Apresentação vertebrados

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Universidade Federal do Espírito Santo
Centro Universitário Norte do Espírito Santo
ORIGEM E EVOLUÇÃO DA VIDA
AULA 16: Origem e evolução de Vertebrata
Luiz Fernando Duboc
Ana Paula Cazerta Farro
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Como são os vertebrados?
Possuem todas as características dos cordados mais as exclusivas dos vertebrados
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Ambulacraria
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Como são os vertebrados?
Celomados
Triploblásticos (?)
Deuterostomados
Notocorda em alguma fase de vida
Tubo nervoso dorsal
Endóstilo (urocordados, cefalocordados e larvas de lampréia; vertebrados → tireóide)
Fendas faríngeas em alguma fase da vida (?)
Cauda muscular pós-anal (?)
↓
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Como são os vertebrados?
Duplicação dos conjuntos de genes Hox
Crânio
Tetrablásticos (?)
Encéfalo com três partes (?) – prosencéfalo, mesencéfalo, rombencéfalo
Miômeros segmentares em forma de “W”
Sistema esquelético-muscular
esqueleto craniano
condrocrânio		- neurocrânio
esplancnocrânio	- esqueleto visceral (faríngeo)
dermatocrânio		- ossos dérmicos (primitivo)
esqueleto axial
esqueleto apendicular
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Comparação estrutural resumida
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Definições & Confusões
Cefalização
Genes Hox	| Cephalochordata
 	| Vertebrata (feiticeiras não possuem vértebras)
Termos
Craniata X Vertebrata
Folhetos germinativos
(ectoderme + mesoderme + endoderme)
+ crista neural
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Evolução dos vertebrados - Agnatha 
(Cambriano ±500 m.a.)
Tradicionalmente as primeiras evidências eram de Ostracodermes (Ordoviciano 480 m.a.). 
 Agnatha = sem maxilas
 filtradores de fundo
 presença de osso
 esqueleto dérmico:
 armadura óssea 
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Evidências mais recentes estenderam a origem mais para trás, para o Cambriano, ± 500 m. a.: Conodontes.
microfósseis - Cas – Trs
pequenas estruturas de apatita
estrutura semelhante ao esmalte ou dentina
Pareciam possuir:
crânio
notocorda
miômeros
Mais derivados que os ciclóstomos! (?)
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Myllokumingia e Haikouichthys (da China em 1999) estendeu a origem dos vertebrados ainda mais, para o Cambriano inferior (±540 m.a.).
formas semelhantes a peixes
crânio
miômeros em forma de W
nadadeira dorsal
nadadeiras ventrais pares
não apresentam osso
não apresentam mineralizações
Vertebrados verdadeiros!
 Mais derivados que feiticeiras atuais!
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Diversidade dos 
Ostracodermos
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Questões:
A origem do osso provavelmente ocorreu no Ordoviciano Inferior ( Ostracodermes).
A origem da mineralização é de provável origem no Cambriano Médio.
Agnatos atuais não possuem osso, mas são conhecidos apenas de registros do Carbonífero.
“Agnatha” não é um grupo natural, sendo que os agnatos atuais – os ciclóstomos - possuem feições desde muito primitivas a muito derivadas.
Romer (1986) considera a hipótese da ausência de osso nos ciclóstomos como uma feição secundária.
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Ciclóstomos (agnatos atuais)
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Ciclóstomos (agnatos atuais)
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Ciclóstomos (agnatos atuais)
Lampréias
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Evolução dos vertebrados - Gnathostomata 
(Ordoviciano Médio ±460 m.a.)
Provavelmente a maior revolução na história dos vertebrados, segundo Romer. 
nova duplicação dos genes Hox: 4 agrupamentos → maior quantidade de material genético = mais possibilidades 
Gnathostomata = com maxilas
presença de maxilas e dentes
presença de nadadeiras pares
aprimoramentos: locomoção, predação, sensoriais, circulatórios
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Questão:
O surgimento das maxilas ocorreu justamente no período da maior explosão de diversidade dos ostracodermes.
Um maior número de possibilidades potencializou a ação da seleção natural, agilizando o processo evolutivo dos vertebrados.
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Gnatostomado generalizado
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Surgimento das maxilas
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Primeiros gnatostomados:
- Placodermi -
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“Peixes”
A partir do surgimento das maxilas, um novo rol de habilidades permitiu os vertebrados mandibulados diversificar-se e ocupar inúmeros novos hábitats, cujos nichos não haviam sido ainda dominados.
Ainda na água, mas não por muito tempo...
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Diversidade dos peixes
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Evolução dos vertebrados - Tetrapoda 
(Devoniano Superior ±360 m.a.)
Uma outra grande revolução: a conquista do ambiente terrestre
Os primeiros tetrápodes eram muito parecidos com os peixes
Aparentados aos Sarcopterygii
Tiktaalik (elpistostegídeo) → Acanthostega → Ichthyostega
presença de membros tetrápodes
interface provável em água doce
águas rasas, quentes e pouco oxigenadas → Devoniano
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Primeiros tetrápodes
Embora o ambiente terrestre tenha sido alcançado, ainda não foi totalmente dominado até aqui.
De qualquer modo, todos os nichos disponíveis em terra estavam disponíveis para os recentes tetrápodes, e isto possibilitou uma nova explosão da diversidade a partir do Carbonífero
Importante lembrar a enorme diversidade vegetal e de insetos, que forneceu recursos suficientes ao aumento na diversidade de formas terrestres.
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Classificação dos Amphibia
Lissamphibia
Anura 		→ rãs, sapos e pererecas
Urodela		→ salamandras
Gymnophiona 	→ cobras-segas
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Evolução dos vertebrados
Tetrapoda – Amniota
 
(Carbonífero ±360 m.a.)
Apareceram cedo na história dos tetrápodes < 20 m.a. após a origem de Tetrapoda
ovo amniótico
domínio total do ambiente terrestre
diversificação no Mesozóico – répteis
diversificação no Cenozóico – aves e mamíferos
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Classificação dos Tetrapoda
Os primeiros tetrápodes são os Amphibia, que são anamnióticos.
A interpretação filogenética dos Amniota está em grande parte baseada nos padrões de fenestração temporal.
Os amniotas originaram os répteis basais, os quais originaram inicialmente os sinápsidos, bem como o grupo que deu origem aos anápsidos, aos mamíferos (“terápsidos”) e diápsidos. 
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Classificação resumida dos Tetrapoda
(padrões de fenestração temporal)
Synapsida 	→ Therapsida  mamíferos
Anapsida	→ Testudines (tartarugas)
Diapsida
Archosauria
Dinossauros †
Crocodilos
Aves
Lepidosauria
Sphenodon (tuatara)
lagartos & cobras
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Diversidade dos tetrápodes a partir do Carbonífero
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Bibliografia
POUGH, H.F.; JANIS, C.M.; HEISER, J.B. A vida dos vertebrados. 4.ed., São Paulo: Atheneu Editora, 2008.
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