Filo Echinodermata

Filo Echinodermata
Filo Echinodermata
• Grego: echinos – espinho, derma – pele
• Estrelas-do-mar, ofiuróides (serpentes-do-mar), ouriços-do-mar, bolachas-da-praia,
pepinos-do-mar (holotúrias), lírios-do-mar e penas-do-mar (comatulídeos)
• Cinco classes:
Estrela (Asteroidea)
Serpente (Ophiuroidea)
Ouriço
(Echinoidea)
Bolacha
Pepino (Holoturoidea)
Lírio e pena (Crinoidea)
Filo Echinodermata
• 7.000 espécies recentes + 13.000 fósseis
• Tamanho:
- menos de 1 cm (ex. algumas estrelas)
- mais de 1 m (algumas estrelas e pepinos-do-mar)
• Filo exclusivamente marinho:
- adultos – quase sempre bentônicos (fundo rochoso, areia ou sedimentos)
- larvas – planctônicas
• Nunca de água-doce ou terrestres
• Provável explicação para terem permanecido restritos ao ambiente marinho:
- ausência de estruturas excretoras e osmorreguladoras
Filo Echinodermata
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Características
estrela-domar adulta
1
• Deuterostômios (blastóporo origina o ânus)
3
(como os cordados!)
• Corpo não segmentado
• Arredondados (ouriço), achatados (bolachas),
cilíndricos (pepino) ou na forma de estrela (estrelas e
serpentes-do-mar)
• Adultos com simetria radial pentâmera (ou pentaradial), possuindo 5 planos de divisão simétrica
• Descendentes de ancestrais bilaterais: evidência:
larvas de Echinodermata possuem simetria bilateral
5
4
1
Larva de
estrela-domar
Filo Echinodermata
Características
Fonte: Ruppert et al. (2005)
• Tecido conjuntivo mutável: derme pode
variar em rigidez, de maneira reversível, através
do comando de nervos ligados à matriz
extracelular do tecido conjuntivo
Extremos da rigidez são quase tão distintos
quanto água e gelo!
“Duro”
Ex: pepino-do-mar
“Mole”
Filo Echinodermata
Características
• Endoesqueleto (compartilhado com
vertebrados, também deuterostômios)
• Composição do endoesqueleto: placas
ósseas ou ossículos calcários
• Origem do endoesqueleto: mesodérmica
Ouriço: placas
fundidas
Serpente: braços
articulados (tipo
“vértebras”)
Filo Echinodermata
Características
• Características das placas e ossículos em todos os equinodermes:
- perfurados, formando uma estrutura reticular ou treliça tridimensional
denominada estereoma
Ex.: ossículos de pepino do mar
(microscópicos, encerrados na derme)
Fonte: Hickman et al.
(2003)
Filo Echinodermata
Características
• Ossículos articulados no braço de uma estrela:
Ossículo do
esqueleto
externo
ambulacrais
Filo Echinodermata
Características
• Sistema vascular aqüífero (ou “sistema ambulacral”)
Vesícula
de Poli
(ou ainda, hidrovascular)
- Sistema de canais e câmaras preenchido por líquido
(líquido ambulacral), derivado de parte do do celoma
- Líquido do sistema vascular aqüífero: água do mar +
celomócitos, proteínas e íons potássio
- Movimenta (por pressão hidrostática) projeções do
corpo denominadas pés ambulacrais (ou
ambulacros), geralmente dispostos em fileiras
(chamadas zonas ambulacrais)
Sistema vascular
aqüífero (em marrom)
- Funções do sistema vascular aquífero + pés ambulacrais:
- Primitivamente - Canal alimentar para levar partículas até a boca (como é
ainda hoje, por ex., nos Crinoidea - “lírios-do-mar”)
- Funções gerais comuns do sistema vascular aquífero em todas as
classes: participação na respiração, circulação, excreção e locomoção
Filo Echinodermata
Características
• Faixas de pés ambulacrais: definem zonas ambulacrais e zonas inter-ambulacrais
Vista aboral (oposta à boca)
Vista oral
(mesma da
boca)
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Características
Ophiuroidea
• Localização dos pés
ambulacrais: também
define superfície oral e
aboral
aboral
oral
Classes
aboral
Pés ambulacrais
Asteroidea
aboral
Echinoidea
Superfície sem pés
(= superfície aboral)
Crinoidea
(= superfície oral)
Holothuroidea
Filo Echinodermata
Características
• Funcionamento do sistema ambulacral:
Corte transversal
do braço:
Filo Echinodermata
Características
• Sem cabeça ou cérebro
• Sistema nervoso composto por um anel circum-oral e nervos radiais
• Poucos órgãos sensoriais especializados:
- células receptoras
(estímulos táteis e químicos)
- pés ambulacrais
- tentáculos terminais (estrelas)
- fotorreceptores (ocelos na ponta
dos braços de braços de estrelas)
- estatocistos
nervo radial
Anel nervoso
Filo Echinodermata
Características
Exemplos de estruturas sensoriais
em estrelas-do-mar
Filo Echinodermata
Características
• Limpeza do corpo: pedicelárias (lembram pinças, tesouras e fórceps)
(apenas em estrelas e ouriços-do-mar)
F
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Características
Pisaster sp.
Pelos sendo puxados pelas pedicelárias de uma
estrela do mar (Pisaster sp.)
Filo Echinodermata
Características
• Reprodução:
- Maioria dióicos (poucas exceções: hermafroditas / partenogenéticos)
- fecundação geralmente externa (liberação de gametas na água do
mar) – poucas exceções
- desenvolvimento deuterostômio (parentes próximos dos cordados)
- larva planctônica
adulto bentônico
- metamorfose: larva com simetria bilateral
Vista
frontal
Vista
frontal
adulto penta-radial
Vista
lateral
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Tipos de larvas
(Asteroidea)
(Echinoidea)
(Asteroidea)
(Holothuroidea)
(Ophiuroidea)
(Crinoidea)
Todas com simetria bilateral!
Classe Asteroidea
• 1.500 espécies
• Cosmopolita
• principalmente em águas rasas, sob fundo rochoso
• forma de estrela
• Braços se diferenciam gradualmente do disco central
Cinco braços (padrão)
• Predominantemente cinco braços, embora variem
quanto ao número, forma e tamanho
Muitos braços
(exceção)
Cinco braços curtos (exceção)
Classe Asteroidea
Características
• Animais tipicamente pentâmeros (5 braços)
• 12 a 24 cm de diâmetro (maioria)
• Superfície oral com boca e sulcos
ambulacrais
• Superfície aboral com ânus (quando
presente) e madreporito.
• Extremidade dos braços com pésambulacrais sensoriais e manchas ocelares
Tentáculos sensoriais
Sulco ambulacral
Classe Asteroidea
Características
• Braços suportados por elementos esqueléticos (ossículos) dérmicos
• Cavidade celomática perivisceral dos braços ampla
• cecos pilóricos e gônadas
no interior dos braços
• Pedicelárias: defesa e
captura de presas
pápula (respiração)
pedicelária
(na derme)
Classe Asteroidea
Características
Estrutura do Sistema
ambulacral:
• madreporito
• canal pétreo
• canal circular
• 5 canais radiais
• canais laterais múltiplos
• conjunto ampola/pé
• vesículas de Poli (função
incerta)
• corpúsculos de Tiedemann
(defesa contra a entrada de
patógenos com a água do mar
Classe Asteroidea
Características
Sistema ambulacral - funções
• Locomoção (passos)
- Pés terminados em
ventosas
- Adesão química
• Enterramento
• Respiração
Pé ambulacral
Classe Asteroidea
Características
Alimentação:
• Alimentam-se de animais vivos ou mortos
• Caramujos, bivalves, crustáceos, poliquetos, outros equinodermos, esponjas,
cnidários e peixes.
• Detecção da presa feita através de quimiorrecepção.
• Estrelas-do-mar são predadores de ostras.
• Acanthaster planci preda recifes de coral.
• Algumas estrelas são suspensívoras ou comedoras de depósito.
Classe Asteroidea
Características
Sistema respiratório
Celoma
• Pápulas (Brânquias)
• Associadas ao celoma
• Celoma transporta O2
Sistema vascular aquífero
(também colabora na
respiração)
Classe Asteroidea
Características
Excreção:
• Excretam AMÔNIA através da parede do corpo (partes finas)
ATRAVÉS DE:
• PÉS AMBULACRÁIS
• PÁPULAS
• Outros excretas: capturados por celomócitos
Classe Asteroidea
Características
Sistema reprodutor:
• Dióicos
• Regeneração: a partir de partes do
braço ou parte do disco central
• Reprodução por fissão: a partir do disco
central – 2 metades
• Gonóporos: na base dos braços
• Fecundação: na água do mar (2.500.000
óvulos)
• Desenvolvimento: ovo - bipinária braquiolária – jovem
• Algumas estrelas incubam os ovos –
com desenvolvimento direto
Classe Ophiuroidea
Características
Classe Ophiuroidea
Características
• 2.000 espécies
• serpentes-do-mar
• Equinodermes mais ágeis (rápidos)
• Aparência, escamas (placas
ósseas) e movimento serpentiforme
dos braços lembram cobras
• Principalmente sobre ou sob
rochas, em fendas e em sedimentos
• Únicos equinodermos simbiontes:
comensais em esponjas, corais,
crinóides e bolachas-da-praia
Classe Ophiuroidea
Forma do corpo
Características
• Forma de estrela
• Disco com 1-3 cm
• Braços: - nitidamente distintos do disco central (diferente de Asteroidea)
- longos em relação ao diâmetro do disco central
- variam quanto ao comprimento, número e forma.
Ofiúro em vista aboral
Ofiúro em vista oral
Classe Ophiuroidea
Características
Endoesqueleto
• Braços sólidos, com vértebras internas e cavidade celomática reduzida
• Parede dos braços com quatro ossículos (= escudos)
• Ossículos ambulacrais sustentam o braço (=vértebra)
• Braços realizam movimentos serpenteantes
Corte transversal de braço de Ophiuroidea
Corte transversal de braço de Asteroidea
Classe Ophiuroidea
Características
Disco Central
• Escudos orais moldam a boca e
formam 5 mandíbulas
• Um escudo oral está modificado em
madreporito
• Ao contrário de Asteroidea,
madreporito está na superfície oral
Classe Ophiuroidea
Características
Sistema ambulacral
• Pés ambulacrais sem ampolas e em forma de tentáculos (músculos nas
paredes dos pés fazem a movimentação, pois faltam ampolas)
• Função dos pés ambulacrais: coleta de depósitos
Corte transversal de braço de Ophiuroidea
Corte transversal de braço de Asteroidea
Classe Ophiuroidea
Características
Alimentação
• Trato digestivo em fundo cego (sem ânus)
• Animais carnívoros, saprófagos, comedores de depósito
ou suspensívoros
• Comedores de depósito: agitam os braços – revolvem
o substrato – muco nos espinhos captura as partículas
orgânicas – pés ambulacrais levam o alimento até a boca
• Suspensívoros: família Gorgonocephalidae: ficam com
os braços (ramificados) estendidos para cima – passam
os braços cheios de alimento pela região da boca
Gorgonocephalidae
• Carnívoros: prendem a presa com seus braços – disco
(ofiuróides com
braços ramificados)
com mandíbulas faz a dilaceração e ingestão
Classe Ophiuroidea
Características
Respiração e Excreção
• Órgãos respiratórios: bursas (10)
• Localização: disco central ao lado do início dos braços
Corte sagital passando pelo disco central e início de um braço
Bursa
Disco central de Ophiuroidea, vista oral
Classe Ophiuroidea
Características
Reprodução
• Maioria é dióica, mas há casos de hermafroditismo com protandria
• Sem dimorfismo sexual, exceto por algumas espécies com machos anões
• Gônadas na cavidade celomática, mas ligadas às bursas respiratórias
• Incubação dos ovos dentro da bursa é freqüente
Corte sagital passando pelo disco central e início de um braço