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Reprodução dos Insetos
Prof. Dr. José Cola Zanuncio
Universidade Federal de Viçosa - UFV Centro de Ciências Biológicas - CCB
Departamento de Entomologia - DDE ENT 160 – Entomologia Geral
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Resumo da Aula
Reprodução
1. Aproximação dos sexos; 2. Corte; 3. Seleção sexual; 4. Cópula; 5. Armazenamento, fecundação e determinação sexual; 6. Competição espermática; 7. Oviparidade; 8. Viviparidade; 9. Modos atípicos de reprodução.
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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.
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Reprodução
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- Condições favoráveis do clima
- Alimento
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Reprodução 1. Aproximação dos sexos;
2. Corte;
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.
Pré-copulatórios
Pós-copulatórios
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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...
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1. Aproximação dos sexos
Visuais:
Enxames aéreos – Odonata, Ephemeroptera, Diptera e Lepidoptera
Vaga-lumes – flashes de luz
agregações no substrato (arenas)
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1. Aproximação dos sexos
Sonoros
Hemiptera: Cicadidae – cigarras
Orthoptera – grilos, gafanhotos
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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
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2. Corte
Comportamento de curta distância
Induzir a receptividade sexual
Mecanismo de reconhecimento da espécie
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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.
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2. Corte
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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.
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3. Seleção sexual
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3. Seleção sexual
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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.
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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.
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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)
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Machos podem prover nutrientes para as fêmeas de diferentes maneiras...
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Machos podem prover nutrientes para as fêmeas de diferentes maneiras...
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Machos podem prover nutrientes para as fêmeas de diferentes maneiras...
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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.
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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;
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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)
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Reprodução sexuada normal Haplodiploidia
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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)
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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.