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Fernanda Vandanezi — Deuterostômios I — Anfíbios — Estrutura / Funcionamento: 2 Sustentação dos Anfíbios: - sistema de sustentação constituído por esqueleto e músculos — conferindo proteção ao animal; - local de inserção dos músculos-sustentação — surgimento de novas inserções musculares; - coluna vertebral do animal terrestre — submetida a novas tensões; ∟ viga que sustenta o peso do corpo e o transmite às extremidades; - Zigapófises: processos articulares, entre os arcos neurais, prevenção de torção exagerada, atuando na resistência; - nas Salamandras aquáticas — falta de ossificação (notocorda-natação); - nos Anuros — estágio larval → possui esqueleto cartilaginosos; adultos → esqueleto permite saltar, locomoção peculiar, nadar, caminhar; ∟ adaptação para o salto resultou — cintura pélvica sólida; encurtamento do corpo; coluna vertebral perdeu flexibilidade (ausência de ondas metacronais) Crânio — é achatado e possui menos ossos → condrocrânio foi parcialmente substituído por elementos ósseos; suspensão da mandíbula — mandíbula autostílica → hiomandibular transformado na columela ou estribo; outras modificações dos arcos viscerais (branquiais): a) surgimento da língua sustentada pelo aparelho hióide b) com o aumento da respiração pulmonar desenvolveram-se elementos esqueléticos derivados: a laringe (vocalização), a glote e traquéia. c) aparelho hióide origina cartilagens ímpares: tireóide e cricóide e um par de aritenóides (nas salamandras apenas as aritenóides e nos anuros uma cricóide e o par de aritenóides); Coluna Vertebral — número variado de vértebras (apófise transversa e zigapófises); Atlas — primeira vertebra procélicas, anficélicas e opistocélicas; Caudata: cinco regiões (atlas); torácica (10 a 60); sacral (1); sacral-caudal (2 ou 4 vértebras); caudal (20 a 100) e costelas; Gymnophiona: Anura: -sacral (5 a 8); sacral (1 com processo transverso alargado); pós-sacral (uróstilo), ausência de costelas esqueleto apendicular cintura escapular -endocondrial (tipo misto); supraescápula, escápula clavícula, coracóide, vidade glenóide (escápula, coracóide e clavícula) cintura pélvica bulo); apêndices locomotores ou tornozelo; apêndices anteriores ex. a e última falange. apêndices posteriores -2-3-4-3), dígitos de I a V Musculatura — adaptada a locomoção na água e na terra; riado e cardíaco; or, etc.); ; -se da musculatura miotômica do tronco (sistema somático); apêndices. Sistema Circulatório — Respiração e Ventilação: - energia — adquirida por oxidação metabólica, permitida pelo fornecimento de oxigênio; - respiração — processo de múltiplas etapas → O2 transportado pelo sangue + trocas gasosas; - com evolução dos primeiros vertebrados → o revestimento endodérmico dos arcos faringianos tornou-se uma superfície bastante dobrada e rica em vasos; ∟ originando as lamelas branquiais; anfíbios: - faz respiração — branquial, pulmonar, cutânea e bucofaríngea (salamandras sem pulmões utilizam apenas a cutânea e bucofaríngea); - respiração de cada tipo de superfície e que contribui — vai depender do metabolismo da espécie, estágio de desenvolvimento, habitat, fatores ambientais; ∟ respiração cutânea pode contribuir com mais de 90% da troca gasosa — ocorre nas salamandras sem pulmões; anuros adultos terrestres — média de 50% para obtenção de oxigênio via cutânea; ∟ para a liberação de dióxido de carbono, a superfície cutânea adquire mais importância — em média, para os anfíbios em geral, 70% é liberado pela pele; Método de Ventilação Pulmonar — é chamado de bomba de força ou mecanismo de pressão positiva: - utilizam o aparelho hióide (peixes e anfíbios); - cavidade oral é expandida sugando o ar para a boca → com a ajuda do assoalho da boca o ar é empurrado para os pulmões; ∟ os pulmões variam de tamanho — conforme tipo de anfíbio; bastante pequenos — em animais aquáticos; relativamente grande — em animais terrestres ou habitantes de águas pobres em oxigênio; - Anuros — o sistema de ventilação é constituído por vários ciclos oscilatórios de ventilação; envolvem a troca do ar atmosférico com a cavidade bucal via narinas; ∟ quando ocorre a vocalização mais um ciclo é somado aos ciclos oscilatórios; Sistema Cardio-Vascular — transporta → nutrientes, oxigênio, hormônios para o animal; remove → resíduos metabólicos e dióxido de carbono do animal; - vertebrados — possuem sistema circulatório fechado, revestido por tecidos especializados; composto por — bomba muscular — coração (caráter derivado de craniota); vasos interconectados — artérias conduzem o sangue para fora do coração e retorna pelas veias; ∟ entre as arteríolas e vênulas: capilares (locais de troca gasosa); - animais de respiração branquial — sistema cardio-vascular é relativamente simples: ∟ sangue venoso → coração → veia cava → brânquias → troca gasosa →sangue distribuído por artérias e capilares → tecidos e órgãos → volta ao coração; - animais de respiração pulmonar — possuem dois circuitos que atuam paralelamente; ∟ a separação anatômica — permitiu uma diferença de pressão entre os circuitos; ∟ circulação sistêmica — de grande pressão → leva sangue oxigenado ao corpo, recolhe o venoso e o leva ao coração; ∟ circulação pulmonar — de menor pressão → supre os pulmões de sangue venoso, onde ocorre a troca gasosa; ∟ interações complexas entre a morfologia do coração + padrões de fluxo — mantêm separado o sangue oxigenado e não oxigenado; - sistema circulatório de peixes pulmonados e anfíbios — bastante parecidos; ∟ aspectos gerais da evolução estrutural dos sistemas cardio-vasculares de peixes pulmonados e anfíbios incluem: 1) evolução de uma circulação dupla com circuitos sistêmico e pulmonar; 2) alteração do arco aórtico primitivo (redução do número de arcos e especialização na distribuição individual do sangue no arco aórtico); 3) divisão morfológica e funcional do coração para servir aos dois circuitos e arcos aórticos especializados; Coração: - transição da circulação simples para a dupla → provocou grandes mudanças na morfologia do coração e dos vasos maiores; ∟ coração — é a bomba para os dois circuitos; então, foi dividido em duas metades — a direita pulmonar (para circulação pulmonar) e esquerda sistêmica (para a circulação sistêmica); - não apresentam separação morfológica permanente; - interações complexas entre a morfologia do coração + padrões de fluxo — mantêm separado o sangue oxigenado e não oxigenado; - coração dos tetrápodes — o seio venoso e o cone arterial são reduzidos ou ausentes; câmaras atrial e ventricular são grandemente modificadas; átrio dividido por um septo inter-atrial ou por padrões de fluxo; sangue das veias sistêmicas flui para o lado direito do coração e dos pulmões para o lado esquerdo; ventrículo mostra uma subdivisão variável que correlaciona a importância fisiológica da respiração pulmonar para a espécie; - coração dos anfíbios atuais — possui a mesma morfologia, mas apresentam diferenças nas proporções; anuros possuem um septo inter-atrial completo → o que não ocorre nas salamandras e cecílias; - anfíbios — únicos vertebrados onde o sistema cardiovascular transporta sangue oxigenado proveniente tanto da pele comodo coração; Sistema Urogenital — sistema excretor e reprodutivo dos anfíbios encontram-se bastante ligados; Excreção: - rim da larva dos anfíbios — excreção de água e amônia; - rim dos adultos terrestres — conserva água e excreta uréia; ∟ rins possuem a forma e tamanho proporcionais às formas corporais; são altamente vascularizados — por uma rede de artérias que partem da aorta dorsal; Gônadas: - testículos — são pares e estão unidos aos rins por uma membrana → mesórquio; aumentam de tamanho durante a estação reprodutiva; nos anuros — são estruturas ovais ou esféricas; nas salamandras — são estruturas lobadas; nas cecílias — são longos e lobados; onde ocorre a produção de espermatozoides — esperma é transportado até os rins via ductos eferentes (número correlacionado com o tamanho); - ovários — são pares e estão suspensos pelos mesovário; foliculos — são envoltos por um tecido conectivo fino que permite a liberação de ovócitos no celoma; ovidutos (canal para conduzir os ovos do ovário a outros órgãos do sistema reprodutor feminino ou diretamente para fora do corpo materno); ∟ correm paralelos aos rins; glândulas secretoras dos ovidutos — secretam muco → que vai dar origem a cápsula do ovo; - Bufonidae — possuem o órgão de Bidder → sob as condições certas, o órgão torna-se um ovário ativo, e o sapo, em efeito, torna-se fêmea; cada gônada possui um tecido ovariano, retido no adulto macho; larvas de bufonídeos possuem órgão de Bidder; - cloaca — receptáculo do intestino, ureteres, ovidutos e bexiga urinária; - corpos gordurosos — compostos por um típico tecido adiposo, fonte de nutrientes para as gônadas; - tamanho aumentado antes da hibernação e pequenos logo após a estação reprodutiva; Glândulas Endócrinas: - regulação e coordenação de vários órgãos dependem — de substâncias químicas como os hormônios (glândulas) e impulsos eletroquímicos (tecidos nervosos); - hipófise — constitui o elo principal do sistema neuroendócrino, todas as secreções são controladas diretamente ou indiretamente pelo cérebro; - tireóide — produzem os hormônios T4, T3, tiroxina; - paratireóides — secretam hormônios para o metabolismo do cálcio; - timo — estimula a produção de linfócitos durante o desenvolvimento; - ultimobranquial — produzem calcitonina ou uma substância semelhante (metamorfose); - corpo pinea — em situações de escuridão prolongada estimula a liberação de melatonina; - ilhotas do pâncreas (ilhotas de Langerhans) — tornam-se funcionais na metamorfose, secretam insulina; - adrenais — produzem hormônios esteróides (aldosterona, corticosterona e cortisol); Reprodução: - maioria dos anfíbios se reproduz sexualmente; - esporadicamente ocorre reprodução assexuada — por hibridogênese ou ginogênese; - a variedade dos tipos de reprodução encontrada nas três ordens — leva a adaptações à vida terrestre; ∟ consideradas, evolutivamente, como conquista pioneira na ocupação do terrestre; - sucesso reprodutivo — requer uma integração entre diferentes processos internos e vários eventos externos; machos e fêmeas — precisam estar fisiologicamente (interno) e comportamentalmente (externo) prontos; internamente — mecanismos neurais e hormonais integra os processos internos e responde a condições ambientais; fatores externos — induzem a produção e liberação de hormônios e alteração dos órgãos; mudanças sazonais, temperatura e fotoperiodismo — importantes para os ciclos reprodutivos; Atividades Reprodutivas: - fertilização interna: ∟ Cecílias — machos possuem um órgão copulatório → chamado falodeu; são ovíparos (ovos) ou vivíparos (placenta); ∟ ovos adjacentes à água, ovos terrestres com desenvolvimento direto; larvas aquáticas; ∟ Salamandras — alguns machos de salamandras possuem órgão copulatório → espermatóforo; fazem ovoviviparidade e viviparidade; ∟ embrião se desenvolve dentro de um ovo alojado dentro do corpo da mãe; ovo recebe assim proteção, mas o embrião desenvolve-se a partir do material nutritivo existente dentro do ovo; ∟ ovos e larvas aquáticas, ovos terrestres e larvas aquáticas, ovos terrestres e larvas terrestres, ovos terrestres e desenvolvimento direto, ovos retidos nos ovidutos; - fertilização externa — uma condição ancestral entre os anfíbios; ∟ Anura — grande maioria apresenta fertilização externa e uma diversidade de comportamentos reprodutivos ainda maior que os outros dois grupos; ∟ corte — corteja as fêmeas pela vocalização (principal comportamento), também possui outras funções; ∟ fatores abióticos — afetam a vocalização; temperatura — afeta na potência e na duração; umidade relativa do ar e densidade da vegetação — são fatores importantes na transmissão do som; outros fazem uso da cor para atrair as fêmeas, mudam de cor, mostram o saco vocal com cores brilhantes; ou então mudam para posições corporais mais elaboradas, outros se agacham, balançam o corpo; ∟ padrões reprodutivos — explosivo → há grande competição entre os machos, os quais se apresentam tremendamente ativos procurando as fêmeas que se concentram espacial e temporalmente em grandes grupos que chegam juntos ao local da copula; prolongado → chegada das fêmeas é imprevisível, inviabilizando a procura ativa dos machos, os quais ficam em um determinado território, vocalizando e são escolhidos pelas fêmeas, que comparam as suas características antes do acasalamento; alguns fazem comportamento satélite — ??? ∟ cópula — ocorre o amplexo → abraço que o macho dá na fêmea durante a cópula; pode ser axilar ou inguinal, ou ambos; ∟ espermatozoides — são liberados na água ao redor dos ovos; espécies de água corrente e de ambientes terrestres — liberam espermatozoides diretamente em cima dos ovos; foram definidas três categorias a partir da base onde os ovos são depositados (contêm 29 modos); ∟ o tipo mais comum e distribuído filogenéticamente — ovoposição na água, presente na maioria das famílias; evolução da independência da água — tendência a uma maior independência da água para a reprodução; - geralmente quando depositam seus ovos no chão — fertilização interna; - ovos maiores, grandes reservas de vitelo e cápsulas que retardam a perda de água; - hábitats úmidos; e retenção nos ovidutos. Evolução do cuidado parental — anuros idade •machos, fêmeas ou ambos Girinos: - girinos eclodem — possuem 3 pares de brânquias rudimentares externas, linha lateral e um órgão adesivo que produz muco (aderência); boca (disco oral), papilas sensoriais, bicos córneos (serrilhados), fileiras de dentes finos e frágeis, formula dentária 2(2)/3(1); 4 tipos básicos de girinos (caracterizados: tipo I, II, II e IV); Metamorfose: - série de mudanças abruptas pós-embrionárias, com transformações estruturais, fisiológicas, bioquímicas e comportamentais — controlada por hormônios; ∟ 3 mudanças — regressão das estruturas/funções importantes para larvas; transformação de estruturas larvais em formas próprias/adultos;desenvolvimento de estruturas/funções essenciais/adultos; - três estágios metamórficos — pré-metofamórfico — crescimento e desenvolvimento das estruturas larvais sem mudanças metamórficas; pró-metamórfico — período de crescimento, surgem os apêndices posteriores, crescem e marcam o início da metamorfose; clímax — período de mudanças radicais, perda da maioria das características larvais; nos anuros o início é marcado pela regressão da cauda e a completa reabsorção marca o fim do período; - controle endócrino do processo — integração sintonizada das glândulas endócrinas, cujos produtos influenciam as mudanças metamórficas e fisiológicas; ∟ hipotálamo — controla a liberação e inibição de hormônios da hipófise. Existe um “feedback” positivo entre tireóide e hipotálamo; metamorfose está associada principalmente aos hormônios da tireóide: tiroxina (T4) e triiodotironina (T3); ∟ liberação desses hormônios, por sua vez, é controlada pelo hipotálamo; hipófise — controlada pelo hipotálamo (dopamina), regula a prolactina que promove o crescimento (nível alto durante a pré-metamorfose e TSH baixo); tireóide — chave da metamorfose dos anfíbios (T4 e T3); o nível de prolactina cai começam a agir os hormônios T4 e T3 (variam durante a metamorfose); adeno-hipófise — fonte de vários hormônios; secreções ativas durante o desenvolvimento larval e metamórfico, estimulam outras glândulas endócrinas; glândulas adrenais: — aldosterona → presente na pré-metamorfose; corticosterona → aumenta na pró-metamorfose, declina no meio do clímax; cortisol → pequenas quantidades no início da pré-metamorfose, aumenta até o clímax, declina; Dimorfismo Sexual de Anfíbios: - além dos órgãos reprodutivos → existem diferenças sexuais externas; ∟ tamanho, desenvolvimento glandular, textura da pele, ornamentação dérmica, sacos vocais e coloração; - algumas diferenças persistem através da vida adulta, outras se desenvolvem em resposta aos hormônios gonadotróficos; - algumas estruturas são utilizadas para a corte e outras para segurar o par durante o acasalamento ou oviposição; - os caracteres são diferentes nos três grupos de anfíbios;
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