Arthropoda_-_2011

Grego:
arthro = articulação
poda
= pés/extremidades
Introdução aos Arthropoda

Apesar da variedade, todos os
Arthropodas possuem 3
importantes características:
 Exoesqueleto
Uma série de apêndices
articulados – patas
Corpo segmentado
 Ápice da linha evolutiva dos
Protostômios
 Apesar do registro fóssil extenso,
(Cambriano), não há registros que unam
os diversos grupos de Arthropoda
 Provavelmente surgiram de algum
grupo primitivo de poliquetas (Anelídeos)
ou de alguma forma segmentada
ancestral.
Caracteres compartilhados por Annelida e
Artrhopoda:
Segmentação do corpo;
Extremidades pares em cada segmento;
Sistema nervoso com “cérebro dorsal” e
cordão nervoso ganglionar ventral;
Concentração dos órgãos dos sentidos na
cabeça.
Cutícula produzida pela epiderme;
 Trato digestivo tubular, boca anterior e ânus
posterior.
Características que só Arthropodas
possuem:
 Grande redução do celoma;
 Presença de um
exoesqueleto
duro e não flexível;
 Sistema circulatório aberto, lacunar;
 Ausência de cílios em todos os
sistemas de órgãos;
Extremidades articuláveis;
 Olhos compostos.
Porque um número de
espécies tão elevado?


São antigos, tendo aparecido no mar a
há + de 600 milhões de anos.
Colonizaram todas as partes do mar, a
maioria da água doce bem como o
ambiente terrestre.
Segmentação do corpo - tagmas
Tagmas

A fusão ou agrupamento das placas do
esqueleto, dão origem a regiões corporais
ou ‘tagmas”


Cabeça, tórax e abdômen.
Cefalotórax e abdômen.
Exoesqueleto
 Secretado
pela epiderme .
 Esqueleto externo.
 Vantagens :





suporte
camada rígida para adesão dos músculos
proteção
barreira contra a dessecação (desidratação)
barreira contra infecções
EXOESQUELETO OU CUTÍCULA
 fino e flexível - quitina ou relativamente
espesso e rígido – impregnado de carbonato
de cálcio
 camadas mortas secretadas pelas células
da epiderme
 epiderme formada por membrana grossa
(pode prender músculos), reforçada por
fibrilas intracelulares;
ARTICULAÇÕES:
 esqueleto dividido em partes tubulares
conectadas entre si por membrana articulares
(uma articulação em cada junção);
 Apresentam músculos estriados e isolados
em bandas, em
cada segmento. Estes
músculos fixam-se no exoesqueleto e
funcionam em antagonismo (um músculo
contrai e faz a perna flexionar, a contração de
outro faz a perna distender).
Somente insetos podem voar.
APÊNDICES
Função: movimento
remos = aquáticos
pernas ou patas = terrestres
“andadura” envolve onda de movimentos
das pernas, na qual uma perna posterior
desce imediatamente antes ou um pouco
depois da perna anterior elevar-se;
MUDA
 exoesqueleto = representa uma limitação
para o crescimento do animal
 solução encontrada foi a eliminação
periódica do exoesqueleto = muda ou ecdise;
Ecdise:
 após a separação da cutícula velha da
epiderme e a secreção de uma nova, o animal
prepara-se para um breve processo de ecdise e
geralmente procura algum abrigo protegido ou
permanece em seu buraco.
 corpo incha a partir do consumo de água
através das brânquias ou do intestino médio e
rapidamente emerge a partir do esqueleto
velho, que é, em geral, ingerido posteriormente
em função dos sais de cálcio.
Intermuda:
 longa ou curta, dependendo do animal
mudar ou não sazonalmente.
 exoesqueleto
está
completamente
formado, reservas alimentares acumulam-se
para a próxima muda.
PARTICULARIDADES DA MUDA
 estágios entre as mudas são conhecidos
como instares, e o comprimento dos instares
tornam-se maior a medida que o animal fica mais
velho;
 lagostas e caranguejos = mudam apenas uma
vez - por toda a vida;
 insetos e aranhas = número de instares mais
ou menos fixos, com o último deles sendo
atingido a maturidade sexual;
 todas as superfícies revestidas de cutícula
são renovadas a cada muda.
ORGANIZAÇÃO DO CORPO
CELOMA
 reduzido = representado pela cavidade
das gônadas, e em determinados espécies
pelos órgãos excretores.
Sistema Respiratório
 brânquias(crustáceos),
traquéias(insetos, quilópodes e
diplópodes),
 pulmões foliáceos (aracnídeos) .

SISTEMA CIRCULATÓRIO ABERTO
sangue e vasos
 composto por um coração, vasos e uma
hemocele.
 coração = tubo muscular perfurado por
pares de aberturas laterais (óstios).Movimentos
de sístole (contração) e diástole (expansão e
preenchimento). Líquido circulante : hemolinfa.
Sistema Circulatório
 coração = o sangue é bombeado para os
tecidos corporais através das artérias e é
finalmente despejado no interior dos seios
(coletivo de hemocele) os quais os colocam em
contato com os tecidos metabolizadores.
 sangue então retorna por várias rotas até o
seio pericárdico .
 vários tipos de células estão presentes no
fluído assim como em algumas espécies, o
pigmento
respiratório
hemocianina
ou
hemoglobina (alguns).
SISTEMA EXCRETOR
1. Túbulos de Malpighi
 invaginações tubulares cegas do intestino
que repousam dentro da hemocele.
 dejetos são lançados no interior dos
túbulos e depois no interior do intestino, onde
são eliminados através do ânus junto com o
material fecal.
 centopéias, piolhos de cobra, insetos e
aracnídeos.
2. Sacos finais
 sáculos cegos pareados que se abrem
por meio de dutos para o lado externo do
corpo adjacente ao apêndice.
 denominação específica está relacionada
ao nome do apêndice ao qual se associa:
glândulas coxais - aracnídeos.
glândulas antenais – crustáceos.
TRATO DIGESTIVO - Particularidades

Sistema digestório: A boca é ventral, com apêndices que
auxiliam na alimentação, sendo os mais variados, adaptados a vários
tipos de alimento (mastigador, sugador, lambedor, cortador, etc).

A digestão é extracelular e intracelular, havendo produção de
enzimas em duas glândulas: o hepatopâncreas e os cecos gástricos.
Intestino completo, terminado em ânus.
SISTEMA NERVOSO
 alto grau de cefalização;
 aumento
no
tamanho
cerebral
correlacionando-se aos órgãos sensoriais
bem desenvolvido (olhos, antenas);
 muitos
grupos
exibem
padrões
comportamentais complexos;
Órgãos sensoriais - Particularidades
 exoesqueleto quitinoso = barreira para a
detecção de estímulos externos
 órgãos sensitivos incluem antenas e pêlos
sensitivos (táteis, sonoros e quimiorreceptores),
olhos simples e compostos (com omatídios).
 muitos artrópodes comunicam-se através de
substâncias odoríferas, os feromônios.
OLHOS COMPOSTOS
 presentes em insetos e muitos crustáceos;
 formados por unidades cilíndricas e longas chamadas
OMATÍDEOS responsáveis pela recepção de luz;
 externamente
recobertos
por
uma
córnea
translúcida derivada da cutícula esquelética, funciona
como um cristalino.
 várias espécies apresentam visão colorida.
FILO ARTHROPODA

Subphylum Trilobitomorpha
Subphylum Chelicerata
 Subphylum Crustacea
 Subphylum Uniramia
Classe Hexapoda: Insecta
Super-classe: Myriapoda – Classes:

Chilopoda e Diplopoda
1. Subphylum
Trilobitomorpha
o mais antigo
 extintos

2. Subphylum Chelicerata
– garra
 cerata – corno/chifre
 chele
quelicerados
 Representantes: aranhas, escorpiões,
aranhas- do- mar e ácaros.

 Cerca
de 65000 espécies
 Origem: Pré Cambriano no ambiente marinho
 Grupo monofilético

Corpo dividido em :
a) anterior = cefalotórax
 Cabeça
 Quelíceras
 Peças bucais
 04 pares de
apêndices locomotores
b) posterior = abdômen,
 Apêndices reduzidos ou modificados
Conquista do meio terrestre
Modificações ocorridas:
 Sistema respiratório;
 Excreção;
 Mecanismo de contenção de água –
exoesqueleto impermeável (cera)
 Locomoção;
 Estratégias alimentares.
Trocas gasosas


Pulmões laminares - foliáceos
 Pareados = modificações das brânquias
laminares.
 4 pares = escorpiões
 2 pares = condição primitiva nas aranhas
 Câmara de ar se abre numa fenda =
espiráculo.
Traquéias
 Tubos internos revestidos de quitina
 Mais comuns nos representantes pequenos
 Condição derivada
LOCOMOÇÃO
 Ancestral

= natatório
Formas atuais:
 Músculos
 Corpo
bem desenvolvidos
acima do substrato =
deslocamentos mais rápidos
Estratégias alimentares

Predominantemente predadores

Maioria regurgita enzimas digestivas sobre suas presas

Digestão inicial externa

Ingestão de suco alimentar pré digerido


Pedipalpos e quelíceras
Capturar e dilacerar presas
Órgãos sensoriais

Pêlos sensoriais

cerdas olfativas = extremidades (órgãos társicos)

cerdas móveis inervadas sobre a superfície

tricobótrios = restritos aos apêndices (vibrações)

Olhos = simples (maioria) ou compostos (Limulus)

córnea + cristalino + corpo vítreo + camada retinal

olho direto = fotoreceptores orientados na direção da
fonte luminosa ou para à membrana pós retinal

olho indireto = membrana pós retinal = refletor

Órgãos sensoriais em fenda


Depressão em ranhura na cutícula = cobertos por
membrana muito fina arqueada para dentro
Isolados ou em conjunto
• conjunto de órgãos em fenda = fêmur e tíbia

Próximos às articulações
Reprodução

Gônadas no abdômen únicas ou pares

Se abrem na região ventral (orifícios genitais)

Transferência indireta de esperma


Espermatóforo
Corte ou comportamento pré-copulatório

Estímulos químico, táteis ou visuais

Desenvolvimento direto

Ovos ricos em vitelo
Transferência indireta de espermatozóides - espermatóforo
Ovoviviparos ou Vivíparos
Jovens permanecem sobre o dorso da mãe até a 1 muda.
Podem viver até 25 anos
Classe Aracnida
1. Scorpiones,
2. Amblypygi,
3. Schizomida,
4. Thelyphonida
(aka Uropygi,)
5. Ricinulei,
6. Palpigradi,
7. Pseudoscorpions,
8. Opiliones,
9. Solifugae,
10. Acari,
11. Araneae
SEDA

quase tão forte quanto o nylon, porém mais elástica
 um único fio é composto por várias fibras, cada uma
esticada a partir de uma seda líquida, oriunda de uma
glândula
 estiramento ocorre à medida que a aranha se move para
longe a partir de um cordão ancorado ou puxa os
cordões com suas pernas posteriores
 proteína : glicina, alanina, serina e tirosina
 emitida na forma líquida
 o endurecimento resultada do processo de estiramento
da seda, que provoca uma alteração na sua
configuração molecular.
Funções da seda








Construção de teias
Casulo para ovos
Casulo para esperma
Locomoção
Extensões sensoriais
Captura de presas
Imobilização da presa
Corte
Outros quelicerados
Pseudoescorpião
Opilião
carrapatos
3. Subphylum Crustacea
Representantes:
 caranguejos,
 camarões,
 Lagostas;
 siris.
Características gerais
 Uniformidade

Cabeça (Cephalon) com 5 pares de
apêndices:
•
•
•
•


do grupo é dada por:
Antênulas ou 1º par de antenas
Antenas ou 2º par de antenas
1 par de mandíbulas
2 pares de maxilas
Olhos pedunculados
Fusão dos primeiros 3 segmentos torácicos à
cabeça - cefalotórax
• Incorporados às estruturas bucais: maxilípedes

Tórax- Locomoção, natação,trocas gasosas,
alimentação e defesa
 Abdome – natação
 Telson ou segmento anal
 Locomoção

Nadam, cavam ou rastejam
• Nadam pelo batimento dos apêndices,
freqüentemente largos e achatados (pleópodes).
• Ondas da região posterior para anterior
• Alguns utilizam as antenas
• Flexão e extensão dos apêndices = rastejantes


Esforço efetivo e de recuperação
Sésseis (cirripédios)
 Alimentação

Filtradores
• Antenas criam correntes e apêndices bucais
capturam as partículas

Detritívoros
• Retiram partículas de alimento do sedimento
usando apêndices bucais como verdadeiros
pincéis.



Carnívoros
Herbívoros
Parasitas
• Ecto e endoparasitas
Sistema excretor e respiratório

Excreção e osmorregulação
 Amônia
 Excretada por nefrídios e brânquias
• Glândulas antenais ou verdes e/ou glândulas maxilares
• Forma gasosa nos terrestres (difusão)

Respiração
• Brânquias
• Discos membranosos nas pernas
• Pseudotraquéias (não homólogas as traquéias dos insetos e
aracnídeos)
Órgãos sensoriais








Sensilos ou cerdas
Quimioreceptores = antenas e próximo a boca
Propioreceptores :posicionamento e movimento=
mecânico
Estatocistos: equilíbrio
Olhos simples (direção e intensidade da luz)
Olhos compostos (sésseis ou pedunculados) – forma,
padrões, movimento, cor (especulação)
Olho naupliar – aparece durante estágio larva
Comunicação
• Bioluminescência
Reprodução

Reprodução e desenvolvimento



Dióicos
Hermafroditas
Partenogênese
• Desenvolvimento embrionário de ovos não fertilizados- geralmente diplóides

Gônadas: estruturas alongadas pareadas, em várias
regiões do tronco. Ás vezes formam massa única
• Gonodutos que partem das gônadas e se abrem nos poros
genitais
• Apêndices abdominais modificados em pênis
4. Subphylum Uniramia
Classe Hexapoda: Insecta

insetos.
Mais abundante e diverso grupo
animal
Superior a
1.000,000
identificadas
 10.000,000 a
serem
descritas
 Excede
numericamente a
todos demais
animais
combinados

Ambientes de Distribuição

Aéreos
 Terrestres
 Parasitas



Plantas
Animais
Água doce
Razões para o sucesso







Irradiação adaptativa
Tamanho
Esqueleto a prova
d`água
Metamorfose
Potencial reprodutivo
Magnoliófitas
Evolução do vôo


Fuga
dispersão
Características

3 regiões corpóreas
ou tagmas




Cabeça – sensorial,
alimentação
Tórax- locomoção
Abdomen –
reprodução e outras
funções
3 pares de pernas

2 pares de asas



1 par nas moscas
Ausente em alguns
1 par de antenas
 Olhos simples e
compostos
 Espiráculos
(respiração)
Estrutura externa generalizada
Aparelhos bucais
mastigador
Picador-sugador
sugador
Sugador-lambedor
Apêndice locomotor
Fêmur
Coxa
Trocânter
Coxa
Tarso
Tipos:
•corredor
•saltorial (pular)
•raptorial
•natatorial
•Fossorial-cavador
Abdôme
Espiráculo
Membrana
pleural
Tergo
Esterno
Cerco
ovopositor
Sistema respiratório - traquéias


Espiráculos – acima do 2
e 3 par de pernas e no
abdome.
Providos com
mecanismos de
fechamento e filtração.

Sacos aéreos internos –
armazenamento de
oxigênio e ventilação

Superfície corporalespécies pequenas
Sistema Excretor

Túbulos de Malpighi - Ácido úrico formado nos tecidos,
cai na hemolinfa e é coletado pelos túbulos.
Reprodução

Dióicos
 Transferência direta de
espermatozóides
 Desenvolvimento



DIRETO
INDIRETO
Envoltório protetor para o ovo:
sobrevivência no ambiente terrestre
 Partenogênese: desenvolvimento de
ovos embrionários não fertilizados
Desenvolvimento Indireto :
1. Metamorfose completa ou
holometábolo- 80% das espécies
Ocorre em borboleta, mariposa, mosca, mosquito, pulga,
bicho de pé, besouro (maior grupo c/ mais 250 mil
espécies), abelha, vespa, formiga.
Metamorfose completa
2. Metamorfose incompleta ou
hemimetábolo
Ocorre em gafanhoto, grilo, esperança, barata,
louva deus, bicho pau, libélula, cupim, piolho,
percevejo, cigarra.
3. Desenvolvimento direto - Ametábolos
 Sem
metamorfose.
 Ovo
Jovem
Exemplos: traça de livro
Adulto
Insetos Sociais


Vivem em colônias – formigas, vespas e cupins
Divisão de tarefas: Rainha, rei, soldados e operários.
Relações Ecológicas

Parasitismo:
•
•
•
Vertebrados e invertebrados
Formas adultas – pulgas
Formas larvais – moscas

Mutualismo:
•
Abelhas – Mel e polinização
Benefícios - Insetos

Mariposa


Larvas produzem seda
Besouro rola-bosta

Controle da mosca do
chifre

Moscas
Decomposição de
cadáveres
 Vespas
Mata insetos e outros
artrópodes perigosos
 Drosophila
Estudos na genética
Danos provocados pelos insetos
•peste
•Atacam plantações

Mosquitos
 Vetores




Malária
Febre
amarela
Dengue
Pulgas
(parasitas)
PESTE NEGRA






1357-1350 matou
25.000,000 na Europa
1900 - matou 20.000,000 na
India
Vetor: pulga
Agente causador: bactéria
Yersinia pestis (1894)
Febre, dores generalizadas,
rins não funcionam, feridas
negras na pele
Afeta roedores silvestres –
ratos – reservatórios da
doença.
Asas e Vôo nos Insecta
Característica nos insetos porém a ausência ocorre em vários
grupos.
A teoria mais aceita é de que as asas seriam originalmente
franjas laterais achatadas, que permitiam ao inseto pousar em pé
quando saltava.
 As primeiras asas funcionais eram compostas
de uma
membrana em forma de leque com veias de sustentação
semelhantes a treliças.
 O movimento ocorre pela elevação ou o abaixamento das asas
resultantes da contração de um grupo de músculos de vôo e
esticamento de músculos antagonistas, que posteriormente
também se contraem.
 A freqüência de batimentos varia de 4 a 20 bps (borboletas e
gafanhotos) a 190 bps (Aphis mielifera e Musca domestica).
5. Super-classe: Myriapoda
myriad = dez mil
podus = pés



Terrestres, vivem em
ambientes úmidos
Ampla distribuição em
regiões temperadas e
tropicais.
inclui as lacraias e
centopéias
de < 1 mm – 30 cm comprimento
 2 tagmas: cabeça + tronco
 Olhos compostos ausentes
 Variam

Coleção de ocelos
 De
9 a 177 pares de pernas
 Cabeça com 1 par de antenas e ocelos
 Peças bucais ventrais




lábio superior
2 pares de maxilas = lábio inferior
1 par de mandíbulas
1 hipofaringe
Exemplos de Chilopoda e Diplopoda