Quimiorrecepção em insetos Juliana Carbonieri Marcela Blagitz Nayara Tartari Soto Paula Ferracioli Renata Corrêa Yamashita Vivian de Almeida Costa Fonte: http://www.scipione.com.br/educa/galeria/10_for/imagem09.htm Profª: Dra. Cláudia Bueno dos Reis Martinez Dra. Marta Marques de Souza Quimiorrecepção Percepção do ambiente através da identificação de substâncias químicas • • • • • Orienta o comportamento alimentar; Localização e seleção de partículas sexuais; Marcação de trilhas; Delimitação de territórios; Reações de alarme. Infinidades de substâncias químicas dispersas no ambiente • Constituem estímulos sensoriais ou não Insetos • Quimiorreceptores na superfície do corpo para detectar os diferentes feromônios e outros odores menos específicos Formigas “Baterias de glândulas ambulantes” • Produzem numerosos sinais químicos • Glândulas liberadoras de feromônios Ex.: Feromônios de alarme e de trilha Fonte: http://www.scipione.com.br/educa/galeria/10_for/imagem12.htm • Os órgãos sensoriais mais comuns dos insetos são os pêlos sensoriais (sensillum) que se encontram associados ao tegumento de revestimento. • Em cada pêlo há um grupo de células sensoriais. • Nos insetos esses pêlos recobrem todo o corpo. Quimiorreceptores Olfato e gustação: • • • • Sensílos tricóides; Sensílos basicônicos; Sensílos celocônicos; Sensílos placóides. Podem ser generalistas ou especialistas Gustativo • insetos conseguem distinguir o doce, o ácido, o salgado, o alcalino; • mosca varejeira: nos pêlos gustativos há cinco neurônios: um mecanorreceptor e os demais são gustativos; •moléculas químicas: detectadas por sensilo basicônico ou sensilo placóide; • sensibilidade alta, mesmo em baixíssimas concentrações; • comuns nas antenas, mas podem ser encontrados também nas peças bucais e genitália; Olfativo • associados às antenas • pêlos sensoriais detectam feromônios • mariposa Bombix mori: macho detecta uma única molécula em 1017 moléculas de ar!! • fêmea: secreta o feromônio sexual a favor do vento criando uma trilha química. • machos: - detectam a presença do feromônio - alçam vôo contra o vento e orientam-se em zigue-zague - rastreiam a fonte emanadora orientando-se contra o gradiente de concentração. Histologia dos sensilos do olfato • membrana cuticular perfurada; • Dentro do lúmen do sensilo: - líquido do sensilo e os dendritos que se juntam. - se conectam nos corpos celulares dos neurônios na base do sensilo. -Neurônios alcançam o cérebro sobre a forma de nervos. Percepção de estímulos • estímulo químico atinge a poro receptor; • percorre todo o líquido de sensilo; • entra em contato com a membrana dos dendritos; • origina um canal de íons: fazendo com que os íons circulem por essa membrana alteração do potencial de repouso; • estímulo grande: leva a um potencial receptor que será difundido por toda a membrana do dendrito até o corpo celular; • do corpo celular o impulso é encaminhado para o axônio até o cérebro do inseto. Os feromônios • substâncias biologicamente ativas; • excretadas por um indivíduo e recebidas por outro de mesma espécie (reação especifica ou um comportamento); • diferentes de hormônios – mas, eficientes em quantidades ínfimas; • utilizados na localização: - de alimentos - de habitats - de parceiros de acasalamento - evitar a predação Tipos de feromônios • sexuais • de alarme: Nezara viridula (“maria-fedida”); • de marcação de trilha • de ataque Nezara viridula (“maria-fedida”) Fonte: http:insects.tamu.edu/images/insects/color/sgstink1.jpg • de agregação Os feromônios sexuais Fêmea de Morpho rhetenor rhetenor • Produzidos pelas fêmeas: - Ordem Lepidoptera e Coleoptera; - pré-resquisito para sucesso da corte e do acasalamento; Fonte: www.usp.br/prc/visemana/mz/jpg - alimentação: pré-requisito para a produção do feromônio; - normalmente: relação de especificidade entre machos e fêmeas; - glândulas de fabricação: abdômen (Lepidoptera) ; cabeça e abdômen (Hymenoptera); Fonte: palmira.blog.terra.com.br/.../novinhas-show-de-fotos Os feromônios sexuais • Produzidos pelos machos: - Coleópteras: vibração da ponta do abdômen libera odor atrativo à fêmea; produção de anti-afrodizíaco que inibe a resposta de outros machos para a essência da fêmea; - glândulas de produção: por todo o corpo. induz a fêmea a segui-lo por meio do odor de álcool que é secretado próximo às antenas da fêmea. pousa em local apropriado, onde ocorrerá o acasalamento. Percepção e resposta Feromônios são detectados nos órgãos do sentido (antenas) Sem antenas machos não localizam fêmeas Mariposas Apenas os machos possuem receptores para o odor das fêmeas Fonte: http://jardindemariposa.free.fr/blog/ Borboletas A antena dos dois sexos responde igualmente aos odores dos machos Fonte: http://richardseaman.com/Arthropods/PhotoGalleries Feromônios de Agregação ou de Reunião Finalidade de atrair os membros da espécie para um determinado local (alimentação e encontro de parceiros) Espécie Ips confusus (Coleoptera) galerias na árvore hospedeira, vão se alimentando e secretando o feromônio no intestino, que se incorpora às fezes Feromônios de Alarme Insetos sociais avisa outros membros da colônia (inimigo) Produzido pelas operárias e fêmeas reprodutivas Formigas produzido na glândula mandibular em alta concentração defesa Feromônios de trilhas •Intraespecífico •Fonte de alimento •Migração da uma colônia Formiga faraó e abelhas operárias glândulas na superfície ventral do abdômen Algumas formigas ácido fórmico Galerias de cupins glândula esternal (5º segmento abdominal) Feromônios no processo de desenvolvimento Ex: Rainha do gênero Formica Muitos feromônios de insetos foram isolados e identificados •Armadilhas (monitoramento) •Detectar a presença de um inseto invasor •Controle Biológico Percepção de água Substâncias higroscópicas na parede de sensilos especializados potencial de ação Não existe um receptor específico para a água Receptores químicos mais sofisticados presentes nas antenas, maxilas e palpos Collembola (solo) receptores na superfície ventral do abdômen Referências CARDÉ, R.T. & BELL, W.J.; Chemical Ecology of Insects 2. Copright by Chapman & Hall. New York, 1995. (433p.) CHAPMAN, R.F.; The Insects.Structure and Function. 4ª edição. Cambridge University Press.1998.(636-652;704-736). FERREIRA, J. T. B; ZARBIN, P. H. G. Amor ao primeiro odor: comunicação química entre os insetos. Química Nova na Escola, n.7, p. 3-6, maio 1998 GALLO, D; NAKANO O.; Neto S. S. Morfologia e Fisiologia dos Insetos. In: ______. Manual de Entomologia Agrícola. 2 edição. São Paulo: Editora Agronômica Ceres, 1988. p.86-128 HICKMAN JR., C. P.; ROBERTS, L. S.; LARSON, A. Princípios integrados de Zoologia. 11ª Edição. Guanabara Koogan : Rio de Janeiro. (2004). (pgs. 405, 699). HOWSE, P; STEVENS, I; JONES O. Insect Pheromones and their Use in Pest Management. Great Britain: T.j. Internation Ltd, 1998 LARA, F. M., Princípios de Entomologia, 3ª Edição. Ícone : São Paulo. 1992 (pg. 136, 141, 143) MARANHÃO, Z. C., Entomologia Geral, 2ª Edição. Nobel : São Paulo, 1977. (226) PAIVA, M. R; PEDROSA-MACEDO, J. H. Feromonas de Insetos. 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