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Conceitos em Anatomia Comparada de Vertebrados Prof. Dra. Bruna Bezerra É uma ciência antiga (homens das cavernas e o conhecimento sobre a anatomia de suas presas), babilônios e egípcios faziam embalsamamento. Por que estudar a anatomia dos vertebrados? O estudo da anatomia não se restringe ao corpo humano. A comparação enfatiza a o lado funcional e evolutivo da estrutura dos vertebrados Além do conhecimento sobre a estrutura morfológica dos animais, é essencial relacionar a forma do corpo do indivíduo com seu habitat para compreender o seu modo de vida. Por que estudar a anatomia comparada dos vertebrados? Elucidação as relações evolutivas (filogenéticas) existentes entre os diferentes animais, através do estudo das homologias entre as mais variadas estruturas corporais. Aprimorar saúde humana e animal – e.g. criação de próteses, engenharia, etc Por que estudar a anatomia comparada dos vertebrados? Um organismo deve ser entendido não só pela forma, mas também pela função das suas estruturas George Cuvier (1769-1832) – pregava que a partir de uma estrutura, pode-se deduzir o restante do organismo – negava evolução – se baseava no registro fóssil daquela época, onde geralmente faltavam peças chaves entre os grandes grupos animais (o que seria esperado se as espécies fossem imutáveis) Ex. Dentes afiados dos carnivoros Forma e função Dentes afiados dos carnívovos devem estar em uma maxíla apropriada para morder, que por sua vez estão alojadas em um cranio apropriado para suportar as maxilas em um corpo com garras para capturara a presa e um trato digestivo apropriado para digerir carne 5 Em organismos diferentes, as estruturas correspondentes podem ser consideradas similares umas as outras com base em 3 critérios: Ancestralidade Função Aparência Esses três critérios-conceitos são bem antigos e datam do século 19, mas apenas receberam os seus significados atuais após as teorias de Darwin se estabelecerem melhor Para entender melhor o design de cada organismo, é necessário reconhecer a possível contribuição de cada um dos conceitos separadamente Conceitos importantes Homologia: Características de dois ou mais organismos são homólogas de possuem ancestralidade comum Ancestralidade Tetrápodes possuem extremidades com cinco dedos, embora alguns apresentem funções diferentes. Homologia serial: similaridades entre partes repetidas suscessivamente em um mesmo organismo (e.g. vértebras, segmentos musculares, arcos banquiais dos peixes Ancestralidade Analogias: Traços de dois ou mais organismos são análogos caso apresentem uma função em comum. Traços análogos podem ou não ser homólogos. Função Homoplasia: relação de semelhança entre estruturas Aparência Tubarão Golfinho Nadadeira dorsal Homoplasias são características semelhantes encontradas em duas espécies diferentes, que geralmente surgiram através de convergência evolutiva. Não podem ser consideradas apomorfias (ver Apomorfia ) porque não indicam necessariamente um antesessor comum entre essas espécies que tem essas características. 10 Homoplasia Paralelismo: modificação evolutiva, em duas ou mais linhagens, que descreve que os traços passaram por alterações equivalentes sem se tornar marcantemente distintos quanto ao grau de similaridade Aparência Jerbos asiático Rato canguru norte americano Homoplasia Convergência: traços correspondentes, antes distintos, se tornam similares Aparência Ictiossauro Cação golfinho Réptil extinto Classe Chondrichthyes Classe Mammalia Homoplasia Reversão: a partir de um estado derivado ocorre uma aparente volta secundária, reversão, para o estado primitivo Aparência A condição ápoda em cobras é um caso de reversão, uma vez que o ancestral de todos os tetrápodes desenvolveu dois pares de membros locomotores. 13 Similaridades – não são mutuamente exclusivas Homologia Homoplasia Analogia Descreve como o corpo do animal se apresenta Simetria radial (invertebrados como anêmona) Simetria bilateral – plano dividido em duas partes “iguais” (esquerda e direira) Simetria Regiões do corpo Anterior (cranial) Posterior (caudal) Ventral (barriga) Dorsal (costa) Medial (linha mediana do corpo) Lateral (lados) Região peitoral (suporta os membros superiores) Região pélvica (suporta os membros inferiores) Plano frontal ou coronal: divide em partes dorsal e ventral Plano sagital: divide em porções direira e esquerda Plano transversal: divide em porções anterior e posterior Simetria Simetria bilateral Segmentação em vertebrados é menos extensivo do que em invertebrados Um corpo ou estrutura formada por sessões duplicadas é considerado (a) segmentado (a). Cada sessão repetida é referida como um segmento O processo que divide o corpo em sessões duplicadas é chamado segmentação ou metamerismo Exemplos: vértebras da coluna, músculos laterais de peixes Segmentação São deuterostômios juntamente com as Echinodermatas, Hemichordatas Mas relembrando… qual a diferença entre protostômio e deuterostômio? Blastóporo dá origem a boca Blastóporo da origem ao ânus Chordata Mas relembrando… qual a diferença entre protostômio e deuterostômio? Esquizocelomado (células do mesoderma se separam para formar a cavidade corporal) Enterocelomado (o mesoderma aparece de evaginações que formam a cavidade corporal Chordata Mas relembrando… qual a diferença entre protostômio e deuterostômio? Clivagem espiral Clivagem radial Chordata Clivagem radial, onde as primeiras divis’oes ocorrem paralelas ou perpendiculares ao eixo polar 21 Quais são as cinco características comuns a todos os Chordata em pelo menos um estágio do ciclo de vida? ? Chordata Quais são as quatro características comuns a todos os Chordata em pelo menos um estágio do ciclo de vida? Notocorda Fendas faríngeas Tubo nervoso dorsal Endóstilo ou glândula tireóide Cauda pós-anal Chordata Foco da primeira parte da disciplina Peixes Tetrápodes ClasseAgnatha ClassePlacodermi ClasseChondrichthyes ClasseAcanthodii ClasseOesteichthyes ClasseAmphibia Classereptilia ClasseAves ClasseMammalia Pontosabordadoscomparativamente(forma-função) Tegumento Sistemaesquelético Alimentaçãoedigestão Sistemarespiratório SistemaCirculatório Órgãosdossentidos Sistemareprodutor Sistemaexcretor Dentre os Chordata, nosso foco será no subfilo Vertebrata (Craniata) Subfilos Urochordata e Cephalochordata não serão abordados Classe Agnatha Sem mandíbula, dentes verdadeiros, cinturas ou membros Todos extintos, exceto lampréia e feiticeiras Esqueleto predominantemente cartilaginoso Peixes Classe Agnatha Classe Placodermi Mandibulados Apêndices pareados Escamas ósseas ou placas de revestimento no corpo Esqueleto interno já com algum osso Brânquias ventrais Pioneiros nas bexigas natatórias Peixes Classe Placodermi Classe Chondrichthyes Tubarões e arraias Predominantemente marinhos Cartilagem calcificada, com pouco ou nenhum osso interno Caixa craniana sólida Escamas similares à dentes Distinta estrutura das nadadeiras Padrão distinto de ramificação dos vasos sanguíneos associados às brânquias Peixes Classe Chondrichthyes Classe Chondrichthyes Classe Acanthodii Corpos hidrodinâmicos Olhos laterais Bocas amplas Cabeças ósseas Escamas pequenas, espessas e duras Maioria de água doce Peixes Classe Acanthodii Classe Oesteichthyes Ossos no crânio, nas vértebras, nos suportes das nadadeiras e nas escamas Peixes ósseos Brânquias em câmeras únicas dos dois lados do corpo, cobertas por um opérculo móvel e ósseo A cintura peitoral se articula com o crânio por meio de uma cadeia de ossos Apresenta ou pumão ou vesícula natatória Peixes Classe Oesteichthyes Classe Amphibia Pele não permite exposição muito prolongada ao ar seco Presença de um ossículo na orelha Geralmente há pulmões Respiração cutânea pode ocorrer e também por áreas da mucosa bucal e faríngeaTetrápodes Classe Amphibia Classe reptilia Escâmas córneas Garras, exceto em cobras Peculiaridades no coração e vasos Há disputas Tetrápodes Classe Reptilia Falar do cuidado parental desses animais na amazônia 39 Classe Ave Vôo ou são descendentes de voadores Classe mais homogênia e distinta, ao contrário dos répteis Penas Tetrápodes Classe Ave Classe Mammalia Pêlos Glândulas mamárias etc Tetrápodes Classe Mammalia Carta de Cuvier à J. –C. Mertrud: Uma introdução à Anatomia Comparada Quais as visões de Cuvier com relação a teoria da Evolução? Quais as visões de Richard Owen com relação a teoria da Evolução? Faça um resumo do artigo com no máximo 250 palavras. Estudo dirigido – Atividade extra Kardong KV. 2011. Vertebrados – Anatomia comparada, função e evolução. Editora Roca Hildebrand G. 2006. Análise da estrutura dos vertebrados. 2ed- Editora Atheneu Romer AS, Parson TS. 1985. Anatomia comparada de vertebrados Bibliografia recomendada
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