Bibliografia utilizada HICKMAN JÚNIOR, C. P.; ROBERTS, L. S.; LARSON, A. Princípios integrados de zoologia.11. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2004. KARDONG, K.V. Vertebrados: Anatomia comparada, Função e Evolução. 5.ed. São Paulo: Roca, 2011. 913p. Nesta aula você aprender: • Características dos Chordata. • Urochordata. • Cephalochordata. Chordata (L. chorda, corda) A característica que concede o nome ao filo – a notocorda (Gr. noton, dorso, + L. Chorda, corda). Nas feiticeiras e lampreias, a notocorda persiste durante toda a vida Cordados compartilham características comuns com muitos invertebrados. Por exemplo: Simetria bilateral; Eixo anteroposterior; Celoma; Organização de “tubo dentro de tubo”; A cefalização. Mas... a posição filogenética no reino animal não esta clara. Classificação tradicional e cladística dos cordados Classificação lineana tradicional fornece um modo conveniente para indicar os táxons incluídos em cada grupo. Na cladística, alguns táxons como Agnatha e Reptilia, não são mais reconhecidos. Por quê? Somente grupos que contem todos os descendentes conhecidos de um único ancestral comum (monofiléticos) são taxonomicamente reconhecidos. Por exemplo, os repteis, são considerados parafiléticos. Por quê? Não inclui todos os descendentes de seu ancestral comum. O ancestral comum de répteis também é de aves *Repteis, Aves e Mamíferos formam um grupo monofilético, denominado Amniota. Por que? Todos desenvolve-se a partir de um ovo com uma membrana extraembrionária (Âmnio). Os Vertebrados (Craniata) podem ser subdivididos em grupos, com base nas características compartilhadas: Agnatha e Gnathostomata; Amniota; Anamniota. CINCO CARACTERÍSTICAS: 1. Notocorda, 2. Cordão nervoso tubular dorsal, 3. Fendas faríngeas; 4. Endóstilo; 5. Cauda pós-anal. Quem são os cordados atuais? Eles consistem em três grupos de tamanhos desiguais: 1. Cefalocordados: Anfíoxos 2. Urocordados: Tunicados ou ascídias Qual é o seu interesse em estudar os cordados? • Os humanos pertencem a esse filo • Registros fósseis. 3. Vertebrados: Peixes, anfíbios, répteis e mamíferos Urochordata (uro: do grego oura = rabo, cauda) 1.600 espécies Vivem em todos os mares. Na fase adulta a maioria é séssil (há formas livre-natante). Na maioria das espécies, apenas a forma larval apresenta todas as características de um cordado. Características dos Urocordados Neste grupo, a notocorda ocorre na cauda das larvas. *Corpo revestido por uma túnica de tunicina (polissacarídeo) Por esta razão recebem o nome de tunicados. Os principais representante são as ascídias. A maioria são sésseis. São subdivididos em três classes: Ascidiacea, Larvacea e Thaliacea. * Ascidiacea Esguichos-do-mar – apresentam forma laval adultos são sésseis. Os táxons Larvacea e Thaliacea são permanentente pelágicos e flutuam no plâncton. Ascidiacea - Metamorfose Ascidiacea - Metamorfose A cauda, a notocorda e o tudo nervoso dorsal se degeneram. Faringes com aberturas chamadas estigmatas. Ciclo de vida das ascídias Subfilo Cefalochordata (cephalo = cabeça) Neste grupo, a notocorda persiste no adulto, percorrendo longitudinalmente o corpo do animal, desde a cabeça até a cauda. Formados por animais marinhos conhecidos como os Anfioxos. Animais com extremidades agudas; O sistema nervoso acompanha a notocorda, sendo representado pelo cordão nervoso. Apresentam sexos separado Estágio larval dos cefalocordados: Planctônico (dura de 75 a mais de 200 dias). Durante a metamorfose a larva afunda do plâncton até o substrato onde ela fará uma toca no qual viverá como adulto. Sistema circulatório Coração é ausente. O sangue é impulsionado para frente pela aorta ventral em direção a aorta dorsal. Qual é o função do sangue, já que não tem eritrócitos e hemoglobina? R: Transporte de nutrientes Podemos resumir os protocordados da seguinte forma: • Possuem algumas (Hemicordados) ou todas (Cefalocordados e urocordados) as cinco características que definem um cordado; • Os adultos são normalmente bentônicos e o seu estágio larval planctônico; • Alimentam-se de partículas em suspensão; • A água que flui para dentro com o alimento é trazida de fora por meio de fendas faríngeas; • Os protocordados tem uma história filogenética que precede os vertebrados. Adaptações que nortearam a evolução inicial dos vertebrados A partir dos peixes primitivos até os mamíferos, a evolução dos vertebrados tem sido norteada por adaptações especializadas, sendo elas: • • • • Endoesqueleto vivo; Faringe; Sistema nervoso avançado; Membros pares. Endoesqueleto: Estrutura de sustentação interna (crânio e a caixa torácica protegem órgãos vulneráveis). O osso é mais derivado, devido a duas vantagens: 1. Reservatório de fosfato ; 2. Somente o osso pode oferecer a capacidade estrutural para vida terrestre. A faringe perfurada (presentes como bolsas faríngeas) evoluiu para alimentação por filtração Crista neural contribui para formar: • Crânio; • Os nervos cranianos; • Os arcos aórticos. Placódios epidérmicos contribui para formar: • O nariz; • Os olhos; • Os ouvidos; • Os receptores de paladar; • Mecanorreceptores da linha lateral. O desenvolvimento da cabeça e órgãos sensoriais pares nos vertebrados foi o resultado de duas inovações embrionárias: 1. A crista neural (conjunto de células ectodérmicas) 2. Os placódios epidérmicos (Espessamentos ectodérmicos em forma de placa) APRIMORAMENTO DA FISIOLOGIA: Os sistemas digestivo, respiratório, circulatório e excretor dos vertebrados são modificados para atender a demanda metabólica. Como? Adição de músculos a faringe criando uma bomba para movimentar a água; Brânquias altamente vascularizadas; Movimentação dos alimentos pelo tubo digestivo por músculos; APRIMORAMENTO DA FISIOLOGIA: Aquisição de glândulas digestivas (fígado e pâncreas) permitindo melhor administração da quantidade de alimentos ingeridos. Coração ventral com três câmaras (seio venoso, átrio e ventrículo) e eritrócitos com hemoglobina); Protocordados não tem rins distintos, mas os vertebrados tem rins glomerulares duplicados que removem os resíduos e regulam os fluidos e íons do corpo. Membros pares Os apêndices peitorais e pélvicos estão presentes na maioria dos vertebrados na forma de: • Nadadeiras pares; • Pernas articuladas. Estas estruturas originaram-se como estabilizadores da natação e, posteriormente, desenvolveram-se em pernas para locomoção terrestre. VERTEBRADOS PRIMITIVOS OSTRACODERMES (Gr. Ostrakon, concha, + derma, pele) (termo representa grupo de vários peixes extintos sem maxila e com carapaça) Apresentavam forma do corpo muito variável (sugerindo vários estilos de vida) * Provavelmente eram filtradores Vertebrados primitivos Criaturas diminutas e sem maxilas; Não possuíam nadadeiras pares (importantes para estabilidade). *Diferentemente dos protocordados, estes animais sugavam a água para faringe por bombeamento muscular. Conodontes – fósseis *Comum nas rochas dos Cambriano Inicio do Siluriano - Placodermi • Armadura óssea (10 metros) • Nadadeira caudal pequena escudo cefálico composto por placas fundidas ao osso. Qual a principal diferença dos Ostracodermes? Gnasthostomata Uma das mudanças mais significativas no início da evolução dos vertebrados foi o desenvolvimento de maxilas. São conhecidos dois grupos basais de peixes com maxilas: 1. Os acantódios (Siluriano e meio do Ordoviciano, cerca de 30 a 70 milhões de anos); 2. Placodermi (Siluriano) Com as maxilas, os peixes podem morder a presa, permitindo processar alimentos maiores. Qual a vantagem dessa adaptação? Permitiu uma expansão do estilo de vida predatório. Como as maxilas surgiram? Craniados - Gnatostomados Como as maxilas surgiram? Nos gnatostomados o 1º arco branquial se transformou em maxilas (Avanço evolutivo) Maxila superior (palatoquadrado) e a inferior (Cart. Meckel) evoluíram a partir de estruturas que originalmente funcionavem como suportes para as brânquias A evidencia para esta transformação pode ser explicada de três maneiras: 1. Tanto os arcos branquiais como as maxilas são formados a partir das barras superiores e inferiores que se dobram para frente e são articuladas na região mediana; 2. Tanto os arcos branquiais como as maxilas são mais derivados de células da crista neural do que de tecido mesodérmico (fonte da maioria dos ossos); 3. A musculatura da maxila é homologa à musculatura original que do suporte à brânquia. Agnatha A história dos vertebrados começa com os Agnathos (feiticeiras e lampreias). Juntos esses dois grupos são conhecidos como ciclóstomos (boca redonda). Agnatos atuais A história fóssil dos agnatos chega até o Carbonífero, mas é provável que eles tenham surgido no Cambriano. *Todos Agnatos não têm ossos e possuem uma única narina. Peixes sem maxilas atuais são representados por cerca de 108 espécies divididos em duas classes: 1. Myxini (feiticeiras) com aproximadamente 70 espécies; 2. Petromyzontidae (lampreias) com 38 espécies. http://terrademaresol.blogspot.com.br/2015_03_01_archive.html Características gerais para (membros dos dois grupos): • • • • Carecem de maxilas; Ossificação interna ausente; Não apresentam nadadeiras pares e nem escamas; Aperturas branquiais em forma de poros e corpo anguiliforme. Myxinoidea - Feiticeiras Myxinoidea - Feiticeiras Peixes carniceiros - vivem em tocas na lama do fundo do mar. Características: Se alimentam de invertebrados e outros peixes mortos ou morrendo (saprófagas e predadoras). Apresentam uma língua muscular e glândulas de muco abaixo da pele. Apresenta ovários e testículos em um mesmo indivíduo, mas só um é funcional. Não apresenta vestígio de vertebra na notocorda Características gerais da Classe Myxini: • • • • • • • • • • • Pele nua com glândulas de muco; Apêndices pares e nadadeira dorsal ausentes; Esqueleto cartilaginoso e notocorda persistente; Boca com duas fileiras de dentículos. Coração com seio venoso, átrio e ventrículo (3 corações acessórios); Cinco a 16 pares de brânquias; Rim mesonéfrico; Estômago e válvula espiral ausente; Olhos degenerados; Fertilização externa com ovos com muito vitelo; Fase larval ausente. Fertilização externa sem fase larval Vamos analisar a figura: Apresenta pele nua com glândulas de muco. Sem apêndices pares e sem nadadeira dorsal Apresentam duas placas denteadas queratinizadas. Raspa e arranca pedaços da carne da presa Esqueleto fibroso cartilaginoso; Presença de notocorda; e Petromyzontidae (Lampreias) Petromyzontidae (Gr. Petros + myzon, sugador) Lampreias atuais (20 espécies) Cerca de metade das espécies são parasitas Características da Classe Cephalaspidomorphi (Petromyzontes) • Dois canais semicirculares e cerebelo • Uma ou duas nadadeiras medianas sem apêndices pares; • Esqueleto cartilaginoso e vertebras; • Disco oral em forma de ventosa e língua com dentículos queratinizados; • Sete pares de brânquias com abertura externa; • Coração com seio venoso, átrio e ventrículo e arcos aórticos na região branquial; • Rim opistonéfrico; • Estômago ausente – encontra-se no intestino uma dobra espiral; • Olhos bem desenvolvidos; • Fertilização externa; • Estágio larval (amocete). Todas as lampreias sobem o rio para se reproduzir. Anádromas: Saem do mar, onde passam a vida adulta, para subir os rios para desovar. Após a desova, os adultos morrem. Ovos eclodem após duas semanas; Liberam larvas chamadas amocetes; Ao atingir 1mm a larva se enterra por 3 a 7 anos; Depois deste período transforma-se na forma adulta. Resumo da aula • Como as maxilas surgiram; • Características gerais da Classe Myxini; • Características da Clase Petromyzontes. Exercício (no caderno): Elabora uma tabela com as diferenças entre as lampreias e as feiticeiras.