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Ministério da Educação

Universidade Federal Rural da Amazônia - UFRA

Instituto de Saúde e Produção Animal - ISPA

Disciplina: Zoologia Agrícola Profª: Andréa Bezerra de Castro

Introdução

Os Insecta (L. insectus, cortado, segmentado) são o mais diverso e mais abundante grupo de artrópodes. Existem mais espécies de insetos do que de todas as outras classes de animais em conjunto. O número total de espécies de insetos foi estimado em 10 milhões. Também existem evidências marcantes de que os insetos continuam evoluindo no presente, mesmo que o registro fóssil indique que o grupo como um todo seja estável.

É difícil apreciar completamente o significado desse enorme grupo e de seu papel no padrão biológico da vida animal. O estudo dos insetos (entomologia) ocupa o tempo e os recursos de homens e mulheres experientes em todo o mundo. A batalha entre os seres humanos e seus competidores-insetos parece ser interminável, embora, paradoxalmente, os insetos tenham se entremeado na economia da natureza em tantos papéis tão úteis que teríamos muitos problemas sem eles.

Os insetos diferem dos outros artrópodes por possuírem três pares de pernas e, geralmente, dois pares de asas na região torácica do corpo, embora alguns possuam apenas um par ou nenhum. O tamanho dos insetos varia desde menos de 1 m até 20 cm de comprimento, e a maioria é menor do que 2,5 cm de comprimento. Geralmente, os insetos maiores vivem nas áreas tropicais.

Características Gerais

Apesar da enorme diversidade de formas que este filo apresenta, existem algumas características que são comuns a todos os seus membros: • o corpo é sempre revestido por um exoesqueleto endurecido contendo quitina (um polissacarídeo), que é trocado periodicamente, permitindo o crescimento do animal; • são segmentados, mas a metameria é mais evidente na fase embrionária, pois no adulto há tendência à fusão de segmentos, originando partes definidas do corpo, como cabeça, tórax e abdome (entretanto, a segmentação do adulto aparece claramente nos apêndices, na musculatura e no sistema nervoso); • apresentam patas e outros apêndices articulados (daí o nome do filo), formados por vários segmentos ou artículos, unidos por juntas moveis, facilitando bastante a locomoção; • são dotados de simetria bilateral, adaptativa para animais que exploram seu ambiente; • possuem uma cavidade corpórea, o celoma, mas extremamente reduzido;

• apresentam, em sua maioria, alto grau de concentração e desenvolvimento do sistema nervoso central e dos órgãos sensitivos, o que permitiu, em alguns grupos, a existência de padrões de comportamento complexos, inclusive organizações sociais.

Distribuição

Os insetos estão entre os animais terrestres mais abundantes e amplamente distribuídos. Espalharam-se por praticamente todos os habitais que conseguem suportar a vida, com exceção da maior parte dos mares. Relativamente, poucos insetos são marinhos. Hemípteros marinhos, que vivem sobre a superfície dos oceanos, são os únicos invertebrados marinhos que vivem na interface entre o ar e a água do mar. Os insetos são comuns em água salobra, em alagados salgados e em praias arenosas. São abundantes em água doce, no solo, em florestas (especialmente no dossel das florestas tropicais), e sobre vegetais, e são encontrados até mesmo em desertos e regiões devastadas, no topo das montanhas, e como parasitas em plantas e animais.

Sua ampla distribuição foi possibilitada por seu poder de voo e por sua natureza amplamente adaptativa. Na maioria dos casos, podem ultrapassar facilmente barreiras que são virtualmente impossíveis de serem ultrapassadas por muitos outros animais. Seu tamanho reduzido possibilita que sejam carregados pelas correntes de ar e de água para regiões distantes. Seus ovos bem protegidos podem resistir a condições rigorosas e podem ser carregados por longas distâncias por aves e outros animais. Suas agilidade e agressividade permitem que lutem por qualquer nicho disponível em um dado habitat. Nenhum padrão simples de adaptação biológica pode ser aplicado aos insetos.

Adaptabilidade Durante sua evolução, os insetos mostraram uma adaptabilidade inacreditável, o que pode ser evidenciado pela sua ampla distribuição e enorme diversidade de espécies. A maioria das suas modificações estruturais ocorreu nas asas, pernas, antenas, peças bucais e trato digestivo. Essa tamanha diversidade permite que esse grupo vigoroso tire proveito de todo alimento e abrigo disponível. Alguns são parasitas, alguns sugam a seiva de plantas, outros mastigam a folhagem vegetal, alguns são predadores, e alguns vivem do sangue de vários animais. Dentre esses diferentes grupos, ocorrem especializações, de forma que um tipo particular de insetos venha a comer, por exemplo, as folhas de um só tipo de vegetal. Essa especificidade de hábitos alimentares diminuiu a competição com outras espécies e contribuiu sobremaneira para sua diversidade biológica.

Os insetos estão bem adaptados a regiões áridas e desérticas. A proteção de seu esqueleto rígido ajuda a prevenir a evaporação. Alguns insetos também extraem a maior parte da água dos alimentos que ingerem, da matéria fecal e de subprodutos do metabolismo celular. Como em outros artrópodes, o exoesqueleto é composto por um sistema complexo de placas conhecidas como escleritos, que se conectam através de articulações laminares flexíveis e escondidas. Os músculos que conectam os escleritos permitem que os insetos executem movimentos precisos. A rigidez de seu exoesqueleto é atribuída à presença de escleroproteínas únicas e não à sua composição de quitina. Sua leveza possibilita o vôo. Ao contrário, a cutícula dos crustáceos é endurecida principalmente por minerais.

Morfologia Externa e Função

Os insetos apresentam uma variedade marcante de características morfológicas, mas são muito mais homogêneos quando consideramos a tagmose do que os crustáceos. Alguns insetos possuem a estrutura do corpo bastante generalizada, enquanto outros são altamente especializados. Os gafanhotos são um tipo generalizado frequentemente utilizado em laboratórios para demonstrar as características gerais dos insetos.

Os tagmas dos insetos são cabeça, tórax e abdômen. A cutícula de cada somito do corpo é composta tipicamente por quatro placas (escleritos), um noto (tergito) dorsal, um esternito ventral e um par de pleuritos laterais. Os pleuritos dos segmentos abdominais são membranosos em vez de esclerotizados.

A cabeça geralmente possui um par de olhos compostos relativamente grandes, um par de antenas e, usualmente, três ocelos. As antenas, que podem variar amplamente em forma e tamanho, atuam como órgãos táteis, olfativos e, em alguns casos, auditivos.

Estrutura de uma antena típica

Tipos de antenas

Tipos de antenas Representantes Figuras Filiforme esperanças e baratas

Setácea gafanhotos e serra paus

Clavada borboletas

Furcada machos de alguns microimenópteros

Fusiforme família Hesperiidae

Moniliforme cupins e algumas espécies de besouros

Capitada besouros na broca-do-café

Imbricada besouros da espécie Calosoma

Serreada besouros da família Bupestiadae

Denteada espécies de vagalumes Pectinada mariposas, principalmente machos

Flabelada espécies de microimenópteras

Plumosa machos de pernilongos

Geniculada formigas, abelhas, vespas e mamangavas

Lamelada besouros da família Scarabaeidae

As peças bucais, formadas por uma cutícula especialmente endurecida, consistem tipicamente em um labro, um par de mandíbulas e um de maxilas, um lábio e uma hipofaringe com forma de língua. O tipo das peças bucais que um inseto possui vai determinar como ele se alimenta.

Classificação dos aparelhos bucais

Tipo de aparelho bucal

Triturador ou mastigador

Sugador labial ou picador sugador

Sugador maxilar Lambedor

Representantes maioria das ordens (barata, gafanhoto).

pernilongos, mutucas e borrachudos borboletas e mariposas. abelhas e mamangavas

Figura

Direção das peças bucais Direção do Hipognatas Prognata Opistognatas

Representantes gafanhotos e baratas; cupins e tesourinhas cigarras, percevejos e pulgas

Figura

O tórax é composto por três somitos: protórax, mesotórax e metatórax, e cada um deles apresenta um par de pernas. Na maioria dos insetos, o mesotórax e o metatórax apresentam um par de asas em cada.

As asas são prolongamentos cuticulares formados pela epiderme. Consistem em uma dupla membrana que contém veias compostas por uma cutícula mais grossa, que servem para dar maior resistência às asas. Embora os padrões dessas veias variem entre os diferentes táxons, são constantes dentro de uma mesma família, gênero ou espécie, e servem para a classificação e identificação.

Quanto a presença de Asas • Aptésicos: mariposas do bicho da seda;

• Ápteros sem asas (piolhos e pulgas);

• Dípteros: duas asas (moscas e mosquitos );

• Tetrápteros: quatro asas - maioria das espécies.

Tipos de asas

Tipos de asas Representantes Figura Membranosa borboletas e libélulas

Tégmina baratas, louva-a-deus, gafanhotos, grilos etc

Hemiélitro asa anterior de percevejos

Élitro besouros e tesourinhas

Pseudo-halteres machos da ordem Strepsiptera

Franjada microlepidópteros, microimenópteros, tripés

Balancins ou halteres moscas, borrachudos, mutucas, verejeiras

As pernas dos insetos são frequentemente modificadas para propósitos especiais.

Formas terrestres possuem pernas locomotoras terminando com almofadas e garras, como nos besouros. Essas almofadas podem ser adesivas, permitindo que caminhem de ponta cabeça, como nas moscas domésticas. As pernas posteriores dos gafanhotos e grilos estão adaptadas para o salto. As paquinhas possuem o primeiro par de pernas modificado para escavar o solo. Vários hemípteros e besouros aquáticos possuem apêndices em forma de remo para natação. Para a captura de presas, as pernas anteriores dos louva-a-deus são longas e fortes. As pernas das abelhas apresentam adaptações complexas para a coleta de pólen.

Tipos de Pernas

Tipos de Pernas Representantes Figura Ambulatórias baratas, moscas, besouros, borboletas, mariposas formigas

Saltatórias gafanhotos, esperanças, pulgas e alguns besouros.

Natatórias baratas d’água e besouros aquáticos

Preensoras baratas d’água

Raptatórias louva-a-deus

Escavadoras paquinhas

Escansoriais piolhos hematófagos Coletoras abelhas

Adesivas besouros aquáticos durante a cópula

O abdômen dos insetos é composto por 9 a 1 segmentos; o décimo primeiro, quando presente, está reduzido a um par de cercos (apêndices da porção terminal do corpo). Formas larvais ou ninfais possuem uma grande variedade de apêndices abdominais, mas esses apêndices não existem nos adultos. O final do abdômen apresenta uma genitália externa.

Existem inumeráveis variações na forma do corpo dos insetos. Os besouros são geralmente grossos e arredondados; libélulas, formigas-leão e bichos-pau são longos e delgados; muitos insetos aquáticos são hidrodinâmicos; e baratas são achatadas, adaptadas para viver em fendas.

Tipos de abdome

Tipos de abdome Representantes Figura Séssil ou aderente barata, gafanhotos, besouros

Livre moscas, abelhas e borboletas Pedunculado formigas e vespas

O ovipositor da fêmea das vespas icneumonídeas é extremamente longo. Os cercos formam pinças duras nas tesourinhas e são alongados e multiarticulados nas efêmeras e plecópteros. As antenas são longas nas baratas e nas esperanças, curtas nas libélulas e na maioria dos besouros, clavadas em borboletas, e plumosas na maioria das mariposas.

Tesourinha

ORGANIZAÇÃO A organização morfofisiológica dos insetos é extremamente diversificada.

Exoesqueleto

A existência de um esqueleto externo duro formado por um polissacarídeo denominado quitina é uma das razões do sucesso alcançado pelos insetos. Ao contrário da cutícula fina e flexível dos anelídeos, os insetos possuem o exoesqueleto composto por uma cutícula grossa, responsável pela rigidez do corpo. Sua porção externa é impermeável, sendo composta de proteínas e cera. A porção interna, mais espessa, é formada por camadas de quitina e contém ainda pigmentos e carbonato de cálcio. É totalmente acelular e secretado pela epiderme subjacente, estando ligado a ela.

A quitina que compõe o exoesqueleto é um material extraordinário. Pode constituir uma verdadeira armadura, mas se mantém fina e flexível nas juntas e articulações, facilitando os movimentos. Como a quitina é rígida e impermeável, proporciona sustentação, proteção mecânica e atua contra a desidratação, o que representa uma importante adaptação à vida em meio terrestre. A quitina também é componente das peças bucais, das asas, de partes de vários órgãos sensoriais, e até mesmo da lente do olho do artrópode. Entretanto, o exoesqueleto é inflexível, constituído por material não-vivo, e reveste completamente todo o corpo. Isso limita o crescimento do animal. Para que um artrópode possa crescer, o esqueleto antigo deve ser periodicamente eliminado e substituído por outro mais novo e maior. A eliminação do velho esqueleto e formação de um novo é conhecida como muda ou ecdise. Neste processo, o animal secreta uma nova cutícula, bastante mole, e, depois de romper a velha cutícula através de uma fenda, sai de dentro dela. Enquanto a nova cutícula estiver mole e expansível, o animal cresce bombeando ar para seu interior. Quando finalmente a cutícula endurece, o ar é substituído por um real crescimento de tecidos.

A muda é perigosa, pois o animal que acabou de realizá-la torna-se vulnerável a predadores e também à perda de água, no caso dos animais terrestres. Assim, muitos artrópodes buscam refúgio até que a nova cutícula tenha endurecido.

O período entre duas mudas sucessivas é conhecido como intermuda, durante o qual o crescimento do animal é muito lento, feito à custa de proteínas e outros compostos orgânicos sintetizados, repondo os fluidos absorvidos após a ecdise. O grande aumento de tamanho e peso ocorre no período imediatamente seguinte à muda, quando a cutícula mole pode ainda ser distendida. Assim, o crescimento dos artrópodes tem certa continuidade, embora com variações de intensidade. A duração das intermudas torna-se maior à medida que o animal envelhece. Os insetos cessam as mudas quando atingem a maturidade sexual. A muda é controlada por hormônios, como a ecdisona, secretada por glândulas especiais, e que circulam pela corrente sangüínea, atuando diretamente sobre as células epidérmicas. Há inclusive hormônios encarregados de regular a produção de ecdisona.

Músculos

A utilidade do exoesqueleto se estende à locomoção. Enquanto o movimento dos anelídeos depende dos músculos que atuam sobre o liquido celomático, nos insetos os músculos atuam sobre unidades esqueléticas rígidas adjacentes, funcionando como um sistema de alavancas. O exoesqueleto é que fornece os pontos para a inserção muscular, com a ação antagônica, ou seja, cada estrutura corporal que se contrai sob ação de um músculo, distende-se pela ação de outro. Isso permite movimentos elaborados que facilitam a exploração do ambiente. A ação do esqueleto, servindo de apoio à musculatura, lembra o que ocorre nos vertebrados; a diferença é que as peças esqueléticas são externas e não internas. Um exoesqueleto é muito útil para animais pequenos, como os insetos. Para animais grandes, como os vertebrados, o esqueleto interno é mais eficiente, uma vez que um exoesqueleto seria muito pesado e de difícil locomoção.

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