Aula 05 Diversidade e técnicas de amostragem de Arthropoda

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ- UECE
FACULDADE DE FILOSOFIA DOM AURELIANO MATOS- FAFIDAM
CURSO: CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
DISCIPLINA: MÉTODOS EM ECOLOGIA ANIMAL 
AULA 07: Diversidade e técnicas de amostragem de Arthropoda
Profª Dra. Déborah Praciano de Castro
deborah.praciano@uece.br 
Setembro/2017
Para começo de conversa... 
Responda rapidamente
Qual é o grupo animal com maior número de espécies?
Qual grupo reúne os animais mais admirados, temidos e conhecidos pelo homem?
Quais animais são encontrados em qualquer lugar do planeta com a maior diversidade de formas e hábitos de vida?
Para começo de conversa... 
Alguém respondeu...
Artrópodes
Para começo de conversa... 
Quem são os artrópodes?
Arthropoda (Gr. arthron, articulação + pous, podos, pé)
Mais de 1.000.000 de espécies descritas (estimativa: 20-50 milhões);
80% das espécies animais descritas
Para começo de conversa... 
Quem são os artrópodes?
Wilson, 2012
Aranhas, escorpiões, carrapatos, ácaros, crustáceos, piolhos-de-cobra, centopeias, insetos e grupos menos conhecidos
Para começo de conversa... 
Quem são os artrópodes?
Encontrados em todos os tipos de ambientes:
Marinhos
Água doce
Terrestres
Aéreos
Táxons de vida livre e parasitas.
Para começo de conversa... 
Quem são os artrópodes?
Alguns com mais de 60 cm de comprimento:
Macrocheira , caranguejo japonês com aproximadamente 4 m.
Para começo de conversa... 
Quem são os artrópodes?
Maior parte com pequeno tamanho:
Demodex, ácaro parasita, 0.1 mm
Para começo de conversa... 
Para começo de conversa... 
Para começo de conversa... 
Quem são os artrópodes?
Simetria bilateral
Triblásticos
Eucelomados (Esquizocelia)
Metamerizados (= Annelida)
Para começo de conversa... 
Quais as principais características de Artrópodes?
Como elas ajudaram os Artrópodes a atingir tamanha diversidade e abundância?
Características gerais
1. Exoesqueleto cuticular
Alta capacidade de proteção sem sacrificar a flexibilidade ou mobilidade. 
Exoesqueleto cuticular contendo proteínas, lípidios, quitina, e frequentemente, carbonato de cálcio. Esse exoesqueleto é secretado pela epiderme subjacente e é trocado (na muda) em determinados intervalos de tempo. Embora a quitina ocorra em alguns outros grupos além dos artrópodes, seu uso é mais bem desenvolvido neles. 
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Características gerais
1. Exoesqueleto cuticular
Esse esqueleto é a cutícula, um revestimento externo secretado pela epiderme subjacente. A cutícula é constituída de uma camada mais interna e mais grossa, a procutícula, e uma camada mais externa, relativamente fina, a epicutícula. Tanto a procuticula quanto a epicuticula consistem em várias camadas (lâminas). A epicuticula, mais externa, é composta de proteína, frequentemente com lipidios. A proteína é estabilizada e endurecida através de um processo de ligações químicas, denominada esclerotização, que aumenta sua camada de proteção. Em muitos insetos, a camada mais externa da epicuticula é composta de ceras que reduzem a perda de água. 
A procutícula está dividida em uma exocuticula, que é secretada antes de uma muda, e uma endocutícula, que é secretada após uma muda. Ambas as camadas da procuticula contém quitina consolidada com proteína. 
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Exoesqueleto cuticular contendo proteínas, lípidios, quitina, e frequentemente, carbonato de cálcio. Esse exoesqueleto é secretado pela epiderme subjacente e é trocado (na muda) em determinados intervalos de tempo. Embora a quitina ocorra em alguns outros grupos além dos artrópodes, seu uso é mais bem desenvolvido neles. 
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Características gerais
1. Exoesqueleto cuticular
Dividido em placas rígidas articuladas entre si por membranas flexíveis, permitindo assim o movimento. 
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Características gerais
1. Exoesqueleto cuticular
Secretado pela epiderme subjacente. 
 Camadas: 
Epicutícula + Procutícula.
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Características gerais
1. Exoesqueleto cuticular
Epicutícula 
Externa e delgada, composta por proteínas e lipídios. 
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Características gerais
1. Exoesqueleto cuticular
Procutícula:
Interna, espessa, formada por quitina e proteínas ligadas entre si e formando uma glicoproteína complexa. 
Procutícula Endocutícula (interna) e exocutícula (externa)
Exocutícula => quitina e proteínas que podem estar endurecidas (esclerotização).
Endocutícula = quitina e proteína mole. Mineralizada com carbonato de cálcio nos crustáceos.
 
 
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Características gerais
1. Exoesqueleto cuticular
O exoesqueleto rígido representa um problema para o animal em crescimento: solução?
MUDA ou ECDISE = despreendimento periódico do exoesqueleto (exúvia).
Exoesqueleto cuticular contendo proteínas, lípidios, quitina, e frequentemente, carbonato de cálcio. Esse exoesqueleto é secretado pela epiderme subjacente e é trocado (na muda) em determinados intervalos de tempo. Embora a quitina ocorra em alguns outros grupos além dos artrópodes, seu uso é mais bem desenvolvido neles. 
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Características gerais
1. Exoesqueleto cuticular
1ª) epiderme secreta enzimas na base do exoesqueleto (remoção de cálcio em Crustacea).
2ª) epiderme se desprende do exoesqueleto e secreta uma nova epicutícula.
3ª) Enzimas (quitinase e protease) digerem a endocutícula.
4ª) produtos da digestão são reabsorvidos pela nova epicutícula.
5ª) epiderme secreta nova procutícula abaixo da nova epicutícula.
6ª) esqueleto antigo se rompe ao longo de linhas pré-determinadas e o animal sai do envoltório antigo.
7ª) estiramento do novo esqueleto mole e maleável através de crescimento e de absorção de água (formas aquáticas) ou ar (formas terrestres) que aumenta a pressão sanguínea na hemocele causando o inchaço do animal.
8ª) Endurecimento => esclerotização e reposição de cálcio.
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Características gerais
1. Exoesqueleto cuticular
Intermuda ou Instar: período entre duas mudas sucessivas.
Vida de um Arthropoda: série de instares separados por mudas. 
Instar: Ocorre crescimento de tecido, mas sem aumento de tamanho externo. 
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Características gerais
2. Apêndices articulados
Dá nome ao grupo. Ancestralmente, um par em cada somito, mas com número frequentemente reduzido; apêndices frequentemente modificados para assumir funções especializadas. 
O plano corpóreo ancestral dos artrópodes era provavelmente uma série linear de segmentos semelhantes cada um com um par de apêndices articulados. Entretanto, os grupos atuais exibem uma ampla variedade de segmentos e apêndices. Houve uma tendência para os segmentos combinarem-se ou fundirem-se em grupos funcionais, chamados tagmas, os quais apresentam propósitos especializados. O corpo das aranhas, por exemplo, apresenta dois tagmas. 
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Características gerais
2. Apêndices articulados modificados para assumir funções especializadas
Os apêndices são frequentemente diferenciados e especializados para uma divisão marcante de trabalho. Os artículos dos apêndices são essencialmente constituídos por alavancas ocas e movimentados por uma musculatura interna, em sua maioria estriada, permitindo uma ação rápida. Os apêndices apresentam cerdas sensoriais (bem como pelos e espinhos) e podem estar modificados e adaptados para exercer funções sensoriais, manipulação de alimento, locomoção eficiente e muito rápida, e natação. 
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Características gerais
3. Corpo metamerizado tagmas
Corpo metamerizado dividido em grupos funcionais denominados tagmas: cabeça e tronco; cabeça, tórax e abdome; cefalotórax e abdome; cabeça definida. 
metamerização => corpo composto por uma série linear de módulos similares (segmentos = metâmeros=somitos).
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Características gerais
Metâmeros se agrupam em tagmas especializados em determinadas funções= tagmose
Tagmas= regiões do corpo.
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Características gerais
Diferentes tipos de tagmose
Cabeça + tronco (Myriapoda)
Cabeça + tórax + abdome (Insecta- Hexapoda)
Cefalotórax + abdome (Chelicerata, maioria dos Crustacea)
Tagmas=regiões do corpo.
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Características gerais
Tagmas= regiões do corpo.
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Características gerais
4. Celoma reduzido nos adultos
A maior parte da cavidade corpórea é constituída pela hemocele (seios, ou lacunas entre os tecidos) preenchida por hemolinfa
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Características gerais
5. Ar conduzido diretamente para as células
A maioria dos artropodes terrestres apresenta um sistema traqueal altamente eficiente, constituído por tubos de ar que levam o oxigênio diretamente aos tecidos e células e permitem a existência de uma alta taxa metabólica durante períodos de atividade intensa. Esse sistema tende também a limitar o tamanho do corpo. Os artrópodes aquáticos respiram principalmente através de alguma forma de sistema de branquias internas ou externas. 
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Características gerais
6. Órgãos sensoriais bem desenvolvidos
Cefalização
Grande variedade de órgãos sensoriais, desde olhos compostos, em mosaico, até aqueles relacionados com o olfato, a audição, o equilíbrio e a recepção química. Os artrópodes tem uma percepção muito afiada do que acontece em seu ambiente. 
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Características gerais
6. Órgãos sensoriais bem desenvolvidos
Grande variedade de órgãos sensoriais, desde olhos compostos, em mosaico, até aqueles relacionados com o olfato, a audição, o equilíbrio e a recepção química. Os artrópodes tem uma percepção muito afiada do que acontece em seu ambiente. 
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Características gerais
6. Órgãos sensoriais bem desenvolvidos
Cefalização
Tagma anterior:
Recepção sensorial
Integração neural
Alimentação. 
Desenvolvimento de um tagma anterior: cabeça, céfalo ou cefalotórax recepção sensorial, integração neural e alimentação. 
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Características gerais
7. Padrões comportamentais complexos
Os artrópodes ultrapassam a maior parte dos demais invertebrados quanto à complexidade e organização de suas atividades. O comportamento inato (não aprendido) controla inquestionavelmente muito do que eles fazem, mas o aprendizado também tem um papel importante na vida de muitas espécies. 
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Características gerais
8. Limitação da competição intraespecífica através da metamorfose
Muitos artrópodes passam por modificações metamórficas, incluindo uma forma larval que é muito diferente, estruturalmente, daquela do adulto. As formas larvais são muitas vezes adaptadas para utilizar alimento diferente daquele utilizado pelos adultos, e ocupam um espaço diferente, resultando em uma menor competição dentro da espécie. 
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Características gerais
Myriapoda 
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Sistema digestório
5. Sistema digestivo completo
Peças bucais modificadas a partir de apêndices ancestrais e adaptadas para os diferentes métodos de alimentação; o canal alimentar apresenta grande especialização por ter, em vários artrópodes dentes quitinosos, compartimentos e ossículos gástricos
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Sistema digestório
Peças bucais apêndices modificados; diferentes tipos de alimentação.
Peças bucais modificadas a partir de apêndices ancestrais e adaptadas para os diferentes métodos de alimentação; o canal alimentar apresenta grande especialização por ter, em vários artrópodes dentes quitinosos, compartimentos e ossículos gástricos
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Sistema muscular
6. Sistema muscular complexo
Inserção dos músculos no exoesqueleto
Sistema muscular complexo que utiliza o exoesqueleto para sua inserção, composto por músculos estriados para ações rápidas e musculatura lisa nos órgãos viscerais; sem cílios. 
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Sistema nervoso
7. Sistema nervoso semelhante ao dos anelídeos
Gânglios de cada segmento ligados por comissuras transversais arranjo em escada
Sistema nervoso semelhante ao dos anelídeos, com um gânglio cerebral dorsal conectado por um anel que circunda o tubo digestivo a uma cadeia nervosa dupla constituída por gânglios ventrais; ocorre a fusão dos gânglios em algumas espécies. 
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Sistema nervoso
:
Protocérebro: anterior.
Deutocérebro: mediano (ausente em Chelicerata).
Tritocérebro: posterior.
Cérebro dividido em três regiões, exceto em Chelicerata onde só apresenta duas regiões
Cérebro dividido em três regiões, exceto em Chelicerata onde só apresenta duas regiões:
Protocérebro: anterior.
Deutocérebro: mediano (ausente em Chelicerata).
Tritocérebro: posterior.
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Reprodução
9. Sexos em geral separados
Órgãos reprodutores pareados e um sistema de ductos; em geral com fertilização interna; ovíparos, ovovivíparos ou vivíparos; frequentemente com metamorfose. Partenogênese ocorre em alguns táxons
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Métodos de coleta
1. Rede entomológica
Captura de insetos em vôo
Também denominada puçá, é constituída por um cabo de madeira ou outro material leve (como alumínio), ao qual vai preso um aro de metal e um saco de filó ou organza (voile) com o fundo arredondado. É ótima para se capturar insetos em vôo, como libélulas, borboletas e mariposas, moscas, abelhas, vespas, cigarras e outros.
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Métodos de coleta
1. Rede entomológica
Captura de insetos em vôo
Costa & Nardo, 1998
Também denominada puçá, é constituída por um cabo de madeira ou outro material leve (como alumínio), ao qual vai preso um aro de metal e um saco de filó ou organza (voile) com o fundo arredondado. É ótima para se capturar insetos em vôo, como libélulas, borboletas e mariposas, moscas, abelhas, vespas, cigarras e outros.
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Métodos de coleta
1. Rede entomológica
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Métodos de coleta
2. Rede de varredura
Semelhante à rede entomológica
Armação de metal mais reforçada e reta na extremidade
Saco de lona ou tecido mais resistente
Vegetação é varrida
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Métodos de coleta
2. Rede de varredura
Vegetação é varrida
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Métodos de coleta
3. Armadilhas luminosas
Coleta de animais noturnos
Lâmpada de luz negra, incandescente ou fluorescente
Meio urbano X Meio rural 
Coletar insetos sob as lâmpadas da iluminação pública ou na iluminação externa das residências ou outros edifícios também é um método que acaba rendendo bons exemplares. De forma geral, as lâmpadas isoladas, situadas longe das grandes concentrações urbanas de luz produzem os melhores resultados.
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Métodos de coleta
3. Armadilhas luminosas
Coletar insetos sob as lâmpadas da iluminação pública ou na iluminação externa das residências ou outros edifícios também é um método que acaba rendendo bons exemplares. De forma geral, as lâmpadas isoladas, situadas longe das grandes concentrações urbanas de luz produzem os melhores resultados.
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Métodos de coleta
3. Armadilhas luminosas
Coletar insetos sob as lâmpadas da iluminação pública ou na iluminação externa das residências ou outros edifícios também é um método que acaba rendendo bons exemplares. De forma geral, as lâmpadas isoladas, situadas longe das grandes concentrações urbanas de luz produzem os melhores resultados.
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Métodos de coleta
4. Pan trap
Bandeja d’água ou prato colorido
Fácil construção e emprego
Forma de bolo ou prato com fundo pintado com cor atrativa
Recipiente deve ser colocado no solo
Água + detergente
Branco, amarelo, verde
É uma armadilha atrativa que coleta os insetos atraídos por cor e que pousam no meio líquido. A tonalidade da cor pode fazer toda a diferença no sucesso da coleta. A cor amarela para Diptera é muito eficiente na captura de Sciaridae, Phoridae, Anthomyiidae e Muscidae (Barták, 1997).
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Métodos de coleta
4. Pan trap
Bandeja d’água ou prato colorido
Fácil construção e emprego
Algumas desvantagens
Organismos não podem ser deixados por muito tempo na água
Podem ocorrer transbordamento em época de chuvas. 
Evaporação do líquido em locais quentes.
Risco de perda do animal
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Métodos de coleta
4. Pan trap
Bandeja d’água ou prato colorido
Fácil construção e emprego
Algumas desvantagens
Solução de problemas
Pequenos orifícios, com tela, próximos ao topo do prato ou bandeja
Substituição da água por etileno glicol (10%)
Permitem o extravasamento do líquido, mas retêm os organismos. 
Etileno glicol líquido fixador, pouco volátil e permanece eficiente por maisde um mês. 
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Métodos de coleta
4. Pan trap
Permitem o extravasamento do líquido, mas retêm os organismos. 
Etileno glicol líquido fixador, pouco volátil e permanece eficiente por mais de um mês. 
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Métodos de coleta
4. Pan trap
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Métodos de coleta
4. Pan trap
Whitefly- mosca branca
Beetle- besouro
Aphid – pulgão
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Métodos de coleta
5. Aspirador
Captura de artrópodes pequenos
Simples X sofisticados
Um dos mais simples consiste de um recipiente cilíndrico de vidro ou plástico cuja tampa, de borracha ou cortiça, é vazada por dois tubos flexíveis; por um deles, de extremidade protegida por uma pequena tela, o coletor aspira com a boca, e pelo outro os insetos são admitidos ao interior do frasco de coleta. 
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Métodos de coleta
5. Aspirador
Um dos mais simples consiste de um recipiente cilíndrico de vidro ou plástico cuja tampa, de borracha ou cortiça, é vazada por dois tubos flexíveis; por um deles, de extremidade protegida por uma pequena tela, o coletor aspira com a boca, e pelo outro os insetos são admitidos ao interior do frasco de coleta. 
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Métodos de coleta
6. Malaise trap
Tela de material sintético
Barraca de camping
Gaiola no alto da armação recebe os animais coletados
Aumento do número de capturas
1. Montagem transversal em caminhos naturais ou artificiais;
2. Áreas abertas Sentido transversal ao vento
3. Áreas fechadas Sentido de maior luminosidade
É ótima para coletar moscas, abelhas e outros insetos que têm o hábito de subir quando aprisionados. 
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Métodos de coleta
6. Malaise trap
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Métodos de coleta
6. Malaise trap
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Métodos de coleta
7. Malaise trap suspensas
Coleta de artrópodes em diferentes alturas
Mesmo princípio da Malaise trap tradicional
coletar insetos com tendência de subir ao encontrar um obstáculo vertical.
desenvolvida para ser içada por uma corda para coletar insetos a qualquer altura na floresta, principalmente na copa das árvores. Pode ser, também, montada em outros ambientes onde não é possível colocar uma armadilha Malaise tradicional, como por exemplo, sobre a lâmina d´água de rios e lagos
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Métodos de coleta
7. Malaise trap suspensas
Três partes:
Septo inferior
Cobertura
Frasco coletor
1) septo inferior que serve como interceptador de vôo; 2) cobertura, que deve ser clara para direcionar os insetos para o topo e; 3) frasco coletor, preferencialmente transparente, contendo no seu interior uma substância fixadora ou gás mortífero, no topo da armadilha, onde os insetos ficam temporariamente armazenados. O frasco coletor possui externamente uma peça resistente (suporte) com dois orifícios por onde passa a corda que sustentará a armadilha. O frasco coletor fica preso à cobertura por meio de uma braçadeira. A armadilha fica aberta por meio de quatro pedaços Protocolo e técnicas de captura de Diptera 303 de cano PVC de ½ polegada conectados entre si por joelhos de mesmo diâmetro, formando um quadrado. 
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Métodos de coleta
7. Malaise trap suspensas
Os canos são colocados em uma faixa de pano costurada na base da cobertura. Os canos e joelhos podem ser substituídos por varas finas e retas retiradas na mata e amarradas entre si com barbantes. O septo inferior, que pode variar de cor conforme os objetivos, é amarrado nos cantos dos canos ou varas. Após arremessar uma corda no galho alto de uma árvore, o conjunto é içado pelo frasco coletor
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Métodos de coleta
7. Malaise trap suspensas
Eficiente na captura de insetos voadores que habitam copas de árvores
Pode ser montada em diferentes alturas
Eficiente para coleta de organismos que voam próximo à superfície dos rios e/ou lagos
Pode ficar montada por tempo indeterminado
Leve e de fácil transporte
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Métodos de coleta
8. Frasco caça-moscas
Garrafa de tamanho médio com tampa rosqueável
Furos ao redor da garrafa Entrada em forma de funil
Fundo da garrafa suco de frutas ou proteína hidrolisada de milho. 
Tamanho suficiente para a entrada da mosca das frutas. 
A fermentação da isca atrai as moscas, que conseguem entrar, mas não sair da garrafa. Essa técnica é usada como forma de controle de moscas-das-frutas em pomares. 
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Métodos de coleta
9. Shannon trap
Método de isca
Tenda redonda ou quadrada, fechada em todos os lados, exceto o inferior
Levemente suspensa do solo 10 a 30 cm
Permite grande variação de tamanho
A armadilha foi descrita por Shannon (1939) para captura de insetos hematófagos e, atualmente, todas as armadilhas, tipo tenda, que coletam insetos atraídos por iscas, sejam de origem animal ou vegetal, são conhecidas, em sua homenagem, como armadilhas Shannon. 
Destina-se a coletar insetos voadores atraídos pela isca e com tendência de subir quando se encontram enclausurados.
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Métodos de coleta
9. Shannon trap
Método de isca
Tenda pequena X Tenda grande
Podem ficar armadas por tempo indeterminado dia e noite
Para uso com iscas de frutas fermentadas, cadáveres de pequenos animais ou excrementos usa-se uma tenda pequena e para grandes animais vivos utilizados como iscas usa-se uma tenda grande. É mais utilizada para coleta de insetos hematófagos vivos.
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Métodos de coleta
10. Sticky trap
Armadilhas de cola
Interceptação de vôo
Coleta de pequenos insetos voadores
Método relativamente barato
Possibilita grande número de repetições
Estudos de distribuição espacial e estratificação
Compreende um septo transparente (de vidro ou folha de acetato) com substância adesiva em ambos os lados. Destinase a coleta de pequenos insetos voadores que ficam colados ao bater no obstáculo e é bastante eficiente na captura de dípteros pequenos. Coleta insetos que normalmente não são capturados com os outros métodos. A padronização pode ser feita com a utilização de um septo transparente de 1 m2 , uso de uma cola comercial (tangle-trap) ou óleos de motores de carro com alta viscosidade e estipulando-se o número de armadilhas e o tempo de coleta.
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Métodos de coleta
10. Sticky trap
Compreende um septo transparente (de vidro ou folha de acetato) com substância adesiva em ambos os lados. Destinase a coleta de pequenos insetos voadores que ficam colados ao bater no obstáculo e é bastante eficiente na captura de dípteros pequenos. Coleta insetos que normalmente não são capturados com os outros métodos. A padronização pode ser feita com a utilização de um septo transparente de 1 m2 , uso de uma cola comercial (tangle-trap) ou óleos de motores de carro com alta viscosidade e estipulando-se o número de armadilhas e o tempo de coleta.
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Métodos de coleta
11. Extratores de Winckler
Definição de áreas de 1 m² com 4 réguas de madeira 
Serapilheira e camada superficial de solo são peneiradas em um concentrador
Material particulado e organismos são segregados com a utilização de extratores, por no mínimo 3 dias
Fisher, 1999
1 metro de comprimento cada régua
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Métodos de coleta
11. Extratores de Winckler
1 metro de comprimento cada régua
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Métodos de coleta
12. Pitfall traps
Armadilhas de Interceptação e queda
Artrópodes terrestres
Recipiente plástico enterrado ao nível do solo com líquido em seu interior
As armadilhas desse tipo consistem, em geral, de um recipiente plástico enterrado ao nível do solo com líquido para matar e conservar os animais capturados. 
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Métodos de coleta
12. Pitfall traps
As armadilhas desse tipo consistem, em geral, de um recipiente plástico enterrado ao nível do solo com líquido para matar e conservar os animais capturados. 
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Métodos de coleta
12. Pitfall traps
As armadilhas desse tipo consistem, em geral, de um recipiente plástico enterrado ao nível do solo com líquido para matar e conservar os animais capturados. 
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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO CEARÁ- UECE
FACULDADE DE FILOSOFIA DOM AURELIANO MATOS- FAFIDAM
CURSO: CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
DISCIPLINA: MÉTODOS EM ECOLOGIA ANIMAL 
AULA 08: Diversidade e técnicas deamostragem de Peixes
Profª Dra. Déborah Praciano de Castro
deborah.praciano@uece.br 
Outubro/2017