Reprodução dos Insetos - Insecta

Universidade Federal de Viçosa - UFV
Centro de Ciências Biológicas - CCB
Departamento de Entomologia - DDE
ENT 160 – Entomologia Geral
Reprodução dos Insetos
Prof. Dr. José Cola Zanuncio
Resumo da Aula
Reprodução
1.
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9.
Aproximação dos sexos;
Corte;
Seleção sexual;
Cópula;
Armazenamento, fecundação e determinação sexual;
Competição espermática;
Oviparidade;
Viviparidade;
Modos atípicos de reprodução.
Objetivos
Ao final da aula o aluno deverá saber:
 Categorizar os tipos de comportamento associados com corte e
acasalamento;
 Explicar os mecanismos de corte envolvidos na reprodução;
 Explicar os mecanismos evolutivos que garantem o sucesso
reprodutivo dos insetos;
 A partir dos conhecimentos adquiridos sobre a morfologia dos
insetos, determinar os sexos em insetos;
 Explicar a reprodução por partenogênese nos Hymenoptera;
 Explicar a participação dos infoquímicos na reprodução dos
Lepidoptera;
 Explicar cada modo atípico de reprodução que ocorre nos insetos.
Reprodução
Reprodução
- Condições favoráveis do clima
- Alimento
Reprodução
1. Aproximação dos sexos;
2. Corte;
Pré-copulatórios
3. Seleção sexual;
4. Cópula;
5. Armazenamento, fecundação e determinação sexual;
6. Competição espermática;
7. Oviparidade;
8. Ovoviviparidade e viviparidade;
9. Modos atípicos de reprodução.
Pós-copulatórios
1. Aproximação dos sexos
 Sincronismo: grande parte dos insetos são dióicos e apresentam um curto
período de vida – machos e fêmeas presentes ao mesmo tempo e local
para que haja reprodução;
 Desenvolveram diversos sinais, espécie-específicos, que servem para
atrair membros do sexo oposto;
 Os sinais podem ser...
1. Aproximação dos sexos
 Visuais:
Enxames aéreos – Odonata, Ephemeroptera, Diptera e Lepidoptera
agregações no substrato (arenas)
Vaga-lumes – flashes de luz
1. Aproximação dos sexos
 Sonoros
Hemiptera: Cicadidae – cigarras
Orthoptera – grilos, gafanhotos
1. Aproximação dos sexos
 Olfativos
Recurso comum aos dois sexos (Diptera e Coleoptera)
Feromônios sexuais (fêmeas) – substâncias emitidas com a intenção de
alterar o comportamento sexual
2. Corte
 Comportamento de curta distância
 Induzir a receptividade sexual
 Mecanismo de reconhecimento da espécie
2. Corte
Além de mecanismos visuais (movimentos de apêndices
adornados, como antenas e pedúnculos oculares, asas com
padrões de coloração, vôo nupcial) e sonoros (diferentes do
de longa distância), também envolvem estímulos tácteis e
ofertas de presentes nupciais.
2. Corte
3. Seleção sexual
• Elaboração de características associadas com a competição sexual, e não
diretamente à sobrevivência.
• Muitos insetos apresentam algum grau de dimorfismo sexual –
geralmente associado à seleção sexual.
• Estrututuras dimórficas podem ser utilizadas em combates entre machos,
ou podem ser escolhidas pelas fêmeas.
• A escolha por uma fêmea pode envolver não mais do que selecionar o
macho ganhador de um combate, como pode ser sutil a ponto de
discriminar os espermatozóides de mais de um macho.
3. Seleção sexual
3. Seleção sexual
4. Cópula
• A evolução da genitália externa do macho em insetos tornou possível a
transferência direta de espermatozóides para a fêmea durante a cópula;
• Exceção: alguns grupos primitivos de Hexapoda, como Collembola,
Diplura, Thysanura e Archaeognatha – espermatóforos depositados no
solo e recolhidos pelas fêmeas;
• Nos Pterygota, a cópula envolve a aposição das genitálias masculina e
feminina, ocorrendo em seguida a inseminação.
4. Cópula
• As fêmeas podem receber os espermatozóides numa via copulatória
(câmara genital, vagina ou bolsa copulatória), ou diretamente na
espermateca ou em seu ducto;
• Os espermatozóides, por sua vez, na maioria das ordens são transferidos
por meio de um espermatóforo;
• Fluidos seminais e secreções produzidas por glândulas acessórias têm
como função lubrificação, empacotamento e maturação final dos
espermatozóides, regulação de atividades fisiológicas das fêmeas e, em
poucos casos, podem prover nutrientes para as fêmeas.
4. Cópula
Regulação de atividades fisiológicas
2 tipos principais de respostas:
– induzir oviposição e/ou
– reprimir a receptividade sexual (entrando na hemolinfa e agindo sobre
o sistema nervoso e/ou endócrino)
Machos podem prover nutrientes para as fêmeas de diferentes
maneiras...
Machos podem prover nutrientes para as fêmeas de diferentes
maneiras...
Machos podem prover nutrientes para as fêmeas de diferentes
maneiras...
5. Armazenamento, fecundação e
determinação sexual
• Muitas fêmeas estocam os espermatozóides na espermateca;
• Os espermatozóides podem permanecer viáveis dentro da espermateca
por longos períodos;
• Esta viabilidade é mantida por secreções produzidas pelas glândulas
espermáticas.
5. Armazenamento, fecundação e
determinação sexual
• Os ovos são fertilizados à medida que passam pelo oviduto e pela vagina
durante a oviposição;
• Os espermatozóides entram no ovo através de uma ou mais micrópilas –
estreitos canais que passam através da sua camada externa e que ficam
orientados na direção da abertura da espermateca;
5. Armazenamento, fecundação e
determinação sexual
• Os ovos fertilizados da maioria dos insetos dão origem tanto a machos
quanto fêmeas;
• Mecanismos predominantemente genéticos estão envolvidos na
determinação sexual – e.g. presença de um (macho) ou dois
cromossomos sexuais (fêmea);
• Mecanismos “aberrantes” de determinação sexual podem ocorrer...
Haplodiploidia:
• indivíduos do sexo masculino são determinados por terem apenas um conjunto de
cromossomos (ovos não férteis ou fertilizados, com o conjunto cromossômico
paterno desativado ou eliminado)
Reprodução sexuada normal
Haplodiploidia
6. Competição espermática
• Cópulas múltiplas são comuns em muitas espécies de insetos;
• Fertilização interna + estocagem de espermatozóides + cópulas múltiplas =
competição de esperma;
• Ocorre no momento da oviposição, quando os espermatozóides
competem para fertilizar os ovos.
6. Competição espermática
• Existem diversas maneiras pelas quais os machos podem assegurar ou
aumentar as suas chances de paternidade:
– Retirar os espermatozóides de outros machos;
– Produção de secreções que reduzem a receptividade da fêmea;
– Cópula prolongada;
– “Tomar conta” da fêmea, etc.
7. Oviparidade
• Grande parte dos insetos são ovíparos, ou seja, colocam seu ovos;
• A oviposição pode estar associada a comportamentos fossoriais, mas os
ovos podem também ser simplesmente colocados no solo ou na água;
• Evidentemente, muitas estruturas podem estar associadas à oviposição –
apêndices do oitavo e nono segmentos abdominais, como também os
próprios segmentos podem funcionar como ovipositor;
• O ovipositor permite ao inseto colocar seus ovos em determinados locais,
como solo, plantas, ou até mesmo em outros Arthropoda.
7. Oviparidade
• Muitos ovos são cobertos com secreções protéicas ou cimento que os
aderem a superfície onde são depositados ou protegem contra
parasitoides de ovos;
• Já em outras espécies, os ovos podem estar envolvidos numa ooteca, que
os protege de dessecação.
8. Viviparidade
• Algumas espécies de insetos são vivíparas, o início do desenvolvimento do
ovo ocorrendo dentro da fêmea
– Ovoviviparidade: imaturos eclodem logo após os ovos serem depositados ou
imediatamente antes;
– Viviparidade pseudoplacentária: um tecido como uma placenta é provido
pela mãe para os embriões em desenvolvimento. As larvas são liberadas logo
após eclodirem;
– Viviparidade hemocélica: embriões se desenvolvem livremente na hemolinfa
(Strepsiptera);
– Viviparidade adenotrófica: larva pouco desenvolvida eclode e se alimenta a
partir de uma glândula acessória dentro do sistema reprodutor feminino.
9. Modos atípicos de reprodução
• Partenogênese
– Desenvolvimento a partir de ovos não fecundados;
– Ocorre em alguns ou poucos representantes de muitas ordens de
insetos;
– Pode ser obrigatória, facultativa ou esporádica.
Telítoca (f), arrenótoca (m) ou anfítoca (f,m)
9. Modos atípicos de reprodução
• Poliembrionia
– Forma de reprodução assexuada que envolve a produção de dois ou
mais embriões a partir de um ovo;
– Está restrita a insetos parasitos: ao menos um Strepsiptera e algumas
famílias de Hymenoptera.