Pular para o conteúdo

Biologia dos insetos

Inseto é o nome comum dado a qualquer animal de uma classe pertencente ao filo dos artrópodes. Os insetos são a maior classe do mundo animal, superando em número todos os outros animais.

Pelo menos 800.000 espécies foram descritas, e os entomologistas acreditam que tantos ou mais continuam por descobrir. A classe é distribuída em todo o mundo desde as regiões polares aos trópicos e é encontrada em terra, na água doce e salgada, e em lagos salgados e fontes termais. Os insetos atingem o seu maior número e variedade, no entanto, nos trópicos. Em tamanho, os insetos também apresentam grande variação. Alguns pequenos insetos parasitas têm menos de 0,025 cm (menos de 0,01 polegadas) de comprimento quando totalmente crescidos, enquanto que pelo menos uma espécie fossilizada relacionada às libélulas modernas é conhecida por ter tido uma sobretensão de mais de 60 cm (24 polegadas). Os maiores insetos hoje são certos insetos de cerca de 30 cm (cerca de 12 polegadas) de comprimento e certas mariposas com uma envergadura de cerca de 30 cm (cerca de 12 polegadas).

Os insetos também são a classe mais altamente desenvolvida de animais invertebrados, com exceção de alguns moluscos. Insetos como abelhas, formigas e cupins têm estruturas sociais elaboradas onde diversas formas de atividade necessárias para alimentação, abrigo e a reprodução da colônia são divididas entre indivíduos especialmente adaptados para as diversas atividades. Além disso, a maioria dos insetos atinge a maturidade pela metamorfose e não pelo crescimento direto. Na maioria das espécies, o indivíduo passa por pelo menos dois estágios distintos e diferentes antes de atingir sua forma adulta.

Em seus hábitos de vida e alimentação, os insetos apresentam variações extremas. Em nenhum lugar isso é mais aparente do que no ciclo de vida de várias espécies.  A mosca doméstica comum pode atingir a maturidade em cerca de dez dias, e certas vespas parasitas atingem a sua forma madura sete dias após os ovos terem sido colocados. Em geral, os insetos são adaptados muito precisamente aos ambientes em que vivem, e muitas espécies dependem de uma única variedade de plantas, geralmente alimentando-se de uma porção específica da planta, como folhas, caule, flores ou raízes. A relação entre inseto e planta é frequentemente necessária para o crescimento e reprodução da planta, tal como as plantas que dependem de insetos para polinização. Uma série de espécies de insetos não se alimentam de plantas vivas, mas atuam como catadoras. Algumas dessas espécies vivem em matéria vegetal em decomposição e outras em esterco ou em carcaças de animais. As atividades dos insetos coletores aceleram a decomposição de todos os tipos de material orgânico morto.

Certos insetos também apresentam predação ou parasitismo, quer se alimentem de outros insetos ou existentes nos corpos de insetos ou outros animais hospedeiros. Os insetos parasitários às vezes são parasitários contra outros insetos parasitários, um fenômeno conhecido como hiperparasitismo. Em alguns casos, um inseto pode ser parasitário em um parasita secundário. Algumas espécies de insetos, embora não estritamente parasitárias, vivem à custa de outros insetos, com quem se associam intimamente. Um exemplo desta forma de relacionamento é o da traça de cera, que vive nas colmeias das abelhas e alimenta o pente que as abelhas produzem. Às vezes, a relação entre duas espécies é simbiótica. Assim, as colônias de formigas fornecem alimentos para certos besouros que vivem com elas e, em troca, as formigas consomem fluidos que foram segregados pelos besouros.

A Sociedade
Uma das formas mais interessantes do comportamento dos insetos é exibida pelos insetos sociais, que, ao contrário da maioria das espécies de insetos, vivem em grupos organizados. Os insetos sociais incluem cerca de 800 espécies de vespas, 500 espécies de abelhas e formigas e cupins. Caracteristicamente, uma sociedade de insetos é formada por um pai ou pais e um grande número de descendentes. Os membros individuais da sociedade são divididos em grupos, cada um com uma função especializada e muitas vezes exibindo estruturas corporais marcadamente diferentes. Para discussão sobre a organização das sociedades de insetos típicas, veja artigos sobre os insetos acima mencionados.

A Anatomia
Embora a aparência superficial dos insetos seja extremamente variada, certas características de sua anatomia são comuns a toda a classe. Todos os insetos adultos possuem corpos compostos por três partes: cabeça, tórax e abdômen (o abdome e o tórax nem sempre são diferenciados nas larvas). Cada uma dessas peças é composta por uma série de segmentos. A cabeça é composta de vários segmentos, geralmente tão fundidos que dificilmente são diferenciados. Na cabeça estão duas antenas; um par de garras ou mandíbulas; um par de maxilas auxiliares, ou maxilares, que por sua vez carregam um par de palpos; e um segundo par de maxilas auxiliares, os lábios, que também tem um par de palpos. As antenas, geralmente ligadas à parte anterior da cabeça, são segmentadas. Em alguns insetos, as antenas possuem órgãos do olfato, bem como os órgãos do tato. As mandíbulas são garras grandes e pesadas, nos dois lados da boca. Elas se fecham horizontalmente e são usadas ​​para agarrar os alimentos e esmagá-los. Os maxilares, ou mandíbulas internas, são mais leves na estrutura. As bocas de muitos insetos são adaptadas para perfurar e chupar em vez de morder. Os olhos do inseto também estão situados na cabeça.

Todos os insetos têm três pares de pernas, cada par crescendo de uma parte diferente do tórax, chamadas de frente para trás de protórax, mesotórax e metatórax. Muitas larvas têm, além disso, vários pares de apêndices parecidos com pernas, chamados escoras ou locomotores abdominais. As formas das pernas variam, de acordo com os seus usos, mas todas as pernas de insetos são constituídas por cinco partes. Em insetos alados, as asas, geralmente quatro em número, crescem a partir do tórax entre o mesotórax e o metatórax. As membranas superiores e inferiores das asas cobrem uma rede de tubos escleróticos, chamados veias, que endurecem a asa. O padrão de veias das asas é característico da maioria das espécies de insetos e é amplamente utilizado pelos entomologistas como base para a classificação.

O abdome dos insetos geralmente tem 10 ou 11 segmentos claramente definidos. Em todos os casos, a abertura anal está localizada no último segmento; em algumas espécies, como as moscas, um par de antenas, chamado cerci, também está presente neste segmento. O abdômen é desprovido de pernas. Em insetos fêmeas, contém o órgão que coloca ovos, ou o ovopositor, que pode ser modificado em um ferrão, serra ou broca para depositar os ovos nos órgãos de plantas ou animais. Os órgãos sexuais de insetos surgem a partir do oitavo e nono segmento do abdômen.

Os insetos têm um esqueleto externo e não interno; este exoesqueleto é um tegumento áspero formado pelo endurecimento da camada externa do corpo através da impregnação com pigmentos e polimerização de proteínas, um processo conhecido como esclerotização. O exoesqueleto nas articulações não é esclerotizado e, portanto, permanece flexível.

O Voo
A maioria dos insetos possui asas durante pelo menos parte de seus ciclos de vida. As asas de insetos são grandes dobras no exoesqueleto composto por duas folhas de cutícula permeadas com veias de apoio rígidas. As asas são alimentadas por dois conjuntos de músculos que conduzem de forma independente o movimento ascendente e descendente do movimento da asa. A frequência de batidas das asas varia de 4 batidas por segundo em borboletas a quase 1000 batidas por segundo em alguns mosquitos.

As asas de insetos não só se movem para cima e para baixo, como também se movem para a frente e para trás em uma elipse ou padrão de figura oito que fornece elevação e impulso. Dado seu padrão de forma, velocidade e curso, nunca foi claramente entendido como as asas de insetos podem gerar elevação suficiente para sustentar o voo. Recentemente, cientistas descobriram que os insetos geram um vórtice, ou movimento de ar espiral, ao longo da borda de suas asas. Este vórtice flui para fora em direção a ponta da asa em espirais alargadas. O cilindro giratório de ar acima do inseto fornece o elevador extra que torna o voo possível.

A Respiração
Certas espécies de insetos respiram através da parede do corpo, por difusão, mas, em geral, o sistema respiratório dos membros desta classe consiste em uma rede de tubos ou traqueias que transportam ar por todo o corpo para tubos menores ou traquíolas, as quais são fornecidas a todos os órgãos do corpo. Nas traquíolas, o oxigênio do ar difunde na corrente sanguínea e o dióxido de carbono do sangue se difunde no ar. As aberturas externas das traqueias são chamadas de espirais. Os espirais estão situados nos lados do inseto e geralmente são 20 em número (10 pares), 4 no tórax e 16 no abdômen. Alguns insetos que respiram a água têm estruturas semelhantes a brânquias.

A Circulação
O sistema circulatório dos insetos é simples. A cavidade do corpo inteiro é preenchida com sangue que é mantido em circulação por meio de um coração simples. Este coração é um tubo, aberto em ambas as extremidades, que corre todo o comprimento do corpo sob o exoesqueleto ao longo da parte de trás do inseto. As paredes do coração podem se contrair para forçar o sangue para a frente através do coração e para dentro da cavidade do corpo.

A Digestão
O trato digestivo da maioria dos insetos é dividido em esôfago, intestino médio (ou estômago) e intestino grosso. No esôfago, uma passagem de comida, ou garganta, da boca é seguida por uma cultura e um proventrículo. A cultura serve como espaço de armazenamento para alimentos. As glândulas salivares se abrem para a garganta e suas secreções são misturadas com a comida durante a mastigação. A digestão ocorre principalmente no estômago, e os produtos são absorvidos no intestino delgado e no intestino grosso. O desperdício de alimentos passa para o intestino grosso, ou intestino, para a eliminação. Conectados à parte anterior do intestino grosso estão um grande número de pequenos tubos, chamados de túbulos de Malpighi, que flutuam no sangue da cavidade do corpo. Detritos de matéria no sangue passam pelas paredes desses tubos e no intestino grosso, a partir do qual é eliminado do corpo do inseto.

O Sistema Nervoso
O sistema nervoso de um inseto se centra em torno de um cordão nervoso que se estende da cabeça para o abdômen ao longo da parte inferior do corpo. Normalmente, o cordão está equipado com um par de gânglios, ou centros nervosos, para cada segmento do corpo. O cérebro, que está localizado logo acima da garganta, é composto por três gânglios fundidos em um. O cérebro recebe estímulos das antenas e dos olhos.

Os órgãos sensoriais dos insetos consistem em olhos, órgãos auditivos, órgãos do tato, órgãos do olfato e órgãos do paladar. Os olhos dos insetos são de dois tipos, compostos e simples. Cada um dos dois olhos compostos, que geralmente estão situados diretamente atrás das antenas, contém de 6 a 28000 ou mais estruturas sensíveis à luz, chamadas omatídeos, agrupadas sob uma lente ou córnea que é composta por um número igual de facetas em formas hexagonais de prisma. Essas estruturas permitem apenas luz que é paralela aos seus eixos para alcançar as terminações nervosas e, assim, elas constroem uma imagem óptica que é um mosaico dos impulsos de luz atingindo os nervos individuais. Muitas espécies têm, além disso, olhos simples, ou ocelos, que geralmente estão localizados entre os olhos compostos. Os entomologistas acreditam que os olhos compostos são adaptados para ver objetos que se movem rapidamente, enquanto que os olhos simples são adaptados para ver objetos próximos e flutuações na intensidade da luz. Cada ocelo tem uma lente simples que cobre uma série de elementos nervosos sensíveis à luz, todos ligados por um único nervo no cérebro.

Os órgãos auditivos dos insetos variam amplamente em estrutura e, em algumas espécies, são bastante complexos. Em alguns gafanhotos, grandes membranas auditivas estão situadas em ambos os lados do primeiro segmento do abdômen. Atrás dessas membranas estão espaços cheios de líquido que transmitem os impulsos sonoros para as terminações nervosas que se projetam no fluido. Outros tipos de gafanhotos e grilos têm órgãos auditivos em suas pernas abaixo das articulações do joelho. Esses órgãos consistem em membranas com câmaras de ar embaixo deles que se comunicam com o ar exterior através de fendas em suas paredes e são fornecidas com terminações nervosas. Os órgãos do tato em insetos se assemelham a cabelos e estão localizados em várias partes do corpo e nas antenas.

A Reprodução
As várias espécies de insetos apresentam extrema variedade em seus modos de reprodução. Em alguns insetos, como a abelha, a fêmea reprodutora, ou rainha, produz milhares de ovos fertilizados ao longo de vários anos, embora o macho ou o zangão morra pouco depois do acasalamento. Em outras espécies, como as moscas, tanto insetos machos quanto fêmeas têm apenas um curto período de vida após o acasalamento. Em várias espécies de besouros, machos e fêmeas se acasalam repetidamente. Além disso, várias espécies de insetos reproduzem-se partenogeneticamente, desenvolvendo-se a partir de ovos não fertilizados. Esta forma de reprodução ocorre regularmente em certas espécies, e ocasionalmente ou em gerações alternadas em outras. Em algumas vespas e moscas, toda reprodução é aparentemente por partenogênese, e nenhuma reprodução sexual é conhecida. Nas abelhas sociais e outros insetos relacionados, os insetos machos são produzidos a partir de ovos não fertilizados. Em certas mariposas, que apresentam partenogênese esporádica, ambos os sexos podem ser produzidos a partir de ovos não fertilizados. Entre os pulgões, várias gerações sucessivas de fêmeas podem ser produzidas partenogeneticamente antes da produção de uma geração de insetos machos e fêmeas que se reproduzem sexualmente.

Certas moscas ocasionalmente se reproduzem por meio da pedogênese: a produção de ovos por formas imaturas, tanto larvas como pupas. As larvas de alguns mosquitos produzem várias gerações de larvas fêmeas antes de produzir larvas machos e fêmeas que se desenvolvem em insetos adultos e se reproduzem sexualmente.

O método de desenvolvimento dos ovos também varia muito entre os insetos. Alguns insetos são ovovivíparos, dando jovens origem à vida. Em outras espécies, toda a fase de desenvolvimento larval ocorre no interior do corpo da fêmea e o inseto se torna uma pupa ao nascer. A maioria dos ovos de insetos, no entanto, são depositados e eclodem fora do corpo do pai. Os hábitos de botar ovos das diferentes espécies variam. Muitos insetos depositam ovos únicos ou massas de ovos nas plantas nas quais as larvas se alimentam. Uma série de insetos colocam seus ovos nos tecidos da planta comida, e os ovos podem dar origem a dilatações, ou escoriações, nas folhas ou caules da planta.

Certos insetos mostram uma forma única de desenvolvimento embrionário em que mais de um embrião é formado por um único ovo. Este processo é conhecido como poliembrionia, e em algumas espécies mais de 100 larvas são formadas a partir de um único ovo por divisão dentro do ovo.

A Metamorfose
Uma das características do desenvolvimento de insetos desde o nascimento até a maturidade é a metamorfose, a mudança através de uma ou mais formas do corpo imaturo distintivo para o imago, ou a forma do corpo adulto. Metamorfose de algum tipo ocorre na maioria dos insetos, embora em algumas espécies, como as ceifeiras, o inseto recém-nascido é essencialmente semelhante em forma ao imago.

Os entomologistas reconhecem duas formas básicas de metamorfose: completas e incompletas. Na metamorfose completa, o inseto assume primeiramente uma forma larvária, uma forma imatura e ativa, caracterizada pela lagarta; depois muda para uma pupa, uma forma mais ou menos adormecida, muitas vezes dentro de um casulo; E finalmente surge como o inseto adulto, ou imago. Uma forma de metamorfose completa na qual a larva de inseto sofre uma ou mais mudanças na forma (geralmente para adaptá-la a uma mudança no fornecimento de alimentos) antes de se tornar uma pupa é chamada de hipermetamorfose. A hipermetamorfose ocorre em certos besouros, moscas e certos insetos parasitas da ordem dos Himenópteros.

Na metamorfose incompleta, o inseto nasce em uma forma relativamente madura, chamada ninfa, que se assemelha ao imago, mas que não possui ou possui asas e aparelhos reprodutivos parcialmente desenvolvidos. A ninfa muda para imago através de um processo gradual, e não ocorre um estágio de pupa. As fases ninfais são separadas por muda, ou ecdise, do exoesqueleto inelástico, sendo cada estágio sucessivo mais parecido com o adulto. Nos insetos mais simples, as mudanças entre as fases ninfais sucessivas são leves, mas geralmente as fases são distintamente diferentes.

Em um exemplo típico de metamorfose completa, a larva é uma lagarta que pode rastejar em busca de alimentos e que tem partes bucais adaptadas para se alimentar de folhas ou ervas. À medida que a larva cresce, ela deixa cair sua pele de três a nove vezes. No final do período larvário, o inseto tece um casulo sobre si mesmo ou, no caso da maioria das minhocas e outros certos insetos, forma uma célula de terra subterrânea e entra no estágio pupal. Durante o estágio pupal, o inseto é quiescente e não come, mas seu corpo assume gradualmente a forma de imago. Neste momento, as asas e outras estruturas do corpo do inseto maduro começam a se desenvolver. Quando a pupa é totalmente desenvolvida, ela explode o casulo ou a célula de barro e o exoesqueleto pupal e emerge como um inseto adulto completo, como uma mariposa ou borboleta.

A Atração
Atrativos são os meios visuais, auditivos ou químicos pelos quais os insetos machos são atraídos pelas fêmeas e vice-versa. Alguns insetos, como as borboletas, atraem membros do sexo oposto por meios visuais; Grilos, gafanhotos e insetos relacionados usam o som. Em muitas espécies de insetos, as fêmeas liberam pequenas quantidades de substâncias químicas poderosas chamadas feromônios que atraem os machos. As fêmeas de saturniidae e mariposas lasiocampídeas são relatadas por terem machos atraídos a 4 km (2,5 milhas) de distância, e em um experimento, uma mosca de pinheiro fêmea em gaiola atraiu mais de 11 mil machos. Em um método de controle de pragas de insetos, o atrativo, geralmente um produto químico diferente para cada espécie de inseto, é extraído das fêmeas; Ou, se sua estrutura é conhecida, é sintetizada. O produto químico é usado para atrair milhares de machos dessa espécie para o contato com um inseticida e a sua aniquilação.

OS Fósseis
Os primeiros fósseis de insetos conhecidos foram encontrados em rochas devonianas e representam formas de insetos sem asas que viveram há mais de 400 milhões de anos. Os registros fósseis indicam que a classe pode ter se desenvolvido em um período ainda anterior.

Classificação científica: a classe de insetos é organizada de várias maneiras por diferentes entomologistas; A seguinte classificação é representativa. Toda a classe Insecta é dividida em duas subclasses: os Apterygota, insetos sem asas; E o Pterygota, incluindo a grande maioria dos insetos, a maioria dos quais tem asas sob a forma de imago.

Os Apterygota são divididos em quatro ordens: Protura, um grupo de pequenos insetos cegos; Thysanura, que inclui o tisanura; Diplura, um pequeno grupo que contém o maior (cerca de 5 cm / 2 de comprimento) do Apterygota, um inseto do gênero Heterojapyx; e o Collembola, que inclui os colêmbolos.

O Pterygota é dividido em 27 ordens: Ephemeroptera, que incluem as moscas; Plecoptera, as moscas de pedra; Odonata, as libélulas e libelinhas; Grylloblattodea, uma pequena ordem sem asas; Orthoptera, os Tettigoniidae, grilos e gafanhotos (gafas); Phasmatodea, o bicho-pau; Thysanoptera, os tripses; Dermaptera, as tesourinhas; Mantodea, os louva-a-deus; Blattodea, as baratas (às vezes colocadas junto com o louva-a-deus na ordem Dictyoptera); Isoptera, os cupins; Embioptera, um pequeno grupo de insetos sub-sociais que vivem em regiões tropicais e subtropicais; Psocoptera, os piolhos e os piolhos de caderno; Phthiraptera, os piolhos de pássaros e os piolhos verdadeiros (às vezes separados nas duas ordens Mallophaga e Siphonculata); Zoraptera, dos quais apenas um gênero parecido com cupim (incluindo cerca de 20 espécies) é conhecido; Megaloptera, sialídeos e corydalinae; Raphidiodea, as moscas de cobra; Neuropteris, formiga-leão e crisopídeos; Mecoptera, moscas de escorpião; Trichoptera, os tricópteros; Lepidoptera, as borboletas e as mariposas; Diptera, os mosquitos, pernilongos e verdadeiras moscas; Siphonaptera, as pulgas; Coleoptera, os besouros; Strepsiptera, um grupo de pequenos insetos parasitas em outros insetos; Hymenoptera, incluindo as formigas, abelhas, vespas, zangões, himenópteros, e chalcidoidea; E o Hemiptera.