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Princípios de Zoologia de Vertebrados Autores: Prof. Luiz Henrique Cruz de Mello Profa. Fernanda Torello de Mello Colaboradores: Profa. Cristiane Jaciara Furlaneto Profa. Laura Cristina da Cruz Dominciano Professores conteudistas: Luiz Henrique Cruz de Mello / Fernanda Torello de Mello Luiz Henrique Cruz de Mello Doutor e mestre pela Universidade de São Paulo (USP) em Geologia Sedimentar/Paleontologia, e bacharel em Ciências Biológicas pela Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (Unesp), de Botucatu. Especialista em Sistemática de Invertebrados Marinhos Fósseis, atuando como pesquisador, educador e professor universitário. Lecionou na Unesp/Bauru, Universidade Federal de Sergipe e Universidade Paulista – UNIP. Fernanda Torello de Mello Doutora e mestre pela Universidade de São Paulo (USP) em Geologia Sedimentar/Paleontologia, e bacharel em Ciências Biológicas pela Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (Unesp), de Botucatu. Especialista em Tafonomia de Invertebrados Fósseis, atuando como pesquisadora, educadora e professora universitária. Lecionou na Unesp/Bauru, Universidade Federal de Sergipe e Universidade Paulista – UNIP. © Todos os direitos reservados. Nenhuma parte desta obra pode ser reproduzida ou transmitida por qualquer forma e/ou quaisquer meios (eletrônico, incluindo fotocópia e gravação) ou arquivada em qualquer sistema ou banco de dados sem permissão escrita da Universidade Paulista. Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) M527p Mello, Luiz Henrique Cruz. Princípios de Zoologia de Vertebrados / Luiz Henrique Cruz Mello, Fernanda Torello de Mello. – São Paulo: Editora Sol, 2023. 124 p., il. Nota: este volume está publicado nos Cadernos de Estudos e Pesquisas da UNIP, Série Didática, ISSN 1517-9230. 1. Filos. 2. Peixes. 3. Anfíbios. I. Mello, Fernanda Torello de. II. Título. CDU 596 U517.08 – 23 Profa. Sandra Miessa Reitora Profa. Dra. Marilia Ancona Lopez Vice-Reitora de Graduação Profa. Dra. Marina Ancona Lopez Soligo Vice-Reitora de Pós-Graduação e Pesquisa Profa. Dra. Claudia Meucci Andreatini Vice-Reitora de Administração e Finanças Prof. Dr. Paschoal Laercio Armonia Vice-Reitor de Extensão Prof. Fábio Romeu de Carvalho Vice-Reitor de Planejamento Profa. Melânia Dalla Torre Vice-Reitora das Unidades Universitárias Profa. Silvia Gomes Miessa Vice-Reitora de Recursos Humanos e de Pessoal Profa. Laura Ancona Lee Vice-Reitora de Relações Internacionais Prof. Marcus Vinícius Mathias Vice-Reitor de Assuntos da Comunidade Universitária UNIP EaD Profa. Elisabete Brihy Profa. M. Isabel Cristina Satie Yoshida Tonetto Prof. M. Ivan Daliberto Frugoli Prof. Dr. Luiz Felipe Scabar Material Didático Comissão editorial: Profa. Dra. Christiane Mazur Doi Profa. Dra. Ronilda Ribeiro Apoio: Profa. Cláudia Regina Baptista Profa. M. Deise Alcantara Carreiro Profa. Ana Paula Tôrres de Novaes Menezes Projeto gráfico: Prof. Alexandre Ponzetto Revisão: Gustavo Henrique Guiral Juliana Mendes Kleber Souza Princípios de Zoologia de Vertebrados APRESENTAÇÃO ......................................................................................................................................................7 INTRODUÇÃO ...........................................................................................................................................................8 Unidade I 1 FILO HEMICHORDATA .................................................................................................................................... 11 1.1 Sistemática .............................................................................................................................................. 11 1.2 História evolutiva ................................................................................................................................. 13 1.3 Morfologia............................................................................................................................................... 13 1.3.1 Classe Enteropneusta ............................................................................................................................ 14 1.3.2 Classe Pterobranchia ............................................................................................................................. 16 1.4 Ecologia .................................................................................................................................................... 17 2 INFORMAÇÕES GERAIS SOBRE OS CORDADOS .................................................................................. 17 2.1 Sistemática .............................................................................................................................................. 17 2.2 Origem ...................................................................................................................................................... 20 2.3 Padrão corpóreo dos cordados ....................................................................................................... 21 3 FILO CHORDATA ............................................................................................................................................... 24 3.1 Subfilo Urochordata ............................................................................................................................ 24 3.1.1 Sistemática ................................................................................................................................................ 25 3.1.2 História evolutiva .................................................................................................................................... 25 3.1.3 Morfologia ................................................................................................................................................. 25 3.1.4 Ecologia ...................................................................................................................................................... 28 3.2 Subfilo Cephalochordata ................................................................................................................... 28 3.2.1 Sistemática ................................................................................................................................................ 29 3.2.2 História evolutiva .................................................................................................................................... 29 3.2.3 Morfologia ................................................................................................................................................. 29 3.2.4 Ecologia ...................................................................................................................................................... 31 3.3 Subfilo Vertebrata ................................................................................................................................ 31 3.3.1 Origem e evolução inicial dos vertebrados .................................................................................. 32 3.3.2 Morfologia geral ...................................................................................................................................... 35 4 OS VERTEBRADOS SEM MANDÍBULA ...................................................................................................... 40 4.1 Superclasse Agnatha ........................................................................................................................... 40 4.1.1 Sistemática ................................................................................................................................................ 40 4.1.2 História evolutiva .................................................................................................................................... 41 4.1.3 Morfologia................................................................................................................................................. 41 Sumário Unidade II 5 OS PEIXES CARTILAGINOSOS ...................................................................................................................... 50 5.1 Classe Chondrichthyes ....................................................................................................................... 51 5.1.1 Sistemática ................................................................................................................................................ 51 5.1.2 História evolutiva .................................................................................................................................... 52 5.1.3 Morfologia ................................................................................................................................................. 54 5.1.4 Ecologia ...................................................................................................................................................... 61 6 OS PEIXES ÓSSEOS .......................................................................................................................................... 63 6.1 Classe Actinopterygii .......................................................................................................................... 63 6.1.1 Sistemática ................................................................................................................................................ 64 6.1.2 História evolutiva .................................................................................................................................... 64 6.1.3 Morfologia ................................................................................................................................................. 65 6.1.4 Ecologia ...................................................................................................................................................... 73 6.2 Classe Sarcopterygii ............................................................................................................................ 75 6.2.1 Sistemática ................................................................................................................................................ 76 6.2.2 História evolutiva .................................................................................................................................... 76 6.2.3 Morfologia ................................................................................................................................................. 77 6.2.4 Ecologia ...................................................................................................................................................... 79 Unidade III 7 TETRÁPODES PRIMITIVOS............................................................................................................................. 85 7.1 Início da evolução dos tetrápodes ................................................................................................ 85 7.1.1 Sistemática – Os primeiros grupos .................................................................................................. 86 7.1.2 A conquista do ambiente terrestre .................................................................................................. 87 8 OS ANFÍBIOS MODERNOS ............................................................................................................................ 91 8.1 Classe Amphibia .................................................................................................................................... 92 8.1.1 Sistemática ................................................................................................................................................ 93 8.1.2 História evolutiva .................................................................................................................................... 97 8.1.3 Morfologia ................................................................................................................................................. 97 8.1.4 Ecologia ....................................................................................................................................................109 7 APRESENTAÇÃO A zoologia é a porta de entrada para o conhecimento de uma grande variedade de formas e hábitos de seres vivos chamados de animais. Por meio desse ramo da biologia, podemos obter e desenvolver o conhecimento sobre animais dos mais diferentes tipos, nos mais diferentes lugares. A taxonomia e a sistemática cuidam da nomenclatura, deixando clara a composição de cada grupo e suas relações. A anatomia e a morfologia cuidam da descrição minuciosa dos indivíduos, gerando informações para a caracterização de cada espécie e a diferenciação em relação a outras espécies, bem como relações com etologia, ecologia, genética, fisiologia, entre tantos outros ramos. Atualmente, a grande biodiversidade dos animais tem nos invertebrados sua principal representação, com insetos e outros artrópodes sendo os protagonistas desse cenário. No entanto, outro grupo de animais divide atenção com os invertebrados, nem tanto pela sua diversidade, mas sim por sua representatividade nos ecossistemas. Eles são os vertebrados. A evolução biológica levou os animais por caminhos distintos que culminaram no surgimento dos vertebrados. Sua característica básica – a presença de um endoesqueleto formado por vértebras e coluna vertebral – é um grande diferencial em relação aos invertebrados. Contudo, não podemos esquecer que a raiz dos vertebrados está entre os invertebrados. No ar, na água (doce ou salgada) ou na terra (sobre ela e em seu interior), podemos notar a presença marcante dos vertebrados, ocupando diversos nichos ecológicos e participando de inúmeras relações ecológicas. Eles são, efetivamente, partes fundamentais para o funcionamento dos ecossistemas. Como se não bastasse tudo isso, nós, seres humanos, somos mais uma pequena peça desse grandioso e complexo quebra-cabeças da história dos vertebrados. Assim, nossa disciplina tem por objetivo tratar da primeira parte dessa história, identificando a origem dos vertebrados junto aos invertebrados, entendendo as relações filogenéticas entre esses animais, bem como caracterizando cada um dos grupos envolvidos. Para tanto, o aluno terá contato com informações sobre as características morfológicas, fisiológicas e comportamentais comuns e diagnósticas dos grupos estudados, de modo a compor um conhecimento amplo sobre os animais vertebrados, muito útil no restante do curso e na vida profissional do biólogo, bacharel ou licenciado. A partir dessas informações, os alunos serão convidados a irem um pouco mais além, caracterizando esses animais e identificando sua história evolutiva. Para iniciar sua orientação por esses caminhos, começaremos tratando tanto das características dos invertebrados na base evolutiva dos vertebrados, quanto das características gerais do Filo Chordata. Em seguida, caracterizaremos os animais comumente tratados como peixes, discutindo suas relações filogenéticas, suas evolução, sistemática e morfologia. Por fim, abordaremos os aspectos evolutivos, sistemáticos, morfológicos e ecológicos dos anfíbios e seus ancestrais. 8 INTRODUÇÃO Você já reparou como os animais fazem parte de nossa vida? De fato, existem muitas maneiras de encará-los. Alguns, queremos bem perto de nós, como os cachorros, gatos, peixes e aves. Outros não queremos tão perto, mas sabemos que precisamos deles, como os cavalos, as vacas, galinhas e porcos. De outros, queremos distância, geralmente por implicarem ameaças à nossa saúde, tais como serpentes, aranhas e escorpiões. Por muitos deles, cultivamos uma admiração quase sobrenatural, comopor leões, tigres, elefantes e lobos, apenas para citar alguns. Enfim, animais permeiam nossas vidas e muitos chegam a ser fundamentais para nossa sobrevivência. Não podemos esquecer, entretanto, que os animais são elementos naturais (bióticos) dos ecossistemas e exercem papel importante nos ambientes naturais. Assim, todo o conhecimento sobre os animais é útil em sentido mais amplo, para melhor compreensão do funcionamento dos ecossistemas. Todo naturalista, biólogo ou não, deveria ter clara essa noção. Conhecer as características dos animais, o que eles comem, onde vivem, por quanto tempo, como se reproduzem, entre outras características, é muito interessante e corresponde ao objetivo de vida de muitas pessoas. Uma rápida busca sobre pesquisas realizadas em zoologia por estudiosos brasileiros e estrangeiros permite observar que se busca cada vez mais a especialização em uma estrutura particular de um grupo. Alguns são especialistas na antena direita dos crustáceos, outros, nas unhas de mamíferos edentados, ainda outros, em sacos aéreos de psitacídeos, e uns, em reprodução de copépodes. Enfim, na investigação do íntimo de um animal, muitas vezes, esquece-se de que ele é apenas uma engrenagem de um ecosssitema (figura a seguir) e que apresenta uma história evolutiva muito extensa. ProdutoresProdutores HerbívorosHerbívoros DecompositoresDecompositores DetritívorosDetritívoros Insetos carnívorosInsetos carnívoros CarnívorosCarnívoros Figura 1 – Representação de um ecossistema com seus elementos bióticos e abióticos, incluindo possíveis relações ecológicas entre eles (cadeia alimentar) Disponível em: https://cutt.ly/RM416B8. Acesso em: 23 nov. 2022. 9 Assim, a conduta que norteia este texto, e é sugerida aos leitores, concebe que os animais podem, sim, ser tratados como entidades particulares com seus segredos revelados, mas sem esquecer que integram um contexto mais amplo (ecológico e evolutivo). Em outras palavras, para desenvolver mais produtivamente os conhecimentos sobre os animais vertebrados (ou não), sua sistemática e caracterização morfológica, sempre atentaremos aos contextos ecológico (como utilizam o ambiente e como se relacionam com outros animais) e evolutivo (sua ancestralidade e linhagens evolutivas). Na tentativa de construir uma visão mais interativa e completa da Biologia e de seus habitantes animais, na presente disciplina, inicia-se o estudo dos animais vertebrados, ou seja, o grupo de animais que possuem endoesqueletos na forma de coluna vertebral e de seus ancestrais diretos. Observação Embora representado pela zoologia, o estudo dos animais exige a utilização de informações de áreas como química, física, ecologia, fisiologia etc. Muitos animais vertebrados são desconhecidos para a maioria da população, exigindo maior atenção para sua correta interpretação. 11 PRINCÍPIOS DE ZOOLOGIA DE VERTEBRADOS 1 FILO HEMICHORDATA O estudo dos animais vertebrados tem seu início ainda na investigação de alguns invertebrados que representam os grupos basais da evolução biológica dos vertebrados (próxima figura). Assim, inicialmente, serão trabalhadas informações referentes aos hemicordados, buscando-se encontrar a trilha evolutiva que leva aos vertebrados (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Cordado Hemicordado Anelídeo Artrópode Molusco Briozoário Porífero Nematoide Platelminto Nemertino Equinodermo Branquiópodo Ancestral dos vermes chatos CnidárioAncestral metazoário Rotífero Figura 2 – Resumo das relações entre invertebrados e vertebrados. Destaque para o ramo formado pelos equinodermos, cordados e hemicordados Disponível em: https://cutt.ly/0M42VwX. Acesso em: 23 nov. 2022. 1.1 Sistemática Em zoologia dos invertebrados, principiou o estudo dos deuterostômios (ou deuterostomados), um grupo monofilético no qual todos os seus integrantes compartilham o fato de o blastóporo dar origem, primeiro, ao ânus (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; KARDONG, 2011). Na ocasião, o Filo Echinodermata foi o representante dessa condição (figura adiante). Destaca-se que, além Unidade I 12 Unidade I dessa característica, todos os deuterostomados têm clivagem radial e boca derivada de uma abertura secundária (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; KARDONG, 2011). Lembrete O grupo que apresenta condição oposta à dos deuterostômios é chamado de protostômios, em que o blastóporo dá origem, primeiro, à boca. 1 2 3 4 5 6 7 Echinodermata Enteropneusta Pterobranchia Chordata Sinapomorfia Característica 1 Enterocelia, mesoderme derivada do arquênteron; boca não derivada do blastóporo, celoma tripartido (ou condição derivada desta) 2 Cordão nervoso dorsal oco, fendas faríngeas; coroa de tentáculos ciliados com mesocele 3 Canais ambulacrais; sistema hidrovascular; sistema hemal; endoesqueletos formado por ossículos; simetria radial 4 Glomérulo; divertículo pré-oral do tubo digestório 5 Hábito escavador 6 Hábito séssil colonial 7 Notocorda; cauda pós-anal; endóstilo; perda dos tentáculos mesossômicos; larva em forma de girino Figura 3 – Cladograma mostrando relações de parentesco hipotéticas dos deuterostomados. Números correspondem às sinapomorfias de cada clado (ver legenda) A partir de agora, daremos continuidade ao estudo desse grupo, investigando seus demais integrantes. Nesse contexto, é possível observar que os deuterostômios apresentam mais dois grupos, além dos equinodermos: os filos Hemichordata e Chordata (como na figura anterior) (KARDONG, 2011). Os hemicordados, por sua vez, correspondem a um grupo monofilético formado pelas classes Enteropneusta e Pterobranchia (ainda na figura anterior). Há pesquisas que investigam a posição dos lofoforados, um grupo pouco conhecido e pouco representativo atualmente, entre os deuterostomados (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Contudo, esse grupo não será abordado no presente texto devido às incertezas quanto à sua posição. Vale destacar que a definição da posição dos hemicordados na árvore evolutiva dos deuterostomados é muito importante para a compreensão desse grupo, embora seja constantemente revisada. Isso 13 PRINCÍPIOS DE ZOOLOGIA DE VERTEBRADOS ocorre porque apresentam características morfológicas em comum com os equinodermos e com os cordados (KARDONG, 2011), conforme será tratado a seguir. Por anos, hemicordados têm sido incluídos em hipóteses sobre a origem dos cordados. No entanto, estudos filogenéticos recentes baseados em dados moleculares (material genético – ribossomo 18S rDNA e dois genes mitocondriais) demonstram que se trata de um grupo mais próximo dos equinodermos (com quem formaria um grupo-irmão – Ambulacraria, segundo Kardong, 2011) do que dos cordados (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; CANNON, 2014). Apesar das indefinições, sem dúvida, equinodermata, hemicordados e cordados contraem relações bastante próximas (KARDONG, 2011). 1.2 História evolutiva Saiba mais Ao longo deste texto, serão mencionados intervalos de tempo da história geológica da Terra na forma de eras e períodos. Tenha sempre em mãos uma tabela do tempo geológico para auxiliar sua compreensão, até que se torne mais familiar a terminologia empregada. Uma reprodução dessa tabela pode ser encontrada em: COMISSÃO INTERNACIONAL SOBRE ESTRATIGRAFIA. Tabela Estratigráfica Internacional. Disponível em: https://cutt.ly/WM0wwcw. Acesso em: 1º jan. 2016. O registro fossilífero dos hemicordados é bastante escasso, e, por isso, as interpretações filogenéticas apoiam-se muito em dados moleculares. Contudo, há informações sobre a história antiga do grupo. Registros de seres morfologicamente semelhantes aos Enteropneusta podem ser encontrados no Período Cambriano Médio, entre os animais da mundialmente famosa biota do Folhelho Burgess (Burgess Shale). Por sua vez, registros de Pterobranchia são mais completos devido a suas partes duras presentes em maior quantidade, sendo atribuídas ao Período Cambriano Médio (MALETZ, 2014). 1.3 MorfologiaNo geral, são criaturas com forma alongada (chamada de vermiforme). Na Classe Enteropneusta, medem entre 20 mm e 2,5 m, tendo nos gêneros Balanoglossus e Saccoglossus seus principais representantes (próxima figura). Por sua vez, na Classe Pterobranchia, atingem, no máximo, 12 mm, e têm Cephalodiscus e Rhabdopleura como seus únicos gêneros (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). 14 Unidade I Colar Fendas branquiais Tromba ou probóscide Figura 4 – Vista lateral externa de Saccoglossus, um enteropneusto (Hemichordata, classe Enteropneusta) Disponível em: https://cutt.ly/EM48y5n. Acesso em: 23 nov. 2022. A presença de fendas na faringe e de uma notocorda primitiva são características que aproximam esses animais dos cordados (Figura 3). Fendas faríngeas são aberturas internas na faringe que permitem a passagem de água do interior do animal para o meio externo. A notocorda típico é uma estrutura flexível, em formato de bastão, que se estende dorsalmente nos animais, auxiliando a definir o eixo maior do corpo e dando sustentação ao animal (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Ambas as estruturas serão mais detalhadas adiante, ao tratarmos dos cordados, nos quais são mais típicas. No entanto, estudos determinaram que a notocorda primitiva dos hemicordados é derivada de uma estrutura da boca, sendo inclusive chamada de estomocorda em alguns livros. Portanto não é uma estrutura homóloga à notocorda dos cordados (notocorda original) e deve ser analisada com cuidado. O celoma possui estrutura tripartida, comum entre os deuterostômios (Figura 3) (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Nenhum deles possui cordão nervoso dorsal oco nem uma cauda pós-anal verdadeira (Figura 3) (KARDONG, 2011). Observação Homologia é um dos conceitos fundamentais em biologia comparada e sistemática. Trata da origem evolutiva comum de duas estruturas quaisquer. 1.3.1 Classe Enteropneusta O corpo dos enteropneustos é revestido por muco e apresenta na parte anterior uma probóscide (ou tromba) bem evidente, seguida por colarinho (ou colar) e tronco comprido. Entre a probóscide e o colarinho, na parte ventral, está a boca (Figura 4) (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Cada um desses segmentos possui seu próprio celoma (KARDONG, 2011). 15 PRINCÍPIOS DE ZOOLOGIA DE VERTEBRADOS Além da estrutura muscular, a probóscide possui, em sua região posterior, um pequeno saco celomático que se liga ao meio externo por um poro. Algo semelhante acontece com o colarinho (próxima figura). Nesses dois casos, a água pode entrar nas cavidades celomáticas, tornando a probóscide e o colarinho mais rígidos e eficientes para a escavação (também na figura adiante) (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Poro da probóscide Celoma do colarinhoMúsculo circular Probóscide Glomérulo Cordão nervoso do colarinho Cordão nervoso ventral Divertículo bucal Celoma da probóscide Músculo longitudinal Placa esquelética Cavidade bucal Boca Vaso ventral Cordão nervoso do tronco Vaso sanguíneo dorsal Fendas faríngeas Faringe Colarinho Coração Figura 5 – Corte longitudinal da extremidade anterior de Saccoglossus Fonte: Hickman Junior, Roberts e Larson (2004, p. 458). Com a probóscide (órgão muscular), o animal vasculha o ambiente e captura alimento, tendo ajuda do muco pegajoso em sua superfície e de cílios que estão ao redor do colarinho. Assim, a probóscide auxilia na alimentação e na movimentação (KARDONG, 2011). Os tipos escavadores podem engolir areia ou lodo à medida que cavam e extrair daí as partículas orgânicas para sua alimentação. O sistema digestório, embora completo, é simples, possuindo faringe, esôfago e intestino. Após a digestão as fezes saem pelo ânus na extremidade posterior (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; KARDONG, 2011). Existem, ainda, os que se alimentam de material em suspensão, obtendo matéria orgânica e plâncton diretamente da água (KARDONG, 2011). No tronco, logo após o colarinho, estão visíveis os poros branquiais que se ligam às fendas faríngeas nas paredes da faringe (figura anterior). São dois conjuntos de poros faríngeos, um de cada lado do animal. Tais estruturas compõem o sistema branquial dos enteropneustas, embora brânquias reais estejam ausentes. As trocas gasosas ocorrem pelo próprio epitélio vascular da faringe ou pela superfície do corpo. As fendas faríngeas ajudam, ainda, na retenção de partículas de alimento, fazendo que ele permaneça na faringe e a água saia pelos poros branquiais. Para seu funcionamento, a água deve entrar pela boca e ser expulsa pelas fendas faríngeas (figura anterior) (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). 16 Unidade I Dorsalmente, existe um vaso sanguíneo principal que recolhe o sangue das cavidades espalhadas pelo corpo e o leva até o pequeno coração (vesícula cardíaca) na região do colarinho (figura anterior), a partir do qual passa para um vaso ventral que vai até a extremidade posterior do animal e despeja o sangue novamente nas cavidades. Ainda na região do colarinho, o sangue passa por uma estrutura provavelmente excretora chamada glomérulo (também na figura anterior) (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004), que nada mais é do que uma rede densa de capilares dentro da probóscide (KARDONG, 2011). O líquido a ser excretado deve ser lançado no celoma da probóscide (ainda na figura anterior) antes de ser eliminado no ambiente. Pouco se sabe sobre a excreção desses animais, mas acredita-se que, além do glomérulo, essa função seja desempenhada, também, pelo epitélio e por dutos especializados no colarinho (KARDONG, 2011). O sistema nervoso possui um cordão nervoso dorsal e outro ventral (figura anterior), ligados a uma rede difusa de células nervosas (plexo) no epitélio (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; KARDONG, 2011). São dioicos de fecundação externa, e seu desenvolvimento pode ser direto ou indireto (com larva do tipo tornária) (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Essa larva pode passar bastante tempo no plâncton antes de se tornar um jovem ou adulto bentônico. Em alguns casos, o desenvolvimento é direto do ovo, surgindo um jovem adulto. As gônadas estão localizadas no tronco (KARDONG, 2011). 1.3.2 Classe Pterobranchia Grupo formado apenas por dois gêneros: Rhabdopleura e Cephalodiscus (KARDONG, 2011). A configuração geral é semelhante à dos enteropneustas, possuindo probóscide, colarinho e tronco (próxima figura). Contudo, algumas diferenças são marcantes. A probóscide está presente, embora tenha outro formato. Associada a ela, estão duas ou mais coroas de tentáculos que atuam na captura de alimento que está em suspensão (próxima figura) (KARDONG, 2011). Apenas uma fenda faríngea está presente. O tronco tem formato de U, e o ânus fica bem próximo à abertura do tubo (próxima figura). O animal fixa-se ao interior do tubo por um pedúnculo longo e flexível (próxima figura) que pode contrair, recolhendo o animal no interior do tubo (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; KARDONG, 2011). Tentáculo Probóscide Colarinho Tubo ereto Estolão B Braço do estolão ligado à base do pedúnculo do zooide Zooide retraído Boca Tronco Cenécio Zooide Pedúnculo Braços Ânus Sulco alimentar Tubo rastejante A Figura 6 – Aspectos morfológicos de Pterobranchia. A) Rhabdopleura representado na extremidade de seu tubo. B) Aspecto de colônia de Rhabdopleura Fonte: Hickman Junior, Roberts e Larson (2004, p. 460). 17 PRINCÍPIOS DE ZOOLOGIA DE VERTEBRADOS Possivelmente a excreção seja feita nos mesmos moldes descritos para os enteropneustas. Já o sistema nervoso acaba sendo formado por um gânglio no colarinho, saindo dele ramos nervosos em direção aos tentáculos e ao tronco, sem a presença de cordões nervosos (KARDONG, 2011). Na reprodução, existem espécies dioicas e monoicas, além da reprodução assexuada por brotamento (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). 1.4 Ecologia São animais aquáticos, marinhos de águas rasas, bentônicos e a maioria séssil, podendo serencontrados ao redor de todo o mundo. Os enteropneustas são lentos habitantes de galerias e fendas entre pedras em fundo lodoso. As galerias normalmente têm formato de U e duas aberturas (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Vivem em ambientes marinhos rasos ou profundos, e algumas espécies grandes de Balanoglossus rastejam e deslizam pelas regiões mais profundas (KARDONG, 2011). Já os pterobrânquios são coloniais (conjunto de zooides) e vivem em tubos de colágeno secretados pelos próprios indivíduos (Figura 6) (KARDONG, 2011). Lembrete O hábito de vida bentônico consiste no contato do animal com o material de fundo de ambientes aquáticos. 2 INFORMAÇÕES GERAIS SOBRE OS CORDADOS Quando examinamos a biodiversidade animal, percebemos que os cordados (Filo Chordata) não representam o filo mais diversificado, estando bem atrás de gigantes do reino animal, como nemátodes e, principalmente, artrópodes. Por sua vez, no interior do Filo Chordata, há três grupos bem diferentes tanto morfologicamente quanto na diversidade. Os dois grupos menores são dos urocordados e cefalocordados; o maior é o dos vertebrados, o qual nos inclui a nós, seres humanos. Como se não bastasse o interesse em nossa própria história evolutiva, neste grupo, estão alguns dos animais mais complexos já surgidos, representando uma ótima oportunidade de estudo da complexidade biológica e dos mecanismos evolutivos (KARDONG, 2011). 2.1 Sistemática A palavra cordado não é muito conhecida do grande público, mas o entendimento de suas características e sua composição é fundamental na Biologia. Correspondem ao grupo com os animais de maior popularidade, como cães, gatos, cavalos, aves, elefantes, golfinhos, entre tantos outros, enfatizando que os seres humanos também pertencem a ele. 18 Unidade I O Filo Chordata é, constantemente, tema de debate científico e de pesquisas a respeito de sua composição. A próxima figura dispõe um cladograma representativo das relações filogenéticas dos cordados. Um consenso entre as correntes existentes hoje permite indicar a estrutura apresentada no Quadro 1 como a mais atual e a que será adotada no restante deste texto. Ur oc ho rd at a Ce ph alo ch or da ta M yx in i Ce ph ala sp ido m or ph i Ch on dr ch th ye s Ac tin op te ry gii Sa rco pt er yg ii Am ph ibi a Te stu din es Le pid os au ria Cr oc od ilia Av es M am m ali a 1 2 3 4 6 8 5 7 9 10 11 12 Sinapomorfias 1 Notocorda; tubo nervoso dorsal; fendas faríngeas; cauda pós-anal, endóstilo 2 Notocorda e tubo nervoso dorsal apenas na fase larval 3 Esqueleto axial por toda a vida; miômeros musculares 4 Cabeça e encéfalo distintos; órgãos sensoriais especializados; rim pronéfrico; crista neural 5 Pele nua com glândulas mucosas; olhos degenerados, notocorda persistente 6 Dois ou três pares de canais semicondutores; rim mesonéfrico 7 Pele nua; disco oral sugador; estágio larval longo; sete pares de brânquias 8 Maxilas; apêndices pares; filamentos branquiais lateralmente aos elementos de sustentação das brânquias 9 Corpo fusiforme; cauda heterocerca; escamas placoides; esqueleto cartilaginoso 10 Pulmão ou bexiga natatória; esqueleto ósseo 11 Elementos únicos de sustentação no esqueleto; cinturas nas nadadeiras ou nos membros 12 Membros pares para locomoção terrestre Figura 7 – Cladograma mostrando relações de parentesco hipotéticas dos cordados. Números correspondem às sinapomorfias de cada clado (ver legenda) 19 PRINCÍPIOS DE ZOOLOGIA DE VERTEBRADOS Filo Chordata Protochordata Subfilo Urochordata Subfilo Cephalochordata Subfilo Vertebrata ou Craniata Classe Myxini Agnatha Classe Cephalaspidomorphi Classe Actinopterygii Antiga classe Gnathostomata Classe Sarcopterygii Osteichthyes Classe Osteichthyes Classe Amphibia Classe Reptilia Classe Aves Classe Mammalia Figura 8 – Sistemática dos cordados. Notar que Agnatha e Gnathostomata são nomes que, embora tradicionais, estão em discussão quanto a sua validade Sobre a classificação dos cordados, destaca-se a revisão pela qual passam alguns grupos tradicionais, como os ágnatos e os répteis. De acordo com a metodologia cladística, esses e outros grupos, da maneira que foram tradicionalmente definidos, não se sustentam como grupos monofiléticos e, portanto, deveriam ser readequados (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Informações mais detalhadas serão fornecidas na caracterização de cada grupo. Observação A metodologia cladística consiste em uma maneira confiável de recuperar a história evolutiva dos grupos por meio de suas relações de parentesco. Procure conhecer um pouco sobre o assunto para facilitar sua leitura. É importante destacar que a sistemática dos cordados está sendo constantemente atualizada e revisitada, conforme surgem novas técnicas e novas teorias. Esse é um procedimento totalmente válido na ciência moderna, embora possa causar variações nas informações disponibilizadas de tempos em tempos em livros e outros meios de divulgação. Como exemplo disso, seja a situação dos grupos de deuterostomados: durante muito tempo, os equinodermos foram considerados o grupo mais próximo dos hemicordados, entre todos os deuterostômios (Figura 3); apenas mais tarde, foi criado o grupo Ambulacraria para acomodar esses dois filos juntos (KARDONG, 2011). Sobre os cordados, interpretações mais tradicionais consideram os urocordados como o grupo mais basal entre todos os cordados (figura anterior), contudo novas conclusões derivadas de estudos moleculares e morfológicos concluem ser o dos cefalocordados o grupo mais basal de cordados, e os urocordados, o mais derivado, tornando-se, assim, grupo-irmão dos vertebrados (KARDONG, 2011). Trataremos aqui da divisão fundamental dentro do grupo, ou seja, Protochordata e Vertebrata (quadro e figura anteriores). A primeira, também chamada de Acraniata em razão de ausência da 20 Unidade I cabeça nesses animais, reúne, tradicionalmente, os subfilos Urochordata e Cephalochordata. A segunda corresponde, ela mesma, a um subfilo, sendo chamada também de Craniata, devido à existência de um crânio bem-desenvolvido protegendo o cérebro (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Observação Kardong (2011) destaca que o termo Protochordata corresponde a uma categoria informal e, portanto, pode variar de autor para autor. Para ele, os protocordados são os hemicordados, cefalocordados e urocordados juntos. Entre os vertebrados, podemos destacar alguns grupos informais, cuja definição se baseia em características morfológicas marcantes. Observe, na figura anterior, as relações descritas a seguir. Conforme a presença ou não de mandíbula, há os Agnatha (classes Myxini e Cephalaspidomorphi) e os Gnathostomata (todos os demais). Outra divisão é a dos Anamniota, cujo embrião se desenvolve sem a presença de âmnion (classes Myxini, Cephalaspidomorphi, Chondrichthyes, Actinopterygii e Sarcopterygii), e Amniota, cujos embriões se desenvolvem dentro do âmnion (demais vertebrados) (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Estas e outras denominações serão abordadas novamente à medida que cada grupo for estudado. 2.2 Origem Lembrete São considerados fósseis todo e qualquer resto ou vestígio de seres vivos, preservados de maneira natural e que tenham mais do que 10 mil anos. A busca pela origem de qualquer grupo de ser vivo passa, necessariamente, pelo exame dos fósseis de seus representantes primitivos, e apenas este já é um fator complicador, porque um fóssil é um material raro na natureza. Somam-se a isso dois fatores particularmente importantes para os cordados. Como será visto adiante, os primeiros cordados e os grupos primitivos foram animais pequenos e de corpo mole. Nessas condições, a formação de um fóssil torna-se ainda mais difícil. Ainda, sua origem deu-se há muito tempo (milhões de anos), e isso dificulta a preservação dos fósseis na natureza, uma vez que podem ter passado por muitos momentos de desgaste(intemperismo e erosão). De volta ao passado, os fósseis apontam para o começo da evolução do grupo ao final da Era Pré-Cambriana e início da Era Paleozoica, próximo dos 540 milhões de anos, devido à existência de registros de animais com as características básicas dos cordados na famosa fauna do Folhelho Burgess (Burgues Shale), que marca o evento evolutivo da explosão cambriana. Esse representante inicial pertence ao gênero Pikaia (GOULD, 1990; CARVALHO, 2011; KARDONG, 2011). 21 PRINCÍPIOS DE ZOOLOGIA DE VERTEBRADOS Dessa forma, os fósseis têm sido utilizados, mas as grandes lacunas deixadas por eles têm sido preenchidas por informações resultantes de comparações com organismos atuais. Aqui, há outro grande ponto a ser enfatizado. É preciso examinar os invertebrados atuais, por serem fontes de informações valiosas, todavia os vertebrados atuais são, de acordo com a denominação biológica, grupos muito derivados, o que equivale a dizer que se modificaram muito desde os seus primeiros tipos. Portanto, devemos olhar os invertebrados contemporâneos à procura de pistas, mas não para achar o modelo exato de ancestral aos cordados, pois eles foram extintos há milhões de anos (KARDONG, 2011). A origem dos cordados pode estar entre os equinodermos primitivos do grupo dos Calcichordata que possuíam fendas faríngeas e, possivelmente, outras características de cordados (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Pelo menos, essa foi a proposta de Walter Garstang ao final do século XIX, conhecida como hipótese auriculária: este é o nome das larvas dos equinodermos da Classe Holothuroidea. Foi a partir desse material que o cientista destacou pontos importantes que ligam cordados e equinodermos, tais como: • são deuterostômios; • compartilham semelhanças embrionárias ligadas a clivagem e formação da mesoderme e do celoma; • as larvas de ambos têm simetria bilateral; • a larva auriculária é muito semelhante à larva tornária dos hemicordados. Acompanhando o desenvolvimento da larva dos equinodermos, observa-se que ela (uma forma planctônica) acaba originando um adulto bentônico. Para dar origem a um cordado, essa larva deveria manter-se com o mesmo formato, abandonando a programação da metamorfose à qual está submetida. Para Garstang, a evolução agiu para aumentar a duração do estágio larval até que o estágio adulto fosse eliminado. Com isso, a larva poderia reproduzir-se e gerar descendentes com suas características. Essa é a base do que se convencionou chamar de pedomorfose (KARDONG, 2011). Seguindo os passos dos estudos cladísticos, especialmente aqueles baseados em conteúdo molecular, os cientistas têm conseguido traçar uma rota evolutiva para os cordados. Além de apontar possíveis momentos do surgimento de cada grupo, tentam deixar clara a relação entre ancestral e descendente. Contudo, devem ser encaradas como hipóteses e, portanto, passíveis de alterações (KARDONG, 2011). 2.3 Padrão corpóreo dos cordados Independentemente da classificação adotada, os cordados parecem formar um grupo monofilético consistente (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Dando sustentação a essa condição, está a morfologia compartilhada por todos os seus integrantes, ou seja, suas sinapomorfias. Os cordados possuem muitas características em comum com grupos de invertebrados, tais como: são bilaterais, triblásticos, celomados, deuterostômios e sofrem metamerização e cefalização. No entanto, as características que fazem dos cordados um grupo restrito são outras. Quando se observam os 22 Unidade I representantes dos três subfilos de cordados, poucas são as semelhanças morfológicas externas. No entanto, internamente, podem ser notadas as características que os unem (KARDONG, 2011). O nome do filo (Chordata) faz referência a uma novidade evolutiva fundamental para o sucesso de todos os seus membros. Trata-se da notocorda. Essa e outras quatro características definidoras ou diagnósticas do Filo Chordata estão presentes em pelo menos um estágio do desenvolvimento dos cordados, embora possam se modificar ou desaparecer ao longo do processo. Elas estão descritas a seguir: • Notocorda: em alguns casos, permanece no animal por toda a vida. Tem formato de bastão fino, rígido, resistente e flexível, formado a partir da mesoderme, por células e fluido, em sua parte central, revestida por bainhas de material fibroso e elástico (nas duas próximas figuras). No corpo, fica entre o cordão nervoso (sistema nervoso central) e o sistema digestório/celoma, estendendo-se quase de uma extremidade a outra. Sua função principal está relacionada com a sustentação do animal, atuando como um esqueleto interno (endoesqueleto). É, portanto, uma estrutura hidrostática. Por ser elástica, pode ser flexionada de um lado para outro, embora não possa ser encolhida em seu comprimento. Evolutivamente, representa avanço quando comparado a outros esqueletos, pois possibilita crescimento contínuo, fixação de músculos, movimentação ondulatória, base para formação das vértebras e grande tamanho do corpo (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; KARDONG, 2011). A condição em que aparece em cada grupo de cordado será tratada adiante. Observação Nos mamíferos adultos, a notocorda está reduzida a um vestígio chamado núcleo pulposo, que está dentro de cada um dos discos intervertebrais, aquelas estruturas que ficam entre duas vértebras e ajudam em sua correta articulação. Bainha elástica Bainha fibrosa Notocorda Figura 9 – Representação da notocorda com suas três camadas concêntricas. Ao centro, a camada de células Disponível em: https://cutt.ly/EM7WXnK. Acesso em: 23 nov. 2022. 23 PRINCÍPIOS DE ZOOLOGIA DE VERTEBRADOS • Tubo nervoso dorsal (também denominado cordão nervoso dorsal): por ser oco, esse cordão também é chamado de tubo. É derivado da ectoderme, desenvolve-se ao redor da neurocele (cavidade interna do tubo, preenchida por fluido) e pode ter sua extremidade anterior alargada, formando o encéfalo (próxima figura). A inovação foi apresentar o sistema nervoso tubular, em posição dorsal em relação à notocorda e ao tubo digestório (próxima figura) (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; KARDONG, 2011). Tubo neural dorsal Fendas branquiais Tubo digestório Boca Vaso dorsal Vaso ventral Notocorda Ânus Figura 10 – Representação das morfologias externa e interna de um cordado Disponível em: https://cutt.ly/JM7ENDM. Acesso em: 23 nov. 2022. Lembrete Aproveite e relembre a anatomia geral do sistema digestório humano. A seguir, virão informações relacionadas à faringe, ou seja, a região que está localizada logo após a cavidade bucal. • Fendas faríngeas: são aberturas longas e estreitas (fendas) na região da faringe e fazem a ligação entre meio interno (faringe) e meio externo (superfície externa do corpo) (figura anterior). Formam-se pelo encontro de invaginações da ectoderme com evaginações da endoderme, as quais, ao se encontrarem, rompem-se, formando fendas. Em alguns vertebrados, elas não se encontram e, portanto, não formam fendas, recebendo o nome de bolsas faríngeas. Estão presentes em todos os cordados, durante pelo menos uma parte da vida. Os protocordados já possuíam essas fendas e utilizavam para alimentação, como uma estrutura filtradora. A água carregando alimento entra pela boca, passa para a faringe e sai pelas fendas. Com a evolução, essa estrutura sofreu modificações e passou a desempenhar, também, papel na respiração ao desenvolver brânquias internas associadas a ela, afinal, a mesma água que carrega o alimento conduz, também, oxigênio. Por tal motivo, também são chamadas de fendas branquiais (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; KARDONG, 2011). 24 Unidade I Observação Ao consultar materiais de estudo, aparece o termo fendas branquiais para designar as mesmas estruturas. No entanto, as brânquias (órgãos respiratórios) estarão presentes apenas nos peixes e em alguns anfíbios. Assim, devemos ter cuidado ao empregar essa denominação. • Endóstilo:é representado por um sulco no fundo da faringe. Nele, é produzida uma substância relacionada com a alimentação por meio de filtragem. Estudos avaliam a origem em comum do endóstilo e da glândula tireoide na mesma região, o que tornaria o endóstilo a representação ancestral da glândula tireoide nos cordados. O endóstilo está presente em cefalocordados, urocordados e larvas de lampreias, enquanto a tireoide está presente em lampreias adultas e demais vertebrados (KARDONG, 2011). • Cauda pós-anal: é uma estrutura fundamental para os cordados nadadores, especialmente os cordados invertebrados, como urocordados, cefalocordados e peixes. Corresponde a toda a porção posterior ao ânus, normalmente com bastante musculatura apoiada na notocorda ou em vértebras (figura anterior). Representa o alongamento do corpo desses animais. Nos terrestres, sofreu modificações, mas pode ser vista na maioria deles (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; KARDONG, 2011). Além dessas características, básicas em todo cordado, podemos encontrar outras, como músculos segmentares, coração ventral e esqueleto interno ósseo ou cartilaginoso (nos vertebrados) (KARDONG, 2011). Saiba mais Conheça mais a história evolutiva dos animais vertebrados por meio do ótimo livro: DAWKINS, R. A grande história da evolução. São Paulo: Companhia das Letras, 2009. 3 FILO CHORDATA 3.1 Subfilo Urochordata Esse nome significa “notocorda na cauda”, e essa característica é bastante significativa. Também são conhecidos como tunicados, em alusão ao revestimento externo do corpo que se parece com uma túnica ou manto. Com mais de 3 mil espécies, corresponde a um interessante grupo de animais marinhos normalmente chamados de ascídias (figura a seguir) (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). 25 PRINCÍPIOS DE ZOOLOGIA DE VERTEBRADOS Figura 11 – Urocordados da Classe Ascidiacea (ascídias) Disponível em: https://cutt.ly/bM7RY70. Acesso em: 23 nov. 2022. 3.1.1 Sistemática Sem dúvida, trata-se de um cordado, embora sua posição ainda não esteja bem-estabelecida (Figura 7). Subfilo com três classes, a saber: Ascidiacea (ou ascídias), Larvacea (ou Appendicularia) e Thaliacea. As ascídias são os urocordados mais conhecidos, diversificados e abundantes; seu nome popular é “esguicho do mar”, devido ao comportamento típico desses animais quando ameaçados ou expostos ao ar (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; KARDONG, 2011). 3.1.2 História evolutiva Não resta dúvida de sua posição entre os cordados (Figura 7), haja vista que, em algum momento de sua vida, apresentam as cinco características fundamentais. Devido à forma de larva dos adultos da Classe Larvacea, muito semelhante às larvas girinoides de ascídias, é possível que o grupo seja derivado de formas larvais de ascídias. Conforme comentado, há estudos que incluem os urocordados na base da evolução dos cordados, e outros, em posição mais derivada, como grupo-irmão dos vertebrados (KARDONG, 2011). 3.1.3 Morfologia Apenas os estágios larvais (larvas girinoides) apresentam todas as características diagnósticas dos cordados. Nesse estágio, são organismos microscópicos, com região cefálica e corpo alongado posteriormente, com cauda pós-anal e hábito livre-natante (próxima figura) (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; KARDONG, 2011). Durante a metamorfose, grande parte das estruturas existentes na larva é absorvida, restando apenas a faringe, que sofre grandes modificações. Quem olha um animal adulto vê pouca semelhança em relação à larva. Os adultos de Larvacea têm poucos milímetros de comprimento, fazem parte do plâncton e mantêm características das larvas (KARDONG, 2011). 26 Unidade I Boca Átrio Poro atrial Tubo neural dorsal Notocorda Estômago Intestino Fendas branquiais da faringe Faringe Figura 12 – Representação de uma larva de urocordado Disponível em: https://cutt.ly/qM7R87f. Acesso em: 23 nov. 2022. Usaremos as ascídias (Figura 11) para representar os detalhes morfológicos do grupo, por ser o grupo mais conhecido e visível; as demais classes podem apresentar diferenças consideráveis quanto à morfologia e à anatomia dos diferentes sistemas. Saiba mais Para mais detalhes sobre a morfologia dos urocordados, recomenda-se o seguinte livro: KARDONG, K. V. Vertebrados: anatomia comparada, função e evolução. São Paulo: Roca, 2011. Seu corpo é coberto por uma carapaça contendo celulose e uma proteína própria chamada tunicina, recebendo o nome de túnica (próxima figura) (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Normalmente, os representantes da Classe Ascidiacea possuem cores variadas e aparência brilhante. É a túnica que fixa o animal a alguma superfície estável. Existem faixas de tecido muscular liso ao longo do corpo e ao redor dos sifões que fazem o animal mudar o formato e o tamanho do corpo (KARDONG, 2011). 27 PRINCÍPIOS DE ZOOLOGIA DE VERTEBRADOS Sifão inalante Faringe Sifão exalante Átrio Ânus Intestino Túnica Esôfago Estômago Figura 13 – Morfologia interna de um urocordado adulto Disponível em: https://cutt.ly/1M7Tn6L. Acesso em: 23 nov. 2022. Internamente, a notocorda está presente apenas na região da cauda (daí o nome do subfilo), portanto apenas na fase larval (Figura 12). Notocorda e cauda desaparecem durante a metamorfose (Figura 12). O tubo nervoso dorsal diminui de tamanho, transformando-se em um gânglio nervoso (Figuras 11 e 12) (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). O formato é cilíndrico ou esférico, normalmente, com uma abertura para o sifão exalante (ou atrial), por onde a água sai, e outra para o sifão inalante (ou oral ou branquial), por onde a água entra (Figuras 10 e 12). Abaixo da túnica, situa-se uma membrana chamada de manto, que reveste toda a superfície interna (Figura 12). Nessa cavidade interna, existe a faringe em forma de rede (cesta branquial), com muitas fendas faríngeas (estigmatas) (Figura 12) e o endóstilo, sulco que secreta muco usado na digestão. Ao redor, está a cavidade do átrio, que contém, ainda, órgãos e estruturas dos demais sistemas corporais (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; KARDONG, 2011). O sistema circulatório aberto é formado por um coração e dois vasos principais, além de rede de vasos menores que se espalham pelos sistemas do animal. O coração é tubular e fica próximo da faringe. Ao redor dele, há o único vestígio de celoma no animal, que é a cavidade pericárdica. Seu sangue (hemolinfa) contém muitos tipos de células especializadas, como é o caso dos amebócitos que fazem a fagocitose. Não foi encontrado sinal de órgão excretor (KARDONG, 2011). 28 Unidade I O sistema nervoso está reduzido, no adulto, a um nervo ganglionar e um plexo nervoso (gânglio cerebral) na região dorsal da faringe, entre os sifões (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Possui pequenos tentáculos sensoriais ao redor do sifão inalante, provavelmente para avaliar a qualidade da água que entra em seu corpo (KARDONG, 2011). Conforme indicado na figura 12, a água entra pelo sifão inalante diretamente para dentro da faringe, passa por suas fendas e vai para o átrio, de onde sai do animal pelo sifão exalante. Ao passarem pela faringe, as partículas de alimento ficam retidas nos mucos de suas paredes e são encaminhadas para o esôfago. Logo, trata-se de um animal suspensívoro. A faringe é responsável também pelas trocas gasosas. Trata-se de um órgão bastante típico por ter o formato de uma grande rede (Figura 12), em que cada abertura representa modificações das fendas faríngeas (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; KARDONG, 2011). Animais de reprodução principalmente sexuada são seres monoicos (hermafroditas), embora autofecundação seja rara. A fecundação é externa. Casos de reprodução assexuada são relatados para ascídias coloniais que apresentam brotamento (KARDONG, 2011). 3.1.4 Ecologia Enquanto é uma larva (Figura 12), o urocordado nada livremente, mas, ao atingir determinado estágio de maturação, fixa-se a um substrato estável pela região cefálica e passapor um processo de transformação (metamorfose), resultando em um adulto séssil (Figuras 10 e 12). Quase todas as espécies têm adultos sésseis. Entre as ascídias, apenas depois da fixação e do início da metamorfose é que o indivíduo começa a alimentar-se. São seres suspensívoros (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; KARDONG, 2011). São marinhos, bentônicos (região entre marés) ou planctônicos (classes Thaliacea e Larvacea) e podem viver de maneira solitária ou em colônias. Uma terceira configuração possível é a de formas compostas, em que uma mesma túnica é ocupada por vários indivíduos (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; KARDONG, 2011). Quando esses animais são perturbados ou ficam expostos durante a maré baixa, os músculos do corpo se contraem e o animal fica com tamanho menor, fazendo que o excesso de água seja esguichado para fora (KARDONG, 2011). 3.2 Subfilo Cephalochordata Seus representantes são chamados de anfioxos, em referência ao antigo nome do grupo (isto é, gênero Amphioxus). São animais marinhos, com comprimento entre 5 e 7 milímetros e abundantes nos materiais (areias, principalmente) dos fundos oceânicos em suas partes rasas, embora sejam difíceis de ser encontrados (figura adiante) (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). 29 PRINCÍPIOS DE ZOOLOGIA DE VERTEBRADOS Figura 14 – Anfioxos em seu ambiente de vida Disponível em: https://cutt.ly/nM7HfFu. Acesso em: 23 nov. 2022. 3.2.1 Sistemática Todos os seus representantes pertencem ao gênero Branchiostoma (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). 3.2.2 História evolutiva As características morfológicas indicam que o ancestral direto dos cefalocordados seria o mesmo dos vertebrados, o que equivale a dizer que se trata de grupos-irmãos (Figura 7) (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Morfologicamente, lembram muito os cordados mais antigos conhecidos (por exemplo, gênero Pikaia). Estudos moleculares tentam demonstrar que seu padrão corpóreo é invertido em relação aos primeiros hemicordados, embora o parentesco pareça inegável (KARDONG, 2011). Observação Em um cladograma, grupos-irmãos correspondem a táxons ligados por um ancestral comum, formando um clado. 3.2.3 Morfologia São animais alongados, comprimidos lateralmente e que, embora muito diferentes dos urocordados, apresentam as cinco características básicas dos cordados. Sua morfologia interna pode ser vista na próxima figura (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Sua notocorda avança para a região cefálica, o que justifica o nome do grupo. Embora com estrutura semelhante à das demais notocordas, é composta por células musculares estriadas colocadas transversalmente. Isso corresponde, portanto, a uma característica única desse grupo. A contração dessas células musculares não causa aumento no comprimento da notocorda; em vez disso, causa seu enrijecimento, o que é bastante importante para seu hábito escavador e para aumentar a eficiência dos movimentos de natação (KARDONG, 2011). 30 Unidade I Rostrum Miômeros AtrióporoGônadas Cirros Ânus Figura 15 – Anatomia interna de um anfioxo Disponível em: https://cutt.ly/gM7HDuv. Acesso em: 23 nov. 2022. Em sua região cefálica ventral, está localizada a boca. Os cílios de sua cavidade pré-oral (figura anterior) movimentam-se e criam um fluxo de água do mar que entra pela boca e atinge a região da faringe, passando pelas fendas, indo para a cavidade do átrio e daí, pelo atrióporo, para fora do corpo (figura anterior). Toda a superfície interna da faringe é revestida por grande quantidade de cílios. Antes de sair, as partículas de alimento ficam retidas no muco da faringe e são encaminhadas para o interior do sistema digestório através do endóstilo (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; KARDONG, 2011). É, portanto, um animal suspensívoro, alimentando-se de organismos planctônicos (zoo e fitoplâncton) (KARDONG, 2011). O sistema circulatório possui suas particularidades. É tipicamente fechado, embora não exista um coração. O sangue flui por grandes vasos contráteis, distribuindo-se por vasos menores. A falta de eritrócitos e de hemoglobina torna o sangue incolor e indica que a função do sangue está mais relacionada à distribuição de nutrientes do que a trocas gasosas (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). A despeito das diferenças, a circulação nos anfioxos parece seguir o mesmo padrão da circulação dos vertebrados, ou seja, segue por grandes vasos para as regiões anterior e posterior do corpo e, a partir desses vasos, saem outros, menores, que atingem órgãos e tecidos (KARDONG, 2011). Observação Um sistema circulatório fechado implica que o sangue circula sempre dentro de vasos. Não possuem rim, mas sistema excretor. No lugar dos rins, há nefrídios em algumas regiões do corpo que se abrem para o átrio e a cavidade bucal. Esses nefrídios têm contato com os glomérulos de um lado e com uma cavidade corpórea de outro. Assim, retiram os resíduos metabólicos de um lado e jogam na cavidade para que sejam eliminados pela água (KARDONG, 2011). O tubo neural dorsal está presente, e uma pequena expansão na extremidade anterior representa o encéfalo (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Há grande quantidade de tentáculos sensoriais (cirros ou tentáculos velares) na região anterior que testam a qualidade da água que entra no animal, além de selecionar partículas antes que cheguem à faringe (figura anterior) (KARDONG, 2011). 31 PRINCÍPIOS DE ZOOLOGIA DE VERTEBRADOS Ainda, características relacionadas ao sistema digestório e à musculatura segmentada (miômeros) (figura anterior) aproximam os cefalocordados dos vertebrados (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Partes de seu sistema digestório podem ser as primeiras versões de órgãos hoje encontrados nos vertebrados. Exemplos disso são o endóstilo, conforme comentado anteriormente, e o ceco digestório, que pode ser um precursor do fígado e do pâncreas (KARDONG, 2011). Suas larvas fazem parte do plâncton. Morfologicamente, são bem diferentes dos adultos, embora já tenham corpo alongado. Para que a metamorfose ocorra, a larva desce até o substrato marinho e estabelece sua toca, onde irá viver daí para frente (KARDONG, 2011). 3.2.4 Ecologia São animais marinhos, habitantes das águas costeiras temperadas e tropicais ao redor do mundo. Vivem parcialmente enterrados no sedimento do fundo oceânico com sua extremidade posterior no interior e a extremidade anterior livre acima do fundo (Figura 13). São bons nadadores e preferem ambientes marinhos bem-oxigenados, porém sem ondas (KARDONG, 2011). 3.3 Subfilo Vertebrata Neste subtópico, que inicia o estudo dos vertebrados, primeiro serão fornecidas informações gerais sobre a origem, evolução e morfologia desses fantásticos animais. Em seguida, passar-se-á à caracterização de algumas de suas classes, fornecendo informações que permitam entender sua sistemática, seu significado evolutivo, além das adaptações morfológicas e ecológicas. Os representantes deste grupo são os principais componentes dos cordados, reconhecidos como elementos presentes em todos os ecossistemas mundiais, terrestres ou aquáticos. Fazem parte de nosso dia a dia, vivendo em nossas casas, pelas ruas e pelos esgotos. Muitos deles nos servem de comida, embora alguns possam nos devorar. São transmissores de doenças ou capazes de nos causar danos físicos. Seus representantes podem ser atribuídos aos grupos conhecidos como peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos. Contudo, a história não é tão simples quanto parece. Tomando-se por base o que já foi discutido até aqui, podemos considerar que os vertebrados correspondem a um grupo monofilético (Figura 7) bem consistente, chamado de Subfilo Vertebrata. Dando suporte, estão as cinco características básicas dos cordados, mais um conjunto de sinapomorfias próprias do grupo, e que serão apresentadas a seguir. Observação Aristóteles (384-322 a.C.) foi o precursor da sistemática moderna, sendo-lhe atribuída a criação de nomes usados até hoje,como Vertebrata e Invertebrata, e outros já esquecidos, como enema (animais com sangue) e anema (animais sem sangue). 32 Unidade I Sempre que se inicia o estudo dos vertebrados, é necessária a observação de uma controvérsia envolvendo sua classificação. Vertebrata ou vertebrados são termos clássicos, utilizados há muito tempo e tradicionais na Zoologia. Contudo, do ponto de vista puramente morfológico, Vertebrata não corresponde a uma definição correta. Ao pé da letra, Vertebrata significa “presença de vértebras”. Vértebra é o nome que recebe cada uma das estruturas articulares da coluna vertebral, seja formada por osso ou cartilagem. Ocorre que alguns cordados não possuem vértebras em seus corpos, mas possuem as outras características definidoras do grupo. Trata-se dos chamados peixes sem mandíbulas (ou ágnatos) (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Diante deste fato, teve início a busca de uma característica que estivesse presente em todos os representantes do grupo. Essa característica é o crânio, estrutura resistente que envolve o encéfalo na região anterior dos animais. Embora presentes em todos do grupo, os crânios não são iguais e não têm a mesma composição. Daí, surge o nome Subfilo Craniata para representar esses animais de maneira mais adequada (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). 3.3.1 Origem e evolução inicial dos vertebrados Contar essa história não é tarefa fácil. Há cerca de 500 milhões de anos envolvidos, ao longo dos quais surgiram formas variadas e cada vez mais complexas. A maioria delas está extinta, e não há registros precisos de como foram ou agiram. Os vertebrados atingiram tamanho sucesso que foram capazes de ocupar, virtualmente, todos os ambientes do planeta, ou seja, as águas, os continentes e o ar. Resistiram a grandes extinções e conseguiram aproveitar de maneira eficiente as oportunidades que lhes ofereceu a natureza, sendo esta parte de seu sucesso. Mas como resgatar esta história? Kenneth Kardong, em seu livro de 2011, sugere uma evolução dos vertebrados que teria ocorrido em três etapas: • passo 1 ou fase pré-vertebrado; • passo 2 ou fase Agnatha; • passo 3 ou fase Gnathostomata. A seguir, serão fornecidas informações que ajudam a entender cada uma dessas etapas, começando pelo passo 1. Para compreendermos a origem e a história de determinado grupo animal ou vegetal, devemos recorrer aos fósseis. Contudo, dois problemas estão associados a esse tipo de material. O primeiro problema diz respeito à escassez de registros, porque os fósseis estão, normalmente, dentro de rochas; e as rochas são desgastadas e destruídas por agentes naturais, como chuva e vento. Assim, muitos fósseis são perdidos de maneira natural (CARVALHO, 2011; HICKMAN JUNIOR; ROBERTS, LARSON, 2004). Outro problema está relacionado ao fato de que é mais fácil um organismo ficar fossilizado quando este apresenta partes resistentes, como ossos, unhas ou conchas. A base da evolução dos vertebrados 33 PRINCÍPIOS DE ZOOLOGIA DE VERTEBRADOS foi desenvolvida a partir de cordados invertebrados em que predominam estruturas frágeis e fáceis de serem decompostas após a morte. Assim, há poucos fósseis desses animais (CARVALHO, 2011; HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; RIDLEY, 2006; KARDONG, 2011). No entanto, há pistas. Uma importante informação está relacionada com a mundialmente famosa fauna fossilizada presente no Folhelho Burgess (Burgess Shale) (GOULD, 1990; KARDONG, 2011). Tal fauna existiu no período geológico chamado de Cambriano, algo entre 540 e 500 milhões de anos no passado, e apresentava um componente cujas características eram muito semelhantes às dos cefalocordados (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Pikaia gracilens tinha cerca de 5 centímetros de comprimento, forma alongada, achatada lateralmente, cabeça destacada com dois tentáculos e prováveis brânquias externas, além de musculatura segmentada (miótomos) (figura a seguir) (KARDONG, 2011; LACALLI, 2012). Pikaia do not dt Figura 16 – Pikaia gracilens. Em destaque estão detalhes da musculatura segmentada (linhas verticais) e das estruturas internas (do: órgão dorsal, equivalente ao tubo nervoso; not: notocorda; dt: tubo digestório ventral) Fonte: Lacalli (2012, p. 2). Saiba mais Para conhecer mais sobre os fantásticos seres vivos que marcam a diversificação da vida no Período Cambriano, leia: GOULD, S. J. Vida maravilhosa: o acaso na evolução e a natureza da história. São Paulo: Companhia das Letras, 1990. 392 p. Pikaia é muito semelhante aos atuais anfioxos (cefalocordados) (Figuras 13 e 14). Contudo, é difícil ter certeza sobre o papel que esses seres tiveram na evolução inicial dos vertebrados. Por esta razão, outras pistas desta história são obtidas de estudos e comparações com cordados atuais, especialmente 34 Unidade I os tunicados e cefalocordados. Pelo fato de possuírem uma estrutura corpórea mais simples, podem ter sido semelhantes aos ancestrais diretos dos vertebrados. Outra forma de resgatar a evolução inicial desses grupos antigos é por meio de pistas moleculares e anatômicas existentes em cordados atuais e que, ao longo da evolução, serviram para construir o plano corporal básico do grupo (RIDLEY, 2006; KARDONG, 2011). Conforme apresentado, os tunicados são sésseis quando adultos, e sua morfologia pouco lembra o plano corpóreo básico de um vertebrado. Contudo, possuem uma larva livre-natante em que estão presentes as cinco características básicas dos cordados (Figura 12). Ela é chamada de girino pela semelhança com as formas jovens de anfíbios, mas nada tem a ver com esses animais (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Com base nesse tipo de larva, surgiu uma tentativa de explicação para a origem dos vertebrados. É a hipótese de Garstang, segundo a qual as larvas de tunicados primitivos, há milhões de anos, teriam passado cada vez mais tempo com esse formato antes de acharem um local adequado para fixação e transformação em adulto séssil. Essa seria uma estratégia de dispersão e conquista de novos habitats. Em determinado momento, essas larvas passaram a não sofrer mais a metamorfose e viveram o tempo todo como formas livre-natantes, dando origem a novos seres vivos mais semelhantes aos vertebrados. Este é um exemplo do processo de pedomorfose, em que os adultos sexualmente maduros conservam características juvenis em sua estrutura (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Uma alternativa a essa hipótese, baseia-se na semelhança entre os cefalocordados (no caso, o anfioxo) e os vertebrados. Esta semelhança existe de fato, mas não é tão profunda. Nenhum protocordado atual é melhor do que o anfioxo (Figuras 13 e 14) para representar as características básicas de um cordado. Contudo, essas características servem apenas para ligar os cefalocordados aos vertebrados como grupos-irmãos, e não numa relação de ancestral-descendente. Em outras palavras, os anfioxos podem ser semelhantes aos vertebrados primitivos, mas faltam a eles muitas características dos vertebrados, como brânquias e sistema nervoso bem-desenvolvido, características essas que provavelmente estivessem presentes já no ancestral direto dos vertebrados (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Finalmente, outra tentativa de explicação leva em conta as larvas de um grupo primitivo de vertebrados chamado “ágnatos” (do grego aghnata), mais especificamente as lampreias, que serão tratadas em detalhe mais adiante. Esses animais já são vertebrados, e não existe dúvida quanto a isso. Contudo, suas larvas, chamadas de amocetes, têm estrutura mais simples e lembram muito os anfioxos (Figuras 12 e 13), mas também apresentam características fundamentais aos vertebrados e que faltam nos anfioxos. Entre essas características, estão o coração com duas cavidades, o encéfalo desenvolvido, dentre muitas outras. Olhando o conjunto morfológico dessas larvas e seu hábito livre-natante, conclui-se que essas são as condições mais primitivas encontradas hoje entre todosos vertebrados. Portanto, a estrutura da larva amocete das lampreias pode ser a mesma apresentada pelos primeiros seres vertebrados há milhares de anos (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Parece haver pouca discussão de que a origem dos vertebrados ocorreu na água salgada (ambiente marinho). Fósseis do Período Cambriano sustentam essa informação. Qualquer que tenha sido o 35 PRINCÍPIOS DE ZOOLOGIA DE VERTEBRADOS caminho seguido (as principais opções foram apresentadas anteriormente), parece partir de um animal suspensívoro e marinho, mas capaz de suportar alguma variação de salinidade da água. Para ele tornar-se um vertebrado primitivo, foi necessário passar por grandes alterações na faringe, gerando uma forte bomba muscular cuja função era movimentar a água de modo eficiente pela boca e pela faringe (KARDONG, 2011). Assim, surgiu uma estrutura voltada para a alimentação e a respiração também. Com essa bomba eficiente, os animais podiam alimentar-se de partículas maiores, gerando rápido crescimento e energia suficiente para mover um corpo grande. Os animais puderam ficar maiores. Além disso, movendo a água de modo mais eficiente, criou-se a possibilidade de surgimento das brânquias. Essa é, em essência, a morfologia dos ágnatos, provavelmente o grupo de vertebrados mais antigo e primitivo. Tem início, então, o passo 2, descrito por Kardong (2011), que terá sequência mais adiante no texto. 3.3.2 Morfologia geral Esta parte da investigação sobre os vertebrados é aberta com uma célebre frase de autor desconhecido, mas que resume bem a condição desse grupo. Vamos a ela: “Todo vertebrado é um cordado, mas nem todo cordado é um vertebrado”. Ao terminar esta primeira parte dos estudos, espera-se que o significado dessa conclusão fique claro e cada leitor possa apresentar um conjunto de argumentos que justifiquem essa condição. Todo vertebrado é um cordado, porque compartilha com os demais cordados (isto é, cefalocordados e urocordados) aquelas cinco características básicas, ou seja, notocorda em pelo menos uma fase da vida, bolsas ou fendas faríngeas, tubo nervoso dorsal, endóstilo e cauda pós-anal. Assim, a primeira parte da conclusão está explicada e justificada. No entanto, o grupo dos vertebrados apresenta um conjunto de características que os torna diferentes dos demais cordados e, por isso, são colocados em um subfilo à parte. Logo, nem todo cordado é um vertebrado, haja vista que os hemicordados, e muito menos os protocordados, não podem ser considerados vertebrados, entre outras coisas, pela ausência de vértebras e crânio. Por isso, inclusive, são chamados de cordados invertebrados (KARDONG, 2011). Observação Estritamente falando, o termo “invertebrados” inclui todos os animais (metazoários), exceto os membros do Subfilo Vertebrata. Além das características básicas dos cordados, ao longo de sua história evolutiva, esse grupo desenvolveu adaptações que afetaram diferentes órgãos e sistemas, aqui chamados de inovações. No estudo desses grupos, ficará evidente a variedade de estruturas originadas durante esse processo. 36 Unidade I O tegumento é uma das características mais notáveis. Quando comparamos um peixe, uma tartaruga e uma ave, por exemplo, fica fácil observar como eles são diferentes por fora. Escamas, cascos e penas são estruturas derivadas do tegumento, ou seja, da camada que reveste os animais por fora. Em sua estrutura, existe a epiderme (mais externa) e a derme (mais interna). A evolução dessa estrutura esteve relacionada a importantes eventos na história evolutiva dos vertebrados, como a conquista do ambiente terrestre, conforme será comentado posteriormente (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; RIDLEY, 2006). O esqueleto é outro aspecto importante para o sucesso dos vertebrados. Como podemos notar no próprio ser humano, trata-se de um esqueleto interno (endoesqueleto), que cresce conforme o animal de desenvolve, mas sem a necessidade de ser trocado. Isso ocorre porque o endoesqueleto é vivo, ou seja, tem a capacidade de crescer acompanhando o desenvolvimento do animal. Note que essa condição é totalmente oposta à dos artrópodes, por exemplo, cujo esqueleto externo de quitina tem de ser trocado periodicamente enquanto o animal cresce. Um esqueleto como esse abre uma possibilidade de crescimento praticamente ilimitada. Nota-se isso nas baleias, que são os grandes vertebrados da atualidade (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). É importante, agora, pontuarmos algumas das funções desse esqueleto interno: • fornece sustentação e formato para o corpo; • permite a fixação de musculatura; • fornece proteção, como no caso do crânio e da caixa torácica. Evidências sugerem que a condição inicial dos endoesqueletos era a de uma cartilagem que foi substituída, ao longo da evolução, pelo osso. Hoje em dia, poucos vertebrados têm esqueleto cartilaginoso (são eles ágnatos, tubarões e seus parentes e poucos peixes ósseos), e a maioria tem ossos formados a partir de uma estrutura cartilaginosa. Ossos têm a vantagem de serem reservatórios de fosfato, fundamental para a bioquímica do corpo, e suportam melhor o estresse de movimentação em ambiente terrestre (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; KARDONG, 2011). As vértebras, por exemplo, estruturas ósseas que dão nome ao grupo, surgiram ao redor do notocorda e passaram a proteger o cordão nervoso dorsal (próxima figura) (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Esses ossos são pequenas peças que se articulam e formam a coluna vertebral, uma das principais inovações dos vertebrados (Figura 18). A coluna define o eixo principal do corpo do vertebrado. Entre uma vértebra e outra, existem estruturas de articulação (discos intervertebrais) que permitem a movimentação da coluna vertebral. O cordão nervoso passa por dentro da coluna vertebral, e, ao longo de sua estrutura, saem nervos e vasos sanguíneos (KARDONG, 2011). 37 PRINCÍPIOS DE ZOOLOGIA DE VERTEBRADOS Notocorda Centro vertebral Espinho neural Figura 17 – Representação da região anterior de um vertebrado primitivo, com destaque para o início do desenvolvimento de vértebras ao redor da notocorda Fonte: Hickman Junior, Roberts e Larson (2004, p. 2). Figura 18 – Coluna vertebral parcialmente representada em esqueleto de mamífero. Notar ligação com o crânio, costelas e membros Disponível em: https://cutt.ly/JM7JMLI. Acesso em: 15 fev. 2016. Pelos registros fossilíferos, os vertebrados primitivos já possuíam vértebras rudimentares, mas tinham a notocorda como principal estrutura de sustentação e movimentação do corpo. A estrutura era diferente da coluna vertebral, mas a função era bastante similar. Com o passar do tempo, observa-se que, cada vez mais, a notocorda vai degenerando-se, e a coluna vertebral torna-se fundamental para os vertebrados (KARDONG, 2011). 38 Unidade I Associadas a esse esqueleto versátil, estão estruturas pares para movimentação e sustentação do corpo. São os membros pares presentes em quase todos os vertebrados, como nadadeiras (pélvicas e peitorais), asas ou membros articulados (pernas) (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Internamente, as fendas faríngeas também passaram por modificações de estrutura e função. Deixaram de ser apenas estruturas ciliadas, produtoras de muco e filtradoras, para serem estruturas associadas a uma faringe musculosa que bombeia água de modo eficiente. Com isso, a circulação associada também mudou, e a região recebeu mais capilares, arcos aórticos musculares (que dão sustentação às fendas) e o auxílio de um coração ventral. Assim, as fendas faríngeas desenvolveram as primeiras brânquias internas e se tornaram eficientes órgãos respiratórios (próxima figura). A melhoria da estrutura respiratória acarretou melhora nas trocas gasosas, elevando as taxas metabólicas (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Fendas faríngeas Aorta dorsal Aorta ventral Arcos aórticos Intestino Coração Figura 19 – Representação da região anterior deum vertebrado primitivo, com destaque para o caminho da água pela boca e pelas fendas branquiais Fonte: Hickman Junior, Roberts e Larson (2004, p. 473). Ao se estudarem os vertebrados, nota-se claramente que, grupo a grupo, vão ocorrendo mudanças significativas nos hábitos de vida desses animais. Eles passam a mover-se e alimentar-se de modos diferentes, a usar mais informações do ambiente e a interagir mais com outras espécies de seres vivos. Como fazer isso tudo de modo eficiente sem um cérebro eficiente? Precisaram de uma máquina ajustada para captar e interpretar os estímulos do meio, bem como para dar as respostas adequadas que os animais precisavam, naquilo que se costuma chamar de controle integrativo, sensorial e motor (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Assim, o cérebro, os órgãos sensoriais, a cabeça e o corpo tiveram de sofrer grandes e importantes mudanças em relação aos ancestrais hemicordados e protocordados. Vale lembrar que são animais com 39 PRINCÍPIOS DE ZOOLOGIA DE VERTEBRADOS simetria bilateral e, portanto, têm órgãos dos sentidos pareados. Cada vez mais foram aprimorados os receptores de luz (por exemplo, os olhos com cristalino e retina), de pressão e som (por exemplo, os ouvidos), de substâncias químicas e de campos elétricos. No cérebro de cada animal, existem áreas bem-delimitadas que estão associadas a cada uma dessas funções (figura a seguir) (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Bulbo olfativo Encéfalo Olho Cápsula auditiva Arco neural Medula espinhal Figura 20 – Representação da região anterior de um vertebrado primitivo, com destaque para a diferenciação do cérebro e dos órgãos dos sentidos Fonte: Hickman Junior, Roberts e Larson (2004, p. 474). As novidades evolutivas envolvendo o sistema nervoso central resultaram em modificações na estrutura do plano básico de tubo nervoso dorsal que caracteriza todo cordado. Na região cefálica (da cabeça) surgiram conjuntos de células ao longo desse tubo e na pele ao redor, que se especializaram e deram origem às estruturas nervosas (cérebro e órgãos dos sentidos) (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Relacionada a essa parte do sistema nervoso merece destaque uma outra inovação fundamental dos vertebrados: o crânio. Chamamos de crânio a estrutura óssea ou cartilaginosa em forma de caixa que abriga e protege o cérebro (figura anterior). Vale lembrar que a palavra “crânio” justifica o outro nome do grupo, ou seja, Craniados. Embora tenha papel protetor, possui várias aberturas que permitem a saída de nervos relacionados aos órgãos dos sentidos. De maneira geral, dizemos que a posição do crânio corresponde à cabeça do animal. Contudo, essa é uma região importante para os animais interagirem com outros ou com o ambiente. Logo, precisam de estruturas na cabeça que lhes permitam alimentar-se, cavar, respirar etc. Assim, ao longo da evolução, surgiram muitos crânios diferentes, moldados pelas necessidades de cada grupo animal (figura a seguir) (KARDONG, 2011). 40 Unidade I Figura 21 – Diferentes crânios de vertebrados. Note as grandes diferenças entre os tipos Disponível em: https://cutt.ly/wM7LvXu. Acesso em: 15 fev. 2016. Em cada grupo de vertebrados estudado adiante, serão fornecidas mais informações sobre as estruturas comentadas, bem como novas informações que ajudarão a caracterizar cada um deles. 4 OS VERTEBRADOS SEM MANDÍBULA Um acontecimento mudou o curso da história dos vertebrados. Às primeiras formas, faltava uma ferramenta que pudesse atender a necessidades básicas, como procurar alimento e criar abrigo. O surgimento da mandíbula foi um divisor de águas neste grupo, fato este que se refletiu até mesmo na classificação dos vertebrados. Os vertebrados sem mandíbula são chamados ágnatos, ao passo que os vertebrados mandibulados são os gnatostomados (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Neste item, trataremos do passo 2, da evolução dos vertebrados, conforme mencionado anteriormente e descrito por Kardong (2011). 4.1 Superclasse Agnatha A seguir, serão fornecidas informações sobre os peixes sem mandíbula, ou seja, os ágnatos. Aliás, o termo peixe não é mais considerado uma categoria taxonômica, uma vez que não corresponde a um grupo monofilético. Fazem parte desse grupo animais sem mandíbula (ágnatos) e com mandíbula (gnatostomados), com esqueleto ósseo ou cartilaginoso. Assim, podemos continuar usando a palavra peixe para designar os vertebrados aquáticos que não possuem membros locomotores (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). 4.1.1 Sistemática Seguindo-se a classificação lineana tradicional, os ágnatos pertencem à Superclasse Agnatha, dividida em dois grupos com representantes atuais: a Classe Myxini, que contém as feiticeiras, e a Classe Cephalaspidomorphi (antigamente chamada de Petromizontide), que contém as lampreias (Figura 7). Estes dois grupos totalizam pouco mais de 80 espécies atuais (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). 41 PRINCÍPIOS DE ZOOLOGIA DE VERTEBRADOS 4.1.2 História evolutiva Retomando a história dos vertebrados, provavelmente, os peixes tenham surgido de um protocordado livre-natante. De acordo com o registro fossilífero, os primeiros ágnatos pertenceram ao grupo dos Ostracodermes e surgiram no final do Período Cambriano. Foram peixes pequenos, sem mandíbula, com a boca sempre aberta, nadadeiras ímpares, alguns centímetros de comprimento e com parte do corpo coberto por placas ósseas (placas dérmicas). No curso da evolução, esse grupo deu origem aos gnatostomados (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Um grupo desses animais, chamado de Heterostracos, teve grande sucesso durante o Devoniano, dando origem a muitas formas diferentes, embora todas seguindo as características básicas dos ágnatos. Tornaram-se extintos ao final do Devoniano (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Em seguida, foi a vez do predomínio dos Osteostracos. Embora tenham vivido com os heterostracos, destacaram-se pela presença de nadadeiras pares: uma novidade do grupo. Com isso, adquiriram maior capacidade de movimentação e se sobressaíram no ambiente aquático. Não possuíam esqueleto interno, sendo sustentados apenas pela notocorda. Usava placas ósseas resistentes na superfície do corpo para proteger a cabeça e o dorso. Um de seus principais representantes é o gênero Cephalaspis (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). O grupo dos Anaspídeos surgiu em seguida, com uma forma geral do corpo mais semelhante à dos peixes modernos, embora internamente ainda fossem bastante diferentes (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Todos esses animais foram os pioneiros de uma história extremamente bem-sucedida, espalhando-se pelos oceanos, rios e lagos do planeta há milhões de anos (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Hoje, ágnatos estão representados por feiticeiras e lampreias. A passagem do formato primitivo dos ostracodermes para o formato derivado atual das lampreias e feiticeiras é incerto, merecendo destaque o fato de que são formas muito diferentes. Até mesmo a comparação de lampreias e feiticeiras permite observar que são animais bem diferentes entre si (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). 4.1.3 Morfologia Os hábitos dos peixes estão intimamente ligados ao seu corpo. Os ágnatos também são conhecidos como ciclostomados (ciclostomata) devido à boca circular sempre aberta (figura a seguir) decorrente da ausência de mandíbulas (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; KARDONG, 2011). 42 Unidade I Figura 22 – Características externas da região cefálica de lampreia Disponível em: https://cutt.ly/MM7LGgf. Acesso em: 23 nov. 2022. Embora sejam vertebrados, as vértebras estão praticamente ausentes nos ágnatos atuais, podendo ser notadas como estruturas simples apenas nas lampreias. No entanto, o crânio e outras características dos vertebrados podem ser observados. Possuem hábito alimentar bem peculiar, sendo animais saprófagos ou parasitas (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). São todos ectotérmicos,o que significa dizer que a temperatura de seus corpos varia de acordo com a temperatura do ambiente. A seguir, serão colocadas algumas outras características dessa superclasse: • sem ossos; • sem escamas; • esqueletos, quando presentes, são fibrosos e cartilaginosos; • apenas nadadeiras ímpares; • corpo alongado (formato de enguia); • poros nas aberturas branquiais; 4.1.3.1 Classe Myxini Todas as feiticeiras (ou peixes-bruxa) são animais marinhos carnívoros (comem pequenos invertebrados, como moluscos e crustáceos) ou saprófagos. Sua língua contém estruturas em forma de dentes e, por meio desse movimento, raspam as carcaças retirando pedaços de carne que são engolidos. Seu sistema digestório é completo, mas faltam nele o estômago e os cílios (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Glândulas em sua pele, ao longo de todo o corpo, produzem quantidades grandes de muco escorregadio que atua como defesa contra predação. Em seu corpo alongado, não há nadadeira dorsal, mas a caudal cumpre parte de sua função (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; KARDONG, 2011). 43 PRINCÍPIOS DE ZOOLOGIA DE VERTEBRADOS Internamente, a notocorda persiste mesmo no adulto, mas não existem vértebras ao seu redor (KARDONG, 2011). Acima dele, numa posição dorsal, está o cordão nervoso, com encéfalo aparente na extremidade anterior. Seus órgãos olfatórios e táteis na região da cabeça e da boca substituem muito bem o sentido da visão, que é muito fraca, e permitem ao animal encontrar seu alimento (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Possuem apenas uma narina na extremidade anterior da cabeça, através da qual a água passa até chegar à faringe. O ouvido serve como órgão de equilíbrio (KARDONG, 2011). Sua circulação é fechada e feita com ajuda de um coração principal e 3 corações acessórios. O coração principal possui um átrio e um ventrículo, sendo muito parecido com o dos demais peixes. Os corações auxiliares são vasos modificados que ajudam a impulsionar o sangue, ficando próximos às brânquias, que podem variar entre 5 e 16 pares. Peixes-bruxa são animais isosmóticos, ou seja, seus líquidos corporais, incluindo sangue, estão em equilíbrio com o meio externo (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; KARDONG, 2011). Lembrete Osmorregulação é o termo usado para designar o conjunto de mecanismos fisiológicos e comportamentais envolvidos no equilíbrio das condições internas do animal em relação ao meio aquoso onde vive. Além disso, são dioicos, com uma condição especial, pois todo indivíduo tem ovários e testículos, mas apenas uma das gônadas é funcional. Logo, não podem ser considerados hermafroditas. A fecundação é externa, e não têm fase larval (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; KARDONG, 2011). Os ovos são grandes, contêm muito vitelo, tendo sido registrados até 30 ovos de um mesmo indivíduo (KARDONG, 2011). 4.1.3.2 Classe Cephalaspidomorphi São as lampreias. Possuem corpo alongado como o das feiticeiras, podendo atingir até 1 metro de comprimento. Há espécies marinhas e dulcícolas (água doce), embora todos sejam anádromos, isto é, sobem os rios para copular e desovar (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; KARDONG, 2011). Lembrete Entre os peixes, é comum encontrarmos comportamentos migratórios denominados anádromos. Quando adultos, saem do mar e vão para os rios; já os catádromos, quando adultos, saem dos rios e vão para o mar. O motivo, normalmente, é a reprodução. 44 Unidade I No entanto, sua boca é substancialmente diferente, pelo formato circular ou oval que é mantido por um anel cartilaginoso interno, ficando o animal com ela sempre aberta (Figura 22). É a descrição mais perfeita para a palavra ciclostomado, outro nome usado para os ágnatos. Com essa boca funcionando como ventosa, conseguem ficar aderidos a pedras e a outros animais dos quais se alimentam, sendo elas, em sua maioria, parasitas externos (ectoparasitas) (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; KARDONG, 2011). Ao se fixar nos peixes, usam as estruturas queratinizadas em forma de dentes que estão no interior da boca (Figura 22) para ferir a pele do hospedeiro e alimentar-se dos fluidos corpóreos. As espécies que não são parasitas têm a particularidade de não se alimentarem. Elas vivem poucos meses, e seu principal objetivo é a reprodução, morrendo em seguida. Nesses casos o sistema digestório perde sua função e se degenera (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004; KARDONG, 2011). Os sistemas circulatório e nervoso são semelhantes aos das feiticeiras. Os órgãos dos sentidos são desenvolvidos para olfato, visão e audição. Para as trocas gasosas, existem sete pares de brânquias com sete fendas branquiais (Figura 22) (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Para a reprodução, machos e fêmeas encontram-se para uma fecundação externa, e há formação de um estágio larval de longa duração (até sete anos, dependendo da espécie), chamado de larva amocete (conforme comentado anteriormente na busca do ancestral dos vertebrados) (HICKMAN JUNIOR; ROBERTS; LARSON, 2004). Os ovos são colocados em ninhos construídos com pedras pelos pais. A larva amocete tem hábito suspensívoro e, com a metamorfose, transforma-se em um adulto parasita (KARDONG, 2011). 45 PRINCÍPIOS DE ZOOLOGIA DE VERTEBRADOS Resumo Ao iniciarmos o estudo dos animais vertebrados, começamos a investigar uma parte importante dos ecossistemas atuais. De toda a biodiversidade atual, uma grande parte é formada por animais que têm a coluna vertebral como característica principal. É um estudo importante não apenas do ponto de vista zoológico, ou seja, do conhecimento aprofundado sobre os animais, mas também do ponto de vista conservacionista, uma vez que conhecendo os animais conhecemos suas necessidades e seu papel nos ecossistemas e podemos trabalhar em prol da conservação dos seres vivos e dos ambientes. O estudo dos animais vertebrados é fascinante, porém não é fácil. Primeiro, porque corresponde a um grupo bastante antigo, com centenas de milhões de anos de história. Para recuperar essa história toda podemos recorrer apenas aos fósseis cuja contribuição é bastante restrita. Mais de 90% dos vertebrados que já existiram na face da Terra estão extintos, e apenas uma pequena fração disso pode ser recuperada a partir dos fósseis. Outro meio de resgatar a história dos vertebrados é por meio de comparação entre os seus representantes atuais. A Biologia evoluiu no último século com teorias e metodologias que nos ajudam a entender o significado das formas, dos genes e das moléculas dos seres vivos. Isso permite a comparação entre eles e interpretações de seus significados evolutivos, tentando jogar um pouco de luz sobre a história evolutiva dos vertebrados. É assim que essa rica história tem sido contada. É assim que procuramos pistas para estabelecer as relações de parentesco entre os vários grupos conhecidos. É assim que identificamos a morfologia e o funcionamento dos grupos extintos, estabelecendo sua posição (mais primitivo ou mais derivado), na linhagem evolutiva dos vertebrados. A raiz da evolução dos vertebrados está entre os animais vertebrados. Não podemos, contudo, indicar um animal atual como o ancestral dos vertebrados. Isso iria contra as regras da evolução biológica. Mas os animais atuais podem servir de modelos biológicos para inferências de como teriam sido os ancestrais dos vertebrados. Estudos cladísticos apontam que os filos caracterizados como deuterostomados, ou seja, Echinodermata, Enteropneusta, Pterobranchia e Chordata são intimamente aparentados. Logo, a base da evolução dos 46 Unidade I cordados se apoia num dos outros filos. Os Enteropneusta e Pterobranchia, juntos, formam o grupo dos hemicordados. Este grupo corresponde aos deuterostomados mais próximos dos cordados. Todos compartilham estruturas como o tubo nervoso dorsal e as fendas faríngeas. O filo Chordata, por sua vez, é composto pelos subfilos Urochordata, Cephalochordata e Vertebrata. Os dois primeirossão conhecidos como cordados invertebrados. São animais muito diferentes externamente, mas compartilham características fundamentais para sua proximidade filogenética. Tais características podem ser resumidas em cinco: fendas faríngeas, notocorda, tubo nervoso dorsal, endóstilo e cauda pós-anal. Os Urochordata ou tunicados são conhecidos principalmente como ascídias. São animais marinhos que pouco lembram peixes ou outro vertebrado. Os Cephalochordata são conhecidos como anfioxos e externamente apresentam características comuns aos vertebrados, como bilateralidade e cefalização. A recuperação da história dos Vertebrata, também chamados de Craniata, deve, ao que tudo indica, ter início em um ancestral muito parecido com os anfioxos atuais. Examinando dentro dos Vertebrata uma divisão se torna clara logo de início. Alguns não possuem mandíbulas, enquanto outros possuem. Os primeiros e mais antigos vertebrados foram animais sem mandíbula ancestrais do que conhecemos hoje em dia como Agnathas. A evolução tratou de acrescentar articulação à boca do ágnato, criando assim o grupo dos gnatostomados. Entre os ágnatos, existiram linhagens extintas, como dos ostracodermes e dos heterostracos que habitaram mares pré-históricos. Hoje em dia estão representados pelas lampreias e feiticeiras. São animais de corpo alongado, nadadeira impar e caudal, boca sempre aberta, sem mandíbula, internamente com um esqueleto frágil composto pela notocorda e início de desenvolvimento de vértebras. 47 PRINCÍPIOS DE ZOOLOGIA DE VERTEBRADOS Exercícios Questão 1. (FGV) O filo dos cordados compreende quatro subfilos: hemicordados, urocordados, cefalocordados e vertebrados. Os três primeiros são, costumeiramente, agrupados sob a designação de protocordados. A notocorda existe: A) Somente na fase embrionária dos vertebrados e durante toda a vida dos protocordados. B) Na fase adulta dos vertebrados e na vida embrionária dos protocordados. C) Nos embriões de todos os cordados e no estágio adulto de apenas alguns protocordados. D) Durante toda a vida dos cordados. E) Somente na fase embrionária. Resposta correta: alternativa C. Análise das alternativas A) Alternativa incorreta. Justificativa: a notocorda existe apenas na vida embrionária dos vertebrados e em alguns estágios dos protocordados. B) Alternativa incorreta. Justificativa: a notocorda é encontrada apenas na vida embrionária dos vertebrados e na vida adulta de alguns protocordados. C) Alternativa correta. Justificativa: a notocorda é uma estrutura com aspecto similar ao de uma vareta, de origem mesodérmica, de posição dorsal, que contém uma matriz gelatinosa envolta por um tecido conjuntivo fibroso, sendo encontrada no embrião dos vertebrados. Os animais que possuem a notocorda pertencem ao filo Chordata, que inclui os vertebrados, os anfioxos e os tunicados (MELDAU, [s.d.]). D) Alternativa incorreta. Justificativa: a notocorda existe durante a fase embrionária dos vertebrados. 48 Unidade I E) Alternativa incorreta. Justificativa: a notocorda ocorre também na fase adulta de alguns protocordados. Questão 2. Considere o texto a seguir. Talvez a maior de todas as inovações surgidas durante a história evolutiva dos vertebrados tenha sido o desenvolvimento da mandíbula que, manipulada por músculos e associada a dentes, permitiu aos peixes primitivos arrancar com eficiência grandes pedaços de algas e de animais, tornando disponível para si uma nova fonte de alimento. Os cordados sem mandíbula estavam restritos à filtração, à sucção do alimento ou à captura de pequenos animais. Os primeiros vertebrados mandibulados tornaram-se predadores, permitindo-lhes grande aumento no tamanho (LOPES, S. Bio. São Paulo: Saraiva, 1997. v. 2. p. 361-2). Analisando o texto e aplicando seus conhecimentos sobre os animais relacionados com o fato descrito, um estudante apresentou os seguintes comentários: I – Lampreias são ectoparasitas de peixes e baleias, e feiticeiras alimentam-se de vermes marinhos ou de peixes moribundos. II – Os ágnatos têm desvantagens em relação aos gnatostomados quanto à obtenção de alimento. III – Atualmente, o número de espécies de ágnatos é muito menor do que o dos peixes gnatostomados, fato provavelmente ocasionado pela ausência de mandíbula. IV – As mandíbulas não se limitam à captura de alimento, mas também podem manipular objetos e cavar buracos. São corretos os comentários: A) I, II, III e IV. B) II, III e IV, somente. C) I, III e IV, somente. D) I, II e IV, somente. E) I, II e III, somente. Resposta correta: alternativa A. 49 PRINCÍPIOS DE ZOOLOGIA DE VERTEBRADOS Análise das afirmativas I – Afirmativa correta. Justificativa: a maioria das espécies de lampreia é parasita de peixes. Fixam-se a eles por meio de seu funil bucal e raspam a pele do hospedeiro com seus dentes linguais até abrirem um orifício por onde começa a fluir o sangue, o qual é ingerido pela boca, posicionada no centro do funil (LAMPREIA..., [s.d.]). II – Afirmativa correta. Justificativa: com mandíbula ausente, os agnatos possuem uma boca circular que suga os alimentos e, por esse motivo, são chamados de ciclostomados (ciclo = redondo; estoma = boca). Já os gnatostomados possuem mandíbulas e, consequentemente, obtêm vantagens em relação aos ágnatos (LAMPREIA..., [s.d.]). III – Afirmativa correta. Justificativa: os ágnatos possuem 14 espécies como representantes, sendo menor o número em comparação aos gnatostomados, que incluem dois grupos: o dos peixes (cartilaginosos e ósseos) e os tetrápodes (anfíbios, répteis, aves e mamíferos) (LAMPREIA..., [s.d.]). IV – Afirmativa correta. Justificativa: as mandíbulas trouxeram mais vantagens na obtenção não apenas de alimentos. Esta estrutura se articula na boca e permite o movimento de mastigação, além da captura do alimento, da manipulação de objetos e de cavar buracos.