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Universidade Estadual de Santa Cruz Bacharelado em Biologia Zoologia de Cordados I David Miná Hafner Elasmobranquios & Holocéfalos Ilhéus 18/09/2014 Introdução A classe dos condrictes (Classe Chondricthyes), também conhecidos como peixes cartilaginosos, abrange cerca de 850 espécies de animais tipicamente marinhos que possuem esqueleto cartilaginoso (condro = cartilagem; ictes = peixe). Dentre os animais que fazem parte dessa classe podemos citar os cações, tubarões, arraias e quimeras. A classe dos condrictes pode ser dividida em Elasmobranchii (elasmobrânquios) e Holocephali (holocéfalos). A subclasse Elasmobranchii compreende peixes cartilaginosos com maxilares bem-desenvolvidos, fendas branquiais nos lados e boca situada ventralmente, contendo mais de mil espécies já identificadas, e que inclui os tubarões e arraias. Duas superordens são reconhecidas, sendo elas: Selachimorpha (tubarões) e Bathoidea (raias). Logo a outra Subclasse Holocéfalo que são animais representados pelas quimeras, encontradas nas profundezas e que se alimentam de invertebrados. Sendo assim irei abordar ao longo dessa pesquisa a biologia dessas duas subclasses da classe dos condrictes. Desenvolvimento Elasmobranchii Selachimorpha Classificação Tubarões são peixes cartilaginosos (Chondrichthyes) marinhos classificados na subclasse Elasmobranchii, da Superordem Selachimorpha. Eles possuem a pele grossa, geralmente cinzenta e coberta por pequenas escamas em forma de dentes. O corpo do tubarão é hidrodinâmico e apresenta barbatanas peitorais, barbatana dorsal alta e barbatana caudal bifurcada. De cada lado da cabeça existem cinco fendas branquiais descobertas (sem opérculo). Os tubarões são provavelmente os animais mais capacitados sensorialmente. Tem uma capacidade incrível de perceber estímulos de todos os tipos, e pode sentir uma gota de sangue em um milhão e meio de gotas de água a uma distância de 30 metros. O olfato é fantástico, e a sua audição funciona como radar para perceber vibrações na água. Além disso, são dotados de uma espécie de sensores elétricos e por isso consegue perceber a sua presa através dos impulsos elétricos. São carnívoros e costumam se alimentar de peixes, crustáceos, lulas, polvos, tartarugas, raias e outros cações. Vivem em águas costeiras e oceânicas, desde a superfície ao fundo em quase todos os oceanos e mares. Podem viver até 80 anos. Os tamanhos podem variar entre 0,10m e 18m de comprimento. Reprodução A reprodução dos tubarões ocorre por fecundação interna. O macho introduz o órgão reprodutor masculino (clasper) no órgão copulador feminino (oviducto) da fêmea. As fêmeas atingem, em geral, a sua maturidade sexual com maior tamanho do que os machos e normalmente procriam todos os anos. Nas espécies ovíparas (20% do total) a fêmea realiza a postura dos ovos retangulares, protegidos por uma membrana filamentosa, para que se grude em algas ou pedras. Um exemplo de uma espécie Ovípara (Ginglymostoma cirratum) conhecido como tubarão-enfermeiro ou ainda de tubarão-lixa onde a fêmea pode colocar até 30 ovos. Figura 1: Imagem de um Ginglymostoma cirratum. Nas espécies ovovivíparas (70%), o desenvolvimento dos ovos ocorre no oviduto da fêmea, e o filhote já nasce pronto. Exemplo de uma espécie ovovivípara é o tubarão-boca-grande (Megachasma pelagios) Figura 2: Imagem de um Megachasma pelagios. Nas espécies vivíparas (10%), o desenvolvimento do embrião realiza-se internamente, com ligações placentárias, e os filhotes também já nascem prontos. A viviparidade garante que os filhotes sejam bem alimentados durante o seu desenvolvimento, estando prontos para sobreviver imediatamente após o nascimento. Exemplo de uma espécie vivípara é o tubarão-baleia (Rhincodon typus). Mas é importante ressaltar que mesmo sendo uma espécie vivípara ele possui um desenvolvimento ovovivípero. Sendo assim os ovos permanecem no corpo e as fêmeas dão luz a filhotes com quarenta a 60 cm. Figura 3: Imagem de um Rhincodon typus. Cartilagem, pele e escamas. Os tubarões possuem esqueletos feitos de cartilagem (como a nossa orelha). A cartilagem deixa os tubarões mais leves para que não afundem no oceano e não precisem de uma bexiga natatória como outros peixes. A pele dos tubarões é protegida por escamas placóides e por isso é muito áspera. Possui ainda bio-receptores, que permitem que os tubarões possam saber se há substâncias perigosas na água, avaliar a salinidade e outros parâmetros químicos. São compostas por uma placa de dentina na derme, revestida por esmalte com um espinho orientado para trás, bem como numerosas glândulas mucosas. Este revestimento confere à pele uma textura de lixa, o que torna o animal mais hidrodinâmico. Figura 4: Imagem detalhada de uma escama placóide. Sistema nervoso O tubarão pode detectar campos elétricos, sendo que na cabeça ao redor do focinho, apresenta pequenos poros, que são denominados ampolas de Lorenzini. Figura 5: Imagem mostrando ampolas de Lorenzini (setas). Estes receptores são sensíveis à temperatura, salinidade e pressão da água, com a capacidade de detectar campos eléctricos muito sutis, gerados por outros animais. Podem deste modo, detectar o batimento cardíaco de um peixe que esteja enterrado na areia, a alguns metros de distância. A capacidade de perceberem estas ligeiras mudanças na corrente elétrica do ambiente, além de facilitar a caça, ajuda na navegação em mar aberto durante as grandes migrações, guiando-se através do campo eletromagnético da Terra. Olfato O olfato do tubarão é muito apurado, permitindo-lhes identificar substâncias bastante diluídas na água, como concentrações de sangue abaixo de uma parte por um milhão. Por isso em alguns países são chamados de "narizes nadadores". Quando detectam o cheiro de sangue ou de corpos em decomposição, facilmente encontram o local de origem, utilizando principalmente o seu olfato. E é por isso que sempre se diz que quem está sangrando não deve entrar no mar. Audição O seu ouvido interno, que é responsável pelo equilíbrio e detecção das vibrações de baixa frequência, situa-se atrás e acima do olho. Possui três canais semicirculares e detecta vibrações a longas distâncias, podendo o tubarão ouvir o som de um peixe a debater-se a uma distância de 250 a 650 m. Visão A abertura pupilar varia de circular a oval quando aberta. Na luz brilhante a pupila pode ser apenas um pequeno círculo ou fenda, que pode ser vertical (como acontece com o gato) ou horizontal. O seu olho possui uma camada refletiva que permite um aproveitamento maior da luminosidade em lugares com pouca luz, como as águas turvas ou profundas e à noite. Linha lateral (vibrações) Um fino sulco ao longo dos flancos contendo muitas pequenas aberturas contém células nervosas sensíveis á pressão (algo como um sentido do tacto á distância). Capazes de captar vibrações de médias e baixas frequências, correntes, mudanças na temperatura e pressão da água, assim como localizar obstáculos e alimentos em águas turvas. Do mesmo modo, pode também detectar, pela turbulência causada, a aproximação de um inimigo de grande porte. Sistema respiratório As brânquias estão presas à parede de 5 a 7 pares de fendas branquiais, cada um com uma abertura individual em forma de fenda, abrindo á frente da barbatana peitoral A maioria dos tubarões, quando parados, não consegue bombear a água para as brânquias (guelras), para respirarem. Precisam forçar a entrada da água pela boca, para que passe pelas brânquias e saia pelas fendas branquiais. Figura 6: Imagem mostrando morfologia de um tubarão. Mas a ausência debexiga natatória dificulta a sua flutuação. Estas duas características são as responsáveis pela maioria dos tubarões nadarem constantemente, pois, se por algum motivo pararem, afundam e/ou morrem por asfixia. Mas conseguem ficar parados no fundo, se estiverem de frente para uma corrente. Eles não andam, mas a água anda (corrente), passa pelas guelras e assim ele pode respirar parado. Sistema digestivo A boca é ventral com fileiras de dentes revestidos de esmalte (desenvolvidos de escamas placóides). Os dentes estão implantados na carne e não na mandíbula, sendo substituídos continuamente a partir da parte traseira da boca, à medida que são perdidos. Figura 7: Imagem mostrando anatomia interna de um tubarão, mostrando os dentes em desenvolvimento na mandíbula. Eles substituem os dentes gastos pelo uso. A forma dos dentes revela os hábitos alimentares dos animais, dentes pontiagudos e serrilhados nos tubarões, que os usam para agarrar e cortar. A maioria dos tubarões são ectotérmicos, ou seja, tem temperatura variável e dependente do ambiente externo. Muitos tubarões apresentam um menor metabolismo, sendo mais lentos e com menores necessidades energéticas. Para manter a sua temperatura constante e um bom grau de atividade, dependem de águas quentes e das regiões costeiras. Como eles precisam nadar constantemente (para poder respirar), gasta muita energia, e para repor precisam comer bastante. Devido a essa voracidade natural, algumas espécies limpam os oceanos ao comerem os animais feridos ou mortos, mesmo se estiverem podres. Habitat Os tubarões vivem principalmente em mares quentes e temperados. São numerosos no Mar Vermelho, no Golfo do México e nas águas da Malásia e Austrália. Mas mesmo nos mares frios do Norte são encontradas algumas espécies. No entanto, alguns sobem os rios, como o Cabeça-Chata (Carcharhinus leucas), que chega até o Lago Nicarágua, na América Central. Bathoidea Classificação As raias, arraias ou peixes batóides são peixes cartilaginosos (Chondrichthyes) marinhos classificados na subclasse Elasmobranchii (a mesma dos tubarões), na superordem Bathoidea. As raias são muito próximas dos tubarões, do ponto de vista filogenético, de tal forma que são incluídos na mesma subclasse (Elasmobranchii), por isso a divisão entre raias e tubarões é meramente morfológica. No entanto, alguns autores decidiram agrupá-las na superordem Bathoidea. As suas fendas branquiais ficam localizadas na região ventral do corpo sendo essa a principal característica que distingue uma arraia de um tubarão. Como há muita semelhança aos tubarões irei abordar resumidamente sobre a sua biologia. Reprodução Reprodução sexuada, isto é, quando existe uma fecundação interna. Os machos possuem uma modificação nas nadadeiras pélvicas chamado de “órgão copulátorio”, que também é chamado por outros dois nomes: mixopterígio e clásper. São animais que possuem várias espécies e por isso podem ser incluir em dois grupos: das ovíparas e das vivíparas. O ovo das ovíparas é protegido por uma cápsula queratinosa escura e grossa, além disso, eles têm uma espécie de gancho nas extremidades. Os ovos, através dos ganchos, ficam presos nas estruturas filamentosas até que chega a hora da eclosão. Os filhotes das raias, por sua vez, possuem uma coisa chamada “glândula de eclosão frontal”, que solta uma substância que dissolve aquela cápsula que envolve o ovo, permitindo a saída deles. Morfologia externa. Peixe cartilaginoso aparentado ao tubarão, à arraia pertence como esse, à classe dos condrictes, seláquios ou elasmobrânquios. É um animal hipotremado, ou seja, apresentam um corpo muito achatado, com nadadeiras peitorais muito largas e delgadas, unidas à cabeça e ao tronco, dando a estes peixes um contorno rômbico ou em forma de disco. As brânquias, dispostas em cinco pares de fendas branquiais, localizam-se na face ventral do corpo. A cauda é normalmente longa e afilada, com a aparência de um chicote. Na superfície dorsal encontram-se os espiráculos (aberturas que levam água às cavidades branquiais), um par de olhos bem desenvolvidos, mas incapazes de enxergar colorido, uma vez que não possuem cones (células responsáveis pela percepção de cor). A cauda, fina e comprida como um chicote, é provida não raro de um ou mais ferrões venenosos, que causam ferimentos dolorosos. As nadadeiras peitorais situam-se no mesmo plano do corpo e parecem prolongamentos deste, projetando-se pelos lados da cabeça, em cuja parte inferior fica a boca, pequena e transversa. Figura 8: Imagem mostrando arraia em vista dorsal (A) e ventral (B) e estrutura externa (C) As suas escamas são semelhantes aos dos tubarões chamados dentículo dérmicos ou também de escamas placoides. Sistema digestivo Os dentes, transformados em placas serrilhadas, só permitem que as arraias se alimentem de plâncton, moluscos, crustáceos e outros pequenos animais. Sistema nervoso Mesmo um movimento aparentemente sem esforço, como o gracioso deslizar de uma arraia pelo oceano, é resultado de mensagens complexas e rapidamente trocadas de um lado para o outro pelos seus circuitos nervosos. Enquanto uma arraia e cerca de 1,5 de comprimento nada, uma rede de nervos informa-lhe a posição de cada parte de seu corpo. Os pontos acolchoados balançam de um lado para o outro, curvando os pêlos que enviam sinais para o sistema nervoso. A mensagem varia de acordo com a direção em que se curvaram os pêlos. Agindo segundo a informação transmitida por esses órgãos sensoriais, o animal pode alterar seu curso e posição. Sistema respiratório As brânquias estão presas à parede de cinco a sete pares de sacos branquiais, cada um dos sacos possui uma abertura individual em forma de fenda, abrindo na superfície ventral das raias. Habitat Os habitat geralmente onde vivem é associado ao fundo, por isso são conhecidos como peixes bentônicos, podendo ser pelágicos também. Possuem comportamento de se enterrar no sedimento. Apenas uma família, Potamotrygonidae, vive exclusivamente em água doce. Todas as outras famílias vivem em ambientes marinhos e de estuário. Figura 9: Imagem mostrando uma Potamotrygonidae. Holocefalos Classificação Os Holocephali são denominados assim pela aparência íntegra da cabeça, por terem uma única abertura branquial de cada lado da cabeça. Os nome vulgares como “peixe coelho” e “quimera” vêm de suas formas bizarras: uma cauda longa, fina e flexível, corpo de peixe e uma cabeça com olhos grandes e placas dentígeras que lembram a caricatura de coelho. É do Reino: Animalia Filo: Chordata Classe: Chondrichthyes Subclasse: Holocephali. Possuem 30 espécies, distribuídas ao redor do mundo. Sinapomorfias Arcos branquiais situados ventralmente à caixa craniana; Raios e cartilagem opercular grande; Opérculo membranoso; Adaptações à durofagia; Cartilagem do palatoquadrado fundida à caixa craniana (suspensão autostílica) Modo de vida e alimentação Os Holocephali são encontrados em profundidades superiores a 80 metros, e se deslocam para águas mais rasas para depositar seus ovos, de 10 centímetros de comprimento com casca com ganchos a partir dos quais nascem diminutas quimeras idênticas aos adultos. Alimentam-se de camarões, moluscos gastrópodes e ouriços do mar. Se locomovem através de ondulações do corpo e da cauda, afilada e longa. Podem chegar até 1 metro de comprimento. Figura 10: Imagem mostrando um Holocephali. Reprodução São animais dióicos. O órgão copulador é chamado clásper, e se encontra na face interna da nadadeira pélvica. É um órgão rígido que é introduzido na cloaca da fêmea. Após ter sido fecundado, o óvulo passa para o oviduto e é envolvido por albúmen. No final do oviduto o ovo é recoberto pela casca. Todos os condríctes possuem fecundação interna. Existem espécies ovíparas, ovovivíparas e vivíparas. Figura 11: Imagem mostrando holocefalos reproduzindo. Mecanismos de defesa Algumas espécies possuem glândula de veneno associadaao espinho da nadadeira dorsal e o clásper cefálico dos machos em forma de clava. Figura 12: Imagem mostrando espinho detalhado. Morfologia Apenas uma abertura branquial; Cauda fina e alongada; Olhos grandes; Miômeros em forma de duplo “V”; Sem escamas, com espinho dorsal; Opérculo cobrindo as aberturas branquiais; Machos com clásper cefálico. Mandíbulas fortemente unidas ao crânio; Nadadeira peitoral, dorsal e anal. Figura 13: Imagem mostrando a morfologia de um holocefalo. Morfologia interna Boca ventral; Coração com duas câmaras; Excreção por rins metanéfricos; Esqueleto cartilaginoso; Notocorda persistente. Figura 14: Imagem mostrando a morfologia interna de um holocefalo. Esqueleto O esqueleto é formado por tecido cartilaginoso. Possuem esqueleto axial (crânio e coluna vertebral) e apendicular (nadadeiras). A notocorda não foi totalmente substituída pela coluna vertebral, estando presentes resquícios entre uma vértebra e outra. Digestão Em vez de uma boca com dentes, suas maxilas apresentam placas achatadas. A maxila superior é fundida ao crânio. Respiração A respiração é branquial. A água entra pela boca e passa pelas brânquias, que são formadas por vários filamentos delgados e paralelos, que contém vários capilares, onde ocorrem as trocas gasosas. Excreção Possuem rins mesonéfricos, que se situam acima do celoma em cada lado da aorta dorsal. A principal excreta nitrogenada é a uréia. Condríctes marinhos precisam manter o equilíbrio osmótico, retendo cloreto de sódio e uréia no sangue, de forma que os líquidos do corpo sejam ligeiramente hipertônicos em relação á água do mar. Circulação Possuem um coração abaixo da região branquial, no pericárdio. A circulação é fechada, o coração possui 1 átrio e 1 ventrículo, sendo todo o sangue venoso. Sistema nervoso Possuem um cérebro mais evoluído que as lampreias e a medula é protegida pelas vértebras. As narinas percebem materiais dissolvidos na água que passa por elas. Os olhos não possuem pálpebras e estão adaptados à pouca luz. O ouvido é usado para o equilíbrio. Terminações nervosas são expostas e funcionam como sensores, para detectar predadores e presas, e como meio de comunicação com outras quimeras. Conclusão A partir desta pesquisa foi possível observar e aprofundar mais na biologia dos condrictes e observar cada uma das subclasses, permitindo então saber as diferenças entre um Holocefalo de um Elasmobranquios, assim como tomar conhecimento da sua diversidade e complexibilidade. Referências Bibliográficas http://www.ead.ftc.br/portal/upload/bio/4p/02-ZoologiaGeraleComparada-II.pdf http://www.sobiologia.com.br/ http://www.herpetofauna.com.br/ http://www.euquerobiologia.com.br/ http://www.biomania.com.br/ http://meioambiente.culturamix.com/ http://estudandoabiologia.wordpress.com/ http://www.infoescola.com/ http://www.mundoeducacao.com/ http://www.nederlandsecichlidenforum.nl/ http://www.peixes.info/