Diversidade dos Insetos:
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ESCOLA SUPERIOR DE AGRICULTURA LUIZ DE QUEIROZ - USP DEPARTAMENTO DE ENTOMOLOGIA E ACAROLOGIA Disciplina: Entomologia Geral Diversidade dos Insetos: Evolução e Classificação Principais Ordens de Importância Agrícola Alberto S. Corrêa e-mail: [email protected] Ao final desta aula esperamos ser capazes de responder os seguintes questionamentos Como surgiram/surgem as espécies? Por que e como classificar as espécies? Quais as principais ordens de insetos de importância agrícola? Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Para isso… Evolução; “A Origem das Espécies”; Evolução dos insetos; Sistemática Taxonomia Filogenia Classificação e identificação das principais ordens de insetos. Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Evolução Evolução Genótipo + Ambiente = Fenótipo Parental Prof. Alberto S. Corrêa F1 F2 Entomologia Geral Evolução Evolução = mudança (características herdáveis em uma população de organismos) Explica... - A mudança das espécies ao longo do tempo; - Complexidade, similaridade e diferenças dos seres vivos; - A diversidade de vida. - Macro e Microevolução LIVRO: A Origem das Espécies (teoria da Seleção Natural) Charles Darwin Prof. Alberto S. Corrêa Alfred Wallace Entomologia Geral Evolução Especiação (surgimento de uma nova espécie) (1) Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral (2) Evolução Especiação (surgimento de uma nova espécie) Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Evolução Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Evolução Código genético universal Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Diversidade de Insetos Representação do tamanho relativo do grupo de organismo em relação ao número de espécies descritas dentro de cada grupo. Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Diversidade de Insetos Estima-se: 3-30 milhões de espécies de seres vivos e INSETOS são 50% Grimaldi & Engel (2005). Evolution of the Insects Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Diversidade de Insetos Grimaldi & Engel (2005). Evolution of the Insects Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Diversidade de Insetos II. Introdução Por que os insetos são o grupo com maior número de espécies? exoesqueleto e asas; capacidade reprodutiva; tamanho reduzido; sistema sensorial e neuromotor organizado; metamorfose. 1/4 Prof. Alberto S. Corrêa Ecologia Molecular de Artrópodes Classificação Sistemática = Taxonomia + Filogenia A sistemática é a ciência dedicada a inventariar e descrever a biodiversidade e compreender as relações filogenéticas entre os organismos; Taxonomia: ciência da descoberta, descrição e classificação das espécies e grupo de espécies em sistema ordenado de nomes, com suas próprias normas e princípios; Uma filogenia infere com qual outra espécie (ou grupo de espécies) uma determinada espécie, compartilha o ancestral comum mais recente. Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Taxonomia Taxonomia é a disciplina acadêmica que define os grupos de organismos biológicos, com base em características comuns e dá nomes a esses grupos fundamenta-se em outras ciências (morfologia, ecologia, fisiologia, genética). Aristóteles Prof. Alberto S. Corrêa (384 - 322 a.C) Entomologia Geral Taxonomia Systema Naturae (10° edição – 1758) - Nomenclatura binomial (em latim) = nome genérico + nome especifíco; - Divisão em classes e ordens Carolus Linnaeus (1707 - 1778) Regras Internacionais de Nomenclatura Zoológica - 5° Congresso Internacional de Zoologia (1901); - 01/01/1758: data de validade de nomes dados a espécies e gêneros. Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Classificação Reino ..................... Animal Filo ..................... Arthropoda Classe ..................... Insecta Ordem ..................... Coleoptera Família ..................... Curculionidae Gênero ..................... Anthonomus Espécie ..................... A. grandis Bicudo-do-algodoeiro: Anthonomus grandis (Coleoptera: Curculionidae) Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Filogenia A filogenia é a ciência que estuda a relação de parentesco entre as espécies; permitindo um maior entendimento dos aspectos adaptativos de um grupo de organismos no ambiente; é representada por árvores filogenéticas que são diagramas que mostram as relações entre as espécies, de acordo com a recentilidade de seus ancestrais comuns. Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Hexapoda Cladograma da Superclasse Hexapoda Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Filogenia Uma filogenia infere com qual outra espécie (ou grupo de espécies) uma determinada espécie, compartilha o ancestral comum mais recente; Como os eventos de diversificação e especiação ocorreram no passado, as filogenias são inferidas usando caracteres que são compartilhados pelas espécies; Estes caracteres podem ser morfológicos (em nível macroscópico), celulares (cromossômicos) e mais recentemente, sequências de nucleotídeos de genes. Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Filo Arthropoda - Exoesqueleto - Corpo segmentado - Apêndices articulados Caranguejo, camarão, siri, cracas, tatuí. Piolho-de-cobra Aracnídeos, límulo, aranhasdo-mar, escorpiões-do-mar. Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Superclasse Hexapoda - três pares de pernas - corpo dividido em cabeça, tórax e abdome - um par de antena Caranguejo, camarão, siri, cracas, tatuí. Piolho-de-cobra Aracnídeos, límulo, aranhasdo-mar, escorpiões-do-mar. Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Hexapoda Cladograma da Superclasse Hexapoda Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Hexapoda Ap. Bucal entognata (peças bucais retraídas) Ap. Bucal Ectognata (peças bucais livres e salientes) Cladograma da Superclasse Hexapoda Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Hexapoda Protura Collembola Diplura Peças bucais entognatas - envolvidas por uma dobra da cabeça São na maioria detritívoros 2/4 Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Estádios evolutivos dos insetos Processos evolutivos: - Surgimento das asas - Dobramento das asas - Surgimento da metamorfose Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Ordens Insecta Classe Insecta Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Classe Insecta: Pterygota x Apterygota Apterygota Sem asas Todos os outros insetos Primariamente alados Thysanura Desenvolvimento Ametábolo Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Ordens Insecta Classe Insecta Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Classe Insecta: Pterygota (Palaeoptera x Neoptera) Asas que não podem ser dobradas sobre o corpo em descanso Asas que podem ser dobradas sobre o corpo em descanso Ephemeroptera Odonata Efêmeras Libélulas Larvas aquáticas Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Ordens Insecta Classe Insecta Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Classe Insecta: Pterygota: Neoptera Presença de plântulas tarsais (Ortopteróides) Ausência de plântulas tarsais Hemimetábolos Aparelho bucal sugador labial (Hemipteróides) Metamorfose completa Prof. Alberto S. Corrêa Holometábolos Entomologia Geral Ordens Insecta Classe Insecta Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Classe Insecta: Pterygota: Neoptera: Polyneoptera Isoptera Blattaria Mantodea Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Ortopteróides Aparelho bucal mastigador; Presença de plântulas tarsais Lóbulo anal da asa posterior desenvolvido; Cercos presentes; Tubos de Malpighi numerosos. ORDENS: Orthoptera – grilos, gafanhotos, esperanças e paquinhas Phasmatodea – bicho-pau Mantodea – louva-a-deus Blattaria – baratas Isoptera – cupins Dermaptera - tesourinhas Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Ordens Insecta Classe Insecta Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Classe Insecta: Pterygota: Neoptera: Paraneoptera Psocoptera Hemiptera Prof. Alberto S. Corrêa Thysanoptera Entomologia Geral Phthiraptera Ordens Insecta Classe Insecta Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Classe Insecta: Pterygota: Neoptera: Endopterygota Coleoptera Hymenoptera Diptera Siphonaptera Neuroptera Prof. Alberto S. Corrêa Lepidoptera Entomologia Geral Estádios evolutivos dos insetos Processos evolutivos: - Surgimento das asas - Dobramento das asas - Surgimento da metamorfose Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Principais Ordens de importância Econômica Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Fitófagos vs Não fitófagos % de espécies de insetos Fitófagos Não fitófagos 50 40 30 20 10 35 >99 29 91 11 0 Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral >99 25 Chave de Identificação Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Principais Ordens de Importância Econômica Apterygota - Ap. bucal Ectognata - Ápteros Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Ordem: Archaeognatha Archae = primitivo, Gnatha = maxilas Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Ordem: Archaeognatha Traças saltadoras Antena filiforme Olhos compostos bem desenvolvidos Tórax convexo Filamento mediano mastigador Estilos ventrais nos segmentos abdominais 2-9 Prof. Alberto S. Corrêa Olhos próximos (contíguos) Entomologia Geral Ordem: Thysanura (Zygentoma) Thysanos = fio, oura = cauda Tórax pouco convexo Uroesternitos 2-6 com estilos Olhos compostos reduzidos ou ausentes (nunca contíguos) Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Principais Ordens de Importância Econômica Paleoptera - Possuem asas (Pterygota) - Asas não dobram em repouso Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Ordem: Ephemeroptera Ephemeron = breve, efêmero ptera = asas Até 40 mm comp. Cabeça curta com ap. bucal mastigador Asas membranosas (reticuladas) Anteriores > posteriores Antenas curtas (setáceas) cercos Olhos compostos grandes Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Ordem: Ephemeroptera Presenta muitas mudas (até 3 anos) Náiades campodeiformes Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Ordem: Odonata odous = dente, Gnatha = maxilas Cabeça grande, tomada por olhos compostos Cercos no último Segmento abdominal Corpo alongado (20 – 160 mm) Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Antenas curtas Ap. bucal mastigador Asas membranosas (c/ retículos) Principais Ordens de Importância Econômica Polyneoptera - Possuem asas (Pterygota); - Asas dobram em repouso (Neoptera); - Possuem plântulas tarsais (Polyneoptera); - Hemimetábolos. Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Ordem: Blattaria Blatta = achatado Baratas Antenas longas filiformes Cabeça subtriangular Ap. bucal mastigador Corpo ovalado Cheiro produzido por glândulas do 5º e 6º seg. abdominal Postura em ooteca Ordem: Isoptera Isos = igual; Ptera = asa Cupins, aleluias, térmitas, siriris Olhos compostos nas formas aladas e atrofiado nas ápteras Antenas moniliformes Ap. bucal mastigador Tórax achatado Asas membranosas nos reprodutores Castas Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Ordem: Isoptera Formas ápteras: operárias e soldados Adultos reprodutores: machos e fêmeas alados Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Ordem: Mantodea Mantis = profeta Cabeça triangular Hipognata Ootecas Ap. bucal mastigador Cercos e estilos presentes Mantodea Prof. Alberto S. Corrêa Pernas anteriores: Raptatórias Entomologia Geral Ordem: Dermaptera Derma = pele, Gnatha = maxilas Tesourinhas Mastigador Predadores Antenas filiformes Asas anteriores do tipo élitro e pernas ambulatórias Par de cercos semelhantes a pinças Glândulas secretoras de fluido fétido Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Ordem: Orthoptera Orthos = reto; Ptera = asa Gafanhotos, esperanças, grilos, paquinhas e taquarinhas Terceiro par de pernas saltátorias A maioria apresenta tímpanos ao lado do primeiro urômero ou na base das tíbias anteriores Produzem sons: - Esperanças e grilos produzem sons atritando as tégminas - Gafanhotos, atritando a parte interna do fêmur posterior contra as nervuras das tégminas Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Ordem: Phasmatodea Phasma = espectro Opistognata Bicho Pau Antenas setáceas multisegmentadas Ap. bucal: mastigador Tórax cilíndrico Pernas anteriores mais longas que as posteriores Forte mimetismo Prof. Alberto S. Corrêa Cercos curtos nas fêmeas e longos nos machos Entomologia Geral Principais Ordens de Importância Econômica Paraneoptera - Ap. bucal Ectognata; - Possuem asas (Pterygota); - Asas dobram em repouso (Neoptera); - Não possuem plântulas tarsais (Paraneoptera); - Hemimetábolos. Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Ordem: Phthiraptera Phthir = piolho, aptera = sem asas Pernas escansoriais Prof. Alberto S. Corrêa Antenas filiformes ou clavadas Entomologia Geral Ordem: Thysanoptera Thysanos = franja, ptera = asas Tripes Sugador labial Asas franjadas Vetores de vírus Prof. Alberto S. Corrêa Antenas filiformes ou moniliformes com cerdas ou sensilos 0,5 – 13 mm Entomologia Geral Ordem: Hemiptera Hemi = metade; Ptera = asa Percevejos, barbeiro, cochonilhas, pulgões, psilídeos, cigarras, cigarrinhas, mosca-branca, soldadinhos, etc. Subordens Sternorrhyncha (cochonilhas, pulgões, psilídeos e moscabranca); Auchenorrhyncha (cigarras e cigarrinhas); Heteroptera (percevejos). Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Principais Ordens de Importância Econômica Endopterygota - Ap. bucal Ectognata; - Possuem asas (Pterygota); - Asas dobram em repouso (Neoptera); - Holometábolos (Endopterygota). Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Ordem: Neuroptera Neuros = nervura; Ptera = asa Ap. bucal mastigador Asas membranosas reticuladas Olhos compostos proeminentes (laterais) Asas membranosas não dobradas Larvas campodeiformes Antenas dilatadas no ápice Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Ordem: Siphonaptera Siphon = tubo, Ptera = asa Pulgas e bicho-de-pé Ápteros Sugador labial Insetos pequenos Siphonaptera Ectoparasitas ou parasitas teciduais Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Saltadores Ordem: Coleoptera Coleus = caixinha, estojo; Ptera = asa Besouros, vagalumes, pirilampos, serra-pau, joaninha, vaquinha Mastigador Prof. Alberto S. Corrêa Élitro Entomologia Geral Ordem: Diptera Di = dois; Ptera = asa Mosca, Mosquito, Pernilongo, mutuca, moscas-das-frutas, varejeiras, berne etc Asas posteriores tipo Balancins ou Halteres Ap bucal sugador labial Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Ordem: Lepidoptera Lepidon = escamas; Ptera = asa Sugador maxilar (Espirotromba) Borboletas Acoplamento de asas Mariposas Asas membranosas com escamas Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral Ordem: Hymenoptera Hymen = membrana; Ptera = asa Asas com poucas nervuras anteriores > posteriores Cabeça e olhos desenvolvidos parasitoides abelha mamangava Prof. Alberto S. Corrêa vespa formiga Entomologia Geral Neste momento somos capazes de responder os seguintes questionamentos: Como surgiram/surgem as espécies? Por que e como classificar as espécies? Quais as principais ordens de insetos de importância agrícola? Prof. Alberto S. Corrêa Entomologia Geral
