Ciclo Circadiano para Nauphoeta cinerea (Olivier, 1789) (Blattodea,
Blaberidae) em condições climatizadas de laboratório
Circadian cycle for Nauphoeta cinerea (Olivier, 1789) (Blattodea, Blaberidae)
in laboratory conditions
DOI:10.34117/bjdv6n9-103
Recebimento dos originais: 01/08/2020 Aceitação para publicação: 04/09/2020
Anna Clara Balbina Silva
Mestranda em Ciência e Tecnologia Ambiental pela Universidade Federal do Triângulo Mineiro
Instituição: Universidade Federal do Triângulo Mineiro
Endereço: Av. Frei Paulino, 30. Uberaba - MG, Brasil. CEP 38025-180 E-mail: annaclara1996@live.com
Afonso Pelli
Doutor em Aquicultura pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho Instituição: Universidade Federal do Triângulo Mineiro
Endereço: Av. Frei Paulino, 30. Uberaba - MG, Brasil. CEP 38025-180 E-mail: afonso.pelli@uftm.edu.br
RESUMO
A evolução das baratas foi propiciada pelo seu ajuste ao meio ambiente em diversos aspectos, sendo eles anatômicos, fisiológicos e comportamentais. No decorrer do processo evolutivo alguns fatores, como o ciclo claro/escuro, tornaram-se fundamentais para o processo de adaptação. Grande parte das baratas, apresentam atividade noturna, se escondendo durante o dia em locais protegidos de luminosidade, geralmente são espaços estreitos, nos quais esses insetos se agrupam e onde realizam as posturas. Os ciclos circadianos regulam diversos processos biológicos dos seres vivos e nos permitem conhecer singularidades de cada grupo. O objetivo do presente estudo foi observar o ciclo circadiano da barata Nauphoeta cinerea. Foram utilizados três indivíduos, sendo dois marcados com corretivo líquido à base de água (New Magic®), e um desses com tinta azul e o outro sem marcação, foi mantido em uma caixa plástica, cuja tampa foi retirada e colocada um sombrite, o fundo da caixa foi dividido em quatro quadrantes numerados, com alimento e água disponível, e acompanhados por um período de 24 horas. Ao longo do estudo os resultados mostraram uma flutuação assimétrica, evidenciando maior atividade dos indivíduos no período noturno, com maiores picos de atividades em algumas horas reafirmando assim o hábito de serem insetos noturnos.
Palavras-chave: Blattaria, Barata-salpicada, Barata-lagosta, Ritmo circadiano, Relógio biológico. ABSTRACT
The evolution of cockroaches was brought about by its adjustment to the environment in several aspects, which are anatomical, physiological and behavioral. During the evolutionary process, some factors, such as the light / dark cycle, became fundamental for the adaptation process. Most of the cockroaches have nocturnal activity, hiding during the day in places protected from light, generally they are narrow spaces, in which these insects are grouped and where they lay. Circadian cycles regulate various biological processes of living beings and allow us to know the singularities of each group. The aim of the present study was to observe the circadian cycle of the cockroach Nauphoeta cinerea. Three individuals were used, two marked with water-based liquid concealer (New Magic®),
and one of these with blue paint and the other without marking, was kept in a plastic box, whose lid was removed and a sombrite was placed, the The bottom of the box was divided into four numbered quadrants, with food and water available, and monitored for a period of 24 hours. Throughout the study, the results showed an asymmetrical fluctuation, showing greater activity of individuals at night, with greater peak activity in a few hours, thus reaffirming the habit of being nocturnal insects.
Keywords: Blattaria, Speckled cockroach, Lobster cockroach, Circadian rhythm, Biological clock.
1 INTRODUÇÃO
Blattaria é a ordem de insetos no qual as baratas são pertencentes, são encontradas nas regiões tropical e subtropical, com poucas espécies em regiões temperadas (RAFAEL et al., 2012). São julgadas como sendo um dos mais antigos, grupos de insetos descritos desde o Carbonífero Inferior, existem registros de cerca de 300 milhões de anos que confirmam a presença desse grupo (VRSANSKY et al., 2017; SENDI et al., 2017). Esses registros foram identificados pelos vestígios deixados por suas asas, no qual as nervuras de suas asas foram preservadas (LEE, 2016; EVANGELISTA et al., 2017).
Todas as famílias apresentam ampla distribuição e apenas as subfamílias são restritas a certos continentes, a maioria das espécies é noturna, ativa desde o entardecer até por volta de meia noite, embora existam algumas espécies diurnas no folhiço terrestre de florestas (SNYDER et al., 2017). Para algumas espécies, o hábitat de refúgio durante o dia não é o mesmo que o hábitat utilizado para forragear durante a noite (por exemplo, espécies de Lamprobatta), que se refugiam em troncos mortos no solo e forrageiam no folhiço (SANTOS, et al., 2019).
Não possuem uma importância suficiente para a agricultura, entretanto, algumas espécies são notáveis para área sanitária, (AKBARI et al., 2015) devido à sua capacidade de se adaptarem as áreas urbanas assim, ocasionando danos as indústrias alimentícias e têxteis e, ainda, sendo vetores mecânicos de doenças (ROMEIRO et al., 2015).
As baratas, no geral, mostram maior atividade no período noturno, repousando e se escondendo durante o dia, em locais protegidos da luminosidade, possuindo espaços estreitos, nos quais se acomodam quase sempre em grupos e onde também realizam suas posturas (LUCAÑAS, 2018).
As baratas domésticas compartilham as características comuns de serem pequenas, noturnas, rápidas, gregárias e resistentes ao ressecamento, características dentro da amplitude das variações observadas para todas as espécies (HIROKI et al., 2017; NASIRIAN et al., 2019).
A espécie Nauphoeta cinerea, popularmente conhecida por barata-salpicada, pertencente à família Blaberidae, é nativa do Leste da África. Sua atual distribuição abrange as regiões tropicais do mundo, conseguiram colonizar outros continentes através de navios, incluindo América do Sul (Brasil e Estados Unidos), além do Equador (México, Cuba, Ilhas Galápagos), na Europa (Dinamarca) e
também na Ásia (Índia) (SALAZAR et al.,2018; SILVA et al., 2019). São insetos noturnos, higrófilos e termófilos. Ainda que sejam uma espécie sinantrópica, estudos não comprovaram que são vetores mecânicos de doenças para o homem (KATOH et al., 2017).
Esta espécie habita áreas urbanas como jardins, mas também, podem ser encontradas em baixo da serapilheira em florestas, no seu habitat natural (MAKAYASA et al., 2018). Os adultos chegam a medir entre 25-29 mm de comprimento, apresentam a cor acinzentada matizada, e possuem as asas manchadas e não cobrem o abdômen (LIZÉE et al., 2017). Vivem aproximadamente 1 ano, com a realização de 8 ecdises em média nesse período. Apresentam metamorfose incompleta, passando pelos estágios de ovo, ninfa e adultos, com a ausência do estágio imóvel (pupa) (SANTOS, et al., 2019).
A evolução das baratas foi propiciada pelo seu ajuste ao meio ambiente em diversos aspectos, sendo eles anatômicos, fisiológicos e comportamentais. No decorrer do processo evolutivo alguns fatores, como o ciclo claro/escuro, tornaram-se fundamentais para o processo de adaptação (MASUOKA et al., 2018).
Ritmos circadianos ou ciclos circadianos são ritmos internos ao organismo que ajustam diferentes processos biológicos, em um intervalo de 24 horas. Através desta ritmicidade biológica, é possível conhecer a biologia de cada ser vivo (SANTOS et al., 2019).
Este trabalho teve como objetivo observar à barata Nauphoeta cinerea durante um período de 24 horas com o intuito de se elucidar o seu ciclo circadiano.
2 MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido no Laboratório de Ecologia & Evolução Nico Nieser do Departamento de Patologia, Genética e Evolução da Universidade Federal do Triângulo Mineiro em Uberaba/MG; no dia 13 de maio de 2019.
Foram utilizados três indivíduos, sendo dois marcados com corretivo líquido à base de água (New Magic®), e um desses com tinta azul, e o outro sem marcação. Estes foram adquiridos de matrizes já existentes no laboratório. O indivíduo um ficou sem marcação, o indivíduo dois foi marcado no pronoto com a cor branca e o indivíduo três marcado na parte posterior do corpo com a cor azul. O biotério apresenta condições que tenta reproduzir o habitat dos animais, com controle de fotoperíodo, 12 horas claro/escuro utilizando timer temporizador, a temperatura permanece abaixo de 26-27°C, e sem controle da umidade, foram mantidos em caixas de plástico 30 cm x 20 cm, com pouca serragem no fundo cuja tampa foi retirada e colocada um sombrite transparente, possibilitando a circulação de ar e a visualização dos indivíduos; foi passada vaselina sólida nos bordos superiores da caixa para evitar que as baratas subissem.
O grupo de estudo criou uma metodologia para acompanhar a atividade da espécie durante as observações. No fundo da caixa foram demarcados quatro quadrantes numerados, cada um dos quadrantes possuía um recipiente com algodão e água (Figura 1). O alimento utilizado foi ração de peixe granulada da Guabi® 33% de proteína bruta, disposta sobre a serragem. Foi realizado um registro por amostragem de tempo, quantificado a frequência que o evento mudança de quadrantes ocorria, e os registros comportamentais foram transcritos para uma planilha. A caixa foi observada uma vez a cada hora, num período de 24 horas; e anotado o número do quadrante e qual indivíduo estava. Quando o indivíduo se encontrava no meio da divisão de um quadrante e outro era considerado o quadrante em que a cabeça estava localizada.
Figura1 - Caixa de experimentação utilizada durante observação do ciclo nictemeral de Nauphoeta cinerea (Olivier,
1789) em condições controladas de laboratório.
Para análise dos dados foi utilizado o princípio das variações assimétricas. Ou seja, quando o animal altera o quadrante da observação anterior, um ponto ou “rank” é acrescentado ao perfil do comportamento. Quando permanece no mesmo quadrante que a observação anterior, um ponto é retirado.
3 RESULTADO E DISCUSSÃO
Ao longo do estudo os resultados mostraram uma flutuação assimétrica, evidenciando maior atividade dos indivíduos no período noturno, os indivíduos tiveram uma diminuição da atividade que começou no período da manhã às 08h00min, no período entre 10h00min e 15h00min ficaram inativos e tiveram um breve pico de atividade entre 16h00min e 18h00min. Os indivíduos retornaram à atividade as 19h00min e os períodos mais ativos foram às 20h00min e entre 22h00min e 00h00min e às 03h00min (Figura 2).
Figura 2 - Ciclo circadiano de Nauphoeta cinerea (Olivier, 1789) em condições controladas de laboratório, na cidade de
Uberaba/MG.
Grande parte das baratas, apresentam atividade noturna, se escondendo durante o dia em locais protegidos de luminosidade, geralmente são espaços estreitos, nos quais esses insetos se agrupam e onde realizam as posturas (BEASLEY‐HALL et al., 2018).
Em estudo semelhante com a barata de Madagascar, Gromphadorhina portentosa (Schaum, 1853) Blattaria pertencente à família Blaberidae, percebeu-se correlação direta na quantidade de luz no ambiente e no padrão de atividade, sendo que o período de maior atividade foi noturno (HARRISON et al., 2016; SIMON et al., 2018).
Através do ajuste da luminosidade, independente do período é possível perceber que as baratas apresentam padrões para o ciclo circadiano, em outro estudo com Periplaneta americana (Linnaeus, 1758) (Blattodea, Blattidae) observou-se que um novo ritmo pode ser induzido, desde que nem o período escuro nem o claro seja inferior a 2 horas de duração (MARQUES et al., 1999).
A barata oriental, Blatta orientalis, (Linnaeus, 1758) Blattaria pertencente à família Blattidae, foi observado que quando a temperatura e a umidade não variam durante o dia e outros fatores são mantidos constantes, a atividade da barata pode ser concentrada em qualquer metade do dia desejada, simplesmente ajustando adequadamente o tempo de início da metade do período claro e da metade do período escuro (MILLS, 2012).
O responsável pela oscilação de direção, que interpõe ritmos locomotores circadianos nas baratas, encontra-se no protocerebro do cérebro. Indicando que os lobos ópticos são essenciais nesse sistema circadiano e que esse controle da ritmicidade é realizado por canais elétricos, e não hormonais (MARQUES et al., 1999).
4 CONCLUSÕES
Diversas variáveis ambientais, como intensidade luminosa variam de forma cíclica e previsível, resultando em ciclos ambientais, dentre os quais os mais evidentes são aqueles com período de 24 horas, decorrentes da rotação da Terra;
No caso da maioria das baratas, para sobreviver e garantir sucesso reprodutivo no ambiente é importante que seus processos fisiológicos e comportamentais ocorram em fases específicas de cada ciclo, ou seja, que eles sejam expressos de forma rítmica e sincronizada com os ciclos ambientais. No presente estudo foi observado que os indivíduos apresentaram maior atividade no período escuro, reafirmando assim o hábito noturno.
REFERÊNCIAS
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