evolução e filogenia dos insetos - insecta.ufv.br evolução e filogenia dos insetos prof....
TRANSCRIPT
![Page 1: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/1.jpg)
Evolução e Filogenia dos Insetos
Prof. Cristiano Lopes Andrade
Universidade Federal de Viçosa
Setor de Entomologia
BAN 160 – Entomologia Geral
![Page 2: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/2.jpg)
Resumo
• Objetivos instrucionais• Evolução• Filogenia• Evolução dos insetos
– Quando surgiram?– Quem são os ancestrais?– Como evoluíram?
• Filogenia dos insetos– Como as ordens de insetos se relacionam?
• Por há tantas espécies de insetos?• Por algumas ordens de insetos são mais diversas que
outras?
![Page 3: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/3.jpg)
Objetivos InstrucionaisAo final desta aula você será capaz de...
• Entender– Os princípios básicos de Evolução e Filogenia
• Explicar– Os principais eventos na evolução dos insetos– Porque os insetos são tão diversos
• Inferir– Porque há grupos de insetos mais diversos que outros
![Page 4: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/4.jpg)
O que é Evolução?
• Evolução significa mudança (mudança de características herdáveis em uma população de organismos)
• É uma teoria que explica...– A mudança dos organismos com o passar do tempo– A complexidade, similaridade e diferenças dos seres vivos– A diversidade da vida
Alfred Russem Wallace Charles Robert Darwin
![Page 5: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/5.jpg)
O que é Filogenia? Parte 1• Evidências apontam que todos os organismos vivos são
geneticamente relacionados• Isto é, quaisquer duas espécies atuais teriam pelo menos um
ancestral em comum
Filogenia ~ Genealogia
![Page 6: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/6.jpg)
Árvore filogenética proposta por Haeckel em 1866
Manuscrito de Darwin, 1837
Ernst Haeckel
![Page 7: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/7.jpg)
• Definição: Conjunto de hipóteses sobre as relações evolutivas de um grupo de organismos
• Assume que: Organismos que compartilham características surgidas recentemente seriam mais próximos evolutivamente
O que é Filogenia? Parte 2
Polietina Schnabl & Dziedzicki (Diptera, Muscidae)
![Page 8: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/8.jpg)
Como e por que reconstruir a filogenia?
• Reconstruir a filogenia é possível pelo estudo:– das similaridades e diferenças entre organismos– da sequência de eventos na evolução dos organismos
• Por que estudar filogenia?– Entender como os organismos evoluíram– Entender como uma determinada característica evoluiu– Entender o surgimento e extinção de alguns organismos – Propor um sistema de classificação (taxonômico) mais
eficiente e sólido
![Page 9: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/9.jpg)
Filogenia de Erotylidae (Insecta: Coleoptera)
Um exemplo...
![Page 10: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/10.jpg)
Então vocês já sabem...
...o que é Evolução
...o que é Filogenia
Agora tem que aplicar isso aos insetos, respondendo:
– Quem são os ancestrais dos insetos?– Quando os insetos surgiram?– Por que são tão diversos?
![Page 11: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/11.jpg)
Quando os insetos surgiram?
Rhyniognatha hirstiTillyard
Insetos Mandíbulas dicondílicas
Asas Entognatha
...há 420 milhões de anos!!!
![Page 12: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/12.jpg)
Quem são os ancestrais dos insetos?
Fóssil: Wingertshellicus backesiBriggs & Bartels, 2001 (Crustacea)
Grupo vivente: Xenocarida
Cephalocarida
Remipedia
![Page 13: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/13.jpg)
Arthropoda
Mandibulata
Hexapoda
Pancrustacea
Filogenia de Arthropoda
Regier et al. 2010. Arthropod relationships revealed by phylogenomic analysis of nuclear protein-coding sequences. Nature, 463: 1079–1083.
Insecta
Insetos são crustáceos!!!
![Page 14: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/14.jpg)
Como os insetos evoluíram?
• Exposição das mandíbulas• Surgimento das mandíbulas dicondílicas• Evolução das asas
– asas permitem explorar novos ambientes– asas se correlacionam com baixa extinção
• Evolução da dobradura das asas sobre o abdômen• Evolução da metamorfose
– Diminuição da competição intra-específica?• Irradiação adaptativa
![Page 15: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/15.jpg)
Filogenia dos insetos: grandes grupos e eventos
Insecta
Pterygota
Palaeoptera Neoptera
Exopterygota Endopterygota
Asas não dobram Asas dobram sobre o abdômen
Metamorfose “simples” Metamorfose “complexa”
ArchaeognathaZygentoma
Surgimento das asas
Ephemeroptera Odonata
Polyneoptera Paraneoptera
Exposição das mandíbulas
DicondyliaMandíbulas dicondílicas
Mandíbulas monocondílicas
![Page 16: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/16.jpg)
Dobradura das asas
Asas não dobram sobre o abdômen
Asas dobram sobre o abdômen
![Page 17: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/17.jpg)
Evolução da metamorfose
Amarelo: proninfa, protolarva e larva
Verde: ninfa e pupa
“Hemimetábolo”
Holometábolo
![Page 18: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/18.jpg)
ExopterygotaMetamorfose “simples”
Polyneoptera
Filogenia dos insetos: Polyneoptera
DermapteraZoraptera
Notoptera
Grylloblattodea Mantophasmatodea
IsopteraMantodea Blattodea
Dictyoptera
Orthoptera Phasmatodea Plecoptera Embioptera
?
??
?
Expansão das veias anais das asas
![Page 19: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/19.jpg)
ExopterygotaMetamorfose “simples”
Paraneoptera
Filogenia dos insetos: Paraneoptera
Thysanoptera
Psocodea
Psocoptera Phthiraptera
Hemiptera
Sternorrhyncha Auchenorrhyncha
?
Heteroptera
Redução ou perda dos palpos labiais
![Page 20: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/20.jpg)
EndopterygotaMetamorfose “complexa”
Filogenia dos insetos: Endopterygota
HymenopteraColeoptera Neuroptera StrepsipteraMegaloptera Raphidioptera
DipteraMecoptera Siphonaptera
Trichoptera Lepidoptera
![Page 21: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/21.jpg)
Por que há tantas espécies de insetos?
• Idade do grupo: insetos surgiram há muito tempo...• Altas taxas de especiação• Características peculiares
– Exoesqueleto– Metamerismo e apêndices: possibilidades de especialização– Vôo: explorar novos ambientes– Larvas dos Holometabola: explorar diferentes recursos
• Pequeno tamanho corporal e populações grandes• Baixas taxas de extinção
![Page 22: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/22.jpg)
Grimaldi & Engel (2005) Evolution of the Insects
![Page 23: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/23.jpg)
Grimaldi & Engel (2005) Evolution of the Insects
~80% dos insetos são holometábolos...
![Page 24: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/24.jpg)
Por que algumas ordens de insetos são mais diversas que outras?
Isso vocês tem que pensar e responder...
![Page 25: Evolução e Filogenia dos Insetos - insecta.ufv.br Evolução e Filogenia dos Insetos Prof. Cristiano Lopes Andrade Universidade Federal de Viçosa Setor de Entomologia BAN 160 –](https://reader038.vdocuments.pub/reader038/viewer/2022102700/5be558e309d3f2857c8c2018/html5/thumbnails/25.jpg)
Tchau...