A ordem Lepidoptera, composta por borboletas e mariposas, é a segunda maior dentro os insetos em quantidade de espécies, com mais de 174 mil descritas pelo mundo. São os principais insetos fitófagos, depois dos coleópteros (os besouros), hospedando desde árvores até os pequenos musgos (angiosperma, gimnosperma, briófitas e pteridófitas). O nome (grego lepis ou lepidos = escamas, e pteron = asas) relaciona-se com a característica de possuir as asas cobertas por escamas. As borboletas se diferenciam das mariposas pelo tipo de hábito, coloração das asas, formato do corpo e cerdas, tipos de antena e posição das asas em repouso. Enquanto borboletas possuem vôo diurno, coloração diversa e cintilante, antenas clavadas, corpo delgado com poucas cerdas, e asas levantadas e fechadas verticalmente ao corpo durante repouso; mariposas possuem vôo noturno, coloração escurecida, salvo exceções, antenas em forma de fio ou pena, corpo volumoso e peludo, e asas estendidas horizontalmente sobre o corpo durante repouso.

Os primeiros lepidópteros surgiram no início do Jurássico, mas a grande diversificação aparentemente ocorreu no Cretáceo Inferior (há 100-130 milhões de anos). Apesar de já existirem grupos de árvores com flores (angiospermas) no Jurássico, e das principais radiações de plantas com flores terem ocorrido junto com a diversificação da ordem, a coevolução entre Lepidoptera e suas plantas hospedeiras ainda é questionado, sobretudo devido à insuficiência de estudos filogenéticos da ordem e das plantas. Os registros fósseis de lepidópteros mais antigos conhecidos têm cerca de 50 milhões de anos e incluem modelos parecidos com alguns dos grupos atuais.

Os lepidópteros são holometábolos (metamorfose completa), ou seja, passam pelos 4 estágios de desenvolvimento: ovo, lagarta (larval), crisálida (pupa) e adulto.

• 1º estágio- ovo: Os ovos variam em formato, coloração, textura, tipo de ornamentação e tamanho. Normalmente esse estágio perdura por alguns dias, mas a ocorrência de diapausa (redução temporário do desenvolvimento e crescimento do animal) em algumas espécies pode estender esse tempo para meses.

• 2º estágio- larva- Constitui a fase de crescimento, que tem início com a eclosão do ovo e saída da larva. As lagartas normalmente passam por 3 a 7 ecdises (processo de muda, eliminação do exoesqueleto), apresentando de 4 a 8 ínstares (estágios entre as mudas). Nessa fase apresentam na cabeça um par de antenas, um aparelho bucal do tipo mastigador (perfeito para a sua alimentação baseada marjoritareamente em folhagens!) e três pares de olhos simples. A coloração varia entre as espécies, o formato do corpo é cilíndrico, contendo ou não cerdas ou espinhos, que podem ou não ser venenosos. Há espécies que podem produzir seda a partir de glândulas sericígenas, glândulas salivares modificadas, usadas para construção de casulos ou abrigos.

  • Alimentação: a maioria são fitófagos, se alimentam inicialmente da casca do ovo, e, posteriormente, de partes vegetais, mas há outros que se alimentam de insetos, tecidos, cereais e grãos.

• 3º estágio- pupa: É o estágio de transformação de larva para adulto. A forma de pupação varia entre as espécies. Há lagartas que constroem casulos e viram pupas lá dentro, outras sofrem a transformação ao ar livre. Os casulos podem ser simples ou elaborados, feitos com seda e secreções do corpo ou acrescidos de materiais do meio, e são encontrados na vegetação ou no solo, pendurados de cabeça para baixo (pupa tipo suspensa) ou fixados ao substrato de cabeça para cima por uma cinta de seda (tipo sucinta). As pupas ou crisálidas são obtectas (apêndices firmemente ligados ao corpo) e possuem diferentes cores e formatos.

• 4º estágio- adulto: Após formação completa dos tecidos adultos e saída do casulo, se houver, inicia-se o quarto estágio, fase adulta. Os machos são menores que as fêmeas, porém são mais coloridos e possuem antenas ornamentais. Os indivíduos possuem um par de antenas, um par de olhos compostos com inúmeras facetas hexagonais (omatídeos), um par de ocelos nem sempre visíveis, três pares de pernas no tórax, dois pares de asas membranosas (asas anteriores mais desenvolvidas), abdômen alongado, segmentado e com aparelho sexual externo. A maioria possui aparelho bucal modificado para sugar (probóscide ou espirotromba), mas há espécies fora do Brasil que são mastigadores. Podem possuir tímpano (estrutura que capta vibrações sonoras e do ar) no tórax e quetosemas (órgãos sensoriais) na cabeça. Possuem corpo, asas e demais apêndices densamente coberto por escamas Os lepidópteros normalmente se adaptam às condições locais de clima e vegetação, podendo ter uma, duas ou mais gerações por ano, dependendo do clima e disponibilidade de recursos alimentares.

  • Alimentação: o tipo de alimentação varia entre os grupos de lepidópteros. Há os que se alimentam de pólen e néctar, outros são detritívoros (se alimentam de restos orgânicos), frugívoros ou hematófagos. Vários grupos vivem da energia armazenada durante a fase larval, nesse caso não se alimentam na fase adulta e possuem o ciclo de vida mais curto que os demais.

Referências:

DUARTE, Marcelo et al. Lepidoptera. In: RAFAEL, José Albertino; MELO, Gabriel A. R.; CARVALHO, Cláudio J. B. de; CASARI, Sônia A.; CONSTANTINO, Reginaldo (ed.). Insetos do Brasil: diversidade e taxonomia. Diversidade e Taxonomia. Ribeirão Preto: Holos, Editora, 2012. Cap. 37. p. 625-682.

HODGES, Ronald W. et al (ed.). Ordem Lepidoptera: borboletas e mariposas. In: TRIPLEHORN, Charles A.; JOHNSON, Norman F.. Estudo dos insetos. 2. ed. São Paulo: Cengage Learning, 2015. Cap. 30. p. 544-610. Tradução da 7ª edição de Borror and Delong’s Introduction to the Study of Insects.

SOUSA, Evie dos Santos de. Borboletas e mariposas. Agência de Informação Embrapa. Disponível em: https://www.agencia.cnptia.embrapa.br/Agencia16/AG01/arvore/AG01_81_911200585235.html. Acesso em: 20 jun. 2020.

A ordem apresenta considerável importância econômica, pois são utilizados na produção e comercialização de seda, no controle biológico para manejo de plantas daninhas, no desenvolvimento de produtos ou patógenos inseticidas, além de serem usados como indicador biológico para monitoramento da diversidade, conservação de ambientes e aproveitamento sustentável de recursos naturais. As lagartas fitófagas, que constituem pragas sérias nas plantações, as cletrófagas (se alimentam grãos armazenados) e as que se alimentam de tecido causam relevantes impactos econômicos nas indústrias. Algumas espécies possuem importância médica por causarem dermatite urticante, periartrite falangeana e síndrome hemorrágica.

Referência:

HODGES, Ronald W. et al (ed.). Ordem Lepidoptera: borboletas e mariposas. In: TRIPLEHORN, Charles A.; JOHNSON, Norman F.. Estudo dos insetos. 2. ed. São Paulo: Cengage Learning, 2015. Cap. 30. p. 544-610. Tradução da 7ª edição de Borror and Delong’s Introduction to the Study of Insects.

Os lepidópteros fazem parte da complexa teia de relações ecológicas que compõe os ecossistemas e, assim como outros insetos, são prestadores de inúmeros serviços ecossistêmicos extremamente relevantes para manutenção e conservação do ambiente natural. Entre esses serviços estão a ciclagem de nutrientes por lagartas desfolhadoras, controle de espécies vegetais por herbivoria, alimentação de sementes, influência na sucessão ecológica e importante participação nas diversas cadeias tróficas servindo com predador, presa e/ou hospedeiros para diferentes microorganismos e fungos. A polinização, responsável por manter a diversidade da vegetação nativa e da produção de alimentos, é um desses serviços fornecidos por borboletas e mariposas em todo o mundo. No cerrado, as mariposas são responsáveis pela polinização de 21% das espécies lenhosas comumente distribuídas.

As interações ecológicas são diversas e variam ao longo da vida dos indivíduos. Os lepidópteros possuem várias estruturas e estratégias de defesa contra predação, como camuflagem (coloração críptica), uso de aleloquímicos tóxicos obtidos de plantas hospedeiras, padrão de cor aposemática (coloração de advertência) como aviso de impalatabilidade ou toxicidade, mimetismo, voos erráticos ou com manobras rápidas, entre outros. Ainda assim, há predadores especializados na captura de borboletas e mariposas, que podem ser predadas ou parasitadas em todos os estágios de desenvolvimento. Quando ovo, vários grupos de lepidópteros podem ser usados por alguns micro-himenópteros parasitóides para desenvolver seu ciclo de vida lá dentro. Podem ser predados por vespas, aranhas, aves, répteis e outros animais, ou parasitados, na maioria, por moscas ou vespas, nas fases de larva (lagarta) e pupa (crisálida), sendo a larval o estágio em que estão mais vulneráveis. Já na fase adulta, são predados por outros animais, como moscas, libélulas, louva-deus, aranhas, anfíbios, aves, morcegos e pequenos mamíferos.

Referências:

CAMARGO, Amabílio José Aires de et al. Mariposas Polinizadoras do Cerrado: identificação, distribuição, importância e conservação: Família Sphingidae (Insecta Lepidoptera). Planaltina, DF: Embrapa Cerrados, 2018. 125 p.

DUARTE, Marcelo et al. Lepidoptera. In: RAFAEL, José Albertino; MELO, Gabriel A. R.; CARVALHO, Cláudio J. B. de; CASARI, Sônia A.; CONSTANTINO, Reginaldo (ed.). Insetos do Brasil: diversidade e taxonomia. Diversidade e Taxonomia. Ribeirão Preto: Holos, Editora, 2012. Cap. 37. p. 625-682.

FREITAS, A. V. L.; MARINI-FILHO, O. J. Plano de Ação Nacional para Conservação dos Lepidópteros Ameaçados de Extinção. Brasília: Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade, ICMBio, 2011. 124 p. (Série Espécies Ameaçadas ; 13).

OLIVEIRA, Paulo Eugênio; GIBBS, Peter Edward; BARBOSA, Ana Angélica. Moth pollination of woody species in the Cerrados of Central Brazil: a case of so much owed to so few?. Plant Systematics And Evolution, [s.l.], v. 245, n. 1-2, p. 41-54, 23 fev. 2004. Springer Science and Business Media LLC. http://dx.doi.org/10.1007/s00606-003-0120-0.

Leitura complementar:

OLIVEIRA, Reisla et al. Polinização por lepidópteros. In: RECH, André Rodrigo et al (org.). Biologia da polinização. Rio de Janeiro: Projeto Cultural, 2014. Cap. 10. p. 235-258.

No Brasil são conhecidas mais de 28 mil espécies de lepidópteros, com mais de 3500 espécies de borboletas já descritas. No Cerrado, existem aproximadamente mil espécies de borboletas e de 5-8 mil de mariposas, dispostas de forma variada entre o mosaico de formações vegetais que compõem o bioma. A diversidade de fitofisionomias proporciona interação entre espécies de ambientes florestais, campestres e savânicos, e essa heterogeneidade ecossistêmica está associada com a alta riqueza de lepidópteros. As formações florestais, em especial, desempenham papel fundamental na manutenção dessa riqueza, pois, além de servirem de abrigo e fonte de alimento, especialmente na seca, são responsáveis pela conexão do Cerrado com outros biomas, que através de florestas de galeria de rios, formam importantes vias de dispersão para espécies, permitindo assim o compartilhamento das faunas com os biomas vizinhos.

No Cerrado 19% das espécies de lepidópteros são endêmicas e essa taxa de endemismo varia entre as regiões e as famílias de borboletas ou mariposas. Alguns exemplos de grupos que apresentam uma taxa relativamente alta são a família de mariposas Saturniidae onde  corresponde a 12.6 %, já dentro da subfamília Riodininae essa porcentagem chega a 24% e na tribo Troidini alcança 47%. Para o Distrito Federal, a taxa de borboletas cerratenses chega a 10%. Um centro de endemismo, chamado Araguaia, é reconhecido na região dos cerrados. Apesar disso, determinar quais espécies são exclusivas (endêmicas) não é tão simples. Há muitas regiões com amostragem insuficiente, existem poucos inventários da fauna e a maioria são concentrados na região central. A distribuição geográfica do bioma não se limita apenas a porção central do Brasil, mas se estende por frações presentes nas faixas de transição, nos outros biomas brasileiros e em outros países da América do Sul, como Paraguai e Bolívia. Sendo assim, mais estudos são necessários para compreendermos com exatidão as várias espécies ainda pouco conhecidas.

Referências:

BROWN JUNIOR, Keith S. et al. Lepidoptera in the Cerrado Landscape and the Conservation of Vegetation, Soil, and Topographical Mosaics. In: OLIVEIRA, Paulo S. et al (ed.). The Cerrados of Brazil: ecology and natural history of a neotropical savanna. Ecology and Natural History of a Neotropical Savanna. New York: Columbia University Press, 2002. Cap. 11. p. 201-222.

CAMARGO, Amabílio José Aires de et al. Mariposas Polinizadoras do Cerrado: identificação, distribuição, importância e conservação: Família Sphingidae (Insecta Lepidoptera). Planaltina, DF: Embrapa Cerrados, 2018. 125 p.

FREITAS, A. V. L.; MARINI-FILHO, O. J. Plano de Ação Nacional para Conservação dos Lepidópteros Ameaçados de Extinção. Brasília: Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade, ICMBio, 2011. 124 p. (Série Espécies Ameaçadas n° 13).

Sumário Executivo do Plano de Ação Nacional para Conservação dos Lepidópteros Ameaçados de Extinção. Brasília: Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade, ICMBio, 2011. 8 p. (Série Espécies Ameaçadas n° 13).

CAMARGO, Amabilio J. Aires; BECKER, Vitor O.. Saturniidae (Lepidoptera) from the Brazilian Cerrado: composition and biogeographic relationships. Biotropica, [s.l.], v. 31, n. 4, p. 696-705, dez. 1999. http://dx.doi.org/10.1111/j.1744-7429.1999.tb00420.x.

PINHEIRO, Carlos E. G. et al. Endemismos e conservação de borboletas (Lepidoptera: Papilionoidea e Hesperioidea) no bioma Cerrado. In: DF. IVONE REZENDE DINIZ. (org.). Cerrado: conhecimento científico quantitativo como subsídio para ações de conservação. conhecimento científico quantitativo como subsídio para ações de conservação. Brasília: Thesaurus Editora, 2010. Cap. 7. p. 223-238.

Leitura complementar:

Santos, Jessie Pereira dos et al. Guia de identificação de tribos de borboletas frugívoras. Cerrado. Brasília: Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade, ICMBio, 2014. 7 p. Disponível em: https://www.icmbio.gov.br/portal/images/stories/comunicacao/publicacoes/Guia_de_Identificacao_de_Borbol etas_Cerrado_versao_final.pdf. Acesso em: 20 de jun. 2020

Os lepidópteros têm demonstrado grande potencial para estudos ecológicos, pois além da diminuição no tempo e custo de obtenção de dados, respondem rapidamente às perturbações ambientais. As borboletas são boas indicadoras de fragmentação do ambiente e são consideradas espécies bandeira (ou espécies guarda-chuva), impactando diretamente na conservação de outros organismos do mesmo ecossistema. Já as mariposas são sensíveis às mudanças ambientais e perturbações antrópicas, sendo boas indicadoras biológicas da qualidade de habitat.

Várias ameaças afetam a manutenção e diversidade de lepidópteros no Cerrado, dentre elas: a urbanização; a destruição, perda ou fragmentação dos habitats naturais, principalmente pela agropecuária convencional; o desmatamento para conversão do bioma em áreas agrícolas e pastagens associado ao uso insustentável da terra e a aplicação intensiva de agrotóxicos; degradação e poluição dos solos e das água; e as queimadas ilegais. Algumas consequencias dessas ameaças são: desequilíbrio nas relações ecológicas (favorecendo o surgimento de pragas, por exemplo); alteração física do ecossistema (clima, umidade, queimadas); inclusão de espécies invasoras e perda de diversidade biológica. A previsão exata das consequências causadas por essas alterações nesses ecossistemas é quase impossível de ser medida, pois  a rede de interações existentes é muito complexa, sendo assim, a conservação dos lepidópteros depende diretamente da manutenção dos ecossistemas associados às espécies.

O Cerrado é o segundo bioma com maior número de espécies de invertebrados (continentais) ameaçados de extinção, com 67 espécies na lista, sendo 8 lepidópteros aproximadamente. Destes, 7 são endêmicos do Brasil, e possivelmente 3 endêmicos do Cerrado. Porém, é provável que esse número seja bem maior, considerando que apenas 20% da cobertura original do bioma continua intacta, que o Brasil está entre os países mais ricos em Lepidoptera do mundo e que falta conhecimento sobre diversas espécies do Cerrado e dos outros biomas brasileiros.

Tabela 1. Espécies ameaçadas de lepidópteras encontradas no Cerrado. Categorias de risco de extinção: em Perigo = EN, criticamente em perigo = CR e vulnerável = VU (ICMBio, 2018).

Referências:

BRAGA, L.; DINIZ, I. R.. Importance of Habitat Heterogeneity in Richness and Diversity of Moths (Lepidoptera) in Brazilian Savanna. Environmental Entomology, [s.l.], v. 44, n. 3, p. 499-508, 26 mar. 2015. Oxford University Press (OUP). http://dx.doi.org/10.1093/ee/nvv026.

CAMARGO, Amabílio J. Aires de; SCHMIDT, Karen. Efeitos da Fragmentação Sobre a Diversidade de Saturniidae (Lepidoptera) em Isolados Naturais e Antrópicos de Cerrado. Planaltina, DF: Embrapa Cerrados, 2009. 30 p. (Embrapa Cerrados. Boletim de pesquisa e desenvolvimento, 239). Disponível em: http://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/handle/doc/661441. Acesso em: 01 jul. 2020.

DEVRIES, Philip J. et al. Species diversity in vertical, horizontal, and temporal dimensions of a fruit-feeding butterfly community in an Ecuadorian rainforest. Biological Journal Of The Linnean Society, [s.l.], v. 62, n. 3, p.         343-364,       nov.       1997.                Oxford      University    Press            (OUP). http://dx.doi.org/10.1111/j.1095-8312.1997.tb01630.x.

FREITAS, A. V. L.; MARINI-FILHO, O. J. Plano de Ação Nacional para Conservação dos Lepidópteros Ameaçados de Extinção. Brasília: Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade, ICMBio, 2011. 124 p. (Série Espécies Ameaçadas n° 13).

Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade. 2018. Livro Vermelho da Fauna Brasileira Ameaçada de Extinção: Volume VII – Invertebrados. In: Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade. (Org.). Livro Vermelho da Fauna Brasileira Ameaçada de Extinção. Brasília: ICMBio. 727p.

KLINK, Carlos A.; MACHADO, Ricardo B.. Conservation of the Brazilian Cerrado. Conservation Biology, [s.l.], v. 19, n. 3, p. 707-713, jun. 2005. Http://dx.doi.org/10.1111/j.1523-1739.2005.00702.x.

OLIVEIRA, Laura Braga de. Importância das fitofisionomias e estações climáticas na distribuição espacial e temporal de mariposas noturnas (Lepidoptera: Arctiinae, Saturniidae e Sphingidae) no Parque Estadual dos Pireneus, GO. 2014. 166 f., il. Tese (Doutorado em Ecologia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2014.

PEREIRA, S.; REZENDE, W. M. A.; CÂMARA, J. T. Borboletas (Lepidoptera: Papilionoidea e Hesperioidea) da Reserva Biológica do Gurupi, Maranhão, Brasil. EntomoBrasilis, v. 11, n. 2, p. 124-138, 31 Aug. 2018. https://doi.org/10.12741/ebrasilis.v11i2.759.

UEHARA-PRADO, M.; BROWN, K.S.; FREITAS, A.V.L.. Species richness, composition and abundance of fruit-feeding butterflies in the Brazilian Atlantic Forest: comparison between a fragmented and continuous landscape. Global Ecology and Biogeography, v. 16, n. 1, p. 43-54, dez. 2006. https://doi.org/10.1111/j.1466-8238.2006.00267.x

Como uma unidade de pesquisa ecorregional, a Embrapa Cerrados vem acumulando, desde a sua criação, em 1975, informações fundamentais sobre a biodiversidade entomológica do Bioma Cerrado.

A Unidade detém sob sua responsabilidade uma coleção representativa de insetos do Cerrado e de outros biomas, com aproximadamente 100 mil exemplares e 25 mil espécies, inclusive Tipos (espécime usado para a descrição de uma espécie) e Parátipos (espécimes citados na descrição original de uma espécie), reunindo grande quantidade de dados georreferenciados sobre a maioria das Ordens de insetos, com amostragens realizadas em mais de 120 localidades.

O laboratório vinculado à Coleção Entomológica (LCE), além das atividades de curadoria e gestão da coleção, desenvolve atividades de pesquisa sobre pragas, biodiversidade, Taxonomia, distribuição geográfica, morfologia, biologia, plantas hospedeiras e serviços ambientais, especialmente polinização.

Acervo

O acervo da Coleção Entomológica (CE) da Embrapa Cerrados conta atualmente com cerca de 100 mil exemplares e 25 mil espécies de insetos distribuídos em 17 ordens e 181 famílias. Esses números são constantemente alterados devido a novos espécimes que são incorporados.

A CE visa reunir informações referentes à fauna entomológica com seus dados associados, tais como local e época de ocorrência, biologia e controle biológico. Os espécimes, devidamente catalogados, servem como suporte ao desenvolvimento de várias pesquisas.

Pesquisas realizadas com suporte da Coleção Entomológica (CE)

• Caracterização da biodiversidade do Cerrado;
• Estudos sobre o impacto ambiental, utilizando insetos como indicadores;
• Estudos de morfologia;
• Controle biológico de pragas;
• Distribuição geográfica;
• Taxonomia;
• Efeitos da fragmentação de habitats sobre as populações de insetos;
• Serviços ecossistêmicos.

Principais atividades do Laboratório ligado à CE

• Coleta de insetos no campo;
• Curadoria;
• Catalogação e identificação de insetos;
• Cria em laboratório para estudos da biologia;
• Alimentação e manutenção de banco de dados;
• Atendimento a estudantes e pesquisadores;
• Treinamento em entomologia para estudantes, professores e pesquisadores.

Tabela – Insetos depositados na Coleção Entomológica  (números aproximados)

Embrapa Cerrados – Coleção entomológica da Embrapa Cerrados, https://www.embrapa.br/cerrados/colecao-entomologica/, acessado em (04 de janeiro de 2020).  

• Mariposas polinizadoras do cerrado: identificação, distribuição, importância e conservação.
  Autores: CAMARGO, A. J. A. de; CAMARGO, W. R. F. de; CORRÊA, D. do C. V.; VILELA, M. de F.; AMORIM, F. W.
  Ano de publicação: 2018
  Link para download: https://www.embrapa.br/busca-de-publicacoes/-/publicacao/1100313/mariposas-polinizadoras-do-cerrado-identificacao-distribuicao-importancia-e-conservacao