animais primitivos

Metazoários

O que são metazoários?

Qual é a sua origem?

• Metazoários são todos os animais multicelulares.

• Dividem-se entre 1. Mesozoa (filo único); 2. Parazoários (filos Porifera e Placozoa) e 3. Eumetazoa.

Origem dos Metazoários - Hipóteses• Há 3 principais hipóteses para explicar a origem

dos metazoários:1.Surgimento através da forma sincicial de um

ciliado. (Limites – membranas – surgiram posteriormente).

2.Metazoários são polifiléticos, derivados de mais de um grupo de organismos unicelulares.

3.Através de uma forma flagelada colonial, nas quais células se tornaram cada vez mais especializadas.

• ...sendo esta última a que é melhor aceita...

Origem dos animais• Proposta por Haeckel (1874)• Ancestral do clado animal: um protista de um único

flagelo, colonial – próximo aos coanoflagelados.• Colônia passou por Especialização Funcional:

algumas células começaram a se especializar –para movimento, para nutrição, para reprodução...

• A diferenciação celular era coordenada por moléculas reguladoras. Grupo de células coordenadas evoluiu tornando-se animais.

Colônias de coanoflagelados

Qu

ais são o

s prin

cipais

gru

po

s de an

imais?

� Estima-se que exista 8,7 milhoes de espécies animais no mundo, sendo 6,5 milhões terrestres e 2,2 milhões (~ 25% do total) de oceanos.

� 86% de todas as espécies na terra e 91% das espécies do mar ainda precisam ser descobertas, investigadas, catalogadas. Mora et al. (2011, PloS Biology)

Filogenia dos animaisQuais carateres devem ser usados?

• Carateres do ancestral não devem ser usados pois estão presentes em quase todos os animais.

• Uso de caracteres derivados. Bom ex.: padrões de desenvolvimento embrionário.

Resumindo, a diversidade animal

Animais com:2 camadas embrionárias

simetria radial

PARAZOA

Porifera

• As esponjas representam filo de organismos de organizaçãomais simples. São os mais simples entre os animais.• Apresentam um grande número de canais e poros

minúsculos, formando um grande sistema de filtragem/alimentação. (Dependem disso, pois são sésseis).

• Alimentam-se por filtração, bombeando a água através das paredes do corpo.

Latim: portador de poros

Porifera• Não possuem tecido verdadeiro, células até apresentam certo grau de

independência. • Algumas células especializadas, mas não organizadas, formando

órgãos verdadeiros.• Podem apresentar simetria radial ou sem simetria.• São sésseis, 8.000 espécies marinhas, 150 de água doce (nenhuma

terrestre). • São abundantes em todos os mares.

Latim: portador de poros

• Tem ampla variedade de tamanho (de poucos milímetros de largura a 2 metros de altura) e formas (copo, tubo, crostas) porque estão em diferentes ambientes (profundos, superficiais, com ação de ondas...).

• A maioria das espécies é hermafrodita, reproduzem sexuadamente com liberação de espermatozóides na água. Fertilização é interna.

• Embriões são livre – natantes.• Reproduzem assexuadamente por brotamento ou

fragmentaçãoTubular

Encrustante Forma variável

digitiforme

Perfurante

Porifera - estrutura

• Água é bombeada pelo batimento de células especializadas para alimentação. Essas mesmas células, coanócitos, retem as partículas sem seleção (fagocitose) - protistas, detritos orgânicos, bactérias, outros organismos planctonicos.

• A esponja tem a forma de um tubo ou saco, muitas vezes ramificado, com a extremidade fechada presa ao substrato. •Há 2 tipos de aberturas do corpo: óstio - As paredes são perfuradas por muitas cavidades microscópicos para permitir que a água flua para dentro do corpo trazendo oxigênio e alimento. Ósculo – cavidade grande na(s) extremidade(s) aberta(s).E ainda a cavidade interior é a espongiocele.

Tipos de sistemas de canais• Asconóides – mais simples, tubulares.• Siconóides – forma maior da Asconoide, parede do corpo

mais espessa e mais complexa (com mais canais radiais).• Leuconóides – Mais complexa, com ósculos numerosos.

Há canais inalantes e exalantes (com acesso ao ósculo).

Células de um porífero• Mesenquima – matriz gelatinosa

onde organizam-se células.• Pinacócito – célula achatada que

cobre superfície exterior e parte da interna. Célula mais próxima de um tecido verdadeiro.

• Arqueócito – células ameboides que se deslocam no mesenquima. Podem fagocitar partículas na pinacoderme, receber partículas dos coanócitos para digestão. Podem se diferenciar em qualquer um dos tipos celulares.

• Esclerócito – secretam espículas.• Coanócito – células que forram os

canais e câmaras flageladas. Metade fica embebida no mesenquima, metade fica exposta.

Visão microscópica da parede de um porífero

Classificação Porifera

• Classe Calcarea– Possui espículas de carbonato de cálcio que

forma franja ao redor do ósculo.– Nos canais, há espículas aculeiformes ou

com 3 ou 4 raios.– Todas são marinhas.

Classificação Porifera

• Classe Hexactinellida– Possui espículas de carbonato de cálcio que

forma franja ao redor do ósculo.– Espículas silicosas de 6 raios, estendendo-se

em ângulos retos de um ponto central.– Corpo frequentemente cilíndrico ou em forma

de funil. Siconóide simples ou leuconóide.– Todas são marinhas, maioria de águas

profundas.

Classificação Porifera

• Classe Dermospongiae– Espículas silicosas.– Sistema de canais leuconóide– 1 família de água doce, demais são marinhas

Animais com:2 camadas embrionárias

simetria radial

EUMETAZOA

CNIDARIA

• Também podem ser chamados por Coelenterata (filo).• Considerados organismos próximos aos basais de

metazoários.• Há fosseis com mais de 700 milhões de anos.• São conhecidas 9.400 espécies. Todas aquáticas, quase

todas marinhas.• Preferem águas mais quentes, como as tropicais.• Representados pelos pólipos (boca para baixo, fase

assexuada) e águas vivas (boca para cima, fase sexuada) - 2 padrões corporais básicos. Ambos podem ser móveis!

• Podem ser pequenas (como 5 mm) ou gigantescas – 75 m.

Grego: urtiga

Cnidaria – interações ecológicas• Cnidários participam de interações características:• Servem de alimento para moluscos, platelmintos.• Hidróides e anêmonas x gastrópodes.• Algas x hidras (água doce) e corais de recifes.• Anêmonas x peixes.

Embranquecimento de corais.

Dimorfismo e Polimorfismo em Cnidaria• Pólipo

– Forma hidróide, geralmente tubulares com boca cercada por tentáculos em 1 das extremidades.

– Extremidade aboral geralmente fica presa ao substrato por disco pedal.

– Podem viver isoladamente ou em colônia.– Nas colônias, indivíduos podem ter formas e funções

(alimentação, defesa, reprodução) diferentes.• Medusa

– Geralmente livre-natante, corpo forma de guarda chuva ou de sino.– Boca geralmente no lado côncavo, há tentáculos ao redor da borda

do sino.– 1 das classes – Anthozoa – das anêmonas do mar e corais são

sempre medusoides (não há dimorfismo).

Pólipo x Medusa

• Vantagens de ter as 2 fases.• São realmente diferentes (morfologicamente)?

CNIDARIA

• Há tecidos especializados: boca do cnidário conecta-se a uma bolsa de fundo cego: cavidade gastrovascular.

• A abertura da boca também funciona como ânus.• Parede do corpo formada por 2 camadas distintas: epiderme

(ectoderma) e gastroderme (endoderma). A gastroderme forra a cavidade gastrovascular.

• Cavidade gastrovascular tem função de digestão externa, trocas gasosas, circulação e atua como esqueleto hidrostático (por difusão).

Grego: urtiga

CNIDARIA – Estrutura Corpo�Entre ambas camadas há mesogléia (matriz gelatinosa, contem secreções translúcidas, células nervosas e musculares, sem organização de tecido). Fluido da mesogléia sustenta corpo.�Possuem células epiteliais, com fibras musculares que permitem que animais se movam. �Músculos são integrados por redes nervosas simples.

CNIDARIA – Ciclo de Vida

Fase polipo

Fase medusa

Rede nervosa em Cnidaria

• Não há concentração de células nervosas, um Sistema Nervoso Central.

• É difuso, com um conjunto de células nervosas na base da epiderme e outro na gastroderme.

• Impulsos nervosos são transmitidos de célula a outra por liberação de neurotransmissores.

CNIDARIA – Estruturas urticantes�São organismos carnívoros, capturam suas presas através de toxinas.�Ao redor da boca há um anel de tentáculos com células urticantes, os cnidoblastos, capazes de liberar um minúsculo espinho, o nematocisto que pode conter toxina ou material mucoso.�Há mais de 20 tipos de nematocistos, tem importante função taxonômica.�Os que não injetam veneno acoplam à presa como se fossem molas, e as imobiliza.�A grande maioria dos cnidários é carnívora, toxinas são responsáveis por imobilizar a presa (pode imobilizar animais até do tamanho de um rato).

Tipos de nematocistos

Reprodução• Pode ser sexuada

– Ciclo complexo, envolvendo as fases polipoide e medusoide.– Animais dioicos ou monóicos.– Larva nada até encontrar bom substrato, quando se torna

pólipo.– Cresce, absorve os tentáculos e se divide horizontalmente pra

formar discos que se tornarão jovens medusas.– Medusas seguem o ciclo até amadurecimento, pólipos podem

continuar produzindo medusas de tempos em tempos.– Gônadas ficam na gastroderme, gametas são liberados na estação reprodutiva (fecundação externa)

• Pode ser assexuada

– Regeneração, brotamento, divisão binária...

Classificação• 4 classes:

Classificação

• Cubozoa – Solitários,– Fase de pólipo reduzida, medusas campanuliformes

quadradas em corte transversal,– Tentáculos que saem de cada aresta do sino,– 16 espécies, todas marinhas.– Toxina perigosa (até fatal) aos humanos.

Classificação

• Scyphozoa – Solitários,– Fase de pólipo reduzida ou ausente,– Medusas campanuliformes, sem véu – Mesogléia muito aumentada,– Há aproximadamente 200 espécies, todas marinhas.

Classificação• Anthozoa

– aproximadamente 6.500 espécies marinhas sésseis; é a maior classe de Cnidaria.

– exclusivamente polipóide; as anêmonas são solitárias, porém nos Anthozoa predominam as formas coloniais e fixas;

– pólipos diferem dos pólipos de outras classes de Cnidaria em várias características:

– a superfície oral expande-se em um disco oral, com boca oval ou em forma de fenda no centro, e tentáculos periféricos ocos;

– a boca conduz a uma faringe em forma de tubo. Em um ou dois ângulos da boca e da faringe, forma-se um sulco densamente ciliado o sifonóglifo, que direciona a corrente de água para a cavidade gastrovascular.

Classificação

• Hydrozoa – 3.000 espécies, maioria marinhos e coloniais. Os

únicos cnidários de água doce são hidrozoários; – existem espécies polipóides ou medusóides, maioria

exibe as duas formas no ciclo de vida; – notáveis pelo polimorfismo acentuado colônias,

variedade de formas e ambientes colonizados.

Animais com:3 camadas embrionárias

ProtostomadosAcelomados

Platelmintos Filo Platyhelminthes

• Animais compridos, triploblásticos, acelomados, bilaterais e sem apêndices.

• Ancestral com características semelhantes aos Cnidaria (inclusive mesogléia, substituída pelo parênquima).

• São conhecidas aproximadamente 20.000 espécies.• Há tecidos verdadeiros, com órgãos organizados em sistemas.• Corpo achatado dorsoventralmente com aberturas oral e genital

(não há ânus), geralmente na superfície ventral; afilado (forma folha) ou alongado (forma de fita);

• Corpo pode ter de alguns milímetros até muitos metros de comprimento (tênias).

Grego: verme chato

Platelmintos Filo Platyhelminthes

• Podem ter forma livre ou parasitária:– Forma livre, classe Turbelaria, vivem em água doce ou marinha

(maioria) ou ambientes terrestre úmidos.– Demais classes são parasitas (Cestoda, Trematoda e Monogea).

• Planárias são detritívoras, necrófagas e principalmente predadoras.• Reprodução pode ser assexuada (regeneração) ou sexuada

Platelmintos - Estrutura• Epiderme é celular ou sincicial, ciliada, e contem órgãos adesivos.

– ...membros de grupos de parasitas não possuem cílios.

• Também podem conter Rabditos, que formam o envoltório mucoso e protetor do corpo (quando há perda de água).

• Abaixo da membrana basal existem fibras musculares, que podem ser circulares, longitudinais e diagonais.

• Como são acelomados, espaços entre órgãos são preenchidos com mesênquima (ou parênquima).

Corte transversal de uma planária.

• Parênquima – conjunto de células derivadas do mesoderme preenche espaços entre músculos e órgãos viscerais. Essas células são porções não contráteis de células musculares.

Platelmintos – Estrutura Alimentar• Sistema digestório tem boca, faringe e intestino, exceto dos cestódeos (parasitas, não tem sistema digestório).• Boca se abre em faringe muscular.• Intestino ramificado (geralmente em forma de Y ou mais ramificado),

fundo cego (“cavidade gastrovascular”).• São carnívoras, alimentando-se de pequenos crustáceos,

nematódes, rotíferos e insetos.• Detectam alimento a certa distância, através de quimiorreceptores.• Secreções intestinais contêm enzimas proteolíticas, para alguma

digestão extracelular. Há também digestão intracelular por células fagocitárias da gastroderme.

Padrão intestinal de 2 turbelários.

Platelmintos – Excreção• Órgãos de osmorregulação com células flama, ligadas

por ductos excretores.• Células flama: forma caliciforme, com conjunto de

flagelos que localizam-se na face interna do cálice.• Batimentos dos flagelos impulsionam o fluido nos ductos

coletores (pressão negativa).• Dutos esvaziam em nefridioporos (número variado) ou

em bexiga excretora, com 1 poro terminal.

Platelmintos - Estrutura• Possuem encéfalo (gânglio cerebral) com cordões nervosos

longitudinais (1- 5 pares), subjacentes à camada muscular.– Platelmintos mais derivados possuem menos cordões.

• Há órgãos sensoriais simples– Ocelos – manchas sensíveis à luz.– Células táteis e quimiorreceptoras – sobre o corpo do animal.– Estatocistos – órgãos de equilíbrio.

REPRODUÇÃO• Quase todas as espécies são hermafroditas (Monóicas), porém auto

fecundação é rara. Há copulação mútua, fertilização interna.• Reprodução assexuada é por fissão e por regeneração.

Platelmintos - Parasitismo• Trematódeos

– Endoparasitos de vertebrados, usando invertebrados como vetores.

– Possuem órgãos de adesão, como ganchos e ventosas, maior capacidade reprodutiva.

– Exs. Schistosoma spp.

Problema de locais sem tratamento de esgoto.

• Cestódeos

– Endoparasitos de vertebrados.

– Possuem corpos longos e achatados.

– A superfície tem projeções diminutas que aumentam a eficiência de absorver nutrientes pelo tegumento.

– Exs. Taenia spp.

Platelmintos - Parasitismo

Verme maduro forma-se em 2-3semanas.

Classificação• Classe Turbelaria

– Geralmente de vida livre, – Cobertos por epiderme ciliada,– Boca geralmente ventral, algumas vezes

próxima ao centro do corpo.– Maioria hermafrodita, alguns reproduzem por

fissão.

Classificação• Classe Trematoda

– Parasitas de todas as classes de vertebrados.– Corpo coberto por tegumento sincicial aciliado.– Corpo forma cilíndrica ou de folha.– Geralmente com ventosas oral e ventral.– Canal alimentar, geralmente, com 2 ramificações

principais.– Geralmente monoico.

Schistosoma

Classificação• Classe Monogea

– Corpo coberto por tegumento sincicial aciliado.– Parasitas, principalmente brânquias e superfície externa de

peixes.– Corpo forma cilíndrica ou de folha.– Com diferentes órgãos de adesão (ganchos, ventosas ou

braçadeiras), muitas vezes combinados.– Monoicos.– Geralmente 1 único hospedeiro

Classificação• Classe Cestoda

– Corpo coberto por tegumento sincicial aciliado.– Parasitas de vertebrados (Taenia, entre outras.)– Corpo forma de fita.– Com diferentes órgãos de ancoragem (ganchos, ventosas -

Escolex), muitas vezes combinados. – Sem órgãos digestivos.– Monoicos.– Geralmente 1 único hospedeiro

Resumindo, a diversidade animal