Aula Teórica Desenvolvimento FOLHETOS File
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Desenvolvimento de Insetos BAN 160 Entomologia Geral DIPTERA Desenvolvimento de Insetos – Sam Elliot – (Fonte: UNICAMP) O que está acontecendo? Desenvolvimento de Insetos DESENVOLVIMENTO: Crescimento Padrões de Desenvolvimento Controle Hormonal Importância Evolutiva da Metamorfose DESENVOLVIMENTO CONTEXTO ECOLÓGICO: Vantagens da Holometabolia Voltinismo Hemimetabolia versus Holometabolia em Agroecossistemas Desenvolvimento de Insetos Crescimento Desenvolvimento de Insetos Crescimento LEPIDOPTERA 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) 1 Desenvolvimento de Insetos Desenvolvimento de Insetos Crescimento Crescimento Tamanho Tempo Crescimento é DESCONTÍNUO 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) Aumento periódico de tamanho com MUDA – formação de nova cutícula, a velha e a nova se separam (APÓLISE) e descarte da velha (ECDISE) Desenvolvimento de Insetos Desenvolvimento de Insetos Crescimento Crescimento Vários fatores podem influenciar o crescimento: Crescimento INDETERMINADO - Temperatura, Alimento, Patógenos... THYSANURA LEPIDOPTERA Exemplo – efeito subletal da bactéria Bacillus thuringiensis em uma lagarta praga de florestas Ex.: Apterygota – sucessivas ecdises até morrer, apesar do adulto não aumentar de tamanho com a ecdise Desenvolvimento de Insetos Desenvolvimento de Insetos Crescimento Crescimento Crescimento INDETERMINADO Crescimento DETERMINADO Pterygota e Palaeoptera HEXAPODA INSECTA 2 Desenvolvimento de Insetos Desenvolvimento de Insetos Crescimento Padrões de Desenvolvimento Crescimento DETERMINADO AMETABOLIA Geralmente número fixo de ínstares Último instar é sexualmente maduro – é um ADULTO / IMAGO Normalmente com asas THYSANURA HEMIMETABOLIA HOLOMETABOLIA COLEOPTERA HEMIPTERA LEPIDOPTERA ORTHOPTERA Desenvolvimento de Insetos Desenvolvimento de Insetos Padrões de Desenvolvimento Ametabolia Padrão 1 – AMETABOLIA OVO NINFA ADULTO . Hemimetabolia (Obs. Isto é uma simplificação) 1º instar parece adulto Holometabolia (Obs. Isto é uma simplificação) Desenvolvimento de Insetos Padrões de Desenvolvimento THYSANURA Crescimento Indeterminado. Sem asas. Não há metamorfose para adulto. Desenvolvimento de Insetos metamorfose Padrões de Desenvolvimento Padrão 2 – HEMIMETABOLIA Padrão 2 – HEMIMETABOLIA 5º ínstar ADULTO 4º ínstar Crescimento Determinado. 3º ínstar Asas desenvolvem fora do corpo. METAMORFOSE INCOMPLETA para a fase adulta 2º 1º NINFAS OVO Asas já visíveis nas ninfas HEMIPTERA ...mas não funcionais ORTHOPTERA 3 Desenvolvimento de Insetos Padrões de Desenvolvimento Padrão 3 – HOLOMETABOLIA Desenvolvimento de Insetos metamorfose Padrões de Desenvolvimento Padrão 3 – HOLOMETABOLIA 3º ínstar PUPA LARVAS Em uma larva de um inseto holometábolo, onde estão as asas? ADULTO Crescimento Determinado OVO Asas desenvolvem dentro do corpo 2º ínstar METAMORFOSE COMPLETA para a fase adulta Inovação Evolutiva – a Pupa! Manduca sexta, mandarová do fumo 1º ínstar Asas! COLEOPTERA Desenvolvimento de Insetos LEPIDOPTERA Desenvolvimento de Insetos Padrões de Desenvolvimento Padrão 3 – HOLOMETABOLIA Asas! LEPIDOPTERA Desenvolvimento de Insetos Nas ordens mais recentes na evolução (ex. Lepidoptera, Diptera), asas já começam a formação na fase larval Desenvolvimento de Insetos Padrões de Desenvolvimento Controle Hormonal Padrão 3 – HOLOMETABOLIA POLÍPODES OLIGÓPODES ÁPODES 4 Desenvolvimento de Insetos Controle Hormonal Desenvolvimento de Insetos Controle Hormonal 1º Hormônio descoberto!!! Hormônio Protoracicotrópico HEMIMETÁBOLOS Cérebro Glándula Protorácica Hormônio Protoracicotrópico Corpora allata HEMIMETÁBOLOS Cérebro Glándula Protorácica Corpora allata Ecdisteróides Hormônio Juvenil MUDA NINFA-ADULTO MUDA NINFA-NINFA Desenvolvimento de Insetos Controle Hormonal Hormônio Protoracicotrópico Controle Hormonal HEMIMETÁBOLOS Cérebro Glándula Protorácica Hormônio Protoracicotrópico Corpora allata Ecdisteróides Hormônio Juvenil MUDA NINFA-NINFA MUDA NINFA-ADULTO Desenvolvimento de Insetos Controle Hormonal Hormônio Protoracicotrópico Glándula Protorácica Ecdisteróides MUDA LARVA-LARVA Desenvolvimento de Insetos Glándula Protorácica Corpora allata Ecdisteróides MUDA LARVA-LARVA HOLOMETÁBOLOS Cérebro Hormônio Juvenil MUDA LARVA-PUPA MUDA PUPA-ADULTO Desenvolvimento de Insetos Controle Hormonal HOLOMETÁBOLOS Cérebro Hormônio Protoracicotrópico Corpora allata Hormônio Juvenil MUDA LARVA-PUPA MUDA PUPA-ADULTO Glándula Protorácica Ecdisteróides MUDA LARVA-LARVA HOLOMETÁBOLOS Cérebro Corpora allata Hormônio Juvenil MUDA LARVA-PUPA MUDA PUPA-ADULTO 5 Desenvolvimento de Insetos Desenvolvimento de Insetos Controle Hormonal Importância Evolutiva da Metamorfose Desenvolvimento de Insetos Desenvolvimento de Insetos Importância Evolutiva da Metamorfose Importância Evolutiva da Metamorfose “Metamorfose” por Franz Kafka Desenvolvimento de Insetos ORTHOPTERA Nem a muda e nem a metamorfose são fáceis Desenvolvimento de Insetos Importância Evolutiva da Metamorfose 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 ASAS LEPIDOPTERA 6 Desenvolvimento de Insetos Desenvolvimento de Insetos Importância Evolutiva da Metamorfose Explosão de diversidade de Angiospermas com insetos polinizadores (que são principalmente Holometábolos) DIPTERA No. Espécies Importância Evolutiva da Metamorfose Obs.: Escala é logarítmica! Holometa bólicas COLEOPTERA LEPIDOPTERA Ordem de Herrera e Pellmyr 2002 HYMENOPTERA Desenvolvimento de Insetos Importância Evolutiva da Metamorfose A METAMORFOSE PARECE SER ASSOCIADA A SUCESSO EVOLUTIVO Pergunta 1: O que é “Sucesso Evolutivo”? …? CONTEXTO ECOLÓGICO Pergunta 2: O que há de tão bom? …? Vantagens da Holometabolia Vimos um custo de Metamorfose (e de Ecidise). Voltinismo Mas o benefício deve ser maior que os custos. Hemimetabolia versus Holometabolia em Agroecossistemas Desenvolvimento de Insetos Desenvolvimento de Insetos Vantagens da Holometabolia Vantagens da Holometabolia MAS NEM SEMPRE! DIPTERA Larva e adulto são especializados – quais as especializações de cada fase? COLEOPTERA Larva e adulto são especializados – quais as especializações de cada fase? 7 Desenvolvimento de Insetos Desenvolvimento de Insetos Vantagens da Holometabolia Vantagens da Holometabolia Proteção HYMENOPTERA Um dos critérios para definir a EUSOCIALIDADE é que os insetos cuidam dos imaturos (vejam aula de Insetos Sociais) LEPIDOPTERA Desenvolvimento de Insetos Desenvolvimento de Insetos Vantagens da Holometabolia Vantagens da Holometabolia Proteção HYMENOPTERA & LEPIDOPTERA COLEOPTERA LEPIDOPTERA ...Vulnerabilidade Vulnerabilidade LEPIDOPTERA Mas há uma vantagen para o parasitóide que é também holometábolo Desenvolvimento de Insetos Voltinismo Desenvolvimento de Insetos Voltinismo HEMIPTERA Univoltinismo mais comum - até em insetos pequenos Multivoltinismo mais comum Univoltino - Uma geração por ano Multivoltino – Várias gerações / ano Semivoltino - >1 ano por geração Univoltinismo mais comum 8 Desenvolvimento de Insetos Desenvolvimento de Insetos Voltinismo Voltinismo DIAPAUSA Cigarrinha das Pastagens 3-4 gerações por ano (multivoltino) Vida curta Cigarra 1 geração por ano (univoltino) Vida longa Fonte: Gallo, Entomologia Agrícola Desenvolvimento de Insetos Desenvolvimento de Insetos Herbívoros Pragas Hemi- e Holometábolos e Controle Biológico Natural Herbívoros Pragas Hemi- e Holometábolos e Controle Biológico Natural Inimigos naturais geralmente são especializados em um tipo de presa Os efeitos da intensificação agrícola nos inimigos naturais das pragas Ataca ninfas ou adultos de inseto hemimetábolo Desenvolvimento de Insetos Ataca apenas larvas de inseto holometábolo Desenvolvimento de Insetos Herbívoros Pragas Hemi- e Holometábolos e Controle Biológico Natural Herbívoros Pragas Hemi- e Holometábolos e Controle Biológico Natural HYMENOPTERA HYMENOPTERA Inimigos Naturais espécies 1-20 HEMIPTERA Ovo Inimigos Naturais espécies 1-5 Ninfa 1 Inimigos Naturais espécies 6-10 Ninfa 2 Ninfa 3 Adulto Ataca ninfas ou adultos de inseto hemimetábolo O que acontecerá se perdermos 15 espécies de inimigo natural? Inimigos Naturais espécies 11-15 Inimigos Naturais espécies 16-20 Ovo Larva pequena Larva grande Pupa Adulto O que acontecerá se perdermos 15 espécies de inimigo natural? LEPIDOPTERA Ataca apenas larvas de inseto holometábolo 9 Desenvolvimento de Insetos Herbívoros Pragas Hemi- e Holometábolos e Controle Biológico Natural Desenvolvimento de Insetos Herbívoros Pragas Hemi- e Holometábolos e Controle Biológico Natural INTENSIFICAÇÃO DE PRODUÇÃO Crescimento populacional do herbívoro Diminuição da riqueza de espécies de inimigos naturais 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 PRÓXIMA AULA (MINHA): VARIABILIDADE E MICROEVOLUÇÃO 10
