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O voo permite aos insetos a mobilidade necessária para explorar novos habitat (dispersão) e fugir de predadores não- alados. Estas habilidades podem aumentar a sobrevivência da espécie, reduzindo as ameaças de extinção. Desenvolvimento do voo Permitiu aos insetos uma mobilidade muito maior → facilitou a localização de comida; o encontro do parceiro sexual; conferiu um grande poder de dispersão. Micro-habitats das plantas → flores e folhagens → mais acessíveis a insetos alados. Procure observar um inseto voando. Certamente duas coisas vão chamar sua atenção: a velocidade com que ele realiza seus movimentos e a rapidez com que muda de direção. Essas são as duas principais características do voo dos insetos. A base do voo - musculatura Todos os músculos são estriados esqueléticos. Músculos que se aderem às paredes dos corpos dos insetos movem as várias partes dos insetos, inclusive os apêndices. Para mover os apêndices geralmente há pares antagônicos de músculos. A extensão dessas estruturas são feitas por movimentos da hemolinfa (que gera pressão) em conjunto com a elasticidade da cutícula. In: http://www.biologia.blogger.com.br/Artropodes%205.jpg A base do voo - musculatura Tamanho reduzido dos insetos + quantidade de músculos que eles possuem → garante parte do seu sucesso permitindo movimentos como: • andar, • saltar distâncias muito maiores do que seu comprimento, • carregar pesos mais de 20 vezes maiores do que o seu próprio, • voar às vezes distâncias muito longas, • localização rápida do parceiro ou do alimento e • nadar. A base do voo - musculatura Para voar, são necessárias muitas contrações musculares por segundo (podendo chegar a 1000). Exige grande eficiência do metabolismo → grande quantidade de oxigênio. Frequência do batimento das asas: borboleta grande e lenta → a 5 vezes/segundo (5 Hz); abelha → 180 Hz; Mosquitos-pólvora → mais de 1.000 Hz (zumbido audível). A base do voo - musculatura Forças necessárias para o voo são geradas pelo movimento das asas no ar. Devem-se aos músculos torácicos. Esses músculos podem estar diretamente inseridos nas bases das asas (mecanismo direto → libélulas e baratas). Podem ainda causar vibrações torácicas que são transmitidas às asas gerando movimentos (mecanismo indireto → moscas). Para voar as forças do peso (gravidade) e do arrasto (resistência do ar ao movimento) devem ser superadas. Aerodinâmica do voo Voo tipo planado o Asas são mantidas rigidamente distendidas; o Forças do peso superadas pela utilização de movimentos passivos do ar (vento relativo). o Inseto alcança maiores alturas → ajustando o ângulo da extremidade principal da asa quando está orientada na direção do vento. Aerodinâmica do voo o À medida em que o ângulo de ataque aumenta → a altura do voo aumenta, até que ocorre o estol (perda rápida de altura). o Nas aeronaves → o estol ocorre em torno de 20°. o Nos insetos → ângulo de ataque pode elevar-se a mais de 30°, até tão alto quanto 50°. o Efeitos aerodinâmicos como maior capacidade de atingir grandes alturas e redução do arrasto: → podem ser atribuídos a escamas e cerdas nas asas → afetam os limites da superfície da asa. Aerodinâmica do voo Voo tipo planado o Maioria dos insetos → plana um pouco. o Libélulas e alguns gafanhotos → planam por grandes extensões. Aerodinâmica do voo Maioria dos insetos voa batendo as asas. Além do ângulo em que a asa se mantém, os insetos também podem ascender elevando e abaixando as veias alares → alterando a forma ou o contorno da asa. Todas essas alterações - ângulo, contorno e área superficial - podem ocorrer no curso de um ciclo de batimento alar e aumentam a ascensão líquida. Eles refletem em parte a capacidade da asa deformar, de modo muito similar a uma vela de barco. Movimentos do voo Elevação ou o abaixamento das asas resultantes da contração de um grupo de músculos de voo → estica os músculos antagonistas, que depois também se contraem. Batimento alar dos insetos → envolve a contração alternada desses sistemas elásticos antagonistas. Frequência do batimento varia enormemente. Nas frequências baixas, ocorre geralmente um único impulso nervoso para uma única contração muscular. Nas frequências mais altas, a contração é miogênica, originando-se do esticamento causado pela contração dos músculos antagonistas. Movimentos do voo Contração rápida → facilitada pela natureza da inserção muscular. Uma redução muito discreta no comprimento muscular durante a contração → pode acarretar um grande movimento da asa (como uma gangorra com o fulcro próximo a uma das extremidades). Natureza elástica do esqueleto torácico e das articulações alares → também contribui para o movimento de batimento. Movimentos do voo Existe uma grande variação de asas de insetos. Muitas dessas variações representam adaptações ao voo, sendo características de cada grupo de inseto. Existem asas com batimentos independentes entre si → baratas e cupins → suas asas traseiras operam na turbulência aérea. Em muitos outros insetos → as duas asas de cada lado são reunidas por dispositivos entrelaçantes ou através de uma simples sobreposição → essas asas operam juntas. Besouro só utilizam o segundo par de asas para voar; o par dianteiro se parece com placas protetoras duras (élitros). Energia para o voo O voo dos insetos requer um alto consumo de oxigênio → elevada atividade muscular durante o movimento das asas. O fato do sangue circular de forma relativamente lenta nesses animais, não afeta a qualidade do voo → o sangue (hemolinfa), não participa do transporte de gases respiratórios. Esse gás é conduzido até os tecidos do corpo por um sistema de tubos: a traquéia. Sistema Respiratório OUTROS ANIMAIS A respiração constitui uma função da corrente sangüínea, Em conjugação com as superfícies arejadoras pulmões e pele. O oxigênio é levado pelo sangue aos tecidos. Sistema Respiratório INSETOS A maioria possui um conjunto interno de tubos ou traquéias que se ramificam profusamente por todos os órgãos do corpo. As traquéias conduzem o ar até as células, eliminando parte do CO2. Sistema Respiratório Traqueal Traquéias → túbulos condutores extremamente finos por onde o ar entra e sai graças ao bombeamento da musculatura do corpo. O ar entra com oxigênio e sai com gás carbônico sem que haja interação com o sistema circulatório. O sistema respiratório é formado por um conjunto de tubos e traquéias que se ramificam por todo o corpo do inseto. Esta ramificação é tão intensa que permite a ocorrência da troca a nível celular, ou seja, sem a participação da hemolinfa (sangue). Respiração traqueal Sistema Respiratório Traqueal No nível da cutícula, as traquéias se abrem por orifícios diversos que são chamados de espiráculos. Estes apresentam um sistema de fechamento que é controlado pelo sistema nervoso central. Em insetos ou larvas aquáticas, existem trocas gasosas através da pele, que é permeável. Espiráculos Aberturas pares, por onde fluem os gases para dentro e fora do corpo. Nessas estruturas acontece a maioria das trocas gasosas e se verifica as maiores perdas de água do organismo. Estrutura dos espiráculos: peritrema – circunda a abertura, é um escleritoanular. átrio, ou vestíbulo, localizado a seguir, se estende até o aparelho de oclusão. Aparelho de oclusão constituído de alguns músculos, permite fechar o espiráculo, impedindo a passagem de ar ou a saída de água; é o local mais importante de perda de água dos insetos. Espiráculos Paredes do espiráculo revestidas de pêlos e processos cuticulares que previnem a entrada de pó e auxiliam a evitar a perda de água. Número de espiráculos : Muito variável; Número máximo de pares encontrados é dez dois no tórax e oito no abdome. Respiração traqueal Sacos aéreos São vesículas de paredes finas formadas por dilatações da traquéia em diversas partes do corpo do inseto. São desprovidos de tenídia e podem ser distendidos facilmente com a entrada de ar. Função: • aumentar o volume do “ar de reserva” que se renova a cada respiração e • diminuir a gravidade específica do inseto para o vôo. Como os besouros conseguem voar? Os besouros têm, em geral, corpo volumoso e pesado, Seu voo, comparado ao de outros insetos, é de velocidade baixa: nos casos conhecidos, pode variar de 0,8 m/s a 3 m/s. A musculatura responsável por fazê-los subir é bastante desenvolvida, sendo que alguns dos músculos que movem as asas se originam na coxa do inseto. Mecanismo básico de voo: 1) besouros abrem os élitros que ficam imóveis, formando um ângulo com o corpo, 2) estendem as asas membranosas até ficarem planas e 3) dão um impulso com as pernas. Assim, começam um voo planado e apenas em seguida dão início ao batimento vertical das asas membranosas, que possibilita seu deslocamento no ar. Muitas vezes, durante o voo planado, podem aproveitar as correntes aéreas para voarem mais alto. In: http://cienciahoje.uol.com.br/revista-ch/revista-ch-2009/26 Como os besouros conseguem voar? Assim, começam um voo planado e apenas em seguida dão início ao batimento vertical das asas membranosas, que possibilita seu deslocamento no ar. Muitas vezes, durante o voo planado, podem aproveitar as correntes aéreas para voarem mais alto. Élitros funcionam como paraquedas ma hora do pouso. In: http://cienciahoje.uol.com.br/revista-ch/revista- ch-2009/26 Um pouco de humor...