UNIVERSIDADE CASTELO BRANCO CURSO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS DEUTEROSTOMADOS E INTRODUÇÃO AOS VERTEBRADOS TRABALHO POR TUTORIA ESTUDO DIRIGIDO PARA A1 ALUNO Mario Marcio de Souza 2006180173 Trabalho apresentado, em cumprimento às exigências da disciplina deuterostomados e introdução aos vertebrados, do curso de Ciências Biológicas ministrada pelo prof. MARCELO DE A. SOARES. MANGARATIBA 2008 DESCRIÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DOS EQUINODERMOS Equinodermos são deuterostomios, animais em que a boca não provém do blastóporo (abertura superior da gástrula), surge como uma nova abertura em oposição ao blastóporo, formando o ânus. Deuterostomados são a segunda maior linha evolutiva do reino animal. A clivagem é radial, não espiral e o destino é determinado durante o desenvolvimento. Nos primitivos, o mesoderma e o celoma surgem como bolsas externas do intestino embrionário; o celoma é portanto , um enteroceloma, ao contrário do tipo esquizocelomático de formação encontrado em muitos protostomados. O filo echinodermata(do grego echinos, espinho+ derma, pele) é inteiramente marinho e nele se incluem os ouriços(echinoidea), estrelas(asteroidea), bolachas (echinoidea), pepinos (holothuroidea) e lírios-domar (crinoidea) e ofiuróides (ophiuroidea). Apresentam simetria radial pentâmera(cinco partes). O esqueleto de pequenas peças calcárias, ou ossículos, apresentam espinhos superficiais, o que denomina o filo. Tem um sistema vascular aqüífero único, composto por canais e apêndices com a função de locomoção, alimentação ou troca gasosa. A larva é bilateral, nada e alimenta-se por meio de faixas ciliares, que se encontram ao redor de seu corpo e ao fim da vida planctônica, a simetria da larva muda de bilateral para radial. Os equinodermas normalmente habitam o fundo e substratos duros como pedras, rochas e corais, que também foram o habitat de muitas formas extintas. Entretanto, algumas espécies de cada classe invadiram fundos moles e adaptaram-se à vida na areia. Ofiúros Ou ofiuróides são mais de 2000 espécies descritas como o maior grupo de equinodermos. São encontrados abundantemente em todos os tipos de ambientes marinhos, substrato mole de águas profundas. Lembram os asteróides por possuirem braços também sendo mais distintamente separados do disco central. Não há sulco ambulacrário e os pés ambulacrários têm pequeno papel na locomoção. Os ofiuróides são equinodermos relativamente pequenos. O disco na maior parte das espécies tem um diâmetro de 1a 3 cm, embora os braços possam ser bastante longos. Em algumas espécies, o disco central pode chegar a quase 12cm de diâmetro. Nos ofiuróides encontra-se um padrão mosqueado ou listrado. ASTERÓIDES Desenvolve projeções corporais, denominadas braços larvais, por onde se estendem as faixas ciliadas. Os braços larvais não correspondem aos braços do animal adulto, provavelmente constituem uma adaptação para possibilitar maior locomoção e superfície de alimentação. Próximo ao extremo anterior da bipinária, larvas bilaterais formam-se estruturas adesivas (três braços curtos e uma ventosa) e a larva passa a ser denominada braquiolária, vai para o fundo e fixa-se ao mesmo. Transforma-se radical e complexamente. Os braços larvais e grande parte do aparelho digestivo degeneram, desenvolvendo-se a simetria radial do corpo do adulto. Após a metamorfose, a pequena estrela-do-mar desprende-se e começa a arrastar-se. ECHINOIDEA Os equinóides, semelhante a um porco espinho, devido a terem seu corpo coberto por espinhos. São de movimentos livres, os mais conhecidos são os ouriços-do-mar, ouriços codiformes e bolachas-da-praia. Foram descritas cerca de 900 espécies. Na classe há membros radiais ou regulares, os ouriços-do-mar, nessas formas o corpo é mais ou menos esférico e está guarnecido por espinhos móveis relativamente longos. A maioria tem diâmetro entre 6 e 12 cm, mas algumas podem chegar a 36cm. O corpo de um ouriço pode ser dividido em um hemisfério oral e outro aboral. O pólo oral apresenta boca e está dirigido contra o substrato. A boca é rodeada por uma menbrana peristomal espessada ao longo do lado interno de maneira a formar um lábio. Na superfície externa, além dos espinhos que são classificados conforme o seu tamanho (primário e secundário), estão presentes também os pés ambulacrários e pedicelárias. Os ouriços-do-mar alimentam-se de algas e animais incrustados, que são raspados ou mastigados por meio de movimentos complexos de um aparelho (conhecido como lanterna de aristóteles), que contém cinco dentes que se projetam através da boca. O intestino é tubular e enrolado perto da carapaça. Cinco pares de brânquias muito ramificadas, que são bolsas externas de parede corporal e estão localizadas a cada lado das áreas ambulacrais do pólo oral e são responsáveis pela troca gasosa. O líquido celomático é bombeado para dentro e para fora das brânquias. Como nos demais equinodermas, os pódios são finas extensões da parede corporal, que contribuem, de alguma forma, para a troca gasosa. BOLACHAS-DA-PRAIA As bolachas-da-praia e os ouriços em forma de coração enterram-se na areia. Ao movimentar-se, estes animais sempre mantêm o mesmo meridiano para a frente; sendo assim, têm uma extremidade anterior definida. Mudando a posição do centro oral ou ânus, ou ambos, tem-se a condição de simetria bilateral. Nas bolachas-da-praia, o eixo oral-aboral está comprimido, o que torna o corpo achatado. A boca ainda está no centro da superfície oral, mas o ânus deslocou-se para fora do centro aboral e apresenta uma localização excêntrica, perto do extremo posterior. Os ouriços em forma de coração são às vezes, ovais. Não apenas o ânus deslocou-se para fora do centro aboral, como também todo o centro oral foi para a frente, fazendo com que esses animais pareçam bilaterais. São animais que se arrastam lentamente pela areia, através dos movimentos dos espinhos, que são muito finos e revestem sua superfície. As bolachas-da-praia escavam a camada superficial da areia, os ouriços em forma de coração constroem refúgios logo abaixo da superfície. Na superfície aboral, os pódios são muito largos e achatados, modificados para troca gasosa. A densa cobertura de espinhos estende-se além das brânquias podiais e impede que elas sejam obstruídas pela areia. Cada uma dessas cinco áreas de pódios especializados denomina-se petalóide, visto que se assemelham as pétalas de flores. Os equinóides de fundo macio alimentam-se do sedimento que selecionam. Nas bolachas-da-praia, finas partículas de matéria orgânica, mas não grãos de areia, podem cair entre espinhos. Essas partículas, então, são levadas por cílios à superfície oral, onde passam por um sistema ramificado de sulcos alimentares, que convergem para cinco outros principais, correspondentes às áreas ambulacrais. Os sulcos alimentares são contornados por pódios que levam a massa alimentar coletada para a boca. As fendas proeminentes (lúnulas) a carapaça de algumas bolachas-dapraia provavelmente facilitam a passagem de partículas do lado aboral para o oral e talvez reduzam a ascensão criada pelas correntes de água sobre a superfície achatada do corpo. Quatro ou cinco gônadas estão suspensas radialmente no lado interno da carapaça. Gonodutos curtos abrem-se através de gonóporos nas placas genitais ao redor do periprocto. A fertilização ocorre no exterior e a larva assemelha-se à dos ofiuróides. A metamorfose sobrevem rapidamente sem uma fase de fixação. HOLOTHUROIDEA Os holoturóides, ou pepinos-do-mar, são semelhantes aos ouriços-domar por não possuírem braços. No entanto, nos holoturóides, o eixo-aboral está muito alongado, fazendo com que estes animais tenham a forma de um verme ou pepino e recostem-se sobre um de seus lados. Ao contrário dos outros equinodermas, o esqueleto está reduzido a ossículos microscópicos e a parede corporal apresenta uma estrutura coriácea. A maioria mede de 6 a 30 cm e tem coloração pardacenta. Muitos pepinos-do-mar são habitantes de substratos duros, vivendo sob, ou entre, pedras ou em fendas nos corais. Esses pepinos movimentam-se através de pés tubulares. Em algumas espécies, três áreas ambulacrais estão voltadas para o substrato. Os pepinos-do-mar de fundos macios vivem na areia ou enterrados no lodo, com uma ou duas aberturas para a superfície. Os pepinos mais parecidos com vermes enterram-se sob a superfície, através de contrações peristálticas. Os pódios podem desaparecer por completo. A extremidade oral do corpo está circundada por tentáculos, que representam pódios modificados ao redor da boca. Os tentáculos estendem-se para fora e capturam plâncton ou material em suspensão na água do mar e sedimento do fundo. Eles retraem-se e entram pela boca, um a um. Os que se alimentam de sedimento podem ser seletivos ou não. Alguns não-seletivos que se alimentam de detritos deixam dejetos visíveis sobre o fundo. O aparelho digestivo dos pepinos-do-mar é tubular e termina antes do ânus numa cloaca muscular, que tem participação na troca gasosa. Essa troca é feita por estruturas tubulares ramificadas, denominadas árvores respiratórias, que resultam de evaginações da parede da cloaca e estendem-se pelo celoma. A ação de bombeamento da cloaca produz uma corrente de água do mar, para dentro e para fora das árvores respiratórias. Nos trópicos, o peixe-pérola (carapus), que é um pequeno comensal, utiliza a base da árvore respiratória como habitação. Para entrar nela, o peixe toca o ânus do pepinos-do-mar com a cauda, às vezes contorcendo-se contra a pressão de fechamento do ânus. Esse peixe teve reduzidas suas escamas, não apresenta UNIVERSIDADE CASTELO BRANCO CURSO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS DEUTEROSTOMADOS E INTRODUÇÃO AOS VERTEBRADOS TRABALHO POR TUTORIA ESTUDO DIRIGIDO PARA A2 ALUNO Mario Marcio de Souza 2006180173 Trabalho apresentado, em cumprimento às exigências da disciplina deuterostomados e introdução aos vertebrados, do curso de Ciências Biológicas ministrada pelo prof. MARCELO DE A. SOARES. MANGARATIBA 2008 2-DESCRIÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DOS HEMICORDADOS, UROCORDADOS E CEFALOCORDADOS Filo Hemichordata Os hemicordados são pequenos grupos de animais marinhos vermifomes e foram considerados como subfilo dos cordados. Tinham uma aliança com os cordados que baseava-se na presença de fendas brânquias e no que se supôs, neste grupo, uma notocorda. Atualmente a concordância geral acerca de que a “notocarda” dos hemícordados que não é homologa ou análoga à notocorda dos cordados e que, exeção feita a ambos possuírem fendas faríngeas, eles são de resto, dissimilares. Existem duas classes do hemicordados: os Pterobrânquios e os enteropneustas, que são os mais comuns e mais reconhecidos. Os pterobrãnquios estão em três gêneros de pequenos animais que habitam em tubos e não são encontrados com freqüência. Classe Enteropneusta São habitantes de águas rasas. Alguns vivem sob rochas e conchas, mas muitas espécies cavam no lodo e na areia. São relativamente grandes, o maior tem entre 9 a 45cm de comprimento. A espécie brasileira balanoglossus gigas pode exceder 1,5m em comprimento e construir galerias de 3 metros de comprimento, tem o corpo cilíndrico e bem flácido e composto por uma probóscide anterior, um colarinho e um longo tronco, assim são as regiões correspondentes às divisões do corpo dos deuterostômios – protossomo, mesossomo e metassomo. A probóscide é usualmente curta e crônica. Conectada ao colarinho por um curto pedúnculo, o colarinho é um cilindro curto e sobrepõe na parte anterior ao pedúnculo da probóscide e contem a boca; o tronco tem a maior parte do corpo, atrás do colarinho o tronco, exibe uma fileira longitudinal de poros branquiais de cada lado de uma crista mediana dorsal, lateralmente a primeira metade do tronco contém as gônadas. Sua locomoção e sua habitação se locomovem bem, vagaroso, muitas espécies constroem escavações revestidas de muco em lado e areia, as escavações da maioria das espécies tem a forma de U com duas aberturas na superfície, sendo uma ou ambas as extremidades do verme protraem-se de tempos em tempos destes orifícios. As escavações ou movimentações dentro do tubo são em larga parte possibilitados pela probóscide, que se estira e se ancora através de contrações peristálticas. Na nutrição Muitos enterapneustos cavadores consomem areia e lodo, para algumas espécies, a nutrição de partículas em suspensão é um importante método alimentar. Algumas espécies que habitam escavações projetam a probóscide a partir da boca do orifício, movendo-a em torno da abertura na base da probóscide, os cíleos batem ventralmente em direção à boca. Para a troca gasosa e o transporte interno Os enteropneusto possuem um sistema vascular sanguíneo aberto composto de dois vasos contrateis principais e um sistema de canais sinusóides. O sangue é incolor e bastante carente elementos celulares é carregado para frente em vaso dorsal que se localiza no mesentério suspendendo o trato digestivo. As fendas brânquias faríngeas estão localizadas na região anterior do tronco eles são os órgãos da troca gasosa dos enterapneustos, o número de fendas pode variar desde poucas até 100 ou mais pares novos findas vão se formar durante a vida do verme. As findas se abre em saco branquial abre-se para o exterior através de um poro branquial dorsalateral. Todos os poros de um lado estão usualmente estão localizados em um sulco longitudinal. Os batimentos ciliares produzem uma corrente de água passa no interior da boca e sai pelas fendas branquiais. E provável que as fendas branquiais dos hemicordados e dos cordados tenham-se desenvolvido originalmente como mecanismo alimentar, pequenas partículas eram capteiradas da água corrente através das fendas faríngeos. Ainda e esse o método de nutrição dos tunicados e cefalocordados. A função da troca gasosa é feita pelas fendas branquiquisnos hemicordados, ocorre entre água corrente e os seios sanguíneos. O sistema nervoso é relativamente primitivo. Em diferentes regiões do corpo. O sistema sensorial é composto por células neurosensoriais espalhadas pelos epitélio superficial. Regeneração e reprodução :os enteropneustos são animais frágeis difícil de coletar intactos os espécimes maiores. A maioria das espécies pode regenerar algumas partes do tronco. Observou-se reprodução assexuada em várias espécies, inclusive membros dos gêneros glossabalanus e Balanglossus. Os enterapneustos são todos dióicos, as gônadas saculares pares estão localizadas no celomas do tronco começando na região branquial ou atrás das fendas. Massas de ovos envolvidos por um muco são expelidas da escavação e fertilizadas externamente pelos espermatozóides emitidos por machos das vizinhanças, os quais são aparentemente estimulados pela presença dos óvulos liberados. No desenvolvimento a fase precoce é notável e semelhante a dos equinodermos. O desenvolvimento pode ser direto e indireto. No desenvolvimento indireto o embrião desenvolve-se em uma larva que nada livremente e se parece com larva bipinária ciliada das estrela-do-mar. Entre outros mecanismo a larva se alonga, afunda e assume uma existência adulta. No desenvolvimento direto uma gástrula ciliada pode eclodir do ovo e o desenvolvimento resulta no verme jovem em vários enteropneustos o desenvolvimento é direto. Classe Pterrabranchia Os Pterobranchia é um pequeno número de espécie pertencentes a três gêneros, raramente são encontrados, a maioria habitantes de águas relativamente profundas. Com raras exceções os pterobrânquios viveram em tubos secretados, são agrupados em colônias. Algumas espécies são fixados por pedúnculos, alguns são mantidos juntos por um estolão. A característica mais notável desse verme é a presença dos braços e tentáculos pequenos e bastante ciliados. Os tentáculos capturam organismos diminutos que são então levados à boca pelos cílios. Não existem fendas branquiais na maioria nas em alguns podem ser encontradas apenas um par animais sésseis habitantes de tubos, o tubo digestivo tem forma de U e ânus abre-se na frente, no lado dorsal do colarinho. Os urocordados são animais filtradores que apresentam notacorda na cauda, ao menos na fase larval. O termo tienicado refere-se ao fato de todos os representantes deste táxon terem o corpo recoberto por uma túnica composta por tunicina, um isômero da celulose. Os membros do subfilo urochordata mais conhecidos como tunicados ou ascídias é o maior grupo de cordados invertebrados. A maioria tunicados é séssil vivendo fixos a rochas, conchas, pilares e cascos de navios. A larva planctônica dos urocordados mede cerca de 0,7m de comprimento e se parece com um minúsculo peixe ou girino, possuem fibras musculares longitudinais cordão nervoso, uma calda afilada, que o órgão locomotor. O notocórdio impede o encurtamento ou encaixe da cauda quando as fibras musculares se contraem e convertem as contrações musculares em ondulações laterais da cauda. Ao final da existência planctônica a larva fixa-se ao substrato, através da papila adesiva anterior. Uma observação interessante é que no urocordado ocorre a metamorfose radical e a larva desenvolve forma corporal adulta e diferente. A faringe desenvolve-se em uma grande câmara coletora de alimentos e o crescimento do lado ventral anterior é maior e resulta num deslocamento de quase 180 da posição da boca. São subdivididos em três classes: ascidiacea, thalíacea e appendicularia. Classe ascidiacea São representados por cerca de 2000 espécies, solitárias ou coloniais. São monóicos, mas a auto-fecundação é evitada devido, ao amadurecimento de ovários e testículos em, épocas diferentes, algumas espécies reproduzemse assexuadamente, por brotamento. A classe Thalíacea: Inclui três famílias de organismos plactônicos: salpidae, doliodae e pyrosomatidae. Represenatntes do gênero salpa e doliolum, as salpas e os dolidos-somam aproximadamente 100 espécie que vivem em mares de águas quentes uma característica interessante do seu ciclo de vida é a alternância de gerações. A classe appendicularia Os organismo são tunicados neotênicos, planctônicos apresentam uma capa elaborada relacionada a proteção e também na captura de alimento. Subfilo cephalochordata Os cefalocordados, vulgarmente chamados de ofiúxos, são representados por cerca de 25 espécies, são agrupados nos gêneros branchiostoma e epigonichths. Os anfioxos ocorrem em todos os oceanos, próximo a praias arenosas. São organismos alongados, comprimidos lateralmente, livre-natantes, e medem cerca de 5cm de comprimento, são mais ativo à noite e a maior parte do tempo com a parte caudal do corpo enterrada no substrato, para manter o corpo em posição vertical (ou ablíqua) em relação ao fundo e a região rostral exposta à coluna d’água, nessa posição, filtra a água ao seu redor e captura alimento em suspensão. Quando perturbados enterram-se por inteiro no substrato. São abundantes e servem de alimentos para seres humanos, a despeito de seu pequeno tamanho. Os anfioxos são dióicos e as gônadas saculiformes, não tem ductos genitais. Os gametas são liberados no interior da cavidade atrial pela ruptura da parede interna do átrio e, a seguir para o meio externo, via atrióporo. A fecundação é externa, havendo uma grande produção de ovos. Após o desenvolvimento embrionário, eclode uma larva livre-natante e após a metamorfose, adota os hábitos de vida do adulto. No sistema nervoso não existe encéfalo verdadeiro, o tubo nervoso é um pouco dilatado na região anterior (vesícula cerebral) tubo que saem nervos dispostos em séries, dorsal e ventralmente. No sistema muscular a disposição ocorre em miômeros (pacotes musculares em forma de “V” deitado e separado pelos mioseptos). Agem junto a notocorda na locomoção. No sistema circulatório a circulação é realizada por lentas ondas de contração de alguns vasos. Não existem células sanguíneas. Sistema respiratório: Principalmente pela superfície externa do corpo e pouco pela faringe. Sistema reprodutor: numerosas gônadas com disposição segmentar e a ausência de gonoductos, entre outras os sexos separados, larvas planctônicas, algumas pelágicas. Sistema excretor: solenócitos (semelhante as células em flama dos platelmintos molucos e anelidios). Sistema digestivo : filtrador cavidade bucal, cirros, órgão rotatório, faringe (com até 200 fendas) suportadas pela estrutura rígida (arcos da faringe) . O endóstilo produz e reveste a parede interna da faringe.O alimento fica retido no muco através das fendas. Os anfíoxos não pertencem à linha evolutiva dos vertebrados, pois existe uma ausência de cefalização forte; Possuem notocorda desde o rostro; não há órgãos homólogos para os olhos, ouvidos, narinas ou outro órgão cefálico de sentido; Existe ausência de cérebro; e o seu sistema excretor é completamente diferente daquele encontrado nos vertebrados.