ZOOLOGIA. Filo Arthropoda. Subfilo Uniramia. Hickman et al. (2004)

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1 ZOOLOGIA Filo Arthropoda Subfilo Uniramia Hickman et al. (2004)

2 Subfilo Uniramia Classes Chilopoda (centopéias e lacraias) Diplopoda (piolho-de-cobra) Pauropoda Symphyla Miriápodes (muitos pés) Insecta

3 Uniramia Características gerais Artrópodes terrestres. Poucos retornaram à vida aquática (principalmente água doce); Unirremes 1 par de antenas, 1 par de mandíbulas, 2 pares de maxilas (um deles como maxilípedes) apêndices não ramificados (sempre com um só ramo) Respiração: traquéias (formas jovens aquáticas brânquias) Excreção: túbulos de Malpighi;

4 Miriápodes: dois tagmas Uniramia Características gerais cabeça tronco Chilopoda com pares de apêndices em cada segmento corporal Diplopoda

5 Chilopoda Scolopendra viridicornis

6 Diplopoda piolho-de-cobra Hickman et al. (2004)

7 Insecta Maior classe do maior filo (Arthropoda). + de um milhão de espécies catalogadas. os insetos polinizam 2/3 de todas as plantas com flores; pragas humanas (baratas, mosquitos, pulgas, piolhos...) vetores de doenças (malária, elefantíase, febre amarela, Chagas...) pragas na lavoura

8 Diversidade, especificidade, complexidade organizacional e importância são tão grandes que é difícil apreciar a significância de todo o grupo e entender seu papel no padrão biológico da vida animal disciplinas específicas (entomologia, artopodologia etc); Ocupam todos os nichos ecológicos (exceto mares profundos). Relativamente poucas espécies são marinhas; Ampla distribuição poder de voo e alta adaptabilidade. Agilidade e agressividade luta por todos os nichos de cada habitat; Adaptabilidade: Modificações estruturais nas asas, pernas, antenas, peças bucais. Possibilidade de economizar água (exoesqueleto, alimentação e forma de excreção). Tamanho relativamente pequeno. Complexidade na reprodução e desenvolvimento das formas jovens;

9 Insecta Características da classe: três tagmas cabeça tórax abdome 1 par de antenas 1 par de olhos 3 pares de pernas 2 pares de asas (geralmente)

10 Insetos - Forma Externa e Funções Cutícula do exoesqueleto: formada por quatro placas (escleritos) separadas por suturas escleritos dorsais (tergos no abdome ou notos no tórax), escleritos laterais (pleuras) e ventrais (esternos). Pleuras são membranosas, enquanto que tergos, notos e esternos são esclerotizados; Subdivisões do tergo = tergitos Hickman et al. (2004)

11 Insetos - Forma Externa e Funções Cabeça: um par de olhos compostos, um par de antenas, às vezes três ocelos, e peças bucais. Ribeiro-Costa & Rocha (2002)

12 Insetos - Forma Externa e Funções Peças bucais (cutícula muito rígida) Labro, 1 par de mandíbulas, 1 par de maxilas, Lábio, Hipofaringe (semelhante a língua ou tromba). Altamente adaptadas aos diferentes hábitos alimentares Hickman et al. (2004)

13 Adaptações das peças bucais aos diferentes hábitos alimentares MASTIGADOR SUGADOR PICADOR

14 Antenas Hickman et al. (2004)

15 Insetos - Forma Externa e Funções Tórax: Com função locomotora, formado por protórax (1 par de pernas), mesotórax (2 par de pernas e 1 par de asas, nos insetos alados), e metatórax. (3 par de pernas e 2 par de asas, nos alados). Placas dorsais (notos) chamadas de : pronoto, mesonoto e metanoto Pernas articulam-se com os escleritos na região da pleura; Hickman et al. (2004)

16 Insetos - Forma Externa e Funções Pernas: formadas pela coxa, trocanter, fêmur, tíbia e tarso; Muito modificadas para as diferentes funções que os insetos realizam (correr, saltar, escavar, nadar, coletar pólen etc.) Hickman et al. (2004)

17 Adaptações das pernas Hickman et al. (2004)

18 Insetos - Forma Externa e Funções Abdome: 9 a 11 segmentos (tergitos), a maioria sem apêndices. Espiráculos Podem apresentar um par terminal de cercos sensoriais no último segmento. Na parte posterior do abdome: genitália externa (+ gonópodo) Ribeiro-Costa & Rocha (2002)

19 Locomoção Locomoção para caminhar os insetos usam uma triangulação, envolvendo a 1ª e 3ª perna de um lado do corpo e a 2ª do lado oposto, ficando apoiado como um tripé no substrato. Na água: apresentam adaptações para nadar (remos) ou para caminhar na superfície. Hickman et al. (2004)

20 Locomoção ASAS desprovidos de asas (traças-dos-livros) ápteros 1 par de asas dípteros 2 pares de asas tetrápteros Nos dípteros, o 2º par de asas é reduzido e serve como sistema de equilíbrio e direção, durante o vôo balancins ou halteres. Alguns insetos, como as formigas e os cupins, apresentam asas apenas nos seus estágios sexualmente ativos, enquanto os demais membros das sociedades não as possuem.

21 Insetos - Forma Externa e Funções ASAS são evaginações da parede do corpo localizadas dorso lateralmente no tórax, entre os NOTOS e as pleuras. Primitivamente asas distendidas batimento independente Evolução DOBRAMENTO das asas sobre o abdome (concomitantemente à redução do tamanho do corpo) sincronismo no batimento ocupação de novos nichos!!

22 Asas De acordo com as modificações estruturais apresentadas, as asas podem ser agrupadas nos seguintes tipos: Membranosas - são asas finas e flexíveis, com as nervuras bem distintas. A maioria dos insetos possuem o par posterior de asas desse tipo. Ex. Lepidópteros, Himenópteros, dípteros, odonatas, etc. Tégminas - são de aspecto pergaminhosos ou coriáceo e normalmente são estreitas e alongadas. Ex. Asas anteriores de gafanhotos e louvadeus, baratas e bicho pau. Élitros - são asas duras, resistentes, que servem de proteção às asas membranosas. Ex. Asas anteriores de besouros e dermápteras. Hemiélitro - são asas que apresentam a parte basal de aspecto coriáceo, e a parte apical membranosa, onde se nota facilmente as nervuras. Ex. Asas anteriores de percevejos.

23 Vôo Utilização de músculos diretos e indiretos. Batimento das asas em forma de número 8. Hickman et al. (2004)

24 Vôo Freqüência do batimento das asas 4 a 1000bps Não há centro de controle do vôo Estabilidade horizontal mantida por reação dorsal à luz Velocidade (pode chegar a 40km/h!!) controlada por fluxo de ar sobre receptores antenais; passagem dos objetos pelos olhos.

25 Morfologia Interna Sistema nervoso ventral (ganglionar) Hickman et al. (2004)

26 Sistema digestório completo

27 Sistema respiratório Traquéias, traquéolas e espiráculos (2 no tórax e 7-8 no abdome). Algumas espécies com sacos aéreos Hickman et al. (2004)

28 Sistema circulatório Moyes & Schulte (2010)

29 Sistema Excretor Túbulos de Malpighi (ácido úrico) Hickman et al. (2004)

30 Sistema sensorial Sensila Mecanorecepção: tato, pressão, vibração. Cerdas sensoriais localizadas nas pernas, antenas e corpo; Cerdas ou órgãos timpânicos órgãos cordotonais esticados entre dois pontos no lado interno do tegumento e respondem a variações de tensão e vibração. Ex.: gafanhotos, grilos e cigarras (som); Botões sensoriais Quimiorecepção: gosto e cheiro. Localizados nas peças bucais e antenas, mas também nas pernas de algumas espécies. Importante para acasalamento, afugentar predadores, atrair presas, seleção de habitat etc.; Olhos Recepção visual: Olhos dos tipos simples (principalmente nas formas jovens) e compostos (nos adultos), formado por milhares de omatídeos e que proporcionam visão em mosaico, ao redor de todo o corpo do inseto. Alguns insetos apresentam ocelos (monitorar intensidade de luz) na cabeça; Outros sentidos: temperatura, umidade, gravidade etc.

31 Olho composto Strep sitera Ophiocoma wendtii

32 Reprodução Sexos separados, fecundação interna, e as fêmeas depositam os ovos para se desenvolverem fora do corpo. São, portanto, ovíparas. Gonóporos localizados na parte posterior do abdome. Esperma estocado na espermateca da fêmea. Podem depositar de poucos a milhões de ovos. Corte e cópula: grande variação. Mecanismos de atração: cores, odores, sons, luminescência etc.

33 Formas especiais de reprodução: Partenogênese: desenvolvimento de um embrião a partir de um óvulo não-fecundado (Ex.: abelhas); Pedogênese: reprodução por animais imaturos ou larvais, causada por uma aceleração do amadurecimento, ocorre em moscas; Poliembrionia: desenvolvimento de múltiplos embriões geneticamente idênticos a partir de um único zigoto, é encontrada em algumas vespas;

34 Metamorfose (grego: metabole = mudança) De acordo com o tipo de metamorfose, os insetos são classificados em três categorias: Insetos ametábolos: aqueles que, ao saírem do ovo, já são muito semelhantes a um adulto. Portanto, não passam por estágio larval nem sofrem metamorfose. Exemplos: insetos da ordem Thysanura, como a traça dos livros. Ribeiro-Costa & Rocha (2002)

35 Metamorfose Insetos hemimetábolos: quando do ovo nascem indivíduos diferentes dos adultos mas sofrem transformações graduais na forma e na sua fisiologia. Essa passagem gradativa para a vida adulta é chamada metamorfose incompleta (também chamada gradual ou parcial). As formas jovens são chamadas ninfas e, à medida que sofrem mudas, vão se tornando cada vez mais parecidas com o adulto. Ex.: cupins, gafanhotos, cigarras e baratas. Hickman et al. (2004)

36 Metamorfose Insetos holometábolos (88%): são os insetos que passam por transformações muito mais significativas, durante algumas fases da vida. Do ovo, sai um organismo vermiforme e nitidamente segmentado, a larva. Alimenta-se com grande apetite durante alguns dias e cresce bastante. Ao se imobilizar, adquire um revestimento mais escuro e espesso, assumindo a forma característica de pupa (ou crisálida). A pupa permanece imóvel, pendurada em galhos de árvores enrolada em folhas, em buracos no solo ou nos troncos das árvores, até que emergem um jovem com as características do adulto. Hickman et al. (2004)

37 Larvas Vermiformes Euriformes Campodeiforme Escabeiformes Euriformes - caracterizam-se por apresentarem o corpo cilíndrico, cabeça desenvolvida e distinta do corpo, pernas torácicas e falsas pernas abdominais. Ex. larvas de lepidópteros. Vermiformes - ausência total de pernas, cabeça não diferenciada corpo afilado, de coloração branco leitoso. Ex. Larvas de mosca. Campodeiforme - é típica dos insetos que precisam correr atrás de suas presas. Possuem 3 pares de pernas torácicas ágeis, alongadas e de fácil locomoção. Ex. Larvas de joaninhas. Escabeiformes - possuem o corpo recurvado em forma de uma "c" com 3 pares de pernas torácicas, sendo que o ultimo segmento abdominal é bastante desenvolvido. Ex. Larva de escaravelhos.

38 Insecta Principais Ordens

39 Ordem Thysanura Ametábolos Ápteros (sem asas) Podem executar movimentos rápidos Têm longas antenas Três cercos caudais aspecto de "três caudas Alimentam-se de folhas mortas e restos vegetais ou, nas casas, de papel e tecidos. Exemplo: a traça-dos-livros

40 Ordem Orthoptera insetos hemimetábolos, grande cabeça com peças bucais mastigadoras. Herbívoros ou omnívoros (comem "de tudo"). Exemplos:, gafanhotos, grilos, esperanças e paquinhas

41 Ordem Isoptera Hemimetábolos, Organização social, Exemplo: os cupins. Suas sociedades são divididas por sexo e por castas (categorias sociais). Os cupins constroem suas galerias no solo ou em troncos de árvores. Os membros estéreis da sociedade são os operários, responsáveis pela busca de alimento e pela defesa. Apenas os machos e fêmeas férteis (reis e rainhas) possuem asas, e somente durante o período de acasalamento.

42 Ordem Isoptera

43 Ordem Odonata Hemimetábolos e suas ninfas vivem na água, Herbívoros ou carnívoros, peças bucais mastigadoras, longas asas transparentes, Exemplo: libélulas.

44 Ordem Hemiptera Hemimetábolos, Peça bucal sugadora, Herbívoros, carnívoros, ecto-parasitas, Exemplos: "barbeiros", percevejos e pulgões.

45 Sub-Ordem Homoptera Hemimetábolos, Peça bucal sugadora (sugadores de seiva), Honey dio Exemplo: cigarras e cigarrinhas

46 Ordem Diptera Holometábolos, Muitos dos representantes da ordem transmitem doenças, Exemplos: moscas, mosquitos, borrachudos e pernilongos.

47 Ordem Lepidoptera Holometábolos, lagartas representam prejuízo para muitas lavouras, peça bucal sugadora, longa e enrolada quando em repouso, asas são grandes, membranosas e coloridas, Exemplos: mariposas e borboletas.

48 Ordem Coleoptera Maior ordem conhecida de seres vivos (mais de espécies descritas), A característica mais significativa presença da carapaça sobre as asas élitro (asa anterior modificada), Há espécies herbívoras e outras carnívoras, Exemplos: besouros, joaninhas e brocas.

49 Ordem Siphonaptera Insetos desprovidos de asas, pernas posteriores longas e adaptadas para saltos, Peças bucais picadoras, Alguns representantes do grupo são vetores de doenças humanas peste bubônica, Exemplo: pulgas.

50 Ordem Hymenoptera Holometábolos, Ordem mais polimorfas (cerca de espécies), Peças bucais sugadoras, mastigadoras ou lambedoras. Asas membranosas. Em algumas espécies, como nas formigas, as asas estão presentes apenas nos indivíduos sexualmente ativos. Estrutura social.

51 Ordem Hymenoptera Abelhas Complexa organização social: nítida e rigorosa divisão de papéis, tanto na atividade reprodutora como na manutenção da própria sociedade. Nas colméias há três castas: as operárias (fêmeas inférteis), os zangões (machos férteis) e a rainha (única fêmea fértil). É a responsável pela postura dos ovos e pela formação das gerações sucessivas. As operárias tem funções de construção da colméia, obtenção de alimentos, proteção e arejamento da colméia, limpeza dos favos, etc.

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53 Na época do acasalamento, a rainha executa o "vôo nupcial", vários machos fertilizam a rainha (espermatozóides na espermateca). Ao retornar para a colméia, inicia a postura dos ovos. Em favos largos, não ocorre a compressão da espermateca, e apenas o óvulo é depositado. Nos favos estreitos, a espermateca é comprimida e libera espermatozóides. A fecundação é interna, e um zigoto é depositado no favo. Os ovos fecundados (diplóides) originam as fêmeas, enquanto os nãofecundados desenvolvem-se por partenogênese, formando apenas machos (zangões). Todos os machos são férteis, mas a fertilidade dos embriões femininos depende do tipo de alimentação fornecida às larvas. As operárias recebem uma alimentação menos abundante, constituída principalmente de mel e pólen. As larvas das futuras rainhas são alimentadas por operárias mais velhas, e recebem uma alimentação especial, mais abundante e rica em hormônios, chamada geléia real. A produção de geléia real pelas operárias é controlada pela rainha, por meio do feromônio denominado substância da rainha

54 Bibliografia Básica RUPPERT, E.E. & BARNS, R.D Zoologia dos Invertebrados. 6ª Edição. Ed. Roca, São Paulo. 1029p. USINGER, L.R. & STORER, T.T Zoologia Geral, 6ª Edição. Ed. Nacional, São Paulo. 816p. RIBEIRO-COSTA, C.S. & ROCHA, R.M Invertebrados: Manual de aula prática. Série Manuais Práticos em Biologia. Holos Editora. 225p. HICKMAN C.P.; ROBERTS, L.S & LARSON, A Principios Integrados de Zoologia. Ed. Guanabara-Koogan. 846p. MOYES,C.D. & SCHULTE, P.M Princípios de Fisiologia Animal. 2ª.Ed. Artmed. 756p. biomania.com.br

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56 Description en: Insect anatomy scheme A- Head B- Thorax C- Abdomen 1. antenna 2. ocelli (lower) 3. ocelli (upper) 4. compound eye 5. brain (cerebral ganglia) 6. prothorax 7. dorsal artery 8. tracheal tubes (trunk with spiracle) 9. mesothorax 10. metathorax 11. first wing 12. second wing 13. mid-gut (stomach) 14. heart 15. ovary 16. hind-gut (intestine, rectum & anus) 17. anus 18. vagina 19. nerve chord (abdominal ganglia) 20. Malpighian tubes 21. pillow 22. claws 23. tarsus 24. tibia 25. femur 26. trochanter 27. fore-gut (crop, gizzard) 28. thoracic ganglion 29. coxa 30. salivary gland 31. subesophageal ganglion 32. mouthparts