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25/11/2015 1 REPRODUÇÃO E DESENVOLVIMENTO DE INSETOS Karina Cordeiro albernaz Introdução Roteiro da aula 1- Introdução - reprodução associada ao sucesso dos insetos 2- Sistemas reprodutivos dos insetos 3- Tipos de reprodução 3.1- Reprodução sexuada a) Mecanismos associados a reprodução sexuada dos insetos 3.2- Reprodução assexuada 4- Desenvolvimento dos insetos 4.1- Tipos de metamorfose 4.2- Larvas e pupas Introdução1- Introdução Insetos- grupos de animais dominantes que habitam a superfície da terra: Vantagens adaptativas- alto potencial reprodutivo Ex: Abelha (3 anos -600 ovos) Rainha de cupim (3.000 0vos/dia) ( Variabilidade genética- potencial de adaptação- condições adversas ) Potencial reprodutivos dos insetos: - Estratégias de reprodução ( não precisam de machos para reproduzir)- Únicos animais que conseguem armazenar espermatozóides- Sistemas especializado de reprodução ( mecanismos de atração sexual,´processode corte etc. 2-Aparelhos reprodutores A) Feminino Função: produção dos ovos, recepção e armazenamentodo esperma 1 par de ovários 2 ovidutos laterais e um comum Espermateca Glândulas acessórias vagina 2- Aparelhos reprodutores B) Masculino Função: produção, armazenamento, transporte e transferênciado esperma 1 par de testiculos 1par de vasos deferente glândulas acessórias canal ejaculador pênis ou edeago 2- Aparelhos reprodutivos C) Fecundação D) Diversidade na morfologia da genitália - Importante papel para taxonomia 25/11/2015 2 Muito semelhantes morfologicamenteH. gelotopoeon e H. armigera H. gelotopoeon H. armigera Argentina Brasil Fonte: Internet (11/2012) Foto: André Shimohiro 2013 D) Diversidade na morfologia da genitália - Importante papel para taxonomia Muito semelhantes morfologicamenteH. gelotopoeon e H. armigera 3- Tipos de Reprodução • Oviparidade • Viviparidade • Neotenia • Poliembrionia • Hermafroditismo • Poliembrionia Reprodução sexuada Reprodução assexuada • Partenogênese • Pedogênese 3-Tipos de Reprodução Reprodução sexuada 3-Tipos de Reprodução Reprodução sexuada A- Aproximação dos sexos- Sincronismo ( macho e fêmea no mesmo lugar) Sinais de atração: enxames aéreos, produção de sons (grilos e da cigarra)luz (vagalume) - Liberação de feromônio ( produzidos pela fêmea) 25/11/2015 3 B- Corte - Ex: movimentações de partes do corpo (antenas, asas, “dança”). - Ornamentações na cabeça 3-Tipos de Reprodução Reprodução sexuada 3-Tipos de Reprodução Reprodução sexuada C) Seleção sexual 25/11/2015 4 3-Tipos de Reprodução D- Cópula- Ocorre, por meio de inserção do edeago (pênis) do macho no tratoreprodutivo da fêmea, há transferência de espermatozóides (inseminação) Reprodução sexuada - Exceção- fêmea não precisa da fecundação do óvulo para reprodução Reprodução assexuada 3-Tipos de Reprodução (sexuada) Oviparidade- (Tipo mais comum de reprodução) Fêmeas depositam ovos, originando larvas ou ninfas ovos Aparência variada: - esféricos, ovais, forma de barril, de disco - Endófítica ou exófica Podem ser colocados :isolados ou em grupos Helicoverpa zea (Lepidoptera: Noctuidae) ISOLADAMENTE EM GALHOS Esperança (Orthoptera) SOBRE OUTROS INSETOS Diptera ( tachinidae) SOBRE ÁGUA Mosquito (Diptera) EM TECIDOS VEGETAIS Mosca-das- frutas (Diptera, Tephritidae) PROTEGIDOS Barata (Blattodea) Tipos de Reprodução (sexuada) Viviparidade - Desenvolvimento embrionário dentro da fêmea - Deposição de larvas ou ninfas Blattodea Tipos de Reprodução (sexuada) Viviparidade – 4 tipos Ovoviparidade Ovos contendo embriões em estado avançados dedesenvolvimento. Ex: Diptera: Tachiniidae; Viviparidade adenotrófica Larvas permanecem no interior da fêmea , - Deposição de larvas em estádios avançado de desenvolvimento Ex: larva de Diptera Tipos de Reprodução Viviparidade – 4 tipos Viviparidade no hemocele Viviparidade pseudoplacentária Os ovos são liberados no interior do corpo da mãe, onde se desenvolve livrementeno corpo da fêmea, nutrindo-se por osmose. As larvas recém eclodidas alimentam-sedo corpo da mãeEx: (Strepsiptera) Desenvolvimento na parte alongada da vagina, nutridos por estruturas parecidas com placenta. As NINFAS são colocadas no momento da eclosão. Ex: pulgões EM CLIMAS TEMPERADOS 25/11/2015 5 Tipos de Reprodução (sexuada) Hermafroditismo Neontenia dois sexos no mesmo indivíduo (raro). Pode ocorrer autofecundação ou fecundação cruzada No estágio adulto, ainda estão presentes caracteres imaturos. As fêmeas adultas são larvas neotênicas que após o acasalamento, depositam os ovos dentro do próprio cesto. Cochonilhas - Icerya purchasi(Sternorrhyncha, Margarodidae) Tipos de Reprodução (sexuada) Poliembrionia dois ou mais embriões originados de um único ovo (microhimenópteros/ Encyrtidae, Braconidae). Tipos de Reprodução (assexuada) Partenogênese- A reprodução ocorre sem que haja fecundação dos óvulos Telítoca- descendentes são fêmeas. Ex: pulgões de clima tropicalArrenótoca – descendentes são machos. Ex: zangõesAnfítoca – descendentes são machos e fêmeas Conforme o sexo dos descendentes, a partenogênese pode ser classificada em: Pulgão Tipos de Reprodução (assexuada) Pedogênese Os insetos imaturos, por possuírem órgãos reprodutores funcionais, conseguem se reproduzir partenogeneticaente(dípteros da família Cecidomyiidae e Chironomidae) DESENVOLVIMENTO DE INSETOS Desenvolvimento do Inseto O ciclo evolutivo dos insetos compreende : Desenvolvimento embrionário Período de desenvolvimento dentro doovo, chamado de período de incubaçãoe termina com a eclosão da formaimatura (Larva ou ninfa) Desenvolvimento pós-embrionário Inicia-se com a eclosão da larva etermina com a emergência do adulto.Caracterizado por uma série de trocasde tegumento - Ecdise - 25/11/2015 6 Tipos de metamorfose AMETABOLIA: Típica de insetos primitivo – não ocorre mudança de forma. característico das traças dos livros (Apterigotas). DESENVOLVIMENTO INCOMPLETO (HEMIMETABOLIA) Adulto OvoNinfa INinfa II Ninfa III Ninfa IV Ninfa V Os insetos sofrem metamorfose parcial – Insetos recém-eclodido assemelha- se ao adulto – Compreende as fases de ovo-ninfa e adulto. DESENVOLVIMENTO INCOMPLETO(HEMIMETABOLIA) DESENVOLVIMENTO COMPLETO (HOLOMETABOLIA) Adulto Pupa Larva I Larva II Larva III Metamorfose completa – Transformação drástica nas formas imaturas. Abrange as fases de ovo, larva, pupa e adulto. DESENVOLVIMENTO COMPLETO(HOLOMETABOLIA) 25/11/2015 7 Comportamento associado a metamorfose Fase larval – primeira fase pós-embrionária Intenso crescimento (tamanho e peso) Forma- classificada em diversos tipos1. Vermiforme 2. Eruciforme 3. Limaciforme 4. Curculioniforme 5. Escarabeiforme 6. Campodeiforme 7. Elateriforme 8. Buprestiforme 9. Cerambiciforme Diferentes fases de desenvolvimento Eruciforme- pernas abdominais presentes; cabeça indistinta Ex: mariposas e borboletas Curuquerê ou mede-palmo Vermifome- ápodas; cabeça indistinta; afiladas e branco-leitosa Ex: Larvas de moscas Limacifome- ápodas; cabeça indistinta; corpo achatado Ex: Diptera, syrphidae Curculioniforme - ápodas, recurvada, cabeça diferenciada Ex: besouro da família curculionidae 25/11/2015 8 Buprestiforme - ápodas, cabeça pequena, seg. torácico alargado Ex: besouro da família Buprestidae Cerambiciforme - ápodas, segmentação do corpo mais nítida Ex: família Cerambicidae (serra-pau) Escarabeiforme – 3 longos pares de pernas torácicas, corpo recurvado “C”, segmento abdominal com dobras Larva pão-de-galinha Ex: larvas dos escaravelhos(família escarabaeidae) Campodeiforme – 3 pares de perna bem desenvidas. Ágil, predadoras Larvasdas Joaninhas Larvas do bicho-lixeiro Elateriforme – 3 pares de perna curtas, corpo quitinizado Larvas dos vagalumes(familia Elateridae) Larva arame Fases pós-embrionárias Pupas Pupa - segunda fase pós-embrionária aparente dormência pupas respiram intensamente, são sensíveis a injúrias ouperturbações externas Tipos: exarada, obtecta e coarctada 25/11/2015 9 TIPOS DE PUPAS • Exarada ou Livre• Obtecta– Nua– Em estojo– Em casulo• Coarctada Fase de pupa -Segunda fase pós-embrionária Interrupção da alimentação (dormência) Exarada ou livre – pupa com apêndice (antenas, pernas) Ex: besouro, abelha, formigas, vespas Obtecta- pupa sem apêndice visível• Nua- não é envolvida por proteção Crisálida Ex: Típicas de lepidópteros Obtecta- pupa sem apêndice visível• Estojo- é envolvida por proteção (fio de seda + pedaços de ramos) Ex: bicho-cesto Obtecta- pupa sem apêndice visível• Casulo- é envolvida por proteção (fio de seda) Ex: bicho-da-seda Coarctada- pupa envolvida pela exúvia do último instar larval Ex: Típica dos dípteros 25/11/2015 10 Fonte: IRAC - BR De que forma os insetos crescem? Mediante mudanças de tegumento (ecdise). Comandada por hormônios. • Tópicos em Crescimento de Insetos – Insetos crescem por mudas periódicas Fonte: Gullan & Cranston (1994) Células da epiderme devem receberInformações para que novos tecidossejam formados a cada ecdise Células nervosas com função secretora • Tópicos em Crescimento de Insetos Hormônio envolvidos no processo de ecdise Adaptado Gallo et al. 2002 LLl Fujihara et al. 2002 • Tópicos em Crescimento de Insetos Hormônio envolvidos no processo de ecdise
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