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Profa Maria Júlia Martins Silva Considerados os mais primitivos dos animais multicelulares; São animais sésseis; Não possuem órgãos ou tecidos verdadeiros, mas possuem uma matriz interna bem desenvolvida (mesohilo), na qual as células realizam várias funções; Funções fisiológicas dependentes de unidades celulares. Ø Pinacócito: forma a “parede” externa da esponja. Apesar de não formar tecido, os pinacócitos se dispõem lado a lado externamente ao organismo. Ø Porócito : célula tubular que mantêm os poros da esponja abertos. Eles podem, também se contrair e relaxar, conforme o fluxo de água. Ø Coanócitos: São células mais importantes da esponja pois responsáveis pela movimentação da água através da esponja para obtenção de alimento, reprodução e respiração. Ø Amebócitos: Células com diferentes funções. q Arqueócitos : digestão e regeneração (transformam-se em outros tipos celulares. q Colêncitos : secretam fibras de colágeno. q Espongócitos: secretam fibras de espongina (proteína única dos Porifera). q Esclerócitos : secretam as espículas, que são responsáveis pela manutenção estrutural da esponja e são utilizadas para a taxonomia das espécies. • Cerca de 5.500 spp de esponjas descritas (hoje em torno de 7.000 spp); • São organismos multicelulares bentônicos; • Ocorrem em todas as profundidades – ambientes não poluídos e recifes tropicais; • Algumas alcançam grande tamanho – até 2 m de altura, recifes do Caribe e maiores ainda na Antártica; • 1765 – descrição das correntes hídricas internas – reconhecidas como animais; • Séc. XIX – classificadas como cnidários – Coelenterata ou Radiata; • Grant (1836) – estudou a morfologia e fisiologia das esponjas – deu o nome do grupo – Porifera; • Huxley (1875) e Sollas (1884) – separação das esponjas dos demais metazoários superiores. Classificadas originalmente em 4 classes: Calcarea (Calcispongiae); Hexactinellida (Hyalospongiae) Demospongiae; Sclerospongie – esponjas produtoras de matriz calcária sólida – esponjas coralinas; • Espículas eram principal fator usado na classificação das esponjas; • Algumas esponjas não possuem espículas – fator descartado; • Descobriram-se importantes compostos bioativos, com potencial farmacológico, nas esponjas – compostos antimicrobianos, antiinflamatórios, antitumorais, citotóxicos, antiincrustantes, etc. Asconóide: são muito pequenas e se dispõem em estruturas tubulares em forma de vaso. As paredes finas cercam uma cavidade central chamada átrio (espongocele), que se abre para o exterior via um único ósculo. Fluxo da água : óstio – espongocele – ósculo. Forma do Corpo Siconóide: possuem um tamanho um pouco maior. Os coanócitos estão restritos a câmaras específicas ou divertículos do átrio, chamadas de câmaras flageladas . Cada câmara se abre para o átrio por uma abertura larga chamada apópila. Podem também possuir canais inalantes que se abrem para as câmaras flageladas através de aberturas chamadas prosópilas. Fluxo da água : óstio – canal inalante – prosópila – câmara flagelada– apópila – átrio – ósculo. Leuconóide: podem ter tamanhos bem maiores(até mais de 2 metros) O átrio é reduzido a uma série de canais exalantes que levam a água das câmaras flageladas para o ósculo. Fluxo da água : óstio – canal inalante – prosópila – câmara flagelada– apópila – canais exalantes – ósculo. - São totalmente dependentes da corrente de água. - A água trás oxigênio e alimento e retira degetos. - A esponja pode regular o fluxo de água através do ósculo e óstios (eles podem aumentar ou diminuir suas aberturas). - São filtradoras - Todas as suas células podem fagocitar partículas (grandes - pinacócitos ou arqueócitos; pequenas - coanócitos). - Muitas esponjas marinhas possuem simbiontes fotossintetizantes (zooxantelas - dinoflagelados). Esses simbiontes são protistas que se utilizam da esponja como abrigo). - Trocas gasosas – são por difusão celular simples. Reprodução Assexuada por brotamento. Brotamento – um pequeno broto nasce no indivíduo adulto e depois se solta. Gêmulas - agregados de células essenciais formadas pela esponja de água doce principalmente em regiõestemperadas. Este agregamento é formado por arqueócitos envoltos por espículas, formando uma “casca”. Este “ovo” se abre com a chegada da primavera e forma um novo indivíduo. Gêmula Reprodução Reprodução sexuada : são hermafroditas ou dióicos. - O esperma se origina dos coanócitos e os ovos dos arqueócitos ou coanócitos. O esperma deixa a esponja pela corrente de água e entra em outras esponjas também através da corrente. O esperma é engolido pelos coanócitos, que o transporta até o óvulo. Fecundação interna. Larva anfiblástula. Anfiblastula • Os primeiros registros de uso de organismos marinhos para outros fins que não a alimentação datam de 2.500 antes de Cristo. • Gregos e fenícios descobriram que o muco do Murex, um gênero de caracol, quando exposta ao ar, mudava de cor para um vermelho púrpura. O extrato era usado para tingir algodão, lã e seda. • Aquele vermelho sangue do manto dos imperadores e generais romanos, e posteriormente dos Cardeais e Arcebispos de Roma, era obtido com a púrpura do Murex. • Diz a lenda que foi Helena de Tróia quem descobriu a púrpura fenícia, quando viu a boca e a língua do seu cão avermelhada após ter comido um caracol na praia. Como se ele tivesse chupado um picolé de uva. • Aristóteles estimou o valor agregado da tintura da púrpura como 20 vezes o peso em ouro. Ou seja, 1 grama custava 20 gramas de ouro e eram necessários sacrificar 12 mil caracóis para se obter apenas 1,4 gramas da tintura, quase o suficiente para tingir uma única túnica romana. • O preparo e o comércio da púrpura fenícia podem ser considerados a mais antiga indústria biotecnológica. Até hoje, mesmo com toda nossa tecnologia, ainda não conseguiram reproduzir o mesmo tom obtido pelos fenícios. Os gregos utilizavam extratos de Gorgônias como adstringente, anticéptico e antídotos contra venenos de escorpião, e comiam pó de concha de ostra para estimular a potência sexual. Era o viagra da época. Na Europa medieval usavam-se extratos de esponjas marinhas para estancar hemorragias vaginais e chá de algas para desarranjo intestinal. Mas só na década de 1950 foram isolados, pela primeira vez, produtos marinhos com propriedades terapêuticas comprovadas cientificamente. Hoje existem mais de 8 mil substâncias bioativas descobertas em organismos marinhos. Os que mais investem na pesquisa de moléculas bioativas extraídas do mar são as indústrias médicofarmacéutica, cosmética e a indústria de alimentos. Todas são atividades rentáveis, pois atendem diretamente a demanda comercial da saúde, do prazer e da vaidade humana. Mas é na indústria médico-farmacéutica que a biotecnologia marinha mais se desenvolve. Algas, esponjas, corais, gorgônias, ascídias, moluscos e crustáceos são todos promissores na descoberta de substâncias bioativas de aplicação industrial. Principalmente os imóveis, como corais, gorgônias , ascídias, esponjas além das algas. Por serem imóveis precisam proteger-se produzindo metabólitos secundários que são tóxicas para os predadores. A ação terapêutica dessas substâncias vem sendo testada há anos por vários laboratórios. São metabólitos com ações analgésicas, citotóxicas (anticancerígenas), bactericidas, fungicidas, antiinflamatórias, antibióticas e antivirais. O âmbar cinzaé mencionado no clássico da literatura Moby Dick, no qual o autor Herman Melville escreveu em 1851: “A quem poderia ocorrer, pois, que damas e cavalheiros estranhos se deleitam com uma essência surgida das tristes entranhas de uma baleia enferma? E no entanto é assim”. No caso das esponjas nos encontramos diante de uma das fontes mais ricas em produtos químicos farmacologicamente ativos procedentes de organismos marinhos. Estes animais têm desenvolvido eficazes mecanismos de defesa contra agressores externos, como vírus, bactérias e organismos eucariontes. Imagina-se que ao menos alguns dos metabólitos secundários bioativos isolados das esponjas são produzidos por grupos enzimáticos funcionais originados das esponjas e micro-organismos associados. São conhecidos mais de 5.000 produtos diferentes e estima-se que se caracterizam mais de 200 metabólitos anuais. Profa Maria Júlia Martins Silva Apresentam simetria radial; • Cavidade intestinal revestida por uma endoderme, como a maioria dos outros animais, conhecida como cavidade gastrovascular. • Tentáculos rodeando a boca -- > captura de alimento •A parede corporal com 2 camadas: Epiderme – Um epitélio externo Gastroderme – Um epitélio interno * Mesogléa – camada extracelular entre a epiderme e a gastroderme. PÓLIPO – séssil. Corpo tubular ou cilíndrico com a extremidade oral direcionada para cima, e a extremidade aboral junto ao substrato. Os pólipos solitários podem ter movimentos lentos. MEDUSA - vida livre. O corpo medusóide lembra um sino ou um guarda-chuva, com a região oral voltada para baixo. Epiderme: Células Epiteliomusculares: São colunares. Possuem a função de formar o tecido epitelial e função muscular (possui várias fibras musculares em seu citoplasma). Células Intersticiais: São responsáveis pela regeneração dos cnidários. Podem, portanto se transformar em qualquer tipo celular. Células Secretoras de Muco: células glandulares, que secretam muco para a proteção do animal. Células Nervosas e Sensoriais : as células nervosas não tem contato com o meio externo. Localizam-se entre a epiderme e a mesogleia e se ligam às células sensoriais e às fibras musculares. As células sensoriais recebem o estímulo, passam às células nervosas, que enviam o estímulo para as fibras musculares = o animal se contrai. Cnidócitos(Cnidoblastos) : Células características do filo Cnidaria. São responsáveis pela defesa e captura de alimentos. Possuem em seu interior cápsulas com substâncias urticantes chamadas de nematocistos (podem ser de três tipos : envolvente, aderente e penetrante). Gastroderme Célula nutritiva-muscular : também possui fibras musculares (como a epiteliomuscular), mas tem a função de nutrição. Células secretoras de muco : mesma função da epiderme. Células glandulares-enzimáticas: produzem enzimas para a digestão das presas. O filo Cnidaria possui 4 classes atuais: Hydrozoa : cnidários solitários ou coloniais, apresentando polimorfismo e alternância de gerações. A fase dominante é a fase polipóide. Scyphozoa e Cubozoa : são classes muito semelhantes na morfologia interna e no cliclo de vida. Sua fase dominante é a de medusa, mas possuem também fase polipóide. Anthozoa : pólipos que não possuem a fase medusóide em seu ciclo de vida. São os corais verdadeiros formadores de recifes. Podem ser solitários ou coloniais. Hydrozoa Anthozoa Cubozoa Scyphozoa * Contém cerca de 3000 espécies, sendo a maioria marinha. * Podem ter a forma de pólipo, de medusa ou ambas durante o seu ciclo de vida. * A mesogléa nunca é celular * A gastroderme não possui nematocistos * As gônadas são epidérmicas. Os óvulos e espermatozóides são liberados no exterior e nunca na cavidade gastrovascular. * Podem solitários ou coloniais. REPRODUÇÃO: ASSEXUADA : por gemação (brotamento). Apresentam grande capacidade de regeneração. SEXUADA : quase todas as hidras são dióicas. As células reprodutivas se originam de células intersticiais, que se agrupam para formar ovários e testículos. Cada ovário produz apenas 1 óvulo que fica exposto. Após a fecundação o ovo forma uma casca e se desprende da "mãe", dando origem a uma nova hidra. - FORMA DE PÓLIPO: * Hydra - gênero solitário de água doce. * Nas colônias : epiderme, mesogléa, gastroderme e cavidades gastrovasculares conAnuas a todos os membros. Fixação por estolão ou hidrorriza. * Hidróides com cobertura quiInosa de sustentação ( perissarco ). * Polimosfismo: gastrozoóide - alimentação; dac<lozoóides - defesa; gonozoóides - reprodutores. A medusa é a forma dominante. Exceto alguns, os Scyphozoa são dióicos e as gonadas se localizam na gastroderme. Quando maduros, os óvulos e espermatozóides percorrem a cavidade gastrovascular e saem pela boca. Ropálio REPRODUÇÃO SEXUADA Depois de uma vida livre breve, a larva plânula se fixa no fundo e se transforma em uma pequena larva polipóide chamada sifístoma. Esta se parece com uma hidra, se alimenta e produz novos sifístomas por brotamento. A formação de medusas ocorre através de fissão transversal do extremo oral do sifístoma, processo chamado de estrobilação. As éfiras estão empilhadas como pratos. Após a estrobilação, o sifístoma retoma a vida polipóide até o ano seguin-te. A éfira dá origem a uma medusa adulta que se reproduz sexuadamente. Aurelia Sifístoma Estróbilo Éfira CLASSE ANTHOZOA são polipóides solitários ou coloniais sem estágio de medusa. são diferentes dos pólipos de Hydrozoa. A boca leva a uma faringe tubular. A cavidade gastrovascular é dividida em septos ou mesentérios (suas margens tem nematocistos). As gonadas são gastrodermicas. A mesogléia possui células mesenquimais. SUBCLASSE ZOANTHIDEA : Anêmonas do Mar pólipos solitários. sifonoglifo - sulco ciliado na boca - entrada de água na cavidade gastrovascular à esqueleto hidrostático. os septos podem ser completos ou incompletos A parte livre dos septos na cavidade gastrovascular formam filamentos septais. Se os filamentos ficam soltos na cavidade chamam-se acôncios. seu sistema muscular é muito especializado. As fibras epidérmicas longitudinais ocorrem nos tentáculos no disco oral, mas são ausentes na coluna. O sistema muscular é principalmente gastrodérmico. são essencialmente sésseis - alguns conseguem trocar de lugar arrastando o disco pedal ou pelos tentáculos. Reprodução Reprodução Assexuada - comum entre as anêmonas : laceração do pé (pedaços do disco pedal são deixados quando o animal se move. Alguns apresentam fissão longitudinal. Reprodução Sexuada - maioria hermafrodita, mas produzem apenas um tipo de gameta durante um período reprodutivo; gametas na gastroderme - os ovos podem ser fecundados na cavidade gastrovascular com o desenvolvimento ocorrendo nas câmaras septadas ou a fecundação é externa; a larva plânula pode ser planctotrófica (se alimenta de plancton) ou lecitotrófica ( se alimenta de vitelo). SUBCLASSE ZOANTHARIA Ordem Ceriantharia - composta por anêmonas solitárias adaptadas à vida em substrato móvel. (Cerianthus) Ordem Zoanthidea - não é um coral. A maioria é colonial apresentando zooxantelas comensais (Palythoa). Ordem Scleractinia ou Madreporaria - é a maior ordem da classe Anthozoa. Produzem um esqueleto de carbonato de cálcio; alguns são solitários mas a maioria é colonial. Os pólipos das colônias se interconectam por pregas laterais (contém uma extensão da cavidade gastrovascular, dagastroderme e da epiderme). A colônia se expande por brotamento de novos pólipos da base ou do disco oral dos pólipos antigos. Corais Mais de 60 gêneros de corais contém zooxantelas dentro de células gastrodérmicas. As necessidades nutritivas dos corais são supridas em parte pelas algas simbiontes. Uma grande parte do carbono fixado pela alga durante a fotossíntese é passada ao coral (sob a forma de glicerol). A captura de alimento pelo coral provavelmente supre tanto o coral como a alga com nitrogênio. As zooxantelas podem também obter nutrientes inorgânicos (íons) da água do mar. A reprodução sexuada é semelhante a das anêmonas. Podem ser dióicos ou hermafroditas. SUBCLASSE OCTOCORALLIA Tem como principal característica possuir sempre 8 tentáculos pinados (com ramificações) e 8 septos completos. São coloniais com pólipos pequenos que se conectam por uma massa de tecido chamada coenênquima (massa grossa de mesogléia, perfurada por tubos gastrodérmicos que se continuam com a cavidade gastrovascular dos pólipos). Apenas a parte de cima do pólipo se projeta para fora do coenênquima. ORDENS Ordem Gorgonacea - o corpo contém um eixo central composto por uma substância orgânica. Ordem Pennatulacea - colônia cujo esqueleto possui espículas calcárias (Renilla). Os recifes de coral constituem-se em importantes ecossistemas, altamente diversificados, no nível local, regional e principalmente no global. Por abrigarem uma extraordinária variedade de plantas e animais são considerados como o mais diverso habitat marinho do mundo, e por isso mesmo, possuem grande importância econômica, pois representam a fonte de alimento e renda para muitas comunidades. Uma em cada quatro espécies marinhas vive nos recifes, incluindo 65% dos peixes. Tipos de recifes de corais • Podem ser continentais ou oceânicos; • Existem 3 principais tipos de recifes: 1. Em franja 2. De barreira 3. Atóis Branqueamento de corais Por sua vez, as zooxantelas sobrevivem e crescem utilizando os produtos gerados pelo metabolismo do coral, como gás carbônico, compostos nitrogenados e fósforo. As necessidades nutricionais dos corais são em grande parte supridas pelas zooxantelas. Elas estão também envolvidas na secreção de cálcio e formação do esqueleto do coral. Apesar de espécies de corais serem encontradas praticamente em todos os oceanos e latitudes, as espécies construtoras de recifes (corais hermatípicos) estão restritas às regiões tropicais e subtropicais. Os recifes necessitam, geralmente, de águas quentes (25 – 30oC) e claras, longe da influência de água doce. Isto ocorre por causa de variações que ocorrem no ambiente recifal, sejam naturais ou causadas pelo homem, como mudança da temperatura da água, radiação solar, sedimentação, exposição aérea ou diminuição da salinidade. A ocorrência de branqueamentos tem aumentado muito nos últimos 20 anos. O aumento da temperatura global, causada pelo efeito estufa, tem sido o principal responsável pela destruição de grandes áreas de recifes e a extinção de várias espécies de coral. A ausência das ‘algas’ simbiontes implica em: 1) ‘jejum’ compulsório ao hospedeiro, 2) diminuição das taxas de calcificação. Portanto, as partes moles e o esqueleto de um coral branqueado não crescem, e a colônia fica mais vulnerável a outros possíveis estresses, como poluição, sedimentação excessiva, colonização por macroalgas do esqueleto eventualmente exposto etc. A intensidade e duração do estresse, a morte de parte, ou de toda, colônia pode ocorrer logo em seguida ao inicio do branqueamento, ou mesmo algum tempo depois (semanas ou meses). Nestes casos, o esqueleto será rapidamente recoberto por algas e animais sésseis, perdendo a cor branca. Principais fatores responsáveis pelo branqueamento: 1) temperatura anormalmente alta ou baixa 2) turbidez (níveis baixos de radiação solar) 3) altos níveis de radiação UV 4) poluição O impacto humano no meio ambiente pode amplificar o branqueamento de corais pelo: 1) aumento da temperatura devido ao efeito estufa 2) aumento do nível do mar associado ao aumento de temperatura 3) alterações nos padrões normais do clima e variações em eventos climáticos extremos - precipitação, nuvens e ventos 4) mudanças na química da água do mar devido altas concentrações de CO2:
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