiidae é conhecida como centopeia de pedra. Essas centopeias têm corpos mais curtos em comparação com outras famílias, mas suas pernas são relativamente longas. Elas são comuns em ambientes terrestres, como florestas, jardins e sob pedras, onde se alimentam de pequenos insetos e outros artrópodes. As centopeias da família Lithobiidae são reconhecidas por suas mandíbulas fortes e adaptadas para capturar presas (CALVANESE, SILVA, PEREIRA, SANTOS, 2014). Figura 18: Lithobiidae Fonte:https://bugguide.net/images/cache/IHV/HGH/IHVHGHBH9HGZ8LVZGLUZ7LNZGLBZXLNZ5L UZUHAZ5L9Z7L4ZXLJHUHHREHVHEHYH6HHRILLR8HPZ4HEZMHAHZLBHZL5Z.jpg 24 A família Cryptopidae também conhecidos como centopeias criptopídeas. Essas centopeias têm corpos achatados e pernas curtas, e são frequentemente encontradas em ambientes de folhagem e solo, como florestas e áreas de vegetação densa. Elas são predadoras ágeis, alimentando-se principalmente de pequenos artrópodes, como insetos e aranhas (CALVANESE, SILVA, PEREIRA, SANTOS, 2014). Figura 19: Cryptopidae Fonte: https://live.staticflickr.com/1823/43118186372_4e1fe050a5_c.jpg A família Scutigeridae é conhecida como centopeia-de-casa. Estas centopéias são reconhecidas por suas pernas longas e corpos achatados, que lhes conferem uma aparência distintiva. Elas são frequentemente encontradas em ambientes domésticos, como porões, sótãos e outras áreas úmidas. Apesar de seu nome comum, as centopeias da família Scutigeridae são inofensivas para os humanos e se alimentam principalmente de insetos e outros pequenos artrópodes (CALVANESE, SILVA, PEREIRA, SANTOS, 2014). Figura 20 : Scutigeridae Fonte: SCUTIGERIDAE 25 A família Geophilidae conhecidos como centopeias-terrestres. Estas centopéias são caracterizadas por seus corpos alongados e segmentados, com numerosas pernas curtas Elas são adaptadas para viver em ambientes úmidos e subterrâneos, como solos florestais e áreas de decomposição orgânica. As centopeias da família Geophilidae se alimentam principalmente de minhocas, pequenos insetos e outros invertebrados encontrados no solo (CALVANESE, SILVA, PEREIRA, SANTOS, 2014). Figura 21: Geophilidae Fonte: https://observation.org/media/photo/8285952.jpg A família Scolopendridae é caracterizada por suas pernas longas e corpos robustos, muitas vezes encontrados em ambientes tropicais. As centopeias dessa família são conhecidas por serem grandes e predadoras agressivas, com veneno poderoso para capturar suas presas (CALVANESE, SILVA, PEREIRA, SANTOS, 2014). Figura 22 : Scolopendridae Fonte: https://live.staticflickr.com/7394/11957469386_0b25aebbe5_b.jpg 26 2.6.1.3 IMPORTÂNCIA ECOLÓGICA E ECONÔMICAOs quilópodes desempenham papéis fundamentais na manutenção da saúde e da funcionalidade dos ecossistemas terrestres, influenciando diretamente a ciclagem de nutrientes, o controle de pragas e a estabilidade das cadeias alimentares e nos ciclos biogeoquímicos são importantes no controle populacional de insetos e na manutenção do equilíbrio dos ecossistemas. Eles desempenham um papel fundamental na cadeia alimentar como consumidores secundários, ajudando a regular as populações de suas presas e contribuindo para a reciclagem de matéria orgânica no solo (CUNHA, 2022). Fazem isso de diversas formas como na decomposição são grandes decompositores, outra forma e no controle de pragas muitas espécies de quilópodes são predadores naturais de pragas, como larvas de insetos e pequenos invertebrados e de outros insetos que podem se tornar um problema em determinados ambientes, como lavouras. Ao controlar as populações de pragas, os quilópodes ajudam a manter o equilíbrio ecológico e desempenha papéis cruciais na agricultura de várias formas Eles também atuam como elo entre os produtores primários (plantas) e os consumidores secundários e terciários (predadores). Eles consomem matéria vegetal e, por sua vez, são consumidos por outros animais, transferindo energia ao longo da cadeia alimentar por promover a decomposição da matéria orgânica e a aeração e oxigenação do solo, facilitando o crescimento das raízes das plantas e a atividade microbiana benéfica a os quilópodes contribuem para a saúde do solo, o que é fundamental para o sucesso das atividades agrícolas. Solos saudáveis e bem estruturados podem resultar em melhores rendimentos das culturas e redução dos custos com fertilizantes e outros insumos agrícolas (CALVANESE, SILVA, PEREIRA, SANTOS, 2014). 2.6.2 CLASSE DOS DIPLÓPODES Os diplópodes, também conhecidos como piolhos-de-cobra, gongos ou embuás, são artrópodes pertencentes à classe Diplopoda. Eles são caracterizados por possuírem o corpo alongado, cilíndrico ou levemente achatado, com a maioria dos segmentos do corpo apresentando dois pares de pernas, totalizando trinta ou mais pares de pernas. A divisão do corpo dos diplópodes pode variar, sendo geralmente dividido em cabeça e tronco, mas alguns autores também consideram uma divisão em cabeça, tórax e abdome. (Campos, 2001). A classe Diplopoda pertence ao subfilo Myriapoda, que também inclui os quilópodes, sifílides e pauropoda. Os diplópodes são conhecidos popularmente como embuás, gongolos, mil pés ou piolhos-de-cobra. Eles são considerados um dos grupos de artrópodes 27 terrestres mais antigos, com registros fósseis que remontam ao Ordoviciano, (ALMEIDA, 2017) período que ocorreu entre aproximadamente 488 a 443 milhões de anos atrás. Os diplópodes da maioria das coleções zoológicas brasileiras ainda carecem de refinamento taxonômico. Isso se deve em parte à escassez de taxonomistas especializados na região Neotropical, que inclui o Brasil. A taxonomia dos diplópodes é um campo que exige conhecimento especializado e detalhado, e a falta de especialistas pode dificultar o processo de identificação e classificação correta das espécies. (INIESTA, BOUZAN, & SOUZA, 2022) O impacto dos diplópodes nos processos do solo é variável e depende das características das espécies e do próprio sistema em questão. Através de sua atividade alimentar e produção de fezes, esses invertebrados são capazes de produzir uma estrutura granular importante em muitos tipos de solo, o que pode melhorar sua qualidade e aeração. No entanto, o principal efeito dos diplópodes no ecossistema ocorre através de sua atividade fragmentadora da serrapilheira. Eles se alimentam de material orgânico em decomposição, como folhas e galhos caídos, fragmentando-o em partículas menores. Isso estimula a atividade microbiana no solo, acelerando a decomposição da matéria orgânica e influenciando indiretamente o ciclo de nutrientes no ecossistema (Correia & Aquino, 2005). 2.6.2.1 MORFOLOGIA E FISIOLOGIA Os diplópodes são conhecidos pelo grande número de segmentos e pernas que apresentam. Ao contrário das centopeias, que pertencem à classe Chilopoda, os diplópodes da classe Diplopoda apresentam dois pares de pernas em cada segmento corporal. Seu corpo é alongado e cilíndrico, e eles podem ter entre 25 e 100 segmentos, dependendo da espécie (Muniz, 2019). A cabeça dos diplópodes apresenta dois grupos de olhos simples, um par de antenas, um par de mandíbulas e um par de maxilas. Essas características anatômicas são características dos diplópodes e os distinguem de outros grupos de artrópodes, como as centopeias. Na maioria das espécies de diplópodes, o sétimo segmento apresenta apêndices especializados em órgãos copulatórios. Após a cópula, a fêmea deposita os ovos em um ninho e os protege. Um fato interessante sobre os diplópodes é que as formas larvais apresentam apenas um par de pernas em cada segmento corporal. Essas larvas passam por várias mudas antes de atingirem a forma adulta, durante as quais o número de segmentos e pernas aumenta gradualmente. Esse processo de crescimento e desenvolvimento, conhecido como metamorfose, é característico de muitos artrópodes, incluindo os diplópodes. 28 Os diplópodes, ou piolhos-de-cobra, não são tão ativos quanto as centopeias e geralmente se movem lentamente, sem fazer movimentos serpentiformes. Eles preferem locais escuros e úmidos, como debaixo de troncos e pedras, onde encontram condições adequadas para sua sobrevivência. os diplópodes têm um mecanismo de defesa interessante: ao serem perturbados, eles enrolam seus corpos, formando uma espiral ou uma "cobra" enrolada, daí o nome popular "piolho-de-cobra". Essa postura enrolada protege seus segmentos mais vulneráveis, como a cabeça e as pernas, e pode desencorajar predadores. Figura 23: Cabeça Piolho-de-Cobra Fonte: https://emsinapse.wordpress.com/2019/12/15/centopeias-x-piolhos-de-cobra-quem-e-quem/ Os diplópodes podem ser classificados em cinco tipos ecomorfológicos, que revelam principalmente o tipo de habitat que exploram. São eles: habitantes de casca de árvores (Figura 24), diplóides que vivem sob a casca de árvores, onde encontram um ambiente protegido e úmido; Roladores (Figura 25), diplópodes que têm o hábito de rolar-se em esfera quando perturbados. Eles geralmente vivem no solo e se alimentam de matéria orgânica em decomposição; escavadores (Figura 26): diplópodes adaptados para escavar o solo, onde podem encontrar abrigo e alimento; em forma de cunha (Figura 27): São diplóides com o corpo em forma de cunha, que lhes permite penetrar em fendas e cavidades no solo ou em outros substratos; perfuradores (Figura 28): são diplóides que possuem adaptações para perfurar materiais como madeira ou folhas para se alimentar ou construir ninhos. 29 Figura 24: Diplópodes habitantes de casca de árvores. Fonte: https://www.biodiversity4all.org/taxa/47735-Diplopoda Figura 25: Diplópodes roladores. Fonte: https://www.thoughtco.com/habits-and-traits-of-millipedes-class-diplopoda-1968232 30 Figura 26: Diplópodes escavadores. Fonte: https://brasilescola.uol.com.br/biologia/diplopodes.htm Figura 27: Diplópodes em forma de cunha. Fonte: https://www.museubiodiversidade.uevora.pt/elenco-de-especies/biodiversidade-actual/animais/artropo des/diplopodes/glomeris-marginata/ 31 Figura 28: Diplópodes perfuradores. Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Dipl%C3%B3pode 2.6.2.2 IMPORTÂNCIA DOS DIPLÓPODES NA CICLAGEM DE NUTRIENTES De acordo com Lavelle et al. (1992), a interação da fauna do solo com microrganismos e plantas é capaz de modificar funcional e estruturalmente o sistema do solo, exercendo uma regulação sobre os processos de decomposição e ciclagem de nutrientes. Em experimentos realizados em áreas plantadas com Betula sp., os autores compararam áreas com e sem a fauna do solo e verificaram que na presença da fauna, a vegetação cresceu até três vezes mais do que nas áreas sem fauna. Além disso, osautores observaram que tanto o carbono (C) quanto o nitrogênio (N) foram influenciados pela presença da fauna, permitindo uma assimilação mais rápida do último nutriente pela vegetação, principalmente na primeira fase de crescimento. Esses resultados destacam a importância da fauna do solo, incluindo os diplópodes, na regulação dos processos biogeoquímicos do solo e na promoção do crescimento vegetal por meio da decomposição da matéria orgânica e ciclagem de nutrientes. A estratégia de se alimentar de detritos vegetais impõe uma severa limitação nutricional aos diplópodes. Isso ocorre porque, ao chegarem ao compartimento da serrapilheira, o material vegetal encontra-se empobrecido em nutrientes e outros compostos orgânicos solúveis. Dessa forma, os principais compostos orgânicos disponíveis para os diplópodes são aqueles que compõem a parede celular das plantas, como celulose, hemicelulose e lignina (CORREIA & AQUINO, 2005). Esses compostos são difíceis de serem digeridos, pois são complexos e requerem a ação de micro-organismos simbiontes no trato digestivo dos diplópodes para que sejam quebrados em componentes mais simples e absorvíveis. Assim, os diplópodes dependem de uma associação simbiótica com micro-organismos para auxiliá-los na digestão desses compostos e na obtenção de nutrientes essenciais para sua sobrevivência. 32 O baixo valor nutricional dos detritos vegetais é compensado pela elevada disponibilidade desse recurso alimentar. Em muitos ecossistemas, especialmente em florestas tropicais e em ambientes com alta produção de matéria orgânica, como pântanos e áreas alagadas, até 90% da produção vegetal é incorporada ao subsistema decompositor, incluindo a serrapilheira (CORREIA & AQUINO, 2005). Essa alta disponibilidade de material vegetal em decomposição fornece uma fonte constante de alimento para os diplópodes e outros organismos decompositores. Apesar do baixo valor nutricional dos detritos vegetais, a quantidade disponível pode ser suficiente para sustentar populações numerosas desses invertebrados, que desempenham um papel crucial na decomposição da matéria orgânica e no ciclo de nutrientes nos ecossistemas terrestres. Devido ao baixo valor nutricional e à baixa eficiência de assimilação dos detritos vegetais, os saprófagos, incluindo os diplópodes, ingerem grandes quantidades de serrapilheira e produzem fezes na mesma proporção. Para compensar a pobreza nutricional, esses organismos aumentam a taxa de ingestão. Além disso, as simbioses com microrganismos de habilidade enzimática mais ampla permitem a digestão e o aproveitamento parcial desses compostos. Estudos demonstraram que o extrato do tubo digestivo do diplópode Polydesmus angustus era capaz de hidrolisar celulose, hemicelulose e pectina. Essas enzimas eram muito provavelmente derivadas dos microrganismos associados ao tubo digestivo dos diplópodes, que desempenham um papel crucial na digestão dos detritos vegetais e na obtenção de nutrientes essenciais a partir deles (CORREIA & AQUINO, 2005). 2.7 SUBFILO HEXÁPODOS: O subfilo Hexapoda (Hexa=seis e Poda=pés) compreende o maior e mais diverso grupo, com mais de 1 milhão de espécies (SANTOS, ALMEIDA & ANTUNES, 2018). Este grupo destaca-se de todos os outros invertebrados porque, sem sombra de dúvida, constituem o grupo mais diversificado do planeta. São os únicos invertebrados com a capacidade de voar e os únicos invertebrados que passam por desenvolvimento indireto ou metamorfose completa (BRUSCA, MOORE & SHUSTER, 2018). Os hexápodes possuem três membros - cabeça, tórax e abdômen - e apêndices na cabeça e no tórax. Apêndices abdominais são, em sua maioria, reduzidos ou ausentes (HICKMAN et al., 2016). São divididos em dois grupos (classes): insetos e entognatos (Figura 29), no entanto, popularmente são conhecidos todos por insetos (BLANKENSTEYN, 2010). Os hexápodes evoluíram no ambiente terrestre, tendo os grupos aquáticos invadindo logo depois por meio de uma série de adaptações comportamentais e modificações de seus sistemas de troca de gases aéreos. O período Devoniano Inicial (412 milhões de anos) 33 apresenta hoje fósseis dos mais antigos hexápodes, no entanto, alguns poucos fósseis são registrados do período Siluriano, apresentando caracteres semelhantes ao subfilo hexapoda. De acordo com dados moleculares, este animais teriam surgido no período Ordoviciano Inicial, há cerca de 479 milhões de anos atrás e, que a origem dos insetos tenha ocorrido há 441 milhões de anos, no período Siluriano Inicial (BRUSCA, MOORE & SHUSTER, 2018). Figura 29: Cladograma mostrando as relações hipotéticas entre os Hexapoda Fonte: HICKMAN et al. (2016) Muitas sinapomorfias foram omitidas. As ordens Protura, Collembola e Diplura são entognatha. Essas ordens, mais Thysanura, originaram-se antes dos primeiros ancestrais com asas. As ordens Odonata e Ephemeroptera formam Paleoptera, nas quais as asas ficam estendidas lateralmente. As demais ordens apresentam asas que podem se dobrar para trás sobre oabdome (Neoptera). A superordem Orthopterodea inclui as ordens Orthoptera, Blattodea, Phasmatodea, Mantodea, Isoptera, Plecoptera, Embiidina e Dermaptera. Hemipterodea inclui as ordens Zoraptera, Psocoptera, Hemiptera, Thysanoptera e Phthiraptera; e a superordem Holometabola compreende todas as ordens holometabolous (HICKMAN et al., 2016). 34 2.7.1 CLASSE ENTOGNATHA Os entognatos (Figura 30) possuem suas peças bucais afundadas em depressão na cabeça (BLANKENSTEYN, 2010); mandíbulas com articulação única; apresentam, em sua maioria ou todos os elementos antenais com uma musculatura intrínseca; são os únicos hexápodes sem asas; não apresentam túbulos de Malpighi ou, quando presentes, são pouco desenvolvidos e suas pernas são indivisas, ou seja, só apresentam um tarso (BRUSCA, MOORE & SHUSTER, 2018). Os entognatos são divididos em três ordens: Collembola, Protura e Diplura (HICKMAN et al., 2016). Figura 30: Hexápodes entognatha - (a) Collembola; (b) Protura; (c) Japygina; (d) Artesanato; (e) Zygentoma, traça-de-livro. Fonte: BLANKENSTEYN, Arno (2010) 2.7.1.1 ORDEM COLLEMBOLA Os colêmbolos constituem um dos grupos mais abundantes de artrópodes do solo, podendo ser encontrados pelo menos mais de 100.000 indivíduos num metro quadrado. São organismos cosmopolitas (SANTOS, ALMEIDA & ANTUNES, 2018) e possuem cerca de 6.000 espécies já descritas. São animais diminutos, em sua grande maioria medem menos de 6 mm (BRUSCA, MOORE & SHUSTER, 2018). São animais que habitam ambientes úmidos ou locais com acúmulos de matéria orgânica, como composteiras e na serrapilheira (folhas secas depositadas no solo das florestas) (BLANKENSTEYN, 2010). De acordo com Rocha (2013), os colêmbolos possuem: máximo de oito omatídeos na mancha ocular (unidades formadoras de olhos compostos); antena com primariamente quatro artículos; abdome com seis segmentos, colóforo, retináculo e fúrcula (Figura 31). Nos segmentos um, três e quatro é possível observar a presença de apêndices em pares em sua face ventral, característica exclusiva do grupo, provavelmente oriunda de pernas primitivas. No primeiro segmento abdominal, há uma estrutura denominada de colóforo, uma espécie de tubo ventral que possui um par de vesículas eversíveis e que tem como função primordial a absorção de fluidos e eletrólitos. O colóforo pode ter sua eficiência 35 reduzida quando exposta a condições estressantes do ambiente, principalmente relacionadas a temperatura, salinidade e pH da água. É uma estrutura muito importante quando a água do ambiente está presente apenas em forma de umidade. No terceiro segmento abdominal observa-se a presença de outra estrutura chamada de retináculo (tenáculo), que é formada por uma base e um par de distais que se acoplam aos dentes da fúrcula para mantê-la justaposta ao abdome durante o período de repouso. Por fim, no quarto segmento encontra-se a fúrcula, um órgão saltador em forma de furca, sendo composta primariamente por umabase única (manúbrio) e dois ramos distais (dentes) que terminam, cada um, em uma espécie de garra (mucro). Em alguns grupos de Collembola, a fúrcula e o retináculo podem ser rudimentares ou ausentes, sendo considerados adaptações das espécies em relação ao ambiente em que vivem no solo. Uma vida epiedáfica torna a fúrcula bem desenvolvida, enquanto que, aqueles que vivem de forma eudáficas apresentam essa estrutura e forma rudimentar ou ausente (ROCHA, 2013). Figura 31: Morfologia de um colêmbolo Fonte: https://www.researchgate.net/figure/Figura-2-Morfologia-generalizada-de-um-colembolo-Lepidonella-z eppelinii-ocorrente-em_fig4_311513286 Diferentemente de outros hexápodes, os colêmbolos respiram através de suas cutículas e epiderme. A água é repelida pela cutícula e isso lhes permite viver em ambientes úmidos sem que sejam sufocados. Além disso, estes animais apresentam um sistema para se proteger de predadores bem eficiente. Quando estão em repouso, a fúrcula é retraída sob o abdome e é mantida nessa posição com o auxílio do retináculo. Quando estes se separam, a fúrcula se abre para baixo com tanta força, chocando-se contra o substrato e o colêmbolo é atirado pelo ar. Alguns pesquisadores acreditam que os 36 colêmbolos possam ter evoluído através de neotenia (BRUSCA, MOORE & SHUSTER, 2018). 2.7.1.2 ORDEM PROTURA A ordem Protura (Figura 32) contém cerca de 200 espécies descritas (BRUSCA, MOORE & SHUSTER, 2018), alguns casos famosos são os cabeça de cone e bichos de prata (SANTOS, ALMEIDA & ANTUNES, 2018). São animais que possuem apenas 2 mm e tem uma aparência esbranquiçada. Não possuem olhos, espiráculos abdominais, hipofaringe ou cercos. Os túbulos de Malpighi são pupilas pequenas. Possuem componentes orais para aspiração, com mandíbulas semelhantes a estiletes. Suas antenas são vestigiais e o primeiro par de pernas é carregado em posição elevada e usadas como se fossem “antenas” substitutas. Na perna, os pré-tarsos possuem apenas uma garra. O seu abdome possui onze segmentos e um telson (uma estrutura remanescente de seus ancestrais, os crustáceos) de natureza não confirmada (Figura 33). Os três primeiros segmentos do abdome possuem apêndices pequenos. Não é possível observar genitália externa, mas os gonóporos masculinos (abertura que permite a saída dos gametas) localizam-se sob um complexo fálico protraível no último segmento abdominal (BRUSCA, MOORE & SHUSTER, 2018). Figura 32: Ordem Protura Fonte: https://www.biodiversity4all.org/taxa/83242-Protura 37 Figura 33: Morfologia de um Protura Fonte: https://www.passeidireto.com/arquivo/78462487/notas-de-aula-entomologia-geral Os protura são os únicos animais hexápodes com a capacidade de acrescentar um segmento abdominal a cada muda, denominado de desenvolvimento anamórfico. Os outros insetos possuem o desenvolvimento epimórfico, ou seja, a segmentação está concluída antes da eclosão. Além disso, são animais raros e vivem no folhiço, nos solos úmidos e na vegetação decompostas (BRUSCA, MOORE & SHUSTER, 2018). 2.7.1.3 ORDEM DIPLURA A ordem Diplura (Figura 34) abriga cerca de 800 espécies, com fósseis datados do período Carbonífero. São animais pequenos, medindo em torno de 4 mm e tem uma coloração mais clara (BRUSCA, MOORE & SHUSTER, 2018). Estes animais são desprovidos de olhos e asas (apterigotos) e suas antenas são do tipo moniliforme. O tórax é pouco desenvolvido e possui abdome com dez segmentos. Além disso, possuem estilos, glândulas protráteis e cercos (Figura 35). Podem ser encontrados em locais úmidos, sob a casca das árvores, pedras, em detritos, em madeira podre e outros. São classificados em duas famílias: “Japygidae (extremidade do abdome em forma de pinça) e a Campodeidae (longas cerdas multiarticulares e canal glandular). São geralmente detritívoros e micetófagos (Campodeidae) e carnívoros (Japygidae)” (KROLOW, 2009). 38 Figura 34: Ordem Diplura Fonte: https://www.biodiversity4all.org/taxa/56215-Diplura Figura 35: Morfologia de Diplura Fonte: https://www.passeidireto.com/arquivo/78462487/notas-de-aula-entomologia-geral 2.7.2 CLASSE INSECTA A classe Insecta é a classe com maior número de indivíduos, compreendendo mais da metade das espécies eucarióticas descritas atualmente. Possuem mais de um milhão de espécies descritas, habitando todos os ecossistemas existentes (SANTOS, ALMEIDA & ANTUNES, 2018). Um dos fatores que levaram os insetos ao seu atual sucesso ecológico está no seu exoesqueleto, estrutura que o protege contra a perda de água para o ambiente terrestre. Em sua busca pelo néctar das flores, os insetos promoveram a polinização e a diversificação destas no ambiente. Sabe-se atualmente que insetos e plantas co-evoluíram através de adaptações conjuntas através de seus processos alimentares. Atualmente, pelo menos dois terços das plantas necessitam dos insetos para realizar a polinização (BLANKENSTEYN, 2010). 39 2.7.2.1 MORFOLOGIA EXTERNA O corpo dos insetos é dividido em três partes: cabeça, tórax e abdômen (XAVIER, 2016) (Figura 36). A cabeça dos insetos é uma unidade rígida, formada pela fusão de 7 segmentos e nela pode-se encontrar um par de antenas (BLANKENSTEYNS, 2010), um par de olhos compostos relativamente grandes e, geralmente, três ocelos. A antenas tem uma papel fundamental, funcionando como um órgão tátil, olfativo e, em alguns casos, auditivo. As peças bucais são formadas por uma cutícula especialmente endurecida e possuem as seguintes estruturas: um labro, um par de mandíbulas e um de maxilas, um lábio e uma hipofaringe com forma de língua (HICKMAN et al., 2016). Enquanto isso, o tórax é composto pelos segmentos protórax, mesotórax e metatórax. Em cada um dos segmentos do tórax dos insetos há um par de pernas e, no mesotórax e metatórax, há também um par de asas. As asas são formadas a partir da epiderme e funcionam como prolongamentos cuticulares, é formada por uma dupla membrana que contém veias que são compostas por uma cutícula mais grossa, servindo para expandir as asas após a emergência da pupa e para dar maior resistência aerodinâmica às asas. Embora os padrões dessas veias variem entre os diferentes táxons, são relativamente constantes dentro de uma mesma família, gênero ou espécie, e servem como um meio para a classificação e identificação (HICKMAN et al., 2016). Figura 36: Morfologia de um inseto. Fonte: https://planetabiologia.com/classe-insecta-caracteristicas-ordens-insetos-sociais/ 2.7.2.2 OS INSETOS E AS PLANTAS A propagação de numerosas espécies e a preservação da biodiversidade dependem fortemente do processo crucial de polinização. Vários agentes desempenham um papel vital neste fenômeno. Em vários ambientes, é evidente que os insectos e as plantas se envolvem 40 numa relação simbiótica, com os insectos a servirem como polinizadores primários. Ao longo da história, esse vínculo mutualístico entre insetos e plantas com flores tem sido observado. A atração das flores, incluindo sua forma, cor e perfume, é resultado do processo co-evolutivo. Um exemplo de grupos específicos de insetos com adaptações morfológicas para exploração de recursos florais é a relação entre borboletas e flores orquídeas (FAVATO & ADRIAN, 41 3. CONSIDERAÇÕES FINAIS Através das pesquisas realizadas e fontes consultadas, foi possível aprender sobre a importância que o Filo Arthropoda desempenha no ecossistema. Com os chelicerata foi possível observar suas ações no controle biológico de insetos, com os crustáceos foi possível compreender a importância que eles desempenham para a economia da indústria pesqueira, com os miriápodes foi possível ver como eles são imprescindíveis para que o solo esteja saudável e com os hexápodes foi possível perceber a importância da polinização para as plantas. 42 REFERÊNCIAS BLANKENSTEYN, A. Zoologia dos Invertebrados II. Florianópolis: Biologia/EaD/UFSC, 2010. 178p. BRUSCA, R.C.; MOORE, W.; SHUSTER, S.M. Invertebrados. Tradução: Carlos Henrique de Araújo Cosendey. 3ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2018. 1252p. COSTA, Pollyana Patricio. Zoologia. 1. ed. Curitiba: Intersaberes, 2021. E-book. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br. Acesso em: 06 mar. 2024. KROLOW, D.R.V. Estudo da macro e mesofauna do solo em um sistema de produção de base ecológica. Tese (Doutorado em Ciências: Produção Vegetal) - Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, Universidade Federal de Pelotas. Pelotas, p.75, 2009. LEITE, G.L.D. Entomologia Básica. Montes Claros: Instituto de Ciências Agrárias, Universidade Federal de Minas Gerais, 2011. 46p. ROCHA, I.M.S. Colêmbolos (Arthropoda: Hexapoda: Collembola) numa área de Caatinga do Nordeste Brasileiro. Dissertação (Mestrado em Sistemática e Evolução) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Natal, p.58. 2013. SANTOS, M.; ALMEIDA, R.; ANTUNES, S.C. Artrópodes. Revista de Ciência Elementar, Lisboa, v.6, n.2, p.1-5, 2018. Disponível em: https://rce.casadasciencias.org/rceapp/art/2018/042/. Acesso em 10 de mar. de 2023. XAVIER, L.A.R. Zoologia de Invertebrados e Parasitologia. Indaial,SC: Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI, 2016. 193p. BOUZAN, Rodrigo. Diplopoda. ResearchGate, [s.d.]. Disponível em: https://www.researchgate.net/profile/Rodrigo-Bouzan-3/publication/365611070_Diplopoda/lin ks/637aa11f2f4bca7fd0785247/Diplopoda.pdf. Acesso em: 03/03/2024. ALMEIDA, Thaís. Taxonomia de Haematotropis JEEKEL, 2000 (DIPLOPODA APHELIDESMIDAE: APHELIDESMINAE). INPA, 2017. Disponível em: https://repositorio.inpa.gov.br/bitstream/1/12498/1/tese_inpa.pdf. Acesso em: 04/03/2024. GARCIA, A. C. F. et al. 2001. Biologia E Controle De Artrópodes De Importância Fitossanitária (Diplopoda, Symphyla, Isopoda), Pouco Conhecidos No Brasil. Revista do Instituto Biológico de São Paulo, v. 63, n. 1-2, p. 1. Disponível em: http://www.biologico.sp.gov.br/uploads/docs/bio/v63_1_2/garcia.pdf. Acesso em: 04/03/2024. Correia, M. E., & Aquino, A. M. (2005). Os Diplópodes e suas Associações com Microrganismos na Ciclagem de Nutrientes. Embrapa, 2005. Disponível em: https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/CNPAB-2010/33059/1/doc199.pdf. Acesso em: 05/03/2024. Muniz, Silas. 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O papel dos crustáceos no ecossistema aquático: uma revisão abrangente. Revista de Ecologia Aquática, v. 5, n. 3, p. 102-120, agosto de 2022.
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