A anatomia e a fisiologia dos insetos apresentam algumas características que os diferem dos demais animais, especialmente em relação ao seu tegumento e sistema digestivo. Esses aspectos estão diretamente relacionados ao modo de ação de vários inseticidas químicos e biológicos, cujo efeito final é intrínseco a cada produto e independe da ação humana. O momento da tomada de decisão é o ponto-chave onde podemos atuar no processo de controle das pragas, donde a importância de conhecermos a ciência por trás da biologia dos insetos e, consequentemente, das alternativas disponíveis para o seu manejo.

Figura 1. Poder de interferência humana em cada etapa do processo de controle das pragas agrícolas.

Fonte: Grupo de Manejo e Genética de Pragas.

Os insetos são animais invertebrados, que dependem de um exoesqueleto (esqueleto externo) para garantir sua sustentação física e proteção dos órgãos internos. Esse tegumento também possui a função de reduzir a perda de água, uma das principais razões para o alto sucesso evolutivo dos insetos: a maioria das espécies passa praticamente todo o seu ciclo de vida sem ingerir água de forma direta, utilizando apenas aquela contida nos alimentos consumidos.

Por ser rígido e inflexível, o tegumento precisa ser abandonado e renovado a cada ecdise (mudança de fase), possibilitando que o inseto cresça. Três camadas sobrepostas (endocutícula, exocutícula e epicutícula) compõem a cutícula do inseto, depositadas sobre a epiderme. Fibras de quitina (C₈H₁₃O₅N) entremeiam-se à exocutícula e à endocutícula, conferindo-lhes rigidez e impermeabilidade, mas estão ausentes na epicutícula.

O intervalo de tempo compreendido entre duas ecdises sucessivas é denominado ínstar. O processo de ecdise nos insetos envolve a apólise (separação da cutícula e epiderme), secreção do fluido da ecdise (enzimas quitinases responsáveis por digerir a exocutícula e a endocutícula velhas), secreção de uma nova cutícula e rompimento do tegumento velho (epicutícula) a partir da linha da ecdise.

Esse processo pode ser interrompido por dois grupos de inseticidas reguladores de crescimento: os inibidores da síntese de lipídios, como o espiromesifeno (Oberon^®), que impedem a formação da membrana plasmática durante a divisão celular; e os inibidores da síntese de quitina, como o lunefurom (Match^®) e a buprofezina (Applaud^®), que impedem a secreção da nova cutícula. O primeiro grupo é recomendado para o controle de sugadores, enquanto o segundo é mais efetivo no controle de lepidópteros e coleópteros.

Figura 2. Processo de mudança do tegumento (ecdise) em insetos e modo de ação dos inseticidas fisiológicos.

Fonte: Grupo de Manejo e Genética de Pragas.

Já o aparelho digestivo dos insetos é composto por um tubo que, durante o desenvolvimento embrionário, divide-se em três segmentos: estomodeu, mesêntero e proctodeu. O primeiro segmento é responsável pela digestão mecânica dos alimentos; o segundo, pela digestão química (secreção de enzimas) e absorção dos nutrientes; e o terceiro, pela reabsorção de água e minerais, além da excreção. Do ponto de vista evolutivo, especula-se que o aparelho digestivo dos insetos tenha se originado a partir de uma invaginação do seu corpo, que apresenta também uma disposição tubular.

Uma particularidade do sistema digestivo dos insetos, especialmente dos lepidópteros, é o seu pH altamente alcalino. Essa característica permite o seu controle por meio de cristais proteicos (δ-endotoxinas) derivados de Bacillus thuringiensis, sejam eles aplicados via pulverização foliar ou produzidos por plantas geneticamente modificadas. Ao serem ingeridos pelas lagartas e submetidos ao pH intestinal alcalino, os cristais Bt são clivados e liberam as toxinas ativas, que se unem a receptores do intestino e levam o inseto à morte por septicemia após rompimento da membrana interna. Dentre os vários tipos de proteínas Bt, destacam-se as Cry (esporulantes) e Vip (crescimento vegetativo); ambas são inócuas ao ser humano e demais mamíferos, cujo pH intestinal é predominantemente ácido.

Figura 3. Modo de ação das toxinas Bt em lagartas.

Fonte: Adaptado de DAQUILA, B. V. (2019).

Portanto, as particularidades atreladas à anatomia e fisiologia dos insetos permitem a utilização de inseticidas químicos e biológicos altamente seletivos, além de técnicas de controle baseadas em transgenia de plantas. Os inseticidas reguladores de crescimento apresentam baixo impacto sobre organismos não-alvo; por outro lado, sua ação é lenta, já que a contaminação do inseto se dá por ingestão. Quanto às plantas transgênicas capazes de expressar toxinas Bt, sua introdução no mercado modificou profundamente o manejo de pragas, reduzindo o número de aplicações de inseticidas em culturas como a soja e elevando o status de importância de pragas secundárias.

Além disso, cresce rapidamente o número de espécies resistentes às toxinas Bt, devido à baixa adoção da prática de refúgio. Assim, impera a necessidade de compreender-se a biologia dos insetos-praga e priorizar-se a associação de diferentes estratégias de controle, práticas indispensáveis para um manejo de pragas de baixo impacto ambiental e alta sustentabilidade financeira.

Revisão: Prof. Jonas Arnemann, PhD. e coordenador do Grupo de Manejo e Genética de Pragas – UFSM

Fonte: Mais Soja

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