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PORIFERA Universidade Estadual “ Júlio Mesquita Filho” Instituto de Biociências - Campus Rio Claro Disciplina: Invertebrados I Profa. Dra. Caroline Rodrigues de Souza Stencel FILO PORIFERA Porifera = (Lat.: porus = poro + ferre = portar) portador de poros São os metazoários mais antigos ainda existentes, sendo que seus fósseis mais antigos datam do Cambriano (cerca de 500 milhões de anos) (Steiner et al., 1993). FILO PORIFERA São ditos “ Os animais mais primitivos da escala Zoológica” - Mezosoa ? Grupo Parazoa ( gr. Para, “ao lado”/ Zoo, animal) Organização celular> Parazoa; grupo irmão dos Eumetazoa Ramo de metazoários que divergiu logo na base, antes do surgimento dos tecidos verdadeiros. CARACTERÍSTICAS GERAIS Sistema aquífero: nutrição, circulação, eliminação de metabólitos Correntes unidirecionais de água; batimento dos flagelos dos coanócitos Seu tamanho varia de milímetros até cerca de 2 m, e constituem boa parte da biomassa marinha bentônica. São sésseis; mas há espécies que possuem deslocamentos, que podem chegar a 2 mm/h (Nickel e Brümmer, 2004). Não realizam fotossíntese Não atuam como decompositores Maioria são marinhas; poucas de água doce e nenhuma terrestre. ~ 8.000 espécies conhecidas; algumas possuem algas zooxantelas simbiontes. Elas estão presentes desde a zona entremarés até profundidades abissais, nos polos e nos trópicos. FILO PORIFERA Esponjas perfuradoras de substrato calcário (p.ex. corais) Outras são incrustrantes, crescendo e se espalhando sobre corais Outras tem formato tubular > tendem a ter uma leve simetria radial Muitas vezes são assimétricas. Organização celular: não possuem tecidos verdadeiros (sem lâmina basal > apenas agrupamentos de células com funções pré- determinadas. Células totipotentes: podem se transformar umas nas outras Alta capacidade de regeneração e reorganização Defesa: possuem diversos compostos químicos, alguns com propriedades antitumorais, antinflamatórios e antibióticos (indústria farmacêutica) SINAPOMORFIAS o As principais sinapomorfias do filo Porifera são: o coanócitos o sistema diferenciado de canais inalantes e exalantes e de poros externos (sistema aquífero) o células com grande mobilidade e totipotência o esqueleto formado por espículas na maioria das espécies. SEMELHANÇAS COM OS ANIMAIS Apesar de a maioria das espécies de esponjas não compartilhar com os demais animais a presença de tecidos com membrana basal, elas compartilham várias outras características, tais como: ❑multicelularidade, ❑presença de colágeno, ❑junções septadas e divisão de trabalho entre as células. SISTEMA AQUÍFERO Canais que percorrem todo o corpo. Canais apresentam células que filtram a água do mar, presentes nos canais ou em câmaras específicas. Água é encaminhada para o átrio (abertura central), e eliminada através do ósculo (abertura superior). TIPOS MORFOLÓGICOS Anatomia de Porifera. Anatomia de uma esponja coralina. PAREDE DO CORPO Entre a parte externa (pinacoderme) e a interna (coanócito) está o mesohilo, uma matriz gelatinosa com um endoesqueleto formado por espículas calcárias ou silicosas (esponjas de vidro), e fibras proteicas (colágeno, espongina) Espículas: megascleras: maiores e mais robustas; grande importância estrutural (até 3m); microscleras: menores, podem ser mais ramificadas, suportam a parede do corpo Microscleras silicosas. MEV. A e B. Demospongiae. C e D. Hexactinellida. (Imagens de E. Hajdu.) Espículas de Calcarea. A. Diactina. B. Triactina. C. Tetractina. ASCON Ascon: tipo mais simples poros > átrio > revestido de coanócitos, que fazem a filtração; apenas uma camada de coanócitos; tamanho pequeno PREGUEAMENTO DA PAREDE CORPORAL A Parede com dobras para fora e para dentro possibilitou um aumento na quantidade de coanócitos (coanoderme) em contato com a água. O átrio ficou menor porque a parte do espaço dele foi tomado pela parede. LEUCON Leucon: canais se ramificam em pequenas câmaras coanocíticas, forradas de coanócitos > água é filtrada e passa de uma câmara pra outra > átrio estreito (ou ausente) > ósculo. Mais câmaras de filtração > maior superfície de coanócitos > maior aproveitamento da água > maior complexidade (maciças Tipos de sistemas aquíferos em Porifera. A. Asconoide. B. Solenoide. C. Siconoide. D. Sileibide. E. Leuconoide. (Adaptada de Cavalcanti e Klautau, 2011.) ESTRUTURA DO CORPO: TIPOS CELULARES Pinacócitos: forra o corpo externa e internamente, são células achatadas, como azulejos justapostos. Sem lâmina basal desenvolvida Contato direto com o meio externo ESTRUTURA DO CORPO:TIPOS CELULARES Amebócitos: células ameboides, que se locomovem por movimentos ameboides, por pseudópodes.. podem ser de muitos tipos: Arqueócitos: responsáveis por digestão Colêncitos: secretam fibras Esclerócitos: secretam espículas Espongiócitos: secretam espongina Lofócitos: secretam fibras de colágeno (como colêncito, mas maiores) Oócitos: dão origem a óvulos; localizam- se no mesohilo (parte intermediária). Tipos principais de células de uma esponja asconoide. PAREDE DO CORPO parte externa: forrada pelos pinacócitos > pinacoderme (não é uma epiderme) parte interna: camada de coanócitos > coanoderme (não é uma epiderme) COANODERME responsáveis por criar a corrente de água: porócitos > coanócitos > onde são retidas as partículas de alimento o alimento é digerido pelo próprio coanócito ou pelo arqueócito Alimentam-se de bactérias, dinoflagelados, outros seres planctônicos e de microcrustáceos. A digestão é exclusivamente INTRA celular (não existe câmara onde haja secreção de enzimas digestivas) Ascon: porócitos > átrio > ósculo; CAMINHO DA DA ÁGUA CAMINH O DA ÁGUA Sicon: poros inalantes ou poros dérmicos > canal inalante > prosópila > canal radial onde é filtrada > poro (apópila) > átrio > eliminada pelo ósculo CAMINHO DA DA ÁGUA CAMINH O DA ÁGUA Leucon: ostíolos na superfície do corpo ou poros inalantes > canais inalantes > prosópilas > câmaras coanocíticas > abandona as câmaras coanocíticas por apópilas > pode ir para outra câmara e assim por diante > canal exalante > átrio (ou não, se este estiver ausente) > ósculo CAMINHO DA DA ÁGUA NUTRIÇÃO Captura de alimento pelos colarinhos dos coanócitos REPRODUÇÃO ASSEXUADA Fragmentação : a esponja destaca um pedaço do seu corpo, que regenerae dá origem a uma nova esponja. Corpos de redução: acúmulo de células totipotentes presentes nas cavidades basais do esqueleto de carbonato de cálcio ( somente em esponjas coralinas). Surgem em condições de baixa salinidade. Gemulação Brotamento REPRODUÇÃO ASSEXUADA Gemulação (principalmente em água doce): em situações adversas (congelamento, seca etc.) uma massa de arqueócitos é revestida por espículas formando uma estrutura (gêmula) com uma abertura na ponta onde esses arqueócitos ficarão em um estado de latência. quando as condições voltarem ao normal, os arqueócitos começam a sair por uma pequena abertura (micrópila) e começam a dar origem a novas esponjas, geneticamente iguais à parental. A. Gêmula. MEV. B. Esquema de como ocorre a gemulação: 1 = arqueócitos se reúnem no coanossoma; 2 = recebem um invólucro de espongina; 3 = recebem um revestimento externo de microscleras. (Imagem de De Vos et al., 1991.) Brotamento em três espécies de demosponja da Nova Zelândia. A. Tethya burtoni. B. Stelletta sp.C. Tethya bergquistae. A. Tethya com brotos (seta). B. Esquema de como ocorre o brotamento: 1 = arqueócitos e outros tipos celulares se reúnem; 2 = as células recebem um invólucro de espongina; 3 = o broto começa a atravessar a superfície; 4 = o broto está pronto para ser liberado. (Imagem de E. Hajdu.) B REPRODUÇÃO SEXUADA são hermafroditas, produzem espermatozoides através de coanócitos, ou de arqueócitos Espermatozóides são liberados > ao entrarem em outra esponja estimulam- na a produzir óvulos > fecundação interna TIPOS DE LARVAS parenquímula: toda revestida de cílios anfiblástula: cílios somente na parte anterior, com uma cavidade interna. DIVERSIDADE E CLASSIFICAÇÃO 4 classes: Calcarea Hexactinellida Demospongiae Homoscleromorpha CLASSE CALCAREA (L. calcis, calcário) (Calcispongiae) Única classe onde há formas asconóides, mas também pode haver siconóides e leuconóides Espículas de carbonato de cálcio (CaCo3), são retilíneas (monáxonas) ou têm três ou quatro raios. Essas esponjas tendem a ser pequenas – 10 cm ou menos em altura – e tubulares ou vasiformes. Exclusivamente marinhas Exemplos: Sycon, Leucosolenia, Clathrina. Clathrina canariensis (classe Calcarea) é comum nas cavernas e sob substratos nos recifes caribenhos. CLASSE HEXACTINELLIDA (Gr. hex, seis, + aktis, raio, + L. -ellus, sufixo diminutivo) (Hyalospongiae) Elas variam em tamanho desde 7,5 cm a mais de 1,3 m em comprimento. Apresenta espículas silicosas de seis raios que se estendem em ângulos retos de um ponto central; Espículas frequentemente unidas formando uma malha; Corpo frequentemente cilíndrico ou em forma de funil; Câmaras flageladas em arranjo siconoide simples ou leuconoide; Maioria com habitat de águas profundas; todas marinhas. Exemplos: a cesta-de-vênus (Euplectella), Hyalonema. Diagrama de parte de uma câmara flagelada em uma esponja Hexactinellida. Os retículos primário e secundário são ramos do retículo trabecular, que é sincicial. Os corpos celulares dos coanoblastos e seus processos surgem do retículo primário e estão embebidos em um meso-hilo fino composto de colágeno. Os processos dos coanoblastos terminam nos corpos do colarinho, e os colarinhos estendem-se através do retículo secundário. A ação flagelar impele a água (setas) a ser filtrada através da malha de microvilosidades do colarinho HIPERSILICIFICAÇÃO A alta disponibilidade de sílica ( no mar profundo) leva as esponjas a terem seu esqueleto hipersilicificado ou fusionados. Os eixos das espículas se fusionam, formando um esqueleto único. ESPONJAS DEVIDRO Esqueleto fusionado de Hexactinellida CLASSE DEMOSPONGIAE (Gr. demos, povo, + spongos, esponja). Apresenta espículas silicosas que não têm seis raios, ou espongina, ou ambos; Sistema de canais do tipo leuconoide; uma família encontrada em água doce; todas as outras marinhas. Única Classe que invadiu o ambiente dulcícola. Exemplos: Amphimedon, Cliona, Spongilla, Myeni a, Poterion, Callyspongia e todas as esponjas-de- banho CLASSE DEMOSPONGIAE CLADORHIZIDAE : CARNÍVORAS CLASSE HOMOSCLEROMORPHA (Gr. homos, igual, + skleros, duro, + morphe, forma). Previamente considerado como um subgrupo de Demospongiae; Espículas podem estar ausentes como em Oscarella; se presentes, as espículas são pequenas, simples em relação à sua forma, e não se formam ao redor de um filamento axial; Pinacoderme com uma clara membrana basal. Exemplos: Oscarella, Corticium. RELACIONAMENTOS ECOLÓGICOS Relações de epibiose (cnidários, briozoários, tunicados e até mesmo esponjas) Relações de endobiose ( as esponjas podem abrigar desde bactérias, passando por algas, até pequenos vertebrados, como certos peixes) A maioria dos simbiontes de esponjas parece utilizar o hospedeiro apenas como refúgio, outros são comensais das partículas em suspensão na água que circula pelos poros e canais. Há o clássico exemplo do casal de camarão do gênero Spongicola que vive em uma Hexactinellida do gênero Euplectella, mas também de certas espécies de poliquetos e cracas encontrados apenas no interior de esponjas. Na Baía de Todos os Santos é comum a associação de Haplosylis spongicola, um poliqueto geralmente presente em grande quantidade, com a esponja Ircinia felix, assim como de cracas, Membranobalanus declivis com a esponja, Cliona varians. INTERESSE APLICADO INTERESSE APLICADO INTERESSE APLICADO INTERESSE APLICADO PLACOZOA PLACOZOA Uma espécie: Trichoplax adhaerens, descoberto em 1883 > aquário marinho europeu Metazoários achatados diminutos (2-3 mm de diâmetro) Formados por camadas superior e inferior de células ciliadas (camadas epiteliais?), com células fibrosas entre as duas; os adultos são assimétricos. Pesquisadores identificaram apenas quatro tipos de células somáticas. As células têm conexões intercelulares por desmossomos. Têm esferas brilhantes singulares na camada de células superiores, possivelmente estruturas defensivas. Não têm sistema nervoso estruturado, músculos ou sistema digestivo. Bentônicos, rastejam no fundo com a superfície ventral ciliada Alimentam-se de protozoários e detritos orgânicos Reprodução assexuada por fissão ou brotamento A. Trichoplax adhaerens é um animal marinho discoide de apenas 2 a 3 mm de diâmetro. B. Corte através de Trichoplax adhaerens, mostrando sua estrutura histológica.
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