BAN 160 Entomologia Geral Desenvolvimento de Insetos. Sam Elliot

Transcrição

1 BAN 160 Entomologia Geral Desenvolvimento de Insetos Sam Elliot

2 DIPTERA (Fonte: UNICAMP) O que está acontecendo?

3 DESENVOLVIMENTO: Crescimento Padrões de Desenvolvimento Controle Hormonal Importância Evolutiva da Metamorfose CONTEXTO ECOLÓGICO: Vantagens da Holometabolia Voltinismo Hemimetabolia versus Holometabolia em Agroecossistemas

4 DESENVOLVIMENTO

5 Crescimento LEPIDOPTERA

6 Crescimento DIPTERA Crescimento é DESCONTÍNUO Aumento periódico de tamanho com MUDA formação de nova cutícula, a velha e a nova se separam (APÓLISE) e descarte da velha (ECDISE)

7 Crescimento Tamanho Crescimento é DESCONTÍNUO Tempo Aumento periódico de tamanho com MUDA formação de nova cutícula, a velha e a nova se separam (APÓLISE) e descarte da velha (ECDISE)

8 Crescimento Crescimento é DESCONTÍNUO Aumento periódico de tamanho com MUDA formação de nova cutícula, a velha e a nova se separam (APÓLISE) e descarte da velha (ECDISE)

9 Crescimento Vários fatores podem influenciar o crescimento: - Temperatura, Alimento, Patógenos... LEPIDOPTERA Exemplo efeito subletal da bactéria Bacillus thuringiensis em uma lagarta praga de florestas

10 Crescimento Crescimento INDETERMINADO THYSANURA Ex.: Apterygota sucessivas ecdises até morrer, apesar do adulto não aumentar de tamanho com a ecdise

11 Crescimento Crescimento INDETERMINADO HEXAPODA INSECTA

12 Crescimento Crescimento DETERMINADO Pterygota e Palaeoptera

13 Crescimento Crescimento DETERMINADO Geralmente número fixo de ínstares Último instar é sexualmente maduro é um ADULTO / IMAGO Normalmente com asas LEPIDOPTERA ORTHOPTERA

14 Padrões de Desenvolvimento AMETABOLIA THYSANURA HEMIMETABOLIA HOLOMETABOLIA HEMIPTERA COLEOPTERA

15 Ametabolia Hemimetabolia (Obs. Isto é uma simplificação) Holometabolia (Obs. Isto é uma simplificação)

16 Padrões de Desenvolvimento Padrão 1 AMETABOLIA OVO NINFA ADULTO. 1º instar parece adulto THYSANURA Crescimento Indeterminado. Sem asas. Não há metamorfose para adulto.

17 Padrões de Desenvolvimento metamorfose Padrão 2 HEMIMETABOLIA 5º ínstar ADULTO 4º ínstar Crescimento Determinado. 3º ínstar Asas desenvolvem fora do corpo. METAMORFOSE INCOMPLETA para a fase adulta 2º NINFAS 1º OVO HEMIPTERA

18 Padrões de Desenvolvimento Padrão 2 HEMIMETABOLIA Asas já visíveis nas ninfas ORTHOPTERA...mas não funcionais

19 Padrões de Desenvolvimento Padrão 3 HOLOMETABOLIA 3º ínstar metamorfose PUPA LARVAS ADULTO Crescimento Determinado Asas desenvolvem dentro do corpo METAMORFOSE COMPLETA para a fase adulta Inovação Evolutiva a Pupa! 2º ínstar 1º ínstar OVO COLEOPTERA

20 Padrões de Desenvolvimento Padrão 3 HOLOMETABOLIA Em uma larva de um inseto holometábolo, onde estão as asas? Desenvolvimento de Insetos Manduca sexta, mandarová do fumo Asas! LEPIDOPTERA

21 Padrões de Desenvolvimento Padrão 3 HOLOMETABOLIA Asas! LEPIDOPTERA

22 Nas ordens mais recentes na evolução (ex. Lepidoptera, Diptera), asas já começam a formação na fase larval

23 Padrões de Desenvolvimento Padrão 3 HOLOMETABOLIA POLÍPODES OLIGÓPODES ÁPODES

24 Controle Hormonal Desenvolvimento de Insetos

25 Controle Hormonal Desenvolvimento de Insetos 1º Hormônio descoberto!!! Hormônio Protoracicotrópico Cérebro HEMIMETÁBOLOS Glándula Protorácica Corpora allata

26 Controle Hormonal Desenvolvimento de Insetos Hormônio Protoracicotrópico Cérebro HEMIMETÁBOLOS Glándula Protorácica Corpora allata Ecdisteróides Hormônio Juvenil MUDA NINFA-NINFA MUDA NINFA-ADULTO

27 Controle Hormonal Desenvolvimento de Insetos Hormônio Protoracicotrópico Cérebro HEMIMETÁBOLOS Glándula Protorácica Corpora allata Ecdisteróides Hormônio Juvenil MUDA NINFA-NINFA MUDA NINFA-ADULTO

28 Controle Hormonal Desenvolvimento de Insetos Hormônio Protoracicotrópico Cérebro HOLOMETÁBOLOS Glándula Protorácica Corpora allata Ecdisteróides Hormônio Juvenil MUDA LARVA-LARVA MUDA LARVA-PUPA MUDA PUPA-ADULTO

29 Controle Hormonal Desenvolvimento de Insetos Hormônio Protoracicotrópico Cérebro HOLOMETÁBOLOS Glándula Protorácica Corpora allata Ecdisteróides Hormônio Juvenil MUDA LARVA-LARVA MUDA LARVA-PUPA MUDA PUPA-ADULTO

30 Controle Hormonal Desenvolvimento de Insetos Hormônio Protoracicotrópico Cérebro HOLOMETÁBOLOS Glándula Protorácica Corpora allata Ecdisteróides Hormônio Juvenil MUDA LARVA-LARVA MUDA LARVA-PUPA MUDA PUPA-ADULTO

31 Controle Hormonal Desenvolvimento de Insetos

32 Importância Evolutiva da Metamorfose

33 Importância Evolutiva da Metamorfose Metamorfose por Franz Kafka

34 Importância Evolutiva da Metamorfose Nem a muda e nem a metamorfose são fáceis ORTHOPTERA

35 Importância Evolutiva da Metamorfose ASAS

36 Importância Evolutiva da Metamorfose O voo é talvez o elemento mais fundamental para entender as riquezas da flora e fauna que existem hoje Peter Price, p.3 em Herrera e Pellmyr 2002 LEPIDOPTERA

37 Importância Evolutiva da Metamorfose Explosão de diversidade de Angiospermas com insetos polinizadores (que são principalmente Holometábolos) Desenvolvimento de Insetos DIPTERA COLEOPTERA LEPIDOPTERA HYMENOPTERA

38 Importância Evolutiva da Metamorfose No. Espécies Obs.: Escala é logarítmica! Holometa bólicas Ordem de Herrera e Pellmyr 2002

39 Importância Evolutiva da Metamorfose A METAMORFOSE PARECE SER ASSOCIADA A SUCESSO EVOLUTIVO? Pergunta 1: O que é Sucesso Evolutivo? Pergunta 2: O que há de tão bom?? Vimos um custo de Metamorfose (e de Ecidise). Mas o benefício deve ser maior que os custos.

40 CONTEXTO ECOLÓGICO Vantagens da Holometabolia Voltinismo Hemimetabolia versus Holometabolia em Agroecossistemas

41 Vantagens da Holometabolia DIPTERA Larva e adulto são especializados quais as especializações de cada fase?

42 Vantagens da Holometabolia MAS NEM SEMPRE! COLEOPTERA Larva e adulto são especializados quais as especializações de cada fase?

43 Vantagens da Holometabolia HYMENOPTERA Um dos critérios para definir a EUSOCIALIDADE é que os insetos cuidam dos imaturos (vejam aula de Insetos Sociais)

44 Vantagens da Holometabolia Proteção Desenvolvimento de Insetos LEPIDOPTERA

45 Vantagens da Holometabolia Proteção COLEOPTERA...Vulnerabilidade LEPIDOPTERA LEPIDOPTERA

46 Vantagens da Holometabolia HYMENOPTERA & LEPIDOPTERA Vulnerabilidade Mas há uma vantagen para o parasitóide que é também holometábolo

47 Voltinismo HEMIPTERA Univoltino - Uma geração por ano Multivoltino Várias gerações / ano Semivoltino - >1 ano por geração

48 Voltinismo Univoltinismo mais comum - até em insetos pequenos Multivoltinismo mais comum Univoltinismo mais comum

49 Voltinismo Cigarrinha das Pastagens 3-4 gerações por ano (multivoltino) Vida curta Cigarra 1 geração por ano (univoltino) Vida longa

50 Voltinismo DIAPAUSA Fonte: Gallo, Entomologia Agrícola

51 Herbívoros Pragas Hemi- e Holometábolos e Controle Biológico Natural Os efeitos da intensificação agrícola nos inimigos naturais das pragas

52 Herbívoros Pragas Hemi- e Holometábolos e Controle Biológico Natural Inimigos naturais geralmente são especializados em um tipo de presa Ataca ninfas ou adultos de inseto hemimetábolo Ataca apenas larvas de inseto holometábolo

53 Herbívoros Pragas Hemi- e Holometábolos e Controle Biológico Natural HYMENOPTERA Ovo HEMIPTERA Inimigos Naturais espécies 1-20 Ninfa 1 Ninfa 2 Ninfa 3 Ataca ninfas ou adultos de inseto hemimetábolo Adulto O que acontecerá se perdermos 15 espécies de inimigo natural?

54 Herbívoros Pragas Hemi- e Holometábolos e Controle Biológico Natural HYMENOPTERA Inimigos Naturais espécies 1-5 Inimigos Naturais espécies 6-10 Inimigos Naturais espécies Ovo Larva pequena Larva grande Inimigos Naturais espécies O que acontecerá se perdermos 15 espécies de inimigo natural? Pupa Adulto LEPIDOPTERA Ataca apenas larvas de inseto holometábolo

55 Herbívoros Pragas Hemi- e Holometábolos e Controle Biológico Natural INTENSIFICAÇÃO DE PRODUÇÃO Diminuição da riqueza de espécies de inimigos naturais

56 Herbívoros Pragas Hemi- e Holometábolos e Controle Biológico Natural Crescimento populacional do herbívoro PRAGA HOLOMETÁBOLO: Inimigos naturais especializados em 1 estágio PRAGA HEMIMETÁBOLO: Inimigos naturais atacam todos os estágios No. espécies de inimigos naturais perdidas do sistema com intensificação

57 PRÓXIMA AULA (MINHA): VARIABILIDADE E MICROEVOLUÇÃO