sábado, 30 de maio de 2020

Material sobre animais (Zoologia) - Introdução

O reino animal, ou Metazoa, apresenta uma grande variedade de seres diferentes, ao todo, este reino biológico costuma ser dividido em nove filos diferentes:

   Porifera (poríferos)

      
Cnidaria (cnidários)

Platyhelminthes (platelmintos)

Nemathelminthes (nematelmintos)

 
Annelida (anelídeos)

Arthropoda (artrópodes)

Mollusca (moluscos)

Echinodermata (equinodermos)

Chordata (cordados)

Apesar das notáveis diferenças existentes, os integrantes do reino animal apresentam vários aspectos em comum:

- São seres eucariontes;
- Não apresentam parede celular;
- Não apresentam cloroplastos, possuem somente mitocôndrias;


- São seres multicelulares, com grupos de células cumprindo funções específicas, formando tecidos, órgãos e sistemas complexos, assim, os animais apresentam elevado grau de cooperação entre as suas células, além de serem dotados de um sistema de comunicação químico (através dos hormônios) responsável por regular os diversos processos decorrentes no corpo, assim como apresentam diversas formas de garantir a interação física entre as suas células por meio das junções celulares e a substância colágeno, que aparecem pela primeira vez nos seres vivos; 




- Reserva energética na forma de glicogênio (nas plantas, por exemplo, era o amido);
- Apresentam nutrição heterotrófica (se alimentam de outros seres vivos ou alimento produzido por outros indivíduos) através de ingestão;



- São seres principalmente móveis, apresentando estruturas e mecanismos específicos para se deslocar, como os tecidos musculares e esqueléticos. Algumas espécies, como as esponjas do mar, são sésseis, ou seja, não se deslocam. 



- Além de todos os traços mencionados anteriormente, um dos mais importantes para a definição dos animais é a passagem pelo estágio de blástula durante o processo de desenvolvimento embrionário, em que se forma uma esfera oca de células. A blástula é seguida pela fase de gástrula, em que se inicia a diferenciação das células nas camadas germinativas, que, por sua vez, formam os órgãos. Este processo é importante, pois a gástrula tem fins diferentes dependendo do grupo: nos animais mais primitivos, como poríferos e cnidários, se formam duas camadas, enquanto nos demais se formam três, por isso há a diferenciação entre diblásticos e triblásticos, nestes pode ocorrer a formação, ou não, de uma cavidade interna onde se encontram os órgãos internos, o celoma. Por fim, outros rumos que as estruturas desenvolvidas neste processo podem tomar é a formação da boca a partir do blastóporo nos animais protostômios (todos exceto os membros dos filos Echinodermata e Chordata) ou do ânus nos deuterostômios.


- O processo de segmentação ou clivagem das células embrionárias também é importante para compreender como que formas de vida tão variadas podem surgir de uma estrutura comum como a blástula. Os diferentes tipos de clivagem que ocorrem nos embriões animais dependem, principalmente, da proporção existente entre a massa "animal", isto é, o conjunto de células que darão origem ao ser vivo em si, e a massa "energética", composta pelo chamado vitelo, que seria o conjunto de substâncias que irão nutrir o embrião durante o seu desenvolvimento. Além da quantidade de reserva nutritiva, a sua disposição no embrião, ou seja, se ele vai estar distribuído de maneira igual pelo ovo, vai se concentrar em alguma região específica, etc. Quando o ovo apresenta uma quantidade de vitelo média para baixo, a estrutura vai sofrer clivagem de maneira integral, ou seja, todo o ovo vai passar por mitoses, o que configura uma divisão holoblástica. Já quando tem muito vitelo, a divisão ocorre em partes específicas e, desta maneira, nem todo o ovo vai ser clivado, o que é chamado de divisão meroblástica. Nos que sofrem divisão holoblástica temos os ovos alécitos, que tem quantidade de vitelo irrelevante, os isolécitos, ou seja, em que o vitelo está distribuído de maneira homogênea, e os mesolécitos, onde os polos vegetativo e animal são divididos "meio a meio". Os isolécitos, por sua vez, podem fazer clivagem radial (equinodermos), espiral (invertebrados com aspecto de "verme", como anelídeos, platelmintos, e alguns moluscos) e bilateral (tunicados, parentes dos vertebrados), enquanto os alécitos, como os mamíferos placentários e os nematoides, fazem clivagem rotacional e os mesolécitos como os anfíbios e alguns peixes, fazem uma forma de clivagem radial menos uniforme. Por fim, existem, dentro dos meroblásticos, duas categorias: os centrolécitos, onde o vitelo se concentra, como o nome diz, no centro do ovo e fazem clivagem superficial, enquadrando boa parte dos artrópodes; e os telolécitos, em que o vitelo ocupa boa parte do ovo, compreendendo espécies como peixes, grupos específicos de mamíferos que põem ovos (monotremados), répteis e aves, todos fazendo clivagem discoidal, além de moluscos cefalópodes, que realizam clivagem bilateral




- Quanto a forma como alguns animais guardam os seus filhotes desde a fecundação até o momento nascimento em si, podemos classificá-los como vivíparos, ovíparos, ovovivíparos. Nos vivíparos, a reprodução é por fecundação interna (gametas liberados no interior da fêmea) e o embrião se desenvolve sendo nutrido pela mãe. A viviparidade é bastante comum principalmente entre os mamíferos placentários, mas também pode acontecer em alguns peixes, como os tubarões. Nos seres ovíparos, os embriões crescem dentro de ovos, sendo nutridos pelo vitelo encontrado neste ovo, ou seja, não recebem nutrientes diretamente da mãe. Esta forma de reprodução é típica em aves, répteis, peixes, anfíbios e em boa parte dos artrópodes e dos moluscos. Por fim, a ovoviviparidade é uma espécie de "combinação" entre as duas outras, utilizando os ovos para a nutrição da prole assim como nos ovíparos, mas estes ovos ficam guardados dentro do organismo (tipicamente a fêmea, mas existem exceções tais como os cavalos-marinhos), aumentando a sua proteção. Como exemplo de animais ovovivíparos, temos os já citados cavalos-marinhos, e as raias.




Teorias de origem dos animais:

Teoria da gastrea de Ernst Haeckel:

Nesta teoria, Haeckel defende que a a transição da forma unicelular para uma multicelular ocorreu através do agregamento de vários protoctistas unicelulares flagelados na forma de uma esfera oca (lembrando a estrutura da blástula). Algo parecido com esta disposição de células já era visto nos protoctistas, em que vários indivíduos se agrupavam na forma de colônias esféricas com os flagelos voltados ao meio externo. Como exemplos desta ocorrência estão as colônias de Volvox sp. e especialmente nas de coanoflagelados, cujas células remetem aos coanócitos dos poríferos, os animais mais primitivos. 

Comparação entre a estrutura da colônia de Volvox sp. e a blástula.

À esquerda, colônia de coanoflagelados. À direita, imagem de um coanócito, tipo de célula encontrado nos poríferos que possui formato e funções muito parecidas com as dos coanoflagelados, o que indica uma possível relação evolutiva entre os dois indivíduos.


Em algum ponto, a parede de células da blastea acabou invaginando-se, formando uma segunda camada de células, com cada uma eventualmente se diferenciando em tecidos distintos, a endoderme e a ectoderme, esta estrutura sendo a precursora do estágio de gástrula dos animais, que seria a característica, segundo Haeckel que distinguiria os animais, ou metazoários, dos protozoários. Chamou esta "gástrula primitiva" de gastrea, portanto o nome de sua teoria. 

A estrutura e as características da gastrea também remeteriam às dos animais mais primitivos, como as esponjas e os cnidários, que também apresentam simetria radial, duas camadas de células e uma única abertura (o blastóporo, na gastrea, ósculo nos poríferos e boca nos cnidários) que leva a uma cavidade interna proveniente do desenvolvimento do arquênteron. 



Com base nesta teoria, se inclui o reino dos animais dentro do clado dos Opisthokonta, que reúne os indivíduos que apresentam células com flagelo em sua posição posterior (que as propulsa para frente), como nos protozoários, em alguns fungos (no caso dos quitridiomicetos, que apresentam gameta masculino flagelado, o zoósporo) e em diversos tipos distintos de células em todos os clados animais (desde os coanócitos nos poríferos até nos gametas dos cordados). 



Teoria sincicial de Hadzi:

Nesta teoria, o zoólogo Jovan Hadzi propõe que os animais têm origem em protozoários ciliados multinucleados que passaram por um processo de "celularização", em que se formaram células individuais para cada núcleo, originando um ser multicelulado. Para Hadzi, os animais mais primitivos teriam simetria bilateral e não apresentariam uma cavidade interna para guardar os órgãos internos, ou seja, seriam acelomados, muito parecidos com os vermes achatados (platelmintos). 



Enquanto este ancestral teria simetria bilateral e um modo de vida bentônico, vivendo e se alimentando próximo ao substrato marinho, uma vertente de seus descendentes desenvolveria simetria radial ao admitir um modo de vida séssil, originando os radiários, como anêmonas, poríferos e corais. Se estabelece, então, a divisão dos animais em dois grupos maiores: os animais radiais, originados deste processo de fixação ao solo do ancestral, e os animais bilatérios (os demais filos) a partir do platelminto acelomado. 

Teoria simbiótica: 

A teoria simbiótica diz que os organismos multicelulares surgiram das relações simbióticas de diversas células diferentes, cada uma desempenhando um determinado papel ou função, fazendo com que, com o tempo, estas se tornassem dependentes uma da outra a um ponto em que não poderiam mais sobreviver sem o trabalho das outras células. Assim, formaram colônias caracterizadas pela diversidade de células que se diferenciaram em diferentes tecidos e órgãos, dando origem aos animais. 

Os filos animais - cladogramas:




Classificação dos animais:

Os integrantes do reino Metazoa, então, possuem como ancestral comum mais provável os protozoários flagelados que, se agrupando em colônias, eventualmente tenderam à formação de estruturas mais complexas e à diferenciação de funções, originando os tecidos e os órgãos. 

A primeira ramificação ocorre entre os sub-reinos Parazoa e Eumetazoa, com o primeiro correspondendo aos filos que não apresentam diferenciação das células em tecidos verdadeiros e o segundo apresentando tecidos verdadeiros. Os Parazoa são formados apenas pelos animais do filo Porifera, ou seja, as esponjas, enquanto os Eumetazoa ("animais verdadeiros") correspondem aos demais filos. 

A segunda ramificação, que ocorre dentro do clado dos "animais verdadeiros", leva em consideração o tipo de simetria que seus integrantes apresentam, os classificando em dois clados: Radiata e Bilateria. O Radiata é composto pelos animais verdadeiros (com tecidos especializados) que apresentam simetria radial, neste caso, os membros do filo Cnidaria, como as águas-vivas, as anêmonas, corais, entre outras. Já o Bilateria corresponde aos animais com simetria bilateral, desde os platelmintos até os cordados. Outro aspecto que diferencia estes dois grupos é o fato de que os animais com simetria radial apresentam somente dois folhetos embrionários: a ectoderma e a endoderma, enquanto os animais com simetria bilateral apresentam todos os três: ectoderma, mesoderma e endoderma. Esta diferença garante uma maior complexidade para os animais bilatérios em relação aos radiários. 

A presença ou não de uma cavidade corporal é o próximo ponto de ramificação dentre os metazoários. Os animais que não possuem cavidade corporal, ou acelomados, são os mais primitivos, então formam o seu próprio ramo primeiro, constituído, de forma geral, pelas espécies do filo Platyhelminthes, os platelmintos, chamados também de "vermes achatados", como as planárias, as tênias, etc. 

Dentre os animais que apresentam cavidade corporal há outra separação, esta que ocorre entre aqueles que apresentam uma cavidade verdadeira (os celomados) e os que apresentam cavidade falsa (pseudocelomados). Os pseudocelomados correspondem às espécies do filo Nemathelminthes (ou Nematoda), ou seja, os nematelmintos como as lombrigas. 

Os celomados podem ser classificados em protostômios ou deuterostômios (distinção esta que também vale para os demais animais). Esta classificação, como já explicado, leva em consideração a estrutura que resulta do blastóporo no desenvolvimento embrionário - a boca, nos protostômios, e o ânus, nos deuterostômios. Os protostômios celomados são os anelídeos (minhocas, sanguessugas, etc.), os moluscos (lesmas, caracóis, polvos, lulas, ostras, etc.) e os artrópodes (insetos, aracnídeos, crustáceos, etc.) e os deuterostômios são os equinodermos (estrela-do-mar, ouriço-do-mar) e os cordados (peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos). 

Os protostômios celomados se distinguem pela ocorrência de segmentação ou não. Os moluscos não apresentam segmentação enquanto os anelídeos e os artrópodes sim. Os anelídeos são caracterizados por ter um corpo cilíndrico formado por vários anéis (por isso o nome "Annelida") enquanto os artrópodes podem ter um corpo dividido em estruturas bem definidas como cabeça, tórax e abdômen (em alguns casos, estas estruturas podem ser conjuntas), além de possuírem apêndices articulados (portanto o nome do filo Arthropoda: "pés articulados")  e um exosqueleto quitinoso, o que os diferenciam dos anelídeos.

Por fim, a divisão existente entre os deuterostômios se dá pela presença de notocorda nos cordados, estrutura esta ausente nos equinodermos, que, além disso, curiosamente não apresentam somente simetria bilateral, mas também simetria radial durante a sua fase adulta, o que pode ser facilmente percebido na estrela-do-mar. 

Fontes:

Livro didático



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