Características e classificações dos insetos: os Artrópodes

Venha conhecer a classe dos insetos! Esse grupo de Artrópodes é extremamente diverso e essencial para o equilíbrio de praticamente todos os ecossistemas. Os insetos são animais incríveis! Extremamente variados, são encontrados em praticamente todos os ambientes terrestres.

Os insetos participam de diversas relações ecológicas que impactam diretamente a vida humana, como a polinização, essencial para a produção de alimentos, e também da transmissão de diversas doenças que nos afetam.

Características da Classe Insecta

A classe dos insetos contém o maior número de espécies descritas dentro do Reino dos Animais. Com cerca de 1 milhão de espécies descritas, essa classe de invertebrados constitui cerca de 70% de todas as espécies de seres vivos já descritos. Incrível, não é mesmo?

E o mais assombroso disso é que sabemos que boa parte das espécies de insetos ainda são desconhecidas, já que se estima que existam, pelo menos, 5 milhões de espécies desses animais espalhadas pelo planeta.

Introdução aos Artrópodes: os insetos

Habitats e hábitos dos Insetos

Tamanha diversidade faz com que os insetos estejam adaptados a inúmeros nichos e habitats, sendo encontrados em praticamente todos os ecossistemas do planeta.

Algumas espécies de insetos são encontradas em ambientes aquáticos, mas a grande maioria habita ambientes terrestres.

O fato de que algumas espécies são adaptadas ao voo faz com que elas consigam ter uma ampla distribuição, ocupando diferentes estratos nas florestas e apresentando nichos diversos.

Tanta biodiversidade é também observada em seus hábitos alimentares. Há insetos herbívoros, insetos carnívoros e ectoparasitas.

Características gerais dos insetos

Os insetos são, em geral, animais de pequeno porte, sendo que a maioria das espécies apresentam poucos centímetros de comprimento.

São caracterizados pelo corpo segmentado divido em três regiões, chamadas de tagmas. São elas:

• cabeça (com seis segmentos fundidos);
• tórax (que possui, em geral, três segmentos);
• abdômen (com 12 segmentos de tamanhos variáveis que podem estar fundidos).

Figura 1: Fotografia de uma abelha jataí (Tetragonisca angustula), nela podemos ver claramente os diferentes tagmas e a segmentação do corpo.

Assim como os demais artrópodes, possuem o corpo revestido por um exoesqueleto quitinosos que não cresce junto com o animal. Sendo assim, precisam passar pelo processo de ecdise, onde o exoesqueleto é trocado à medida que o animal cresce.

Figura 2: Fotografia de uma cigarra realizando uma ecdise. O exoesqueleto que não serve mais é chamado de exúvia. Fonte da imagem: Getty Images.

Além disso, a maioria das espécies de insetos apresentam um par de antenas sensoriais e um par de olhos compostos (formados por dezenas de subunidades chamadas de omatídeos). Outra característica que podemos destacar é que predominantemente os insetos apresentam três pares de patas.

Figura 3: Fotografia mostrando detalhes dos olhos de um inseto. Podemos perceber que cada olho é formado de inúmeros pequenos “olhinhos” chamados de omatídeos. É comum também que os insetos tenham entre os olhos principais pequenos ocelos, responsáveis pela percepção de luminosidade.

Como dito acima, boa parte dos insetos é adaptada ao voo. Sendo assim, esses animais podem apresentar um ou dois pares de asas.

Desenvolvimento embrionário dos insetos

Os insetos, assim como os demais artrópodes, são animais triblásticos, já que apresentam três folhetos embrionários na fase de gástrula.

Além disso, como apresentam uma cavidade interna derivada da mesoderme, dizemos que são animais celomados.

Por fim, também podemos dizer que são animais protostômios, uma vez que no desenvolvimento embrionário a boca se desenvolve antes do ânus.

Simetria nos insetos

Os animais da Classe Insecta, como os demais do Filo Artrhopoda, são animais com simetria bilateral. Isso porque podem ser divididos longitudinalmente em duas metades iguais ou simétricas.

Sistema digestório dos insetos

Os insetos possuem um sistema digestório, iniciado em boca e terminado em ânus.

Ao longo do sistema digestório desses animais, encontramos órgãos diferenciados como papo, cecos gástricos, estômago e intestino.

Como são animais com hábitos alimentares extremamente diversificados, as espécies dessa classe de animais apresentam uma enorme variabilidade de especializações bucais, permitindo que explorem muitos nichos ecológicos.

Aparelho bucal mastigador

Constituído por mandíbulas fortes adaptadas ao corte e trituração de alimentos. São encontrados, por exemplo, nas formigas, baratas e gafanhotos.

Aparelho bucal sugador

Constituído de uma probóscide de tamanho variável que, em geral, ajuda a sugar alimentos líquidos como o néctar. É encontrado, por exemplo, nas borboletas e mariposas.

Aparelho bucal picador-sugador

Essa estrutura permite a perfuração de superfícies e a sucção de líquidos, como sangue. São encontrados em insetos ectoparasitas, como os mosquitos.

Aparelho bucal lambedor

Aparelho bucal que permite a captura de alimentos líquidos, como o néctar. As abelhas e vespas possuem esse tipo de aparelho bucal.

Figura 4: Montagem com fotos dos aparelhos bucais de diferentes insetos. Acima há uma formiga (aparelho mastigador) e uma mariposa (aparelho sugador) e abaixo há uma abelha (aparelho lambedor) e um mosquito (picador-sugador).

Sistema circulatório dos insetos

Assim como nos demais artrópodes, o sistema circulatório dos insetos é aberto. Isso quer dizer que possuem um grande vaso dorsal com capacidade de contração. Em alguns insetos, pode haver uma espécie de coração primitivo e órgãos pulsáteis nas bases das antenas e no abdômen.

Ao ser bombeado, a hemolinfa (fluido corpóreo, geralmente incolor) sai do vaso e penetra nos espaços intercelulares, chamados de hemocele. Esse líquido tem função de transportar nutrientes, hormônios e excretas.

Sistema excretor

A excreção dos insetos é feita através de órgãos chamados de túbulos de Malpighi.

Esses órgãos excretores são túbulos longos e finos. Uma de suas pontas desemboca nos intestinos, enquanto a outra, encontra-se nas hemoceles. Nas hemoceles, captam as excretas e o excesso de água e de sais minerais que serão eliminados juntamente com as fezes.

Outra informação importante sobre a excreção dos insetos é o fato de eles serem uricotélicos. Ou seja, o ácido úrico é a principal excreta.

Sistema respiratório

O sistema respiratório dos insetos é chamado de traqueal. Isso porque é formado por uma série de tubos, denominados traqueias.

Esses tubos se abrem para o ambiente externo em orifícios chamados de espiráculos. Em geral, há dois desses espiráculos em cada um dos segmentos (a partir do segundo segmento torácico) desses animais.

Nos tecidos, as traqueias se ramificam, permeando as células. Assim, permitem que os tecidos façam as trocas gasosas.

Dessa maneira, como você pode perceber, os gases são carregados até os tecidos pelas próprias “tubulações” do sistema respiratório. Assim, a hemolinfa desses animais não é responsável pelo transporte dos gases respiratórios.

Sistema nervoso

O sistema nervoso dos insetos é um sistema ganglionar. Nele encontramos um pequeno cérebro na região da cabeça. Conectado a ele, há um conjunto de nervos que circunda o início do tubo digestório, chamado de anel circum-esofagiano.

Esse anel é seguido de vários gânglios que se conectam a um cordão nervoso ventral, localizado abaixo do tubo digestório.

Reprodução dos insetos

A maior parte das espécies de insetos é dioica. Isso quer dizer que os indivíduos possuem sexos separados, tendo espécimes machos e espécimes fêmeas.  E, em geral, esses animais apresentam dimorfismo sexual, ou seja, diferenças consideráveis entre os machos e fêmeas.

Geralmente a determinação sexual dos insetos se dá por herança cromossômica, sendo que as fêmeas são determinadas pela presença de dois cromossomos X (XX), enquanto que os machos possuem apenas um cromossomo X (X0).

Algumas espécies, entretanto, podem apresentar sistema de herança sexual mais complexos. Um exemplo são as abelhas, cujos machos são determinados ao herdarem apenas um conjunto de cromossomos das espécies (n cromossomos), já que são formados de gametas femininos não fecundados.

A maior parte dos insetos apresentam fecundação interna e são ovíparos.

Desenvolvimento dos insetos

Metamorfose completa ou holometábola

Grande parte dos insetos possui um desenvolvimento em que há uma grande metamorfose ao longo de seu ciclo vital. Esses animais são chamados de holometábolos.

Nesse tipo de desenvolvimento, o animal que nasce do ovo é completamente diferente do adulto, apresentando-se como larva ou lagarta.

Após um certo de período de crescimento e engorda, onde nutrientes são armazenados para a drástica transformação, a lagarta ou larva forma um casulo ou pupa. Dentro dessa estrutura o animal passa por metamorfose, onde órgãos locomotores e outras estruturas são formadas.

Após esse período de desenvolvimento, emerge da pupa um adulto, também chamado de imago.

São exemplos de insetos com metamorfose completa as borboletas, mariposas, moscas, mosquitos, pulgas etc.Figura 5: Esquema demonstrando a metamorfose de uma borboleta. Como os filhotes são muito diferentes dos adultos, dizemos que as borboletas são insetos holometábolos. Fonte: Getty Images.

Metamorfose incompleta ou hemimetábola

Os animais que apresentam esse tipo de desenvolvimento saem do ovo com características semelhantes aos adultos, porém lhes falta algum órgão, como as asas. Assim, a metamorfose é gradual ou incompleta.

As fases juvenis desses animais são chamadas de ninfas e durante o processo de metamorfose não há a formação de casulo ou pupa.

Os gafanhotos, as baratas e os percevejos apresentam esse tipo de desenvolvimento.

Figura 6: Desenho esquemático demonstrando a metamorfose de gafanhotos. Note que as ninfas são muito semelhantes aos adultos. Porém, não possuem asas. Fonte da imagem: https://bit.ly/3jNx0cn

Ametábolos

São os insetos que apresentam desenvolvimento direto, sem metamorfose. Os animais que apresentam esse tipo de desenvolvimento saem dos ovos iguais aos adultos, com todos os órgãos e estruturas que caracterizam a espécie, precisando apenas crescer.

O exemplo clássico de inseto ametábolo é a traça-de-livro.

Os insetos e os seres humanos

Como você pôde ver ao longo dessa aula, a grande biodiversidade dos insetos faz com eles ocupem diferentes nichos ecológicos e participem de diferentes relações ecológicas, sendo essenciais para a conservação dos ecossistemas.

Mas, além disso é importante pontuarmos aqui a grande importância que esse grupo de animais tem para os seres humanos.

Para você ter uma ideia, cerca de 80% dos vegetais que consumimos dependem diretamente dos insetos em sua reprodução. Abelhas, mariposas, borboletas, moscas e formigas são responsáveis pela polinização de inúmeras espécies de vegetais, contribuindo para a formação de sementes e frutos e permitindo a perpetuação dessas espécies.Figura 7: Fotografia de uma abelha sobre uma flor. As abelhas são os principais insetos polinizadores, contribuindo com a reprodução de inúmeros vegetais. Fonte da imagem: Photo Images.

Todavia, muitas espécies de insetos podem também representar sérios problemas aos seres humanos, como aqueles que atacam plantações. Formigas cortadeiras podem acabar com um jardim em poucos dias. E nuvens de gafanhotos são capazes de consumir vários hectares em poucas horas.

Além disso, muitas espécies de insetos são vetores de diversas doenças. O mosquito Aedes aegypti, por exemplo, representa um sério problema de saúde pública no Brasil, uma vez que transmite várias doenças virais, como a dengue e a febre amarela.

Outra relação um tanto inusitada para nós brasileiros é o fato de que muitas populações incluem diversos insetos em sua alimentação. Fontes de grande quantidade de proteínas, os insetos são tidos, inclusive pela OMS, como uma alternativa sustentável às proteínas de carnes bovinas e suínas.

Principais ordens de insetos

Ordem Thisanura (traças-de-livro); Ordem Odonata (libélulas); Ordem Blattodea (baratas); Ordem Isoptera (cupins); Ordem Orthoptera (gafanhotos, esperanças e grilos); Ordem Phasmida (bichos-pau); Ordem Phthiraptera (piolhos); Ordem Heteroptera (percevejos e barbeiros);

Ordem Homoptera (cigarras e pulgões); Ordem Coleoptera (besouros, joaninhas e carunchos); Ordem Hymenoptera (abelhas, vespas e formigas); Ordem Diptera (moscas e mosquitos); Ordem Lepdoptera (mariposas e borboletas); Ordem Siphonaptera (pulgas e bichos-de-pé).

Figura 8: Montagem organizada pela autora onde podemos observar exemplares das principais ordens de insetos.

Exercícios

Para finalizar sua aula, que tal testar seus conhecimentos com os exercícios que selecionei para você?

1- (UNITAU SP/2018)    

Os insetos representam um dos grupos animais de maior sucesso adaptativo, em especial no que se refere à exploração dos ambientes terrestres, onde existem mais de um milhão de espécies já descritas. Os insetos podem ser classificados de acordo com o tipo de desenvolvimento que apresentam durante a vida, para o que se verifica uma diversidade de mecanismos. A tirinha abaixo explora, com bom humor, um desses processos de desenvolvimento dos insetos.

www.niquel.com.br

Assinale a alternativa que corresponde ao tipo de desenvolvimento verificado em insetos como as borboletas, as mariposas e os besouros.

a) Desenvolvimento direto, em que os insetos não passam por mudanças, ou seja, há o nascimento de um indivíduo semelhante ao adulto, mas ainda imaturo.

b) Desenvolvimento direto, em que apresentam fases de crescimento, as ninfas, que passam por sucessivas mudas até atingirem a fase de imago, quando aparecem as asas.

c) Desenvolvimento indireto, em que os insetos não passam por mudanças, ou seja, há o nascimento de um indivíduo adulto já maduro.

d) Desenvolvimento indireto, em que, após o nascimento, há uma etapa de desenvolvimento larval, da qual surge a pupa, passando por transformações até a formação do adulto.

e) Desenvolvimento indireto, em que, após o nascimento, há uma etapa de desenvolvimento larval, da qual surge a ninfa, quando o inseto passa por uma fase de intensa atividade até a formação do adulto.

2- (Mackenzie SP/2018)    

Os insetos pertencem ao filo com maior número de espécies catalogadas. Esse grupo de animais está presente em muitos ambientes e possuem características que lhe concederam grande capacidade de adaptação. São características dos insetos:

a) corpo dividido em cefalotórax e abdome; excreção por glândulas coxais; respiração pulmotraqueal; sistema circulatório aberto.

b) corpo dividido em cabeça e tronco; excreção por protonefrídeos, respiração traqueal; sistema circulatório fechado.

c) corpo dividido em cabeça, tórax e abdome; excreção por células flama; respiração branquial; sistema circulatório fechado.

d) corpo dividido em cabeça, tórax e abdome; excreção por túbulos de Malpighi; respiração traqueal; sistema circulatório aberto.

e) corpo dividido em cefalotórax e abdome; excreção por túbulos de Malpighi; respiração pulmotraqueal; sistema circulatório fechado.

3- (ACAFE SC/2019)    

Aquecimento global vai estimular crescimento de insetos e pragas, diz estudo

Pesquisadores da Universidade do Estado de Washington concluem, em um estudo publicado na revista Science, que a produção agrícola mundial verá seu rendimento reduzido por causa de uma característica fisiológica universal dos insetos, a de que quanto mais calor faz, mais comem.

Além disso, nas regiões temperadas, o aumento das temperaturas também fará com que os insetos se reproduzam mais rápido, com a soma de ambos os efeitos.

“Haverá mais insetos e eles comerão mais”, diz em resumo à AFP Curtis Deutsch, um dos autores do estudo, professor de oceanografia na Universidade de Washington.

Fonte: g1.globo, 01/09/2018. Disponível em: https://g1.globo.com

Acerca das informações contidas no texto e dos conhecimentos relacionados ao tema, assinale a alternativa correta.

a) Alguns insetos podem causar danos diretos à agricultura, atacando o produto a ser colhido, ou indiretos, quando atuam como transmissores de patógenos vegetais como, por exemplo, vírus, bactérias e fungos.

b) Os insetos pertencem ao filo Arthropoda, à classe Insecta, possuem três pares de patas articuladas, olhos compostos, dois pares de antenas, o corpo coberto por exoesqueleto quitinoso e dividido em cabeça, tórax e abdômen.

c) Quanto ao desenvolvimento, os insetos podem ser ametábolos, hemimetábolos e holometábolos. Os insetos holometábolos têm a metamorfose completa, passando respectivamente pelos estágios de ovo, pupa, larva e adulto ou imago.

d) Os insetos apresentam respiração traqueal, circulação aberta e sistema nervoso constituído por um gânglio cerebral de onde parte dorsalmente uma cadeia nervosa que se expande pelo corpo.

4- (Fac. Direito de São Bernardo do Campo SP/2018)    

Considere o texto a seguir.

O estudo das larvas de moscas encontradas em cadáveres fornece informações que podem ajudar os peritos e médicos legistas a esclarecerem as circunstâncias da morte, aponta pesquisa da Faculdade de Medicina da USP (FMUSP), em conjunto com o Instituto Adolfo Lutz. O trabalho dos pesquisadores demonstra que os insetos podem servir como marcadores do local em que a morte ocorreu. Resultados preliminares de experimentos com animais indicam que substâncias como cocaína e chumbinho (veneno para ratos) têm efeitos diferentes no desenvolvimento das larvas, o que também pode auxiliar no trabalho de perícia.

Fonte: Jornal da USP – Ciências Biológicas – 02/09/2016

A possibilidade de estudos como o descrito no texto acima resulta do fato de as moscas

a) serem insetos holometábolos, cujas larvas tem hábito saprófago.

b) serem insetos hemimetábolos, cujas ninfas têm forma larval.

c) serem artrópodes hexápodes, com exoesqueleto quitinoso.

d) serem artrópodes dípteros, com um par de antenas e olhos compostos.

GABARITO: 

1. D
2. D
3. A
4. A

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