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Universidade Federal do Oeste do Pará
  Instituto de Biodiversidade e Florestas




     Entomologia Geral
Sistema Sensorial dos Insetos


        Prof. Dr. Aden <adenomarc@yahoo.com.br>
Tópicos da aula
COMO OS INSETOS, EMBORA BLINDADOS
(ISOLADOS) PELO EXOESQUELETO PODE
PERCEBER OS ESTÍMULOS AMBIENTAIS?
Visão

                 Audição
                 Tato
                 Pressão
                 Gustação
                 Olfação

Termorrecepção
Fotorrecepção
Ondas eletromagnéticas


Uma vez emitida as ondas EM propagam-se no espaço
até serem absorvidas pela matéria ou captadas por
estruturas receptoras - olhos.
Inseto              Homem




300   390    440     490   550 570 620   770
Ocelo
  Olho                                 dorsal
composto
                                     Ocelo
                                    mediano



           Esquerda - olho de Drosophila melanogaster
           Direita - olho de Xenos peckii
           (Strepsiptera)
Estemas e Ocelos

                  lente corneal

cristalino
                      rabdoma
                       célula
 célula               retinular
envelope
  Pigmentar


       nervo     ESTEMA               OCELO
                                  nervo
Células pigmentares

    Omatídio

                                              Córnea

                                  Cone
                                cristalino
                    Célula
                  retinulares

       Rabdoma                               Lentes



  Célula
pigmentar
Olhos compostos

                                                          OMATÍDEOS
                              Córnea                                   Córnea
                         Cristalino                                    Cristalino
                  Célula pigmentar                                     Célula pigmentar




                            Retínula                                  Retínula
                          Rabdoma                                      Rabdoma



                                       Aposição       Superposição
                                                  Crepusculare e noturnos
Se    tivéssemos    olhos     com
omatídeos, para ter uma visão
parecida com a de uma mosca
precisaríamos de olhos com no
mínimo 1 metro de diâmetro.
Os estímulos agrupados aqui são aqueles associados à distorção causada
pelo movimento mecânico resultante do próprio ambiente, do inseto em
relação ao ambiente, ou de forças internas provenientes dos músculos.

ESTÍMULOS MECÂNICOS
Mecanorrecepção tátil
Cerdas (pêlos) sensoriais:
A forma mais simples de sensilas mecânicas é
encontrada em todas as partes do corpo, porém estão
mais concentradas nas partes que entram em contato
com o substrato (tarsos, antenas e peças bucais).
Mecanorrecepção tátil

                      Base da cerda

            Membrana articular

                                         Escolopódio
                                         dendrito do neurônio
                     Epiderme            sensorial


                Vacúolo em
               cél. tricógena
                                                Neurônio sensorial
                                                     Neurilema

           Célula tormógena


                                                                 Cutícula



                                                                            Lâmina basal

                                            Célula tricógena

FIGURA . Corte longitudinal de uma sensila tricógena (tátil)
Mecanorrecepção tátil

Três células estão diretamente envolvidas:
• Células tricógenas, as quais produzem a cerda;
• Células tormógenas, as quais produzem a cavidade;
• Neurônio sensorial, que projeta um dendrito na
cerda, e um axônio que integra um nervo conectado ao
sistema nervoso central.
Mecanorrecepção de postura

Proprioceptores:
São órgãos dos sentidos capazes de responder
continuamente às deformações do corpo (alterações no
comprimento) e stress.
Eles informam tanto a posição quanto a postura do
corpo.
Mecanorrecepção de postura
 Proprioceptores:
                               Hemocele


                                                        Sensila do tipo placa pilosa

                                                               Cutícula membranosa da
                                                               articulação
         AUMENTAR IMAGEM




                                                                Cutícula
                                                                esclerotizada
                                              Músculo




FIGURA. Proprioceptores: Sensila de uma placa pilosa localizada em uma articulação entre a coxa e a pleura.
Mecanorrecepção
                                     Cerda

                                                                              Proprioceptores:


                            Dendrito do neurônio sensorial

                                             Cutícula             Hemocele

                                          Cavidade do
                                                                                       Sensila do tipo placa pilosa
                                          receptor linfático
                                                                                               Cutícula membranosa da
                                          Célula epidérmica                                    articulação

                                             Célula tricógena
                                                                                                Cutícula
                                                                                                esclerotizada
                                                                             Músculo
         Célula tormógena           Axônio
                   Neurônio sensorial
                       (célula nervosa)



FIGURA. Proprioceptores: Sensila de uma placa pilosa localizada em uma articulação entre a coxa e a pleura.
Mecanorrecepção de postura
                                                  Placa cuticular (Domo)




                                                                             Cutícula


                                                                       Cavidade do
                                                                       receptor linfático

                                                                           Célula epidérmica




                Neurônio sensorial
                                                            Célula tormógena
                                            Célula tricógena
                          Axônio


FIGURA. Proprioceptores: Sensila Campaniforme encontradas na base das asas (haltere) e pernas.
Audição
 Mecanorrecepção                 Tato
                                 Pressão

                                               células
pelo        Células tricógenas
                                   placa
                                             tormógenas
                                 cuticular
                                                      placa
                                                    cuticular




 neurônio sensorial
 Tricóide    Celocônico Ampuláceo Campaniforme       Placóide
Sensilos do
flagelo antenal
  da abelha       Campaniforme   Placóide




 Celocônico


   Tricóide
Sensilos do
flagelo antenal
  da abelha
                  Basicônico
  Placóide




  Celocônico
RECEPÇÃO SONORA
Recepção sonora
                                                                  Cutícula

                                                                 Epiderme




   não timpânica                                             Célula apical


                                                        Cabeça do escolopalo




 • Órgãos cordonais                            Cílio
                                                        Escolopalo


                                                        Célula do escolopalo

                                                       Aparelho da raiz


 Consiste de 1 a vários escolopídios,                  Raiz do cílio



   cada um dos quais formado por 3
   células ordenadas linearmente:                             Dendrito




                                                          Célula da bainha



                                                             Núcleo
                                                            Neurônio sensorial
                                                                (Cél. Nervosa)


Figura. Secção longitudinal de um escolopídio,                 Célula de
unidade básica de um órgão cordonal. (Modificado               Schwann


de Gray 1960.)                                             Axônio
Recepção sonora não timpânica
Órgão de Johnston
                                                                                     Cerda




Machos de Aedes                                                   Base do flagelo
                                                                 Nervos sensorial
aegypti são atraídos                                                                Pedicelo

pelo som na frequência                                                                  Cél. Nervosas do órgão de
                                                                                        Jhonston

de 500–550 Hz, que se                                                                  Anel interno do escolopídio



compara à freq.
                                    Processo cuticular                               Anel externo do escolopídio



emitida pelo vôo da                                                                  Placa basal


fêmea, 449–603 Hz.


                                                                       Complexo nervoso do órgão de Johnston


FIGURA. Órgão de Johnston’s. [After H. Autrum, 1963, Anatomy and physiology of
sound receptors in invertebrates, in: Acoustic Behaviour of Animals (R. G. Busnel, ed.). By
permission of Elsevier/North-Holland Biomedical Press, Amsterdam.]
Recepção sonora timpânica
                                     Espiráculo metatorácico




                                      Traquéia                                 Pescoço

                                                                               Membrana
                                                                               acessória interna
                                      Ligamento
                                     suspensório                             Membrana
                    Órgão auditivo                                           timpânica do
                                                                             prosterno
                                                                      Câmara do prosterno
                                                          Prosterno

                                       Apódema auditivo                Bulbo acústico




Localização auricular de um hospedeiro por uma mosca parasitóide
Produção sonora
Produção sonora




projeções
Recepção sonora timpânica


            Espiráculo                                Traquéia
              acústico                                acústica
                                                                        Tíbia

                                           Órgão timpânico                  AUMENTAR IMAGEM




Fig. Órgão timpânico de uma esperança: secção transversal passando pelas pernas
anteriores e protórax para mostrar os espiráculos e traquéias acústico.
Recepção sonora timpânica
                           Traquéia
Espiráculo
  acústico                 acústica                                 Seio
                                       Tíbia      Abertura em       anterior
                                                      fenda da
                     Órgão timpânico                 cavidade                                Nervo
                                                    timpânica                                auditivo
                                               Membrana                                        Cél. sensorial
                                               timpânica                                           Cavidade
                                                posterior                                          timpânica
                                               Membrana
                                               divisora da                                         Membrana
                                                 tranquéia                                         timpânica
                                                                                                   anterior
                                                    Ramo
                                                 traqueal                                               Ramo
             AUMENTAR IMAGEM                    posterior                                               traqueal
                                                             Tranquéia                     Nervo        anterior

                                                                  Músculo      Seio
                                                                               posterior

Fig. Órgãos timpânicos de uma esperança: secção transversal passando pela base da tíbia
anterior.
Recepção sonora timpânica
                          Seio
                                                                                 Nervo de parte do                     Traquéia
                                                                                   órgão subgenal
                          anterior
    Abertura em

                                                                                                                       Nervo
        fenda da
       cavidade
      timpânica



Membrana
                                                           Nervo

                                                         Cél. sensorial
                                                                                                                       auditivo
                                                          auditivo
timpânica
 posterior                                                  Cavidade
                                                            timpânica              Órgão subgenal                      Cutícula da perna
Membrana
divisora da                                                 Membrana
  tranquéia                                                 timpânica
                                                            anterior               Escolopídios                          Órgão
      Ramo
   traqueal
  posterior
                                                                     Ramo
                                                                     traqueal
                                                                                   proximais da                          intermediário
              Tranquéia                          Nervo
                                                                     anterior
                                                                                  crista acústica
                     Músculo         Seio
                                     posterior
                                                                                                                         Células
                                                                                                                         sensoriais da
                                                                                Cél. Distais dos                         crista acústica
                                                                                   escolopídios
                                                                                                                          Membrana
                                                                                                                          timpânica
                                                                                     Membrana
                                                                                                                          anterior
                                                                                     timpânica
                                                                                      posterior                           Anéis de
                                                                                                                          suporte da
                                                                                  Ramo da                                 crista acústica
                                                                                   traquéia
5 e 50 kHz                                                                         anterior
                                                                                                    Ramo da traquéia    Cavidade
                                                                                                       posterior        timpânica


     Fig. Órgãos timpânicos de uma esperança: projeção longitudinal da tíbia anterior.
Produção sonora timpânica
                       Cutícula



Músculo




          Membrana
          vibratória
QUIMIORRECEPÇÃO
QUIMIORRECEPÇÃO
                           Olfato               Gustação
   poros
                           terminações nervosas

                             tormógena
tricógena




                       Neurônios sensoriais
 Sensila multiporosa                     Sensila uniporosa
Dendritos                    Câmara porosa

     Recepção de
     moléculas de                                        Túbulo poroso


     comunicação
                                                     Cavidade linfática das sensilas
     via aerosol.                                                 Cutícula

                                                                 Célula epidérmica

                                                                Seio ciliar

                                                               Célula tecogênica

                                                               Célula tricógena

                                                               Célula tormógena




FIGURA. Secção longitudinal em sensila   Neurônio
                                         sensorial
multiporosa                                                       Axônio
Recepção de moléculas de
                      comunicação
                              Vento
                                      Padrão de vôo do macho de mariposa

Fêmea de mariposa liberando
ferormônio                                                                 Macho de mariposa

                                                                            AUMENTAR IMAGEM
Recepção de moléculas de comunicação




Fig. Antena de um macho de mariposa: (a) visão anterior da cabeça mostrando a antena
pectinada desta espécie; (b) Secção transversal através da antena os três ramos; (c) Ampliação
da extremidade de um ramo externo de uma antena pectinada mostrando as sensilas olfatórias.
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Sistemas sensoriais dos insetos

  • 1. Universidade Federal do Oeste do Pará Instituto de Biodiversidade e Florestas Entomologia Geral Sistema Sensorial dos Insetos Prof. Dr. Aden <adenomarc@yahoo.com.br>
  • 3. COMO OS INSETOS, EMBORA BLINDADOS (ISOLADOS) PELO EXOESQUELETO PODE PERCEBER OS ESTÍMULOS AMBIENTAIS?
  • 4. Visão Audição Tato Pressão Gustação Olfação Termorrecepção
  • 5. Fotorrecepção Ondas eletromagnéticas Uma vez emitida as ondas EM propagam-se no espaço até serem absorvidas pela matéria ou captadas por estruturas receptoras - olhos.
  • 6. Inseto Homem 300 390 440 490 550 570 620 770
  • 7. Ocelo Olho dorsal composto Ocelo mediano Esquerda - olho de Drosophila melanogaster Direita - olho de Xenos peckii (Strepsiptera)
  • 8. Estemas e Ocelos lente corneal cristalino rabdoma célula célula retinular envelope Pigmentar nervo ESTEMA OCELO nervo
  • 9. Células pigmentares Omatídio Córnea Cone cristalino Célula retinulares Rabdoma Lentes Célula pigmentar
  • 10. Olhos compostos OMATÍDEOS Córnea Córnea Cristalino Cristalino Célula pigmentar Célula pigmentar Retínula Retínula Rabdoma Rabdoma Aposição Superposição Crepusculare e noturnos
  • 11. Se tivéssemos olhos com omatídeos, para ter uma visão parecida com a de uma mosca precisaríamos de olhos com no mínimo 1 metro de diâmetro.
  • 12. Os estímulos agrupados aqui são aqueles associados à distorção causada pelo movimento mecânico resultante do próprio ambiente, do inseto em relação ao ambiente, ou de forças internas provenientes dos músculos. ESTÍMULOS MECÂNICOS
  • 13. Mecanorrecepção tátil Cerdas (pêlos) sensoriais: A forma mais simples de sensilas mecânicas é encontrada em todas as partes do corpo, porém estão mais concentradas nas partes que entram em contato com o substrato (tarsos, antenas e peças bucais).
  • 14. Mecanorrecepção tátil Base da cerda Membrana articular Escolopódio dendrito do neurônio Epiderme sensorial Vacúolo em cél. tricógena Neurônio sensorial Neurilema Célula tormógena Cutícula Lâmina basal Célula tricógena FIGURA . Corte longitudinal de uma sensila tricógena (tátil)
  • 15. Mecanorrecepção tátil Três células estão diretamente envolvidas: • Células tricógenas, as quais produzem a cerda; • Células tormógenas, as quais produzem a cavidade; • Neurônio sensorial, que projeta um dendrito na cerda, e um axônio que integra um nervo conectado ao sistema nervoso central.
  • 16. Mecanorrecepção de postura Proprioceptores: São órgãos dos sentidos capazes de responder continuamente às deformações do corpo (alterações no comprimento) e stress. Eles informam tanto a posição quanto a postura do corpo.
  • 17. Mecanorrecepção de postura Proprioceptores: Hemocele Sensila do tipo placa pilosa Cutícula membranosa da articulação AUMENTAR IMAGEM Cutícula esclerotizada Músculo FIGURA. Proprioceptores: Sensila de uma placa pilosa localizada em uma articulação entre a coxa e a pleura.
  • 18. Mecanorrecepção Cerda Proprioceptores: Dendrito do neurônio sensorial Cutícula Hemocele Cavidade do Sensila do tipo placa pilosa receptor linfático Cutícula membranosa da Célula epidérmica articulação Célula tricógena Cutícula esclerotizada Músculo Célula tormógena Axônio Neurônio sensorial (célula nervosa) FIGURA. Proprioceptores: Sensila de uma placa pilosa localizada em uma articulação entre a coxa e a pleura.
  • 19. Mecanorrecepção de postura Placa cuticular (Domo) Cutícula Cavidade do receptor linfático Célula epidérmica Neurônio sensorial Célula tormógena Célula tricógena Axônio FIGURA. Proprioceptores: Sensila Campaniforme encontradas na base das asas (haltere) e pernas.
  • 20. Audição Mecanorrecepção Tato Pressão células pelo Células tricógenas placa tormógenas cuticular placa cuticular neurônio sensorial Tricóide Celocônico Ampuláceo Campaniforme Placóide
  • 21. Sensilos do flagelo antenal da abelha Campaniforme Placóide Celocônico Tricóide
  • 22. Sensilos do flagelo antenal da abelha Basicônico Placóide Celocônico
  • 24. Recepção sonora Cutícula Epiderme não timpânica Célula apical Cabeça do escolopalo • Órgãos cordonais Cílio Escolopalo Célula do escolopalo Aparelho da raiz Consiste de 1 a vários escolopídios, Raiz do cílio cada um dos quais formado por 3 células ordenadas linearmente: Dendrito Célula da bainha Núcleo Neurônio sensorial (Cél. Nervosa) Figura. Secção longitudinal de um escolopídio, Célula de unidade básica de um órgão cordonal. (Modificado Schwann de Gray 1960.) Axônio
  • 25. Recepção sonora não timpânica Órgão de Johnston Cerda Machos de Aedes Base do flagelo Nervos sensorial aegypti são atraídos Pedicelo pelo som na frequência Cél. Nervosas do órgão de Jhonston de 500–550 Hz, que se Anel interno do escolopídio compara à freq. Processo cuticular Anel externo do escolopídio emitida pelo vôo da Placa basal fêmea, 449–603 Hz. Complexo nervoso do órgão de Johnston FIGURA. Órgão de Johnston’s. [After H. Autrum, 1963, Anatomy and physiology of sound receptors in invertebrates, in: Acoustic Behaviour of Animals (R. G. Busnel, ed.). By permission of Elsevier/North-Holland Biomedical Press, Amsterdam.]
  • 26. Recepção sonora timpânica Espiráculo metatorácico Traquéia Pescoço Membrana acessória interna Ligamento suspensório Membrana Órgão auditivo timpânica do prosterno Câmara do prosterno Prosterno Apódema auditivo Bulbo acústico Localização auricular de um hospedeiro por uma mosca parasitóide
  • 29. Recepção sonora timpânica Espiráculo Traquéia acústico acústica Tíbia Órgão timpânico AUMENTAR IMAGEM Fig. Órgão timpânico de uma esperança: secção transversal passando pelas pernas anteriores e protórax para mostrar os espiráculos e traquéias acústico.
  • 30. Recepção sonora timpânica Traquéia Espiráculo acústico acústica Seio Tíbia Abertura em anterior fenda da Órgão timpânico cavidade Nervo timpânica auditivo Membrana Cél. sensorial timpânica Cavidade posterior timpânica Membrana divisora da Membrana tranquéia timpânica anterior Ramo traqueal Ramo AUMENTAR IMAGEM posterior traqueal Tranquéia Nervo anterior Músculo Seio posterior Fig. Órgãos timpânicos de uma esperança: secção transversal passando pela base da tíbia anterior.
  • 31. Recepção sonora timpânica Seio Nervo de parte do Traquéia órgão subgenal anterior Abertura em Nervo fenda da cavidade timpânica Membrana Nervo Cél. sensorial auditivo auditivo timpânica posterior Cavidade timpânica Órgão subgenal Cutícula da perna Membrana divisora da Membrana tranquéia timpânica anterior Escolopídios Órgão Ramo traqueal posterior Ramo traqueal proximais da intermediário Tranquéia Nervo anterior crista acústica Músculo Seio posterior Células sensoriais da Cél. Distais dos crista acústica escolopídios Membrana timpânica Membrana anterior timpânica posterior Anéis de suporte da Ramo da crista acústica traquéia 5 e 50 kHz anterior Ramo da traquéia Cavidade posterior timpânica Fig. Órgãos timpânicos de uma esperança: projeção longitudinal da tíbia anterior.
  • 32. Produção sonora timpânica Cutícula Músculo Membrana vibratória
  • 34. QUIMIORRECEPÇÃO Olfato Gustação poros terminações nervosas tormógena tricógena Neurônios sensoriais Sensila multiporosa Sensila uniporosa
  • 35. Dendritos Câmara porosa Recepção de moléculas de Túbulo poroso comunicação Cavidade linfática das sensilas via aerosol. Cutícula Célula epidérmica Seio ciliar Célula tecogênica Célula tricógena Célula tormógena FIGURA. Secção longitudinal em sensila Neurônio sensorial multiporosa Axônio
  • 36. Recepção de moléculas de comunicação Vento Padrão de vôo do macho de mariposa Fêmea de mariposa liberando ferormônio Macho de mariposa AUMENTAR IMAGEM
  • 37. Recepção de moléculas de comunicação Fig. Antena de um macho de mariposa: (a) visão anterior da cabeça mostrando a antena pectinada desta espécie; (b) Secção transversal através da antena os três ramos; (c) Ampliação da extremidade de um ramo externo de uma antena pectinada mostrando as sensilas olfatórias.