UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS ARAPIRACA REPRODUÇÃO E DESENVOLVIMENTO DOS INSETOS Prof. Dr.: Edmilson Santos Silva ENTOMOLOGIA I Desenvolvimento e Reprodução Tipos de Reprodução Aparelho Reprodutor Tipos de Desenvolvimento Desenvolvimento embrionário Controle Hormonal do Desenvolvimento Tipos de Deposição de ovos Oviparidade – Ovos depositados logo após inseminação Viviparidade Ovoviviparidade – embrião em estágio adiantado Tipos de Deposição de ovos Viviparidade pseudoplacentária – Embrião se desenvolve em parte da vagina Viviparidade adenotrófica – Fêmea nutri o embrião após desenvolvimento ter iniciado Viviparidade no hemocele Ex. Strepsiptera Tipos de Reprodução Partenogênese Obrigatória Facultativa Classes de Partenogênese Arrenotoquia - haplo-diploidismo (machos) Telitoquia – (fêmeas) Deuterotoquia - ambos os sexos PARTENOGÊNESE Apomítica - não há redução (ind. Diploides) Automítica – há divisões reducionais Reducional – decendentes haploides. PARTENOGÊNESE Neotenia – retenção dos Pedogênese caracteres – Reprodução durante estágio imaturos imaturo Ex. Chironomidae e Cecidomyiidae Ex. Psychidae Poliembrionia – Vários indivíduos originam-se de um único ovo Hermafroditismo – Dois sexos em único indivíduo. DESENVOLVIMENTO DE INSETOS Embrionário Pós-embrionário SISTEMA REPRODUTIVO MASCULINO • Produzir e armazenar esperma • Produzir fluído seminal • Proporcionar moléculas sinalizadoras, nutrientes • Proporcionar nutrição ao embrião SISTEMA REPRODUTIVO MASCULINO Espermatogônia células apicais germário crescimento transformação espermátide maturação espermatozóide vaso eferente Glândula Acessória • Produção do fluído seminal • Produção do espermatóforo • Produção de moduladores do comportamento da fêmea – Inibição de novas cópulas – Aceleração do processo de produção de ovos – Estimulação da oviposição • Produção de nutrientes para fêmea/embrião • Transferência de substâncias defensivas Espermatóforo placa de tubo adesão Transferência do Esperma - direta base do tubo Lepidoptera, Orthoptera - indireta esperma envoltório Thysanura SISTEMA REPRODUTIVO FEMININO • Produzir e armazenar ovos • Produzir nutrientes para o embrião/larva • Receber e armazenar esperma • Propiciar fertilização • Depositar ovos/larvas • Proporcionar proteção e adesão SISTEMA REPRODUTIVO FEMININO Oogênese filamento terminal célula tronco germário célula tronco vitelário Oócito pedicelo células tronco das oogônias são derivadas das células germinativas embrionárias Oócito Células tróficas SISTEMA REPRODUTIVO FEMININO Tipos de Ovaríolos Panoístico Thysanura, Odonata, Plecoptera, Orthoptera e Isoptera Meroístico Politrófico Holometábolos Dermaptera Telotrófico Heteroptera Siphonaptera Coleoptera (Polyphaga) Cópula Transferência do Esperma Localização - estímulos visuais, auditivos e olfativos Comportamento de cópula - displays comportamentais, estimulação táctil, dotes nupciais Transferência direta Transferência indireta Transferência Indireta Espermatóforo Coleta do espermatóforo Espermatóforo (Collembola) Comportamento de Corte Espermatóforo (Thysanura) Transferência Direta: Inseminação Fertilização Interna – reduz a exposição do esperma – Esperma armazenado sistema reprodutor feminino (espermateca) Transferência Direta: Traumática - Esperma transferido à hemocele - Competição entre Esperma Fertilização interna Múltiplo acasalamento Sobreposição entre as cópulas Mecanismos para assegurar fertilização • Substâncias moduladoras de comportamento (receptividade; tampões de acasalamento) • Policiamento das fêmeas • Remoção do esperma Determinação do Sexo Homozigotos - XX Fêmeas - exceto Lepidoptera Heterozigotos - XO/XY Machos - exceto Lepidoptera Hermafroditas Partenogênese ? - Strepsiptera - determinado pelo hospedeiro ? Determinação do Sexo Partenogênese Microorganismos modificadores da razão sexual Incompatibilidade citoplasmática Feminilização de machos Diploidização nuclear Bactérias Ricktsias Mollicutes Wolbachia DESENVOLVIMENTO DE INSETOS Apterygota morfologia idêntica Adultos órgãos reprodutivos internos e externos Mudas entre ciclos reprodutivos dos adultos Protura Collembola Diplura Thysanura Hemimetabolia Exopterygota Alteração nas proporções do corpo Desenvolvimento das asas Órgãos reprodutivos e cortejo sexual ovipositor, claspers órgãos estridulatórios Holometabolia Endopterygota Reorganização do sistema nervoso - novos órgãos do sentido e estilo de vida Re-estruturação dos órgãos internos - mudança do hábito alimentar Apêndices se desenvolvem a partir de discos imaginais TIPOS DE LARVAS VERMIFORME EURUCIFORME LIMACIFORME CURCULIONIFORME CARABIFORME ESCARABEIFORME CAMPODEIFORME ELATERIFORME BUPRESTFORME CERAMBICIFORME TIPOS DE PUPA Livre ou Exarada Obtecta Em casulo Em estojo Nua Coarctada CONTROLE DA METAMORFOSE Estruturas especiais permitem ao adulto escapar das estruturas de proteção e sítio de pupação antes da expansão das asas Sistema Endócrino Hormônios químicos produzidos pelo organismo que circulam pela linfa para regular atividades fisiológicas, o desenvolvimento e comportamento. complementam a atividade regulatória do sistema nervoso Controle Hormonal da Muda Hormônio protoracicotrópico (PTTH) função e modo de ação Hormônio da ecdise local de produção função Hormônios controladores da ecdise Hormônio da eclosão (EH) Hormônio Desencadeador da Ecdise (ETH) Hormônio cardioativo dos crustáceos (CCAH) Hormônio Protoracicotrópico Células neurossecretoras Proteína de 30-kDa Maioria dos insetos corpora cardiaca em Lepidoptera corpora allata Função: Estimular as glândulas protorácicas a sintetizar e liberar ecdisteróides Ecdisteróides (Hormônios da muda) Família de hormônio esteróides envolvidas na muda Ecdisônio - produzido pelas glândulas protorácicas 20-hidroxiecdisônio (20HE) Outros ecdisteróides podem ser ativos em diferentes espécies Makisterona A 3-deidroecdisônio Regulação de Comportamentos Associados à Ecdise ETH Pré-ecdise CCAP Programa motor da ecdise Emergência EH ? CCAP bursicônio expansão esclerotização secreção de cimento Hormônios Hormônio protoracicotrópico (PTTH) Ecdisteróides Hormônio juvenil (JH) Hormônio desencadeador da muda (ETH) Hormônio da eclosão (EH) Peptídeo cardioativo dos crustáceos (CCAP) Bursicônio Funções do Hormônio Juvenil Previne a metamorfose • regula a maturação dos reprodutivos • envolvido na diapausa • regula a determinação das castas • regula comportamento