1 Porifera + Placozoa

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13/05/2014
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Prof. Leonardo Carvalho
Universidade Federal do Piauí
Campus Amílcar Ferreira Sobral
Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas
Universidade Federal do Piauí –UFPI
CampusAmílcar Ferreira Sobral - CAFS
Prof. Me. Élison Fabrício B. Lima
Relembrando...
Protozoários
CLADO OPISTHOKONTA
• Flagelo na região posterior do corpo;
• Cristas mitocondriais achatadas
Filogenia – Metazoa (principais grupos)
Porifera
Ancestral fungi-like (?)
Chordata
EumetazoaParazoa
Mollusca Nematoda EchinodermataCnidaria
Coanoflagelados (?)
“Protozoa” (unicelulares)
Metazoa (multicelulares)
Annelida
Bilateria
Platyhelminthes Arthropoda
Deuterostomia
Ecdysozoa
Lophotrochozoa
• Porifera = portadores de poros
• Cerca de 7 mil espécies;
• Animais com variadas cores;
• Geralmente amorfas;
• Maioria séssil e fixa;
• Maioria marinha;
• Cerca de 150 espécies
dulcícolas;
• Maioria de águas rasas;
• Importância econômica
Porifera
(porus – poro; ferre - possuir)
- Crescimento indeterminado e sem limite
superior;
- Maciças, eretas, ramificadas ou
incrustantes;
- Relação com águas calmas;
- A coloração depende de pigmentos
celulares ou de endossimbiontes
Porifera
(porus – poro; ferre - possuir)
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Porifera
(porus – poro; ferre - possuir)
• Início: são antozoários?
• Algumas características:
- Filtradores – sistema aquífero;
- Nível celular de construção;
- Células totipotentes;
- Células flageladas características: coanócitos;
- Camadas de células sem membrana basal;
- Mesoílo (Meso-hilo) com células móveis e 
geralmente esqueleto 
- Espículas (?)
• Simétricos (radial, cônica ou cilindricamente) ou assimétricos (maioria).
Porifera
(porus – poro; ferre - possuir)
Locomoção e dinâmica dos tecidos
• Células internas ameboides: constante movimento;
• Endopinacócitos e coanócitos podem mover-se para remodelar o sistema aquífero:
• Aperfeiçoa o fluxo de água, enquanto a esponja cresce;
• Quando encontra mudanças nas correntes de água;
Clathrina coriacea
Locomoção e dinâmica dos tecidos
• Isso tudo é possível pela:
• Ausência de junções intercelulares;
• Ausência de lâmina basal;
• Hemidesmossomos nos tecidos.
• Algumas espécies: movimentos de até 4 mm/dia;
• Clathrina coriacea: contrai o corpo inteiro
Clathrina coriacea
“Invertebrata”
Fonte: Halanynch, 2004.
Porifera
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TIPOS CELULARES
• Pinacócitos: revestimento externo
• Coanócitos: revestimento interno, nutrição
• Porócitos: óstio de Ascon e muitos Sycon e Leucon
• Arqueócitos: Células ameboides totipotentes
• Lofócitos: segretam fibras de colágeno
• Espongiócitos: segregam colágeno - espongina
• Espermatócitos: células reprodutivas
• Miócitos: movimentos
• Esclerócitos: secretam espículas mineralizadas
TIPOS CELULARES
ESQUELETO
• Normalmente: endoesqueleto – espículas no meso-hilo;
• Algumas espécies: Camada externa de colágeno
• Oscarella e Halisarca: meso-hilo gelatinoso, suportado apenas por fibras de
colágeno;
Oscarella lobularis Halisarca
ESQUELETO
• Secreção:
- Esponjas calcárias: esclerócitos extracelularmente;
- Demospôngias: esclerócitos intracelularmente;
- Hexactinelídeos: intrasinsicialmente
ESQUELETO
• Espículas: minerais (calcário ou sílica), espongina ou ambos;
• Formatos variados;
• Importância taxonômica;
ESQUELETO
• Megascleras: formam o vigamento do esqueleto principal;
• Microscleras: podem suportar o forro da pinacoderme do sistema de canais ou, quando em
alta densidade, fortalecer a parede do corpo;
• Podem projetar-se a partir do meso-hilo por sobre a pinacoderme: proteção;
• Alguns Desmospongiae secretam exoesqueleto basal de CaCO3 maciço, no qual o corpo se apóia, além
de espículas silicosas no meso-hilo.
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ESQUELETO
• Esponjas sem espículas: espongina orgânica;
• Exemplos: Spongia e Hippospongia, dentre outras, são frequentemente pressíveis, elásticas e
“esponjosas” – Esponjas de banho;
• Chondrilla: elevada densidade de espongina - esqueleto firme, duro e “borrachudo”;
Spongia
Chondrilla
ESQUELETO
• Esponginae espículas ocorrem juntas na maioria das esponjas;
• Em algumas Haliclona, a espongina solda as pontas das espículas para formar uma rede
esqueletal;
• Dysidea: incorporação de grãos de areia, substituindo espículas
Haliclona Dysidea
Estrutura
• Variável em tamanho e dependência de um sistema aquífero
Formas
• Existem 3 desenhos anatômicos em esponjas:
Asconoide Siconoide Leuconoide
Não há relação evolutiva!!
Mais eficiente
Mais comum
Átrio
Ósculo
Poro
Ósculo
Poro
Coanócitos
Ósculo
Poro
ASCONOIDE
• Cilindro oco, preso ao substrato em sua base;
• Superfície externa: pinacoderme;
• Superfície interna: coanoderme (coanócitos);
• Muitos poros (óstios) pequenos perfuram a
parede do cilindro;
• Abertura maior (ósculo) localizada na
extremidade superior do corpo;
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ASCONOIDE
• Sistema aqüífero: óstio átrio ósculo;
• Movimentação dos coanócitos
• Raramente maiores que 10 cm; Geralmente milímetros;
• Corpos tubulares em forma de vaso.
Leucosolenia - tubo único ou 
agrupamento
ASCONOIDE
Clathrina – rede de tubos
• Crescimento limitado pelo desenho corporal;
• Capacidade de bombeamento torna-se deficitária
ASCONOIDE
Quero crescer!
Como resolvo
esse problema?
Já sei! Novos
desenhos corporais!
SICONOIDE
• Aumento da superfície e diminuição do volume atrial;
• Bolsas de invaginações e evaginações na parede do corpo;
• Formas simpes e complexas (córtex);
• Aparecimento de câmaras coanocíticas (ou
coanocitárias, flageladas ou canais radiais)
• Caminho siconoides simples: óstio 
prosópila câmaras coanocíticas apópila
átrio ósculo
SICONOIDE
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• Caminho siconoides complexos: canal inalante
 prosópila  câmara coanocítica apópila 
átrio ósculo
• Esponjas siconoides são quase sempre maiores
(até 1 m) que esponjas asconoides;
SICONOIDE
Grantia sp.
SICONOIDE
LEUCONOIDE
• Sistema aquífero mais complexo;
• Sistema de vasos de água que penetram um corpo esponjoso
sólido;
• Mais câmaras coanocitárias;
• Átrio reduzido praticamente aos canais exalantes;
• Esponjas maiores
• Frequentemente: ósculos múltiplos;
• Fluxo da água: óstios da superfície  canais
inalantes  prosópila  câmaras coanocíticas 
apópila canais exalantes ósculo;
LEUCONOIDE
• Microciona sp.: 10.000 câmaras coanocíticas em cada mm³
LEUCONOIDE
• Niphantes sp. (~30 cm de altura)
LEUCONOIDE
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• Câmaras coanocíticas em esponjas leuconoides ocorrem em altas densidades;
• PROBLEMA: velocidade da água baixa no interior – “obstáculos”;
• PROBLEMA: Água deve ser projetada longe
LEUCONOIDE
Não quero
reutilizar uma
“água suja”!
• FÍSICA:
- Diâmetro combinado de poros inalantes < câmaras
coanocíticas;
Diâmetro total dos ósculos << poros inalantes
- Velocidade de entrada: x
- Velocidade no interior: < x
- Velocidade de saída: > x
LEUCONOIDE
• A maioria das esponjas marinhas de águas rasas e todas as esponjas de água doce
possuem este desenho.
• Crescem de formas variadas: crostas, montículos, ramos, digitações, discos, tubos e
vasos;
LEUCONOIDE
CLASSIFICAÇÃO
Porifera
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CLASSIFICAÇÃO
HEXACTINELLIDA: Espécies sinciciais
• Esponjas-de-vidro;
• Espículas de sílica com seis raios; Sícon;
• Não há pinacoderme – membrana dérmica
extremamente fina;
• Rede trabecular – material celular esparso;
• Câmaras coanocíticas– apoiadas na rede;
• Não há coanoderme – coanosincício;
Coanoblastos – coanosincício
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CLASSIFICAÇÃO
• Mesoílo:
Fibras de colágeno; Espículas; Células (arqueócitos, esclerócitos e entre outras);
• Caminho das águas “adaptado”:
Aberturas da rede trabecular canais inalantes câmaras com corpos com colarinho canais exalantes 
átrio ósculo.
CLASSIFICAÇÃO
CELLULARIA:
Demospongiae:
Espículas de sílica;
Nunca com seis raios;
Algumas spp. com malha de colágeno (espongina);
Dúlcicolas, Marinhas ou de água salobra;
Ascon, Sícon ou Leucon
Calcarea:
Espículas de carbonato de cálcio depositadas como calcita;
1, 3 ou 4 raios;
Marinhas;
Ascon, Sícon ou Leucon
CLASSIFICAÇÃO
• CELLULARIA: Células são organizadas em dois
tipos de “tecidos”:
1. Epitelióide: “epitélio” sem junções
intercelulares, hemidesmossomos ou lâmina
basal;
• Exopinacoderme: cobre a superfície
exterior do corpo;
• Endopinacoderme: forra os canais
inalantes e exalantes;
• Coanoderme: forma o revestimento
atrial ou das câmaras coanocíticas
CLASSIFICAÇÃO
Células
Pinacoderme: dois tipos de células diferenciadas:
• Pinacócito
• Porócito
Coanoderme:
• Coanócitos
CLASSIFICAÇÃO
CELLULARIA:
2. Conjuntivo: mesoílo;
• Rede fechada e fibrosa
• Único compartimento interno
do corpo;
• Matriz gelatinosa protéica
com células e elementos do
esqueleto;
CLASSIFICAÇÃO
CELLULARIA:
2. Conjuntivo: células
• Arqueócitos: fagocitários, digestão e transporte interno;
• Lofócitos: produção e manutenção das fibras de colágeno do meso-hilo;
• Espongiócitos: exclusivas de Desmospongiae, secretam o colágeno – espongina;
• Esclerócitos: secretam espículas mineralizadas;
• Miócitos: movimentos e controle da abertura do óstio;
• Oócitos e espermatócitos: células reprodutivas
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CURIOSIDADES
• Simbiose com bactérias;
• Camarões “prisioneiros do amor”: Caridina spongicola spp. X Euplectella sp.
Perfurantes de calcário
Afetam recifes de corais
Infestam cultivos de mariscosInfestam c
Queda de produtividade
GênerGêneros Cliona e Aka
Cliona
INTERESSE APLICADO
Esponjas de banhoEsponj
Atualmente com preços elevados
Usadas desde a antiguidade
~1930 - 1950: Epidemias
Mercado de esponjas (1938)
CultivoCulti
INTERESSE APLICADO
Gêneros: Spongia ou Hippospongia
(ocorrem no Nordeste)
Cortes
Flutuadores
Cordas
Como?
CultivoCulti
INTERESSE APLICADO
Espículas
Tedania ignis
Neofibularia spp.
Microciona prolifera
Tedania ignis
Espíc
CompostosCompo
e.g. Tedanolides; Não há veneno
Citotóxicos
Reações alérgicas: aparecimento rápido (1-3h)Reaçõ
Causas
Envelope orgânico Inflamação
CompostosComp
INTERESSE APLICADO
Placas, vesículas, bolhas, prurido, dermatite
O que fazer? Durex, Vinagre; compressas de água fria, corticosteroides (pomadas)
Inibidores específicos: Ácido Okadaico
Atividades detectadas
Produtos
(inibidor de fosfatases)
10 mg ~ R$ 450,00
Cytosar (Ara-C)
Avarol
CompostosComp
Ativid
Antibacteriana
Antifúngica
Antiviral
Antimitótica
Tumorogênica
Citotóxica
Outras...
 (Alemanha)
(Holanda)
Citostatico
Antileucêmico
Antibiótico (bacterias/fungos)
Inibe HIV-1 transcriptase reversa
Anti-neoplasico
(Leucemia)
INTERESSE APLICADO
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Até amanhã!
Não esqueçam seus 
jalecos!
PARTE 2
Relembrando...
• Estrutura:
Relembrando...
• Células:
Asconoide Siconoide Leuconoide
Átrio
Ósculo
Poro
Ósculo
Poro
Coanócitos
Ósculo
Poro
• Formas:
Relembrando...
• Classificação:
Relembrando...
Porifera
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FISIOLOGIA
FISIOLOGIA
• Dependente da água: leva alimento e
retira detritos;
• O fluxo da água é controlado por células
(miócitos);
• Grande capacidade de alimentar-se de
partículas pequenas;
• Ex.: Esponjas jamaicanas (80% somente
de partículas microscópicas)
Compartimentalização fisiológica
• Sistema aqüífero realiza:
• Trocas gasosas;
• Aquisição de comida;
• Eliminação de dejetos;
• Liberação de espermatozóides e larvas;
• O baixo nível de compartimentalização fisiológica, provoca:
• Pequena segregação de funções;
• A eficiência de qualquer função individual seja baixa;
• Baixo nível de atividade.
• Remodelamento do corpo após um dano e clonagem.
NUTRIÇÃO
NUTRIÇÃO
• Filtradores;
• Células envolvidas: todas, esp. coanócitos, pinacócitos ou arqueócitos;
NUTRIÇÃO
• 0,1 µm – 50 µm: adentram no óstio;
• Fagocitose por coanócitos ou arqueócitos em movimento;
• > 50 µm: digeridas pela exopinacoderme ou explusas
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NUTRIÇÃO
• Como as partículas são retidas?
NUTRIÇÃO
• Como as partículas são retidas?
NUTRIÇÃO
• Alto nível de simbiose em algumas espécies;
• Dinoflagelados e cianobactérias – dão coloração e fazem fotossíntese;
• Excesso de material: absorvido pelas esponjas;
• Ex.: cerca de 50% da alimentação de esponjas australianas
NUTRIÇÃO
• Esponjas predadoras: capturam de presas
com linhas pegajosas estendidas;
• Animais capturados envolvidos pelo corpo;
• Não possuem coanócitos ou sistema
aquífero;
Cladorhizidae
Chondrocladia lampadiglobus
Chondrocladia lyra (Porifera: Cladorhizidae)
NUTRIÇÃO
Chondrocladia lyra (Porifera: Cladorhizidae)
• Califórnia (EUA)
• Quase 3.400 metros de profundidade
• Formato de harpa;
• Longas estruturas verticais para caçar crustáceos e
pequenos peixes no Pacífico Norte
NUTRIÇÃO
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Asbestopluma hypogea (Porifera: Cladorhizidae)
NUTRIÇÃO
Asbestopluma hypogea (Porifera: Cladorhizidae)
NUTRIÇÃO
NUTRIÇÃO
• Esponjas de águas agitadas: mais espículas;
• Não podem aumentar tanto em espículas – diminui espaço de câmaras;
• Bombeamento dimunui
TRANSPORTE INTERNO, TROCAS GASOSAS & EXCREÇÃO
• Grande volume de água no corpo: grande
interação com o meio externo;
• Trocas gasosas facilitadas – sempre próximo à
água;
• Células sem junções – esponjas são “esburacadas”
• Mesoílo em concentração semelhante ao meio
externo;
• Água doce: algumas com vacúolo contrátil;
• Esponjas-de-vidro: transporte intrasincicial
• Gases transferidos por difusão simples;
• Facilitado também pela água circundante;
• Dejetos (principalmente amônia): difusão
simples;
• Transporte: fluxo da água; Arqueócitos
nutrem células espermáticas;
TRANSPORTE INTERNO, TROCAS GASOSAS & EXCREÇÃO INTEGRAÇÃO
• Ausência de sistema nervoso;
• Ausência de junções intercelulares: dificuldade na
transmissão de estímulos nervosos;
• Algumas espécies: condução limitada de impulso
• Ex.: Rhabdocalyptus dawsoni - propaga impulsos elétricos pelo
sincício;
• Suspende batimento flagelar e bombeamento de água
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METABÓLITOS BIOATIVOS E ASSOCIAÇÕES BIOLÓGICAS
• Muitas esponjas são tóxicas para peixes;
• Muitos peixes, tartarugas e lesmas são especializados em alimentar-se de esponjas;
• Algumas liberam compostos tóxicos para matar concorrentes (ex.: corais pétreos) e conseguir local para
crescimento;
REPRODUÇÃO
Reprodução clonal
• Fragmentação / regeneração: danos
causados por correntes, ondas ou
“pastejadores” (estresse ambiental);
• Brotamento: é incomum, porém pode
acontecer;
• Oscarella spp.: papilas que se auto-
amputam e crescem como novas esponjas;
• Tethya spp.: brotos pedunculados;
Oscarella lobularis Tethya aurantium
REPRODUÇÃO
EXPERIÊNCIA: ESPONJA “RECORTADA” POR MALHA
REPRODUÇÃO
REPRODUÇÃO
Reprodução clonal
• Gemulação: formação de propágulosde resistência, semelhantes a esporos;
• Gêmulas podem entrar em diapausa: estimuladas por condições ambientais (seca, congelamento);
• Formadas no mesoílo; Massa de arqueócitos com nutrientes envolvida por espículas;
REPRODUÇÃO
Reprodução clonal
Gemulação:
• Estrutura ao redor de arqueócitos carregados de nutrientes;
• Arqueócitos tesócitos;
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REPRODUÇÃO
Reprodução sexuada
• Maioria hermafrodita;
• Gametas formados por arqueócitos ou coanócitos;
• Espermatozóides (em massa ou não) liberados na água;
• Coanócito fagocita espermatócito, retém e estimula liberação de ovócitos;
• Fecundação no mesoílo
• Algumas espécies são ovíparas e liberam zigotos na água;
• Maioria é vivípara: retém larva e libera na água;
Reprodução
Reprodução sexuada
• Desenvolvimento indireto:
• larvas celoblástula: esfera com uma camada de flagelos;
• Anfiblástula: “bola” oca com dois tipos celulares (com e sem flagelo);
• Parenquimula: livre-natante; células flageladas do exterior migram para interior coanócitos;
Reprodução
Reprodução sexuada
• Embriões e larvas lecitotróficos: pouco vitelo;
• Clivagem holoblástica
• Inicialmente: forma asconóide ou siconóide;
• Depois: leuconóide fase juvenil precoce é chamada de rágon;
Filogenia de Porifera
Táxon 1
• Arqueócitos;
• Secreção intracelular de espículas
silicosas;
• Raiz flagelar microtubular;
• Coanócitos pequenos com lamela
flagelar;
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Ruppert et al, 2005
Filogenia de Porifera
Táxon 2 - Porifera
• Adultos sésseis;
• Pinacoderme;
• Meso-hilo;
• Sistema aquífero interno;
• Tecido com formas dinâmicas;
• Arqueócitos;
• Esclerócitos;
• Espículas silicosas secretadas
intracelularmente ao redor do
filamento axial orgânico;
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Ruppert et al, 2005 Filogenia de Porifera
Táxon 3 - Cellularia
• “Tecidos” celulares (possível
condição primitiva);
• Porócitos;
• Calcificação extracelular;
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Ruppert et al, 2005
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Filogenia de Porifera
Táxon 4 – Hexactinellida
(Symplasma)
• Rede sincicial trabecular;
• Coanosincício;
• Hexactinas silicosas;
• Silicificação secundária;
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Ruppert et al, 2005
Universidade Federal do Piauí –UFPI
CampusAmílcar Ferreira Sobral - CAFS
Prof. Me. Élison Fabrício B. Lima
Filogenia – Metazoa (principais grupos)
Porifera
Ancestral fungi-like (?)
Chordata
EumetazoaParazoa
Mollusca Nematoda EchinodermataCnidaria
Coanoflagelados (?)
“Protozoa” (unicelulares)
Metazoa (multicelulares)
Annelida
Bilateria
Platyhelminthes Arthropoda
Deuterostomia
Ecdysozoa
Lophotrochozoa
• Porifera: Parazoa;
• Células sem lâmina basal ou junções intercelulares;
• Maioria séssil;
• Camadas simples de células;
• Alimentação: filtradores; cílios importantes
Relembrando...
Metazoa
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FILOGENIA
Parazoa
Mesozoa • Somente uma espécie: Trichoplax adherens;
• Descrita a partir de espécimes de um aquário em Graz (Áustria);
• Posição filogenética incerta, provavelmente antes de Eumetazoa;
• Marinho;
• Diblásticos;
PLACOZOA 
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• Células com junções, mas sem lâmina basal;
• Não há evidências de gastrulação verdadeira;
• Sem tecidos verdadeiros ou órgãos;
PLACOZOA 
• Corpo sem orientação ântero-posterior: sem polarização; move-se para qualquer lado,
simultaneamente ou não, podendo romper-se no processo;
• Sem simetria;
• Duas camadas de células: dorsal e ventral;
PLACOZOA 
• Camadas celulares:
1. Superiores: planas e monociliadas com gotas de lipídios;
2. Inferiores: sola rastejadora composta de glândulas e células monociliadas com microvilosidades;
• Sincício de fibras: camada mesenquimal de células ameboides em matriz gelatinosa de suporte;
PAREDE DO CORPO
• Utilizando as células ciliadas
LOCOMOÇÃO
LOCOMOÇÃO
• Algas e outros materiais no substrato;
• Digestão extracelular e extracorpórea entre a superfície ventral e o substrato;
• Cavidade formada no próprio corpo;
NUTRIÇÃO
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• Poucas informações sobre excreção, circulação, trocas gasosas...
• Sem sistemas para cada uma dessas funções;
• Difusão: papel importante
FISIOLOGIA
• Assexuada: fissão transversal e brotamento;
• Brotamento: enxames flagelados multicelulares  cada um, novo indivíduo;
• Sexuada: Óvulos no mesênquima;
• Aparentemente, surgem na superfície ventral e adentram ao “tecido” conjuntivo
REPRODUÇÃO
REPRODUÇÃO
• Posição filogenética de Trichoplax:
• Sincício de fibras e digestão extracorpórea são características de fungos;
• Metazoários mais simples por possuírem apenas 4 tipos de células:
• Epitelióides superiores;
• Epitelióides inferiores;
• “Sincício de fibras”
• Glândulas ventrais;
• Intermediários entre esponjas (com tecidos epitelióides frouxos) e cnidários (com
epitélio verdadeiro);
FILOGENIA
Táxon 1 – Metazoa
• Polaridade ântero-posterior de corpo;
• Células com colarinho monociliadas;
• Tecido conjuntivo;
• Tecido epitelióide no qual células adjacentes
estão em contato mútuo;
Metazoa
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FILOGENIA
Táxon 2
• Células monociliadas com microvilosidades
curtas ou sem microvisolidades;
• Tecido epitelióide ao qual as células polarizadas
adjacentes estão conectadas por junções
intercelulares;
• Digestão extracorpórea;
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FILOGENIA
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Táxon 3 - Placozoa
• Corpo altamente achatado;
• Sincício de fibras;
• Perda (?) da polaridade corporal;
Metazoa
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FILOGENIA