Por que os artrópodes conseguiram atingir tamanha diversidade e abundância?

Os artrópodes (Filo Arthropoda) são animais invertebrados que apresentam grande sucesso evolutivo, sendo estimada a existência de cerca de um bilhão de bilhões de espécies (1018) diferentes vivendo no planeta.

Esse grupo apresenta grande importância, tanto ecológica quanto econômica. As abelhas, por exemplo, são polinizadoras de uma grande quantidade de espécies vegetais. Muitos crustáceos servem de alimento para o homem, sendo esse o caso da lagosta e do camarão. Não podemos nos esquecer ainda de que alguns insetos são vetores de doenças e de que animais como lacraias, aranhas e escorpiões podem causar vários acidentes com humanos.

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Tópicos deste artigo

Características gerais dos artrópodes

Os artrópodes são um grupo muito diversificado de animais, entretanto podemos observar algumas características em comum nas diferentes espécies. Todos os artrópodes são animais:

• protostômios (o blastóporo origina a boca); 
• triblásticos (apresentam três folhetos embrionários: endoderme, mesoderme e ectoderme);
• celomados (possuem uma cavidade corporal revestida por tecido derivado da mesoderme chamada de celoma);
• apresentam simetria bilateral (divisão imaginária que divide o corpo em duas partes iguais); 
• possuem corpo segmentado e apêndices articulados.

Os apêndices articulados, com o tempo, tornaram-se especializados. Assim, atualmente, há apêndices relacionados com a locomoção, defesa, alimentação, função sensorial e reprodução. A presença desses apêndices articulados, corpo segmentado e exoesqueleto contribuíram para o sucesso do grupo.

A presença de um exoesqueleto (esqueleto externo) de quitina é uma característica marcante nesses invertebrados. Ele protege o corpo do animal, além de funcionar como ponto de fixação para os músculos que atuam na movimentação dos apêndices e evitar a perda excessiva de água. No entanto, essa estrutura também impede o crescimento do animal. Isso faz com que, de tempos em tempos, o artrópode tenha que fazer a troca do exoesqueleto, em um processo conhecido como muda ou ecdise. Durante essa troca, o invertebrado fica muito vulnerável à ação de predadores, uma vez que o esqueleto recém-formado é ainda muito delicado.

O sistema circulatório dos artrópodes é do tipo aberto, ou seja, o sangue não corre exclusivamente dentro de vasos, sendo lançado em espaços que circundam os tecidos e órgãos. O líquido que circula no corpo desses animais é denominado de hemolinfa. No que diz respeito ao sistema respiratório, observam-se variações dentro do grupo. Algumas espécies apresentam respiração branquial (maioria das espécies aquáticas); algumas, pulmões foliáceos (aracnídeos); e há também sistemas traqueais, sendo esse último observado na maioria dos insetos.

O sistema digestório é completo e com digestão extracelular. O sistema excretor também varia entre os grupos. Insetos e outros artrópodes, por exemplo, possuem túbulos de Malpighi, tubos finos que partem do trato digestório. Além do túbulo de Malpighi, outros órgãos de excreção observados são as glândulas antenais, que liberam resíduos na base das antenas, e as glândulas coxais, que apresentam os poros excretores abrindo-se nas coxas.

Nos artrópodes, observa-se um alto grau de cefalização, sendo seu sistema nervoso constituído por um cérebro anterior dorsal, seguido de um cordão nervoso ventral, que apresenta inchaços ganglionares nos segmentos. Esses invertebrados apresentam ainda órgãos dos sentidos bastante desenvolvidos, sendo possível verificar a presença, por exemplo, de olhos e receptores olfativos.

A reprodução é, em sua maioria, sexuada, mas também ocorre reprodução assexuada. As abelhas, por exemplo, produzem zangões por partenogênese. A fecundação interna é a mais comum, e o desenvolvimento pode ser direto (não sofre metamorfose) ou indireto (sofre metamorfose).

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Os grupos de artrópodes

De acordo com evidências morfológicas e moleculares, podemos classificar os artrópodes em três linhagens diferentes: quelicerados, miriápodes e pancrustáceos. No grupo dos quelicerados, destacam-se os aracnídeos, que formam a maior parte dos quelicerados modernos. Nos miriápodes, temos os quilópodes e diplópodes. Por fim, no grupo dos pancrustáceos, temos os insetos e os crustáceos. Apresentaremos a seguir as características dos seguintes grupos: aracnídeos, insetos, crustáceos, quilópodes e diplópodes.

• Aracnídeos

Os aracnídeos possuem quatro pares de patas locomotoras, um par de quelíceras e um par de pedipalpos. As quelíceras, característica que nomeia o grupo dos quelicerados, funcionam como pinças ou garras. Nas aranhas as quelíceras apresentam glândulas de veneno, que ajudam o animal a capturar suas presas. Os pedipalpos, por sua vez, ajudam o animal na alimentação, defesa e reprodução, por exemplo.

Esse grupo não possui antenas, e seu corpo é dividido em cefalotórax e abdome. São representantes dos aracnídeos as aranhas, escorpiões, carrapatos e ácaros.

• Insetos

Insetos possuem corpo dividido em cabeça, tórax e abdome, três pares de patas, um par de antenas e, muitas espécies, um ou dois pares de asas. Nesses animais, observam-se aparelhos bucais que variam entre as espécies e que estão adaptados ao tipo de alimentação, existindo, por exemplo, aparelhos mastigadores, lambedores e sugadores. É o grupo mais diversificado de artrópodes, sendo encontrados em vários lugares distintos, inclusive no ambiente aquático.

Eles apresentam grande importância ecológica e também econômica. As abelhas, por exemplo, são insetos relacionados com a polinização, além de fornecerem importantes produtos, como o mel. Não podemos nos esquecer ainda de que existem insetos vetores de doenças, como é o caso do Aedes aegypti, que é responsável por transmitir a dengue, zika e chikungunya.

Os insetos possuem reprodução sexuada, geralmente, com indivíduos de sexos separados. A fecundação é interna na maioria dos casos. No que diz respeito ao desenvolvimento embrionário, existem espécies que não apresentam metamorfose e aquelas que sofrem transformações (metamorfoses) durante seu desenvolvimento.

A metamorfose em insetos pode ser incompleta ou completa. Na metamorfose incompleta, o jovem (ninfa) apresenta características semelhantes às do adulto. Já na metamorfose completa, o estágio larval é bastante diferente da forma de um indivíduo adulto. A metamorfose incompleta pode ser observada em gafanhotos, enquanto a completa pode ser observada em borboletas.

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• Crustáceos

Os crustáceos apresentam corpo dividido em cefalotórax e abdome e possuem apêndices altamente especializados. Nesses animais é possível observar dois pares de antenas, que são os apêndices mais anteriores. Possuem três ou mais pares de apêndices modificados como peças bucais. No que diz respeito às patas locomotoras, seu número é variável. O exoesqueleto é enriquecido com carbonato de cálcio, formando uma carapaça. Como exemplos de crustáceos, podemos citar caranguejos, camarões, lagostas, lagostins e cracas.

• Quilópodes

Os quilópodes ou centípedes possuem corpo alongado — dividido em cabeça e tronco —, um par de antenas e segmentos no tronco contendo um par de patas. São animais carnívoros e terrestres, além de apresentarem apêndices capazes de injetar veneno para paralisar a presa. As lacraias são um grande exemplo de quilópodes.

• Diplópodes

Diplópodes ou milípedes são animais terrestres que possuem corpo alongado e um par de antenas. Alguns autores consideram o corpo desse animal dividido em cabeça e tronco, enquanto outros consideram a divisão cabeça, tórax e abdome. Seu tronco é formado por dois segmentos fundidos, o que faz com que tenham dois pares de patas por segmento. Esses animais alimentam-se de vegetais. São exemplos de diplópodes os embuás.

Porque o filo Arthropoda se tornou o mais diversificado do planeta?

Que adaptações evolutivas permitiram que os artrópodes fossem tão bem sucedidos?

Que fator permitiu que os artrópodes tivessem tanto sucesso em tantos ambientes distintos?

Quais características permitiram tal sucesso evolutivo e diversidade dos artrópodes?