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Prof: Uedson Pereira Jacobina Sistemática e Evolução de "Peixes Ósseos" Atuais e Extintos REVISANDO CONCEITOS Peixes cartilaginosos Quimeras Raias Tubarões Sistemática e Evolução de "Peixes Ósseos" Atuais e Extintos Grupo parafilético Grupo parafilético pela exclusão dos Tetrapoda (“peixes” terrestres) “Peixes Ósseos”= Osteichthyes Acantódeos Osteichthyes: “ Peixes Ósseos” Placodermes Ostracodermes Acreditavam que eram os únicos com esqueletos ósseos Osteichthyes: “ Peixes Ósseos” Contém 96% dos peixes e todos os tetrápodes Actinopterygii e Sarcopterygii amplamente irradiados no meio do Devoniano (~400 Ma) Irradiação dos peixes ósseos Bexiga natatória Opérculo Boca Câmara Branquial Fundamental na evolução Meio adicional das trocas gasosas e flutuação correta Redução na armadura óssea Aumento da capacidade respiratória Aperfeiçoamento na apreensão de alimento A ERA DOS PEIXES Origem- Siluriano Osteichthyes: “ Peixes Ósseos” 440 Milhões de Anos Atrás Marcado por um processo de revitalização de fauna e flora “Osteichthyes” Dois grupos: “Sarcopterygii” (peixes de nadadeiras lobadas): grupo parafilético pela exclusão dos Tetrapoda (“peixes” terrestres); Actinopterygii (peixes de nadadeiras raiadas) Tecido ósseo endocondral (cartilagem substituída por osso) Nadadeiras raiadas (raios dérmicos longos); Respiração branquial com opérculo; Nadadeira caudal heterocerca (“primitiva”) ou homocerca; Escamas ganoides, cicloides e ctenóides, ausente; Actinopterygii Parte óssea da escama Glândula Mucosa Epiderme Divididos em dois grupos: Actinopterygii Chondrostei Palaeonisciformes † Polypteriformes? Bichires Chondrostei Neopterygii (Acipenseriformes) Esturjões “Chondrostei” (peixes com características basais) Esqueleto cartilaginoso; Caudal heterocerca; Actinopterygii Escamas ganóides (cobertas por esmalte) pesadas “Chondrostei” ( Paleonisciformes †) Floresceram Paleozóico tardio (540 – 251 Ma); Pequeno porte, olhos grandes, caudal heterocerca; Dorsal única; Mudanças nas mandíbulas (diversificação alimentar) e nadadeiras (aumento de mobilidade); Superioridade ecológica? Actinopterygii “Chondrostei” Polypteriformes = muitas nadadeiras Grupo mais basal dos actinoperigios Bichirs 16 espécies : predadores de pântanos da África, até 1,2 m Posição taxonômica incerta; Nadadeiras parecem lobadas; Presença de espiráculo; Escamas ganóides; Actinopterygii Polypterus ansorgii “Chondrostei” Esturjões (Acipenseriformes) Rios, lagos e costas litorâneas subtropicais, temperadas e subárticas do Hemisfério Norte; 1 família, 25 spp; Quatro barbilhões, caudal heterocerca e sem osso endocondral; Predadores bentônicos, desova na água doce; Actinopterygii Huso huso Você sabe o que é caviar? Actinopterygii “Chondrostei” Huso huso “Beluga” (8,6 m e 1300 Kg) 118 anos Represas, perda de habitat e sobreexploração: ovas (caviar), maturação longa (5-30 anos), 1,6 milhões de ovos, mais caros 20.000€ e 40.000€/kg Actinopterygii “Chondrostei” Acipenseriformes (Peixes-espátula) EUA e China; Esqueleto cartilaginoso (exceto crânio); Corpo sem escamas; Zooplactônicos ou pequenos peixes; Ameaças similares ao esturjão (ovas e carne); Actinopterygii Polyodon spathula ( EUA) Psephurus gladius (China) Neopterygii Três grupos: Gars (Lepisosteiformes) Amias (Amiiformes) Teleostei Actinopterygii Neopterígios basais Neopterygii Os neopterígios basais (constituem a segunda irradiação de peixes da Era Mesozóica 251 a 65 Ma); Principais adaptações: Fusão das placas faríngeas; Aumento da força sucção do aparato mandibular; Aumento do volume da câmara orobranquial; Actinopterygii Actinopterygii “Neopterygii” basais Gars (Lepisosteiformes) e âmias (Amiiformes): 1 gênero cada (Lepisosteus e Amia); Distribuídos América do Norte, Central e Cuba; Capacidade de ingerir ar (bexiga natatória vascularizada); Neopterygii Gars (Lepisosteiformes): 7 spp; Predadores de tocaia de médio e grande porte (1 a 4 m); Águas temperadas e estuários (anóxicas); Esqueleto ossificado, escamas ganóides; Actinopterygii Neopterygii Âmias (Amiiformes): Amia calva; Mesmas áreas dos gars; Maxilas modificadas para sucção; Predadores ativos ( 0,5 a 1 m) ; Escamas ciclóides finas; Nadadeira dorsal para natação; Actinopterygii Neopterygii derivados: Teleostei Maior diversificação no Cenozóico Actinopterygii Neopterygii derivados: Teleostei Radiação na Era Cenozóica (65 Ma - hoje): especializações locomotoras e alimentares; Origem no mar, e radiação para água doce; Mais de 27.000 spp em quase todos os nichos aquáticos, algumas saem da água; 480 famílias e 60 Ordens Actinopterygii Salan , 2014 Duplicação do Genoma Neopterygii derivados: Teleostei Principais adaptações: maior mobilidade dos elementos crânianos: protrusão mandibular (evolução independente); Direciona a abertura da boca sem modificar a posição do corpo: maior eficiência na fuga; Aumento da velocidade do bote (40 a 90%); Actinopterygii Evolução do endoesqueleto Neopterygii derivados: Teleostei Principais características Plasticidade de formas e especializações alimentares Peixe borboleta Agulhão Peixe espada Peixe lua Sargo Neopterygii derivados: Teleostei Maior desenvolvimento das placas faríngeas (mobilidade e especializações); Extração de nutrientes mais eficiente: Alimentos mais duros e herbivoria (Cypriniformes e Siluriformes) Actinopterygii Neopterygii derivados: Teleostei Principais adaptações: especializações das nadadeiras: Nadadeira caudal homocerca: símétrica e flexível; Bexiga natatória: liberação das nadadeiras pares; Diversificação (forma, tamanho e posição): especializações para corte, produção de sons, locomoção e voo; Actinopterygii Heterocerca Dificerca Homocerca Neopterygii derivados: Teleostei Principais adaptações: especializações das nadadeiras: Mudanças na posição e uso das nadadeiras dorsais: de única e rígida (estabilidade) para duas (espinho e raios), coloridas e móveis ; Corte, proteção (veneno), natação, camuflagem e fixação; Actinopterygii Neopterygii derivados: Teleostei Posição e função das nadadeiras pares; Peitorais: base horizontal e posição ventral para base vertical e posição lateral; Pélvicas: posição abdominal para toráxica ou jugular (proteção) ; Estabilização e manobrabilidade; Actinopterygii Neopterygii derivados: Teleostei atuais Quatro linhagens principais: Osteoglossomorpha Elopomorpha “Otocephalomorpha” Euteleostei Escamas ciclóides ou ctenóides (leves e flexíveis) Actinopterygii Neopterygii derivados: Teleostei atuais Osteoglossomorpha (língua óssea): ~ 220 spp em águas doces tropicais; Aruanãs, pirarucus e peixes elefantes; Arapaima: maior peixe estritamente de água doce (3 m); Mormyridae: descargas elétricas (comunicação); Actinopterygii Neopterygii derivados: Teleostei atuais Elopomorpha: ~ 800 spp; Tarpões, enguias e ubaranas; Larva leptocéfala (cabeça pequena): longo tempo e ampla dispersão; Actinopterygii Neopterygii derivados: Teleostei atuais “Otocephalomorpha” (= Clupeomorpha + Ostariophysi) Clupeomorpha Arenques, sardinhas, anchovas; Cerca de 360 spp; Alimentação planctônica (aparato branquial filtrador); Maioria marinha, vivem em cardumes e possuem grande importância comercial; Actinopterygii Neopterygii derivados: Teleostei atuais Ostariophysi Cerca de 8.000 spp; Espinhos nas nadadeiras, comunicação olfativa (alarme), ossos que conectam com a bexiga natatória (aparelho de Weber); Characiformes (piabas, piranhas, traíras), Siluriformes (bagres e cascudos), Gymnotiformes (peixes-elétricos), e Cypriniformes (carpas); Actinopterygii Neopterygii derivados: Teleostei atuais Euteleostei Todos os demais peixes Podem ser agrupados em: Protacanthopterygii (salmões, trutas, lúcio) importância comercial e pesca Paracanthopterygii (bacalhau, peixe-sapo): maxilas móveis e espinhos moles Acanthopterygii (peixes com espinhos) barrigudinhos, peixes- anuais, peixes-voadores; Actinopterygii Neopterygii derivados: Teleostei atuais Euteleostei Especializações alimentares e ecológicas Ocupação de diferentes extratos na coluna d’água e diferentes profundidades Actinopterygii Neopterygii derivados: Teleostei atuais Euteleostei Diversidade de formas reprodutivas, algumas com acentuado dimorfismo sexual Cuidado parental Oviparidade e viviparidade Hermafroditismo em vários graus Actinopterygii A Conquista do Ambiente Terrestre “Osteichthyes” Dois grupos: “Sarcopterygii” (peixes de nadadeiras lobadas): grupo parafilético pela exclusão dos Tetrapoda (“peixes” terrestres); Actinopterygii (peixes de nadadeiras raiadas) Tecido ósseo endocôndral (cartilagem substituída por osso) “Sarcopterygii” Peixes de nadadeiras lobadas; Celacantos, peixes pulmonados e tetrápodes; Quatro linhagens: Coelacanthimorpha ( Actinistia) 2 espécies Dipnoi ( peixes pulmonados) 6 espécies três gêneros “Osteolepimorpha” † Tetrapoda Sarcopterygii Peixes de nadadeiras lobadas Sarcopterygii Coelacanthimorpha (Acnistia) Extintos desde o Cretáceo (65 Ma)? Sarcopterygii A DESCOBERTA Latimeria chalumnae 1938 L. menadoensis 1999 2m de comprimento 80kg Fecundação interna 260 a 300m profundidade Dipnoi (= duas respirações) Sarcopterygii 6 espécies e três gêneros Primeiras espécies marinhas ( 2 nadadeiras dorsais e caudal heterocerca); Atual dorsal e anal fusionadas com a caudal (dificerca); Atingem até 1,5 m; Estivação Sarcopterigios e a conquista do ambiente terrestre Fuga de predadores e competidores A Conquista do ambiente terrestre: Hipóteses e consequências Devoniano Fortes estiagens Aquecimento e baixo O2 A hipótese de Alfred Romer Devoniano Agregações de formas jovens e migração Contato direto com o meio terrestre Exploração de um novo nicho Actinopterigio basal Polypterus senegalus Nature 27 agosto 2014 Locomoção em ambientes estressantes Mudança de comportamento; Aprendeu a andar de forma mais eficaz em terra; Mudanças nos músculos e estruturas ósseas; Reflete o que deve ter ocorrido quando os peixes andaram a primeira vez Tetrapoda Sarcopterygii Ichthyostega Primeiros Tetrápodes: 360 milhões de anos Fosseis (1938) - Groelândia Mais aquáticos que terrestres Presença de brânquias Nadadeiras Caudal Acanthostega Membros locomotores; Dígitos claramente distintos; Membros muito frágeis; Tetrapoda Sarcopterygii Eusthenopteron Sarcopterygii Panderichthyes Ostelepiformes: Basal Peixes cilíndricos Escamas espessas Dentes labirintodontes indicam relação aos tetrápodes primitivos Elpistotegidae: Derivado Olhos no topo Ausência de nadadeiras dorsal e anal Redução da caudal Predadores de águas rasas Achatamento progressivo da cabeça e alongamento do focinho Aumento da capacidade olfativa (odores transmitidos através do ar) Origem dos tetrápodes Modificações das cinturas; Redução do n° de dígitos; ombro ligado ao crânio ombro ligado ao crânio quadril separado espinha dorsal ombro separado do crânio quadril anexado a espinha dorsal O elo perdido!! Tiktaalik rosae (375 Ma) descoberto no Ártico em 2005 (Daeschler et al 2006); Sarcopterygii Tetrapoda: Tiktaalik rosae (375 Ma): entre peixes e tetrápodes; “Elo perdido”: Panderichthys (385Ma) e Acantho e Ichthyostega (365 Ma); Olhos dorsais, brânquias, escamas, e nadadeiras ; Pulso flexível para apoiar o corpo; Pescoço móvel (elevação da cabeça para respirar); Sarcopterygii Sarcopterygii Tetrapoda Transição bem documentada entre formas aquáticas para semi-terrestres; Relações filogenéticas entre peixes e tetrápodes; Similar ao Archaeopteryx para os répteis e aves A TRANSIÇÃO PARA A VIDA TERRESTRE Pescoço; Nadadeiras medianas perderam função; Nadadeiras pares transformaram em membros; As cinturas prenderam com maior firmeza; Pulmões substitui as brânquias; Glândulas orais umedecidas; Modificações da pele contra dessecação; Modificação de olhos, ouvidos e nariz; Por hoje é só galera!!!
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