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

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.

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;

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

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

Vaga-lumes – flashes de luz

agregações no substrato (arenas)

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.