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58 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 Unidade II Unidade II 5 REPRODUÇÃO NOS INVERTEBRADOS 5.1 Poríferos (esponjas de água salgada e de água doce) Os poríferos apresentam reprodução assexuada por brotamento e reprodução sexuada. A maioria das espécies é monoica (hermafroditas). Logo, há também espécies dioicas. São os amebócitos que originam as células gaméticas masculinas e femininas. Predomina neste filo a fecundação interna. A célula gamética masculina, ao penetrar na cavidade da esponja (espongiocele), une‑se a um tipo celular denominado de coanócito. Após a adesão, o coanócito se transforma em amebócito, que transfere o núcleo do espermatozoide até a célula gamética feminina (aqui denominada de óvulo). Ocorrida a fecundação interna, surge o ovo ou zigoto (célula diplóide) que, após sucessivas mitoses, origina uma blástula. Quando a blástula é flagelada, ela se liberta, passando pelo ósculo, e irá se fixar num determinado substrato, podendo originar um organismo semelhante ao que lhe deu origem. Nesses casos, afirma‑se que o desenvolvimento foi direto (forma‑se um organismo jovem semelhante ao adulto). Em outras espécies de esponjas, afirma‑se que o desenvolvimento foi indireto, pois a blástula origina uma forma embriológica bem diferente e denominada de larva. Nos poríferos, dependendo da espécie, a larva é denominada de anfiblástula e de parenquímula. Portanto, pode‑se afirmar que ocorre metamorfose em algumas espécies de poríferos. Figura 31 – Porifera 59 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 EMBRIOLOGIA 5.2 Cnidários (hidras, águas‑vivas, anêmonas do mar e corais) Os cnidários apresentam forma corporal de pólipo (cilíndrica) e de medusa (umbelífera – guarda‑chuva aberto sem cabo). Geralmente os pólipos são fixos (sésseis), enquanto as medusas são de vida livre. Possuem reprodução assexuada e sexuada. Certas espécies de hidras e de corais possuem reprodução por brotamento, formando novos organismos e/ou colônias. Muitas formas de pólipos reproduzem‑se de maneira assexuada, formando estruturas aproximadamente esféricas denominadas de éfiras ou efírulas. Quando se desprendem do pólipo, constituem as medusas. Esse processo é denominado de estrobilização. Em relação à reprodução sexuada, nos cnidários há espécies monoicas (hermafroditas) e dioicas (de sexos separados). Células gaméticas originam‑se de células intersticiais (não existe gônada verdadeira). A fecundação em algumas espécies é externa e em outras é interna. O desenvolvimento pode ser direto, como nas hidras, e indireto, como em outras espécies de hidrozoários e de cifozoários, apresentando nestes a metagênese (alternância de gerações, isto é, reprodução assexuada na forma pólipo e reprodução sexuada na forma medusa). Algumas espécies de medusas liberam seus óvulos na água, já outras retêm seus óvulos – portanto, há fecundação externa e interna. Após a formação do ovo ou zigoto e das primeiras fases da embriogênese, forma‑se a larva plânula ciliada, que futuramente originará um pólipo. Após o crescimento e desenvolvimento desse pólipo, ele dará origem novamente a formas medusoides. Nenhum tipo de coral (antozoário) possui forma medusoide. Gametas são originários da forma pólipo. A fecundação pode ser interna e externa, dependendo da espécie. O zigoto, após as fases iniciais do desenvolvimento, gera a larva plânula, que sempre originará um pólipo sexuado. Adultos apresentam simetria radial e são diblásticos. Medusas adultas Ovo Plânula Éfira Estrobilização Scyphistoma Figura 32 – Reprodução sexuada 60 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 Unidade II Regeneração Brotamento Figura 33 – Reprodução assexuada Lembrete Metagênese é o mesmo que alternância de gerações. Ocorre em animais e também nos vegetais. Num determinado momento, o ciclo é sexuado e, no outro, o ciclo é assexuado. Os organismos apresentam aspectos distintos nesses ciclos. Nos cnidários, a fase sexuada é representada pelas medusas (livres) e a assexuada pelos pólipos (sésseis). 5.3 Platelmintos e nematelmintos Os platelmintos são vermes achatados. São exemplos: planária, Fasciola, Schistosoma e tênias (solitárias). Os nematelmintos são os vermes cilíndricos. São exemplos: Ascaris (lombrigas), Ancylostoma, Trichinella, Wuchereria e Enterobius. As planarias apresentam reprodução assexuada (por regeneração/ por fragmentação do corpo) quando sofrem traumas ambientais. Seu desenvolvimento é direto: não há fases larvais, ou seja, não há metamorfose. As fêmeas apresentam ovários, oviduto, glândulas vitelínicas produtoras de vitelo (nutre o embrião em desenvolvimento), vagina e átrio genital. Já os machos possuem testículos, tubos, ductos deferentes, pênis e átrio genital. Há cópula com penetração do pênis no átrio, liberação dos gametas masculinos e consequente fecundação interna. O zigoto se alimenta do vitelo. Surge um casulo interno, que será expelido para o meio ambiente (meio aquático), fixando‑se num determinado substrato, originando posteriormente uma nova planária. Em relação aos outros representantes platelmintos, pode‑se afirmar que: • espécies parasitas se alternam em fase de reprodução assexuada e fase de reprodução sexuada; • espécies parasitas precisam de mais de um hospedeiro para completar o ciclo reprodutivo; 61 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 EMBRIOLOGIA • espécies parasitas que usam apenas um único hospedeiro são as monogenéticas – gênero Gyrodactylus, enquanto as que utilizam dois hospedeiros diferentes são denominadas de digenéticas – gênero Schistosoma e gênero Taenia. Denomina‑se hospedeiro intermediário o indivíduo que hospeda o verme em formação, isto é, durante a fase larval, quando imaturo sexualmente. Já o hospedeiro definitivo é o indivíduo hóspede que abriga o verme sexualmente maduro. O verme causador da esquistossomose é do gênero Schistosoma. Fêmea e macho possuem dimorfismo sexual. Ambos são milimétricos: a fêmea varia entre 10 e 20 mm e o macho entre 6 e 13 mm. O macho possui um sulco no corpo denominado de canal ginecóforo que abriga a fêmea. O gameta penetra pelo orifício genital – nesses vermes não há órgãos copuladores. O ovo produzido mede cerca de 0,15 mm e possui um espinho perfurante. Presentes nas fezes, esses ovos, ao ganharem o meio líquido, eclodem e liberam larvas ciliadas denominadas de miracídios, tendo em média 150 µm de comprimento por 60 µm de largura (um milímetro possui 1.000 µm). A vida de um miracídio pode ser curta, pois, é necessário encontrar neste meio líquido um molusco (gastrópode/caramujo) da família Planorbidea, num espaço de tempo de um dia (24 horas). Caso isto não aconteça, ocorre sua morte. Porém, havendo o encontro com o caramujo, o miracídio transforma‑se em milhares de células germinativas que são denominadas de esporocistos primários, que darão origem posteriormente aos esporocistos secundários com células germinativas, que originaram milhares de cercárias. Ao romper os esporocistos, as cercárias perfuram paredes teciduais do caramujo e ganham o meio aquático, penetrando na pele e/ou em mucosas. As cercárias, ao perderem a cauda, tornam‑se esquistossomos jovens. Presentes no interior de vasos sanguíneos do hospedeiro definitivo, chegam até o fígado onde permanecem na vida adulta realizando a postura de aproximadamente 300 ovos por dia. O verme causador da cisticercose é do gênero Taenia. São organismos monoicos e digenéticos (hermafroditascom dois hospedeiros no ciclo de vida). A tênia (solitária) possui em cada proglótide ovários, glândula de vitelo, glândula da casca, vagina e poro genital, como também testículos, canais deferentes e cirro ou órgão copulador. Neste animal corre autofecundação. Após o encontro das células gaméticas, surgem os ovos com células nutritivas. Agora, cada proglótide repleto de ovos passa a ser denominado de proglótide gravídico, sendo eliminado com as fezes do hospedeiro definitivo. Em cada um desses progótides, há aproximadamente 80.000 ovos. Quando um hospedeiro intermediário ingere algum alimento com esse ovo, ele tem sua casca rompida e libera assim uma larva denominada de oncosfera, que irá se alojar em seus tecidos transformando‑se numa estrutura ovoide com líquido e denominada de cisticerco. Um hospedeiro definitivo, ao ingerir alimento com cisticerco, adquire cisticercose (teníase), originando no interior do intestino um novo organismo, uma nova solitária. O verme causador da ascaridíase ou ascaridiose é do gênero Ascaris, popularmente denominado de lombriga. A maior quantidade de espécies de vermes cilíndricos é dioica e com dimorfismo sexual. Em relação ao Ascaris lumbricoides (lombriga), pode‑se afirmar que os machos apresentam um testículo, 62 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 Unidade II um ducto deferente, vesícula seminal e cloaca com espinhos/espículas para se prender na fêmea durante a cópula; já as fêmeas apresentam dois ovários, dois ovidutos, dois úteros, uma vagina e poro genital. Estima‑se que cada fêmea de lombriga realiza a postura diária de 200.000 ovos. Ao eclodir, cada ovo produz uma larva com 0,2mm. Adultos de platelmintos apresentam simetria bilateral, são triblásticos e acelomados. Olho Intestino ramificadoBoca Faringe Abertura da faringe Desenho esquemático Fotografia Figura 34 – Planária Capacidade de regeneração Figura 35 – Capacidade de regeneração da planária Figura 36 – Platyhelminthe (solitária) 63 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 EMBRIOLOGIA Observação Vermes são organismos desprovidos de apêndices. Solitárias e planárias são organismos vermiformes. Embriologicamente, os platelmintos são acelomados, pois o mesoderma não realizou processos de divisão e os três folhetos embrionários permaneceram unidos. O ectoderma, mais externamente, e o endoderma, mais internamente, revestem o intestino, e entre esses dois folhetos encontra‑se o mesoderma. 5.4 Moluscos (ostras, mexilhões, caramujos, lesmas, caracóis, lulas e polvos) Os moluscos possuem reprodução assexuada e sexuada e o desenvolvimento pode ser direto (sem metamorfose) e indireto (com metamorfose – com fases larvais). Os Chiton (poliplacóforos), a maioria dos bivalves e alguns gastrópodes são dioicos com fecundação externa. Forma‑se, assim, um ovo ou zigoto, que dará origem a uma larva ciliada denominada de trocófora (é muito dinâmica). Em certas espécies dos moluscos citados, dessa larva ciliada já surge o organismo adulto. Porém, em outras espécies desses moluscos, a larva trocófora sofre metamorfose e origina outra larva denominada de véliger. Na maioria dos gastrópodes, ocorre a situação monoica (possui gônada hermafrodita produtora de gametas masculinos e gametas femininos). Tal gônada é denominada de ovoteste. Ocorre cópula nos animais sexualmente maduros, com penetração do pênis no poro genital. Espermatozoides são armazenados temporariamente em receptáculos seminais enquanto os óvulos amadurecem. Ocorrendo a fecundação, cada ovo formado é envolvido por uma capa gelatinosa. Após a ovipostura, de cada ovo surge um molusco. Durante o processo da embriogênese dos gastrópodes, ocorre uma torsão de 180º da massa visceral e do manto em relação ao pré‑músculos, promovendo a localização do ânus na região anterior do corpo, acima da cabeça e da boca. O ânus surgiu do lado oposto ao do blastóporo que originou a boca. Os moluscos são, portanto, organismos protostômios. Os cefalópodes (polvo, lula, sépia, argonauta e nautilus) são dioicos. Machos introduzem seus espermatozoides com um tentáculo num receptáculo da fêmea, realizando, portanto, uma fecundação interna. Após a formação do ovo ou zigoto, ele é envolto por uma capa gelatinosa e expelido no meio marinho em locais propícios. Nessa classe de molusco (cefalópodes) não ocorre metamorfose. 64 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 Unidade II Figura 37 – Reprodução em moluscos gastrópodas 5.5 Anelídeos (poliquetos, minhocas e sanguessugas) Os anelídeos possuem reprodução sexuada. Poliquetos são dioicos e apresentam fecundação externa e desenvolvimento indireto (há metamorfose com larva trocófora). Minhocas e sanguessugas são organismos monoicos com desenvolvimento direto (sem metamorfose). Na minhoca, os segmentos 6, 7 e 8 possuem orifícios genitais (receptáculos seminais) que são receptores de espermatozoides. Durante a cópula, portanto, há trocas de espermatozoides. No clitelo, região mais esbranquiçada do corpo de uma minhoca, há, na região ventral do corpo, poros genitais femininos que mantêm contato internamente com ovidutos, e estes, por sua vez, com os ovários. Após a cópula, cada minhoca secreta um casulo mucoso no interior do qual deposita óvulos. Em seguida, contrações musculares impulsionam o casulo em direção aos receptáculos seminais, que eliminam espermatozoides sobre os óvulos no casulo. A fecundação, portanto, ocorre no casulo e fora do organismo da minhoca; conclui‑se que a fecundação é externa. Na minhoca, o desenvolvimento é direto. 65 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 EMBRIOLOGIA Tubo mucoso Cócon Cócon Óvulos Copulação de duas minhocas unidas por cintos mucosos secretados pelo clitelo Trajeto dos espermatozoides através do sulco seminais Tubo e cócon deslocando‑se Figura 38 – Reprodução da minhoca. Note a formação do cócon ou casulo 5.6 Artrópodes (onicóforos) A descrição fundamentada na reprodução para bases de Embriologia envolverá aqui apenas os representantes mais conhecidos. São exemplos: Peripatus; crustáceos (siri e caranguejo); insetos (abelha, mosquito e gafanhoto); quelicerados (aranha, escorpião, carrapato, ácaro, caranguejo‑ferradura e aranha‑do‑mar); quilópodes (centopeias e lacraias); e diplópodes (piolhos‑de‑cobra – embuás). A expressão miriápode engloba sistematicamente os quilópodes e diplópodes. Os crustáceos podem ser monoicos e dioicos. Machos possuem apêndices especializados para realizarem a transferência de espermatozoides aos receptáculos seminais da fêmea nos quais os gametas masculinos ficam armazenados. À medida que os óvulos são eliminados, são fecundados. Os gametas femininos ficam aderidos na região ventral da fêmea – portanto, externamente –; logo, a fecundação é externa. Algumas espécies de crustáceos possuem o desenvolvimento direto, porém, em outras ocorre metamorfose (desenvolvimento indireto, como no camarão: do ovo surge o náuplio, deste surge o protozoea e, posteriormente, temos o misis e os estágios pós‑larva, pré‑adulto/subadulto e adulto). Os aracnídeos são dioicos. O macho, com o uso do apêndice denominado de pedipalpo, introduz os espermatozoides dentro de um invólucro de fios de seda no receptáculo da fêmea, isto é, no poro genital dela. Portanto, a fecundação é interna. Após a fecundação, a fêmea deposita os ovos dentro de um casulo também de fios de seda denominado de ovissaco, que pode ser colocado na teia e/ou depositadonas partes de uma planta. O processo da embriogênese é direto, ou seja, não ocorre fase larval. 66 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 Unidade II Há insetos ovíparos, que colocam os ovos no meio ambiente, e ovovivíparos, que guardam ovos no interior do sistema reprodutor até a eclosão, permitindo a saída de larvas para o meio ambiente – logo, desenvolvimento indireto, em que há metamorfose –, caso de espécies de insetos dípteros. No inseto macho há testículos, ductos deferentes, vesícula seminal, glândulas acessórias, ducto ejaculador e pênis; na fêmea há ovários, oviduto, espermateca (receptáculo seminal), glândula acessória e vagina. Durante a cópula, o pênis introduzido na vagina elimina os espermatozoides que serão armazenados na espermateca. Como os óvulos deverão passar pela espermateca, eles serão fecundados, realizando‑se, assim, a fecundação interna. Em algumas espécies de insetos, a fêmea possui uma estrutura especializada para perfurar objetos (solo, frutos e tecidos de outros animais) e colocar seus ovos (fazer a ovipostura). São denominados insetos ametábolos aqueles que possuem desenvolvimento direto, isto é, após a eclosão do ovo, surge um organismo semelhante ao adulto (exemplo: traça de livro). Já os insetos denominados de metábolos são os que deverão sofrer mudanças morfológicas e estruturais até chegar na forma adulta. Neste grupo de insetos metábolos, há dois sub‑grupos: os hemimetábolos e os holometábolos. Nos insetos hemimetábolos, a cada mudança (muda), o organismo em desenvolvimento se aproxima cada vez mais da morfologia adulta. Como há mais de uma muda, é denominada metamorfose gradual/incompleta (exemplo: gafanhoto). Nos insetos holometábolos, após a eclosão do ovo, surge um organismo com morfologia bem diferente da do adulto – por exemplo, pode não ter olhos, nem asas, nem apêndices. Esse organismo lembra um vermiforme e é denominado de larva. Após sucessivas mudanças (muda), surge um exoesqueleto de quitina, sendo agora denominado de pupa. A partir desse momento, processos de diferenciação celular ocorrem no interior da pupa, tecidos larvais deixam de existir e surgem tecidos adultos e o novo organismo passa a ser denominado de inseto adulto ou imago. Ao romper a cutícula da pupa, surge com forma idêntica a do adulto; portanto, ocorre uma metamorfose total/completa (exemplo, mosca doméstica). Ovo Lagarta Crisálida Imago Figura 39 – Metamorfose: holometábolos Ovo Ninfa Imago Figura 40 – Metamorfose: hemimetábolo 67 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 EMBRIOLOGIA Saiba mais Para conhecer melhor o assunto, leia as obras a seguir: COSTA, C. S.; RIBEIRO, R. M. Invertebrados: manual de aulas práticas. Ribeirão Preto: Holos, 2006. RUPPERT, E. E.; FOX, R. S.; BARNES, R. D. Zoologia dos invertebrados. São Paulo: Roca, 1996. TRIPLEHON, C. A; JOHNSON, N. F. Estudo dos insetos. São Paulo: Cengage Learning, 2011. 5.7 Equinodermas (estrelas‑do‑mar, ouriços‑do‑mar, lírios‑do‑mar, pepinos‑do‑mar e serpentes‑do‑mar) Esses invertebrados marinhos são os únicos deuterostômios. Como os cordados, o blastóporo origina o ânus, e esse animal é dioico. As gônadas desses animais invertebrados variam em forma e número. Assim, as gônodas são cinco nos ouriços, dez nas estrelas‑do‑mar e uma nos pepinos‑do‑mar. Na região dorsal dos ouriços, há uma determinada placa com poros genitais, que elimina os gametas para o meio marinho. Portanto, a fecundação é externa. O desenvolvimento é indireto (vide descrição da embriologia do ouriço‑do‑mar). No processo da metamorfose, ouriços apresentam apenas um estágio larval (larva pluteus), enquanto as estrelas possuem dois estágios larvais (primeiramente, a larva bipinária; posteriormente, a branquiolária). Há processos de regeneração complexos nesses invertebrados; assim, há regenerações de espinhos, pedicelárias e até de braços. Os cordados são classificados em: primeiros cordados, que são aqueles que apresentam uma estrutura de sustentação em alguma fase da vida, a qual é denominada de corda dorsal (notocorda) – como exemplos, temos os protocordados (ascídias e anfioxos) –; ciclostomados, que são os cordados que não apresentam mandíbula ou ágnatas, representados por lampreia e peixe‑bruxa; e, finalmente, os vertebrados, que são os cordados mais evoluídos e complexos, representados pelos peixes cartilaginosos e ósseos, anfíbios, répteis, aves e mamíferos. 6 REPRODUÇÃO EM PROTOCORDADOS Protocordados são organismos desprovidos de crânio e de coluna vertebral. Apresentam, em algum momento da vida, um eixo de sustentação de origem mesodérmica denominado de notocorda (corda dorsal). As espécies de urocordados, as ascídias, podem ter reprodução assexuada por brotamento (logo, formam colônias), enquanto outras espécies possuem reprodução sexuada, sendo a maioria monoica, isto é, hermafrodita. 68 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 Unidade II Os gametas são eliminados dentro de uma cavidade corpórea denominada de átrio, pelo sifão exalante. A fecundação é realizada no meio marinho, sendo, portanto, externa. Do ovo ou zigoto formado, surge a larva, que se assemelha à forma de um girino e é portadora da notocorda, localizada na cauda. Daí a denominação geral para tais organismos de urocordados. Após a fixação larval num substrato marinho, ocorre o processo de metamorfose, no qual a cauda desaparece e o animal torna‑se séssil (fixo no substrato). Posteriormente, cresce e produz novos gametas, e um novo ciclo de vida tem início. Boca Átrio Faringe Estômago Intestino Fendas braquiais da faringe Notocorda Tubo neural dorsal Poro atrial Figura 41 – Desenho esquemático de larva de protocordado tunicado (ascídia). Observe a notocorda na cauda da larva Em relação aos cefalocordados anfioxos, a notocorda estende‑se ao longo do corpo do animal, abaixo do tubo neural e entre os miótomos (porções mesodérmicas que originarão a musculatura). Esses organismos marinhos são dioicos – sendo a reprodução, portanto, sexuada – e não ocorre metamorfose (sem estágio larval). As gônadas (testículos e ovários) não possuem ductos ejaculatórios; os gametas, uma vez produzidos, são eliminados após o rompimento das gônadas maduras na cavidade denominada de átrio, ganhando o meio ambiente através de poro na pele, existente anteriormente ao ânus. A fecundação é externa e do ovo ou zigoto surge um organismo semelhante ao adulto. Veja a embriologia do anfioxo: Cirros Tubo neural dorsal Notocorda Ânus Poro da cavidade atrial Cavidade atrial Fendas brânquias da faringe Músculos segmentares Figura 42 – Desenho esquemático do anfioxo 69 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 EMBRIOLOGIA Polo animal Blastocela Polo vegetal Arquêntero ArquênteroGástrula Blástula Ectoderma Endoderma Região anterior do aniamal onde irá se formar a boca Blastóporo: região que formará o ânus Figura 43 – Anfioxo Placa neural Dobra neural Sulco neural Mesoderma Mesoderma não diferenciado MesodermaMesoderma Ectoderma Ectoderma Endoderma Arquênteron CelomaTubo neural Notocorda Intestino Endoderma Goteira neural Endoderma Figura 44 – Gastrulação em anfioxo (protocordado) Ectoderma epidérmico Ectoderma neural Mesoderma Endoderma Arquênteron Celoma Hipômero Mesômero Epímero Canal neural Figura 45 – Desenho do anfioxo com o saco vitelínico, em corte transversal70 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 Unidade II 6.1 Ciclostomados (lampreias e peixe‑bruxa) Os ciclostomados são animais portadores de órgãos reprodutores masculinos e femininos, sendo, portanto, monoicos. Numa determinada estação do ano, ocorre o amadurecimento de um dos órgãos reprodutores, o masculino ou o feminino. Os ovos produzidos são grandes e em pequeno número. Não ocorre estágio larval, ou seja, não ocorre metamorfose (vide descrição de sua embriologia). As lampreias são animais dioicos e, portanto, há macho e fêmea. Esses animais passam uma parte de suas vidas em meio de água doce e outra em meio de água salgada, nos oceanos. A fecundação ocorre no meio de água doce, em estuários dos rios. O macho forma um tipo de ninho de pedras para que a fêmea realize a ovipostura (colocação dos óvulos). Após tal realização, o macho deposita os espermatozoides sobre os óvulos, que são milhares, para a formação do ovo ou zigoto da lampreia. A fêmea e o macho, após a ovipostura e a eliminação de seus gametas, morrem no estuário. Do ovo ou zigoto surge uma larva cega, sem dentes e que passa um grande período da vida (até cinco anos) semienterrada no leito de rios e lagos. Essa larva é filtradora e denomina‑se amocetes. Após esse longo período enterrada, surgem os olhos, a boca com morfologia de ventosa e a língua dotada de papilas denominadas de dentículos. Com esses atributos morfológicos, a lampreia deixa o estuário e passa a viver no meio marinho, sendo predadora de peixes. Quando ocorre o amadurecimento gonadal (atinge a maturidade sexual), volta para os estuários e o ciclo se repete. Há espécies de lampreias apenas de vida de água doce (vide descrição de sua embriologia). Fossa nasal Tunel bucal Cabeça Olho Torso Cloaca Cauda Nadadeira caudal Nadadeira dorsal posterior Nadadeira dorsal anterior Sete fendas branquiais externas Figura 46 – Vista geral da lampreia (morfologia externa) 7 REPRODUÇÃO EM CORDADOS 7.1 Peixes cartilaginosos (condrictes): elasmobrânquios ou seláquios e holocéfalos Os elasmobrânquios são os tubarões, os cações, as raias ou arraias. Os holocéfalos são as quimeras. Ambos apresentam reprodução sexuada, são dioicos e realizam fecundação interna. Os machos possuem um tipo de nadadeira ventral, os cláspers, que são responsáveis por introduzir os gametas na cloaca da fêmea. Muitas espécies são ovíparas com ovos protegidos por uma cápsula bem resistente e muitas vezes com um tipo de gancho para a fixação num determinado substrato marinho. O desenvolvimento é direto. 71 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 EMBRIOLOGIA Há outras espécies que, após a fecundação, não realizam a ovipostura. O desenvolvimento ocorre no interior do animal e, terminado seu desenvolvimento, ocorre a ovovivíparidade, isto é, ocorre a eliminação de um organismo jovem, porém imaturo. Há poucas espécies de tubarões vivíparos. 7.2 Peixes ósseos (osteíctes) São actinopterígios: sardinha, salmão, peixe‑agulha, perca, cavala, cavalo‑marinho, bacalhau, carpa, piranha, bagre, truta, salmão, arenque e esturjão. Esses representantes apresentam raios nas nadadeiras, daí a sua denominação (actino = raio). Os peixes ósseos sarcopterígios são os portadores de nadadeiras lobadas e carnosas sustentadas por ossos; portanto, não possuem os raios em suas nadadeiras (actinistia). Esses peixes são considerados os antepassados dos anfíbios. São exemplos: celacantos, peixe‑pulmonado‑australiano e muitas espécies dipnoicas (peixes‑pulmonados: piramboia). Os peixes actinopterígios são dioicos, com fecundação externa e interna. A maioria das espécies são ovíparas. Exemplo de aplicação Realize uma investigação e procure descobrir um local próximo a sua residência que desenvolve criação de peixes (piscicultura) ou visite um aquário em alguma cidade (São Paulo, Guarujá, Santos, Ubatuba, Pirassununga, entre outras), que possuem desenvolvimento embrionário de peixes. Faça acompanhamento dentro de suas possibilidades, observe ovos de peixes, larvas de peixes, alevinos, peixes jovens e peixes adultos. Identifique o saco vitelínico nas larvas de peixes. Constate a importância da técnica de hipofisação aplicada à piscicultura. 7.3 Anfíbios anuros Os anfíbios anuros são os sapos, rãs e pererecas (sem cauda). Os anfíbios urodelos apresentam cauda longa, como as salamandras, e os anfíbios ápodes não apresentam pernas, como as cobras‑cegas. Anfíbios são vertebrados dioicos, predominantemente ovíparos e de fecundação externa. Há representantes vivíparos. Quando há ocorrência de metamorfose, surge o estágio larval (girino). As salamandras eliminam espermatóforos, conjunto de espermatozoides que penetram na cloaca da fêmea promovendo a fecundação interna, o que também ocorre nas cobras‑cegas. Salamandras também apresentam fase larval com morfologia muito semelhante ao adulto. Poucas espécies de salamandras não passam por metamorfose, elas guardam características embrionárias (larvais) durante toda a vida adulta e reproduzem‑se nessa fase larval, fato denominado de neotenia. 72 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 Unidade II Sapo adulto Girino‑sapo Embrião Girino Surgem as patas dianteiras Início da respiração pulmonar Ovos Figura 47 – Reprodução em anfíbios Figura 48 – Amplexo Lembrete Girino é o nome da larva dos anfíbios anuros. Ele se desenvolve em meio aquático. Nessa fase da vida, sua forma é bem diferente da adulta: possui cauda e, dependendo do estágio da metamorfose, pode ter brânquias internas ou externas. 73 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 EMBRIOLOGIA 7.4 Répteis Répteis são os vertebrados conhecidos como tartarugas, cágados, jabutis, crocodilos, jacarés, lagartos e serpentes (cobras). Esses animais são dioicos e a grande maioria das espécies são ovíparas. A cópula é realizada por fecundação interna com desenvolvimento direto e sem metamorfose, ou seja, sem estágios larvais. Em certas espécies de répteis, as fêmeas armazenam em seus órgãos reprodutores, por um bom tempo, as células reprodutoras dos machos, os espermatozoides. Esse armazenamento visa a futuros processos de fecundação sem a presença de cópula (cágados, tartarugas, lagartos, serpentes). Outro dado marcante dos répteis é que, em algumas espécies de lagartos, as fêmeas realizam a partenogênese: a partir de um processo de desenvolvimento do óvulo, ocorre o surgimento de um embrião sem ter havido a fecundação, ou seja, sem a participação do espermatozoide. Figura 49 – Eclosão do ovo de quelônio 7.5 Aves As aves são animais vertebrados que podem voar. As aves podem ser carinatas ou carenadas e há também as aves que não voam, as aves ratitas. São exemplos de aves que não voam: avestruz, ema, emu, casuar, moa e quivi. São exemplos de aves que voam: pato, beija‑flor, gaivota, urubu, gavião, galinha, fragata, sabiá, tucano, arara, coruja e codorna. O pinguim é carinata, mas é incapaz de voar. As aves são animais dioicos e ovíparos. Sua fecundação é interna com participação ativa entre as cloacas do macho e da fêmea. O desenvolvimento é direto, sem metamorfose e dependente de temperatura ideal. As fêmeas chocam os ovos, mantendo a temperatura. Há dimorfismo sexual e, geralmente, os machos delimitam seu território. 74 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 UnidadeII Figura 50 – Ave africana chocando seus ovos 7.6 Mamíferos Os mamíferos são animais vertebrados de diferentes tamanhos e presentes praticamente em todos os ambientes. Embriologicamente, pode‑se agrupá‑los em três subclasses: prototérios, metatérios e eutérios. Essa classificação indica que os primeiros mamíferos (prototérios: ornitorrincos e equidnas) não apresentam placenta, são semelhantes aos répteis – portanto, são ovíparos – e que a fêmea choca seus ovos. Após a eclosão, a fêmea alimenta os filhotes com leite, sendo, portanto, portadora de glândulas exócrinas denominadas de mamárias. Já os metatérios (marsupiais: cangurus e gambás) são dotados do osso/bolsa marsúpio, que permite um tipo de segundo estágio do desenvolvimento e na qual, em seu interior, há mamilo proveniente de glândula mamária. Os portadores de placenta verdadeira compreendem grande diversidade de mamíferos domésticos e não domésticos, como cães, vacas, cavalos, ursos, leões, ratos e o ser humano. Figura 51 – Mamífero prototério: ornitorrinco Em relação aos mamíferos eutérios, todos são dioicos e há dimorfismo sexual, órgãos reprodutores complexos, fecundação interna, desenvolvimento direto e presença embriológica do blastocisto, e não da blástula. 75 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 EMBRIOLOGIA 8 EMBRIOLOGIA GERAL ANIMAL DE ORGANISMOS DEUTEROSTÔMIOS Os organismos deuterostômios são aqueles que, durante o processo da evolução embrionária, desenvolveram, a partir de um poro da figura embrionária denominada de blástula, o ânus. A blástula é uma abertura do intestino primitivo; o arquenteron, um orifício: o ânus. Nos organismos protostômios, o blastóporo originará a boca. Equinodermas e cordados são organismos deuterostômios. Todos os organismos invertebrados são protostômios, exceto os equinodermas. Representando os invertebrados, será descrita a embriologia do ouriço‑do–mar; já para exemplificar os vertebrados, apresentaremos a embriologia das aves, sendo ambos deuterostômios. 8.1 Equinodermas Os equinodermas apresentam o mesmo processo evolucionário dos cordados, cuja base é o desenvolvimento embrionário, pois são organismos deuterostômios (caso do endoesqueleto). No estágio larval, os equinodermas apresentam simetria bilateral e, quando adultos, simetria radial. A fecundação é externa e formam‑se ovos do tipo oligolécito. A segmentação é do tipo holoblástica, sendo as duas primeiras divisões longitudinais (meridionais), enquanto a terceira é transversal (equatorial), produzindo oito células, quatro em cada polo. Observação O ouriço‑do‑mar organiza‑se a partir de uma blástula; já os mamíferos, a partir do blastocisto. As aves são, portanto, como os ouriços, que originam‑se também a partir de uma blástula denominada de disco blástula, localizada na porção mais superior do saco vitelínico, no polo animal. Nas células do polo animal (superior), a quarta divisão é longitudinal, resultando oito células bem semelhantes, os mesômeros. Já no polo vegetal (inferior), cada uma das quatro células sofre divisão transversal (latidudinal) e desigual, resultando células de tamanhos diferentes, os macrômeros e os micrômeros. Surge assim um total de oito mesômeros, quatro macrômeros e quatro micrômeros – portanto, estágio de 16 células, seguido de 32 e 64 células. Durante a clivagem, a blástula e a blastocele vão se constituindo. A gástrula tem início quando ocorre um achatamento no polo vegetal, futuro local do blastóporo. Células epiteliais internas do polo vegetativo se transformam em mesenquimais. Essas células migram para a blastocele, são agora esféricas e no futuro estarão relacionadas com a gênese das espículas calcárias. Os macrômeros, células do polo vegetativo, invaginam‑se e dão origem ao arquêntero (de origem endodérmica). Essa estrutura também se relaciona com a formação de duas bolsas, que se destacam desse intestino primitivo e formam o celoma na fase larval. 76 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 Unidade II Durante a gástrula, observa‑se a migração de células micrômeros do polo vegetativo para dentro da blastocele. Essas células se relacionam com a formação de espículas calcárias e invaginação de células que se relacionam com a formação do arquêntero e do endoderma. Em resumo, no início a segmentação é total e igual; em seguida, rapidamente desigual. A gástrula se faz por imigração e, depois, por embolia. No litoral paulista, a melhor espécie para o citado estudo da fecundação artificial do ouriço‑do‑mar é a Litechinus variegatus. Seus ovos são grandes, translúcidos e sem pigmentação, próprios para acompanhar o processo inicial do desenvolvimento (embriogênese). Não é aconselhável o uso das espécies Arbacia lixula e Echinometra lucunter. Veja a seguir o procedimento técnico (protocolo para perfeita observação das figuras embrionárias): 1. Colocar o ouriço‑do‑mar em posição invertida sobre um becker com água do mar. Por posição invertida, entende‑se com a porção ventral voltada para cima e a dorsal para dentro do becker. A água deve ser colhida a 200 metros da praia e deve ser filtrada. Utilizar de quatro a seis ouriços, ou seja, um ouriço em cada becker com água do mar. A chance de obter gametas masculinos e femininos será maior. Não há dimorfismo sexual nessa espécie. 2. Injetar diretamente nas gônadas 0,5 até 1,0 cc de KCl a 0,5 M. Utilizar uma seringa hipodérmica para injetar o volume indicado na face ventral e ao redor da boca, ladeando a lanterna de Aristóteles. 3. Após alguns instantes, os gametas serão eliminados pela região dorsal, local das cinco placas genitais (contém poros genitais) e cairão dentro do becker. Os óvulos formam uma suspensão mais escura e tendem a sedimentar rapidamente, enquanto os espermatozoides constituem uma suspensão leitosa. Realizar o procedimento colocando um animal em cada becker, assim, obter‑se‑á gametas individualizados. 4. Observar, no microscópio, óvulos e espermatozoides. Se o óvulo apresentar uma grande vesícula folicular, ainda não está maduro. 5. Lavar os óvulos três vezes com água do mar filtrada. 6. Utilizar pipetas individualizadas (ou conta‑gotas) para cada frasco. 7. Colocar sobre uma lâmina de vidro uma ou duas gotas do material com os óvulos e adicionar também uma gota da suspensão de espermatozoides. Em seguida, colocar a lamínula sobre a lâmina contendo os gametas em solução de água do mar filtrada e observar, no microscópio, a formação da membrana de fecundação em torno do ovo. 8. Observar as figuras iniciais da clivagem ou segmentação holoblástica, com a formação de dois e em seguida quatro blastômeros (as duas primeiras divisões são longitudinais, uma perpendicular à outra). 77 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 EMBRIOLOGIA 9. Reunir óvulos e espermatozoides em frascos individualizados; substituir a água do mar filtrada desses frascos e misturar finalmente os dois frascos com gametas femininos e masculinos. 10. Observar constantemente os estágios evolutivos do processo de segmentação com 8, 16... células e anotar o tempo entre uma e outra divisão. 11. A partir de 16 células, é possível identificar os mesômeros, macrômeros e, abaixo destes, os micrômeros. 12. Reconhecer a blástula. As células estão arranjadas em uma só camada superficial revestindo a cavidade blastocele. 13. Quando a parte inferior da blástula se invagina, tem início a gastrulação. Observar, durante o citado estágio, o arquenteron, o blastóporo, o ectoderma e o endoderma. 14. Após algumas horas, é possível a observação da larva pluteus. Reconhecer,nesta larva, a boca, o esôfago, o estômago e o ânus. 15. É aconselhável trabalho em equipe, pois a observação é demorada. Tabelar todos os dados encontrados no processo artificial dessa fecundação, relacionando o tempo com as respectivas fases. Nota: é aconselhável que o trabalho descrito seja realizado no litoral, em instalações apropriadas (com mesas e microscópios, entre outros equipamentos e materiais). O tempo estimado para tal experimento é de aproximadamente dois dias (48 horas). 8.2 Aves As aves são animais de sexos separados (dioicos). Todas elas realizam fecundação interna e são ovíparas. Os ovos são muito ricos em vitelo (ovo telolécito com diferenciação completa, denominado também de megalécito). O ovo apresenta casca calcária, porosa e protetora. As aves são organismos amniotas e alantoidianos e não há estágios larvais. A embriologia da ordem galiformes (galinha, jacu, mutum e uru) é bem conhecida, em particular a da galinha. Ainda sobre os ovos das aves, pode‑se afirmar que há uma certa relação entre o tamanho da ave e o tamanho do ovo, o que ocorre por causa da economia de peso para voar. Os ovos chocados no chão possuem, geralmente, a cor do ambiente. As aves que chocam no chão também podem produzir ovos de coloração clara (brancos), tomando precauções contra o ataque dos predadores. A cor dos ovos é devido a pigmentos derivados da hemoglobina e secretados pelas glândulas do oviduto. Esses pigmentos ficam dissolvidos na camada esponjosa da casca. A quantidade de ovos a cada ninhada pode variar conforme a espécie de ave estudada. Manchas incubadoras (áreas bastante irrigadas) aparecem nas galinhas na época de reprodução. As aves quando chocam ficam com acinose hipotônica – fenômeno pelo qual a ave permanece no ninho na mesma 78 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 Unidade II posição inicial, por muito tempo, até que necessitem alimentar‑se. A temperatura normal para a incubação é a mesma da do corpo da ave na época do choco. Nas galinhas, é de 41 graus centígrados. Aves nidícolas são aquelas que após o nascimento permanecem no ninho durante certo tempo porque possuem membros flácidos e não podem se locomover e também não possuem o adestramento necessário para a captura de alimento. Seus ovos possuem menos vitelo e cerca de 10% a mais de água. São, geralmente, grandes voadoras, como pombos, falcões, corujas e muitas espécies de pássaros. Aves nidífugas são aquelas que logo após o nascimento podem deixar o ninho e viver independentemente, como o peru, a galinha, o pato e o ganso. O abrigo para o ninho influencia esse comportamento. A grande maioria das aves que constroem ninhos abrigados tendem a permanecer neles durante algum tempo. Assim, há patos que constroem seus ninhos em árvores e, no entanto, são nidífugos. Em ninhos desabrigados, a tendência é de abandoná‑los logo após o nascimento. Nas aves, o dimorfismo sexual é acentuado. Há diferenças no tamanho, na coloração do bico, das penas e da íris e também na voz. Pode‑se dizer que, havendo dimorfismo sexual, tanto os machos quanto as fêmeas tomam parte nos trabalhos da construção do ninho durante a incubação e na alimentação dos filhotes. Na galinha, somente o ovário esquerdo é funcional, o direito é vestigial, mas há possibilidades do ovário direito se desenvolver. Como orientação geral, ao se dissecar uma franga ou uma galinha e observar os órgãos constituintes do sistema reprodutor, é possível examinar o ovário e identificar oogônias em fase de desenvolvimento e os folículos que se projetam na sua superfície. Nesses folículos é possível observar cicatrizes (locais em que ocorre a ovulação). Com a ruptura da parede do folículo, o óvulo (gema) é eliminado do ovário e entra no oviduto. É possível reconhecer as diferentes partes do oviduto: funil, magnum ou câmara (local de produção do albúmen), istmo, útero (câmara de calcificação) e vagina. O oviduto possui aproximadamente 30 cm, tendo, assim, em uma de suas extremidades, o ovário com os óvulos e, na outra extremidade, ele desemboca na cloaca. A câmara de albuminização é a região mais dilatada e precede o istmo. Ovário e intestino apresentam saídas distintas, porém desembocam numa única abertura, a cloaca. Os ovos das aves são telolécitos (megalécitos ou ainda macrolécitos), pois é possível se observar uma quase completa separação entre o citoplasma e o vitelo (deutoplasma), ovos esses também encontrados em elasmobrânquios, teleósteos, répteis e monotremados. Se quebrarmos um ovo fresco de galinha e colocarmos todo o seu conteúdo em um recipiente de vidro com água, será possível reparar que o citoplasma contém o núcleo e corresponde a uma pequena área esbranquiçada denominada de blastodisco, localizado superficialmente na gema, no polo animal. O blastodisco: possui diâmetro de 4 mm, enquanto o da gema é de 40 mm – portanto, uma relação de diâmetros de 1/10. O blastodisco contém o óvulo, o qual fica envolvido pela membrana vitelínica (membrana que envolve a gema), pelo córion, por dois tipos de albúmen – o denso (que está formando 79 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 EMBRIOLOGIA dois cordões, um à direita e outro à esquerda, enrolados em espiral, a chalaza) e o fluído – e por duas membranas da casca, a interna e a externa, além da casca. A grande diferença morfológica entre o óvulo e o ovo fecundado é que o blastodisco deste é maior, porque a figura embrionária inicia o processo de segmentação ou clivagem. A câmara de ar é observada no polo menos afunilado, no mais bojudo, abaixo da membrana interna. O maior volume do ovo é representado pela albumina. Para observação microscópica, remova a casca aos pedacinhos e retire a clara com uma pipeta até que a margem externa da blastoderme fique acima do nível da clara. Fixe o material em formol nítrico 3:1 a 10% e deixe por vinte minutos, seccione e coloque a blastoderme num vidro de relógio com água. Remova os resíduos de gema e substitua a água pelo fixador Bouin (até seis horas). Deixe, a seguir, no álcool 70% por 24 horas desenvolvendo o método Conklin ou o Grenacher. Examine também dois ovos cozidos, um não fecundado e outro fecundado (galado). A fecundação ocorre no infundíbulo. A deposição dos espermatozoides ocorre na cloaca e eles se dirigem até a porção mais superior do oviduto (infundíbulo). Retire a casca e faça um corte longitudinal com fio de cabelo. Observe com atenção que na gema há duas colorações, uma central mais esbranquiçada, denominada de gema branca ou látebra, e outra mais externamente amarelada e empacotada. É possível observar ainda a deposição alternada de caroteno que ocorre durante o dia, e não à noite. Essa deposição promoverá camadas de gema branca (sem caroteno) e gema amarelada (com caroteno). O núcleo também poderá sofrer descolamento da parte central para a periferia, deixando o citoplasma centralmente, formando a látebra. O núcleo se localiza no final do pescoço da látebra – eixo contínuo da látebra até a extremidade do polo animal. A gema é composta de lipídios, carboidratos, proteínas, água, sais minerais, glicogênio, vitaminas e enzimas. Na clara (albúmen), encontra‑se água, proteína albumina, glicose e sais minerais. A membrana interna da casca é denominada de mamilária e possui sais de cálcio (é calcária), enquanto a externa é esponjosa e contém a cutícula porosa. A casca pode ter colorações alteradas devido a diversos pigmentos existentes na camada esponjosa. Na formação do ovo, a gema (óvulo) que sai do ovário (ovulação) pela ruptura do folículo gasta um tempo de 15 minutos aproximadamente. A gema (óvulo) cai no funil, onde permanece por volta de 18 minutos, e, a partir daí,graças aos movimentos peristálticos do oviduto, se desloca em direção à cloaca. Porém, antes passa pela câmara de albuminização (magnum), onde permanece por volta de três horas, recebendo um albúmen bem denso. Já no istmo, a estrutura recebe as duas membranas, a interna e a externa, permanecendo aí por volta de uma hora. Descendo ainda, agora no útero, o ovo permanece cerca de vinte horas e recebe a casca calcária, produzida por glândulas uterinas de calcificação. Todo o processo morfofisiológico descrito leva em média vinte e quatro horas, daí, a ovipostura da galinha ser de um único ovo diário. O ovo vive todo esse processo numa temperatura entre 39 e 40 ºC, onde são iniciadas as primeiras fases do desenvolvimento (segmentação, desde que fecundado). Quando ovos são incubados em chocadeiras, ficam numa temperatura de 39 ºC (102 ºF) e a 98% de umidade relativa. 80 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 Unidade II Antes da ovipostura (postura), ocorrem: • a maturação e a fecundação (o óvulo se localiza no sistema reprodutor feminino, no oviduto, acima do istmo); • a segmentação inicial até o estágio de formação dos 32 blastômeros (se localiza no istmo) – aqui se formam as membranas terciárias; • a segmentação propriamente dita, com a formação do periblasto (são células blastodérmicas ainda não separadas definitivamente por membranas) e do folheto endoderma. Em outras palavras, a segmentação é restrita a uma pequena área citoplasmática (o blastodisco) localizada no polo animal. Forma‑se uma calota de células, o blastoderma, e não uma mórula. A blastocele, assim formada (cavidade), fica entre a calota e o vitelo. Esta última ocorrência se dá no útero. Veja o quadro a seguir. Ele descreve vinte e dois estágios posteriores à ovipostura (postura). Quadro 2 Estágios Características 1 Células migram da região lateral para a margem posterior do blastodisco. 2 Há o primeiro sinal da diferenciação embrionária com a formação do início da linha primitiva, existente na metade posterior da área pelúcida (6 a 7 horas de incubação). 3 Presença da linha primitiva intermediária. Vai da margem posterior em direção ao centro da área pelúcida (12 a 13 horas). 4 Linha primitiva completa com 1,9 mm e se estende sobre 2/3 a 3/4 de seu comprimento total. São visíveis: fenda e fossa primitiva e nó de Hansen. Área pelúcida é alongada (18 a 19 horas). 5 Há condensação do mesoderma anteriormente ao nó de Hansen para a gênese da notocorda. 6 Surge uma dobra do blastoderma, anteriormente à notocorda. O mesoderma ainda não dá sinais de formar os somitos. Isso se caracteriza por volta de 23 a 25 horas. A partir do estágio 7 até o 14, a base é o número de pares de somitos. Assim, embriões nos estágios intermediários são acrescidos dos sinais + ou ‑. Exemplo: o estágio 7+ = 2 pares; 8‑ = 3 pares; 8 = 4 pares de somitos. 7 23 a 26 horas: 1 somito; na cabeça surgem as dobras neurais de ectoderme. 8 26 a 29 horas: 4 somitos; dobras neurais já ao nível do mesencéfalo. 9 29 a 30 horas: 7 somitos; surgem vesículas ópticas primárias na região anterolateral do tubo neural (prosencéfalo); fusão dos tubos cardíacos. 10 33 a 38 horas: 10 somitos; início da flexura cranial; tubo neural já apresenta três subdivisões. 11 40 a 45 horas: 13 somitos; presença da flexura neural; neuróporo anterior quase fechado; vesículas ópticas fechadas na base; coração dobrado para a direita. 12 45 a 49 horas: 16 somitos; a cabeça gira para o lado esquerdo; abertura anterior do tubo neural (o neuróporo) totalmente fechado; prosencéfalo dividido em: telencéfalo e diencéfalo; invaginação das vesículas ópticas ao nível do mielencéfalo; coração em forma de S; âmnio cobre o prosencéfalo. 81 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 EMBRIOLOGIA 13 48 a 52 horas: 19 somitos; presença de flexura cranial e cervical; telencéfalo bem desenvolvido; fechamento do canal átrio‑ventricular; âmnio cobre o prosencéfalo, o mesencéfalo e o rombencéfalo. 14 50 a 53 horas: 22 somitos; eixos do prosencéfalo e do rombencéfalo constituem ângulo reto; flexura cervical bem acentuada; presença dos 1os e 2os pares de arcos branquiais e dos sulcos ou fendas 1 e 2 branquiais; formação do placoide de cristalino devido à invaginação das vesículas ópticas; âmnio presente até os somitos 7/10. A partir do estágio 15, como serão visíveis características como componentes dos arcos branquiais e rudimentos das patas, a descrição de somitos se torna secundária devido à difícil identificação e contagem destes pares de mesodérmicos – os somitos. 15 50 a 55 horas: de 24 a 27 somitos; dobras laterais do corpo se estendem até o broto da asa (altura dos somitos 15/17); âmnio até os somitos 7/14; tronco individualizado; presença de 3 arcos branquiais. 16 51 a 56 horas: de 26 a 28 somitos; dobras laterais já se estendem até à altura do somito 20 (entre os rudimentos da asa e da pata); os primórdios das asas são dobras laterais do corpo; patas na forma de cotos mesodérmicos; âmnio estendido até o somito 18; presença do rudimento caudal. 17 52 a 64 horas: de 29 a 32 somitos; corpo cheio de dobras laterais; membros já bem representados (asas e patas); âmnio cobre boa parte da metade anterior, até o somito 25, como também a metade posterior cobre a cauda; constitui‑se a epífise e aparecem as fossas nasais. 18 3 dias (72 horas): de 30 a 36 somitos; rudimentos de patas maiores do que das asas; subdivisão do primeiro arco branquial, formação do processo maxilar; início da formação do alantoide (na região mediano ventral e posterior). 19 3,5 dias (84 horas): de 37 a 40 somitos; membros em desenvolvimento; cauda bastante dobrada; maior número de arcos e fendas (sulcos) branquiais; alantoide ainda não possui forma vesicular. 20 3,5 dias a 4 dias (84/96 horas): de 40 a 42 somitos; tem início a flexura lombo‑sacral; o embrião já possui todo o seu lado esquerdo voltado para o saco vitelínico (isso determina que a rotação chegou ao fim); surge o pedúnculo vitelino que comunica o embrião ao saco vitelínico; olho apresenta as primeiras pigmentações. 21 4 a 4,5 dias (96/108 horas): 42 somitos; membros mais alongados; contornos anterior e posterior são paralelos às suas bases; olho bem pigmentado 22 6 dias: são formados mais 10 pares de somitos, porém, serão reabsorvidos. O processo da gastrulação, que corresponde a formação dos folhetos embrionários, é bem curta, formada por duas fases distintas: • Origem do endoderma por delaminação do blastoderma: tem início antes da postura e pode variar se o ovo foi colocado no período da tarde ou se ficou retido durante toda a noite e só será colocado na manhã seguinte. Esse processo influencia o desenvolvimento do folheto mesoderma. O folheto endoderma se relaciona com a formação de todo o epitélio gastrointestinal, glândulas como o fígado, órgãos respiratórios, alantoide e cloaca. • Formação do mesoderma: na cabeça do embrião, esse folheto não se organiza em epitélio, origina células soltas denominadas de mesenquimais e é responsável por gerar tecidos conjuntivos. O mesoderma constitui com o ectoderma a somatopleura e com o endoderma, a esplancnopleura. Forma os somitos, que se diferenciam em dermátomo, miótomo e esclerótomo, sistema circulatório (coração, veias e artérias, capilares), gônadas, nefrótomos, arcos aórticos, celoma e notocorda. 82 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 Unidade II Saiba mais Sobre o tema, conheça as obras a seguir: HICKMAN, C. P.; ROBERTS, L. S.; LARSON, A. Princípios integrados de Zoologia.11. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2004. MOYES, C. D.; SCHULTE, P. M. Princípios de Fisiologia Animal. São Paulo: Artmed, 2010. RANDALL, D.; FRENCH, K. Eckert – Fisiologia Animal: mecanismos e adaptações. São Paulo: Guanabara Koogan, 2000. RUPPERT, E. E. Zoologia dos invertebrados: uma abordagem funcional‑evolutiva. 7. ed. São Paulo: Roca, 2005. A área pelúcida se constituiu por dois epitélios: o mais superficial, denominado de epiblasto, e a camada inferior incompleta, chamada de hipoblasto (futuro endoderma, de localização mais interna). O epiblasto, no início, se encontra na região médio‑posterior do blastodisco, constituindo a linha primitiva; pelo seu desenvolvimento, se constitui um sulco ou fenda primitiva, e quando em sua extremidade anterior se constitui a fossa primitiva, dá‑se o nome de nó de Hansen. O ectoderma se localiza anteriormente ao nó de Hansen e formará todos os componentes do sistema nervoso, hipófise e células, como os melanócitos. Exemplo de aplicação Dentro de suas possibilidades, procure, em alguma região próxima a sua residência, uma granja ou quem possua criação de galinhas. Talvez seja possível obter alguns ovos em diferentes fases do desenvolvimento, que possui duração de 21 dias. Faça a abertura de alguns ovos, pelo menos dois, e realize descrições da morfologia externa do pintinho comparando com as descrições dadas neste tópico. Resumo O processo da reprodução ocorre de forma assexuada ou agâmica (sem participação de gametas/células) e sexuada ou gâmica (com participação de gametas/espermatozoide e óvulo). A forma assexuada se dá das seguintes maneiras: brotamento, fragmentação, regeneração e conjugação. 83 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 EMBRIOLOGIA A forma assexuada por brotamento ocorre em poríferos (esponjas); cnidários (Hydras, obélias e anêmonas/actínias); briozoários; anelídeos (Autolytus, Syllis, Aphrodite) e tunicados (ascídias e Doliolum). A forma assexuada por fragmentação se dá em cnidários (actínias); platelmintos (taenias, Microstomum) e anelídeos (da ordem Plesiopora). Por sua vez, a reprodução assexuada por regeneração está presente nos poríferos (esponjas); cnidários (Hydras); platelmintos (planária); anelídeos; equinodermos (serpente‑do‑mar, lírio‑do‑mar, estrela‑do‑mar) e anfíbios (salamandra). Já a por conjugação ocorre em protozoários ciliados (Paramecium). Dois paramécios se unem pela região do citóstoma, havendo troca de material genético. A partir de dois paramécios inicialmente conjugantes, cada um com um macronúcleo e um micronúcleo, se formam oito paramécios filhos, cada um com um macronúcleo e um micronúcleo diferentes dos dois paramécios iniciais. A partenogênese ocorre nos rotíferos, nematelmintos, artrópodes, crustáceos, pulgões, abelhas, besouros, formigas e vespas. Como já descrito, trata‑se de uma autocapacidade que certos óvulos possuem de iniciar o processo de segmentação ou clivagem (são mitoses) sem terem sidos fecundados. Descendentes desse processo podem às vezes ser haploides e, em outras, diploides. Os zangões (que são os machos das abelhas) são haploides e as fêmeas (abelhas) são diploides, pois originam‑se, ao contrário dos zangões, a partir de fecundação. Nos pulgões, o processo da partenogênese ocorre na primavera e os descendentes são diploides. Nas demais estações – verão, outono e inverno –, os pulgões realizam reprodução sexuada; portanto, surgem a partir de processos de fecundação. Pedogênese é a partenogênese que ocorre em fase larval. Isso ocorre, por exemplo, em larvas da mosca Miastor metraloa, em vermes trematódeos, como a Fasciola hepática, e com o Schistosoma (larvas – as rédeas originam as cercárias). Neotenia é um tipo de reprodução sexuada que ocorre em anfíbios – na salamandra Ambystoma tigrinum e em Dicamptodon ensutus. Ocorre fecundação, portanto, participação de dois organismos, um macho e outro fêmea, porém, tais organismos encontram‑se na fase/estágio larval. A poliembrionia é uma característica de certos organismos animais, como os mamíferos. Após ter ocorrido a fecundação, forma‑se um zigoto diploide, mantendo o mesmo genoma da espécie. Esse zigoto, por sua vez, sofre mitose, originando dois ou mais zigotos idênticos a ele; portanto, é o caso de gemelação (formação de gêmeos monozigóticos). Tal processo também 84 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 Unidade II ocorre em cães, gatos, coelhos e em outros mamíferos. Tradicionalmente, nos tatus, cada óvulo fecundado origina quatro zigotos. Tal processo possui ocorrência também em organismos invertebrados: briozoários, insetos (da ordem Hymenoptera) e vespas. Ouriços‑do‑mar apresentam sexos separados; porém, não há dimorfismo sexual. Há cinco gônadas masculinas (testículos) e cinco gônadas femininas (ovários). Essas gônadas possuem forma alongada e localizam‑se nas zonas interambulacrárias da porção aboral (oposta à boca). Gametas são eliminados pelos orifícios das placas genitais, também localizadas na porção aboral, e a fecundação é externa. Constituindo‑se o ovo oligolécito, a segmentação é holoblástica. Após o processo inicial da embriogênese, surge a larva, que fixa num substrato marinho (fundo do mar), sofrendo a seguir o processo da metamorfose. Equinodermas e vertebrados possuem grande semelhanças embriológicas, por exemplo, a gênese do mesoderma e da boca (o blastóporo é a boca primitiva da larva, a qual se transforma no ânus no animal adulto). A boca é um novo orifício que se abre no lado oposto. Aves apresentam reprodução sexuada e a maioria das espécies possui dimorfismo sexual. O sexo é determinado geneticamente na fecundação por fatores genéticos presentes nos cromossomos sexuais. São cromossomos sexuais das fêmeas (WZ) e dos machos (ZZ), sendo que na mulher são representados por XX e no homem, por XY. Há comportamento (etologia) de corte na época reprodutiva (em algumas espécies, o macho delimita território pelo canto ou exibição de movimentos com sua plumagem). A fecundação é interna e o macho não possui pênis – os espermatozoides são transportados para a fêmea pelo processo de união entre as cloacas do macho e da fêmea. A ovipostura ocorre também pela cloaca. Aves são ovíparas (ovo é o telolécito); o vitelo garante o suprimento para a formação do embrião e a segmentação é meroblástica. O desenvolvimento do processo embrionário no interior do ovo fecundado é dependente do fator físico, a temperatura. Os ovos são envolvidos por casca calcária e depositados em ninhos. 85 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 FIGURAS E ILUSTRAÇÕES Figura 1 00_066.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/ conteudo_8884/00_066.jpg>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 2 6.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9237/6.jpg>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 3 6.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_8885/6.jpg>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 4 JUNQUEIRA, L. C. U.; CARNEIRO, J. Histologia básica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013. Figura 5 7.2.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9237/7.2.gif>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 6 NETTER, F. H. Atlas de anatomia humana. São Paulo: Elsevier, 2011. Figura 7 21.2.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9237/21.2.gif>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 8 MOORE, K. L.; PERSAUD, T. V. N.; TORCHIA, M. G. Embriologia clínica. 9. ed. São Paulo:Elsevier, 2013. Figura 9 MOORE, K. L.; PERSAUD, T. V. N.; TORCHIA, M. G. Embriologia clínica. 9. ed. São Paulo: Elsevier, 2013. p. 33. 86 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 Figura 10 A_6_3.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_5379/A_6_3. gif>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 11 IMAGEM81.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9643/ imagem81.jpg>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 12 IMAGEM93.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9643/ imagem93.jpg>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 13 MOORE, K. L.; PERSAUD, T. V. N.; TORCHIA, M. G. Embriologia clínica. 6. ed. São Paulo: Elsevier, 2013. p. 125. Figura 14 A_6_2.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_5379/A_6_2. gif>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 15 A_6_1.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_5379/A_6_1. gif>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 16 A_6_4.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_5379/A_6_4. gif>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 17 A A_6_5A.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_5379/ A_6_5a.gif>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 17 B A_6_5B.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_5379/ A_6_5b.gif>. Acesso em: 6 mar. 2015. 87 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 Figura 17 C A_6_5C.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_5379/ A_6_5c.gif>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 17 D A_6_5D.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_5379/ A_6_5d.gif>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 18 IMAGEM80.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9643/ imagem80.jpg>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 19 MOORE, K. L.; PERSAUD, T. V. N.; TORCHIA, M. G. Embriologia clínica. 6. ed. São Paulo: Elsevier, 2013. p. 40. Figura 20 MOORE, K. L.; PERSAUD, T. V. N.; TORCHIA, M. G. Embriologia clínica. 6. ed. São Paulo: Elsevier, 2013. p. 40. Figura 21 MOORE, K. L.; PERSAUD, T. V. N.; TORCHIA, M. G. Embriologia clínica. 6. ed. São Paulo: Elsevier, 2013. p. 63. Figura 22 MOORE, K. L.; PERSAUD, T. V. N.; TORCHIA, M. G. Embriologia clínica. 6. ed. São Paulo: Elsevier, 2013. p. 68. Figura 23 MOORE, K. L.; PERSAUD, T. V. N.; TORCHIA, M. G. Embriologia clínica. 6. ed. São Paulo: Elsevier, 2013. p. 68. Figura 24 MOORE, K. L.; PERSAUD, T. V. N.; TORCHIA, M. G. Embriologia clínica. 6. ed. São Paulo: Elsevier, 2013. p. 68. Figura 25 A SADLER, T. W. Langman: fundamentos de Embriologia Médica. 11. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007. p. 183. 88 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 Figura 25 B SADLER, T. W. Langman: fundamentos de Embriologia Médica. 11. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007. p. 183. Figura 25 C SADLER, T. W. Langman: fundamentos de Embriologia Médica. 11. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2007. p. 183. Figura 26 A MOORE, K. L.; PERSAUD, T. V. N.; TORCHIA, M. G. Embriologia clínica. 6. ed. São Paulo: Elsevier, 2013. p. 89. Figura 26 B MOORE, K. L.; PERSAUD, T. V. N.; TORCHIA, M. G. Embriologia clínica. 6. ed. São Paulo: Elsevier, 2013. p. 90. Figura 27 NILSSON, L.; LINDBERG, J. A descoberta do homem: uma viagem fotográfica pelo interior do corpo humano. São Paulo: Círculo do Livro, 1975. p. 53. Figura 28 NILSSON, L.; LINDBERG, J. A descoberta do homem: uma viagem fotográfica pelo interior do corpo humano. São Paulo: Círculo do Livro, 1975. p. 54. Figura 29 NILSSON, L.; LINDBERG, J. A descoberta do homem: uma viagem fotográfica pelo interior do corpo humano. São Paulo: Círculo do Livro, 1975. p. 55. Figura 30 NILSSON, L.; LINDBERG, J. A descoberta do homem: uma viagem fotográfica pelo interior do corpo humano. São Paulo: Círculo do Livro, 1975. p. 56. Figura 31 01.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_8431/01.jpg>. Acesso em: 6 mar. 2015. 89 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 Figura 32 22.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9684/22.gif>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 33 19.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9684/19.gif>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 34 27.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9684/27.gif>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 35 35.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9684/35.gif>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 36 41.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9684/41.jpg>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 37 82.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_8449/82.jpg>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 38 66.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9684/66.gif>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 39 IMAGEM334.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9685/ imagem334.jpg>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 40 IMAGEM333.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9685/ imagem333.jpg>. Acesso em: 6 mar. 2015. 90 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 Figura 41 81.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9598/81.gif>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 42 84.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_9598/84.jpg>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 43 A_7_1.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_5380/A_7_1. gif>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 44 A_7_2.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_5380/A_7_2. gif>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 45 A_8_1.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_5381/A_8_1. gif>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 46 01B.PNG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_8799/01b.png>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 47 501P.GIF. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_8855/501p.gif>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 48 356.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_8855/356.jpg>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 49 160.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_8855/160.jpg>. Acesso em: 6 mar. 2015. 91 Re vi sã o: M ar in a/ Lu ca s - D ia gr am aç ão : J ef fe rs on - 1 6/ 03 /1 5 Figura 50 523.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_8898/523.jpg>. Acesso em: 6 mar. 2015. Figura 51 84.JPG. Disponível em: <http://www.objetivo.br/conteudoonline/imagens/conteudo_8627/84.jpg>. Acesso em: 6 mar. 2015. REFERÊNCIAS Textuais COSTA, C. S.; RIBEIRO, R. M. Invertebrados: manual de aulas práticas. Ribeirão Preto: Holos, 2006. DANGELO, J. G.; FATTINI, C. A. Anatomia humana sistêmica e segmentar. São Paulo: Atheneu, 2002. DUMM, C. G. Embriologia humana: atlas e texto. 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