Os insetos formam o grupo mais diversificado entre os Arthropoda, bem como, o mais importante para o homem. Alguns insetos são pragas da lavoura, outros são vetores de doenças como a Malária e a Doença de Chagas. Insetos como a Drosófila (a mosca das frutas) foram, e ainda são, de valor inestimável para estudos genéticos.
Os insetos são um dos grupos mais prósperos, tanto com relação a diversidade de espécies, como pela diversidade de habitats que ocupam. Encontramos insetos em ambientes aquáticos, em grandes e pequenas altitudes e em ambos os pólos. Embora sejam animais pequenos dada a sua própria natureza, existem insetos que podem ser considerados gigantes entre os seus, como o besouro-rinoceronte (Dynastes hercules) com 155mm de comprimento, e a barata d’água (Lethocerus grandis) com 115mm. Quanto a variedade de formas e coloração, os insetos superam todos os outros arthropoda. As borboletas, em particular, apresentam dos mais variados e belos padrões de coloração, como também os coleópteros e hemípteros.
A maioria dos insetos são solitários, todavia podem estar organizados em sociedades extremamente complexas com divisão de castas e tarefas, como as formigas, as abelhas, os cupins e as vespas.
Insetos como baratas, moscas, pulgas e algumas espécies de formigas, estão totalmente integrados a nossa vida urbana, habitando os lares, as redes de esgotos e os lixões, às expensas do homem, sendo considerados vetores importantes na transmissão de certas doenças.
Os primeiros insetos surgiram no período Devoniano, e se diversificaram intensamente a partir do Cretáceo juntamente com as plantas angiospermas. Estes dois grupos, insetos e angiospermas, coevoluiram extraordinariamente, com adaptações singulares e específicas nos dois grupos, fazendo com que, por exemplo, determinada espécie de figo seja polinizada, única e exclusivamente, por determinada espécie de vespa.
Morfologia Externa
Anatomicamente, os insetos apresentam o corpo dividido em três regiões distintas: cabeça, tórax e abdômen. A cabeça apresenta um par de olhos compostos e três olhos simples ou ocelos, um par de antenas e um aparato bucal do tipo mastigador ou mandibulado formado de um lábio largo superior (labro), uma hipofarínge em forma de língua, duas mandíbulas laterais, cada uma com “dentes” para a mastigação, um par de maxilas com palpos na região lateral e um lábio inferior com dois palpos curtos. O tórax esta dividido em protórax, mesotórax e metatórax. Cada um destes segmentos possui um par de apêndices locomotores. Cada perna (apêndice locomotor) está segmentado em coxa, trocanter, fêmur, tíbia e tarso. O mesotórax e o metatórax possuem um par de asas cada. O abdomem apresenta-se segmentado, onze segmentos ao todo, com as aberturas genitais e o ânus na extremidade posterior.
Sistema Digestivo
O sistema digestivo dos insetos é formado pela cavidade bucal circundada pelas peças bucais mencionadas acima (labro, hipofarínge, um par de maxilas e um lábio). Segue-se uma faringe delgada, um esôfago que se une ao papo grande de parede fina, depois uma moela revestida por placas e um intestino médio ou estômago. O estômago está ligado a uma série de cecos gástricos glandulares duplos digitiformes. Depois vem um intestino posterior formado por uma parte anterior afilada, uma porção média delgada e um reto alargado que se abre no ânus. O alimento é capturado pelas pernas anteriores, labro, e lábio. Depois ele é lubrificado pelas glândulas salivares, mastigado pelas mandíbulas e maxilas. Este alimento é então armazenado no papo, mastigado na moela e filtrado no estômago, onde é digerido por enzimas secretadas pelos cecos gástricos; e, então, absorvido. O excesso de água da matéria que não foi digerida é retirado na região do reto. Esta matéria, então, é transformada em bolas fecais, excretadas pelo ânus.
Sistema Circulatório
O coração dos insetos é um órgão tubular, situado numa cavidade pericárdica que é formada por um diafragma transversal. O trajeto do sangue no sistema circulatório dos insetos pode ser resumido da seguinte maneira:
O sangue entra no coração pelos ostíolos e é bombeado para a região anterior, passando por uma aorta dorsal que segue para a região da cabeça. Depois o sangue penetra nos espaços do corpo ou hemocelos, situados entre os órgãos internos, movendo-se para a região posterior em torno destes órgãos, de onde retornam ao seio pericárdico. A função principal do sistema circulatório dos insetos é o transporte de alimentos e resíduos. O sangue dos insetos não transporta oxigênio, função que é desenpenhada pelas traquéias do sistema respiratório.
Sistema Respiratório
A respiração nos insetos é feita pelas traquéias, que estão conectadas ao meio externo pelos estigmas, aberturas pares localizadas em cada segmento do abdomem. As traquéias são tubos aéreos elásticos que se encontram ramificadas por todas as partes do corpo do inseto. Estas estruturas se ramificam em traquéolos, de calibre bem mais fino, cuja função é levar o oxigênio para as células, e trazer o gás carbônico para o meio externo.
Sistema Excretor
A excreção é feita pelos túbulos de Malpighi, estruturas filiformes que se localizam no hemocelo. A uréia, os uratos e certos sais são removidos pelas paredes destes túbulos, que descarregam estes compostos no intestino e daí eliminados pela abertura anal.
Sistema Nervoso
O sistema nervoso dos insetos está situado na região ventral. Compreende um cérebro ou gânglio supraesofágico, formado por 3 pares de gânglios fundidos. Destes três pares, partem nervos para os olhos, antenas e outros órgãos da região da cabeça. O gânglio supraesofágico esta ligado ao gânglio subesofágico por três conectivos. O subesofágico também está formado por 3 pares de gânglios (mandibular, maxilar e labial). Do labial parte um cordão nervoso ventral que se extende posteriormente formando um par de gânglios em cada segmento toráxico com nervos para as pernas, asas e estruturas internas. Existe, nos insetos, um sistema nervoso simpático formado por uma porção esofágica, com gânglios e nervos ligados ao cérebro, intestino anterior, intestino médio, coração, intestino posterior e sistema reprodutor.
A maioria das espécies de insetos passa a maior parte de seu ciclo de vida no estágio larval alimentando-se constantemente. Quando atingem a fase adulta os insetos acasalam-se. No gafanhoto, por exemplo, o macho insere sua genitália na vagina da fêmea, transferindo assim os espermatozóides e concretizando a fecundação. A fêmea deposita seus ovos por uma estrutura denominada ovipositor que é introduzida no solo. Cada óvulo é encerrado numa membrana vitelína. Uma fêmea de gafanhoto pode depositar 20 ovos por lote, sendo que ela pode colocar até dez lotes. Depois de alguns dias tanto o macho como a fêmea morrem.
O desenvolvimento nos insetos
Durante o desenvolvimento a maioria dos insetos passam por transformações denominadas de metamorfoses, desde a eclosão do ovo até a forma adulta. Assim podemos classificá-los da seguinte maneira:
Ametábolos:
são os insetos que não sofrem metamorfoses, eclodem como adultos só que ainda imaturos sexualmente e menores em tamanho. Compreendem toda a sub-classe Apterigota. Ex: traça de livros.
Hemimetábolos:
nestes insetos ocorre a metamorfose incompleta. Os indivíduos eclodem com a forma semelhante a do adulto, exceto pelo tamanho pequeno, por serem sexualmente imaturos e por apresentarem asas ainda vestigiais. Os indivíduos jovens, denominados de ninfas e náiades se forem aquáticos, passam por sucessivas mudas até atingirem o estágio adulto. Estes insetos compreendem muitas ordens da Sub-classe Pterigota como: odonata (libélulas), orthoptera (baratas e gafanhotos), isoptera (cupins), hemiptera (percevejos) e homopteras (cigarras).
Holometábolos:
são os insetos que apresentam metamorfose completa, ou seja, após a eclosão do ovo os indivíduos passam por uma série de estágios de desenvolvimento (larva, pupa e adulto ou imago). Na fase larval (lagarta da borboleta, larvas de môscas e besouros) o indivíduo não apresenta vestígios de asas, as quais vão se desenvolver internamente, num estágio posterior. As larvas tem uma estrutura completamente diferente daquela do adulto. Todas as estruturas adultas irão surgir a partir de um grupo de células que estão presentes na fase larval, denominado de “disco imaginal”. Neste estágio o indivíduo se alimenta de maneira ativa, e, freqüentemente, a sua dieta é bem diferente daquela do imago. Em algumas espécies as larvas e os adultos tem um aparato bucal completamente diferente, como no caso da lagarta da borboleta que tem um aparato bucal mastigador, enquanto que a borboleta adulta apresenta um aparato bucal sugador.
O significado evolutivo da metamorfose
Podemos dizer que, o estágio larval nos insetos representa uma condição especializada e não primitiva e incompleta, como há muito se pensara, que evoluiu pela supressão e atraso no desenvolvimento de aspectos adultos. De acordo com Stephen Jay Gould, (“Viva o Brontossauro”, pág 249-263) “…As larvas e os imagos dos insetos representam uma divisão de trabalho: as larvas se alimentam e os imagos se reproduzem. Afora isso as larvas não se transformam em imagos graças a um aumento do número ou da complexidade das suas partes. Pelo contrário os tecidos larvais são descartados e destruídos no estágio da pupa, ao passo que o imago desenvolve-se basicamente de pequenas agregações de células ¾ os discos imaginais ¾ que residiam na larva mas não se distinguiam dela.”…”Cada estágio se adapta à sua própria maneira e, dependendo da ecologia e do meio ambiente, um pode ser enfatizado e o outro degradado à insignificância, aos nossos olhos limitados.”… “Ao atribuírem as funções de alimentação e reprodução (que são diferentes e às vezes contraditórias), as fases seqüenciais do ciclo de vida dos insetos com metamorfose completa alcançaram uma divisão de trabalho, que permite um maior afilamento adaptativo para cada atividade separada”. Completando o raciocínio de Gould podemos dizer que o desenvolvimento holometábolo foi muito importante, sob o ponto de vista adaptativo, para a evolução dos insetos superiores, já que as formas larvais utilizam-se de dietas, habitats e estilos de vida diferentes daqueles dos insetos adultos.
O controle endócrino da metamorfose
As transformações que ocorrem dos indivíduos imaturos para os adultos sexualmente maduros são todas controladas por uma série de hormônios que atuam durante o desenvolvimento dos insetos. Assim temos uma secreção hormonal do cérebro que estimula uma glândula do protórax (glândula protoráxica), a qual produz a ecdisona, o hormônio que estimula o crescimento e a muda. Do contrário, o hormônio juvenil, que atua durante o desenvolvimento larval é secretado pela corpora allata no cérebro, sendo responsável pela manutenção das estruturas larvais, inibindo a metamorfose. Este hormônio atua em conjunto com a ecdisona e o seu efeito somente vai aparecer após o início do processo de muda. Assim se o nível do hormônio juvenil for alto no sangue do inseto, então dá-se uma muda de larva para larva; se o nível do hormônio juvenil for baixo, dá-se uma muda de larva para pupa; e, finalmente, se este hormônio estiver completamente ausente do sangue do inseto dá-se uma muda de pupa para imago.
Existem muitos insetos, como os gafanhotos, que passam um período do seu ciclo de vida em repouso, o que os capacita a sobreviver sob condições adversas do ambiente, tais como longos períodos de seca ou de frio. Durante a diapausa, que pode ocorrer em qualquer período do desenvolvimento do inseto, este geralmente fica envolto em um casulo.
