Springtails

Springtails
Springtail Isotoma anglicana com comprimento cabeça-tronco de 3,5 mm; sob o abdômen, o tubo ventral (entre as pernas) e a furca são visíveis

Springtail Isotoma anglicana com comprimento cabeça-tronco de 3,5 mm; sob o abdômen, o tubo ventral (entre as pernas) e a furca são visíveis

Sistemática
Império : Animais (Animalia)
Sobre o tronco : Animais em muda (Ecdysozoa)
Tronco : Artrópode (artrópode)
Superclasse : Seis pés (Hexapoda)
Classe : Springtails
Nome científico
Collembola
Lubbock , 1870
Pedidos
Springtails (euedáficos) que vivem nos poros do solo são ligeiramente pigmentados ou completamente brancos. Protaphorura armata é frequentemente encontrada em solos de influência humana
Springtails ( Anurida maritima , Neanuridae) na superfície da água perto da costa

Os springtails (Collembola) são uma classe das hexapodes (Hexapoda) pertencentes ao Sackkieflern (entognatha ). Atingem um comprimento corporal de 0,1 mm a 17 mm e são encontrados principalmente em camadas de húmus que não são solos muito secos, nos poros do solo até uma profundidade de alguns metros e em material vegetal em decomposição. Eles também colonizam habitats tão diversos como florestas tropicais, áreas costeiras, dunas de areia, desertos ou áreas de neve nas altas montanhas. Cerca de 9.000 espécies são conhecidas mundialmente em 2020.

recursos

Springtails mostram a divisão em três partes do corpo, típica do Hexapoda, na cabeça, o tórax contendo as pernas (tórax) e o abdômen (abdômen). Os insetos normalmente possuem onze segmentos abdominais, enquanto os Collembola possuem apenas seis, que já são criados durante o desenvolvimento embrionário. A maioria das espécies tem entre 1 e 5 mm de comprimento. As espécies acima do solo ( epedáficas ) tendem a ser pigmentadas de forma escura, às vezes com padrões de coloração específicos da espécie, cabelos grossos e apêndices corporais grandes. Espécies euedáficas que vivem predominantemente ou exclusivamente no solo são levemente coloridas a completamente brancas na estrutura de poros do solo como uma adaptação ao seu modo de vida, de físico compacto, com antenas curtas, garfo de tornozelo parcial ou totalmente reduzido e número reduzido de olhos. O corpo é apenas ligeiramente esclerotizado em todas as espécies , sua superfície ( epicutícula ) é coberta por numerosos microtubérculos , que medem em média cerca de 0,3 micrômetro e são repelentes à água. Apenas alguns grupos dos jumpers bola tem uma traqueal sistema, a maioria collembola respirar exclusivamente através da sua cutícula de paredes finas.

Orchesella flavescens pertence à família Entomobryidae, na qual ocorrem frequentemente padrões de coloração específicos da espécie

Os colêmbolos são contados como Entognatha porque suas peças bucais estão em uma bolsa oral e o lado de fora não é visível.A maioria desses animais sem asas é caracterizada por seu garfo no tornozelo (furca, às vezes também fúrcula), que está localizado no quarto segmento abdominal. Consiste em três partes: o manúbrio basal, os dentes emparelhados longos e, ao final de cada um, uma estrutura em gancho curto, o mucro. Entre o manúbrio e os dentes existem “dentes” cutinizados que se encaixam exatamente nos ganchos do retináculo, uma estrutura no terceiro segmento abdominal, e assim seguram a furca ventralmente no abdome sob tensão. Se o animal se irrita, ele quebra essa conexão, os muco perfuram o solo e o colêmbolo dá um salto sem direção para fora da zona de perigo. A distância do salto é um múltiplo do comprimento do próprio corpo. Em muitas espécies que vivem no solo, a furca regrediu; alguns, em vez disso, liberam as secreções de defesa em caso de perigo, que atuam como um impedimento para seus predadores.

As escamas iridescentes frequentemente aparecendo na superfície do corpo do Entomobryomorpha servem não apenas para proteger contra a radiação, mas também para proteger contra predadores, tornando difícil para eles agarrarem a presa

Comum a todas as espécies é o tubo ventral (colóforo) localizado atrás das pernas, que está localizado no primeiro segmento abdominal e provavelmente desempenha um papel importante no equilíbrio hídrico e eletrolítico. Com a ajuda do tubo ventral, as springtails também podem se segurar em superfícies lisas e se mover. O cientista natural inglês John Lubbock derivou o nome científico Collembola dessa estrutura , em homenagem ao grego kolla “cola” e embolon “cunha, cone”.

Os olhos complexos dos colêmbolos consistem em no máximo oito omatídios , que costumam ser reduzidos ou completamente regredidos. Na maioria das espécies, as pós- antenas , um órgão sensorial em um recesso na pele, que serve para quimiorrecepção e representa o restante de uma segunda antena recuada, é encontrado entre a base da antena e o campo de ommen. Springtails geralmente atingem uma idade entre seis e doze meses, o recorde de idade no laboratório é de cinco anos e meio. Durante esse tempo, eles mudam de quatro a cinquenta vezes. Dependendo da idade e da forma física, uma fêmea põe várias centenas de ovos durante sua vida, individualmente ou em grupos de cachos. Os juvenis se parecem com os adultos; eles diferem destes em tamanho, menor pigmentação, proporções dos segmentos corporais, bem como uma falta de abertura genital e características corporais individuais (por exemplo, sensilas). Uma determinação confiável, portanto, só é possível na presença de amostras totalmente crescidas. Os animais jovens atingem a maturidade sexual após cerca de cinco a oito mudas.

Habitat, distribuição e abundância

Os colêmbolos vivem no solo, na serapilheira e na estrutura dos poros do solo a uma profundidade de cerca de 20 centímetros, mas também na casca das árvores, na madeira morta, na superfície da água, na costa do mar, nas geleiras e nos ninhos de formigas e cupins . Eles preferem umidade elevada, algumas espécies são atraídas pelo dióxido de carbono.

Graças à sua cutícula hidrorrepelente , podem resistir ao alagamento do sistema de poros do solo, por exemplo em solos de várzea , em uma bolha de ar ou manobra na superfície da água. Algumas espécies, como o mergulhador negro , pastam deliberadamente em algas, bactérias e protozoários. Springtails podem sobreviver flutuando em mar aberto por até 14 dias e cobrir várias centenas de quilômetros no processo. Como resultado, eles ganham importância como os primeiros colonos de novas áreas estéreis (veja também Surtsey ). Espécies como pulgas da neve e das geleiras vivem no sistema de fendas na rocha, em almofadas de musgo e fendas nas altas montanhas e se alimentam do pólen de coníferas e de esporos de fungos que são lançados no gelo. Essas espécies ainda estão ativas em temperaturas em torno de -5 ° C. O Arctic Collembola pode sobreviver congelado a −20 ° C por pelo menos quatro anos.

Várias espécies são conhecidas por absorver e imobilizar metais pesados do solo . Entre outras coisas, essas habilidades tornam Collembola importante na primeira vez e em reassentadores de solos perturbados ou contaminados, por exemplo, de solos de várzea inundada ou montes de entulho.

Os mais antigos fósseis conhecidos de Collembola têm cerca de 400 milhões de anos. Springtail está entre os animais terrestres mais antigos, o que também explica sua distribuição mundial em quase todos os habitats terrestres. Eles preferem condições ambientais frias, úmidas e com pouca luz.

Dicyrtomina ornata é uma das espécies que se movem ativamente nas superfícies da serapilheira e da vegetação à luz do dia

Springtails são considerados os hexápodes mais comuns; Em um metro quadrado de solo de floresta em latitudes temperadas, entre 10.000 e mais de 100.000 indivíduos vivem nos 30 centímetros superiores. Depois dos ácaros , eles são o grupo de animais mais individualizado da mesofauna existente no solo. Sua frequência é baseada em fatores como condições de luz, umidade, formato do húmus, pH do solo e disponibilidade de nutrientes. Conseqüentemente, eles não estão uniformemente distribuídos, mas sim concentrados em padrões de “pontos críticos”, onde quer que encontrem as melhores condições de vida. Aqui, eles podem formar populações em massa em um curto espaço de tempo e mostrar um comportamento de enxame perceptível nos dias quentes de inverno ou no início da primavera.

Um enxame de colêmbolos no composto

Comida

A maioria das espécies de colêmbolos são comedores de detritos polífagos . Além desses 'onívoros', também existem especialistas que se alimentam principalmente de algas , fungos , carniça, excrementos ou pólen ou se alimentam de microorganismos do solo. Os predadores do Collembola incluem, em particular, ácaros, aranhas, opiliões, pseudoescorpiões, caudas duplas, centopéias, escaravelhos terrestres, escaravelhos corvos, escaravelhos de duas asas, formigas e percevejos.

Importância ecológica e econômica

A pulga de luzerna ( Sminthurus viridis ) é uma mergulhadora

Ao quebrar a comida, eles desempenham um papel fundamental na formação do húmus . Eles removem resíduos orgânicos e, assim, promovem a fertilidade do solo e, portanto, o crescimento das plantas. Como eles transformam os restos das plantas em fertilizantes naturais, eles são um benefício significativo para a agricultura .

Apenas algumas espécies, como B. as pulgas da alfafa ( Sminthurus viridis ), são consideradas pragas para sistemas agrícolas. As colêmbolos podem ocasionalmente ser prejudiciais às monoculturas ao ar livre, bem como às plantas de interior, se sua fonte real de alimento, os detritos vegetais , estiver se esgotando e elas comerem as raízes finas vivas. Por outro lado, através do pastoreio direcionado de micélios fúngicos, eles reduzem o risco de ataque de fungos em sementes e mudas e, assim, contribuem para a proteção de plantas em agroecossistemas. Algumas espécies de springtail são sensíveis a distúrbios antropogênicos no solo e, portanto, são usadas em laboratório em testes padrão para detectar a contaminação do solo . Em particular, o vaso de flores springtail Folsomia candida (Isotomidae), que é fácil de manter em laboratório, é um organismo de teste que fornece informações sobre a presença de substâncias interferentes e nocivas por meio de alterações em seu comportamento alimentar e reprodutivo ou experimentos de evasão.
Apenas algumas espécies de springtail receberam um nome trivial pelos humanos . Além de algumas pragas agrícolas (por exemplo, pulga de alfafa), estas incluem, acima de todas as espécies com ocorrências de massa conspícuas em certas épocas do ano ( pulgas da neve ) ou em certos habitats ( pulga das geleiras , mergulhador negro , caipira)

Sistemática

Isotomurus maculatus (Isotomidae) é uma espécie comum em habitats influenciados antropogenicamente

Os colêmbolos (Collembola) eram tradicionalmente contados entre os insetos e aqui com outros taxa sem asas como "insetos de urina" ( Apterygota ) colocados na base do inseto. Enquanto isso, o Apterygota é visto como parafilético e os springtail como uma ordem separada dentro dos hexápodes (Hexapoda). Por compartilharem várias características comuns, os consertadores de pernas (Protura) são considerados seu grupo irmão. Após uma dessas características, a ausência de anexos abdominais , os dois grupos juntos são chamados de Ellipura (do grego έλλειψις elleipsis "ausência" e ουρά Oura "cauda"). Essa classificação remonta a Willi Hennig, bem como a atribuição das caudas duplas como grupo irmão da Ellipura. Protura, Collembola e Diplura são agrupados como ordens dos Entognatha , porque apenas nesses três grupos as peças bucais estão na cápsula cefálica em vez de fora, como na maioria dos insetos. Novas descobertas de fósseis e estudos de genética molecular questionam essa visão tradicional. Com base nas sequências de genes mitocondriais , é postulada uma relação mais próxima entre o Collembola e as vagens das guelras ou vagens da mandíbula . De acordo com esses modelos, o físico segmentado do Hexapoda teria se desenvolvido independentemente um do outro várias vezes. As investigações de sequências de proteínas ribossômicas , no entanto, apóiam uma relação mais próxima entre os Collembola e os insetos alados , seguidos pelas vagens branquiais e os crustáceos superiores como os táxons relacionados mais próximos, o que estaria mais em linha com as árvores familiares de base morfológica. Um estudo mais recente com base em sequências ribossômicas, um número aumentado de táxons examinados e uma ponderação de característica otimizada suporta parcialmente a posição do Collembola como um táxon monofilético dentro do Hexapoda e os coloca com o Protura e Diplura como um grupo irmão comum ( "Nonoculata"), mas sem poder confirmar esta divisão em todos os modelos de cálculo investigados. Até que outras características independentes de RNA sejam incluídas na análise do pedigree, a posição real do Collembola dentro do artrópode permanece obscura.

Allacma fusca (Sminthuridae) em madeira podre (vídeo, 1m 28s)

Originalmente, o Collembola foi dividido em Arthropleona alongada e Symphypleona mais arredondada (mergulhador esférico) com seus segmentos abdominais fundidos típicos. A nova sistemática substitui a subclasse Arthropleona por Poduromorpha e Entomobryomorpha, que são colocados como ordens separadas ao lado de Neelipleona e Symphypleona. Outros sistematas vêem o Neelipleona como pertencente ao Sminthuroidea. As proporções dos segmentos torácico e abdominal ainda são usadas para subdividir os grandes grupos: no Entomobryomorpha o tergito do primeiro segmento torácico é encurtado, desaparece amplamente entre a cabeça e o segundo segmento torácico e não tem pêlos eriçados (Chaetae ou Setae ), em que Poduromorpha se desenvolve normalmente e carrega pelo menos uma série de chaetae. Dentro do Entomobryomorpha, o quarto tergito abdominal dos Entomobryidae é significativamente mais longo que o terceiro, enquanto nos Isotomidae ambos têm aproximadamente o mesmo comprimento. Na Symphypleona a estrutura esférica do abdome é formada principalmente pelos segmentos abdominais, na Neelipleona (ou Neelida) principalmente pelos segmentos do tórax.

O flowerpot springtail Folsomia candida pode freqüentemente ser encontrado em envasamento solo ou compostagem. Como uma espécie frugal, fácil de manter e com reprodução rápida ( partenogenética ), esta espécie também é um organismo de teste padrão em testes de laboratório, por exemplo, em ecotoxicologia.

O número de espécies de colêmbolos realmente presentes no planeta foi estimado em 50.000, cerca de 9.000 espécies foram descritas em todo o mundo até o momento. As informações sobre o número de espécies descritas variam muito, o que se deve também ao fato de que muitas espécies e grupos de espécies são muito difíceis de identificar e distinguir. Estruturas genitais complexas, como as usadas em muitos outros Hexapoda para avaliação, não estão presentes no Collembola. No caso de espécies de alguns gêneros Collembol (por exemplo , Isotomurus , Orchesella ), o padrão de cor pode ser usado para a identificação de espécies, enquanto os padrões correspondentes variam muito, mesmo em gêneros intimamente relacionados. Nas famílias extensas do Paleártico de Hypogastruridae e Isotomidae, ecomorfoses são observadas, i. H. Condições ambientais desfavoráveis, especialmente seca e calor, podem influenciar o desenho morfológico dos apêndices do corpo, o eriçamento dos segmentos corporais individuais e das peças bucais. Em isotomídeos que habitam climas frios, tais ecomorfoses ocorrem regularmente como ciclomorfoses, formas de inverno e verão diferem em forma e forma, v. uma. a furca e as pernas. Uma vez que a expressão e as proporções de tais características são freqüentemente usadas para diagnosticar espécies, o número de espécies que realmente existem permanece sujeito a incertezas. Por exemplo, a espécie Tullbergia (Mesaphorura) krausbaueri (Börner, 1901) foi considerada uma espécie bem demarcada até 1960, após o que foi reconhecida como um grupo de variedades difíceis de distinguir ou espécies crípticas e inicialmente referida como o " grupo Tullbergia krausbaueri ". Abordagens metodológicas mais precisas agora subdividem este grupo em oito gêneros e 43 espécies válidas apenas no Paleártico. O complexo de Protaphorura armata, igualmente problemático , inclui, dependendo do autor, uma, treze ou até 44 espécies, junto com várias subespécies.

O mergulhador de águas brancas ( Sminthurides aquaticus ) dificilmente pode ser visto a olho nu; Semelhante ao mergulhador preto maior , eles podem ser encontrados na superfície de águas paradas

Como antes, ambas as novas espécies são descritas e, para aquelas já descritas, o status da espécie é determinado mais precisamente pela aplicação de métodos mais precisos a fim de identificar espécies biológicas válidas a partir da área de transição anteriormente frequentemente definida de forma imprecisa entre o complexo de espécies, espécies, morfologia de cor , subespécie e variedade. A introdução de novas características taxonômicas facilita a distinção necessária entre a variabilidade intra-espécies e inter-espécies. Enquanto os padrões de cores estão se tornando menos importantes devido à sua alta variabilidade, a caetotaxia , ou seja , a presença ou ausência de certas cerdas em posições definidas de um segmento corporal, está sendo usada com cada vez mais sucesso para diferenciar as espécies. A chaetotaxia dos primeiros estágios da muda também serve para esclarecer as relações dos taxa colembólicos superiores. A fina estrutura das peças bucais também fornece importantes características de identificação, mas requer uma preparação cuidadosa. Métodos biológicos moleculares têm sido usados ​​com sucesso para dissolver complexos crípticos de espécies desde 1970, mas também levaram a uma disputa contínua sobre a posição real do Collembola dentro ou fora do Hexapoda.

Tipos (seleção)

Curiosidades

O baiacu marrom escuro ( Allacma fusca ) foi nomeado "Inseto do Ano 2016" na Alemanha , Áustria e Suíça . A rigor, o baiacu marrom escuro não é um inseto.

Veja também

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Links da web

Commons : Springtails  - Álbum com fotos, vídeos e arquivos de áudio
  • http://www.collembola.org/  : "Para manter as coisas simples, vamos supor que a taxa de especiação taxonômica permaneça estável na taxa de especiação dos últimos 10 anos. Levando em consideração que o número estimado de espécies de Collembola é de cerca de 50.000 (Hopkin 1998 : 118), os colembolistas continuarão a descrever novos táxons por cerca de 595 anos ... " - científica, página muito extensa sobre colêmbolos
  • Os insetos têm duas mães maravilhosas. Em: Wissenschaft.de de 21 de março de 2003.