CARACTERIZAÇÃO MORFO-ANATÔMICA DA

CLASSE INSECTA

DISCIPLINA: INTERAÇÃO INSETO / PLANTA

PROF. PAULO CESAR DE SOUZA GRILLO

• Inseto, nome comum de qualquer animal pertencente a uma classe do filo artrópoda. Formam a maior classe do Reino.

• Animal, sendo mais numerosos que todos os outros grupos, pois estão descritas pelo menos 800.000 espécies.

• Estão distribuidos por todo o mundo, das regiões polares aos trópicos e englobam espécies que vivem em terra firme, águas doces, salgadas e termais.

• Classificação científica: a classe Insecta é dividida em duas subclasses, Apterygota, insetos sem asas, e Pterygota, que inclui a maioria dos insetos equipados com asas na fase juvenil ou adulta. A primeira subclasse inclui quatro ordens e a segunda, 27.

• Os insetos como as abelhas, as formigas e os cupins possuem complexas estruturas sociais, nas quais as diversas atividadesnecessárias para a alimentação, abrigo e reprodução dentro da colônia estão distribuídas entre indivíduos adaptadosespecificamente para desempenhá-las.

• A maioria dos insetos alcança a maturidade através da metamorfose, ao invés do crescimento direto. Na maioria das espécies o indivíduo atravessa pelo menos duas fases diferentes antes de alcançar a forma adulta ( desenvolvimento indireto).

• Pode-se dizer que mais de 90% das espécies animais terrestres são insetos. Entre as razões para a fantástica multiplicidade de espécies de insetos estão:

• tamanho reduzido permite que os insetos explorem diferentes nichos num mesmo habitat• ciclo de vida de curta duração • sofisticado sistema sensorial e neuro-motor • interações evolutivas com plantas e outros organismos • metamorfose • presença de asas e pernas • baixa taxa de extinção.

• Ainda que a aparência externa dos insetos seja extremamente variada, certas características de sua anatomia são comuns a toda a classe. O corpo é composto de três partes: cabeça, tórax e abdome. Na cabeça há um par de antenas, um par de mandíbulas, um par de mandíbulas auxiliares ou maxilas e um segundo par de mandíbulas auxiliares.

• Todos os insetos possuem três pares de patas localizadas no tórax. Este último é dividido em: prototórax, mesotórax e metatórax. Nos insetos alados, as asas (que costumam ser quatro) localizam-se entre o mesotórax e o metatórax.

• O abdome geralmente tem dez ou onze segmentos bem definidos. Nas fêmeas o abdome possui um órgão destinado à colocação dos ovos (ovipositor) que pode estar modificado em forma de ferrão, serra ou agulha, para efetuar a postura nos tecidos internos de plantas ou animais.

• Possuem esqueleto externo (ou exoesqueleto). Este é um tegumento formado pelo endurecimento da carapaça exterior do corpo, devido à impregnação com pigmentos e à polimerização de proteínas.

C A B E Ç A

• A cabeça é a região anterior do corpo em forma de cápsula que contém apêndices fixos (olhos e ocelos) e móveis (antenas e peças bucais). Em sua origem embrionária, a cabeça é formada por 6 segmentos. O formato da cabeça varia grandemente nas diversas espécies. Além dos apêndices, a cabeça apresenta suturas e cristas cefálicas de grande valor taxonômico.

• A antena pode assumir formas diversas, como filiforme, setácea, moniliforme, clavada, fusiforme, pectinada, plumosa, denteada, geniculada, etc. • Em muitas espécies, machos e fêmas possuem dimorfismo de antenas, pelo tipo, tamanho, ou inserção das antenas na cabeça.

• Algumas antenas apresentam ainda funções de equilíbrio e auxiliam o macho a segurar a fêmea durante a cópula.

• Numerosas estruturas sensoriais, como pêlos, ocorrem na antena e funcionam como quimiorreceptores, mecanorreceptores, termorreceptores e higrorreceptores.

O l h o s • Com exceção de algumas poucas espécies subterrâneas e endoparasíticas, a maioria dos insetos consegue enxergar relativamente bem, e muitas espécies têm sistemas visuaisaltamente desenvolvidos.

• A visão dos insetos é servida por 2 tipos de fotorreceptores :olhos compostos e ocelos. A maioria das ninfas e dos insetos adultos tem um par de olhos compostos, relativamente grandes e convexos, localizados dorso lateralmente na cabeça.

• A superfície de cada olho composto é dividida em áreas circulares ou hexagonais chamadas facetas, que corres - pondem à lente de um omatídeo. Cada olho pode ser composto por poucos omatídeos.( 5 a 10, Libélulas 30.000)

• O formato dos omatídeos varia ainda com o hábito do inseto (por exemplo, insetos noturnos têm omatídeos mais alongados).Grande número de espécies consegue detectar cor, especialmen- -te insetos polinizadores, como abelhas e borboletas.

• A cabeça da maioria das larvas e de muitos insetos adultos pode conter ainda de 1 a 3 olhos simples (ocelos). Há dois tipos de ocelos, os laterais, típicos de larvas e pupas, e os ocelos dorsais, que são os olhos simples dos adultos.

• Ocelos estão mais envolvidos na detecção de variações na luz do que propriamente na formação de imagens.

P e ç a s B u c a i s • O aparelho bucal é composto de apêndices móveis originados dos terceiro, quarto, quinto e sexto segmentos embrionários da cabeça. O aparelho bucal exposto (ectognato) compõe-seoriginalmente de oito peças. São elas:

• lábio superior (labro): é uma peça que se movimenta para cima e para baixo, com função de retenção do alimento a fim de ser trabalhado pelas mandíbulas .

• duas mandíbulas: localizam-se abaixo do labro e estão adaptadas para triturar, perfurar, moldar e cortar, além de defesa.

• lábio inferior (lábio): possui função táctil e de retenção do alimento.

• duas maxilas: auxiliam as mandíbulas e são formadas por partes menores, algumas de função táctil, gustativa, mastigadora ou perfuradora.

• epifaringe: localiza-se na parte interna do labro, sendo recoberta de pêlos de função gustativa. • hipofaringe: inserida junto ao lábio inferior, em forma de "língua", tem função táctil e gustativa.

• Insetos agnatos são aqueles sem aparelho bucal funcional, que praticamente não se alimentam após atingirem o estágio adulto. O conhecimento das peças bucais dos insetos é importante para estudos de taxonomia e também para determinação dos danos causados, no caso de insetos nocivos.

Há dois tipos básicos de aparelho bucal, mastigador e sugador, com algumas variações, como as descritas a seguir:

• Triturador ou mastigador: é considerado o mais primitivo. Todas as peças bucais estão presentes, e os alimentos são triturados ou mastigados na cavidade pré-oral, também chamada cibário. Ocorre na maioria das ordens, como Orthoptera (gafanhotos, grilos), larvas de Lepidoptera (borboletas e mariposas), Coleoptera (besouros), Odonata (libélulas), Mantodea (louva-a-deus) e Dermaptera (tesourinha).

• Sugador labial (picador sugador): as peças bucais são modificadas em estilete. O lábio inferior transforma-se num tubo (rostro), que aloja os estiletes. A sucção do alimento é feita pelas mandíbulas, epifaringe e hipofaringe. As maxilas possuem extremidades serreadas e têm função perfuradora. Ocorre em Diptera (mosquitos), Hemiptera (percevejos), Siphonaptera (pulgas), Thysanoptera (tripes), Anoplura (piolhos).

• Sugador maxilar : a modificação ocorre somente nas maxilas; as demais peças são atrofiadas. O conjunto assume o aspecto de um tubo longo e enrolado (quando em repouso) denominado espirotromba. É típico dos adultos de Lepidoptera. • Lambedor : o lábio superior e as mandíbulas são normais; as maxilas e o lábio inferior são alongados e unidos, formando uma espécie de língua com a qual o inseto retira o néctar das flores. Ocorre em Hymenoptera (abelhas) .

• É interessante notar que uma mesma espécie de inseto pode apresentar um tipo diferente de aparelho bucal quando passa da forma jovem para a adulta. Nesse aspecto podem ser caracterizados como:

• menorrinco : o inseto apresenta aparelho bucal sugador labial tanto na fase jovem como na fase adulta. Ex: Thysanoptera e Hemiptera.

• menognato : o aparelho bucal é do tipo mastigador nas larvas e adultos. Ex.:Coleoptera, Orthoptera, Blattodea (baratas), Isoptera (cupins).

• A posição das peças bucais na cabeça do inseto adulto varia entre as diferentes ordens. De acordo com a direção das peças

bucais em relação a um eixo longitudinal ao corpo, os insetos são classificados como :

prognata : as peças bucais são dirigidas para a frente. Ex.: Isoptera, Dermaptera. opistognata : as peças bucais são dirigidas para baixo e para trás. Ex.: Hemiptera-Heteroptera, Siphonaptera. hipognata : os inseto possui as peças bucais dirigidas para baixo. Ex. Orthoptera, Odonata, Hymenoptera, Mantodea.

S u t u r a s • Suturas (ou sulcos) são linhas que demarcam uma dobra para dentro da cutícula, dividindo a cabeça em um número de escleritos mais ou menos distintos.

•Há uma variação considerável na disposição das suturas nas diferentes ordens de insetos.

•As suturas mais comuns são a epicranial, epistomal,labroclipeal, subgenal, ocular, antenal, pós-antenal, occipital e sub-occipital. Aparentemente, as suturas não têm relação direta com ametamerização da cabeça

T Ó R A X • O tórax é a segunda região do corpo do inseto, caracterizado por apêndices locomotores -asas e pernas.

• É composto de três segmentos: protórax, que se une à cabeça,mesotórax, o segmento mediano, e metatórax, que se liga ao abdome. • Cada uma dessas partes deriva de um segmento embrionário. Cada segmento possui um par de pernas; as asas, quando presentes, situam-se no meso e no metatórax. O protórax nunca tem asas.

PERNAS

•As pernas podem ser adaptados para as mais diversas funções, como coleta de alimento, pólen (pernas coletoras das abelhas), escavação (pernas fossoriais das paquinhas), captura de presas (raptatórias nos louva-a-deus e preensoras nas baratas d'água), nadar (natatória em besouros e percevejos aquáticos), fixação em pêlos ou outros substratos (escansoriais nos piolhos), saltar grandes distâncias (saltatória em gafanhotos e pulgas) ou simplesmente para andar e/ou apoiar-se sobre o substrato (perna ambulatória, na maioria das espécies).

• O segundo par de pernas de praticamente todos os insetos terrestres é do tipo ambulatório. com sua função, a perna pode ser do tipo ambulatória, fossorial, saltatória, raptatória, coletora, nadadora, escansorial e preensora.

A s a s • As asas são evaginações da cutícula localizadas dorso-lateralmente no corpo dos insetos. A maioria das ordens de insetos possui 4 asas, mas em adultos de Diptera, o par posterior é atrofiado, funcionando como órgãos de equilíbrio no vôo.

• Quanto ao número de asas os insetos podem ser:

• ápteros (nenhuma),

• dípteros (2) ou tetrápteros (4). A formação destas asas é única no Reino Animal, pois são órgãos de origem própria, e não modificações de pernas. As asas contêm nervuras longitudinais e transversais que são expansões das traquéias enrijecidas que lhe dão sustentação. Essas nervuras também têm grande valor taxonômico.

As asas podem ser :• membranosas: finas, flexíveis, com nervuras bem distintas; ocorre na maioria das ordens.

• tégminas: de aspecto pergaminhoso ou coriáceo, em geral alongadas, como as asas anteriores de Blattodea (baratas), Orthoptera e Mantodea

• hemiélitros: a parte basal é coriácea e a parte apical membranosa, como as asas anteriores de Hemiptera: Heteroptera • élitros: asas duras e resistentes que servem de proteção. Ex.: asas anteriores de Dermaptera e Coleoptera

• balancins (halteres): asas posteriores atrofiadas com função de equilíbrio, encontradas em Diptera

• franjadas : alongadas, coberta de pêlos, com nervação reduzida, ex. Thysanoptera

A B D O M E • Essa região caracteriza-se pela segmentação típica, simplicidade de estrutura e por apêndices sensoriais e genitais.

• O abdome é originalmente formado por 11 segmentos (urômeros), mas o último segmento é bastante reduzido, e a segmentação nem sempre é visível, dando a impressão de um número menor de segmentos. Apesar da sua aparente simplici- -dade, o abdome é uma região altamente especializada, pois contém as principais vísceras do inseto, e é o principal responsável pelos movimentos respiratórios.

• Na maioria das espécies, as estruturas genitais estão situadas no nono segmento (machos) e no oitavo e nono segmentos do abdome (fêmea). O abdome de insetos imaturos pode conter uma série de apêndices, como brânquias, em larvas aquáticas ou pseudópodos, emlarvas de Lepidoptera. Os apêndices mais comuns nos adultos são os 2 cercos no último segmento, de função sensorial, mas que em algumas espécies podem auxiliar na cópula ou exercer função preensora.

• No macho de certas ordens (ex.: Blattodea) existe ainda um par de apêndices sensoriais curtos (estilos). O ovipositor é uma estrutura encontrada na fêmeas de diversas ordens (ex.: Hymenoptera, Orthoptera), utilizada para inserir os ovosem substratos diversos, como no interior de tecidos vegetais, solo, ou mesmo sobre outros animais. O ferrão das abelhas é uma modificação de seu ovipositor.

Quanto à sua união ao tórax do inseto, o abdome pode ser :

• séssil: quando se liga ao tórax em toda sua largura. Ex.: Coleoptera, Orthoptera, Blattodea

• livre: quando há uma constrição mais ou menos pronunciada entre o tórax e o abdome. Ex.: Lepidoptera, Diptera

• pedunculado : quando a ligação é feita através de um área bastante estreita (pecíolo). Ex.: formigas e vespas