quarta-feira, 10 de junho de 2020

Material sobre cnidários

O filo Cnidaria:







Característica dos cnidários:

- Possuem simetria radial, tipo de simetria em que, cortando o corpo de qualquer maneira de modo que o corte passe pelo seu centro, se obtêm partes idênticas, como em uma roda ou uma pizza, por exemplo. Os cnidários diferem dos poríferos neste quesito pois as espécies deste filo não possuem simetria, são assimétricas, e também dos demais metazoários, que apresentam simetria bilateral (compõem a classificação Bilateria, enquanto os cnidários compõem o Radiata)



- Diferentemente dos poríferos, seu desenvolvimento embrionário não para na fase de blástula, seguindo para o estágio de gástrula em diante. Assim, os cnidários formam folhetos embrionários que acarretam o surgimento de tecidos verdadeiros (portanto, fazem parte da classificação Eumetazoa). Como formam dois folhetos embrionários, a ectoderma e a endoderma, são animais diblásticos


- Suas células possuem junções celulares e há a presença de uma lâmina basal para sustentar estas células, configurando tecidos verdadeiros


- Seu corpo é, essencialmente, constituído de uma camada externa (epidérmica) e uma interna (gastrodérmica) preenchido por uma camada gelatinosa, a mesogleia (pode ser feito um paralelo com o mesohilo das esponjas), um tecido conjuntivo


- Os cnidários possuem duas formas distintas: pólipos e medusas. Os pólipos são as formas sésseis e apresentam boca e tentáculos voltados "para cima" (como as anêmonas), enquanto as medusas são formas natantes com boca e tentáculos voltados "para baixo" (como as águas-vivas). Algumas espécies apresentam ambos os formatos em seus ciclos de vida




- Animal protostômio, o blastóporo dá origem à boca (aparece pela primeira vez nos animais)



- O arquêntero do estágio de gástrula dá origem a um "intestino primitivo" na forma de uma cavidade gastrointestinal onde ocorre a digestão extracelular (novidade em relação aos poríferos, onde só era feita digestão intracelular), quebrando o alimento em partes que podem ser absorvidas por suas células


- Apresenta estruturas dedicadas à captura de presas, como tentáculos e, principalmente, células especializadas em provocar a paralisia do animal, os cnidócitos, que são a apomorfia deste filo



- A partir de sua ectoderme, formam um tecido epitelial e um tecido nervoso difuso (os nervos se encontram espalhados pelo corpo, sem um centro definido) que ajuda a perceber o contato de presas e predadores, provoca movimento, etc. 



- Algumas espécies apresentam órgãos sensoriais, principalmente versões primitivas de olhos


- São divididos em 4 classes diferentes: Anthozoa, Hydrozoa, Scyphozoa e Cubozoa

Anatomia e fisiologia:

Epiderme:

A porção epidérmica dos cnidários é formado por uma variedade de células derivadas da ectoderme, dentre elas células epiteliais, que cumprem a função de revestir o organismo; cnidócitos, as células urticantes utilizadas para capturar e paralisar presas e predadores; células nervosas que captam estímulos de fora; células intersticiais, que são células embrionárias com a capacidade de se diferenciar para tomar o lugar de células perdidas ou mortas, além de poderem formar células reprodutivas e precursoras dos cnidócitos.



Os cnidócitos são as células características dos cnidários, assim como esponjas têm os coanócitos, águas-vivas, corais e anêmonas-do-mar têm cnidócitos. São células que possuem uma organela especial, o cnidocisto ou nematocisto. O nematocisto consiste em uma cápsula que contém uma estrutura que lembra um arpão, que fica ligado a esta através de um filamento comprido que, em momentos de inatividade, fica guardado dentro da cápsula enrolando o "arpão". Uma parte do cnidócito fica para fora do organismo na forma de um fio, o cnidocílio, que é a estrutura responsável por detectar vibrações no meio externo, o que ativa o sistema de defesa do cnidário, abrindo o opérculo do cnidocisto e liberando o seu "ferrão". O processo de resposta e disparo do cnidocisto é extremamente rápido, sendo que o tempo necessário para que haja uma reação por parte do animal pode ser menor que uma fração de segundo. Quando o cnidocisto se implanta na presa, libera substâncias tóxicas que provocam a sua paralisia, além de inchaços no local de ação, assim, o cnidócitos localizados nos tentáculos e proximidades da boca dificultam a escapada do animal. Em alguns casos, como o ferrão se mantém ligado ao cnidário através de um filamento, o animal também pode puxar a presa, trazendo-a mais para perto. 






No litoral brasileiro, é comum a ocorrência de águas-vivas, seja no mar ou na areia. Assim, há uma grande preocupação com a possibilidade de ser "picado" e acabar com sérias queimaduras na pele. Em situações como estas, são recomendadas medidas como remover resquícios de tentáculos (de maneira segura, evitando o rompimento destes, liberando veneno sobre a pele) e aplicar água do mar para ajudar na eliminação de restos da água-viva e amenizar a dor e vinagre para neutralizar a toxina. Certas medidas, como aplicar água doce ou até mesmo urina no local da queimadura não são adequados, tendo em vista que podem despertar nematocistos e agravar a sensação de queimação. 



As células intersticiais são células-tronco totipotentes que estão em constante processo de multiplicação a fim de renovar o organismo tendo em vista o curto período de vida de suas células tanto da camada epidérmica quanto da gastrodérmica. Podem assumir a forma de qualquer célula do organismo dos cnidários, sendo, portanto, importantes para a formação de novos cnidócitos e gametas, por exemplo.


Sistema muscular:

Os cnidários possuem células epiteliais ricas em fibras musculares, portanto, são chamadas de células epiteliomusculares (não possuem um tecido muscular específico, tendo em vista que não desenvolvem a mesoderma). Estas células podem promover a contração do corpo como um todo em situações de risco (por exemplo, para esquivar de ataques ou para escapar), além de realizar movimentos mais específicos, como nos tentáculos, auxiliando na captura de presas.




Sistema nervoso e sensorial:

Dotados de um sistema nervoso que os fazem capazes de perceber estímulos do meio exterior, os cnidários possuem formas primitivas de órgãos e tecidos sensoriais, como no caso dos cnidocílios, que promovem o lançamento dos nematocistos e, um exemplo mais "complexo" sendo o ropálio, que está presente nas espécies das classes Scyphozoa e Cubozoa, que é basicamente um "antecessor" do olho. Os ropálios estão "pendurados" do corpo do cnidário por meio de "talos" e possuem estruturas que permitem a captação de luz (ocelos), além de movimento, indicar orientação e profundidade (estatólitos), etc. 


Entre a epiderme e a gastroderme se encontra o mesênquima, uma camada de consistência gelatinosa que apresenta entre a sua composição principalmente fibras de colágeno e água (corresponde a maior parte do corpo das águas-vivas). 

As células nervosas não se agrupam ao longo do corpo do cnidário, se encontrando espalhadas pelo organismo, assim, o sistema nervoso do cnidário é considerado difuso (não se concentra em regiões específicas como em gânglios e cérebros), desta maneira, estes seres não apresentam movimentos muito complexos (mesmo assim, são capazes de contração, captura de presas, captar estímulos, etc.).


Sistema digestório:

Como já discutido, os cnidários apresentam um mecanismo complexo para obter alimento. Diferentemente dos poríferos, que utilizam de pequenas células flageladas para filtrar a água, os cnidários são capazes de capturar pedaços de alimento e animais muito maiores (como peixes, insetos, etc.) através de uma combinação de tentáculos, nematocistos e boca. 

O animal ingerido é dirigido até a cavidade gastrointestinal do cnidário, onde é recebido por um fluxo de enzimas secretadas pelas células secretoras que revestem esta cavidade. O animal é, então quebrado em partes cada vez menores (digestão externa ou extracelular) para, então, ser absorvido pelas células do cnidário, que completam a quebra do alimento em seu interior (digestão interna ou intracelular), obtendo nutrientes que podem ser aproveitados pelas demais células. 

O processo de distribuição de nutrientes e substâncias é realizado de maneira difusa, ou seja, de célula em célula, tendo em vista que o cnidário é ausente de sistemas de circulação, respiração e excreção.

Tendo em vista que os cnidários possuem somente uma abertura para o meio externo, a boca, não possuem uma estrutura dedicada especificamente à saída de restos da alimentação (no caso, o ânus), assim, a boca serve tanto para a entrada de alimento quanto para a saída de resíduos da digestão, caracterizando um sistema digestório incompleto.



Os diferentes tipos de cnidários apresentam formas de ampliar a área de contato entre as suas células e o alimento, garantindo uma melhor absorção de nutrientes: algumas formas polipoides, como a anêmona-do-mar, por exemplo, apresenta invaginações em sua parede intestinal, enquanto formas medusoides, como as águas-vivas, possuem extensões em suas cavidades digestórias, os canais radiais.



Ciclo de vida/Reprodução dos cnidários:

- Reprodução assexuada:

Neste aspecto, os cnidários se assemelham aos poríferos, tendo em vista que as espécies de ambos os filos podem se reproduzir por fragmentação e brotamento, que derivam da elevada capacidade de multiplicação e diferenciação celular destes animais. Como esperado, estas formas de reprodução não ampliam a diversidade genética das populações, tendo em vista que só criam cópias de um mesmo organismo, mantendo os seus genes intocados.

Fragmentação:

Uma parte do cnidário acaba sendo removida ou se quebra da "mãe", podendo se fixar no substrato e se desenvolver em um outro indivíduo.

Brotamento:

O processo de brotamento é particularmente importante para a formação dos corais, pois, a partir de uma evaginação ou protuberância no cnidário, pode se formar um novo indivíduo separado ou uma extensão do "indivíduo original". 





- Reprodução sexuada:

Ocorre por meio do encontro do gameta masculino (o espermatozoide) com o feminino (o óvulo). A reprodução sexuada difere entre as espécies de determinadas classes. Ao contrário da reprodução assexuada, introduz variabilidade genética à população.

Nos cnidários polipoides, como as hidras, por exemplo, o ciclo de vida é exclusivamente polipoide, ou seja, não há alternância entre fases de medusa e pólipo. Estes organismos preferem, em circunstâncias favoráveis, uma reprodução assexuada através de brotamentos, expandindo os corais, porém, em situações mais desfavoráveis, como nas proximidades do inverno, ocorre a reprodução sexuada. 

Os antozoários são hermafroditas ou monoicos, o que significa que produzem tanto estruturas masculinas quanto femininas. O óvulo se desenvolve nas partes externas do corpo, ficando exposto ao meio externo. Os espermatozoides são liberados através da boca e nadam até encontrar o óvulo. Do encontro dos gametas ocorre a fecundação e a formação do zigoto. O zigoto então se envolve com uma camada extremamente resistente de quitina, que o ajuda a sobreviver durante este período inviável. 


O desenvolvimento do zigoto dá origem a uma larva achatada (desenvolvimento indireto), a plânula, que é dotada de cílios que permitem a natação. A larva nada até um local onde pode se instalar e crescer, se diferenciando e dando origem a um novo pólipo adulto.




Nos seres principalmente medusoides, o ciclo de vida se caracteriza por um processo de metagênese, isto é, em que ocorre a transição entre formas medusoides (em que ocorre a reprodução sexuada) e polipoides (em que ocorre reprodução assexuada). 

Quando pensamos nas águas-vivas, por exemplo, a imagem que nos vem à cabeça geralmente é a da etapa de medusa, que é a forma natante do animal cujo formato lembra o de um guarda-chuva. Por isso se explica a predominância da forma de medusa, que é maior e mais duradoura, que a forma de pólipo, que é menor e tem uma menor duração (pode ser feito um paralelo com as etapas do ciclo de vida das plantas, por exemplo, no caso dos musgos, os vemos geralmente na fase de gametófito, que é a fase permanente, enquanto o esporófito aparece só de vez em quando, ou seja, é temporário).




O ciclo tem seu início com a produção de gametas pelas medusas. Os cifozoários são seres dioicos, ou seja, apenas medusas do sexo masculino produzem espermatozoides e somente medusas do sexo feminino produzem óvulos. Enquanto a medusa macho libera os espermatozoides para que estes nadem até encontrarem o óvulo, a medusa fêmea pode guardar o óvulo em seu interior ou também liberá-lo à água. Na maioria dos casos ocorre a fecundação externa com o lançamento de ambos os gametas ao meio externo, onde se encontram, fecundam e originam o zigoto. Assim como na reprodução sexuada dos antozoários, do desenvolvimento do embrião se obtém um estágio anterior à fase de amadurecimento: a fase de larva plânula. 



A larva se fixa ao substrato e se desenvolve, diferenciando na forma de pólipo (sua aparência lembra a da hidra). Enquanto em sua fase séssil, o pólipo se reproduz principalmente por brotamento, formando várias extensões (brotos) ao longo de seu corpo. 


O pólipo, então, se reproduz por outra via assexuada chamada estrobilização, em que este é cortado transversalmente em vários discos, que ficam empilhados em cima do outro. Cada disco amadurece, resultando no desenvolvimento das éfiras, medusas jovens que, posteriormente, envelhecem e se tornam adultas, capazes de se reproduzir.






Classificação dos cnidários:

Anthozoa (antozoários):

- São seres exclusivamente polipoides (sésseis, formato tubular, boca voltada para cima, etc.)
- Podem se reproduzir sexuadamente e principalmente assexuadamente (através do brotamento se formam colônias)
- Para melhor se fixarem no substrato, suas células mais próximas da base secretam substâncias que ajudam a grudar
- Sua boca é rodeada por tentáculos repletos de cnidócitos que paralisam e imobilizam a presa
- Enorme importância ecológica: fonte de abrigo e alimentação para alguns animais aquáticos
- Exemplos: anêmonas-do-mar, corais, etc.



Algumas anêmonas, como é o caso das Aiptasia, se reproduzem de maneira muito veloz, assim, podem ser um problema para pessoas que criam animais em aquários, tendo em vista que, em pouco tempo, podem começar a perturbar peixes e corais através de suas ferroadas.


Hydrozoa (hidrozoários):

- Possuem células reprodutivas de origem ectodérmica, isto é, se formam na epiderme e ficam expostos ao meio externo (como é o caso do óvulo)
- Vivem em ambientes marinhos e de água doce (é a única classe do filo com tais tipos de representantes)
- Possuem formas de medusa e de pólipo 
- Algumas podem se deslocar por cambalhotas (hidras)
- Podem se reproduzir sexuadamente (metagênese) e assexuadamente (brotamento)
- Exemplos: hidras, caravelas, etc.




Assim como as águas-vivas, as caravelas-portuguesas (ou simplesmente caravelas) são uma espécie temida nos litorais brasileiros, tendo em vista que não raramente uma ou outra acaba chegando próxima às nossas praias. As caravelas são bastante preocupantes pois suas cores brilhantes são muito atraentes e podem chamar a atenção de crianças na água. Ao ter contato físico com a pessoa, libera os seus cnidos, provocando fortes dores e irritação, contudo, não são letais para humanos. As medidas sugeridas no caso de levar uma "mordida" são as mesmas para o caso das águas-vivas: não passar toalhas, água doce, urina e outras substâncias que podem ativar mais cnidócitos; tentar remover resquícios de tentáculos de maneira segura; aplicar vinagre e água do mar, etc.

Curiosamente, as caravelas não se tratam de uma medusa, apesar de apresentar tentáculos e não serem fixos ao substrato, são, na verdade, uma colônia de pólipos que atuam em prol de seus integrantes. Por não se tratarem de medusas, as caravelas não possuem a capacidade de se deslocarem por si próprias, assim, possuem uma estrutura preenchida de gás (que é a parte não submersa do animal) que permite que ela flutue pelo mar, sendo carregado pelas ondas e correntes.


Cubozoa (cubozoários):

- Apresentam ambas as formas de pólipo (temporário) e de medusa (predominante)
- A sua forma medusoide se caracteriza por um formato de "cubo" (portanto o nome da classe) e pela localização de seus tentáculos (um em cada canto do cubo)
- Podem se reproduzir sexuadamente (metagênese) e assexuadamente (brotamento)
- Se deslocam por propulsão: o corpo acumula água e a contração dos músculos do corpo expelem esta água, gerando um jato que desloca o cubozoário para frente
- São uns dos cnidários mais perigosos para humanos (toxicidade elevada)
- Apresentam ropálios desenvolvidos
- Exemplos: vespas-do-mar





Os casos mais perigosos de cubozoários no mundo ocorrem na costa australiana com espécimes de Chinorex fleckeri, a vespa-do-mar, que migram para esta região para reproduzir, tornando as praias do país, em certos períodos, inviáveis para visitação.

Scyphozoa (cifozoários):

- Apresenta formas de medusa (predominante) e de pólipo (temporário)
- Sua forma de medusa tem o formato de "guarda-chuva" ou "sino"
- Podem se reproduzir sexuadamente (metagênese) ou assexuadamente (brotamento)
- A maioria é dioica (corpos apresentam estruturas masculinas ou femininas)
- Se deslocam por propulsão: a água entra e se acumula na cavidade interna do cifozoário e a contração dos músculos do corpo provoca a eliminação desta água, propulsando o organismo para a frente
- Apresentam ropálios desenvolvidos
- Exemplos: águas-vivas



Importância ecológica e econômica:

Os cnidários apresentam inúmeras formas de interação e relação com outros seres vivos:

- Corais e algas: algas unicelulares costumam habitar os tecidos dos corais, estabelecendo uma relação mutualista em que o coral fornece proteção e gás carbônico enquanto as algas produzem açúcares e gás oxigênio que são necessários para o funcionamento do coral. 


 Estas algas são chamadas de zooxantelas e são fundamentais para a vida do coral, assim, quando estas algas acabam deixando os corais, a sobrevivência não só destes organismos está comprometida, mas assim como a biodiversidade como um todo do local:

    - Os recifes de corais são importantes para minimizar o efeito de ondas e correntes nos litorais e dentro do ambiente aquático, evitando a destruição de propriedades, erosão, tornando as águas mais calmas para a circulação de animais, etc. 


    - Os corais servem como fonte de alimento e abrigo para uma variedade de animais. como peixes e caranguejos





    - Recifes e barreiras de corais formam cenários exuberantes que atraem centenas de pessoas todos os anos em viagens e atividades de mergulho, assim, movimentam a economia mundial através do turismo





    - Corais sintetizam uma variedade de produtos químicos como forma de defesa contra ameaças externas, sendo que muitos destes podem ser aproveitados para estudos e fabricação de fármacos efetivos em humanos


Como podemos ver, estes seres têm diversos papéis significativos para o homem, assim, é preciso levantar consciência sobre os fenômenos que podem causar a destruição dos corais, sendo um dos mais perigosos o branqueamento dos corais:

O branqueamento ocorre quando as algas zooxantelas deixam o coral ou morrem, assim, os corais perdem sua "cor" (lembrando que boa parte dos cnidários é transparente, como é o caso dos corais, assim, a cor que percebemos é proveniente, na verdade, das algas). Perdendo as suas algas, os corais perdem boa parte de seus nutrientes, assim, podem adoecer e até morrer. A morte dos corais impacta imensamente outros animais e a nossa sociedade: perda de habitat, vulnerabilização de litorais, acidificação das águas (as algas são responsáveis pela absorção de boa parte do gás carbônico nos oceanos, assim, com o seu desaparecimento, o que está ligado ao branqueamento dos corais, esta absorção diminui e o CO2 pode acumular, elevando a acidez das águas, o que apresenta um risco para os seus animais).





O fenômeno do branqueamento é mais um exemplo de como a ação do homem sobre a Terra precisa de um repensamento. A emissão de gases poluentes através de indústrias e automóveis contribui para a intensificação do efeito estufa, o que, por sua vez, eleva a temperatura nos mares, perturbando as algas, fazendo com que elas migrem para outros locais, tornando os corais da região mais vulneráveis. Além da poluição, fenômenos climáticos naturais, como o El Niño também podem contribuir para o enfraquecimento dos corais.

- Algumas espécies de peixes possuem imunidade aos cnidos de anêmonas e águas-vivas, assim, vivem próximos aos tentáculos destes bichos, se protegendo de predadores maiores. Um dos exemplos mais conhecidos desta relação seria entre os peixes-palhaço e as anêmonas, como observado no filme "Procurando Nemo" (2003)


A relação formada entre peixes-palhaço e anêmonas-do-mar pode ser chamada de "inquilinismo" pois lembra a relação entre um síndico, que oferece uma moradia ao seu inquilino. Neste caso, o "síndico" seria a anêmona enquanto o "inquilino" seria o peixe. Os peixe-palhaço desenvolvem uma imunidade adquirida, ou seja, através da exposição às ferroadas da anêmona ao longo de sua vida, o peixe secreta um muco em sua parte exterior que o torna imune à defesa da anêmona, assim, podem viver entre os tentáculos deste animal sem ter que se preocupar com os "choques".

Além de se abrigarem nas anêmonas, os peixes podem se alimentar de tentáculos defeituosos e restos da digestão do cnidário, enquanto o próprio peixe atua na defesa da anêmona contra seus predadores (como se fosse alguém defendesse a sua casa) e, em alguns casos, pode oferecer alimento à anêmona na forma de restos não consumidos.



Outras espécies de peixes utilizam de um mecanismo parecido para viver junto a águas-vivas, caravelas e vespas-do-mar, são imunes às suas "mordidas", assim, vivem em meio aos seus tentáculos, que os protegem de predadores, e aproveitam restos de alimentos. 



Fontes:

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