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VestCursos – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.VestCursos.com.br 281 Curso de Biologia Detalhe dos canais radiais. Funcionamento dos pés ambulacrários. A placa madrepórica ou madreporito, localizada na região aboral, próxima ao ânus, é toda perfurada e encontra-se em contato com o meio externo. Dela parte uma estrutura alongada, o canal madrepórico ou pétreo, que a conecta ao canal circular, ao redor do tubo digestivo, do qual, por sua vez, partem cinco canais radiais. Do ponto de saída dos canais radiais saem também bolsas denominadas de vesículas de Poli, em número de 5 (uma para cada canal radial). Essas têm o papel de armazenar água até para alimentar o sistema ambulacrário. Os canais radiais se dirigem para os braços da estrela, originando vários canais menores, que os ligam às ampolas e aos pés ambulacrários. A água penetra pela placa madrepórica e chega ao canal circular, de onde se distribui pelo canal radial, atingindo as ampolas e os pés ambulacrários. Os músculos das ampolas tomam várias direções; os dos pés ambulacrários, ao contrário, são longitudinais. Contraindo-se, a ampola empurra a água para o pé ambulacrário, provocando o alongamento deste último, que se fixa ao substrato como uma ventosa. A contração do pé e o relaxamento da ampola provocam VestCursos – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.VestCursos.com.br 282 Curso de Biologia a retração do primeiro. É desse modo que as estrelas-do-mar se locomovem. Todos os canais do sistema ambulacrário fazem parte do esqueleto do animal, sendo portanto estruturas rígidas. No entanto, as ampolas e os pés ambulacrários são estruturas musculares contráteis. Nos ouriços-do-mar, os espinhos são longos e móveis, participando da locomoção, juntamente com os pés ambulacrários. Fisiologia Endoesqueleto calcário Os equinodermos são dotados de um endoesqueleto calcário, formado basicamente por cristais de carbonato de cálcio, CaCO3, ligados por uma matriz de proteínas. Esse esqueleto, assim como ocorre em cordados, é de origem mesodérmica. Apesar de ser um endoesqueleto em origem (mesodérmica) e localização (abaixo da epiderme), o funcionamento do esqueleto de equinodermos lembra o de um exoesqueleto, com os ossículos funcionando como uma armadura semelhante à de artrópodes. Os ossículos no endoesqueleto apresentam-se ligados por ligamentos de colágeno, semelhante ao colágeno encontrado em outros grupos de animais. Esses ligamentos podem apresentar diferentes comportamentos. Nos ouriços-do-mar e bolachas-do-mar, os ossículos formam placas achatadas firmemente soldadas entre si, constituindo uma carapaça rígida. Em pepinos-do-mar, os ossículos são microscópicos e o endoesqueleto consiste basicamente da rede de colágeno presente na parede do corpo. Nos demais grupos, os ossículos do endoesqueleto são articulados, uma vez que os ligamentos são elásticos, o que permite uma movimentação do endoesqueleto por ação da musculatura corporal. Tegumento Na superfície do corpo dos equinodermos existem, além de espinhos, as pedicelárias e as pápulas. As pedicelárias são pequenas estruturas que possuem geralmente um pedúnculo, na extremidade do qual existem peças que se articular como uma pinça. As pedicelárias têm por função remover detritos e fragmentos que se depositem sobre o animal. Nos ouriços-do-mar, existem pedicelárias associadas a glândulas de veneno, servindo como defesa para o animal. As pápulas são projeções do celoma para fora da cavidade corpórea e têm por função a respiração e a excreção. Sistemas respiratório, excretor e circulatório ausentes Nos equinodermos, processos como respiração e excreção ocorrem por simples difusão a partir da superfície corporal, particularmente através das pápulas. Não há sistema circulatório, de modo que a distribuição de substâncias se dá pelo celoma, com auxílio do sistema hidrovascular. (Alguns autores reconhecem um sistema circulatório rudimentar, mas não ignoram o fato do líquido do celoma ser o principal distribuidor de gases de nutrientes.) Nutrição Os equinodermos têm sistema digestório completo, com a boca situada, em geral, no centro da região voltada para o substrato (face oral) e o ânus na região oposta (face aboral). A digestão é exclusivamente extracelular e os nutrientes absorvidos pelas células do tubo digestório passam para a cavidade celomática, de onde são distribuídos por todo o corpo, uma vez que não há sistema circulatório. Sistemas nervoso e sensorial O sistema nervoso dos equinodermos consiste em um anel nervoso situado ao redor da boca, do qual partem cinco nervos radiais, que se ramificam e atingem todo o corpo. O sistema sensorial é bem reduzido, composto de uns poucos receptores químicos e táteis situados ao redor da boca e nos pés ambulacrais. Classificação Os equinodermos estão organizados em cinco classes. Em 1986, entretanto, foram descobertas duas novas espécies de equinodermos vivendo em madeira submersa no fundo do mar, que foram classificadas no gênero Xylopax. De acordo com seus descobridores, esses animais não pertenceriam a nenhuma das cinco classes já definidas, tendo sido proposta a criação de uma sexta classe para abrigá-los, Concentricycloidea. Nem todos, porém, concordam com esta classificação, argumentando que os equinodermos recém-descobertos seriam apenas formas aberrantes de asteroides, classe à qual pertencem as estrelas-do- mar. VestCursos – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.VestCursos.com.br 283 Curso de Biologia Classe Asteroidea Na Classe Asteroidea (asteroides), estão agrupadas as estrelas-do-mar. O que caracteriza esta classe é o fato de os cinco braços desses animais partirem de um disco central, sem uma nítida separação entre essas estruturas. Os ossículos do endoesqueleto são articulados e os braços são, por isso, móveis. As estrelas-do-mar são carnívora, predando animais como corais, anêmonas, moluscos e mesmo outros equinodermos. Certas estrelas-do-mar são capazes de abrir conchas de bivalves, graças à adesão dos pés ambulacrais e à força da musculatura de seus braços. Ao encontrar alimento, elas evertem o estômago, fazendo-o sair pela boca e entrar em contato direto com a presa, secretando diretamente sobre ela muco e enzimas. Estas são produzidas em estruturas glandulares bem desenvolvidas, os cecos gástricos, e, número de cinco pares, dispostos ao longo de cada um dos cinco braços. Depois de algum tempo, o estômago é recolhido, juntamente com o alimento semidigerido. Completada a digestão, os resíduos são geralmente eliminados pela própria boca, pois o intestino e o ânus das estrelas-do-mar são pouco funcionais. Percebe-se então uma digestão extracorpórea parcial em asteroides. Classe Echinoidea Na Classe Echinoidea (equinoides), estão os ouriços-do- mar e a bolacha-de-praia. O ouriço-do-mar tem a forma arredondada, enquanto a bolacha-de-praia é achatada. Nesta classe, os ossículos do endoesqueleto estão fortemente ligados, formando uma estrutura rígida. Apesar de apresentarem o corpo arredondado ou achatado, esses animais mantêm a organização penta-radial dos demais equinodermos, como é possível visualizar através do estudo do endoesqueleto. Neste existem: - cinco zonas ambulacrais: regrais de onde partem os pés ambulacrários e onde há alguns nódulos para inserção dos espinhos; - cinco zonas interambulacrais: nelas não existem orifícios de saída dos pés ambulacrários, mas apenas nódulos para inserção dos espinhos. Detalhe da região aboral em ouriço-do-mar. A boca dos equinoides é guarnecida por cinco dentes calcários, que fazem parte de uma estrutura típica do grupo, denominada lanterna-de-Aristóteles. Com ela, os equinoides arrancam pedaços do corpo das algas das quais se alimentam. Classe Ophiuroidea Na Classe Ophiuroidea (ofiuroides) estão as serpentes- do-mar. Nesses animais, o corpo apresenta um disco centralnitidamente separado dos cinco braços. Estes são finos e muito ágeis. O sistema digestório é bastante simplificado, resumindo-se a um estômago de fundo cego. Nesses animais, o intestino e o ânus regrediram e desapareceram. Apesar de equinodermos serem animais de tubo digestivo completo, os ofiuroides adultos não possuem ânus. Ofiuroides são capazes de realizar autotomia: capturados pelo braço, soltam essa parte do corpo, deixando-a com o inimigo, e se afastam. Mais tarde, o braço é regenerado. Classe Crinoidea Na Classe Crinoidea (crinoides), estão os lírios-do-mar. Esses animais apresentam um disco central de onde partem cinco braços delgados, que se ramificam logo na base; eles vivem fixos ao substrato pela região aboral, tendo ocorrido, em função disso, o deslocamento do ânus da região aboral para a região oral. Assim, nos crinoides, ânus e boca abrem-se lado a lado, na região oral. Classe Holoturoidea Na Classe Holoturoidea (Holoturoidea), estão os pepinos- do-mar. Eles possuem corpo alongado e os ossículos do endoesqueleto estão espalhados na pele, dando-lhes maior flexibilidade. Os tentáculos, localizados ao redor da boca, são modificados dos pés ambulacrários. Os Holoturoidea possuem uma estrutura auxiliar nas trocas gasosas: a árvore respiratória. A água do mar entra pelo ânus e é conduzida para os condutos da árvore respiratória anal, onde ocorrem as trocas gasosas; após a oxigenação, essa água é eliminada através do ânus. Os pepinos-do-mar são apreciados como alimento em algumas regiões, como é o caso dos países orientais. VestCursos – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.VestCursos.com.br 284 Curso de Biologia Anatomia externa do pepino-do-mar. Anatomia interna do pepino-do-mar. Os pepinos-do-mar apresenta um mecanismo de defesa bastante curioso, chamado evisceração. Quando são muito molestados por um predador, eliminam suas vísceras através da cloaca, distraindo a atenção do predador, que se satisfaz comendo-as. Depois de algum tempo, o pepino-do-mar consegue regenerar as vísceras eliminadas. Parte do material eliminado na evisceração corresponde aos túbulos de Cuvier, que são ramificações na base da árvore respiratória. Esses tubos, tóxicos ou adesivos, envolvem o inimigo, deixando-o emaranhado, enquanto o pepino-do-mar se afasta. Reprodução A reprodução assexuada em equinodermos pode ocorrer por fragmentação (regeneração), o que demonstra a grande simplicidade organizacional dos membros do grupo. Devido ao seu alto poder de regeneração, um único braço de estrela-do-mar pode dar origem a um novo indivíduo completo. Os equinodermos são animais dioicos (de sexos separados), mas não é possível distinguir externamente o macho da fêmea. As gônadas dos machos (testículos) e das fêmeas (ovários) localizam-se na cavidade celomática, sendo em número de dez em estrelas-do-mar, cinco em ouriços-do-mar e apenas uma em holotúrias. As gônadas se abrem para o exterior através de poros genitais, e os gametas – óvulos e espermatozoides – são eliminados na água do mar, onde ocorre a fecundação. A fecundação é externa. O desenvolvimento é indireto, passando por um ou mais estágios larvais, dependendo da espécie. Estrelas-do-mar apresentam dois estágios larvários, livre-natantes e de simetria bilateral: a larva que emerge do ovo é chamada bipinária e, após algum tempo, transforma-se na larva braquiolária. Em determinado estágio do desenvolvimento, a braquiolária afunda e sofre metamorfose, transformando-se em estrela-do-mar. Ouriços- do-mar apresentam uma única forma larvária, livre-natante e de simetria bilateral, denominada plúteo. Após um período de vida planctônica, a larva assenta-se sobre o fundo dos mares, sofre metamorfose e dá origem ao adulto. Exercícios Questões estilo múltipla escolha 1. (ENEM) As estrelas-do-mar comem ostras, o que resulta em efeitos econômicos negativos para criadores e pescadores. Por isso, ao se depararem com esses predadores em suas dragas, costumavam pegar as estrelas-do-mar, parti-las ao meio e atirá-las de novo à água. Mas o resultado disso não era a eliminação das estrelas-do-mar, e sim o aumento do seu número. DONAVEL, D. A bela é uma fera. Superinteressante. Disponível em: http://super.abril.com.br. A partir do texto e do seu conhecimento a respeito desses organismos, a explicação para o aumento da população de estrelas-do-mar, baseia-se no fato de elas possuírem A) papilas respiratórias que facilitaram sua reprodução e respiração por mais tempo no ambiente. B) pés ambulacrários que facilitaram a reprodução e a locomoção do equinodermo pelo ambiente aquático. C) espinhos na superfície do corpo que facilitaram sua proteção e reprodução, contribuindo para a sua sobrevivência. D) um sistema de canais que contribuíram na distribuição de água pelo seu corpo e ajudaram bastante em sua reprodução. E) alta capacidade regenerativa e reprodutiva, sendo cada parte seccionada capaz de dar origem a um novo indivíduo. 2. (UECE) Os animais possuem estruturas locomotoras, característica que lhes possibilita procurar alimentação. Estas estruturas estão adaptadas ao seu nicho ecológico e recebem variadas denominações. A esse respeito, é correto afirmar-se que parapódios e pés ambulacrais são encontrados, respectivamente, em A) platelmintos e nematelmintos. B) anelídeos e equinodermos. C) nematelmintos e anelídeos. D) equinodermos e platelmintos. VestCursos – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.VestCursos.com.br 285 Curso de Biologia 3. (UECE) O mastodonte era um mamífero gigante que habitou o nordeste brasileiro no Pleistoceno e hoje se encontra extinto. Existe um dente deste animal depositado na sala de visita do Açude Castanhão. Já no Rio Grande do Norte, nas imediações da cidade de Felipe Guerra, encontramos conchas e esqueletos de equinodermas. Destes animais, aqueles que apresentam esqueletos externos são A) somente as conchas. B) as conchas e os equinodermos. C) somente os mastodontes. D) os equinodermos e os mastodontes. 4. (UNP) Observe a tabela: A B C Simetria radial Exoesqueleto de quitina Concha presente Pés ambulacrários Cefalotórax Presença de rádula Espinhos no corpo Quelíceras Massa visceral As características A, B e C correspondem, respectivamente, a quais organismos? A) estrela-do-mar, aranha, caracol. B) caracol, aranha, estrela-do-mar. C) estrela-do-mar, minhoca, polvo. D) estrela-do-mar, pepino-do-mar, caracol. 5. (UNP) Um biólogo, em uma coleta marinha, encontrou um animal desconhecido, fixo ao substrato, a 20 m de profundidade. Após observá-lo externamente, constatou a existência de espinhos na superfície corporal, de simetria radial e a presença de boca e ânus em regiões opostas do corpo. A partir disto, ele resolveu identificar tal exemplar em um catálogo de animais marinhos e, para tanto, escolheu o volume referente aos: A) peixes. B) equinodermados. C) crustáceos. D) poríferos. 6. (UERN) Muitos animais apresentam estruturas únicas, que facilitam sua locomoção, respiração, alimentação, defesa e proteção. Várias são as características que os distinguem e os classificam adequadamente. Pedicelárias, parapódios e cnidócitos são exemplos de características únicas encontradas nos filos no reino animal. Tais características estão presentes nos seguintes animais, respectivamente: A) Ouriço-do-mar, lula e escorpião. B) Esponja, poliqueta e água-viva. C) Lula, ouriço-do-mar e poliqueta. D) Ouriço-do-mar, poliqueta e água-viva. 7. (UERN) Os desenhos abaixo ilustram representantes de diferentes filos animais. Sobre eles, podemos afirmar corretamente que: A) 1, 3, 5 pertencem a filos exclusivamente marinhos. B) 5 é, filogeneticamente, mais próximo do ser humanos do que 3. C) Massa visceral, manto e pés ambulacrários são característicaspróprias de animais do filo de 3. D) Dentre estes representados, 2 é, filogeneticamente, o mais próximo de 4. 8. (UFV) Os invertebrados prepararam uma grande festa zoológica. Entretanto, para manter os bons costumes e evitar confusão, os convites continham a seguinte advertência: "Aqueles que apresentarem fecundação interna, não entram". Assim, dos invertebrados abaixo, aquele que poderá participar da festa é: A) o ouriço-do-mar. B) o gafanhoto. C) a aranha. D) a lombriga. E) o caracol-de-jardim. 9. (UFJF) Relacione os grupos de animais da coluna esquerda com algumas das características que os identificam, na coluna direita. (A) Annelida (B) Cnidaria (C) Echinodermata (D) Mollusca (E) Nematoda (_) exoesqueleto calcário; triblásticos (_) celomados; sistema nervoso ganglionar (_) celomados; respiração cutânea ou branquial (_) triblásticos; endoesqueleto calcário (_) pseudocelomados; cordões nervosos longitudinais (_) metamerizados; hermafroditas (_) enterocelomados, exclusivamente marinho (_) diblásticos; acelomados A alternativa que apresenta a sequência correta na segunda coluna é: A) D; A; A; B; D; E; C; E. B) C; A; D; B; A; E; D; E. C) C; D; E; D; A; B; E; A. D) B; A; B; D; E; A; C; D. E) D; D; A; C; E; A; C; B.