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Vivian Rocha Zoologia III 2010/2 Vivian Rocha 2 Índice Introdução aos Artrópodes ....................................................................................................... 9 Plano básico de organização dos artrópodes ........................................................................ 9 Conquista do ambiente aéreo – mecanismos que evitam a perda água .............................. 10 Parede e cavidade do corpo ................................................................................................ 10 Crescimento e muda ........................................................................................................... 11 Locomoção ......................................................................................................................... 11 Apêndices ........................................................................................................................... 11 Sistema Nervoso ................................................................................................................. 12 Órgãos dos sentidos ............................................................................................................ 12 Circulação........................................................................................................................... 13 Trocas gasosas ................................................................................................................ 13 Excreção ............................................................................................................................. 13 Posição filogenética dos Panarthopoda .................................................................................. 14 Sinapomorfias de Panarthopoda ..................................................................................... 14 Apomorfias dos Onychophora ....................................................................................... 14 Sinapomorfias de Tardigrada e Arthropoda ................................................................... 14 Apomorfias de Tardigrada ............................................................................................. 14 Apomorfias de Arthropoda............................................................................................. 15 Filo Onychophora ................................................................................................................... 15 Locomoção ......................................................................................................................... 15 Alimentação e digestão ...................................................................................................... 16 Circulação........................................................................................................................... 16 Trocas gasosas .................................................................................................................... 16 Excreção ............................................................................................................................. 16 Sistema nervoso e órgãos do sentido.................................................................................. 16 Reprodução......................................................................................................................... 16 Filo Tardigrada ....................................................................................................................... 17 Alimentação ....................................................................................................................... 17 Circulação e trocas gasosas ................................................................................................ 17 Excreção ............................................................................................................................. 17 Sistema nervoso e órgãos dos sentidos .............................................................................. 17 Reprodução......................................................................................................................... 17 Posição filogenética dos Trilobitas e filogenia dos Cheliceriformes ..................................... 18 Vivian Rocha 3 Trilobita + Olenellinae + Cheliceriformes ......................................................................... 18 Trilobita .............................................................................................................................. 18 Olenellinae + Cheliceriformes ........................................................................................... 18 Cheliceriformes .................................................................................................................. 18 Pycnogonida ....................................................................................................................... 18 Chelicerata: Xiphosura + Arachinida ................................................................................. 18 Arachnida ........................................................................................................................... 18 Xiphosura ........................................................................................................................... 19 Filo Arthoropada .................................................................................................................... 19 Subfilo Trilobitomorpha ..................................................................................................... 19 Forma geral do corpo ..................................................................................................... 19 Subfilo Cheliceromorpha ................................................................................................... 20 Classe Pycnogonida........................................................................................................ 20 Forma geral do corpo ............................................................................................. 20 Excreção, respiração e circulação .......................................................................... 20 Sistema nervoso...................................................................................................... 20 Reprodução............................................................................................................. 20 Morfologia .............................................................................................................. 21 Classe Chelicerata .......................................................................................................... 21 Alimentação ........................................................................................................... 21 Trato digestivo........................................................................................................ 21 Circulação............................................................................................................... 21 Trocas gasosas ........................................................................................................ 21 Excreção ................................................................................................................. 22 Sistema nervoso e órgãos dos sentidos .................................................................. 22 Reprodução............................................................................................................. 23 Ordem Eurypterida ..................................................................................................... 23 OrdemXiphosura ....................................................................................................... 23 Alimentação e digestão .......................................................................................... 24 Sistema Nervoso ..................................................................................................... 25 Respiração .............................................................................................................. 25 Sistema Excretor .................................................................................................... 25 Reprodução............................................................................................................. 25 Subclasse Arachnida .................................................................................................. 25 Diagnose de Aracnídeos (apomorfias) ................................................................... 25 Vivian Rocha 4 Divisão do corpo .................................................................................................... 26 Alimentação ........................................................................................................... 26 Digestão .................................................................................................................. 26 Excreção ................................................................................................................. 27 Trocas gasosas e Circulação ................................................................................... 27 Sistema nervoso e órgãos sensoriais ...................................................................... 28 Olhos .................................................................................................................. 28 Fenda sensorial ................................................................................................... 28 Órgão tarsal ........................................................................................................ 28 Fâneros ............................................................................................................... 28 Tricobótrio .......................................................................................................... 28 Cerdas ................................................................................................................. 28 Órgãos raquetes ou Maléolos ............................................................................. 28 Reprodução............................................................................................................. 29 Cópula ................................................................................................................ 29 Transmissão de espermas ................................................................................... 29 Ootecas ............................................................................................................... 29 Glândulas especiais de aracnídeos ......................................................................... 30 Glândulas de Peçonha ........................................................................................ 30 Glândulas de Seda .............................................................................................. 30 Glândulas odoríferas ou repugnatórias ............................................................... 31 Apêndices ............................................................................................................... 31 Pentes sensoriais ................................................................................................. 31 Fiandeiras ........................................................................................................... 31 Pedipalpos .......................................................................................................... 31 Pernas ................................................................................................................. 31 Hipóteses de relacionamento dos grupos ........................................................................... 31 Filogenia de Chelicerata ......................................................................................................... 32 Ordem Scorpiones ...................................................................................................... 32 Morfologia .............................................................................................................. 32 Características que separam os escorpiões dos outros aracnídeos ......................... 32 Ordem Palpigradi ....................................................................................................... 33 Ordem Thelyphonida.................................................................................................. 33 Ordem Schizomida ..................................................................................................... 34 Ordem Amblypygi...................................................................................................... 34 Vivian Rocha 5 Ordem Araneae .......................................................................................................... 35 Ordem Opiliones ........................................................................................................ 35 Morfologia .............................................................................................................. 35 Ordem Pseudoscorpiones ........................................................................................... 36 Morfologia .............................................................................................................. 36 Ordem Solifugae ........................................................................................................ 36 Ordem Ricinulei ......................................................................................................... 37 Ordem Acari ............................................................................................................... 37 Descrições .............................................................................................................................. 38 Subfilo Crustacea ................................................................................................................... 40 Principais características do grupo ..................................................................................... 40 Plano básico........................................................................................................................ 41 Apêndices birramados ........................................................................................................ 41 Cutícula .............................................................................................................................. 42 Muda ou ecdise................................................................................................................... 42 Sistema Respiratório .......................................................................................................... 43 Difusão ........................................................................................................................... 43 Câmara branquial ........................................................................................................... 44 A invasão do meio terrestre ............................................................................................ 44 O hábitat marinho ....................................................................................................... 44 Respiração terrestre........................................................................................................ 45 I - Difusão pela superfície da câmara branquial ......................................................... 45 II- Difusão por janelas membranosas ......................................................................... 45 III- Difusão por superfícies especializadas (pseudotraquéias) ................................... 45 Sistema Circulatório ....................................................................................................... 46 Plano básico................................................................................................................ 46 Coração....................................................................................................................... 46 Modificações no sistema circulatório ......................................................................... 46 Hemolinfa ................................................................................................................... 47 Principais formas de Alimentação.................................................................................. 48 Alimentação ............................................................................................................... 48 Sistema Digestório ......................................................................................................... 49 Trato digestivo básico de um artrópode ..................................................................... 49 Sistema Excretório ......................................................................................................... 50 Metanefrídios ............................................................................................................. 50 Vivian Rocha 6 Formação da excreta................................................................................................... 51 A invasão do meio terrestre ........................................................................................ 52 Balanço hídrico e iônico ............................................................................................. 52 Sistema Nervoso e Órgãos Sensoriais ............................................................................ 53 Sistema nervoso central .............................................................................................. 53 Homologia dos segmentos ......................................................................................... 53 Órgãos sensoriais........................................................................................................ 55 Mudança de cor fisiológica ........................................................................................ 56 Pigmentos ................................................................................................................... 56 Sistema Reprodutor e Desenvolvimento ........................................................................ 57 Reprodução................................................................................................................. 57 Desenvolvimento ........................................................................................................ 58 Filogenia de Arthropoda................................................................................................. 59 Características de Mandibulata .................................................................................. 59 Relações filogenéticas em Mandibulata ..................................................................... 59 Não-monofiletismo de Crustacea ............................................................................... 60 Monofiletismo de Crustacea....................................................................................... 60 Subfilo Crustacea - Classes................................................................................................ 60 Subfilo Hexapoda ................................................................................................................... 68 Características de Hexapoda .............................................................................................. 68 Sinapomorfias de Hexapoda....................................................................................... 70 Fundamentalmente terrestres...................................................................................... 70 Importância de Hexapoda............................................................................................... 71 Razões para o sucesso dos insetos.................................................................................. 72 Anatomia Externa ............................................................................................................... 73 Tegumento .................................................................................................................. 73 Nomenclatura dos escleritos........................................................................................... 73 Morfologia externa de Hexapoda ....................................................................................... 74 Apêndices homólogos em Arthropoda ........................................................................... 74 Morfologia da cabeça ..................................................................................................... 74 Fotoreceptores ............................................................................................................ 74 Tipos de Antenas ........................................................................................................ 74 Posição da cabeça e peças bucais ............................................................................... 75 Tipos de peças bucais ................................................................................................. 76 Mastigador .............................................................................................................. 76 Vivian Rocha 7 Lambedor ou Mastigador-Lambedor ..................................................................... 76 Sugador ou Sugador-Maxilar ................................................................................. 76 Lambedor-Sugador ou Sugador-Labial .................................................................. 76 Picador-Sugador ..................................................................................................... 76 Morfologia do Tórax .......................................................................................................... 77 Patas torácicas ................................................................................................................ 77 Tipos de Patas torácicas ............................................................................................. 77 Asas ................................................................................................................................ 77 Venação generalizada ............................................................................................. 77 Tipos de asas .............................................................................................................. 78 Teorias de origem das asas ......................................................................................... 79 Morfologia do abdômen ..................................................................................................... 79 Abdômen ................................................................................................................ 79 Genitália .................................................................................................................79 Sistema circulatório ............................................................................................................ 79 Hemolinfa ....................................................................................................................... 79 Movimentação da hemolinfa .................................................................................. 79 Pressão hidráulica da hemocele.............................................................................. 80 Componentes da hemolinfa .................................................................................... 80 Células da hemolinfa .............................................................................................. 80 Sistema digestório .............................................................................................................. 80 Alimentação ................................................................................................................... 80 Morfologia do trato digestivo generalizado ................................................................... 81 Especialização do trato digestivo ........................................................................... 81 Câmara Filtro.................................................................................................................. 82 Corpo gorduroso ..................................................................................................... 82 Sistema excretório (Hexapoda e Myriapoda) ..................................................................... 82 Túbulos de Malpighi ...................................................................................................... 82 Excreta nitrogenado................................................................................................ 83 Sistema respiratório (Hexapoda e Myriapoda)................................................................... 83 Sistema traqueal ............................................................................................................. 83 Espiráculos ............................................................................................................. 83 Traquéias ................................................................................................................ 83 Traquéolas .............................................................................................................. 83 Sistema traqueal ......................................................................................................... 84 Vivian Rocha 8 Adaptações à vida aquática ............................................................................................ 84 Órgãos dos sentidos ............................................................................................................ 84 Mecanoreceptores........................................................................................................... 84 Mecano- / proprioreceptores .......................................................................................... 84 Mecanoreceptores sonoros ............................................................................................. 85 Produção de som ............................................................................................................ 85 Quimioreceptores ........................................................................................................... 85 Fotoreceptores ................................................................................................................ 86 Muda................................................................................................................................... 86 Controle endócrino da muda .......................................................................................... 86 Metamorfose em hexápodes ........................................................................................... 87 Reprodução......................................................................................................................... 87 Sistema reprodutor masculino ........................................................................................ 87 Sistema reprodutor feminino .......................................................................................... 88 Ootecas ........................................................................................................................... 88 Desenvolvimento ................................................................................................................ 88 Distribuição dos tipos de metamorfose nos insetos ............................................... 89 Ordens de Hexapoda – Prática .......................................................................................... 90 Vivian Rocha 9 Introdução aos Artrópodes Os primeiros artrópodes provavelmente surgiram no pré-cambriano a 600 milhões de anos atrás. Sofrendo grande irradiação e hoje ocupando todos ambientes. Similaridades entre Anelídeos e Artrópodes são notáveis na metamerização do corpo, desenvolvimento embrionário e arquitetura geral do sistema nervoso. As diferenças se encontram no surgimento de um exoesqueleto rígido em artrópodes que leva o aparecimento da hemocele e de apêndices articulados. Algumas características são únicas de Artrophoda, as sinapomorfias; outras ocorrem em táxons relacionados, as simplesiomorfias. Existem cinco grupos distintos em Artrópodes, os subfilos: Trilobitomorpha, Cheliceriformes, Crustacea, Hexapoda e Myriapoda. Sendo Myriapoda e Crustacea, provavelmente, não monofiléticos. Plano básico de organização dos artrópodes O conceito de plano básico de organização não inclui só a forma e função do corpo, mas também a ideia de que todos os componentes do sistema precisam ser compatíveis para produzir um animal completo e funcional. Além disso, deve se considerar as pressões impostas à forma e ao modo de vida. É necessário entender o impacto de uma das maiores sinapomorfias desse filo - o exoesqueleto rígido e articulado - o qual distingue esses animais dos seus parentes viventes mais próximos, em particular os anelídeos. Imaginemos uma criatura semelhante a um anelídeo encerrada em um exoesqueleto rígido. Que tipos de problemas existem por resolver a permitir a sua sobrevivência? Dentre as possíveis soluções, os artrópodes desenvolveram um conjunto de adaptações bem-sucedidas as quais se referem á artropodização. Artropodização - Corpo segmentado, exoesqueleto de quitina, ecdiase, apêndices segmentares em pares e articulados, ausência de cílios locomotores (houve a aquisição evolutiva dessas características). Com a presença de um exoesqueleto rígido e a ausência de cílios móveis no corpo, vários problemas são imediatamente evidentes. O problema básico de locomoção foi resolvido evolutivamente pelo desenvolvimento de articulações e músculos e regionalizados do corpo e nos apêndices. A flexibilidade entre os segmentos é promovida por áreas intersegmentares finas (as articulações) na cobertura rígida. Os músculos tornam-se organizados em bandas intersegmentares associados com os segmentos e articulações dos apêndices e, os músculos circulares desaparecem por completo. Com a perda da capacidade peristáltica, como resultado da rigidez do corpo e a ausência da musculatura circular, o celoma torna-se praticamente sem uso como esqueleto hidrostático. A perda do celoma está associada com a formação de um sistema circulatório aberto e o uso da cavidade do corpo como uma hemocele ou cavidadesanguínea, na qual os órgãos internos são banhados diretamente em fluidos corporais (sangue). O tamanho grande do corpo ainda demanda algum tipo de órgão bombeador para movimentar o sangue através da hemocele, sendo assim necessária a retenção do vaso dorsal semelhante ao dos anelídeos. Porém, com ausência dos músculos da parede do corpo para auxiliar a movimentação do sangue (como nos anelídeos), o vaso dorsal tornou-se uma estrutura bombeadora altamente muscularizada - o coração. Vivian Rocha 10 Ao invés de metanefrídios abertos, típicos dos anelídeos, os órgãos e excretores tornaram-se fechados internamente. Os órgãos sensoriais superficiais (cerdas) evoluíram com vários dispositivos para transmissão de impulsos sensoriais ao sistema nervoso apesar do exoesqueleto. Estruturas para as trocas gasosas evoluíram de várias formas de modo a transpor a barreira formada pela cutícula. O crescimento deixou de ser um simples processo gradual de aumento do tamanho corpo para esses animais, agora encerrados em uma rígida cobertura externa. Um complexo processo de muda (ou ecdiase) evoluiu, no qual o exoesqueleto é periodicamente descartado para permitir um crescimento no tamanho real do corpo. Apesar dos problemas trazidos pelo aparecimento do exoesqueleto, sua presença proporcionou enormes vantagens seletivas, evidenciadas pelo grande sucesso do grupo. Uma das principais vantagens é a proteção contra injúrias físicas e estresse fisiológico. Em muitos casos a cutícula serve como barreira contra gradientes osmóticos e iônicos, significando assim um importante controle homeostático. Na grande maioria dos artrópodes, os segmentos são agrupados em tagmas claramente definidos, que constituem especializações de regiões do corpo a diferentes funções. Conquista do ambiente aéreo – mecanismos que evitam a perda água Os grupos que saíram do ambiente aquático possuem apêndices locomotores, que facilitam o deslocamento no ambiente aéreo. As diversas camadas de cutículas apresentam uma última camada de cera, que impermeabiliza a cutícula, evitando a perda de água pela superfície. Existem alguns Arthropodas que estão no ambiente aéreo, mas que não possuem essa camada serosa como os Myriapodas e que sempre vão estar restritos a esses ambientes. As estruturas respiratórias passam a ser internas e a abertura respiratória é diminuída. Aumento da alça do s, excretor, fazendo uma excreta muito mais concentrada. Reprodução: fecundação interna, espermatóforos, o embrião com casca ou desenvolvimento é interno. Parede e cavidade do corpo Uma secção transversal em um segmento do corpo de um artrópode revela sua arquitetura: a cavidade do corpo hemocele aberta (órgãos banhados pelo sangue), cutícula - composta de camadas secretadas pela epiderme, músculos, cordão nervoso e coração. A epiderme é quem secreta a cutícula é formada por várias camadas. A mais externa é a epicutícula, e esta apresenta muitas camadas (camada protetora ou cimento; camada de cera que impede a perda de água e a camada de Vivian Rocha 11 cuticulina proteína que confere endurecimento), sua principal função é a proteção. Abaixo se encontra a procutícula que, que pode ser dividida em exocutícula e endocutícula. O endurecimento da cutícula, por esclerotização, ocorre em vários graus. Geralmente começa na camada de cuticulina da epicutícula e progride para dentro da procutícula em vários graus. A mineralização ocorre em crustáceos, e é a deposição de carbonato de cálcio na região mais externa da procutícula. Cada segmento do corpo é chamado somito e tipicamente tem um esclerito (placa) dorsal - tergito e uma ventral - esternito. A região lateral (pleura) é uma área não-esclerotizada, sendo assim flexível, com vários escleritos flutuantes e pequenos (as pernas e asas se articulam nessa região pleural). Os feixes de musculatura estão presos a superfícies internas dos escleritos que se projetam para dentro, os apódemas. Existem feixes entre as placas dorsal e ventral, entre os segmentos, dos segmentos com os apêndices e entre os artículos dos apêndices. Crescimento e muda O crescimento dos artrópodes acontece escalonado, através de um processo chamado de muda ou ecdiase, com perdas periódicas do exoesqueleto. A muda é controlada por um hormônio, a ecdisona. As glândulas da epiderme secretam enzimas para digerir a endocutícula, separando exoesqueleto da epiderme. Enquanto a cutícula fica solta e fina, a epiderme secreta uma nova cutícula, ainda mole. Após a nova cutícula ser formada o animal sai de seu antigo exoesqueleto, deixando uma exúvia. Quando sai da antiga cutícula, seu corpo se expande rapidamente (com ar ou água), após a nova cutícula ampliada se inicia o pós-muda, onde a cutícula é endurecida; o excesso de água ou ar é bombeado ativamente para fora e um novo crescimento ocorrerá na intermuda. Locomoção O movimento acontece através da divisão da cutícula em placas separadas, que confinam o animal a segmentos únicos. A placa de um segmento conecta-se a placa do segmento seguinte através de uma membrana articular, uma região na qual a cutícula é muito fina e flexível, que é encontrada nas articulações, possibilitando a deformidade do corpo e a locomoção do animal. Nos segmentos encontramos placas rígidas e entre eles á chamada área membranosa (nessa área não falta nenhum componente da cutícula, porém é mais fina). Apêndices Primitivamente, cada somito verdadeiro do corpo apresentava um par de apêndices, que são projeções articuladas da parede do corpo com musculatura extrínseca (corpo/apêndice) e intrínseca (apêndice). Os artículos dos apêndices estão organizados em dois grupos: protopodito (coxa e base) e telopodito (sai do protopodito, e o primeiro artículo do protopodito e sempre denominado coxa). Estruturas adicionais podem surgir nos protopoditos lateralmente (exito) ou medianamente (endito). Quando o exito é largo ou longo, e funciona como brânquia ou limpador de brânquia, tem-se um epipodito. Em crustáceos e trilobitas o exito pode ser brânquia, limpador de brânquia, ou remo para natação; podem ser anelados como o flagelo das antenas, e podem Vivian Rocha 12 ser a origem da asa dos insetos. Os enditos podem formar estruturas para moer, as gnatobases. Apêndices com êxitos grandes são birramados, e ocorrem em crustáceos e trilobitas. Em crustáceos quando o exito é tão grande quanto telopodito chamamos de exopodito o exito e de endopodito o telopodito. Quando associados a natação tem o apêndice filopódio, que ocorre em Cephalocarida, Branchiopoda e Phylocarida. Apêndices sem êxitos grande são unirramados (ou estenopódios). Sistema Nervoso O sistema nervoso é formado por um duplo cordão nervoso central é ventral, com pares de gânglios. Se o animal é metamerizado significa que teremos correspondentes desse sistema nervoso em cada metâmero isso é representando pelos gânglios (um par de gânglios por metâmero). Existem duas conformações de sistema nervoso, uma com três gânglios - Mandibulatas (protocérebro, deutocérebro e tritocérebro) e outra com dois gânglios - Cheliceromorpha (protocérebro e tritocérebro). Em Arthropoda assumimos a hipótese que eles ganharam três gânglios e em uma das linhagens um deles foi perdido. A primeira região do corpo, não é considerada segmento e é chamado de ácron (não possui apêndices), que porta o protocérebro e recebe as estruturas fotorreceptoras. O deuterocérebro é o primeiro segmento, por tanto já possui apêndice, ele vai inervar o primeiro par de antenas dos Mandibulatasou dos artrópodes basais. O segundo segmento (que ainda é anterior à boca) porta o tritocérebro, que inerva o segundo par de antenas nos Mandibulatas e as quelíceras nos Cheliceromorphas, depois encontramos a boca e o gânglio subesofágico que inervar o pedipalpo em Cheliceromorpha e nos Mandibulatas a mandíbula. Mandibulata (Crustáceos, Myriapoda e Hexapoda). Cheliceromorpha (Xiphosura, Eurypterida, Arachnida e Pycnogonida). Obs.: Mandibulata tem mandíbula e Cheliceromorpha possui quelíceras. Obs 1 .: Os segmentos estão relacionados (associados) com os apêndices, portanto o ácron não é segmento, pois não possui apêndices! Obs 2 .: Crustáceos tem o segundo par de antenas, Myriapoda e Hexapoda não. Órgãos dos sentidos Na epiderme vamos encontrar as células tricógenas, que formam as cerdas dos Arthropodas, envolta dessa célula existe a célula termógena, que esta associada às terminações nervosas e permite que a cerda se movimente. Quando ha uma corrente de ar passando pela cerda, a terminação nervosa transmitir isso, mandando um sinal que faz com que o animal perceba o meio onde ele se encontra. Isso é extremamente importante para o sistema sensorial, como um mecanorreceptor percebendo a vibração no ar - tricobótrios. Existe outra estrutura um pouco mais complexa chamada de órgão cornodonal que percebe alterações na parede do corpo, a reunião de vários órgãos cornodonais, normalmente está associado com a percepção de vibração sonora, essa estrutura mais desenvolvida é chamada de tímpano. Receptores que percebem estímulos luminosos que são chamados de fotorreceptores com duas estruturas uma que forma o olho simples e a outra que forma o olho composto. Os fotorreceptores podem ser de 3 tipos: ocelos simples, ocelos complexos com lentes e olhos compostos. Vivian Rocha 13 Os ocelos são constituídos por uma camada em forma de taça (células com pigmentos) que envolve outra camada em forma de taça (células fotorreceptoras), a retina. A camada pigmentada impede a entrada de luz de outra direção que não a qual a taça aponta. Os olhos compostos são muitas ou poucas unidades fotorreceptoras distintas, os omatídeos. Cada omatideo é coberto por uma cutícula modificada, a córnea. O núcleo de cada omatídeo é um grupo de células do cone cristalino que é margeado lateralmente pelas células pigmentares secundarias. O centro do cilindro é o rabdoma, que contem radopsina. Os receptores táteis (mecanorreceptores) aparecem como projeções da cutícula, como cerdas moveis, com extremidade interna associada a neurônio sensorial. Quando a projeção é tocada, o movimento deforma a terminação nervosa e inicia um impulso nervoso. Os quimiorreceptores são cerdas finas ou ocas, geralmente associadas a apêndices da cabeça, com revestimento de cutícula permeável ou com poros diminutos, colocando o ambiente em contato com neurônios quimiorreceptores. Ainda há os proprioreceptores, receptores de equilíbrio, umidade, etc. Circulação O s. circulatório de artrópodes é aberto, chamado de vaso dorsal. Possui varias câmaras, um coração que lança o sangue para frente, banha os tecidos e órgãos pela cavidade hemocelomática e volta ao coração por aberturas laterais chamadas de óstios sendo jogando novamente para frente (isso é quando o artrópode possui pulmão). Na brânquia vai haver um vaso branquial ou pulmonar, o sangue passa então a ter função de transporte de gases. Quando não há traqueia a circulação não possui função de transporte de oxigênio. Obs.: Em anellida o s. c é fechado e em molusco o s.c é aberto Trocas gasosas Pequenos crustáceos fazem trocas gasosas através da superfície geral ou em áreas com cutícula mais fina. Entretanto a maioria desenvolveu brânquias, que são evaginações da cutícula com paredes finas preenchidas por hemolinfa. Os artrópodes terrestres desenvolveram invaginações da cutícula. Muitos aracnídeos possuem essas invaginações como pulmões foliáceos, que é composto por uma bolsa com parede fina dobrada (lamelas). Alguns possuem túbulos ramificados para o interior, as traqueias, que se abre no exterior através de espiráculos. Excreção Túbulos de malpighi em alguns, metanefrídeos, o celoma é reduzido aos nefrídeos. Vivian Rocha 14 Posição filogenética dos Panarthopoda Existem três grupos que dentro de Panarthropodas, grupos que estão associados aos Arthropodas, um grupo monofilético e que possui um ancestral em comum. A primeira linhagem que vemos se diferenciando é a linhagem dos Onychophoras e seu grupo irmão que são os ancestrais de Tardigrada mais Arthropoda. Panarthopoda Annelida Onychophora Tardigrada Arthropoda --- 20 - 24 --- 6 -15 --- 25 - 32 --- 16 - 19 --- 1 - 5 Sinapomorfias de Panarthopoda 1. Perda dos cílios ectodermais; 2. Gônadas dorsais alongadas; 3. Desenvolvimento de apêndices ventro-laterias; 4. Redução de celoma e desenvolvimento da hemocele e sistema circulatório aberto; coração dorsal, com óstios; 5. Crescimento por ecdiase. Apomorfias dos Onychophora 6. Perda da segmentação; 7. Parede do corpo com músculos oblíquos; 8. Canais hemais subcutâneos; 9. Papilas orais; 10. Papilas e escamas do corpo; 11. Glândulas de muco 12. Gastrulação não migratória; 13. Lobopódios com almofadas e garras; 14. Glândulas coxais (convergentes em relação às “verdadeiras” glândulas coxais dos artrópodos); 15. Sistema traqueal (provavelmente convergente em relação ao sistema traqueal dos artrópodos). Sinapomorfias de Tardigrada e Arthropoda 16. Cerdas; 17. Perda de nefrídios dispostos serialmente; 18. Locomoção por lobopódios – marcha efetuada pelas pernas; 19. Feixes musculares similares aos dos Annelida - Músculos segmentares associados à apódemas cuticulares. Apomorfias de Tardigrada 20. “Túbulos de Malpighi” dos Tardigrada; 21. Garras das pernas; 22. Estiletes bucais; 23. Caracteres associados á miniaturização (redução do número de somitos; perda do coração e órgãos respiratórios; eutelia); 24. Criptobiose. Vivian Rocha 15 Apomorfias de Arthropoda 25. Olhos compostos laterais; 26. Calcificação da cutícula; 27. Segmentos totalmente cobertos por escleritos; 28. Apêndices articulados com musculatura intrínseca; 29. Apêndices posicionados mais ventralmente; 30. Especialização regional do tubo digestivo; 31. Perda de todos os cílios e flagelos (exceto nos espermatozóides de alguns grupos); 32. Glândulas cefálicas ecdisiais. Filo Onychophora É um grupo tido como raro existindo poucas espécies conhecidas, estão associados à mata e ambientes úmidos. No período de seca, vão para a toca ou outro tipo de abrigo e se tornam inativos. Possuem uma distribuição geográfica muito restrita. Apresentam características de Annelida e Arthropoda (plesiomorfias). É um grupo de tamanho pequeno, mas para um Arthropoda ele possui tamanho médio chegando a 10 cm, o tegumento é bem flexível e possui um aspecto granuloso dado pelas papilas ou tubérculos queestão alinhados transversalmente formando cristas ou anéis. Essas papilas possuem função sensorial. Entre o tegumento e as camadas musculares existe o canal hemal por onde passa a hemolinfa. Esses canais ajudam a manter as papilas eretas mantendo a parede do corpo do animal mais rígida. Locomoção Ele possui uma grande capacidade de distensão do corpo, as camadas musculares circular e longitudinal ajudam a distender ou contrair o corpo. Eles utilizam os lobopódios para apoiar o corpo no chão. Esse lobopódio esta associado à musculatura do corpo, que quando é contraída o Vivian Rocha 16 lobopódio levanta e quando ela relaxa o lobopódio abaixa criando uma alavanca e isso é alternado pelo corpo nas ondas metacronais. A hemolinfa é o que da o antagonismo a contração muscular Alimentação e digestão Quase todos são carnívoros e se alimentam de pequenos e invertebrados. Glândulas de muco abrem-se nas papilas orais. O muco é lançado e endurece. A mandíbula serve para agarrar e despedaçadar a presa; glândulas salivares se abrem perto da mandíbula, e a saliva passa para o corpo da presa, digerido-a. Os tecidos semi-líquidos são sugados. Circulação Um coração tubular, com óstios, localizado dentro do seio pericárdico. O sangue deixa o coração pela região anterior e flui para posterior por dentro de seios corpóreos até entrar de novo no coração através dos óstios. Possuem um sistema exclusivo de canais vasculares subcutâneos, os canais hemais. Trocas gasosas Ocorre por meio de traquéias, que se abrem através de espiráculos. Excreção Um par de nefrídios ocorre em cada segmento com pernas (menos no da abertura genital). Os nefrióporos estão próximos as bases das pernas. Internamente os nefrídios estão conectados a um saco celomático de fundo cego. Sistema nervoso e órgãos do sentido O gânglio cerebral repousa sobre a faringe, e fornece nervos para as antenas, olhos e região oral (duplo cordão nervoso ventral). Na superfície do corpo, em especial as papilas maiores, possuem cerdas sensoriais. São noturnos e fotonegativos. Reprodução São dioicos, embora haja uma espécie partenogenética. As fêmeas possuem um par de ovários (fundidos) na região posterior. Cada um se conecta a um gonoduto, que se funde em um útero, que se abre no gonóporo. Os machos têm um par de testículos (separados) que se conectam a dutos espermáticos que se unem para formar um único tubo por onde os espermatozoides serão empacotados. Apresentam fertilização interna. Podem se vivíparos, ovovivíparos e ovíparos. Apomorfias: Papilas orais com glândulas de muco; Canais hemais subcutâneos; Papilas no corpo; Lobopódios com almofadas e garras e Glândulas coxais. Plesiomorfia (Onychophora e Annelida): Musculatura; Tubo digestivo simples; Apêndices não articulados; Pouca diferenciação dos segmentos cefálicos; Nefrídios segmentares pareados e Cuticula não calcificada e pouco esclerosada (fina e flexível). Plesiomorfia (Onychophora e Arthropoda): Crescimento por ecdise; Gônadas alongadas; Celoma muito reduzido e respiração por traqueias Vivian Rocha 17 Filo Tardigrada São pequenos, com menos de um milímetro e aquáticos. As espécies marinhas costumam viver na superfície aérea. Em água doce encontram-se associados a musgos e liquens. Possuem capacidade de anabiose (um estado de dormência que envolve uma grande redução da atividade metabólica durante condições ambientais desfavoráveis) e criptobiose (um estado extremo de anabiose, no qual todos os sinais externos de atividade metabólica estão ausentes). Nos períodos secos podem encistar, e esses cistos mantêm metabolismo basal bem baixo. Apresentam eutelia (número fixo de células), na grande maioria dos casos. Apresentam um tegumento mais rígido do que os Onychophoras podendo formar placas ou não, possui uma serie de estruturas que são ornamentações, cirros e cerdas. Na região anterior um par de machas ocelares, quatro pares de pernas ventro-laterais e na extremidade delas garras que podem variar de forma. Alimentação As espécies de solo se alimentam de bactérias, algas e matéria vegetal em decomposição, ou predam pequenos invertebrados. Podem se alimentar do conteúdo de células vegetais. Perfuram as paredes celulares com um par de estiletes orais. O tubo digestivo é muito simples tendo na região anterior uma área bem muscularizada com glândulas que fabricam um estile quitinoso, na hora da alimentação o animal protai, colocando assim esse estilete para fora, que perfura a parede da célula vegetal e ele então começa a sugar a célula vegetal. Circulação e trocas gasosas Não possui nenhuma estrutura especializada para a respiração. Difusão através das paredes do corpo. Excreção Não há órgãos definidos em alguns e outros possuem túbulos de Malpighi. Sistema nervoso e órgãos dos sentidos O sistema nervoso é formado uma massa glanglionar de onde partem cordões nervosos envolta do tubo digestivo se ligando a um gânglio subesofágico de onde partem os cordões nervosos ventrais. Reprodução São dioicos e possuem uma gônada dorsal, o ovário se abre no final do tubo digestivo que nesse caso é um receptáculo seminal. Na hora da reprodução o macho transfere os gametas para o final do tubo digestivo da fêmea, esses gametas são armazenados no receptáculo seminal onde ovos vão amadurecer. Passando por esse receptáculo eles vão ser fertilizados. Normalmente a fêmea faz muda na época em que ela esta liberando os ovos e deixa-os nessa muda. Apomorfias: Túbulos de Malpighi próprios, garras, estilete bucal, miniaturização (sem coração, órgãos respiratórios, eutelia) e criptobiose. Sinapomorfias (Tardigrada e Arthropoda): Cerdas; Perda de nefrídios dispostos serialmente; Marcha efetuada pelas pernas; Músculos segmentares associados à apódemas. Vivian Rocha 18 Posição filogenética dos Trilobitas e filogenia dos Cheliceriformes Dentro de Arthropodas uma das hipóteses e de que temos duas linhagens: Mandibulata (crustáceo, Myriapoda e Hexapoda) e Cheliceriformes + Trilobitomorpha. Cheliceriformes Chelicerata Xiphosura Eurypterida Arachnida Pycnogonida --- 20-21 --- 18-19 --- 11-15 Olenellinae --- 16-17 ---8-10 Trilobita --- 4 ---5-7 ---1-3 Trilobita + Olenellinae + Cheliceriformes 1. Exoesqueleto duro e forte na parte dorsal e mole e frágil na parte ventral (onde tem os apêndices); 2. Corpo trilobado (dois sulcos longitudinais na parte dorsal do animal); 3. Aumento da região anterior do corpo (protocerébro). Trilobita 4. Suturas faciais dorsais.Olenellinae + Cheliceriformes 5. Número de segmentos torácicos fixado em 15; 6. Terceiro segmento torácico macropleural; 7. Espinho tergal do segmento torácico XV transformado em espinho caudal. Cheliceriformes 8. Perda das antenas; 9. Segundo par de apêndices transformado em quelíceras; 10. Corpo dividido em prossoma e opistossoma. Pycnogonida 11. Probóscide pré-oral 12. Pernas ovígeras; 13. Opistossoma reduzido ou ausente, sem apêndices 14. Pernas com nove segmentos; 15. Vários pares de gonóporos (localizados nas pernas). Chelicerata: Xiphosura + Arachinida 16. Escudo dorsal no prossoma; 17. Primeiro ou segundo segmento do opistossoma transformado em um somito genital. Arachnida 18. Apêndices do opistossoma reduzidos, perdidos ou modificados (fiandeiras das aranhas, pentes dos escorpiões); Vivian Rocha 19 19. Com traqueias, pulmões “em livro” ou ambos. Xiphosura 20. Apêndices do opistossoma transformados em brânquias; 21. Espinho caudal alongado. Filo Arthoropada Apomorfias: Olhos compostos laterais; Calcificação da cutícula; Segmentos totalmente cobertos por escleritos; Apêndices articulados com musculatura intrínseca; Apêndices posicionados mais ventralmente; Especialização regional do tubo digestivo; Perda de todos os cílios e flagelos (exceto nos espermatozoides de alguns grupos) e Glândulas cefálicas ecdisiais. Subfilo Trilobitomorpha São considerados como trilobitomorpha os trilobitas e Olenellinae. Há uma linhagem que se diferencia em Trilobita, propriamente dito através de suturas faciais dorsais. É um grupo totalmente extinto, só existindo fósseis. Todos apresentando uma região anterior dilatada coberta por uma carapaça única dorsal, onde encontramos lateralmente um par de olhos compostos, depois dessa região cefálica expandida encontramos vários segmentos, todos cobertos por uma placa dorsal, ventralmente ha um par de apêndices sensoriais chamados de antenas e um par de apêndices para cada segmento, esses apêndices são biramados (dois ramos). Forma geral do corpo Oval e achatado dorso-ventralmente. Dois sulcos longitudinais do dorso dividem o corpo em lobo mediano e dois lobos laterais (ou pleurais) que se estendem sobre os apêndices. O exoesqueleto da superfície dorsal é mais espesso que da ventral. Divididos em cabeça, torax e pigídio. A cabeça com cinco ou seis segmentos fundidos cobertos dorsalmente por uma carapaça, com olhos compostos bem desenvolvidos ou lobos laterais. A cabeça é dividida pelos sulcos em glabela e genas. As antenas multiarticuladas era o único apêndice pré-oral e tinha "posição" ventral. O tórax tem um número variável segmentos, cada um com um par de apêndices birramados. As pernas apresentavam um ramo ambulatorial, o telopodito, e um epipodito direcionado para a lateral, que apresentavam uma brânquia. As coxas apresentavam enditos que serviam como gnatobases. Apomorfia: Suturas faciais dorsais Vivian Rocha 20 Subfilo Cheliceromorpha Inclui as classes Chelicerata e Pycnogonida Apomorfias: Perda das antenas, segundo par de apêndices transformado em quelíceras e corpo dividido em prossoma e opistossoma. Classe Pycnogonida São chamados de aranhas do mar, mas não são aracnídeos. São animais marinhos que normalmente estão associados a banco de algas e de hidrozoários. Alguns têm a superfície do corpo com varias projeções bem ornamentadas ou o corpo liso. As espécies que possuem um tamanho maior são encontradas em ambientes extremos, de condições mais desfavoráveis. É um animal predador. A probóscide é um crescimento interno do corpo (uma evaginação), que esta associada à musculatura e no final dela encontramos cerdas que funcionam com filtro. Forma geral do corpo Ele apresenta o corpo dividido em prossoma e opistossoma (reduzido), o tubérculo esta localizado do final do corpo. O prossoma é segmentado. Na região anterior podemos ver um tubo chamado de probóscide, dorsalmente a esse tubo é possível visualizar um par de quelíceras que podem ser queladas ou não, podem estar desenvolvidas ou não. Mais posterior a lateral dessas quelíceras há um par de pedipalpos que podem estar desenvolvidos ou não, depois quatro pares de pernas. Ventralmente o primeiro par de pernas possui apêndices chamados de pernas ovígeras (no macho). O tubérculo ocular é onde encontramos em volta quatro olhos. Excreção, respiração e circulação Não possui órgãos especializados para excreção, respiração e circulação. Sistema nervoso O sistema nervoso é formado por um cérebro (protocérebro e tritocérebro) que esta associado a terminações nervosas envolta do tubo digestivo que se ligam a uma massa ganglionar subesofágica e dessa massa ganglionar partem dois cordões nervosos ventrais com pares de gânglios ao longo do corpo (4 pares de pernas 4 pares de gânglios). Reprodução São dioicos. O dimorfismo sexual é comum (fêmea sem, ou com perna ovígera reduzida) na época da reprodução o macho se pendura na fêmea. A larva pode ser de vida livre, parasita e comensal de moluscos e equinodermos. Vivian Rocha 21 Morfologia Prossoma: Probóscide pré-oral, quelícera dorsal, pedipalpo mais lateral, quatro pares de pernas e na base do primeiro par de pernas tem a perna ovígera, tubérculo dorsal chamado de tubérculo ocular com quatro olhos. Apomorfias: Probóscide pré-oral; Pernas ovígeras; Opistossoma reduzido ou ausente; Pernas com 9 segmentos e vários pares de gonóporos. Classe Chelicerata O corpo é dividido dois tagmas prossoma e opistossoma. Prossoma: com antenas ausentes, um par de quelíceras, um par de pedipalpos, quatro pares de pernas. Opistossoma: apêndices ausentes, reduzidos ou modificados (fiandeiras, pentes, lamelas). Não se reconhece na cabeça individualizada. O prossoma como um todo é fundido e coberto por um escudo em forma de carapaça. O opistossoma pode ser indiviso ou dividido em mesossoma e metassoma. O primeiro par de apêndices (quelíceras), é de origem pós-oral, servem para injetar veneno ou agarrar durante alimentação. Depois há os pedipalpos, pós-oral, que são geralmente alongados, mas pode ser na forma de pinça. Geralmente com função sensorial, mas em alguns ajuda da alimentação e defesa (escorpiões). Os quatro segmentos restantes são as pernas locomotoras. O número de segmentos de apêndices do opistossoma varia. Geralmente os apêndices estão ausentes ou muito reduzidos. Alimentação A estratégia básica é de captura da presa seguida por uma longa fase digestão externa, e depois ingestão do alimento liquefeito. As quelíceras dilaceram a presa, gnatobases trituram enquanto fluidos digestivos são liberados pela boca: assim o alimento fica semi-líquido. A sopa é ingerida e mais pedaços do alimento vão para região da gnatobase. Há exceções para esse padrão, como os ácaros que são herbívoros ou parasitas, com peças bucais perfurantes. Trato digestivo Segue o plano básico dos artrópodes. A Câmara pré-bucal é um canal entre "coxa e o palpo”, que leva o alimento a verdadeira boca. Faringe, esôfago, estômago, intestino, reto e ânus. Circulação Coração dorsal com óstios, dentro do seio pericárdico, que dá origem a vasos sanguíneos com extremidade aberta. O sangue deixa os vasos, cai na hemocele, banha os órgãos e supre as estruturas que realizam trocas gasosas antes de retornar ao coração. Trocas gasosas Primitivamente chelicerados, tem brânquias foliáceas (exclusivo desse Xiphosura dentro dos chelicerados) que estruturalmente sãomuito semelhantes a um pulmão foliáceo. A grande diferença entre os dois são as estruturas ctinosas que separam as lamelas entre si dos pulmões, que evitam que uma lamela fique “colada” a outra, não sendo mais uma “folha de livro” como a brânquia. Cada brânquia possui centenas de finas lamelas, por onde o sangue passa. A água é direcionada sobre as lamelas pelo abatimento das brânquias. Vivian Rocha 22 O pulmão foliáceo é composto de varias lamelas, por onde o ar passa através da abertura do espiráculo. Ele não se estende muito para o interior do corpo, e precisam receber sangue circulante suficiente para garantir a distribuição de oxigênio para o corpo, por isso possuem várias lamelas, que oferecem uma ampla superfície entre elas e o fluido circulatório Esses tipos de órgãos (brânquia e pulmão foliáceo) são primitivos dentro de aracnídeos. Muitos deles perderam esses órgãos foliáceos, que foram substituídos por outro tipo de órgão respiratório, as traqueias. A difusão de ar feita pela traqueia é passiva. Diferente do pulmão, as traqueias não estão localizadas ventralmente. A troca de gases se da no próprio pulmão e chega aos tecidos através de um aparelho circulatório. O pulmão ou a brânquia é um órgão respiratório localizado e que exige a presença de um sistema circulatório para transportar os gases. Na traqueia já não existe sistema circulatório, pois ela é uma tubulação interna que, ao mesmo tempo em que captura, faz o transporte dos gases, fazendo o papel de sistema circulatório, não sendo mais um sistema respiratório localizado no corpo e sim distribuído por ele. Portanto o pulmão e o sistema circulatório estão intimamente associados, tendo um relacionamento direto. A traqueia já possui um relacionamento inverso. Quando o animal possui traqueia, o sistema circulatório vai ser pouco desenvolvido, tendo uma diminuição no poder de bombeamento do coração e no tamanho das veias. Quanto mais desenvolvido o sistema circulatório menos desenvolvido é o sistema traqueal. Excreção As principais estruturas são as glândulas coxais e túbulos de Malpighi. Alguns aracnídeos ainda têm glândulas coxais (aranhas, escorpiões, palpigrades), elas estão no prossoma e se abre na coxa de alguma perna locomotora. Os túbulos de Malpighi originam-se na região posterior do mesênteron. Acumulam produtos nitrogenados e liberam na luz do trato digestivo, para eliminar junto com as fezes. A ação dos túbulos de Malpighi é completada pelas glândulas coxais. A principal excreta é a guanina, embora ácido úrico também ocorra. Por terem baixa toxicidade podem ser armazenados e liberados semi-sólidos, poupando água. Sistema nervoso e órgãos dos sentidos A forma externa do corpo está refletida na estrutura do sistema nervoso. O gânglio cerebral, ou cérebro, inclui o protocérebro e o tritocérebro; que contribuem com conectivos circum-entíricos que se unem na região ventral a uma massa de gânglios. O protocérebro dá origem nervos dos olhos e o tritocérebro às quelíceras. Os aracnídeos possuem órgãos sensoriais bem desenvolvidos. Proprioreceptores ocorrem nas pernas locomotoras e pedipalpos de todos os chelicerados. A quimiorecepção envolve detecção de líquidos e gases. Gosto (quimiorecepção de contato) e cheiro (à distância). O olfato tem importância na localização de presas e no acasalamento de algumas. A maior parte dos aracnídeos apresenta algum tipo de fotorreceptor, mas algumas espécies de alguns grupos são cegas. (Shizomida, Palpigradi, Ricinulei, Pseudoscopiones e Acari). As aranhas possuem olhos rabdoméricos com uma única lente, mas as unidades sensoriais de cada um são ocelos simples. Os olhos medianos e anteriores (principais) apresentam as porções sensíveis à luz das células sensoriais em direção à lente. Os olhos secundários são invertidos, Vivian Rocha 23 receptores de luz voltados para longe da lente. Esses olhos secundários contêm um revestimento, o tapete refletor, que serve para coletar e concentrar a luz em condições de fraca iluminação. Os olhos dos escorpiões são do tipo direto, eles vão depender mais da mecanorrecepção e da quimiorecepção que dois estímulos visuais. Reprodução São dioicos. Apresentam comportamentos complexos de acasalamento para garantir a fertilização. A liberação direta de gametas no ambiente não ocorre, a fertilização ocorre internamente ou quando os ovos deixam o corpo das fêmeas. O desenvolvimento é direto. Muitos embriões são protegidos no ovo ou casulo, ou recebem cuidados dentro o sobre o corpo da fêmea. Escorpiões carregam os juvenis durante um tempo, é um cuidado parental. Obs.: Abertura genital no oitavo segmento; Sinapomorfia (Chelicerata: Xiphosura e Arachinida): Escudo dorsal no prossoma; Primeiro ou segundo segmento do opistossoma transformado em um somito genital. Ordem Eurypterida São fosseis que eram colocados junto com Xiphosura em um grupo chamado de Merostomata. É um grupo totalmente fóssil. O prossoma é coberto por uma carapaça onde encontramos um par de olhos compostos laterais e na região mediana com um par de olhos simples. Ventralmente possui um par de quelíceras, um par de pedipalpos e quatro pares de pernas (6 apêndices). Mesossoma com sete segmentos um pouco mais largos, metassoma com cinco segmentos mais estreitos e um espinho caudal. Os estudiosos passaram a assumir que Eurypterida, que antes era considerado um grupo irmão de Xiphosura formando Merostomata na realidade esta mais próximo dos aracnídeos do que do Xiphosura. Então consideramos Eurypterida como um grupo irmão de Arachnida por ter o formato do corpo muito parecido. A linhagem Chelicerata vai ser Xiphosura, Eurypterida e Arachnida. Ordem Xiphosura O corpo dele é dividido em opistossoma e prossoma. O prossoma é coberto por uma carapaça dorsal que possui a margem latero-anterior arredondada e projeções latero-posteriores. A carapaça tem forma de ferradura, por isso o nome vulgar que ele recebe nos EUA de caranguejo ferradura. Nessa carapaça encontramos duas depressões formando dois sulcos longitudinais mais centrais, dando um aspecto trilobado (que vimos em Trilobita). Vamos encontrar três cristas (em função dos dois sulcos). Do lado externo da lateral de cada crista encontramos um olho composto e mais anteriormente do lado da crista mediana teremos um par de olhos simples. O opistossoma Vivian Rocha 24 apresenta uma carapaça dorsal com formato pentagonal e em sua margem latero-posterior encontramos seis espinhos moveis e posteriormente um espinho caudal. Na parte ventral encontramos um par de quelíceras queladas, um par de pedipalpos que são quelados no individuo jovem ou na fêmea, no macho e adulto essa quela desaparece e a ponta do apêndice assume a forma de gancho que ele utiliza para enganchar na carapaça de fêmea durante a época de reprodução. Depois quatro pares de pernas queladas. Na base dos pedipalpos e ate o terceiro par de pernas vamos encontrar uma projeção cheia de espinhos chamada de gnatobase. O quarto par de pernas que é diferenciado, na base existe um flabelo que ajuda na limpeza das brânquias. No antepenúltimo articulo da perna eles apresentam projeções foliáceas, que aumentam a área da perna, isso é utilizado para deslocar sedimento. Depois desse quarto par de pernas vamos encontrar um par de apêndices que é chamado de quilária (isso no prossoma) e corresponde ao primeiro segmento do opistossoma que migrou para o prossoma. Depois há um par de apêndices modificados parecidos com laminas, esse apêndice vai estar fusionado ao apêndice do outro lado, que são apêndices opistossomiais.No caso de Xiphosura as gônadas se abrem por de trás do primeiro apêndice opistossomial (entre o primeiro e o segundo) que é chamado de opérculo genital e os demais são os opérculos branquiais (em numero de cinco). O primeiro é o opérculo genital e os outros cinco são opérculos branquiais. Os opérculos branquiais são assim chamados porque em suas bases se encontram as brânquias, na base desse apêndice vão existir varias lamelas. A boca se abre entre as quelíceras e o ânus se abre antes do espinho caudal. Alimentação e digestão Eles se alimentam de matéria orgânica de origem animal e de pequenos invertebrados, esse alimento é colocado entre as gnatobases onde ele será macerado e então é direcionado para a boca. O tubo digestivo é relativamente simples sem nenhuma especialização. Nesse tubo digestivo existe uma parte do esôfago que é bem muscularizada que é a moela que vai macerar mais esse alimento. O que o animal achar que e partícula alimentar ele engole e o que ele achar que não é, será regurgitado. Vivian Rocha 25 Sistema Nervoso O sistema nervoso é extremamente condensado no prossoma, todos os gânglios (protocérebro e tritocérebro) do prossoma estão fusionados com o cérebro e todos os gânglios subesofágicos estão concentrados em uma massa ganglionar envolta do tubo digestivo, dessa massa ganglionar parte o cordão nervoso ventral (que é resultado da fusão dos dois cordões) e vamos encontrar uma massa ganglionar que também é resultado dessa fusão e três gânglios no opistossoma. Respiração A respiração é branquial e por essas brânquias foliáceas passam vasos branquiais que captam oxigênio e chegam ate um vaso dorsal pulsante e então é distribuído caindo em um sistema circulatório aberto (hemocele). Eles possuem hemocianina por isso o sangue (hemolinfa) deles tem uma tonalidade azul. Sistema Excretor O sistema excretor é formado por uma glândula prossomal, que na realidade são quatro unidades excretoras de cada lado e que se fusionam em funil coletor prossomal. Desse funil coletor parte um nefridioduto bem enovelado que se abre na base de uma das pernas, essa estrutura também possui função de osmoregulação. Reprodução Na época da reprodução esses animais chegam ate a praia o macho sobe na fêmea utilizando os pedipalpos enganchando na borda da carapaça ficando em cima dela. A fêmea vai cavar um buraco liberar óvulos (gametas) e nesse momento o macho começa a liberar os espermatozóides, ocorre à fertilização e isso tudo é enterrado. Desses óvulos que ficam enterrados emerge uma larva trilobita com o corpo dividido prossoma e opistossoma, o prossoma já possui aquela margem lateral bem arredonda, mas ainda não há as projeções latero-posteriores, ela possui olhos laterais que mais tarde vão virar os olhos compostos e olhos medianos geram os olhos simples. No opistossoma ele ainda não é muito pentagonal ele é mais circular, mais já é possível visualizar os espinhos moveis e o espinho caudal é muito pequeno. Ventralmente já se vê quelícera, pedipalpo, os quatro pares de pernas prossomiais e a quilária. Então os apêndices prossomiais já estão todos definidos nessa larva, no opistossoma somente o primeiro. À medida que esta larva vai crescendo ele vai ganhando os outros apêndices opistossomiais. Obs.: A fêmea vai ter um par de pedipalpos quelados e o macho vai ter um pedipalpo em forma de gancho. Subclasse Arachnida Diagnose de Aracnídeos (apomorfias) Margem pleural da carapaça reduzida; Boca dirigida antero-ventralmente em posição mais anterior; Órgãos lamelares respiratórios internos; Presença de fendas sensoriais; Espermatozóides com axonema enrolado; Túbulos de Malpighi derivados do endoderma; Olhos laterais compostos reduzidos, apenas olhos laterais simples; Vivian Rocha 26 Digestão externa; Divisão do corpo Utilizando um escorpião como modelo inicial, a divisão do corpo é feita em prossoma e opistossoma. A carapaça única, quatro pares de pernas, um par de olhos medianos (homólogos aos do Límullus), três olhos laterais homólogos aos olhos compostos. O opistossoma é divido em duas partes o mesossoma que tem tergitos dorsalmente e externitos ventralmente separados por uma pleura, uma membrana lateral, com cinco anéis quitinosos formando o metassoma e no final um aguilhão, uma estrutura articulada e que faz parte da estrutura do último anel do metassoma (pós- anal), de origem segmentar. O espinho caudal de Xiphosura e Eurypterida se transforma no aguilhão em escorpiões e no flagelo em alguns aracnídeos. Palpígrades tem o metassoma de três anéis, em vez do aguilhão, ele tem um órgão sensorial chamado flagelo (o flagelo é homólogo ao aguilhão, ambos tem mesma origem). Em outros aracnídeos não existe nem a presença de flagelo (aranha e opilião não possuem flagelo). Os escorpiões são os únicos aracnídeos que retém o metassoma tão grande, com o mesmo número de cinco segmentos, os demais aracnídeos vão possuir três, um ou nenhum metassoma (o metassoma desaparece, se funde ao mesossoma). Dentro dos aracnídeos a uma tendência de diminuição do tamanho do opistossoma e uma contração dos órgãos internos que se fusionam bastante Nas aranhas o metassoma possui apenas um segmento, que é o tubérculo anal que forma o ânus. Em Opiliones e ácaros esse anel desaparece completamente. Obs.: Esterno - fusão de esternitos; Metaesterno - segmento do opistossoma que migrou. Alimentação A maioria dos aracnídeos são predadores, mas existem exceções, algumas aranhas podem se alimentar de néctar, alguns Opiliones podem comer frutas maduras. Os ácaros primitivamente são predadores, algumas espécies são xifópagos (parasitas de plantas), ectoparasitas ou endoparasitas de outros animais. Alguns se alimentam de fungos e matéria orgânica em decomposição. A estratégia padrão dos aracnídeos para captura de alimento é a emboscada, mas existem exceções como a papa mosca que caça ativamente, tendo gasto energético maior, a aranha-lobo e Opiliones diurnos são bons exemplos. Por serem caçadores de emboscada, possuem uma taxa metabólica baixa, são animais que podem ficar meses sem se alimentar, tendo uma capacidade enorme de armazenar nutrientes. Digestão São carnívoros e apenas o material líquido entra na boca. A digestão começa a cavidade pré- oral, que não é parte do trato digestivo. As enzimas do trato digestivo médio que se “movem” para a boca. Em cada aracnídeo a câmara pré-bucal é formada de maneira diferente, mostrando que ela surgiu de maneira independente nos grupo. O animal precisa bombear, através de uma faringe Vivian Rocha 27 aspiratória ou sugadora (todo aracnídeo possui uma faringe aspiratória ou sugadora). Essa faringe é modificada com músculos que dilatam ou contraem a abertura da faringe fazendo a sucção. Nos Amblypygi e nas aranhas (é um das coisas que aproximam esses dois grupos) há uma segunda bomba aspiratória, ou seja, o “aspirador” deles tem uma potencia muito maior do que a dos demais animais. A área de absorção e de reserva dos nutrientes é o intestino médio, que nos aracnídeos é cheio de projeções laterais chamadas de cecos intestinais. Alguns ácaros possuem um sistema digestivo incompleto, pois não possuem ânus. Excreção Alem das glândulas coxais e dos túbulos de Malpighi muitos aracnídeos possuem os chamados guaninofilos, células que armazenam guanina que é um derivado nitrogenado da ureia, que possui uma vantagem em relação à ureia e a amônia: ela utiliza menos água, sendo quase insolúvel. A guanina é produzida como subproduto da digestão, ela atravessa
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