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Muitos insetos predadores, como os besouros cicindelíneos, larvas de moscas sirfídeas, formigas-leão, louva-a-deus e joaninhas, destroem insetos daninhos (Figura 21.34). Por sua vez, os insetos servem como importantes fontes de alimento para muitos outros animais. Os insetos parasitoides são muito importantes no controle de populações de muitos insetos daninhos. Os animais mortos são rapidamente consumidos por larvas que emergiram de ovos depositados em carcaças. A entomologia forense utiliza a sucessão de insetos em um corpo morto para estimar a idade de um cadáver e, dessa forma, proporcionar informações valiosas para os investigadores sobre a hora da morte. Figura 21.33 A. Uma formiga (Camptonotus ferrugineus, ordem Hymenoptera) cuidando de um grupo de afídeos (ordem Hymenoptera). Os afídeos alimentam-se copiosamente dos fluidos vegetais e excretam o excesso na forma de um líquido claro, rico em carboidratos, que é um alimento bastante apreciado pelas formigas. B. Um ninho de uma formiga tecedora da Austrália. Figura 21.34 Alguns insetos benéficos. A. Um percevejo predador (ordem Hemiptera) alimenta-se de uma larva de besouro. Note a probóscide sugadora do percevejo. Esses besouros são pragas das culturas de feijão e soja. B. Uma joaninha (ordem Coleoptera). Os adultos (e larvas da maioria das espécies) alimentam-se vorazmente de pragas de plantas, como ácaros, pulgões, cochonilhas e tripes. C. Uma vespa parasito (Larra bicolor) atacando uma paquinha. A vespa retira a paquinha de sua toca, ferroando-a e paralisando-a. Depois que a vespa tiver depositado seus ovos, a paquinha recupera-se e retoma sua vida ativa – até que seja morta pelas larvas da vespa em desenvolvimento. Insetos daninhos Os insetos daninhos incluem aqueles que comem e destroem plantas e frutos, como gafanhotos, marias-fedidas, mariposas piralídeas, gorgulhos, carunchos, cochonilhas e centenas de outros (Figura 21.35). Praticamente toda plantação cultivada contém vários insetos-praga. Os seres humanos gastam enormes recursos em todas as atividades de agricultura, na silvicultura e na indústria de alimentos, para conter os insetos e os danos que provocam. As infestações de besouros escolitíneos ou insetos desfolhadores, como as mariposas Choristoneura fumiferana e Porthetria dispar, geraram perdas econômicas enormes e tornaram-se um elemento principal na determinação da composição das florestas nos EUA. Porthetria dispar, introduzida nos EUA em 1869 em uma tentativa mal-assessorada para procriar um bicho-da-seda melhor, espalhou-se por todo o Nordeste norte-americano atingindo, ao sul, até a Virginia e, ao oeste, até Minnesota. Elas desfolham florestas por anos, quando ocorrem infestações. Em 1981, desfolharam 5,3 milhões de hectares em 17 estados do Nordeste dos EUA. Figura 21.35 Alguns insetos-praga. A. Colchonilha-farinhenta (Pseudococcus sp., ordem Hemiptera) são pragas frequentes de vegetais comercialmente valiosos. B. Lagarta do milho Heliothis zea (ordem Lepidoptera). Uma praga ainda mais séria do milho é a infame broca-do-milho, uma importação da Europa em 1908 ou 1909. Dez por cento de todas as espécies de artrópodes são insetos parasitos, ou insetos que são, em essência, “micropredadores” porque eles atacam, mas não permanecem em seus hospedeiros. Os piolhos, as moscas e os mosquitos sugadores de sangue, moscas oestrídeas e gasterofilídeas, além de muitos outros, atacam os seres humanos ou os animais, domésticos ou ambos. A malária, transmitida por mosquitos do gênero Anopheles (Figura 21.36), é ainda uma das principais doenças no mundo, infectando centenas de milhões de pessoas a cada ano e causando milhões de mortes. Os mosquitos também transmitem febre amarela e filariose linfática. As pulgas transmitem a peste bubônica, que, em vários momentos da história, eliminou porções significativas da população humana. As moscas-domésticas são transmissoras da febre tifoide, assim como os piolhos transmitem o tifo; moscas tsé-tsé transmitem a doença do sono africana; e percevejos sugadores de sangue, do gênero Rhodnius e gêneros aparentados, transmitem a doença de Chagas. A mais nova praga viral que atinge a América do Norte, o vírus do Nilo ocidental, é transmitida por mais de 40 espécies de mosquitos, especialmente Culex, e infecta os seres humanos, alguns outros mamíferos e mais de 75 espécies de aves, algumas das quais atuam como reservatórios para o vírus. Existe uma extraordinária destruição de alimentos, vestuário e propriedades pelos besouros curculionídeos e dermestídeos, baratas, formigas, traças-de-roupa e cupins. Também entre os insetos-praga estão os percevejos do gênero Cimex (Figura 21.36B), hemípteros sugadores de sangue que foram contraídos pelos seres humanos provavelmente cedo em sua evolução, a partir de morcegos que compartilhavam suas cavernas. A infestação por esses hemípteros está aumentando em todo o mundo desenvolvido, por motivos desconhecidos. Algumas explicações propostas incluem o aumento do transporte de insetos por viajantes e a relutância em utilizar inseticidas. Figura 21.36 A. Um mosquito do gênero Aedes (ordem Diptera) da África do Sul. Membros desse gênero disseminam a dengue e a febre amarela, entre outras doenças. B. Um percevejo, Cimex lectularius, é um parasita humano comum. O vírus do oeste do Nilo, cujo agente transmissor é espalhado por mosquitos, afeta mamíferos e aves em todo o mundo. Identificado pela primeira vez em Uganda em 1937, ele se espalhou pela América do Norte em 1999. As aves servem como um reservatório para o vírus: uma ave picada por um mosquito infectado funciona como um hospedeiro para o vírus durante 1 a 4 dias, período durante o qual o vírus pode ser pego por outros mosquitos e espalhado para novos hospedeiros. As respostas humanas à infecção variam, com cerca de 80% dos infectados não exibindo qualquer sintoma, quase 20% exibindo sintomas semelhantes aos de um resfriado, como febre e dores no corpo e menos de 1% desenvolvendo encefalite com risco de morte ou outros efeitos neurológicos possivelmente permanentes. Evitar a picada do mosquito é a melhor forma de evitar a infecção; dessa maneira, estudos sobre o comportamento do mosquito são úteis. Por exemplo, os pesquisadores questionaram-se se os mosquitos que inicialmente alimentaram-se do sangue das aves infectadas tendem a escolher outra ave para a próxima picada ou simplesmente alimentam-se de qualquer animal que estiver mais fácil. Compreender a transmissão do vírus torna possível aos modelos matemáticos prever como e quando a doença espalhar-se-á. Classificação do subfilo Hexapoda Classe Entognatha (Gr. entos, dentro, + gnathos, maxila): entognatos. A base das peças bucais fica dentro da cápsula cefálica; as mandíbulas apresentam uma articulação. Exemplo: Entomobrya. Classe Insecta (L. insectus, recortado): insetos. As bases das peças bucais são expostas, fora da cápsula cefálica; as mandíbulas normalmente têm duas regiões de articulação. Exemplos: Drosophila, Bombus, Anopheles (as ordens de insetos estão listadas mais adiante). Controle dos insetos Considerando que todos os insetos são uma parte integrante das comunidades ecológicas em que estão inseridos, sua total destruição provavelmente faria mais mal do que bem. Todas as cadeias alimentares terrestres seriam seriamente perturbadas ou destruídas. O papel benéfico dos insetos em nosso ambiente é frequentemente subestimado e, em nosso entusiasmo para controlar as pragas, pulverizamos indiscriminadamente a paisagem com inseticidas de “amplo espectro” extremamente efetivos, que erradicam tanto os insetos bons como os daninhos. Também descobrimos, para nossa consternação, que muitos dos inseticidas químicos persistem no ambiente e acumulam-se como resíduos nos animais dos níveis mais altos nas cadeias alimentares, incluindo nós mesmos. Além disso, muitos insetos desenvolveram resistência aos inseticidas de uso comum. As abelhas são especialmente suscetíveis aos inseticidas, e a resistência desenvolve-se, principalmente, nos insetosdaninhos. Por muitos anos, métodos de controle diferentes dos inseticidas químicos estiveram sob intensa investigação, experimentação e desenvolvimento. Economia, preocupação com o ambiente e demanda dos consumidores estão fazendo com que milhares de fazendeiros dos EUA usem alternativas à dependência estrita em produtos químicos. Muitos organismos úteis no controle biológico dos insetos estão sendo usados atualmente ou estão sob investigação científica. Esses organismos incluem patógenos bacterianos, virais e micóticos. Por exemplo, uma bactéria, Bacillus • • ∘ ∘ thuringiensis, produz uma toxina que é bastante eficiente no controle de diversas pragas de lepidópteros. Outras linhagens de B. thuringiensis têm toxinas que matam insetos de outras ordens, e a diversidade de insetos-alvo está sendo ampliada com o uso de técnicas de engenharia genética. Os genes que codificam a toxina produzida pelo B. thuringiensis também foram introduzidos em outras bactérias e, até mesmo, em plantas, tornando-as resistentes a ataque dos insetos. Muitos dos nossos grãos cultivados, especialmente o milho, agora contêm genes que expressam proteínas tóxicas para as pragas, evitando, assim, a necessidade de pesticidas. Entretanto, alguns insetos agora desenvolveram resistência à toxina de B. thuringiensis. Um grande número de vírus e fungos que apresentam potencial como inseticidas foi isolado. As dificuldades e os custos na criação e manutenção desses agentes estão sendo ultrapassados em certos casos, e alguns já são produzidos comercialmente. A introdução de predadores ou parasitos naturais dos insetos-praga alcançou um certo sucesso. Nos EUA, a joaninha Rodolia cardinalis, originária da Austrália, ajuda a controlar as cochonilhas de plantas cítricas, e inúmeros casos de controle pelo uso de parasitos têm sido registrados. Uma outra abordagem de controle biológico é interferir na reprodução ou no comportamento das pragas através de machos estéreis ou de compostos orgânicos existentes na natureza que agem como hormônios ou feromônios. Tal pesquisa, embora bastante promissora, é lenta por causa de nossa compreensão limitada sobre o comportamento dos insetos e dos problemas em isolar e identificar compostos complexos que são produzidos em quantidades tão ínfimas. De qualquer modo, os feromônios provavelmente desempenharão um papel importante no controle biológico de pragas no futuro. Classificação das classes Entognatha e Insecta Os entomólogos não concordam com os nomes das ordens nem com os limites de cada ordem. Alguns preferem combinar e outros preferem dividir os grupos. Entretanto, a seguinte sinopse de ordens é uma das que é relativamente bem aceita. Classe Entognatha Ordem Protura (Gr. protos, primeiro + oura, cauda): proturos. Diminutos (1 a 1,5 mm); sem olhos nem antenas; apêndices no abdome e no tórax; vivem no solo e em locais escuros e úmidos; desenvolvimento direto. Ordem Diplura (Gr. diploos, duplo + oura, cauda): dipluros. Têm geralmente menos de 10 mm; claros, sem olhos; um par de filamentos terminais longos ou um par de pinças caudais; vivem em húmus encharcado ou troncos em decomposição; desenvolvimento direto. Ordem Collembola (Gr. kolla, cola + embolon, pino, cunha): colêmbolos. Pequenos (5 mm ou menos); sem olhos compostos; conjuntos de olhos com um a vários ocelos laterais; respiração através de traqueias ou pela parede do corpo; um órgão elástico dobrado sob o abdome usado para saltar; abundantes no solo; às vezes aglomeram-se sobre o filme superficial de lagos ou bancos de neve durante a primavera; desenvolvimento direto Classe Insecta Subclasse Apterygota Ordem Thysanura (Gr. thysanos, franja + oura, cauda): traças (Figura 21.37). Tamanho pequeno a médio; olhos grandes; antenas longas; três cercos terminais longos; vivem sob pedras e folhas e próximo a habitações humanas; desenvolvimento direto. Subclasse Pterygota Infraclasse Paleoptera Ordem Ephemeroptera (Gr. ephēmeros, que dura não mais que 1 dia + pteron, asa): efêmeras (Figura 21.38). Asas membranosas; asas anteriores maiores que as posteriores; peças bucais vestigiais no adulto; ninfas aquáticas, com brânquias traqueais laterais. Ordem Odonata (Gr. odontos, dente + ata, caracterizado por): libélulas (Figuras 21.21B e 21.26B). Grandes; asas membranosas longas e estreitas, com venação em rede e com tamanhos semelhantes; corpo longo e estreito; ninfas aquáticas com brânquias e lábio preênsil para a captura de presas. Infraclasse Neoptera Ordem Orthoptera (Gr. orthos, reta + pteron, asa): gafanhotos (Figura 21.2), grilos, esperanças. Quando presentes, asas anteriores espessadas e asas posteriores dobradas em leque sob as anteriores; peças bucais mastigadoras. Figura 21.37 A traça Lepisma (ordem Thysanura) é, frequentemente, encontrada nas casas. Figura 21.38 Uma efêmera (ordem Ephemeroptera). A. Ninfa. B. Adulto. Ordem Blattodea (L. blatta, barata, + Gr. eidos, forma, + ea, caracterizado por): baratas. Insetos comuns nas áreas tropicais, frequentes em casas; com corpo oval e achatado que pode exceder 5 cm de comprimento; tarsos com 5 artículos; asas tipicamente presentes, em geral reduzidas. Ordem Phasmatodea (Gr. phasma, fantasma, + eidos, forma, + ea, caracterizado por): bichos-pau (Figura 21.7B) e bichos-folha. Corpo alongado e em forma de graveto ou achatado e expandido lateralmente; herbívoros; formas tropicais podem ser muito grandes (até 30 cm). Ordem Mantodea (Gr. mantis, adivinhador, + eidos, forma, + ea, caracterizado por): louva-a-deus (Figura 21.5). Corpo alongado com pernas dianteiras raptoriais; predadores; podem chegar até 10 cm em comprimento. Ordem Mantophasmatodea (uma fusão dos nomes das ordens dos louva-a-deus [Mantodea] e dos bichos-pau [Phasmatodea]): gladiadores. Secundariamente ápteros; peças bucais mastigadoras; lembram uma combinação de um louva-a-deus com um bicho-pau; predadores noturnos de insetos e aranhas; descritos em 2002; raros, encontrados na África; seis a oito espécies. a) epiderme queratinizada. b) endotermia. c) bolsa amniótica. d) glândulas sudoríparas. 32) (Fuvest-2001) Um grupo indígena do sudoeste dos Estados Unidos, denominado Anasazi, tinha um animal vertebrado entre as divindades que cultuava. O desenho a seguir baseia-se na figura encontrada em seus objetos sagrados. Um estudante, desejando identificar esse animal, ficou em dúvida entre duas classes de vertebrados e por isso solicitou, ao professor, informações quanto ao tipo de revestimento corporal ou quanto ao desenvolvimento embrionário do animal desenhado. a) Como a informação sobre o revestimento corporal permite distinguir entre as duas classes? b) Como a informação sobre o desenvolvimento embrionário permite distinguir entre as duas classes? 33) (Unicamp-2002) Muitas vezes encontramos em jornais informes publicitários que anunciam o controle de pragas urbanas. Em um desses anúncios lemos: Quais os insetos e animais que integram o conjunto de pragas urbanas? Resposta: aranhas, cupins, mosquitos (pernilongos), baratas, pulgas, formigas, escorpiões e animais como os ratos, morcegos e pombos. a) Nem todos os invertebrados relacionados na resposta do anúncio são insetos. Quais são eles? A que grupo pertencem? Indique uma característica que os diferencia dos insetos. b) Os vertebrados mencionados no anúncio podem ser separados em classes segundo a presença de pêlos, ou de penas. Que classes são essas? Cite outras duas características exclusivas a cada uma dessas classes. c) Forneça uma explicação para o aumento das pragas urbanas. 34) (Unicamp-2003) A figura abaixo representa uma árvore filogenética do Filo Chordata. Cada retângulo entre os ramos representa o surgimento de novidades evolutivas compartilhadas por todos os grupos dos ramos acima dele. a) O retângulo I indica, portanto, que todos os cordados apresentam caracteres em comum. Cite 2 destes caracteres. b) Cite uma novidade evolutivaque ocorreu no retângulo II e uma que ocorreu no retângulo III. Explique por que cada uma delas foi importante para a irradiação dos cordados. 35) (UFMG-2003) Em todas as alternativas, diferentes tipos de radiação estão corretamente associados a fenômenos biológicos, EXCETO em a) Radiação ultravioleta participa do bronzeamento e da produção de vitamina D na pele. b) Ondas de rádio orientam as rotas de aves migradoras. c) Luz visível desencadeia o processo de crescimento das plantas. d) Radiação infravermelha emitida pela presa é percebida por órgãos sensoriais das cobras. 36) (UEL-2003) O esquema a seguir representa as fases de desenvolvimento de um anfíbio anuro. Sobre esse processo, analise as seguintes afirmativas: I. Na fase larval, a respiração é cutânea e na fase adulta, é branquial. II. Na fase larval, o principal excreta nitrogenado é amônia e na adulta, é uréia. III. Os ovos possuem casca impermeável para evitar a dessecação. IV. Na cadeia alimentar, o girino geralmente é considerado consumidor primário e o adulto é consumidor secundário. Assinale a alternativa que contém apenas as afirmativas corretas. a) I e II. b) II e III. c) II e IV. d) III e IV. e) I, III e IV. 37) (UFSC-2003) “O aparecimento da placenta no processo evolutivo das espécies veio contribuir para que, nos mamíferos, as fêmeas pudessem desenvolver suas crias dentro de seus próprios ventres, evitando o ataque de predadores aos ovos e tornando desnecessária a produção de elevado número de descendentes para a sobrevivência de algumas poucas crias. .. ” (SOARES, J. L. Biologia. São Paulo: Scipione, 1999, v. único, p. 211). Com relação ao processo reprodutivo dos mamíferos e ao desenvolvimento embrionário dessa classe de animais, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. Algumas espécies de mamíferos atuais são ovíparas, como é o caso do ornitorrinco que põe ovos semelhantes aos dos répteis, incubando-os para manter a temperatura. 02. Os mamíferos são animais de fecundação externa, e na maioria absoluta das espécies o desenvolvimento embrionário ocorre dentro do corpo da fêmea. 04. Através da placenta, a mãe fornece alimento e oxigênio para o feto e este passa para a circulação materna o gás carbônico e restos de seu metabolismo, como é o caso de produtos nitrogenados. 08. A placenta secreta hormônios que mantêm a integridade do endométrio durante a gravidez. 16. A placenta transmite ao feto anticorpos maternos, que lhe conferem imunidade contra todas as doenças congênitas. 32. As trocas entre mãe e feto, através da placenta, são efetuadas por difusão, graças à proximidade dos vasos sangüíneos maternos e dos vasos sangüíneos do embrião. 38) (Unicamp-2004) Parques Zoológicos são comuns nas grandes cidades e atraem muitos visitantes. O da cidade de São Paulo é o maior do estado e está localizado em uma área de Mata Atlântica original que abriga animais nativos silvestres vivendo livremente. Existem ainda 444 espécies de animais, entre mamíferos, aves, répteis, anfíbios e invertebrados, nativos e exóticos (de outras regiões), confinados em recintos semelhantes ao seu habitat natural. Entre os animais livres presentes na mata do Parque Zoológico podem ser citados mamíferos como o bugio (primata) e o gambá (marsupial), aves como o tucano-de- bico-verde e, entre os répteis, o teiú. (Adaptado de www.zoologico.sp.gov.br). a) Como podem ser diferenciados os marsupiais entre os mamíferos? b) As aves apresentam características em comum com os répteis, dos quais os zoólogos acreditam que elas tenham se originado. Mencione duas dessas características. c) Entre os animais exóticos desse zoológico estão zebras, girafas, leões e antílopes. Que ambiente deve ter sido criado no zoológico para ser semelhante ao habitat natural desses animais? Dê duas características desse ambiente. 39) (Unicamp-2004) O carrapato-estrela (Amblyomma cajennense) pode transmitir ao homem a febre maculosa, uma grave enfermidade causada pela bactéria Rickettsia rickettsii. Esse ácaro tem como hospedeiros preferenciais os eqüinos, mas também ataca bovinos, cães, capivaras e outros animais, além do homem. Nos últimos anos, por falta de predadores naturais, o número de capivaras vem aumentando em algumas áreas urbanas do interior do Estado de São Paulo e com esse aumento casos de febre maculosa têm ocorrido. Folhetos distribuídos pelos órgãos de saúde recomendam evitar o contato com a grama e o mato de locais com presença de capivaras, pois as larvas e ninfas do carrapato ficam nas folhas e acabam se prendendo à pele humana. Ao sugar o sangue, o carrapato transmite a Rickettsia. Os folhetos informam ainda que a febre maculosa não é transmitida de uma pessoa para outra. a) Explique por que a febre maculosa não é transmitida de uma pessoa para outra. b) Os carrapatos são artrópodes que pertencem à mesma classe das aranhas. Explique por que os carrapatos estão incluídos nessa classe e não entre os insetos ou crustáceos, indicando duas características morfológicas exclusivas do seu grupo. c) A capivara é o maior roedor conhecido. Explique como pode ser diferenciado morfologicamente um roedor de um carnívoro. 40) (UFPB-2006) Observe a foto e leia o texto, a seguir, atentando para os nomes vulgares dos organismos citados e destacados em negrito.