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Insetos Origem & Diversidade 1. Sistema reprodutor 2. Sistema Muscular 3. Sistema respiratório 4. Sistema digestório 5. Sistema excretor 6. Sistema circulatório 7. Sistema nervoso 8. Órgãos dos sentidos 9. Sistema endócrino 1: cérebro; 2: gânglio; 3: corpo allatum; 4: corpo faríngeo; 5: aorta; 6: gânglio estomacal; 7: papo; 8: ventrículo; 9: válvula cardíaca; 10: mesentero; 11: hemocele; 12: ventrículo; 13: coração; 14: ostíolo; 15: reto; 16: ânus; 17: vagina; 18: gânglio frontal; 19: anel periesofágico; 20: epifaringe; 21: faringe; 22: gnatocerebro; 23: esófago; 24: gânglio ventral; 25: válvula pilórica; 26: tubos de Malpighi; 27: proctodeo; 28: ovariola; 29: ovário; 30: esperma teca Reprodução Dióicos (hermafrodistismo é raro) com desenvolvimento direto e indireto Ovário espermateca Glândula acessória Vagina Testiculos Vesicula seminal Glândula acessória Pênis, edeago ou fálus FÊMEAS Gonóporos abrem na região terminal ou subterminal, nos segmentos abdominais VII, VIII, IX Folículo testicular Corte e Acasalamento Som Luzes Feromônios Exameamentos Arenas Hemiptera Yoshizawa et al., Female Penis, Male Vagina, and Their Correlated Evolution in a Cave Insect, Current, Biology (2014), http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2014.03.022 Competição espermática Presentes Nupciais em Mecoptera Lagarta Macho Fêmea Presentes Nupciais em Diptera, Empididae Espermatóforo na fêmea Alimento para fêmea Presentes Nupciais em Orthoptera As fêmeas costumam morder e comer a cabeça de seu parceiro durante a relação sexual, já que isto ajuda à entrega de esperma e incrementa suas possibilidades de reproduzir MACHO Hemiptera Coleoptera José Guadalupe Palacios-Vargas(1) and Gabriela Castano-Meneses. 2009. Importância e evolução do dimorfismo sexual em diferentes famílias de Collembola (Hexapoda). Pesq. agropec. bras., Brasília, v.44, n.8, p.959-963 •Oviparidade •Ovoviparidade •Viviparidade Ovopositores (Parthenos grego = virgem, genesis latim = origem) Refere-se ao crescimento e desenvolvimento de um embrião sem fertilização. São fêmeas que procriam sem precisar de machos que as fecundem. Partenogênese TELÍTOCA: Ovos dão origem apenas às fêmeas. Ex. Pulgões em regiões tropicais. ARRENÓTOCA: Ovos dão origem apenas a machos. Ex. Zangões ANFÍTOCA: Ovos dão origem a ambos os sexos. Ex. Pulgões de clima frio PARTENOGÊNESE PODE SER: _______________________________________________________________ Insetos imaturos possuem ovários funcionais, cujos óvulos se desenvolvem por partenogênese. Ex: Diptera: Cecydomiidae. Geração de dois ou mais (até centenas) de embriões a partir de um único ovo Microhimenópteros da família Brachonidae. : Dois sexos acham-se presentes no mesmo indivíduo, raramente funcional entre os insetos; ex: o "pulgão" branco Icerya purchasi que pode se autofecundar. Ametábolos Hemi-metábolos Holo-metábolos Segunda fase pós-embrionária de insetos com metamorfose completa. As pupas podem ser livres ou exaradas (quando os apêndices ficam visíveis e afastados do corpo, ex: Coleoptera, Hymenoptera); obtecta ou crisálida (quando os apêndices ficam intimamente ligados ao corpo, podem ser fixas à planta ou soltas no solo, etc.; típica de Lepidoptera), coarctada (é uma pupa que permanece na última exúvia larval, ex. Diptera). Algumas pupas, como as do bicho-da-seda, podem estar envoltas num casulo de fios tecido pela inseto em seu último estágio larval. Livres ou Exaratas (A), Obtecas ou crisalida (B) Coarctada (C) Pupa coarcada Casulo Adultos Mudança de tegumento nos insetos 1- mudança nas células da Epiderme (divisão ou expansão). 2 – secreção do líquido de muda 3 - secreção da camada externa cuticulina. 4- Ativação do liquido de muda. 5 – absorção da cutícula velha 6 –secreção de procutícula 7- Ecdise 8 Esclerotização 9 – secreção serosa Hormônios da muda • A muda é estimulada por um hormônio pró-toráxico (ecdissona) • Células pró toráxicas são estimuladas pelo PTTH (hormônio protoracicotrópico). produzido no corpo cardiaca localizado no cérebro. • A ausência de caracteres adultos nos jovens e devido ao hormônio juvenil ou neotenina. cérebro Alimentação Estiramento do intestino Receptores do estiramento Neurossensores cerebrais Corpora alata Corpora cardiaca Glândula protorácica Ecdisona Hormônio Juvenil Células da epiderme Estímulos positivos para muda HT TP Todos os músculos dos insetos são estriados esqueléticos. Os músculos se aderem às paredes dos corpos dos insetos. Para mover os apêndices geralmente há pares antagônicos de músculos. Algumas partes têm apenas músculo flexor. A extensão dessas estruturas são feitas por movimentos da hemolinfa. Flexor Extensor Existem dois tipos de músculos; síncronicos e assíncronicos. assíncronicos são músculos que se contraem mais do que uma vez por impulso nervoso. Aparece em músculos de vôo de inseto como as asas batidas em altas frequências. E no músculo tymbal de algumas cigarras. Mecânica do Vôo Vôo direto Vôo Indireto 1 - Estomodeu (ingestão, estoque, trituração e transporte) 2 - Mesênteron (produção e secreção de enzimas digestivas; absorção dos produtos da digestão) 3 - Proctodeu (absorção de água, sais e eliminação das fezes) Cavidade bucal Glândulas salivares Faringe Esôfago Papo e proventrículo Trituração Ingestão Estoque transporte COMPONENTES FUNÇÕES INTESTINO ANTERIOR (ESTOMODEU) Glândula salivar Reservatório Hipofaringe Ducto salivar INTESTINO MÉDIO (Mesênteron) Ceco Células epiteliais Membrana peritrófica Produção e secreção de enzimas Absorção dos produtos da digestão COMPONENTES FUNÇÕES Boca Ileo Colon Reto Túbulos de Malpighi Absorção de água e sais Eliminação das fezes COMPONENTES FUNÇÕES INTESTINO POSTERIOR Os Túbulos de Malpighi são numerosos Estão associados ao sistema digestivo Ausência de ultra filtração Potássio é secretado ativamente para a luz do Túbulo O fluido inicial é isotônico em relação ao sangue. Ocorre secreção e reabsorção no Túbulo de Malpighi No intestino posterior solutos e água são reabsorvidos e o ácido úrico é precipitado. A retirada excessiva de água das fezes é feita a partir da secreção Cloreto de Potássio no espaço parietal. Insetos como os besouros da farinha, traças de livro, cupins da madeira e barata vivem em locais com escassez de água. As fezes produzidas não contem água. Ambientes secos SISTEMA CIRCULATÓRIO um único vaso dorsal Possui hemolinfa. O coração pulsa de maneira peristáltica, O sangue dos insetos quase não transporta gases respiratórios Raramente esse sangue é vermelho, geralmente é amarelado ou esverdeado. O enchimento do coração ocorre por sucção. Órgãos pulsáteis Respiração FiloTraqueal O2 O2 CO2 CO2 O oxigênio entra no corpo dos insetos através de espiráculos, passa pelas traquéias e traquéolas até atingir os tecidos, é metabolizado e deixa o corpo na forma de dióxido de carbono na direção oposta à que entrou. Esse processo é feito por difusão simples. Os espiráculos localizam-se na lateral do corpo, de 1 a 10 pares, começando no mesotórax, metatórax, e nos primeiros sete ou oito segmentos do abdome. Sistema traqueal e as trocas gasosas 1. Modelo geral 2. Sacos aéreos compressíveis 3. Espiráculos anais em insetos aquáticos 4. Trocas gasosas no tegumento 5. Brânquias torácicas ou abdominais 6. Brânquias na cavidade do reto 1 2 3 4 5 6 Movimentos telescópicos Above: air sacs in the abdomen of a honey-bee worker. The tubes (or circles) indicate the main tracheae entering/leaving the air sacs. O sistema nervoso dos insetos consiste em um cérebro localizado na cabeça, e um cordão nervoso localizado ventralmente, com gânglios em cada segmento corporal. Protocérebro Deutocérebro Tritocérebro SOG= Anel Circum esofágico T= Tórax A = Abdome Termorrecepção Visão Gustação Olfação Audição Tato Pressão Sentidos nos insetos Cerdas (pêlos) sensoriais: A forma mais simples de sensilas mecânicas é encontrada em todas as partes do corpo, porém estão mais concentradas nas partes que entram em contato com o substrato (tarsos, antenas e peças bucais). Cerdas ou sensilas Células tricógenas, as quais produzem a cerda; • Células tormógenas, as quais produzem a cavidade; • Neurônio sensorial, que projeta um dendrito na cerda, e um axônio que integra um nervo conectado ao sistema nervoso central. Mecanorrecepção tátil Cerda Dendrito do neurônio sensorial Cutícula Cavidade do receptor linfático Célula epidérmica Célula tricógena Axônio Célula tormógena Neurônio sensorial (célula nervosa) Três células estão diretamente envolvidas: Mecanorrecepção tátil Corte longitudinal de uma sensila tricógena (tátil) Base da cerda Membrana articular Epiderme Vacúolo em cél. tricógena Célula tormógena Célula tricógena Lâmina basal Cutícula Neurônio sensorial Neurilema Escolopódio dendrito do neurônio sensorial Proprioceptores: São órgãos dos sentidos capazes de responder continuamente às deformações do corpo (alterações no comprimento) e stress. Eles informam tanto a posição quanto a postura do corpo. Mecanorrecepção de Posição ou postura corporal FIGURA. Proprioceptores: Sensila de uma placa pilosa localizada em uma articulação entre a coxa e a pleura. Hemocele Sensila do tipo placa pilosa Cutícula membranosa da articulação Cutícula esclerotizada Músculo Mecanorrecepção de postura Proprioceptores: Mecanorrecepção de postura Proprioceptores: Sensila Campaniforme encontradas na base das asas (haltere) e pernas. Célula tormógena Célula tricógena Neurônio sensorial Axônio Célula epidérmica Cavidade do receptor linfático Cutícula Placa cuticular (Domo) Pescoço Membrana acessória interna Membrana timpânica do prosterno Câmara do prosterno Prosterno Ligamento suspensório Traquéia Espiráculo metatorácico Órgão auditivo Apódema auditivo Bulbo acústico Localização auricular de um hospedeiro por uma mosca parasitóide Recepção sonora timpânica Tíbia Órgão timpânico Traquéia acústica Espiráculo acústico Órgão timpânico de uma esperança: secção transversal passando pelas pernas anteriores e protórax para mostrar os espiráculos e traquéias acústico. Recepção sonora timpânica Cél. sensorial Nervo auditivo Cavidade timpânica Seio anterior Membrana timpânica anterior Ramo traqueal anterior Nervo Seio posterior Músculo Tranquéia Ramo traqueal posterior Membrana divisora da tranquéia Membrana timpânica posterior Abertura em fenda da cavidade timpânica Tíbia Órgão timpânico Traquéia acústica Espiráculo acústico Fig. Órgãos timpânicos de uma esperança: secção transversal passando pela base da tíbia anterior. Órgãos cordonais Consiste de 1 a vários escolopídios, cada um dos quais formado por 3 células ordenadas linearmente: Célula apical Célula do escolopalo Célula da bainha Cabeça do escolopalo Escolopalo Aparelho da raiz Raiz do cílio Dendrito Núcleo Neurônio sensorial (Cél. Nervosa) Célula de Schwann Axônio Epiderme Cutícula Cílio Figura. Secção longitudinal de um escolopídio, unidade básica de um órgão cordonal. (Modificado de Gray 1960.) Órgão de Johnston Cerda Base do flagelo Nervos sensorial Pedicelo Cél. Nervosas do órgão de Jhonston Anel interno do escolopídio Anel externo do escolopídio Placa basal Complexo nervoso do órgão de Johnston Processo cuticular Órgão de Johnston’s. no pedicelo da antena Machos de Aedes aegypti são atraídos pelo som na frequência de 500–550 Hz, que se compara à freq. emitida pelo vôo da fêmea, 449–603 Hz. Recepção não timpânica de vibração Produção sonora projeções Produção sonora Cutícula Músculo Membrana vibratória Tímbale Produção sonora timpânica O zumbido é resultado da alta frequência do batimento das asas dos mosquitos, que, dependendo da espécie, pode chegar a mil movimentos por segundo. Quimio recepção (gosto e cheiro) Sensilas olfativas (possuem poros onde os odores são captados) Facilita na localização do hospedeiro, do parceiro para o acasalamento e defesa contra predadores. Semioquímicos Aleloquímicos (alomônios, cairomônios e sinomônios) - comunicação inter-específica. Feromônios (trilha, agregação, marcação de território, alarme, sexual, dispersão). Comunicação intra-específica. Aleloquímicos Sinomônios Beneficia tanto o produtor quanto o receptor (substâncias que atrai insetos). comunicação inter-específica Alomônios: Beneficia o produtor mas tem efeito neutro sobre o receptor (ser impalatável). Cairomônios: Prejudica o produtor (substâncias que atrai insetos herbívoros ). Capaz de inibir a reprodução ou maturação de insetos herbívoros ou de atrair parasitoides Gênero Abies, produz hormonios similares a de insetos que inibem a metamorfose dos herbívoros e atrai parasitoides. Vento Padrão de vôo do macho de mariposa Fêmea de mariposa liberando ferormônio Macho de mariposa terminações nervosas tormógena tricógena poros Neurônios sensoriais Sensila multiporosa Sensila uniporosa Proboscíde de mosca Câmara porosa Túbulo poroso Cavidade linfática das sensilas Cutícula Célula epidérmica Seio ciliar Célula tecogênica Célula tricógena Célula tormógena Axônio Neurônio sensorial Dendritos Recepção de moléculas de comunicação via aerosol. . Secção longitudinal em sensila multiporosa Antena de um macho de mariposa: (a) visão anterior da cabeça mostrando a antena pectinada; (b) Secção transversal através da antena os três ramos; (c) Ampliação da extremidade de um ramo externo de uma antena pectinada mostrando as sensilas olfatórias. Localizados nas antenas e Palpos bucais de Diptera, Lepidoptera, Hymenoptera, Coleoptera, Isoptera. Termoreceptores nas antenas, arólio, pulvílio nos tarsos. Termorregulação - Comportamental (ectotermia)- basking (alterar a posição das asas para receber ou perder calor). Abaixar ou se afastar do substrato. Não há perda de energia ou gasto de ATP. Fisiológica (endotermia)- vibração das asas, alta taxa metabólica com produção de calor. Há gasto de ATP. Permite a regulação da temperatura durante o vôo. Sistema endócrino Glândulas de veneno Glândulas adesivas Glândulas de cera Glândulas de laca Glândulas espuma Glândulas repelentes Localiza na extremidade do abdome e sua origem evolutiva está ligada a seu papel como guia no processo de postura dos ovos. Ovipositor modificado dos insetos. Portanto, somente as fêmeas (rainhas e operárias) possuem o ferrão. Os machos (ou zangões) não ferroam. Peptídeos e enzimas destroem a camada de gordura que reveste cada célula. Destrói os mastócitos que libera histamina, que estimula a dilatação dos vasos sangüíneos e permite que as células imunológicos cheguem ao local da picada mais rapidamente e neutralizem o veneno. O veneno da abelha contém várias substâncias que destroem as células. Glândulas de veneno 1. Não existe um antiveneno específico 2. Remoção dos ferrões, procedimento que exige conhecimento Como abelha pica? 3. Administração de anti-histamínicos, analgésicos e monitoramento dos parâmetros vitais. O processo libera muita histamina. A resposta de dilatação dos vasos sangüíneos é extrema, e eles não conseguem mais realizar suas funções de regular a pressão sangüínea. A pressão sangüínea baixa rapidamente e as células param de receber oxigênio. Esse tipo de choque anafilático também causa inchaço e espasmos e pode levar à morte. O tratamento típico é uma injeção de epinefrina, que contrai os vasos sangüíneos, ajudando a restabelecer a pressão sangüínea e a distribuição de oxigênio. PESSOAS COM ALERGIA À PICADA DE ABELHA Sintomas Clínicos Locais dor aguda com irradiação e prurido Eritema e edema progressivo necrose Gerais (natureza diversas) Urticária Tontura, desmaio, hipotensão e choque Tosse, dispinéia e insu- ficiência respiratória Vômitos, náuseas, cólicas abdominais diarréia Sudorese, sonolência convulsões e vertigem Impotência funcional Vespa mandarina Possui uma neurotoxina em seu veneno e seus ataques matam 40 pessoas por ano em todo o mundo. Além disso ela é a maior vespa do mundo, chegando a 50 milímetros de comprimento com 76 milímetros de envergadura. Nativa da Ásia oriental O tipo “lava-pés”, encontrado em todo o Brasil, provoca envenenamento e reação alérgica ao injetar veneno por um ferrão no abdome. Deixa uma placa vermelha na pele, que depois se transforma em pequenas bolhas com pus. - Pode causar acidentes graves em crianças e pessoas alcoolizadas, pois uma única formiga ataca cerca de dez vezes. Picada de formiga Aplicar compressa fria e passar pomada com corticoide ou cloridrato de prometasina, sob orientação médica - Pacientes com histórico de alergia a formigas devem procurar um pronto-socorro imediatamente Veneno dá dor profunda, que se expande por todo o membro e permanece forte por 24h a 48h. O envenenamento provoca sudorese, mal-estar, diarreia, calafrios e vômitos Formiga Tocandira Dinoponera gigantea Acidentes por Lepidópteros (Erucismo) Etiopatogenia Este tipo de acidente é produzido pelo contato com larva (lagarta), pupa ou adulto dos lepidópteros. Ciclo evolutivo Tipos de acidentes Lepidopterismo Erucismo Pararamose Sídrome hemorrágica pupa lagarta ovo adulto As lagartas ou taturanas perigosas são as que têm cerdas repletas de toxinas O que causa? - Os sintomas são dor intensa, vermelhidão e inchaço. Existe um gênero de lagarta chamado Lonomia que, além de inflamação no local, pode desencadear distúrbios de coagulação e sangramento, podendo levar à morte O que fazer? - Procure um médico, pois o envenenamento provoca uma dor intensa e, no caso das crianças, é muito agressiva. - O Instituto Butantan produz um soro para esse tipo de acidente ACIDENTE COM LAGARTA As taturanas (tata=fogo; rana=semelhante) Erucismo PARARAMOSE Seringueiros da região amazônica encostam com frequência as mãos nas cerdas da lagarta pararama (Premolis semirufa) que vive nos troncos das árvores. O local do acidente fica inchado e a repetição do contato com as cerdas leva a quadros graves de inflamação e perda dos movimentos da mão, doença que leva o nome de pararamose. Hylesia (Saturniidae) As fêmeas das mariposas Hylesia sp. possuem a particularidade de possuir pelos urticantes mesmo quando adultas, que podem causar dermatite urticante papulopruriginosa. Por isto, são conhecidas por mariposas-da-coceira Lepidopterismo Sídrome hemorrágica Coleoptera (Beetles) . O que causa? - Esses compostos irritam a pele e as mucosas, dão vermelhidão, bolhas, ardor e coceira Acidentes são muito comuns nas regiões Nordeste e Centro-Oeste, mas podem acontecer em todo o país O que fazer? - Lavar o local com água e sabão Existem duas famílias (Meloidae e Staphylinidae) de besouros no Brasil, capazes de provocar acidentes em seres humanos por meio de substâncias químicas eliminadas quando o animal é esmagado Besouros registrados no Sul do Brasil, como praga da batatinha, batata-doce, fumo, pimentão, beringela e beterraba. Sua secreção cáustica contém 25% de cantaridina. Também chamados de burrinho-da-batatinha e cantárida-do-brasil. Meloidae: Epicauta spp. Staphylinidae: Paederus sp. são popularmente chamados de pótos. Esse besouro é encontrado em plantações de feijão, batata, algodão, cana, milho e gramíneas ao longo das margens de rios. O póto possui duas bolsas próximo ao ânus que expelem uma secreção vesicante, que produz queimaduras. A substancia caustica do póto, a pederina, é mais ativa que a cantaridina dos meloídeos. Mutilidae Eles não são ativamente venenosa, mas como no caso dos Diplopoda possuem substâncias de defesa que estão excretada a partir de uma glândula abdominal. Forficulidae (Earwigs) São animais peçonhentos passivamente; as secreções são apenas para defesa, e não representam um perigo para a os seres humanos, a menos que ingeridos. Hemiptera: Heteropteroidea (Bugs) 1. Donald J. Borror & Dwight M. Delong. 1969. Introdução ao estudo dos insetos. Editora Edgard Blucher LTDA 653 pp. 2. Lucia M de Almeida, Cibele S. Ribiro Costa & Luciane Marioni 2003. Manual de coleta conservação montagem e identificação de insetos. Holos editora 78pp. 3.
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