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BAN203 -P1 AMNIOTA • Inovações anteriores à transição Mar-Terra: ✓ Mandíbula ✓ Pulmões ✓ Nadadeiras lobadas ✓ Coanas ✓Esqueleto ósseo com costelas rígidas Correspondem a EXAPTAÇÕES! ➢ Um novo fenótipo que muda de função. Gnathostomata Ichthiostega Sarcopterygii Adaptação x Exaptação • Uma característica produzida pela seleção natural para sua função atual (como a ecolocalização nos morcegos) • Uma característica que realize uma função, mas que não foi produzida pela seleção natural para sua função atual. Talvez a característica tenha sido produzida pela seleção natural para uma função que não a que realiza atualmente e depois foi cooptada para sua função atual. Os mais antigos Amniotas são os Anthracosauria: Hylonomus Paleothyris ✓ Datam do Carbonífero Médio (310 e 300 m.a.a.) da Nova Escócia, EUA; ✓ São parecidos com lagartos insetívoros e provavelmente se alimentavam de insetos e miriápodes; ✓ Deviam abrigar-se em troncos de árvores, uma vez que ambos os gêneros foram encontrados junto de fósseis de árvores; ✓ Apresentam especializações no crânio relacionadas ao aumento da força das mandíbulas. Lissamphia (Anura, Urodela, Gymnophiona) Amniota • Ovo amniótico (impede a perda de água); • Pele queratinizada (Impede a respiração cutânea, mas evita a perda de água); • Aumento da superfície pulmonar; • Fecundação interna. • Ovo não amniótico (não possui nenhuma camada que protege contra o ressecamento); • Pele não queratinizada; • Respiração cutânea; • Fecundação externa. Ovo amniótico • Casca: Pode ser flexível e com aspecto de couro ou calcificada e rígida. Fornece proteção mecânica, enquanto é porosa o suficiente para permitir o movimento de gases respiratórios e de vapor de água. • Albumina (clara): Dá proteção extra contra danos mecânicos e fornece um reservatório de água e de proteínas. • Vitelo (gema): é a reserva de energia para o embrião em desenvolvimento. No ínicio do desenvolvimento embrionário, o embrião é representado por algumas poucas células, posicionadas no topo do vitelo. Subsequentemente, elas se multiplicam e os tecidos endodérmico e mesodérmico envolvem o vitelo, fechando-o em um saco vitelínico. • Saco vitelínico: Parte do sistema digestório em desenvolvimento. Vasos sanguíneos se desenvolvem nos tecidos mesodérmicos que circudam o saco vitelínico, transportando alimentos e gases ao embrião. No final do desenvolvimento resta somente uma pequena porção do vitelo, o qual é absorvido antes ou logo após a eclosão. • Os Amniotas possuem três membranas extra-embrionárias adicionais: O córion, o âmnio e o alantóide. • O córion e o âmnio se desenvolvem como expansões da parede do corpo, nas extremidades do embrião e expande-se para fora e ao redor do embrião, até que se encontram. A membrana do alantóide desenvolve-se a partir de uma expansão do intestino delgado, se posicionando dentro do córion. • Córion: Membrana externa que envolve totalmente o conteúdo do ovo. Forma uma camada fibrosa externa calcificada – casca. A casca permite a difusão de gases, mas não permite a saída de água. • Âmnio: Membrana interna que envolve o próprio embrião. • Alantóide O ovo amniótico havia um problema: O embrião ficaria 'preso' com seus excretas. Solução Evolutiva: Alantóide. - A terceira membrana extra-embrionária é um local de armazenamento de dejetos nitrogenados, isolando-os do embrião. - A bexiga urinária do adulto cresce a partir de sua base; - Também funciona como um órgão respiratório durante o desenvolvimento tardio, pois é vascularizado e pode transportar oxigênio. - O alantóide é abandonado no ovo quando o embrião emerge e os dejetos nitrogenados não precisam ser reprocessados. Como e porquê o ovo amniótico evoluiu? • Ele não é essencial para a vida na terra, pois muitas espécies de anfíbios atuais, alguns peixes e muitos invertebrados botam ovos não amnióticos que se desenvolvem muito bem na terra. ➢ As membranas extra-embrionárias podem melhorar as capacidades respiratórias dentro do ovo e a casca pode dar suporte mecânico na terra; estas características permitem a evolução de um ovo grande e produzir um grande filhote que se desenvolveria me um adulto grande porque o tamanho do ovo está relacionado ao tamanho do adulto. Não se sabe que forças evolutivas levaram ao primeiro ovo amniota. AMNIOTA Synapsida Parareptilia Archosauromorpha Mesosauria Lepidosauromorpha Euryapsida Anapsida Diapsida ? Quem são os Répteis? ❖ Reptilia (sentido clássico) >> Merofilético Amniota - (Aves + mamíferos) ❖Reptilia (redefinição) >> Monofilético Sinônimo de amniota Ou = Amniota – Synapsida Nomenclatura recomendável: • Não usar Reptilia • Amniota = Synapsida + Sauropsida Merofilético: Grupo que não é monofilético, apresenta ancestral comum mas não exclusivo. Reptilia é merofilético, pois Amniota - (aves+mamíferos) Reptilia AMNIOTA Synapsida Parareptilia Archosauromorpha Mesosauria Lepidosauromorpha Anapsida Diapsida ? Euryapsida Sauropsida Padrões de Fenestração Temporal dos Amniotas • Função: Fornecem espaço para o posicionamento dos músculos, músculos que abrem e fecham a mandícula ficam ancorados nas fenestras, o que permite uma maior complexidade de alimentação dos amniotas (maior força de mordida). • Synapsida: Uma fenestra temporal inferior • Anapsida: Sem fenestras • Diapsideo: Duas fenestras temporais Onça: Synapsida em que a fenestra temporal se uniu ao orbital Vaca: Synapsida com osso barra pós-orbital dividindo o orbital da fenestra Fenestra Orbital Barra pós-orbital Crocodilo e jacaré: Diapsidas com duas fenestras temporais (superior e inferior) Jacaré: Diapsida modificado sem a fenestra superior Ave: Diapsida com fenestras e orbitais unidos Tiú: Diapsida que perdeu a barra inferior da fenestra inferior Testudines: Diapsida que perdeu as fenestras. Padrão Anapsida Osteologia de Amniota 1. Classificação do esqueleto quanto à origem embrionária. Endoesqueleto Notocorda – cartilaginosa e óssea. Exoesqueleto Derme (pode ser ossificada) e Epiderme (pode ser queratinizada) 2. Classificação do esqueleto quanto à posição anatômica. Porção craniana – 3 centros de ossificação Esplanctocrânio (1° a se formar) - Nos anfioxos está associado com a filtração de alimentos; - Nos vertebrados, geralmente suporta as brânquias e "oferece" superfície para a musculatura respiratória. - Nos gnatostomados "contribue" para a mandíbula e aparato hióide. Condrocrânio (2° a se formar) - Surge nos Condríctes (cartilaginoso); - Aparentemente em série com a base das vértebras; - Envolve (protegendo e suportando) o cérebro. Dermatocrânio (3° a se formar) - Ossos dermais que contribuem para a formatação do crânio; - Derivam diretamente os tecidos mesenquimal e ectomesenquimal da derme. Porção pós-craniana: Esqueleto axial (surge 1°) - coluna vertebral, notocorda e costelas; Esqueleto apendicular: membros Ordem Testudines • Cerca de 290 spp – 13 famílias; • Cosmopolitanos (exceto em altas latitudes); • Terrestres, marinhos ou de água-doce; • Fisiologia típica dos demais "répteis" ✓ Baixa taxa metabólica; ✓Ectotérmicos; ✓Ovíparos Ordem Testudines -Características derivadas exclusivas Casco (Esqueleto axial) Carapaça (dorsal) Plastrão (ventral) Surgiu 1° Dois problemas: - Movimentação reduzida; - Respiração. Constituição do casco: - Ossos dérmicos (exo e endoesqueleto); - Escudos epidérmicos (epiderme queratinizada) • Tartaruga marinha Membrana anterior modificada na forma de remo • Cágado Todos os dígitos claramente visíveis;Membrana interdigital; Unhas grandes. • Jabuti Membro colunar, ponta da unha dos cinco dígitos aparece (dedos curtos) Crânio • Pequena câmara cerebral; • Sem dentes, com bico córneo; • Sem orelha, o som é transmitido por uma pequena membrana externa; • Entalhe dorso-posterior serve para inserção da musculatura adutora da mandíbula (condição derivada, função análoga à da fenestra); - Tendão faz uma dobra que confere maior potência, mordida mais forte. Restrições que o casco impõe (soluções) - Musculatura perde a função de locomoção e passa a ter função na respiração; - Locomoção dirigida pelos membros; - Musculatura axial modificada para respiração; - Músculos concentram alta taxa de O2; - Suportam longos períodos de apneia e altas taxas de CO2 no sangue; Respiração EXALAÇÃO: Transverso abdominal puxa MLP p/ cima Peitoral puxa cintura escapular p/ cima INALAÇÃO: Oblíquo abdominal puxa MLP p/ baixo Serrátil puxa cintura escapular p/ baixo Vísceras forçadas p/ cima contra o pulmão Aumento do volume dentro do casco Reprodução • Plastrão do macho é côncavo • Garras em forma de gancho na nadadeira de tartarugas marinhas; • Cauda dos machos é maior. Não há cuidado parental! Reprodução • Ovoposição: Início da estação seca • Temperatura, umidade e concentração de O2 e CO2 influenciam no desenvolvimento embrionário. • Temperatura de incubação dos ovos determina o sexo. TIPO 1 ♀ Temperaturas altas ♂ Temperaturas baixas TIPO 2 ♀ Temperaturas extremas ♂ Temperaturas intermediárias Ocorre principalmente em espécies cujas fêmeas são maiores Ocorre principalmente em espécies cujas fêmeas tem o mesmo tamanho dos machos. Reprodução • Em algumas espécies o sexo é definido por cromossomos sexuais; • A mudança de sexo para outro ocorre em um intervalo de 3 a 4°C; • Local do ninho, profundidade e estação do ano são fatores que influenciam na determinação do sexo; • As tartarugas se orientam pelo campo magnético da Terra; • Buscam a luz ao eclodir. Filogenia • Aparentemente é um Diapsida; • Odontochelys Não tinha carapaça, apenas plastrão; Possuía dentes! • Pappochelys Provavelmente a tartaruga mais antiga; Possuía um crânio diapsídeo. Possuía costelas expandidas e gastrália (costelas abdominais e cintura escapular) precursora do casco. • Proganochelys Primeira tartaruga (que se tem conehcimento) com o casco totalmente formado; Esboços de tartarugas- fóssil Pappochelys rosinae (A), Odontochelys semitestacea (B) e Proganochelys quenstedti (C). Modificado de Schoch & Sues (2017). Sinapomorfias de Testudines Costelas alargadas Cinturas internalizadas - Peitoral - Pélvica Plastrão Cryptodira • Retraem a cabeça para dentro do casco curvando o pescoço na forma de um S vertical; • Processo troclear (por onde os músculos passam) é formado pela superfície cranial da própria cápsula ótica; • Sutura que liga a cintura pélvica ao casco; • Morfologia das vértebras cervicais Pleurodira • Retraem a cabeça curvando o pescoço horizontalmente. • Processo troclear é um processo lateral do pterigóide; • Não possui sutura • Morfologia das vértebras cervicais Ossos carapaça (derme queratinizada): Nu = nucal N = neural Sp = Suprapigal P = pigal PL= pleural PE = periferal Escudos carapaça (Epiderme queratinizada): V = vertebral C = costal M = marginal Ossos plastrão (derme queratinizada): EP = epiplastrão EN = entoplastrão HYO = hioplastrão HYP = hipoplastrão X = xifiplastrão Escudos carapaça (Epiderme queratinizada): I = intergular G = gular H = humeral P = peitoral AB = abdominal F = femoral AN = anal Subordem Cryptodira Superfamília Chelonioidea Família Cheloniidae Tartaruga-marinha Subordem Cryptodira Superfamília Dermochelyoidea Família Dermochelyidae Tartaruga-couro (marinha) Subordem Pleurodira Família Podocnemididae Pleurodira sem escudo nucal na carapaça Subordem Pleurodira Família Podocnemididae Pleurodira sem escama nucal na carapaça Subordem Pleurodira Família Chelidae Pleurodira com escama nucal na carapaça Crânio Esplanctocrânio Columela auris: único ossículo do ouvido CRÂNIO PLEURODIRA X CRYPTODIRA P P Processo troclear lateral do pterigóide JABUTI Jabuti FÊMEA X MACHO Plastrão côncavo CÁGADO ANGUIDAE AMPHISBAENIDAE (Cobra de duas cabeças) Membros posteriores vestigiais Hemipênis Família Iguanidae CRISTA VERTEBRAL ESCAMA GULAR FAMÍLIA TEIIDAE (TIÚ) Presença de membros anteriores e posteriores, dedos normais Escamas dorsais menores que as ventrais Escamas grandes e dispostas regularmente no dorso da cabeça; presença de pálpebras. FOSSETA LOREAL Escamas do dorso da cabeça regulares Escamas do dorso da cabeça irregulares Guizo de cascavel // Glifos // Hemipênis
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