Nematoides de vida livre - Parte 1

Apresentação para o o curso "Utilização de nematoides para o monitoramento da qualidade do solo", ministrado ao Programa de Pós-graduação da Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Campus de Marechal Cândido Rondon, em abril de 2016.

1. Marechal Cândido Rondon, 26 de abril de 2016
Utilização de nematoides para
monitoramento da qualidade do solo
Parte 1 – Conceitos e taxonomia
Dr. Giovani de Oliveira Arieira

2. Introdução e conceitos
    - O ecossistema do solo e sua biota
    - Bioindicadores
    - Nematoides do solo como bioindicadores
Como trabalhar com nematoides bioindicadores
    - Amostragem
    - Extração
    - Identificação
Grupos tróficos da comunidade de nematoides
   - Anatomia de nematoides
   - Estrutura e função dos grupos tróficos de nematoides do solo
    
    
ESTRUTURA DO CURSOESTRUTURA DO CURSO

3. NEMATOIDES BIOINDICADORESNEMATOIDES BIOINDICADORES

4. Solo: serviços ecossistêmicos
Purificação e Purificação e 
suprimento hídricosuprimento hídrico
Habitat de organismosHabitat de organismos
Meio pra o crescimento Meio pra o crescimento 
vegetalvegetal
Substrato para as atividades Substrato para as atividades 
humanashumanas
Ciclagem de nutrientes Ciclagem de nutrientes 
e resíduos vegetaise resíduos vegetais

5. Qualidade e sanidade dos solos
 Indicadores são atributos que medem ou
refletem o status ambiental ou a condição de
sustentabilidade de um ecossistema, podendo
ser classificados como físicosfísicos, químicosquímicos e
biológicosbiológicos

6. Qualidade e sanidade dos solos
 Bioindicadores
• Processo biológico
• Espécie(s);
• Componentes de comunidades;

7. Biota do solo
Microbiota
Macrobiota
–Microfauna
–Mesofauna
–Macrofauna
 Rotíferos
 Enquitreídeos
 Nematoides

8. Os trabalhos de Procter

9. Larga distribuição
Adaptado de: H. Ferris - Nemaplex, University of California

10. Ambientes extremos

11. Abundância

12. Importância em processos do solo
Efeito regulador sobre populações microbianas;
Regulação  das  taxas  de  transformações 
(ciclagem  de  nutrientes  e  decomposição  da 
matéria orgânica);
 Transporte de microrganismos;
 Manutenção do nível ótimo de nutrientes para a 
microbiota;

13. Posição-chave na cadeia trófica
NEMATOIDE
S
NEMATOIDES
NEMATOIDES

14. CO
2
Carboidratos e 
proteínas
Carboidratos e 
aminoácidos
bactérias
nematoides
fungos
CO
2
NH
3
NO
3
protozoa
nematoides
nematoides
artrópodes
fungos
artrópodes
nematoides
NH
3
NH
3
CO
2
CO
2
outros
organismos

15. Roots
Detritus
Phytophagous
Nematodes
Saprophytic
Fungi
Bacteria
Collembolans
Noncrypto-
stigmatic Mites
Cryptostigmatic
Mites
Fungivorous
Nematodes
Bacteriophagous
Nematodes
Bacteriophagous
Earthworms
Mites
Flagellates
Amoebae
Predaceous
Nematodes
Predaceous
Mites
Predaceous
Collembolans
Nematode
Feeding Mites
Relações entre guildas funcionais
Fonte: NEMAPLEX

16. Estrutura e função

17. Sensíveis a perturbações
ALTERAÇÕES
NATURAIS
ALTERAÇÕES
CLIMÁTICAS
ALTERAÇÕES
ANTRÓPICAS
Efeitos ABIÓTICOS
• Temperatura
• Umidade
• Aeração
• Textura
• Química
Efeitos BIÓTICOS
• Relação presa:predador
• Recursos alimentares
• Capacidade adaptativa
NEMATOIDESNEMATOIDES
 Densidade
 Diversidade
Adaptado de Ferris (2010)

18. Sensíveis a perturbações
ALTERAÇÕES
NATURAIS
ALTERAÇÕES
CLIMÁTICAS
ALTERAÇÕES
ANTRÓPICAS
Efeitos ABIÓTICOS
• Temperatura
• Umidade
• Aeração
• Textura
• Química
Efeitos BIÓTICOS
• Relação presa:predador
• Recursos alimentares
• Capacidade adaptativa
NEMATOIDESNEMATOIDES
 Densidade
 Diversidade
Adaptado de Ferris (2010)
NÃO MIGRAM DE
CONDIÇÕES
ESTRESSANTES

19. Respostas variadas
Indicadores  
Basais
Cephalobidae, Aphelenchidae
•Ciclo de vida médio
•Corpo pequeno
•Tolerantes a estresse
•Adaptação alimentar
•Presentes em todos solos
Indicadores de 
Enriquecimento
Rhabditidae, Panagrolaimidae
Ciclo de vida curto
Corpo Peq./Med.
Alta fecundidade
Ovos pequenos
Larga amplitude
Oportunistas
Condições de distúrbio
Indicadores de 
Estrutura
Aporcelaimidae, Nygolaimidae
•Ciclo de vida longo
•Corpo grande
•Baixa fecundidade
•Ovos grandes
•Sensíveis a estresse
•Baixa amplitude
•Condições estaveis

20. Amostragem, extração e identificação

21. Amostragem
OBJETIVOS DO ESTUDO
ASPECTOS BIOLÓGICOS

22. Amostragem
1. OBJETIVOS DA AMOSTRAGEM
A. Risco de perdas
i) Determinação de presença ou ausência
ii) Determinação de abundância populacional relativa ou 
absoluta
iii) Determinação de padrões de distribuição espacial
B. Estudos de fauna
i) Estrutura de comunidades e análise de ecossistemas
ii) Impacto e qualidade ambiental  marcadores
iii) Coleções

23. Heterogeneidade ambiental
Zonas e
Gradientes:
textura
estructura
temperatura
água
O
2
CO
2
NO
3
NH
4
minerais
Cadeia alimentar do solo – Efeitos ambientais 
sobre a estrutura
Metacomunidades separadas?
Adaptado de Ferris - NEMAPLEX

24. Amostragem
2. ASTECTOS BIOLÓGICOS E ECOLÓGICOS
A. Fatores de afetam a microdistribuição
i) Estratégia de vida
a. Alimentação ou parasitismo
b. Comportamento reprodutivo
c. Motilidade
d. Estratégias de sobrevivência
ii) Distribuição alimentar
a. Distribuição dos cultivos
b. Morfologia radicular
iii) Necessidades ambientais
a. Umidade
b. Temperatura
iv) Inimifos naturais

25. Amostragem
2. ASPECTOS BIOLÓGICOS E ECOLÓGICOS
B. Fatores de afetam a macrodistribuição
i) Histórico de uso do solo
a. Hospedabilidade de cultivos anteriores
b. Sequência de cultivos
c. Arrajo espacial dos cultivos anteriores
ii) Tempo de infestação
a.  Tempo para dispersão
iii) Condições edáficas
a.  Textura do solo
iv) Padrões de drenagem do solo
a. Níveis de umidade do solo
b. Aeração do solo

26. Extração

27. Extração
A. Manutenção dos nematoides vivo
i) Armazenamento das amostras
B. Acesso aos nematoides
i) Torrões devem ser quebrados
ii) Estruturas formadas no solo
C. Otimização das condições de extração
i) Temperatura adequada para
movimentação
D. Padronização das técnicas
i) Motilidade do nematoide
ii) Tamanho do nematoide
iii) Eficiência da técnica

28. Contagem e identificação

29. IDENTIFICAÇÃO IDENTIFICAÇÃO

30. FORMA GERAL DO CORPOFORMA GERAL DO CORPO
Nematoide  do grego nematis: em forma de fio
Verme tubular alongado, no geral fusiforme ou
subcilíndrico, às vezes muito fino e longo (filiforme) ou
com corpo aberrante (periforme, limoniliforme, etc).

31. FORMA GERAL DO CORPOFORMA GERAL DO CORPO
Fonte: Agrios (2005)

32. ESTRUTURA GERAL DO CORPOESTRUTURA GERAL DO CORPO
Corpo dividido em 3 regiões:
•Esofagiana
•Intestinal
•Caudal

33. ESTRUTURA GERAL DO CORPOESTRUTURA GERAL DO CORPO
Musculatura
Pseudoceloma
Parede do corpo
Tubo digestivo
Cutícula
Hipoderme
Cél. musculares

34. PAREDE DO CORPOPAREDE DO CORPO
Cutícula:
–Revestimento;
–Permeabilidade seletiva;
–Crescimento.
Hipoderme:
–Formação das células da cutícula
Células musculares:
–Camada matriz
–Locomoção
Epiderme

35. ESTRUTURA GERAL E PAREDE DO CORPOESTRUTURA GERAL E PAREDE DO CORPO
Cutícula
Hipoderme
Músculos somáticos
Campos laterais
Corda ventral
Corda dorsal
Pseudoceloma

36. ABERTURA ORALABERTURA ORAL
C.H. Hopper
Boca
Papilas (órgãos sensitivos)
Lábios

37. ABERTURA ORALABERTURA ORAL
Scutellonema sp. e Paratrichodorus sp. Fonte: Perry e Moens, 2006.

38. ESTOMAESTOMA
Fitoparasitas e fungívoros
U. Zunke J.D. Eisenback U. Zunke

39. ESTOMAESTOMA
U. Zunke
J.D. Eisenback
Bacteriófagos

40. ESTOMAESTOMA
J.D. Eisenback
U. Zunke
Carnívoros

41. ESTOMAESTOMA
J.D. Eisenback
U. Zunke
Onívoros ou fitoparasitas

42. ESTOMA: estiletesESTOMA: estiletes
Odontoestílico (odontoestilete):
Deriva-se de um dente e consiste de uma estrutura
caniculada com a extremidade anterior cortada em
bisel.
Estomatostílico (estomatoestilete):
Possuem três partes: uma parte anterior cônica, uma
haste cilíndrica que termina em trê nódulos basais e
músculos basais que permitem sua movimentação.

43. ESTOMA: estilete odontostílicoESTOMA: estilete odontostílico
U. Zunke
Odontostilete
Odontóforo
(extensão do
estilete)
Procorpo
do esôfago
Região
basal do
esôfago
Lúmen do
esôfago

44. ESTOMA: estilete odontostílicoESTOMA: estilete odontostílico
Longidorus sp. Foto: U. Zunke
Odontostilete
“Anel guia”

45. ESTOMA: estilete odontostílicoESTOMA: estilete odontostílico
Xiphinema index. Foto: U. Zunke
Odontostilete
“Anel guia”

46. ESTOMA: estilete odontostílicoESTOMA: estilete odontostílico
Trichodorus sp. com estilete curvado. Foto: U. Zunke

47. ESTOMA: estilete estomatostílicoESTOMA: estilete estomatostílico
J.D. Eisenback
Parte anterior cônica
Haste cilíndrica
Nódulos basais
Musculatura para movimentação

48. Músculos protetores
do estilete
Epiderme
Cutícula
Canal esofágico

49. ESTOMA: estilete estomatostílicoESTOMA: estilete estomatostílico
J.D. Eisenback
Nódulos
basais
Estilete
estomatostílico

50. ESTOMA: estilete estomatostílicoESTOMA: estilete estomatostílico
Mesocriconema sp. Foto: J. D. Eisenback

51. ESTOMA: estilete estomatostílicoESTOMA: estilete estomatostílico
Belanolaimus longicaudatus. Foto: J. D. Eisenback

52. ESÔFAGOESÔFAGO
Órgão de formato e constituição muito variável.
Dorilaimoide (ordem Dorylaimida): constituído de duas
partes cilíndricas, diferenciadas em procorpo e região basal.
Tilencoide (subordem Tylenchina): formado por procorpo,
metacorpo (bulbo mediano), ístmo e região basal.
Afelencoide (subordem Aphelenchina): formado por
procorpo e metacorpo, com ístmo reduzido ou ausente e glândulas
formam um apêndice diretamente do metacorpo.
Rhabditoide (subordem Rhabditina): constituído de
procorpo, ístmo e região basal.

53. Estilete
Metacorpo ou
bulbo mediano
Poscorpo ou glândulas
esofagianas
Ístmo
Procorpo
Esôfago tilencoide
Observamos:
Mesocriconema ≈ 60 ciclos/minuto
Paratylenchus > 200 ciclos/minuto

54. Esôfago tilencoide (Esôfago tilencoide (DitylenchusDitylenchus))
U. Zunke

55. Esôfago tilencoide (Esôfago tilencoide (BelonolaimusBelonolaimus))

56. Esôfago afelencoide (Esôfago afelencoide (AphelenchoidesAphelenchoides))

57. Esôfago dorilaimoide (Esôfago dorilaimoide (LongidorusLongidorus))
U. Zunke

58. Esôfago rhabditidoide (Esôfago rhabditidoide (RhabditisRhabditis))

59. CUTÍCULACUTÍCULA
Estrutura superficial da cutícula de nematoides. Fonte:
Perry e Moens, 2006.

60. CUTÍCULA: ESTRIASCUTÍCULA: ESTRIAS
Estrias transversais
Campo lateral
J.D. Eisenback

61. CUTÍCULA: ESTRIASCUTÍCULA: ESTRIAS
M.A. McClure
Campo lateral
com 3 linhas

62. CUTÍCULA: ESTRIASCUTÍCULA: ESTRIAS
M.A. McClure
Campo lateral em Meloidogyne sp.
Elise Schidlowski
Elise Schidlowski

63. CUTÍCULA: ANELAÇÕESCUTÍCULA: ANELAÇÕES
Kathy Merrifield

64. Nematoda
Enoplea Chromadorea
Enoplia Dorylaimia Chromadoria
Enoplida Dorylaimida Rhabditida
Triplonchida Mermithida Plectida
Mononchida Araeolaimida
Dioctophymatida Monhysterida
Trichinellida Desmodorida
Isolaimida Desmoscolecida
Muspiceida Chromadorida
Marimerthida
CLASSIFICAÇÃO ATUAL DOS NEMATOIDES
Fonte: De Ley & Blaxter, 2002; NEMAPLEX
Enoplea: Esôfafo cilíndrico ou “bottle-shaped”
Chromadorea: Esôfago dividido em bulbos

65. Configuração do esôfago
Enoplea Chromadorea
cardia
istmo
intestino
odontoestilete
cavidade
buccal
setas
dente
estilete
procorpo
região basal
procorpo
bulbo
mediano
Região
basal

66. Enoplea
Enoplia Dorylaimia
Enoplida Triplonchida Dorylaimida Mononchida
Belbolla sp.
Mermithida
Trichinellida
Mermis sp.
Trichuris sp.

67. Chromadorea
Chromadoria
Chromadorida
Desmodorida
Monhysterida
Rhabditida

68. Dentes – móveis e imóveis
Enoplea
Chromadorea
cone
base
n
ó
d
u
l o
s
estilete

69. IDENTIFICAÇÃO DE GRUPOS IDENTIFICAÇÃO DE GRUPOS
TRÓFICOSTRÓFICOS

70. NEMATOIDES FITOPARASITASNEMATOIDES FITOPARASITAS

71. Nematoda
Enoplea Chromadorea
Enoplia Dorylaimia Chromadoria
Enoplida Dorylaimida Rhabditida
Triplonchida Mermithida Plectida
Mononchida Araeolaimida
Dioctophymatida Monhysterida
Trichinellida Desmodorida
Isolaimida Desmoscolecida
Muspiceida Chromadorida
Marimerthida
PRINCIPAIS FAMÍLIAS DE NEMATOIDES FITOPARASITAS
classe (ea)
subclasse (ia)
ordem (ida)
subordem (ina)
superfamilia (oidea)
familia (idae)
subfamilia (inae)
Fonte: De Ley & Blaxter, 2002; NEMAPLEX
Triplonchida
Trichodoridae
Dorylaimida
Longidoridae
Rhabditida
1. Aphelenchoididae,
Aphelenchidae
2. Criconematidae
3. Anguinidae, Dolichodoridae,
Heteroderidae, Hoplolaimidae,
Pratylenchidae, Tylenchidae

72. Estiletes diferentes
Que hábitos de alimentação
sugerem?

73. Estiletes estomatostílicos
(Rhabditida)
-Aphelenchoidea
-Tylenchoidea
-Criconematoidea
Estiletes odontostílicos
-Dorylaimida (desenho)
-Triplonchida

74. Ecdise de nematoide e estilete estomatostílico (Tylenchida)

75. Estilete Odontostílico curvado em Trichodoridae (Triplonchida)

76. Estilete odontostílico (Dorylaimida)

77. NEMATOIDES BACTERIÓFAGOSNEMATOIDES BACTERIÓFAGOS

78. Nematoda
Enoplea Chromadorea
Enoplia Dorylaimia Chromadoria
Enoplida Dorylaimida Rhabditida
Triplonchida Mermithida Plectida
Mononchida Araeolaimida
Dioctophymatida Monhysterida
Trichinellida Desmodorida
Isolaimida Desmoscolecida
Muspiceida Chromadorida
Marimerthida
PRINCIPAIS FAMÍLIAS DE NEMATOIDES BACTERIÓFAGOS
classe (ea)
subclasse (ia)
ordem (ida)
subordem (ina)
superfamilia (oidea)
familia (idae)
subfamilia (inae)
Fonte: De Ley & Blaxter, 2002; NEMAPLEX
Rhabditida
Bunonematidae, Panagrolaimidae,
Rhabditidae, Cephalobidae.
Plectida
Plectidae, Teratocephalidae
Monhysterida
Monhysteridae
Chromadorida
Chomadoridae

79. Rhabditidae – Bacteriófagos - cp1 –Oportunista de enriquecimento
Rhabditida
Rhabditiidae

80. Panagrolaimus – Bacteriófago
cp1 – Oportunista de enriquecimento
Rhabditida
Panagrolaimidae
Rhabditida
Cephalobidae
Acrobeloides – Bacteriófago
cp2 – oportunista geral

81. Metateratocephalus crassidens
Foto: Hanny van Megen
Monhystera sp.
Foto: Hanny van Megen
Plectida
Teratocephalidae
Monhysterida
Monhysteridae
Rhabditida
Cephalobidae
Acrobeles sp.

82. Cephalobidae
Rhabditidae
Bacteriófagos: exemplos dos estomas e ornamentações na cabeça

83. Exemplos dos esôfagos
Bacteriófagos

84. NEMATOIDES FUNGÍVOROSNEMATOIDES FUNGÍVOROS

85. Nematoda
Enoplea Chromadorea
Enoplia Dorylaimia Chromadoria
Enoplida Dorylaimida Rhabditida
Triplonchida Mermithida Plectida
Mononchida Araeolaimida
Dioctophymatida Monhysterida
Trichinellida Desmodorida
Isolaimida Desmoscolecida
Muspiceida Chromadorida
Marimerthida
PRINCIPAIS FAMÍLIAS DE NEMATOIDES FUNGÍVOROS
classe (ea)
subclasse (ia)
ordem (ida)
subordem (ina)
superfamilia (oidea)
familia (idae)
subfamilia (inae)
Fonte: De Ley & Blaxter, 2002; NEMAPLEX
Dorylaimida
Leptonchidae
Rhabditida
Aphelenchidae, Aphelenchoididae,
Neotylenchidae
Triplonchida
Diphtherophoridae

86. Fungivoros: exemplos de estiletes e esôfagos
Aphelenchoides
Aphelenchus
Tylencholaimellus
Anomyctus

87. NEMATOIDES ONÍVOROSNEMATOIDES ONÍVOROS

88. Nematoda
Enoplea Chromadorea
Enoplia Dorylaimia Chromadoria
Enoplida Dorylaimida Rhabditida
Triplonchida Mermithida Plectida
Mononchida Araeolaimida
Dioctophymatida Monhysterida
Trichinellida Desmodorida
Isolaimida Desmoscolecida
Muspiceida Chromadorida
Marimerthida
PRINCIPAIS FAMÍLIAS DE NEMATOIDES ONÍVOROS
classe (ea)
subclasse (ia)
ordem (ida)
subordem (ina)
superfamilia (oidea)
familia (idae)
subfamilia (inae)
Fonte: De Ley & Blaxter, 2002; NEMAPLEX
Dorylaimida
Dorylaimidae, Nordiidae,
Thornenematidae

89. NEMATOIDES CARNÍVOROSNEMATOIDES CARNÍVOROS

90. Nematoda
Enoplea Chromadorea
Enoplia Dorylaimia Chromadoria
Enoplida Dorylaimida Rhabditida
Triplonchida Mermithida Plectida
Mononchida Araeolaimida
Dioctophymatida Monhysterida
Trichinellida Desmodorida
Isolaimida Desmoscolecida
Muspiceida Chromadorida
Marimerthida
PRINCIPAIS FAMÍLIAS DE NEMATOIDES CARNÍVOROS
classe (ea)
subclasse (ia)
ordem (ida)
subordem (ina)
superfamilia (oidea)
familia (idae)
subfamilia (inae)
Fonte: De Ley & Blaxter, 2002; NEMAPLEX
Dorylaimida
Aporcelaimidae, Discolaimidae,
Nygolaimidae.
Mononchida
Mononchidae
Rhabditida
Tylenchidae

91. Mononchida
Dorylaimida
Diplogasteridae

92. Dorylaimus
Foto: Hanny van Megen
Discolaimus
Foto: Hanny van Megen

93. Odontopharynx
Seinura
Discolaimus
Labronema
Mononchida
Diplogasteridae
Dorylaimida
Tylenchida

94. Mononchida Dorylaimida

95. Anatonchus
Foto: Roy Neilsen
Prionchulus
Foto: Hanny van Megen
Mylonchulus
Foto: Hanny van Megen
Mononchus
Foto: Hanny van Megen

96. Choanolaimus psammophilus
Foto: Hanny van Megen
Nematoide predado
➙
Tripylina ixayocense
Foto: Ignacio Cid del Pradu
Mononchoides striatus
Foto: Hanny van Megen
Rhabditida
Diplogasteridae
Enoplida
Tripylidae
Chromadorida
Choanolaimidae

97. Dorylaimida
Tylenchida
Mononchida
Diplogasterida

98. Mononchida
Algumas formas de estomas

99. Programa de Pós-graduação em Agronomia – Programa de Pós-graduação em Agronomia –
Universidade Estadual de LondrinaUniversidade Estadual de Londrina
[email protected]@yahoo.com.br