UFV Filogenia e Evolução dos Insetos

24/04/12
Filogenia e Evolução dos Insetos
Por que existem tantas espécies no mundo? Qual é a origem
desta diversidade?
Esta pergunta incomoda os cientistas há muito tempo. Jean
Baptiste Lamarck em 1809, lançou a idéia que as espécies
se transformam umas nas outras, herdando dos seus pais
caracteres que foram modificados pelo uso e desuso de
certas partes do corpo.
A teoria de Lamarck persistiu praticamente sem opositores
formais até 1859, quando Darwin & Wallace lançaram uma
teoria alternativa. Segundo esta teoria, as espécies se
originam à medida que os organismos se reproduzem e
repassam suas caracterísitcas a seus descendentes.
Indivíduos que possuem características mais adequadas
sobrevivem e, portanto, têm maior chance de produzir
descendentes. Indivíduos com características menos
adequadas, não sobrevivem ou, pelo menos, reproduzem-se
menos. Com o passar das gerações, as características dos
ancestrais vão se acumulando de forma que os descendentes
vão gradativamente se diferenciando de seus "parentes" .
Quando estas modificações são tão grandes que não há mais
possibilidade de intercruzamentos, assume-se que uma nova
espécie foi formada.
Graficamente:
Ver Figura:
O diagrama acima foi criado pelo próprio Darwin, e se
encontra no seu livro "A origem das espécies". Nas próprias
palavras de Darwin:
Ver texto:
A teoria de Darwin e Wallace tornou-se muito popular e é hoje
largamente aceita no mundo científico como sendo a
explicação mais plausível sobre como as espécies se
originam. Entretando, evidências recentes prometem
alimentar o debate Lamarck versus Darwin. Alguns cientistas
argumentam que certas células somáticas podem passar
informações a células germinativas, o que seria a essência
da teoria de Lamarck.
Veja: pagina na internet
Veja um bom resumo sobre evolução em:
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Filogenia e Evolução dos Insetos
http://rainbow.ldeo.columbia.edu/courses/v1001/4.html
Processos que originam as modificações nos descendentes
ANAGÊNESE: surgimento de modificações à partir de
processo internos ao indivíduo.
*fixação de alelos
*recombinação
*mutação
CLADOGÊNESE: surgimento de modificações à partir de
processos externos ao indivíduo (isto é, ligados ao ambiente).
*vicariância
*dispersão
Reconstituição da história evolutiva
Um dos grandes objetivos da sistemática é reconstruir a
história evolutiva, de forma a identificar o grau de
"parentesco" entre as espécies (ou de outros grupos, como
gêneros, famílias, ordens, etc). Isto é, determinar que grupos
teriam ancestrais comuns. Tais grupos podem também ser
chamados "clados". Quando se reconstrói a história evolutiva
dos clados, normalmente usam-se diagramas que resumem
esta história, de forma que o grau de paresteco entre os
clados possa ser facilmente visualizado. Estes diagramas,
muito parecidos com as tradicionais "árvores genealógicas",
são chamados "dendrogramas filogenéticos" ou
"cladogramas".
Para construir tais cladogramas, é necessário lançar mão de
toda informação à respeito de quando os clados em questão
se originaram (isto é, qual a "idade" do clado) e quais são os
seus ancestrais. Para isso, a filogenia obtém informações à
partir de:
*Morfologia
*Registro fóssil
*Biogeografia
*Biotecnologia
Filogenia dos insetos
Com base nas técnicas acima, foi possível definir uma árvore
filogenética para a classe Insecta, além de se estabelecer o
parentesco dos insetos como um todo com outros
Arthropoda. Em função dos problemas associados com a
imprecisão das técnicas de reconstrução de história evolutiva,
existem controvérsias sobre a posição de alguns clados na
árvore filogenética dos insetos. A árvore que apresentamos
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Filogenia e Evolução dos Insetos
aqui é aquela sugerida pelos autores do livro-texto usado na
disciplina Entomologia Geral (BAN 160), na UFViçosa.
Ver figura:
Origem e Classificação dos insetos
Ancestral dos insetos Myriapoda (foto01, foto02).
Arthropoda (CRUSTÁCEOS A RANHAS ESCORPIÕES CENTOPÉIAS)
O que diferencia insetos dos outros Arthropoda?
QUALQUER A RTHROPODA COM 3
INSETO?
SUPER
CLASSE
PARES DE PERNA É
– HEXAPODA
CLASSES: COLLEMBOLA, PROTURA, DIPLURA
(3 PARES DE PERNAS MAS NÃO SÃO INSETOS)
Para compreender como ocorreu a evolução da classe
Insecta, este foram agrupados da seguinte forma:
A PTERYGOTA (A RCHEOGNATHA
SÃO
E
T HYSANURA)
OS INSETOS MAIS PRIMITIVOS.
P TERYGOTA
SÃO
INSETOS ALADOS OU SECUNDARIAMENTE ÁPTEROS.
INSETOS ALADOS EXISTEM:
P ALEOPTERA -
ENTRE OS
NÃO DOBRAM AS ASAS SOBRE O CORPO,
PORQUE A ARTICULAÇÃO É FEITA POR PLACAS AXILARES QUE
ESTÃO FUNDIDAS.
EX: O DONATA
E
EPHEMEROPTERA
NEOPTERA –DOBRAM AS ASAS SOBRE O
CORPO, COM
ARTICULAÇÃO POR ESCLERITOS MÓVEIS NA BASE DA ASA.
T ODAS AS OUTRAS ORDENS DE INSETOS ALADOS FAZEM PARTE
DA DIVISÃO NEOPTERA. DENTRO DESTA DIVISÃO EXISTEM
DOIS GRUPOS:
EXOPTERYGOTA -
QUE APRESENTAM METAMORFOSE
IMCOMPLETA OU HEMIMETABOLIA.
EX: HEMIPTERA, HOMOPTERA, BLATTODEA,
MANTODEA, DERMAPTERA, ISOPTERA, ETC...
ENDOPTERYGOTA -
QUE APRESENTAM METAMORFOSE
COMPLETA OU HOLOMETABOLIA.
EX: LEPIDOPTERA, DIPTERA, LEPIDOPTERA,
COLEOPTERA, HYMENOPTERA, ETC...
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Filogenia e Evolução dos Insetos
RADIAÇÕES
DOS
INSETOS
A PROXIMADAMENTE METADE DE TODAS AS ESPÉCIES DE INSETOS MASTIGAM,
PRODUZEM GALHAS OU MINAS EM TECIDOS VIVOS DE PLANTAS (FITOFAGIA), E
NO ENTANTO APENAS NOVE ORDENS ATUAIS DE INSETOS SÃO PRIMARIAMENTE
FITÓFAGAS.
ESTE DESEQUILÍBRIO SUGERE QUE QUANDO UMA BARREIRA PARA
FITOFAGIA (POR EXEMPLO: DEFESA DA PLANTA) QUEBRA, UMA ASSIMETRIA NO
NÚMERO DE ESPÉCIES ACONTECE, COM A LINHAGEM DE FITÓFAGOS PASSANDO A
POSSUIR MUITO MAIS ESPÉCIES DO QUE A LINHAGEM DE PARENTE MAIS PRÓXIMO
(O
GRUPO-IRMÃO), COM MODO DE ALIMENTAÇÃO DIFERENTE.
POR
EXEMPLO, A
DIVERSIFICAÇÃO DE LEPIDOPTERA QUE SÃO FITÓFAGOS, PODE SER COMPARADA
COM SEU GRUPO IRMÃO E RELATIVAMENTE POBRE EM ESPÉCIES,
TRICOPTERA(NÃO FITÓFAGO).
O S PTERYGOTA
(VER
ÁRVORE FILOGENÉTICA).
SÃO IMENSAMENTE MAIS RICOS EM ESPÉCIES, QUANDO
COMPARADO COM O SEU GRUPO-IRMÃO IMEDIATO, OS
TODOS OS APTERYGOTA PRIMITIVAMENTE SEM ASAS.
T HYSANURA,
OU COM
A APTERIA SECUNDÁRIA OCORRE EM ALGUNS NEOPTERA –
PHTHIRAPTERA(PIOLHO PARASITA) E SIPHONAPTERA(PULGA). ESTAS DUAS
ORDENS APRESENTAM POUCAS ESPÉCIES, QUANDO COMPARADA COM SEU GRUPOIRMÃO ALADO, OS DIPTERA E OS PSOCOPTERA, QUE SÃO DIVERSOS E RICOS
EM ESPÉCIES (V ER ÁRVORE FILOGENÉTICA).
O VÔO 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.
O S ENDOPTERYGOTA CONTÊM NUMERICAMENTE AS MAIORES ORDENS,
DIPTERA, LEPIDOPTERA, HYMENOPTERA E COLEOPTERA, UMA POSSÍVEL
QUE SÃO
EXPLICAÇÃO PARA ESTE SUCESSO É A OCORRÊNCIA DE METAMORFOSE COMPLETA
REDUZINDO A COMPETIÇÃO INTRA-ESPECÍFICA.
A LÉM DISSO,
CONDIÇÕES
PREJUDICIAIS PARA ALGUNAS FASES COMO TEMPERATURAS EXTREMAS, BAIXOS
NÍVEIS DE ÁGUA OU ESCASSEZ DE COMIDA, PODEM SER TOLERADOS, POR
EXEMPLO, POR UMA LARVA EM DIAPAUSA, PUPA QUE NÃO SE ALIMENTA OU UM
ADULTO MIGRATÓRIO.
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