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Livro do Professor Biologia Volume 6 ©Editora Positivo Ltda., 2015 Dados Internacionais para Catalogação na Publicação (CIP) (Maria Teresa A. Gonzati / CRB 9-1584 / Curitiba, PR, Brasil) Presidente: Ruben Formighieri Diretor-Geral: Emerson Walter dos Santos Diretor Editorial: Joseph Razouk Junior Gerente Editorial: Júlio Röcker Neto Gerente de Arte e Iconografia: Cláudio Espósito Godoy Autoria: Vilmarise Bobato; reformulação dos originais de Augusto Borba Supervisão Editorial: Jeferson Freitas Edição de Conteúdo: Milena dos Passos Lima (Coord.), Ana Paula de Amorim, Cláudia Wagner de Castro e Luciane Lazarini Edição de Texto: Paula Garcia da Rocha Revisão: Chisato Watanabe e Mariana Bordignon Supervisão de Arte: Elvira Fogaça Cilka Edição de Arte: Angela Giseli de Souza Projeto Gráfico: YAN Comunicação Ícones: ©Shutterstock/ericlefrancais, ©Shutterstock/Goritza, ©Shutterstock/Lightspring, ©Shutterstock/Chalermpol, ©Shutterstock/Macrovector e ©Shutterstock/Blinka Imagens de abertura: ©Shutterstock/lad61 e ©iStockphotor/Asiseeit Editoração: Maria Alice Gomes Ilustrações: Angela Giseli, Divo, Edurado Borges, Jack Art e Luis Moura Pesquisa Iconográfica: Janine Perucci (Supervisão) e Lenon de Oliveira Araujo Engenharia de Produto: Solange Szabelski Druszcz Produção Editora Positivo Ltda. Rua Major Heitor Guimarães, 174 – Seminário 80440-120 – Curitiba – PR Tel.: (0xx41) 3312-3500 Site : www.editorapositivo.com.br Impressão e acabamento Gráfica e Editora Posigraf Ltda. Rua Senador Accioly Filho, 431/500 – CIC 81310-000 – Curitiba – PR Tel.: (0xx41) 3212-5451 E-mail : posigraf@positivo.com.br 2018 Contato editora.spe@positivo.com.br Todos os direitos reservados à Editora Positivo Ltda. B663 Bobato, Vilmarise. Biologia : ensino médio / Vilmarise Bobato ; reformulação dos originais de Augusto Borba ; ilustrações Angela Giseli ... [ et al. ]. – Curitiba : Positivo, 2015. v. 6. : il. Sistema Positivo de Ensino ISBN 978-85-467-0232-9 (Livro do aluno) ISBN 978-85-467-0233-6 (Livro do professor) 1. Biologia. 2. Ensino médio – Currículos. I. Borba, Augusto. II. Giseli, Angela. III. Título. CDD 373.33 11 12 Sumário Zoologia II ................................................. 4 Filo Mollusca .................................................................................................. 5 Filo Annelida .................................................................................................. 10 Filo Arthropoda .............................................................................................. 14 Filo Echinodermata ......................................................................................... 23 Zoologia III ................................................ 32 Filo Chordata ................................................................................................. 33 Peixes ............................................................................................................ 37 Anfíbios ......................................................................................................... 42 Répteis ........................................................................................................... 47 Aves ................................................................................................................ 52 Mamíferos ...................................................................................................... 57 O projeto gráfico atende aos objetivos da coleção de diversas formas. As ilustrações, os diagramas e as figuras contribuem para a construção correta dos conceitos e estimulam o envolvimento com os temas de estudo. Assim, fique atento aos seguintes ícones: Fora de escala numéricaFormas em proporçãoColoração artificial Imagem ampliadaImagem microscópicaColoração semelhante ao natural Representação artísticaEscala numéricaFora de proporção Acesse o livro digital e conheça os objetos digitais e slides deste volume. Zoologia II Ponto de partida 11 [...] A natureza viva nada mais é que o conjunto dos organismos em estado natural e o equilíbrio físi- co e químico que essas espécies geram por intermé- dio de sua interação. Mas também é nada menos que esse conjunto e esse equilíbrio. O poder da natureza viva consiste em sua sustentabilidade por meio da complexidade. [...] WILSON, Edward. A criação: como salvar a vida na Terra. São Paulo: Companhia das Letras, 2008. p. 41. 1 Divo. 2013. Digital. 1. Quais grupos de animais é possível identificar na imagem? 2. Os grupos de animais estudados até aqui habitavam ambientes aquáticos ou eram parasitas, vivendo na umidade dos corpos de seus hospedeiros. Quais ca- racterísticas foram importantes para que os animais pudessem se desenvolver no ambiente terrestre?p [ ] WIWILSLSONON EdEdwa drd AA criiação: como s lalvar a ividda naW T W 4 Filo Mollusca Os moluscos (do latim molluscus, mole) constituem o segundo maior filo do Reino Animalia. Esses animais habitam, principalmen- te, os ambientes marinhos, mas também existem espécies de água doce e terrestres. Entre os exemplares mais conhecidos, estão cara- mujos, caracóis, lesmas, ostras, mariscos, polvos e lulas. A grande novidade evolutiva dos moluscos foi o desenvolvi- mento de uma concha rígida, à base de carbonato de cálcio, que, inicialmente, servia de escudo protetor e, posteriormente, transfor- mou-se em um refúgio. Tal adaptação possibilitou que o registro fossilífero dos moluscos fosse abundante, pois, mesmo com a de- composição das partes moles do corpo, a concha, em muitos casos, ficava gravada nas rochas. Características gerais dos moluscos Os moluscos são animais invertebrados de corpo mole e não segmentado. São triblásticos, celomados e protostômios. Podem medir desde apenas alguns centímetros até vários metros, como as lulas-gigantes e as lulas-colossais. Em geral, apresentam o corpo dividido em cabeça, massa visceral e pé muscular. Na cabeça, estão localizados os órgãos sensoriais. O pé é uma massa muscular que serve para rastejamento (gastrópodes), captura de alimento e/ou cópula (polvos e lulas) ou escavação (bivalves). Na massa visceral, revestida de uma dobra de pele chamada manto ou pálio, encontram-se os órgãos responsáveis pela digestão, circulação, respiração e excreção. Além de proteger o corpo, o manto contém glândulas que secretam muco, mantendo o corpo úmido. Quando o organismo é dotado de concha, essas glândulas secretam material calcário, rico em carbonato de cálcio, conferindo rigidez a essa estrutura. Funções vitais dos moluscos O sistema digestório dos moluscos é completo. Como a digestão ocorre na parede do tubo digestório, diz-se que o processo é extracelular. A maioria dos moluscos apresenta uma estrutura semelhante a uma língua denteada, deno- minada rádula, que serve para raspar e fragmentar os alimentos encaminhados ao estômago. Nos bivalves, a nutrição ocorre por filtração. Além da rádula, cefalópodes como a lula e o polvo apresentam, na região da boca, um par de mandíbulas córneas com o formato de um bico. Desse modo, conseguem perfurar as conchas e o exoesqueleto dos crustáceos. Objetivos da unidade: reconhecer as diferentes características dos filos Mollusca, Annelida, Arthropoda e Echinodermata; identificar as diferenças entre os grupos animais e sua relação com os diferentes ambientes; compreender o parentesco evolutivo entre os filos animais. La tin st oc k/ C or b is /V is u al s U n lim ite d /K en L u ca s Registros fósseis de moluscos 2 Sugestão de abordagem sobre a formação dos fósseis. 5 A cavidade do manto está intimamente ligada ao sistema respiratório. Os moluscos terrestres apresentam uma rica vascularização nessa cavidade, que funciona como um “pulmão” simples. Nos representantes aquáticos, existem brânquias, que apresentam a forma de lâmina nos bivalves ou de pena nos cefalópodes, para arealização das trocas gasosas. O sistema circulatório da maioria dos moluscos é aberto (lacunar), ou seja, depois de ser bombeada pelo coração, a hemolinfa (sangue) circula por uma curta distância dentro de vasos sanguíneos. Em seguida, banha as células por meio de lacunas ou hemoceles. De modo geral, a filtração da hemolinfa é realizada por finos tubos denominados nefrídios (metanefrídios). Os polvos e as lulas apresentam sistema circulatório fechado. A maioria dos moluscos apresenta o sistema nervoso constituído por uma cadeia de gânglios. Na região da ca- beça, há dois gânglios cerebrais, que controlam grande parte das atividades corporais; na região dorsal, há gânglios viscerais, que controlam as vísceras; e, na região ventral, estão presentes gânglios pedais, que controlam as atividades da musculatura ligada ao pé. A matéria que forma a rádula é considerada a substância de origem biológica mais forte do mundo, retirando do primeiro lugar a teia de aranha. As pequenas estruturas similares a dentes presentes na rádula são compostas de um mineral extremamente duro chamado goethita. O interessante é que, além de fortes, essas estruturas são muito finas e poderiam auxiliar no desenvolvimento de novos materiais, resistentes e finos, para serem utilizados na construção de carros, barcos ou fuselagens de aviões. Representação esquemática da estrutura interna de um caramujo e detalhe da rádula Reprodução dos moluscos O processo reprodutivo dos moluscos é sexuado, e a maioria deles apresenta sexos separados (dioicos). No entanto, existem espécies hermafroditas na Classe Gastropoda, como os escargôs (Helix aspersa). Na maioria dos bivalves, a fecundação ocorre externamente, com a forma- ção de uma larva trocófora ciliada, que origina a larva véliger. Esta se desloca e, durante a metamorfose, fixa-se no substrato (rochas), formando um animal adulto. Nos cefalópodes, após a fecundação interna, a fêmea deposita os ovos e fica vigiando até que eclodam os filhotes, cujo desenvolvimento é direto, ou seja, não há fase larval. Larva trocófora. Micrografia eletrônica de varredura, sem informação de aumento. A n g el a G is el i e D iv o. 2 01 0. D ig ita l. © W ik im ed ia C om m on s/ Sn ek 01 6 Volume 6 Sistemática dos moluscos Como critérios de classificação, utilizam-se a morfologia, a localização do pé e o tipo de concha. A seguir, são apre- sentadas as principais classes dos moluscos. Classe Polyplacophora Compreende os moluscos marinhos achatados dorsoventralmente, conhecidos como quítons. Os poliplacóforos apresentam a superfície dorsal convexa, com oito placas calcárias ou valvas, cujas cores variam conforme a espécie, além de um pé amplo e chato. São encontrados nas regiões entremarés, onde se alimentam de algas aderidas às rochas. Quando removidos de seu ambiente, enrolam-se para se proteger. Classe Scaphopoda La tin st oc k/ A la m y/ A ur or a Ph ot os /J ur g en F re un d Quíton em sua face dorsal bentônico: ser que habita o substrato aquático, como rochas ou areia, podendo ou não viver fixo a ele. Exemplares de uma das espécies de dentálio (apresentam, em média, 7 cm de comprimento) Classe Gastropoda Cerca de três quartos das espécies de moluscos pertencem à Classe Gastropoda (do grego gaster, ventre; podos, pés), como lesmas, caracóis e búzios. Esses animais são encontrados em hábitats terrestres, dulcícolas e marinhos. A maioria desses moluscos apresenta concha formada por apenas uma valva, e as lesmas não têm concha, fator que lhes possibilita maior capacidade locomotora e de dispersão pelo ambiente. Os gastrópodes aquáticos apresentam conchas mais calcificadas, proporcio- nando mais proteção contra o ataque de predadores. Sua concha geralmente é espiralizada, dentro da qual o animal guarda-se totalmente, enrolando-se. Além disso, apresentam rádula e um ou dois pares de tentáculos sensoriais na cabeça. Na ponta dos tentáculos maiores, encontram-se os olhos, que fazem com que pos- sam enxergar sem movimentar a cabeça. Na extremidade dos tentáculos menores, há estruturas quimiorreceptoras. Classe Bivalvia Os bivalves, também chamados de pelecípodes, são moluscos que apresentam concha formada por duas valvas (partes). São aquáticos, dulcícolas ou marinhos (maioria): alguns vivem fixados às rochas, como os mexilhões e as ostras; outros apenas ficam em contato com a região bentônica, como as vieiras. Apresentam a cabeça muito reduzida, sem olhos nem tentáculos. O pé tem o formato de machado e é usado para escavar. Os mexilhões conseguem fixar-se às rochas, porque uma parte de seu pé solta filamentos (bisso) que os man- têm presos. O manto secreta o material formador das conchas, que se mantêm unidas por um ligamento dorsal e pelos músculos localizados entre as valvas. Os escafópodes (do grego skáphos, barco; podos, pés) apresentam boca, rádula e corpo fino protegido por uma concha tubular aberta nas duas extremidades. O corpo desses animais é constituído apenas por massa visceral e pé. Os principais exemplares dessa classe são os den- tálios ou dentes-de-elefante. São todos marinhos, bentônicos e vivem enterrados na areia das águas rasas. © Sh ut te rs to ck /o rla n d in Lesma-marinha com, aproximadamente, 3 cm de comprimento La tin st oc k/ A la m y/ D av e M ar sd en Biologia 7 La tin st oc k/ A la m y/ Ja n B u tc h of sk y As pérolas formam-se quando um corpo estranho (verme ou grão de areia) penetra no interior da concha da ostra. Ao instalar-se entre o manto e a concha, o agente invasor causa uma irritação que estimula a produção de nácar ou madrepérola. Com isso, vá- rias camadas desse material envolvem o corpo estranho, formando a pérola. Portanto, sua formação é um processo de defesa contra agentes invasores. Nem todas as espécies de ostras, porém, são perlíferas, ou seja, capazes de produzir pérolas. Ostra perlífera com uma pérola Como todo o corpo encontra-se no interior da concha, esses animais alimentam-se por filtração das partículas alimentares que ficam retidas no muco branquial. Os cílios presentes na região im- pulsionam os alimentos até a boca, onde são digeridos. No entanto, o muco também pode acumular metais pesados, bactérias e toxinas de algas presentes na água, podendo provocar graves intoxicações a quem se alimenta desses animais. Além disso, os bivalves são con- siderados um importante bioindicador das condições do ecossiste- ma, pois, quanto maior a poluição, menor sua população. Classe Cephalopoda Os cefalópodes (do grego kephalé, cabeça; podos, pés) são exclusivamente marinhos. Apresentam os pés em forma de tentáculos, os quais se ligam diretamente à cabeça. Entre os principais representantes dessa classe, estão os polvos (oito tentáculos) e as lulas (dez tentáculos, sendo dois deles diferenciados). Existem ainda outros exemplares, como as sépias, os náutilos e os argonautas. Os náutilos e os argonautas são os únicos cefalópodes que apresentam concha externa. Os polvos não têm concha, e as lulas apresentam uma concha interna e reduzida, denominada pena. Os cefalópodes apresentam um saco de tinta preso ao reto. Para escaparem dos predadores, lançam, por meio de um sifão, essa tinta escura na água, forman- do uma “cortina de fumaça”. Outra forma de defesa desses animais é a camufla- gem. Para o deslocamento, utilizam as ventosas dos tentáculos, propiciando o ras- tejamento no substrato. Além disso, os movimentos são realizados por meio da propulsão de jatos de água emitidos pelo mesmo sifão que solta a tinta. Polvo liberando tinta como estratégia de defesa contra predadores A © Sh u tt er st oc k/ Ji an g Z h on g ya n Náutilo (A), lula (B) e polvo (C) © Sh u tt er st oc k/ Ke lv in W on g B Mexilhão com os filamentos do bisso Bisso C © Sh u tt er st oc k/ Vi tt or io B ru n o La tin st oc k/ Phot or es ea rc h er s/ Bi op h ot o A ss oc ia te s A © Sh u tt er st oc k/ D m itr y Ru kh le n ko 8 Volume 6 Atividades 1. (CEDERJ) O polvo é considerado o molusco mais inte- ligente porque possui um sistema nervoso muito de- senvolvido, com os gânglios nervosos concentrados na região anterior que recebe o nome de cérebro, embora não haja correspondência com o dos vertebrados. A esse cérebro estão ligados os tentáculos, pés modi- ficados. Considerando essas características, pode-se concluir que esse animal pertence à classe a) monoplacófora. X b) cefalópode. c) escafópode. d) gastrópode. 2. (UCPel – RS) O filo dos moluscos compreende animais aquáticos e terrestres representados por polvos, lulas, mexilhões, entre outros. São características desse filo: I. São dotados de corpo viscoso, mole, não segmentado. II. Em sua maioria, são monoicos. III. Possuem sistema digestório incompleto. IV. A respiração é exclusivamente cutânea. V. Possuem sistema cardiovascular responsável pelo transporte e distribuição de nutrientes e de gás oxi- gênio para todas as células do organismo. Analise as afirmativas anteriores e assinale a opção correta. X a) I e V estão corretas. b) I e II estão corretas. c) II e III estão corretas. d) III, IV e V estão corretas. e) IV e V estão corretas. 3. (FMJ – SP) Analise a tirinha. (O Estado de S.Paulo, 25.05.2013.) a) A que classe dos moluscos pertence o animal dese- nhado? Cite a estrutura responsável pela eliminação de excretas encontrada nesse animal. Pertence à classe dos bivalves; nefrídios. b) Baseando-se em sua fisiologia, explique por que esse animal pode ser considerado um bioindicador da poluição da água. 4. (EMESCAM – ES) Acerca dos moluscos, assinale a alter- nativa incorreta. a) Animais da Classe Gastropoda possuem um saco visceral, que contém o estômago, localizado direta- mente sobre o grande pé musculoso. b) Na Classe Pelecypoda, os organismos possuem duas valvas, que se articulam através de uma região semelhante a uma “dobradiça”, como acontece nos mexilhões. c) A lula e o polvo são moluscos da Classe Cephalopoda, com a cabeça diretamente ligada ao pé, possuindo o primeiro uma concha interna que está ausente no segundo. d) Em muitos desses seres, o revestimento do saco visceral se prolonga e constitui uma dobra conheci- da como manto ou prega paleal. X e) Possuem um sistema circulatório do tipo aberto, onde o sangue circula no interior dos capilares san- guíneos, sendo nestes os locais de difusão de subs- tâncias para os tecidos. 5. Polvos e lulas são moluscos marinhos que não apre- sentam conchas externas para sua proteção. Escre- va algumas adaptações que esses animais têm para compensar a falta de concha e se protegerem dos predadores. Como se trata de um animal filtrador extremamente sensível, quando a taxa de um poluente ambiental aumenta muito em seu organismo, sua sobrevivência é comprometida. Desse modo, torna-se um importante bioindicador ambiental. Propulsão com jato de água, que sai do sifão aumentando sua velocidade de deslocamento; liberação de tinta para turvar a água e fugir de predadores; e camuflagem. Biologia 9 6. Em relação à reprodução, os moluscos podem ter desenvolvimento direto ou indireto. Indique a diferença entre esses dois tipos de desenvolvimento e qual classe de molusco realiza cada um deles. No desenvolvimento indireto, há a formação de larvas, como o que ocorre na classe dos bivalves; e no desenvolvimento direto, não existe fase larval, como no caso dos cefalópodes. Filo Annelida Os anelídeos (do latim annelus, pequeno anel) apresentam corpo cilíndrico, mole e metamerizado, ou seja, dividido em segmentos, metâmeros ou anéis externa e internamente. Esses anéis geram uma homologia seriada, isto é, repetição de órgãos ao longo dos vários segmentos. Entre os representantes mais conhecidos, estão a minhoca, encontrada na terra úmida, e a sanguessuga, ectoparasita hematófago. Grande parte dos anelídeos apresenta vida livre, sendo encontrados em ambientes terrestres úmidos, dulcícolas ou marinhos. A maior riqueza de espécies habita os am- bientes marinhos, como é o caso dos poliquetas, encontrados desde a linha das marés até a profundidade abissal de 5 mil metros. ectoparasita hematófago: organismo parasita que se instala na parte externa do corpo do hospedeiro e se alimenta de sangue. Ea sy p ix /A u sc ap e/ U IG Anelídeo marinho da espécie Eurythoe complanata, conhecido como verme-de-fogo Nas relações de ancestralidade evolutiva entre os invertebrados, moluscos e anelídeos encontram-se próximos. Essas relações filogenéticas tornaram-se mais evidentes após a descoberta de semelhanças nas sequências de RNA ribos- sômico dos dois filos, sugerindo um parentesco evolutivo entre eles. Compartilham a simetria bilateral, o celoma bem desenvolvido e a presença de larvas trocóforas. Características gerais dos anelídeos São animais celomados, triblásticos e protostômios e apresentam o corpo dividido em metâmeros. Em cada segmento que reveste o corpo, há cerdas, filamentos quitinosos que atuam como âncoras contra o substrato, possibili- tando a projeção para a frente dos segmentos anteriores à ancoragem, os quais se alongam, e o arrasto dos segmentos posteriores, que se encurtam. Sistemática dos anelídeos Os critérios utilizados para a classificação dos anelídeos são a presença e a quantidade de cerdas. Portanto, de acor- do com as cerdas, esses animais estão distribuídos em três classes: Polychaeta, Oligochaeta e Achaeta ou Hirudinea. Classe Polychaeta Os poliquetas (do grego polys, muito; chaeta, cerda) apresentam muitas cerdas e são, predominantemente, mari- nhos. Alguns podem viver em galerias, que escavam nas areias próximas à superfície ou em regiões muito profundas, Sugestão de atividades: questões 1 a 4 da seção Hora de estudo. 10 Volume 6 ou no interior de tubos calcários que eles mesmos constroem. Apresentam parapódios (do grego para, semelhante; podos, pé), expansões laterais constituídas por inúmeras cerdas que auxiliam na movimentação do corpo e também servem de órgão respiratório (semelhante a uma brânquia), em cada anel do corpo. Os mais conhecidos representantes dos poliquetas são as espécies Eunice viridis (palolo) e Nereis virens (minhoca- -do-mar). A cabeça desses animais é diferenciada do corpo pela presença de tentáculos e olhos primitivos. Além disso, têm mandíbulas quitinosas para manipulação dos alimentos e defesa. Quanto à reprodução, os poliquetas são dioicos. Classe Oligochaeta Os oligoquetas (do grego oligos, pouco; chaeta, cerda) apresentam poucas cerdas em cada segmento e corpo liso, cilíndrico e afilado nas duas extremidades. A maioria desses anelídeos habita solos úmidos ou ambientes dulcícolas, existindo poucas espécies marinhas. São animais monoicos (hermafroditas), sendo popularmente conhecidos como minhocas. Quando atingem a fase reprodutiva, apresentam uma dilatação glandular clara e espessa localizada próximo à boca, denominada clitelo, cuja função é secretar material para a formação de um casulo, o qual constitui o local para a fecundação e, consequentemente, a formação dos ovos. Classe Achaeta (Hirudinea) Os aquetas (do grego a, negação; chaeta, cerda) ou hirudíneos (do latim hirudo, sanguessuga) caracterizam-se pela ausência de cerdas no revestimento do corpo. Apresentam ventosas, localizadas nas duas extremidades, que auxiliam na locomoção e fixação na pele do animal parasitado ou nas plantas de brejos e pântanos em que sobrevivem. Nem todos os hirudíneos são ectoparasitas; há espécies predadoras de outros animais, como as planárias. Utilizando os músculos da faringe, os hirudíneos fixam-se e perfu- ram a pele do hospedeiro, conseguindo, assim, sugar o sangue pelas ventosas. Pelo fato de a saliva conter hirudina, substância anestésica, o animal parasitado não sente dor. Alémdisso, a hirudina atua como um anticoagulante, evitando a formação de coágulos durante a re- tirada do sangue. Por esse motivo, as sanguessugas foram utilizadas, desde os tempos remotos, pelas civilizações egípcias, gregas e roma- nas para retirar o sangue que se acumulava nos hematomas (método das sangrias). As principais representantes das sanguessugas são a Hirudo medicinalis (europeia) e a Semiscolex juvenilis (brasileira). © Sh ut te rs to ck /P h ot oc re a Sanguessuga La tin st oc k/ SP L Nereis sp. com detalhe da cabeça e do aparelho bucal La tin st oc k/ SP L © Sh utterstock/lob ster20 Minhoca CliteloClitelo Biologia 11 ConexõesConexões O minhocuçu Rhinodrilus alatus é um anelídeo gigante, encontrado apenas na região do Cerrado, no estado de Minas Gerais, que pode chegar a mais de 60 centímetros. Muito utilizado como isca para pesca amadora, há mais de 70 anos vem sendo extraído do solo para ser comercializado. Em 2003, foi incluído na lista de espécies ameaçadas de extinção. Fa b io C ol om b in i Minhocuçu Funções vitais dos anelídeos Os anelídeos apresentam tecido epidérmico fino e permeável. Em espécies terrestres, como as minhocas e as san- guessugas, esse tecido apresenta algumas glândulas mucosas cuja função é manter a pele úmida para que os gases respiratórios possam ser trocados pela respiração cutânea. Por isso, de modo geral, esses animais são encontrados em lugares úmidos e sombrios, pois a exposição ao sol pode desidratá-los. Nos poliquetas, alguns parapódios podem modificar-se, tornando-se vascularizados e participando de forma efetiva nas trocas gasosas. O sistema digestório desses animais é completo, iniciando na boca, seguindo por uma faringe musculosa e pelo esôfago até chegar ao intestino, finalizando no ânus. Nos oligoquetas e aquetas, após o esôfago, encontram-se o papo, que armazena temporariamente os alimentos, e a moela, que os tritura. O intestino das minhocas apresenta tiflossole, dobra longitudinal que aumenta a superfície de absorção intestinal, atuando de forma semelhante às vilosidades intes- tinais humanas. A digestão é extracelular, e as enzimas digestivas atuam na cavidade intestinal. Assim como os polvos e as lulas, os anelídeos apresentam sistema circulatório fechado, pois a hemolinfa circula no interior de vasos sanguíneos. A hemolinfa contém o pigmento hemoglobina para o transporte de gases respiratórios. Ao redor do esôfago, existem cinco vasos sanguíneos de diâmetro maior que funcionam bombeando a hemolinfa para o corpo desses animais. Esse bombeamento ocorre dentro de dois grandes vasos sanguíneos longitudinais: dorsal e ventral. A excreção dos anelídeos é realizada por meio de um par de pequenos tubos ou nefrídios (do grego nephros, rim), localizados em cada segmento do corpo. Os resíduos excretados são, principalmente, amônia e ureia. Representação esquemática da estrutura interna de uma minhoca em cortes longitudinal (à esquerda) e transversal (à direita) Boca Gânglios cerebrais Faringe Arcos aórticos Papo Esôfago Cordão nervoso Moela Intestino Clitelo Cerdas Vaso dorsal Cutícula Epiderme Músculo circular Intestino Cerdas Cordão nervoso Vaso ventral Nefrídio (excreção) Músculo longitudinalCeloma Ed u ar d o Bo rg es . 2 01 1. D ig ita l. 12 Volume 6 Reprodução dos anelídeos Os anelídeos podem ser monoicos, como as minhocas e as sanguessugas, ou dioicos, como os poliquetas. Nas espécies monoicas, ocorre a fecundação cruzada. Na reprodução das minhocas, dois indivíduos se encontram e trocam espermatozoides, que são introduzidos e armazenados em receptáculos seminais do sistema reprodutor feminino. Cerca de quatro dias depois, forma-se um casulo produzido pelo clitelo. O casulo desloca-se para a região anterior e recebe os óvulos e, em seguida, os es- permatozoides, ocorrendo a fecundação. Durante a formação das minhocas jovens, não ocorre fase larval, ou seja, o desenvolvimento é direto. Os poliquetas apresentam fase larval (larva trocófora), indicando um desenvolvimento indireto. As minhocas têm uma função ecológica muito importante nos ecossistemas, pois ajudam a decompor o material orgânico, digerindo-o e transformando-o em nutrientes, que são repostos no solo. Isso ocorre porque, com as fezes, elas liberam nutrientes que podem ser aproveitados pelas plantas, formando o húmus (parte fértil do solo). Além disso, ao cavarem túneis durante sua locomoção no subsolo, criam passagens para o ar, a água e as raízes das plantas. Representação esquemática da reprodução nas minhocas Atividades 1. Os anelídeos terrestres são encontrados em ambientes úmidos, pois as trocas gasosas ocorrem através a) de brânquias. b) de pulmões. c) de traqueias. X d) da epiderme. e) de parapódios. 2. (UNIOESTE – PR) O motivo do grande sucesso da agricultura orgânica é a preservação do meio ambiente, a melhoria das condições de vida dos agricultores e a redução do uso dos agrotóxicos. Em razão disso, existem espécies tais como as minhocas (Lumbricus terrestris) que são as primeiras a desaparecerem com a utilização de produtos químicos e servem para indicar a qualidade do solo. Assinale a alternativa cuja classificação desta espécie é correta. a) Classe Hirudinea. b) Classe Polychaeta. c) Classe Scaphopoda. d) Classe Trematoda. X e) Classe Oligochaeta. 3. Durante uma caminhada com maré baixa na areia da praia, um estudante encontrou um pequeno animal e classificou-o imediatamente como um anelídeo. Qual das características a seguir teria fundamentado segu- ramente tal conclusão e a que classe deveria pertencer o animal? Troca de espermatozoides Formação do casulo D iv o. 2 01 0. D ig ita l. Biologia 13 X a) Corpo segmentado com metâmeros visíveis, muitas cerdas e hábitat marinho, caracterizando um poliqueta. b) Vida marinha, hábito escavador e presença de para- pódios, caracterizando um oligoqueta. c) Corpo vermiforme não segmentado, respiração cutâ- nea e hábito marinho, caracterizando um poliqueta. d) Corpo cilíndrico, alongado e liso, com boca e au- sência de ânus, caracterizando o sistema digestório incompleto dos aquetas. e) Corpo achatado e região cefálica não determinada, caracterizando um oligoqueta. 4. Em relação às minhocas e às sanguessugas, marque a alternativa correta. a) Apresentam o corpo cilíndrico e sem segmentação. X b) A presença e a quantidade de cerdas podem ser utilizadas como critério de diferenciação e classifi- cação entre esses dois animais. c) Apresentam o corpo segmentado em anéis e per- tencem à mesma classe dos anelídeos. d) São animais triblásticos, acelomados e protostômios. e) Os dois animais apresentam reprodução assexuada e desenvolvimento indireto. ©Níquel Náusea/Fernando Gonsales GONSALES, Fernando. Níquel Náusea: um tigre, dois tigres, três tigres. São Paulo: Devir, 2009. p. 41. A quais estruturas do sistema circulatório das minho- cas o personagem da tirinha se refere ao dizer “Meus corações estão partidos!”? 6. Em estudos sobre solos, identificou-se que, em áreas com presença de minhocas, o crescimento das plantas é maior. Explique a relação entre a presença desses anelídeos e a fertilidade dos solos. 5. Leia a tirinha e responda à questão. Refere-se aos cinco pares de vasos sanguíneos musculares que circundam o esôfago e bombeiam o sangue pelo sistema cir- culatório da minhoca, desempenhando função semelhante à do coração. Ao se alimentarem, as minhocas digerem a matéria orgânica do solo liberando em suas fezes nutrientes que podem ser aprovei- tados pelas plantas, constituindo o húmus. Além disso, abrem galerias que possibilitam a aeração do solo e facilitam o cresci- mento das raízes. Filo Arthropoda Reúne a maior variedade de espécies do Reino Animalia. Uma das características que possibilitam a sobrevivência dos artrópodes nos mais variados locais da Terra é a existênciade pernas articuladas, as quais dão origem ao termo “artrópo- de” (do grego arthron, articulação; podos, pés). A articulação dos apêndices locomo- tores possibilita a realização de movimentos eficientes, proporcionando vantagens na competição por alimento e na fuga de predadores. Além das pernas, apresentam outras partes do corpo com articulações, como as antenas e as peças bucais. Os artrópodes também apresentam em comum exoesqueleto quitinoso, corpo segmentado (com exceção dos acarinos) e simetria bilateral. Além disso, são triblásticos, celomados e protostô- mios e apresentam metameria, sendo comum a fusão de metâmeros, formando tagmas. Os insetos, por exemplo, têm o corpo dividido em três tagmas: cabeça, tórax e abdômen. © Sh u tt er st oc k/ D in ot on A presença de pernas articuladas foi uma novidade evolutiva que surgiu nos trilobitas, artrópodes que são encontrados somente como fósseis. O exoesqueleto dos artrópodes só pode se desenvolver em animais pequenos. Se os artrópodes fossem grandes, não conse- guiriam sustentar o peso do exoesqueleto. Os vertebrados, por exemplo, apresentam endoesqueleto (endo, dentro), estruturas ósseas presentes no interior do corpo que sustentam os músculos. Sugestão de atividades: questões 5 a 7 da seção Hora de estudo. 14 Volume 6 O exoesqueleto (exo, externo) é formado por uma carapaça protetora que reveste o corpo, no qual se fixam os músculos. Essa estrutura atua como uma “armadura” que protege o animal, pois é composta de camadas epidérmicas que secretam um polissacarídeo denominado quitina. Com isso, forma-se uma cutícula resistente e impermeável que protege e evita a desidratação desses animais, representando uma importante adaptação evolutiva à vida terrestre. O exoesqueleto tem certas desvantagens, visto que não acompanha o crescimento do animal. Por esse motivo, os artrópodes apresentam crescimento descontínuo, já que o exoesqueleto deve ser trocado de tempos em tempos para que o animal possa crescer. Esse fenômeno de troca denomina-se muda ou ecdise, e a carapaça velha chama-se exúvia. Tal processo é regulado pelo hormônio da muda ou ecdisona. À medida que o novo exoesqueleto quitinoso endurece, o animal adquire mais proteção. O próximo crescimento do corpo ocorre somente na muda seguinte. polissacarídeo: carboidrato constituído por grande quantidade de moléculas de monossacarídeos (açúcares simples). Com a presença do exoesqueleto quitinoso, os artrópodes puderam desenvolver os apêndices articulados. Esse tipo de estrutura de sustentação possibilita o apoio ideal para a musculatura, que é muito desenvolvida. Com isso, originaram-se nas espécies diversos apêndices para diferentes funções, como locomoção, alimentação, recepção sensorial, re- produção e defesa. © Sh u tt er st oc k/ h fu ch s Espécie de libélula realizando a ecdise. Durante esse processo, o artrópode fica indefeso até a formação de um novo exoesqueleto. Gráfico comparativo entre os períodos de crescimento e mudas de um artrópode e o crescimento contínuo de um animal não artrópode. La tin st oc k/ C or b is /V is u al s U n lim ite d /D r. D av id P h ill ip s Detalhes do exoesqueleto e dos apêndices articulados de uma formiga. As antenas apresentam a função de recepção sensorial. Micrografia eletrônica de varredura, sem informação de aumento. A controversa classificação dos artrópodes Considerando a sistemática dos artrópodes, em virtude da va- riedade de espécies, do estudo cada vez mais aprofundado de suas características e dos avanços da filogenética, sua classificação está sendo reavaliada por diferentes grupos de pesquisadores. As novas propostas de classificação consideram, principalmente, a análise que vem sendo feita das sequências gênicas das espécies. Neste material, foi considerada a subdivisão do Filo Arthropoda em três subfilos, dos quais serão abordadas as classes mais importantes: • Subfilo Chelicerata: Classe Arachnida (aracnídeos); • Subfilo Crustacea (crustáceos); • Subfilo Uniramia: classes Insecta (insetos), Diplopoda (piolhos-de- -cobra ou embuás) e Chilopoda (lacraias ou centopeias). As divisões do corpo, o número de pernas, a presença de antenas, o tipo de respiração e a excreção são as principais diferenças entre essas classes. Uma das novas propostas considera que os artróp odes apresentam seis filos, dos quais três conce ntram a maior biodiversidade de espécies, bem como as mais comuns: • Filo Chelicerata: subdividido em três classes dife- rentes, entre elas a Arachnida; • Filo Crustacea: com dez classes diferentes; • Filo Uniramia: subdividido em dois subfilo s – Myriapoda, com quatro classes, en tre elas a Chilopoda e a Diplopoda; e Hexapoda , com seis classes, agrupando todos os insetos. 3 Sugestão de encaminhamento sobre a sistemática dos artrópodes. Biologia 15 Crustáceos Os crustáceos (do latim crusta, carapaça dura) apresentam o exoes- queleto extremamente rígido, pois, além da quitina, a cutícula protetora é impregnada de sais de cálcio, garantindo mais proteção ao corpo. De maneira geral, as espécies de crustáceos são marinhas, como lagostas, camarões, caranguejos, siris e cracas. Mas existem algumas espécies dul- cícolas, como pitus (camarões-d’água-doce), caranguejos e lagostins, e poucas espécies terrestres, como os tatuzinhos-de-jardim, que vivem em solo úmido. Muitos crustáceos constituem o zooplâncton, pois são muito pequenos (microcrustáceos) e flutuam na água. Os crustáceos têm grande importância para os ecossistemas, atuando no equilíbrio das cadeias alimentares. No Bra- sil, sua pesca é regulamentada, existindo algumas espécies em risco de extinção. No período de defeso (época reprodu- tiva das espécies), é proibida a pesca de lagostas e camarões. Além disso, existe uma determinação de tamanho mínimo para que sejam pescados, garantindo que o animal tenha atingido a idade adulta e se reproduzido pelo menos uma vez. A maioria dos crustáceos apresenta o corpo constituído de dois tagmas: cefalotórax (cabeça unida ao tórax) e abdômen. No cefalotórax, há dois pares de antenas com função quimiossensitiva, um par de olhos compostos (ge- ralmente pedunculados) e cinco pares de apêndices locomotores (pereiópodes) – o primeiro par pode se apresentar modificado em duas grandes pinças, que servem para ataque e defesa. ilíb i d d i li t N B Os tatuzinhos-de-jardim ou tatus-bolinha constituem o maior grupo de crustáceos v er- dadeiramente terrestres. Esses animais ap re- sentam sete segmentos torácicos distin tos, cada um com um par de pernas. Em alg u- mas situações emergenciais, podem se e n- rolar como uma bola, o que garante prote ção e evita a perda de água por evaporação. 4 Sugestão de leitura para os alunos sobre o defeso da lagosta. Funções vitais dos crustáceos A digestão inicia-se na boca, localizada entre as mandíbulas, que manipulam e trituram os alimentos. Os nutrientes são absorvidos no intestino e os restos não digeridos são eliminados pelo ânus. A respiração é realizada por meio de brânquias, expansões laminares do cefalotórax ricamente vascularizadas e situadas na base das pernas articuladas. Os crustáceos também apresentam circulação aberta. O sistema urinário é formado por duas estruturas, denominadas glândulas verdes ou antenais, situadas à frente da boca e que se abrem na base do par mais longo de antenas. O processo reprodutivo da maioria dos crustáceos ocorre por meio da cópula, com o macho utilizando o órgão copulador para depositar espermatozoides na abertura genital da fêmea. Os ovos geralmente são protegidos na região ventral das fêmeas, e as larvas formadas passam por estágios de mudas e metamorfose até se tornarem crustáceos adultos. Alguns microcrustáceos, como a pulga-d’água (Daphnia pulex), e os crustáceos de água doce apresentam desenvolvimento direto, ou seja, sem estágio larval. Representação esquemáticada estrutura corporal de uma lagosta, com destaque para a cabeça com os pares de antenas quimiossensitivas e os olhos compostos em evidência. Micrografia eletrônica de varredura, sem informação de aumento. Lu is M ou ra . 2 01 1. D ig ita l. Latinstock/Corbis/G regory S. Pau lson 16 Volume 6 Aracnídeos A Classe Arachnida compreende um grande número de espécies vivas, incluindo muitos animais comumente pre- sentes no cotidiano dos seres humanos, como as aranhas, os escorpiões e os ácaros. O termo arachnida tem origem no grego arachne e significa aranha. A maioria dos animais desse grupo apresenta hábitat terrestre, vivendo principalmente embaixo de pedras, folhas mortas e em buracos no solo. Também é possível encontrá-los em ambientes domésticos. As aranhas e os escorpiões são animais carnívoros que têm como prin- cipal fonte de alimento diversas espécies de insetos. Por esse motivo, são muito importantes no controle biológico desses seres. O corpo dos aracnídeos é formado por dois tagmas: cefalotórax (pros- soma) e abdômen (opistossoma). Nas aranhas, a parte anterior do cefalo- tórax apresenta olhos simples (entre seis e oito) e seis pares de apêndices. O primeiro par é constituído pelas quelíceras, por onde inoculam peçonha nas presas. O segundo é formado por apêndices curtos, denominados pedi- palpos, que lembram pernas. Com eles, esses artrópodes podem executar as funções sensitivas (tato), alimentares e até reprodutivas. Assim, diferentemente dos outros artrópodes, os aracnídeos não apre- sentam antenas (áceros), mas, espalhadas por seus corpos, há cerdas táteis que desempenham essa função. Além disso, não apresentam mandíbulas. Os últimos quatro pares de apêndices são formados pelas pernas articuladas. Na extremidade do abdômen, as aranhas apresentam dois pa- res de fiandeiras, estruturas com as quais tecem suas teias. Essas fiandeiras liberam uma seda líquida (constituída basicamente por proteínas), que, em contato com o ar, forma um fio que pode ser usado para tecer a teia. Nos escorpiões, a parte anterior do cefalotórax apresenta pedipalpos grandes, os quais terminam em forma de pinça, usa- da para prender o alimento. As quelíceras desses animais são utilizadas apenas para a mastigação por trituração. A peçonha dos escorpiões é liberada pela porção posterior do corpo, preci- samente pelo último segmento abdominal, denominado agui- lhão ou télson. Principais regiões do corpo de um escorpião em vista externa © Sh u tt er st oc k/ ko n m es a Aguilhão Pedipalpo Garra do pedipalpo Quelícera Primeira perna Segunda perna Terceira perna Quarta perna Representação esquemática da estrutura interna de um crustáceo Ed u ar d o Bo rg es . 2 01 1. D ig ita l. Principais partes do corpo de uma aranha Quelíceras inoculadoras de peçonha Vários olhos dispostos de formas diferentes em cada espécie Os pedipalpos também auxiliam na sensibilidade e na reprodução © Sh u tt er st oc k/ sk yd ie Pedipalpos Quelíceras CefalotóraxAbdômen Fiandeiras for em Pedipalp Quelíce andeiras ©S hu tte rs to ck /P et er W at er s 5 Entenda melhor a diferença entre os termos venenoso e peçonheto. Biologia 17 Os acarinos diferenciam-se pelo fato de apresentarem as partes do corpo fundidas em uma única região, sem segmentação. Entre eles, destacam-se os carrapatos, que são maiores e se alimentam do sangue de diversos animais, e os ácaros, que são menores e parasitam a pele de aves e mamíferos. O cravo-de-pele (Demodex folliculorum) e a sarna (Sarcoptes scabiei) também são acarinos. Esses animais são parasitas da pele dos seres humanos e de muitos outros animais. Alguns ácaros causam alergias respiratórias e podem ser en- contrados em tapetes, cortinas e cobertores. As reações alérgicas são provocadas por proteínas do exoesqueleto e pelas fezes desses animais. Os ácaros têm importante função no controle biológico de pragas agrícolas e na decomposição de matéria orgânica, auxiliando e acelerando a reciclagem de nutrientes. Ácaros da espécie Tyrophagus putrescentiae. Micrografia eletrônica de varredura, com aumento de 100x. G et ty Im ag es /V is ua ls U n lim ite d /S ci en ce S til ls /A RS Funções vitais dos aracnídeos A digestão é extracorpórea, ou seja, inicia-se no meio externo com as enzimas digestivas sendo lançadas pelas quelíceras no alimento, o qual é parcialmente liquefeito para que seja ingerido. Em seguida, a digestão é completada no tubo digestório. A respiração dos aracnídeos ocorre, principalmente, por meio de estruturas denominadas filotraqueias, formas especiais de traqueias constituídas por numerosas lâminas. Os aracnídeos apresentam circulação aberta ou lacunar. A excreção é feita por meio de um ou dois pares de glândulas coxais, estruturas finas em forma de pequenos sacos que se abrem nas coxas das pernas locomotoras. Muitas aranhas também apresentam túbulos de Malpighi para a realização da excreção. O sistema nervoso dos aracnídeos é do tipo ganglionar ventral. Eles apresentam cerdas sensíveis ao tato que pos- sibilitam a percepção das informações do ambiente que os cerca. Os aracnídeos são dioicos, e a fecundação é interna. As aranhas fêmeas tecem uma ooteca (ou ovissaco), casulo contendo os ovos em desenvolvimento. Os aracnídeos são extremamente importantes para os ecossistemas e o controle biológico de outras espécies. Con- tudo, algumas espécies podem provocar acidentes em seres humanos e causar ou transmitir doenças. Em relação a esse assunto, pesquise em livros, revistas e na internet: • principais espécies de aranhas e escorpiões de interesse médico no Brasil; • orientações para evitar acidentes com escorpiões e aranhas; • doença transmitida pelos carrapatos em seres humanos; • relação dos ácaros que causam alergias e formas de diminuir sua quantidade em casa. Após a pesquisa, apresente as informações coletadas para os colegas, utilizando imagens das espécies citadas para ilustrar. Insetos Os insetos constituem a maior diversidade entre todos os animais. Surgiram há cerca de 350 milhões de anos e foram os primeiros animais voadores da Terra. Entre outros fatores, sua enorme quantidade nos diversos ambientes do globo é explicada pela presença do exoesqueleto quitinoso rígido, que garante proteção ao corpo, e de asas na maioria das espécies. 6 Sugestão de encaminhamento para a pesquisa. 18 Volume 6 Esquema ilustrativo da anatomia externa e interna de um inseto Na região da cabeça, os insetos apresentam duas antenas, que funcionam como órgãos olfativos e táteis, além de dois olhos compostos e, geralmente, três ocelos ou olhos simples. Cada olho composto é formado por mais de 2,5 mil unidades visuais, os omatídeos. Os ocelos não percebem imagens nítidas, apenas detectam a presença de luz. O corpo dos insetos é dividido em três tagmas: cabeça, tórax e abdômen. Na cabeça, encontra-se o aparelho bucal, formado por peças móveis que po- dem apresentar estruturas bem variadas dependendo do hábito alimentar da espécie. O tórax é dividido em três segmentos, com um par de pernas em cada um deles (hexápodes). Dependendo da espécie, existe um ou dois pares de asas. A maioria dos insetos tem dois pares (tetrápteros), porém alguns não apresentam asas (áceros), como é o caso das traças, dos piolhos e das pulgas. Esse sistema de captação de imagens é al- tamente eficaz, pois cada omatídeo capta uma pequena parte da cena observada e a transmite ao sistema nervoso, que compõe as imagens parciais, produzindo uma ima- gem total definida. La tin st oc k/ SP L Olho composto de um inseto com os omatídeos evidentes. Micrografia eletrônica de varredura, com aumento de 86x. Funções vitais dos insetos Assim como em todos os artrópodes, a digestão é extracelular e o tubo digestório é completo. As células da pa- rede intestinal absorvem os nutrientesdigeridos, que são transportados pela hemolinfa para todas as partes do corpo. Os insetos realizam as trocas gasosas por meio da respiração traqueal. As traqueias são finos tubos com muitas ramificações, denominadas traquéolas, que possibilitam as trocas gasosas diretamente com os tecidos. A circulação dos insetos é aberta ou lacunar, ou seja, a hemolinfa não circula exclusivamente dentro de vasos, como ocorre com a circulação fechada dos anelídeos. Na circulação aberta, a hemolinfa passa pelo coração, situado na região dorsal do abdômen, e é bombeado pela artéria aorta. Em seguida, ocorre sua distribuição por meio de um sistema de lacunas ou hemoceles, espaços do corpo que banham os órgãos. Os insetos apresentam tubos longos e finos que retiram as excreções, principalmente ácido úrico, e as lançam no intestino, eliminando tais resíduos pelo ânus, juntamente com as fezes. Esses tubos filtradores denominam-se túbulos de Malpighi e também são encontrados nos quilópodes e diplópodes. O sistema nervoso é formado por dois gânglios cerebroides, situados na região ventral da cabeça, os quais são uni- dos por dois cordões nervosos que levam os estímulos às diversas partes do corpo. Os insetos são animais dioicos de fecundação interna. Após o acasala- mento, os espermatozoides são armazenados em um reservatório na fêmea, denominado espermateca, para posterior fecundação no oviduto. Após a postura dos ovos, inicia-se o desenvolvimento embrionário. 7 Sugestão de atividade sobre os insetos. Lu is M ou ra . 2 00 8. D ig ita l. Muitas fêmeas soltam no ar, pelo abdô- men, um composto químico (feromônio) que é identificado pelos machos, os qu ais são atraídos para o acasalamento. Biologia 19 Desenvolvimento hemimetábolo (metamorfose incompleta) As formas jovens, denominadas ninfas, asseme- lham-se às adultas e não ocorre a formação de larvas. As ninfas caracterizam-se por apresentar tamanho me- nor, asas reduzidas (brotos alares) e órgão reprodutor ainda não desenvolvido. À medida que sofrem mudas e crescem, elas ficam cada vez mais parecidas com os adultos. Como exemplos, podem-se citar gafanhotos, baratas, percevejos, cigarras e libélulas. Desenvolvimento dos insetos Os embriões podem desenvolver-se diretamente, sem a formação de larvas. No entanto, muitos insetos apresen- tam desenvolvimento indireto, realizando a metamorfose antes de adquirir a forma adulta ou imago. Desenvolvimento ametábolo (sem metamorfose) Nesse tipo de desenvolvimento, não ocorre a for- mação de larva. Do ovo, sai uma forma jovem, imatu- ra, não reprodutora, parecida com o animal adulto. Por esse motivo, diz-se que esses insetos têm desenvol- vimento direto. É o que ocorre, por exemplo, com as traças, que sofrem mudas apenas para o crescimento. Representação esquemática do desenvolvimento hemimetábolo do gafanhoto com quatro estágios de ninfa 8 Sugestão de atividade sobre o desenvolvimento dos insetos. Desenvolvimento holometábolo (metamorfose completa) É a metamorfose mais comum, abran- gendo mais de 80% dos insetos. Nesse caso, o animal sofre uma transformação radical em sua forma corpórea e seu hábito alimentar, pois ocorre a formação de uma larva totalmente diferente da forma adulta. A larva da borboleta, por exemplo, é conhe- cida como lagarta, mandorová, taturana ou bicho-cabeludo. Os insetos que apresentam metamorfose completa passam por quatro fases de desen- volvimento: ovo, larva, pupa ou crisálida e indivíduo adulto (imago). Esse processo ocorre em borboletas, mariposas, besouros, moscas, abelhas, entre outros hexápodes. Representação esquemática do desenvolvimento ametábolo da traça Representação esquemática do desenvolvimento holometábolo da borboleta Ed u ar d o Bo rg es . 2 01 1. D ig ita l. Lu is M ou ra . 2 01 1. D ig ita l. 1. Após o acasalamento, a borboleta, geralmente deposita os ovos fecundados em folhas ou galhos de vegetais. 2. Dentro de cada ovo fecundado, desenvolve-se uma lagarta. 3. Ao sair do ovo, a lagarta alimenta-se das folhas do vegetal. 4. A lagarta passa por transformações em seu corpo, produzindo a crisálida, dentro do casulo. 5. No período de alguns dias, a lagarta transforma-se em borboleta. 6. Quando a metamorfose se completa, o casulo se rompe e liberta a borboleta. ose lo se Lu is M ou ra . 2 01 1. D ig ita l. 20 Volume 6 Os insetos estão intimamente ligados ao equilíbrio dos ecossistemas, sendo os agentes polinizadores de muitas plantas floríferas e servindo de alimento para diversas espécies de animais. Além disso, apresentam grande importância médica, pois algumas espécies são vetores de doenças, como os mosquitos transmissores da dengue, da malária e da elefantíase; os piolhos, que transmitem o tifo; os barbeiros, que podem transmitir a doença de Chagas; e as pulgas, que podem transmitir a bactéria causadora da peste bubônica. Quilópodes Os quilópodes (do grego khylos, mil; podes, pés) apresentam um par de pernas por segmento e são representados pelas centopeias ou lacraias. Esses animais têm hábitos noturnos, terrestres e carnívoros e paralisam suas presas com as forcípulas, par de mandíbulas adaptado à inoculação da pe- çonha. Apresentam um par de antenas longas e corpo dividido em cabeça e tronco, o qual é alongado, cilíndrico, ligeiramente achatado e com muitos segmentos, nos quais se prendem as pernas articuladas. O quilópodes são encontrados, principalmente, em países tropicais e vivem escondidos sob pedras, folhas ou galhos caí- dos para se esconderem de predadores e também da possi- bilidade de dessecação. A picada é dolorida, mas não é grave, embora, em alguns casos, possam ocorrer vômitos e outras alterações, sendo necessário atendimento médico. Diplópodes Os diplópodes (pernas duplas) têm dois pares de pernas por segmento e são representados pelos piolhos-de- -cobra ou embuás, ou ainda gongolôs. Apresentam corpo cilíndrico, dividido em cabeça, tórax curto (quatro segmen- tos) e longo abdômen (entre nove e cem segmentos). São animais de hábito noturno e não apresentam estrutura inoculadora de peçonha. Auxiliam na formação do húmus do solo, pois se alimentam principalmente de vegetais em decomposição, e vivem em locais úmidos e escuros, sob pedras ou folhas caídas. Para se protegerem, quando ameaçados, enrolam-se e soltam um forte odor capaz de afugentar os inimigos. A estrutura interna dos quilópodes e diplópodes é semelhante à dos insetos, pois apresentam sistema digestório completo, circulação aberta (sem pigmentos respiratórios), respiração traqueal, excreção por túbulos de Malpighi e sistema nervoso ganglionar ventral. Fa b io C ol om b in i Lacraia ou centopeia encontrada em todo o Brasil, importante na alimentação de pássaros e pequenos animais Fa b io C ol om b in i Piolho-de-cobra Fa b io C ol om b in i Posição de defesa do piolho-de-cobra Biologia 21 1. Durante um trabalho de campo, certo biólogo realizou a coleta de invertebrados, obtendo os seguintes indiví- duos: gafanhoto, aranha, barata, camarão, siri, carrapato, cupim, lacraia e percevejo. Reúna esses animais segundo o grupo taxonômico a que pertencem, nomeando-o. Insetos: gafanhoto, barata, cupim e percevejo; aracnídeos: aranha e carrapato; crustáceos: camarão e siri; e quilópode: lacraia. 2. (UEPG – PR) Com relação às características gerais e aspectos anatômicos e fisiológicos dos artrópodes, as- sinale o que for correto. X (01) Os artrópodes são animais triblásticos, celoma- dos, com simetria bilateral, sistema digestório completo e corpo segmentado. X (02) Pode ser atribuído a um dos motivos do “sucesso evolutivo” dos artrópodes a presença do esquele- to corporal externo, o exoesqueleto, que protege o corpo do animal e fornece pontos de apoio fir- mes para a ação dos músculos, tornando a movi- mentação eficiente. (04) A Classe Insectapossui o corpo dividido em cabe- ça, tórax e abdome; dois pares de pernas presos ao tórax; dois pares de antenas ligados à cabeça e a maioria com um ou dois pares de asas. X (08) Os Arachnida possuem corpo dividido em cefalo- tórax e abdome; quatro pares de pernas, apên- dices anteriores especializados em manipular alimento (pedipalpos). (16) Nos insetos com desenvolvimento ametábolo, o indivíduo que eclode do ovo é um pequeno ser vermiforme, de corpo segmentado, sem olhos nem asas e que pode ou não ter pernas. 3. O gráfico mostra as curvas de crescimento de dois ani- mais. Identifique qual delas é a curva de crescimento de um artrópode e justifi- que sua escolha. A curva II, pois os artrópodes apresentam períodos de muda ou ecdise durante seu desenvolvimento, não tendo crescimento contínuo como o identificado na curva I. Atividades Oriente os alunos sobre o fato de que, em algumas provas de vestibulares, a nomenclatura biológica para os artrópodes pode diferir da apresentada neste material, por divergências de atualização ou fonte de pesquisa, conforme exposto anteriormente. 4. (UFTM – MG) Cupins, baratas e formigas estão na lista dos animais que são considerados pragas na maioria das cidades. Além deles, mosquitos e escorpiões tam- bém povoam muitos centros urbanos. Uma caracte- rística comum a todos os animais citados e um fator ambiental que favorece o número elevado dessas pra- gas nas cidades são, respectivamente, a) quelíceras e o excesso de presas. X b) exoesqueleto de quitina e a disponibilidade de ali- mentos. c) corpo segmentado e o excesso de predadores. d) mandíbula e o excesso de espaço. e) três pares de patas articuladas e a falta de preda- dores. 5. (UDESC) Existem diferenças entre a organização das estruturas dos artrópodes. Em relação ao enunciado, associe as colunas. (1) Insetos (2) Aracnídeos (3) Crustáceos (4) Diplópodes ( 3 ) Em geral são aquáticos, seus corpos apresentam duas regiões (cefalotórax com dois pares de ante- nas e abdome). Possuem um par de mandíbulas na abertura da boca e tubo digestório completo. A respiração é feita por ramificações laterais (brân- quias) localizadas nas patas. ( 4 ) São terrestres, seus corpos apresentam cabeça com um par de antenas, pequeno tórax e um lon- go abdome segmentado com dois pares de patas locomotoras por segmentos, podendo variar de 20 a 100 segmentos. A respiração é traqueal. ( 1 ) Em geral são terrestres, seus corpos apresentam três regiões (cabeça com um par de antenas, tórax e abdome). Possuem tubo digestório completo (o aparelho mastigador pode ser sugador, lambedor ou mastigador). A respiração é feita por traqueias. ( 2 ) São terrestres, a maioria deles apresenta seus corpos em cefalotórax e abdome, não possuem antena nem mandíbulas, possuem quatro pares de patas. A respiração é feita por filotraqueias, tam- bém denominadas pulmões foliáceos. 22 Volume 6 Sugestão de atividades: questões 8 a 13 da seção Hora de estudo. Assinale a alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo. a) 3 – 4 – 2 – 1 X b) 3 – 4 – 1 – 2 c) 4 – 2 – 1 – 3 d) 1 – 3 – 2 – 4 e) 1 – 3 – 4 – 2 6. (UERJ) No gráfico, está indicado o tamanho de um ani- mal terrestre ao longo de um determinado período de tempo, a partir de seu nascimento. a) Nomeie o filo a que esse animal pertence, justifican- do sua resposta. Artrópodes, visto que apenas eles apresentam um padrão de crescimento em escada em função da presença do exoes- queleto, que limita o crescimento visível desses animais. b) Nos pontos indicados pelas setas, ocorre um pro- cesso relevante para o desenvolvimento desse animal até a fase adulta. Nomeie esse processo e aponte a razão de sua importância. Muda ou ecdise, que possibilita o crescimento do animal, eliminando o exoesqueleto antigo. Filo Echinodermata Os equinodermos (do grego echinos, espinho; derma, pele) constituem um grupo de animais invertebrados que apresentam espinhos na pele e hábitat exclusivamente marinho. A maioria das espécies é bentônica. Na escala evolutiva, os equinodermos são os primeiros animais deute- rostômios, característica que compartilham com os cordados, incluindo peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos. A organização do corpo dos adultos é baseada em cinco raios, caracterizando simetria pentarradiada ou pentâmera. As larvas apresentam simetria bilateral. Além dessas carac- terísticas, os equinodermos são triblásticos, celomados, não apresentam segmentação no corpo e o esqueleto é interno. Apresentam endoesqueleto calcário de origem mesodérmica, constituído por placas calcárias (independentes ou móveis), responsáveis pela formação dos espinhos, que são revestidos pela epiderme e possibilitam mais proteção contra predadores. A superfície do corpo dos equinodermos também é formada pelas pedicelárias, pequenas estru- turas com extremidades semelhantes a uma pinça, cuja finalidade é a remoção de detritos e fragmentos que se depo- sitam sobre o corpo do animal, além de, em algumas espécies, auxiliar na captura de pequenas presas. Na superfície do corpo desses ani- mais, encontram-se, ainda, as pápulas, brânquias dérmicas que auxiliam nas trocas gasosas e na excreção. Em virtude da ausência de cabeça e da presença de simetria pentarradiada, não é possível distinguir, nos equinoderm os adultos, a porção anterior da porção p os- terior do corpo. Assim, a região da b oca denomina-se oral; e a do ânus, aboral. Endoesqueleto de um ouriço-do-mar e detalhe de suas placas calcárias móveis e das estruturas epidérmicas (espinho, pedicelária e pápula) Ed u ar d o Bo rg es . 2 01 1. D ig ita l. © Sh u tt er st oc k/ RG tim el in e Biologia 23 Sistemática dos equinodermos Os equinodermos são organizados nas seguintes classes: Asteroidea (estrelas-do-mar), Ophiuroidea (serpentes-do- -mar), Echinoidea (ouriços-do-mar e bolachas-da-praia), Holothuroidea (pepinos-do-mar) e Crinoidea (lírios-do-mar). Classe Características Exemplo Asteroidea Corpo estrelado e achatado, apresentando cinco ou mais braços que se originam de um disco central, sem nítida separação. Na região inferior de cada braço, existem numerosos pés ambulacrários. Ophiuroidea Corpo achatado e semelhante ao das estrelas-do-mar. O disco central é nitidamente separado dos cinco braços, que são longos e muito ágeis. A digestão termina no estômago, pois não apresentam intestino nem ânus. Echinoidea Corpo arredondado (ouriço-do-mar) ou achatado (bolacha-da-praia) com espinhos móveis inseridos na superfície. Apresentam lanterna de aristóteles. Holothuroidea Corpo alongado, cilíndrico, flexível e dotado de minúsculas placas não unidas, apresentando consistência menos rígida. Apresentam tentáculos ao redor da boca, que são modificações dos pés ambulacrários. Quando atacados, eliminam parte de suas vísceras (evisceração), como o intestino e as gônadas, que se regeneram com o tempo. Crinoidea São fixos e apresentam um disco central de onde partem cinco braços finos que se ramificam na base, dando-lhes aspecto de flor. © Sh u tt er st oc k/ St u b b le fie ld P h ot og ra p hy Estrela-do-mar Serpente-do-mar © Sh u tt er st oc k/ Ir yn a Ra sk o © Sh u tt er st oc k/ N at al ie Je an Ouriço-do-mar Pepino-do-mar La tin st oc k/ Ph ot or es ea rc h er s/ L. N ew m an & A . F lo w er s Lírio-do-mar © Sh u tt er st oc k/ Ju n g H su an 24 Volume 6 Fisiologia dos equinodermos Os equinodermos caracterizam- -se por serem os únicos animais a apresentar sistema ambulacrário (do latim ambulare, andar) ou hidro- vascular, responsável pela execução de diversas atividades, como fixação ao substrato, locomoção, captura de alimentos, trocas gasosas e excreção. Em seu interior, existe um conjunto de vesículas e canais condutores in- terligados entresi e com o exterior, por meio de pés ambulacrários. Portanto, o sistema ambulacrário dos equinodermos é responsável pela maioria de suas funções vitais. Representação esquemática do sistema ambulacrário de uma estrela-do-mar O sistema digestório dos equinodermos é completo, exceto nos ofiuroides, que não têm ânus. A boca geralmente se localiza na região voltada para o substrato (face oral); e o ânus, na região oposta (face aboral). Os ouriços-do-mar apresentam cinco dentes que formam uma estrutura denominada lanterna de aristóteles, por meio da qual se alimentam de algas que raspam das rochas. As estrelas-do-mar são carnívoras e podem se alimentar de moluscos (como os mariscos), abrindo as valvas desses animais com os braços e projetando parte de seu estômago, eliminando enzimas sobre o alimento. Depois de um tempo, o estômago é recolhido com o alimento parcialmente digerido. Nas estrelas-do-mar, as trocas gasosas ocorrem por meio de cinco pares de brânquias dérmicas ou pápulas localizadas entre os espinhos e próximas à boca. Os pepinos-do-mar (holotúrias) respiram por meio de dois longos tubos ramificados internos, denominados árvores respiratórias. Esses animais não apresentam um coração típico e utilizam o líquido celomático para auxiliar nas funções de transporte de nutrientes, oxigênio e substâncias da excreção. O sistema nervoso é pouco desenvolvido e constituído por um anel nervoso localizado ao redor da boca, de onde partem cinco ou mais nervos paralelos ao sistema ambulacrário. Reprodução dos equinodermos De modo geral, os equinodermos são animais dioicos. No entanto, é difícil diferenciar os machos das fêmeas pela morfologia externa. Duran- te o processo reprodutivo, esses animais eliminam grande quantidade de gametas na água, realizando fecundação externa. Após a formação do zi- goto, ocorre o desenvolvimento indireto, ou seja, com estágio larval, em que se forma uma larva natante ciliada, que apresenta simetria bilateral e passa a fazer parte do plâncton marinho. Como as formas adultas são fixas ou locomovem-se muito lentamente, as larvas móveis constituem um importante mecanismo de dispersão dos equinodermos. La tin st oc k/ SP L Detalhe da lanterna de aristóteles no ouriço-do-mar O estágio larval do ouriço-do-mar deno- mina-se plúteo. As estrelas-do-mar apre- sentam dois estágios larvais: a que emerge do ovo chama-se bipinária, que se trans- forma na larva braquiolária. Como muitos animais marinhos se alimentam filtrando plâncton, essas larvas são importantes fon- tes de alimento no ecossistema marinho. Ed u ar d o Bo rg es . 2 00 8. D ig ita l. Biologia 25 Nesta unidade, foram apresentados alguns grupos de invertebrados: moluscos, anelídeos, artrópodes e equino- dermos. Elabore um quadro contendo as características mais marcantes de cada grupo, citando sua importância ecológica. Uma característica importante dos equinodermos é sua imensa capacidade de regeneração. Os ouriços-do-mar regeneram espinhos e pedicelárias, e as estrelas-do-mar são capazes de reconstituir o braço perdido. Também pode ocorrer a regeneração do corpo inteiro quando o braço removido contém pelo menos um quinto da porção do disco central. Organize as ideias 9 Gabarito. Atividades 1. A estrela-do-mar é um equinodermo que apresenta parentesco evolutivo mais próximo do filo dos corda- dos. Por que existe essa maior relação filogenética dos equinodermos com os cordados que com os outros fi- los animais? Isso se deve ao fato de os equinodermos serem o primeiro grupo de animais deuterostômios, assim como os cordados. 2. (UEPB) Enquanto a Eco-92 ficou conhecida como a “Cúpula da Terra”, a Rio +20 foi muitas vezes citada como a “Cúpula dos mares”. O documento final apro- vado pelos chefes de Estado traz como uma de suas metas a redução dos detritos marinhos, em especial plástico, até 2025. O desenvolvimento de uma rede global de áreas marinhas protegidas internacionais e a criação de mecanismos de governança global dos oceanos para preservar a biodiversidade e os recur- sos genéticos também estavam em pauta. Sobre os Echinodermata, animais exclusivamente marinhos, as- sinale a alternativa correta. a) A forma básica de reprodução desses animais é as- sexuada. b) Os Echinodermata apresentam organização pentar- radiada, com larvas de simetria bilateral, esqueleto calcário externo, triblásticos e deuterostômios. X c) É o único grupo do Reino Animal que possui um sis- tema aquífero responsável pelas funções de circula- ção, locomoção, respiração, excreção e percepção. d) O caráter compartilhado que aproxima o Filo Echinodermata do Filo Chordata é a presença da notocorda na fase embrionária. e) Conchas, estrelas-do-mar e ouriços-do-mar são seus representantes mais conhecidos. 3. Considerando a estrutura do corpo dos equinodermos, o que o diferencia do corpo dos invertebrados de outros grupos estudados anteriormente? 4. O sistema ambulacrário (hidrovascular) dos equinoder- mos é responsável pela maioria de suas funções vitais. Explique como ele funciona. O sistema ambulacrário funciona pela passagem de água em seus canais e vasos, possibilitando a alimentação, as trocas gasosas, a locomoção e a excreção. 5. (UFES) As estrelas-do-mar são animais bentônicos, car- nívoros, que se alimentam de presas muitas vezes maio- res que a própria boca, como, por exemplo, mexilhões. Considerando o exemplo citado, descreva o mecanismo de tomada de alimento que ocorre nas estrelas-do-mar. As estrelas-do-mar lançam parte de seu estômago, digerem o alimento e, após esse processo, absorvem-no. Os poríferos apresentam espículas para sustentação; nos cni- dários, os corais têm estruturas calcárias de sustentação; pla- telmintos, nematódeos e anelídeos não apresentam estrutura esquelética; e os moluscos têm conchas. Os artrópodes apre- sentam esqueleto externo, e somente nos equinodermos é que aparece o esqueleto interno para sustentação. 26 Volume 6 Sugestão de atividades: questões 14 a 17 da seção Hora de estudo. 6. (UEL – PR) A figura lembra o sistema hidrovascular ou ambulacral de um equinoderma. Esse sistema atua na locomoção, respiração, captura de alimento e como órgão senso- rial, consistindo em um conjunto de canais no interior do corpo e de prolongamentos tubulares, os pés ambu- lacrais, que se projetam para fora através de poros. Com relação às principais características das classes de equinodermas, assinale a alternativa correta. a) As estrelas-do-mar apresentam cinco braços rami- ficados e flexíveis, com a boca e o ânus localizados na região oposta ao substrato. X b) As serpentes-do-mar possuem cinco braços finos e flexíveis, separados uns dos outros e ligados a um disco central, com a boca localizada na região volta- da para o substrato. c) Os lírios-do-mar possuem cinco braços, a boca e os pés ambulacrais localizados na região voltada para o substrato e o ânus na região superior. d) Os ouriços-do-mar, desprovidos de braços, diferem do padrão do filo, com a boca localizada em uma das extremidades do corpo, rodeada por tentáculos, e o ânus na região oposta. e) Os pepinos-do-mar têm a boca localizada na re- gião voltada para o substrato, o ânus na região su- perior e os pés ambulacrais distribuídos por todo o corpo. Biologia em foco Primavera silenciosa versão 2.0 [...] Uma análise da literatura das últimas duas décadas sobre os inseticidas neonicotinoides e fipronil confirma que eles são um fator significativo de declínio das abelhas e outros invertebrados úteis, comprometendo ser- viços ambientais como a polinização e o controle de pragas. [...] esses compostos são uma séria ameaça às abelhas e a outros polinizadores, como borboletas e zangões, e também a uma vasta gama de invertebrados, como as minhocas, além de vertebrados, inclusive aves. Esta- mos na fila – e as filas andam. [...] Não custa lembrar queem 1962 a pesquisadora norte-americana Rachel Carson publicou o seminal Primavera silenciosa, em que descrevia os efeitos imprevistos da aplicação indiscriminada de DDT em cultivos. O pesticida de fato controlava diversas pragas, mas não havia como evitar que pássaros comessem sementes contaminadas e morressem, o que explica o título do livro [...]. [...] estamos repetindo exatamente o mesmo roteiro de meio século atrás. Os insetos, polinizadores ou não, estão de novo desaparecendo. Desaparecendo os insetos, somem seus predadores, entre os quais as aves são os mais visíveis. E audíveis. [...] os resultados do levantamento são preocupantes, uma vez que evidenciam ameaças graves ao funcionamento dos ecossistemas e ao fornecimento de serviços ambientais como poliniza- ção e controle natural de pragas. [...] GUIMARÃES, Jean Remy Davée. Primavera silenciosa 2.0. Disponível em: <http://cienciahoje.uol.com.br/colunas/terra-em-transe/primavera-silenciosa- versao-2.0>. Acesso em: 1 fev. 2015. Após a leitura do texto, discuta com os colegas sobre a importância do controle de pragas para a produção de ali- mentos, o porquê de o número de certos artrópodes aumentar nas plantações e os riscos para o ambiente e os seres humanos do uso indiscriminado de agrotóxicos. Quais seriam as alternativas para esse quadro? 10 Sugestão de encaminhamento. Biologia 27 Hora de estudo 1. (UFAM) A figura a seguir captura um encontro dramáti- co entre pescadores e uma lula-gigante como descrito pelo naturalista Louis Figuier em 1872. O filo a que pertence essa espécie compartilha várias característi- cas entre seus membros, exceto. Referência: Louis Figuier, “The Ocean World: Being a description of the sea and some of its inhabitants, 1872” (copiado de Scientific American, The Great Architeuthis, artigo de Bora Zivkovic, 18.19.12). a) São celomados verdadeiros. X b) A metameria. c) As paredes dorsais do corpo formam pares de do- bras chamadas manto. d) Parede ventral do corpo especializada com um pé muscular. e) São protostomados. 2. (UEMA) O Filo Mollusca é o segundo maior do Reino Animal, perdendo, apenas, para o Filo dos Arthropoda. Com base na morfologia e fisiologia, os moluscos foram organizados em classes, dentre elas, a Gastropoda. a) Em quais ambientes vivem os animais pertencentes a essa classe? b) Por que são chamados de gastrópodes? 3. (UFPR) Diversos grupos taxonômicos são utilizados em cultivos marinhos para fins comerciais. Com relação aos moluscos, considere as seguintes afirmativas. 1. O consumo de mexilhões pode ser prejudicado pela retenção de micro-organismos patogênicos ao homem, uma vez que esses animais são filtradores naturais da água do mar. 2. Os polvos são cefalópodes que devem ter a concha retirada antes de serem consumidos. 3. Há espécies de ostras cultivadas especialmente para a obtenção de pérolas, e não para consumo como ali- mento. 4. Os cromatóforos do manto das lulas causam danos à saúde humana quando ingeridos. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras. b) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. X c) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. 4. (UNIMONTES – MG) Algumas espécies de ostras pro- duzem pérolas. A formação da pérola pode ocorrer quando um grão de areia ou a larva de um verme pe- netra entre a concha e o manto e este fabrica uma série de camadas de nácar ou madrepérola (substância brilhante composta de carbonato de cálcio) ao redor do corpo estranho. As afirmativas a seguir se referem à biologia desses animais. Analise-as e assinale a alter- nativa correta. a) São animais monoicos. b) Apresentam respiração pulmonar. c) São moluscos que possuem rádula. X d) A produção de pérolas é um mecanismo de defesa de alguns bivalvos. 11 Gabaritos. A resolução das questões discursivas desta seção deve ser feita no caderno. 28 Volume 6 5. Nas relações de ancestralidade evolutiva entre os invertebrados, existem dois filos que se encontram próximos: o dos moluscos e o dos anelídeos. Essas re- lações filogenéticas se tornaram mais evidentes após a descoberta de semelhanças nas sequências de RNA ribossômico dos dois filos, sugerindo um parentesco evolutivo entre eles. Além da análise molecular, quais características biológicas são compartilhadas entre os dois filos? 6. As minhocas são bastante utilizadas em estudos sobre o solo e empregadas em sua recuperação. De que ma- neira as minhocas atuam na recuperação do solo? 7. Os anelídeos podem ser aquáticos ou terrestres, como as sanguessugas e as minhocas, porém estas sempre habitam locais com alta umidade. Conside- rando o hábitat dos anelídeos, que tipo de respiração realizam e qual é a relação com o ambiente em que se desenvolvem? 8. (UFRN) As figuras a seguir representam animais inver- tebrados de três filos distintos. bientais podem subitamente ativar a eclosão dos ovos, assim como, nos vegetais, tais alterações induzem a germinação de sementes. Vários estudos têm sido realizados com artemias, pois estes animais apresentam características que sugerem um potencial biológico: possuem alto teor de proteína e são capazes de se alimentar de partículas orgânicas e inorgânicas em suspensão. Tais características podem servir de parâmetro para uma avaliação do potencial econômico e ecológico da artemia. Em um estudo foram consideradas as seguintes possi- bilidades: I. A variação da população de artemia pode ser usada como um indicador de poluição aquática. II. A artemia pode ser utilizada como um agente de descontaminação ambiental, particularmente em ambientes aquáticos. III. A eclosão dos ovos é um indicador de poluição quí- mica. IV. Os camarões podem ser utilizados como fonte alter- nativa de alimentos de alto teor nutritivo. É correto apenas o que se afirma em a) I e II. b) II e III. X c) I, II e IV. d) II, III e IV. e) I, II, III e IV. 10. (UEL – PR) Além dos vegetais, uma horta pode manter uma diversidade de animais, principalmente de inverte- brados. Alguns são considerados úteis, tais como as mi- nhocas (anelídeos) e os piolhos-de-cobra (diplópodes), porque produzem húmus ou arejam o solo. Entretanto, tatuzinhos-de-jardim (crustáceos) e lesmas (moluscos) comem as plantas e geralmente não são desejados. Considerando as características morfológicas desses animais, assinale a alternativa que contenha aquelas que sejam comuns a todos esses animais. a) Simetria radial, sistema circulatório fechado e reprodução sexuada. b) Gânglios nervosos, sistema circulatório fechado e hermafroditismo. c) Sistema circulatório aberto, hermafroditismo e siste- ma nervoso difuso. X d) Simetria bilateral, gânglios nervosos e sistema digestório completo. e) Nefrídios, reprodução sexuada e sistema circulatório fechado. I II III Cada filo possui uma característica presente em todos os representantes de sua espécie. Os filos representa- dos e suas características são: a) I – Filo Annelida, simetria bilateral; II – Filo Arthropoda, respiração cutânea; III – Filo Mollusca, patas articuladas. b) I – Filo Annelida, respiração branquial; II – Filo Mollusca, animais de corpo mole; III – Filo Arthropoda, patas articuladas. X c) I – Filo Mollusca, animais de corpo mole; II – Filo Annelida, apresenta corpo com simetria bilateral; III – Filo Arthropoda, apresenta exoesqueleto. d) I – Filo Mollusca, animais de corpo mole; II – Filo Annelida, apresenta exoesqueleto; III – Filo Arthropoda, simetria bilateral. 9. (ENEM) Artemia é um camarão primitivo que vive em águas salgadas, sendo considerado um fóssil vivo. Surpreendentemente, possui uma propriedade seme- lhante à dos vegetais que é a diapausa, isto é, a capa- cidade de manter ovos dormentes (embriões latentes) por muito tempo.Fatores climáticos ou alterações am- Biologia 29 11. (UNICENTRO – PR) Com base nos conhecimentos sobre o Filo Arthropoda, assinale a alternativa correta. X a) Os crustáceos apresentam o corpo dividido em dois tagmas, cefalotórax e abdômen, com dois pares de antenas e respiração branquial. b) Os diplópodes apresentam o corpo dividido em cefalotórax e abdômen, com dois pares de pernas por seg- mento do abdômen e respiração tegumentar. c) Os insetos apresentam o corpo dividido em dois tagmas, cefalotórax e abdômen, aparelho bucal com dois pares de maxilípedes e respiração cutânea. d) Os quelicerados possuem o corpo dividido em cabeça, tórax e abdômen, com quatro pares de pernas no tórax e a cabeça com um par de antenas. e) Os quilópodes possuem dois pares de pernas por segmento do corpo, aparelho bucal com um par de quelíceras e sem antenas. 12. (ENEM) O desenvolvimento da maior parte das espécies de insetos passa por vários estágios até chegar à fase adulta, quando finalmente estão aptos à reprodução. Esse desenvolvimento é um jogo complexo de hormônios. A ecdisona promove as mudas (ecdises), mas o hormônio juvenil impede que o inseto perca suas características de larva. Com o tempo, a quantidade desse hormônio diminui e o inseto chega à fase adulta. Cientistas descobriram que algumas árvores produzem um composto químico muito semelhante ao hormônio juvenil dos insetos. A vantagem de uma árvore que produz uma substância que funcione como hormônio juvenil é que a larva do inseto, ao se alimentar da planta, ingere esse hormônio e X a) vive sem se reproduzir, pois nunca chega à fase adulta. b) vive menos tempo, pois seu ciclo de vida encurta. c) vive mais tempo, pois ocorrem poucas mudas. d) morre, pois chega muito rápido à fase adulta. e) morre, pois não sofrerá mais mudas. 13. (PUC-Campinas – SP) Os insetos apresentam, em comum com os moluscos, a) três folhetos embrionários e deuterostomia. b) tubo neural dorsal e pseudoceloma. c) olhos compostos e exoesqueleto calcáreo. X d) celoma e protostomia. e) fecundação interna e células-flama. 14. (UNICAMP – SP) Um zoólogo recebeu um animal marinho encontrado em uma praia. Ao tentar identificá-lo com o auxílio de uma lupa, o pesquisador notou, na superfície corporal do animal, a presença de espinhos e de estruturas tubulares, identificadas como pés ambulacrais. a) Com base nesses elementos da anatomia externa, determine o filo a que pertence o animal em análise. Nomeie uma classe desse filo e dê um exemplo de um animal que a represente. b) Explique como ocorre a reprodução dos animais pertencentes a esse filo. 30 Volume 6 15. (ENEM) As estrelas-do-mar comem ostras, o que resulta em efeitos econômicos negativos para criadores e pesca- dores. Por isso, ao se depararem com esses predadores em suas dragas, costumavam pegar as estrelas-do-mar, parti-las ao meio e atirá-las de novo à água. Mas o resultado disso não era a eliminação das estrelas-do-mar, e sim o aumento do seu número. DONAVEL, D. A bela é uma fera. Superinteressante. Disponível em: <http://super.abril.com.br>. Acesso em: 30 abr. 2010 (adaptado). A partir do texto e do seu conhecimento a respeito desses organismos, a explicação para o aumento da população de estrelas-do-mar baseia-se no fato de elas possuírem a) papilas respiratórias que facilitaram sua reprodução e respiração por mais tempo no ambiente. b) pés ambulacrários que facilitaram a reprodução e a locomoção do equinodermo pelo ambiente aquático. c) espinhos na superfície do corpo que facilitaram sua proteção e reprodução, contribuindo para a sua sobrevivência. d) um sistema de canais que contribuíram na distribuição de água pelo seu corpo e ajudaram bastante em sua reprodução. X e) alta capacidade regenerativa e reprodutiva, sendo cada parte seccionada capaz de dar origem a um novo indivíduo. 16. (UFRGS – RS) A coluna da esquerda, abaixo, apresenta características de diferentes grupos de invertebrados; a da direita, três grupos de invertebrados. Associe adequadamente a coluna da direita à da esquerda. 1 – Rádula como estrutura para alimentação ( 3 ) Crustáceos 2 – Locomoção realizada pelo sistema ambulacrário ( 1 ) Moluscos 3 – Corpo composto de exoesqueleto ( 2 ) Equinodermas 4 – Presença de respiração por espiráculos A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é: a) 3 – 4 – 1. X b) 3 – 1 – 2. c) 1 – 4 – 3. d) 2 – 1 – 4. e) 1 – 2 – 3. 17. Considere o quadro a seguir sobre algumas características de animais invertebrados, identificados por I, II, III e IV. Animal Hábitat Respiração Circulação Excreção I aquático branquial aberta ou lacunar por nefrídios II terrestre cutânea fechada por nefrídios III terrestre filotraqueal aberta ou lacunar pelas glândulas coxais IV marinho branquial Realizadas pelo sistema ambulacrário Os animais I, II, III e IV podem ser, respectivamente X a) ostra; minhoca; aranha; estrela-do-mar. b) sanguessuga; caramujo; pepino-do-mar; escorpião. c) ouriço-do-mar; grilo; polvo; minhoca. d) camarão; lírio-do-mar; sanguessuga; caracol. Biologia 31 Zoologia III Ponto de partida 12 1 Os cordados não constituem o filo animal mais representativo em número de espécies, mas revelam questões importantes sobre a evolução do reino, pois reúnem alguns dos animais mais complexos que já existiram. Fazem parte desse grupo animais com coluna vertebral, tais como peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos, que integram nossa própria espécie. 1. Qual é a importância do surgimento da coluna vertebral para os animais? 2. Que características peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos apresentam em comum para serem classificados no mesmo filo? ©Shutterstock/srdjan draskovic 32 Objetivos da unidade: reconhecer as características do Filo Chordata e seus três subfilos: Urochordata, Cephalochordata e Craniata; identificar as diferenças entre os grupos de animais vertebrados e sua relação com a adaptação desses organismos em diferentes ambientes; compreender o parentesco evolutivo entre os grupos de animais. Filo Chordata e seus três subfilos: Urochordata, Características gerais dos cordados Tubo neural oco dorsal Também denominado tubo nervoso, origina-se da ectoderme e acompanha dorsalmente a notocorda. Durante a fase embrionária, a extremidade anterior do tubo neural dilata-se, originando os órgãos do encéfalo, enquanto a região posterior origina a medula espinal. Notocorda De origem mesodérmica e de onde deriva o nome do grupo, trata-se do eixo de sustentação embrionário dos cordados. Corresponde a uma haste consistente, tubular e flexível situada na linha mediana dorsal do corpo, geralmen- te de origem cartilaginosa. Localiza-se entre o tubo neural e o tubo digestório e, nos vertebrados, é substituída pelas vértebras (ósseas ou cartilaginosas) que formam a coluna vertebral, eixo central do endoesqueleto. Fendas faríngeas A fase embrionária dos cordados caracteriza-se por apresentar, de cada lado da faringe, alguns pares de fendas. Como as paredes dessas fendas são ricas em capilares sanguíneos, elas realizam as trocas gasosas entre o sangue e o ambiente aquático, mantendo essa função nos protocordados adultos. Nos peixes, as fendas branquiais associam-se às brânquias, possibilitando a oxigenação do sangue. Tais fendas, no entanto, desaparecem nas espécies que respiram por pulmões. Aspecto do embrião de um cordado Ed u ar d o Bo rg es . 2 01 1. D ig ita l. Filo Chordata O Filo Chordata (do latim chorda, corda, relativo a cordão dorsal) apresenta grande diversidade, com cerca de 54 mil espé- cies distribuídas principalmente entre os craniados (vertebrados). No entanto, também existem os protocordados, como os urocordados (ascídias) e os cefalocordados (anfioxos), que não apresentam crânio nem coluna vertebral, mas compartilham outras características importantes com os demais cordados. Entre os craniados,há animais que não apresentam mandíbula (lampreias e feiticeiras) e os mandibulados (bagres, tubarões, sapos, salamandras, lagartos, papagaios, seres humanos, etc.). Os cordados apresentam os seguintes aspectos embrionários: simetria bilateral, triblastia, presença de celoma, deute- rostomia e segmentação. Além disso, todos os seus representantes apresentam, em pelo menos alguma etapa de seu ciclo de vida, quatro estruturas anatômicas exclusivas: tubo neural oco dorsal, notocorda, fendas faríngeas e cauda muscular pós-anal. 33 D iv o. 2 01 0. D ig ita l. Por apresentarem a fase embrionária se melhan- te à dos seres humanos e de outros cord ados, os embriões de anfioxo são muito utilizados em estudos de embriologia. Ea sy p ix /a g e fo to st oc k/ M ar ev is io n Imagem de um anfioxo no ambiente marinho e representação esquemática de sua estrutura interna La tin st oc k/ SP L/ Vi su al s U n lim ite d, In c/ Re in h ar d D irs ch er Representação esquemática da larva de ascídia e foto de uma ascídia adulta com os sifões evidentes Ed u ar d o Bo rg es . 2 01 1. D ig ita l. Cauda muscular pós-anal Os embriões dos cordados apresentam um alongamento posterior do corpo, que se estende além do ânus, deno- minado cauda. Essa estrutura pode permanecer ou desaparecer nos adultos. Na espécie humana, desaparece ainda na fase embrionária, permanecendo apenas um vestígio (o cóccix). Sistemática dos cordados O Filo Chordata pode ser dividido em três subfilos: Urochordata (Tunicata), Cephalochordata e Craniata (Vertebra- ta). Pelo fato de não apresentarem crânio nem vértebras, como ocorre na maioria dos vertebrados, os representantes dos dois primeiros subfilos são denominados protocordados. Subfilo Urochordata Os urocordados (do grego ouras, cauda; chorde, cordão) apresentam a notocorda reduzida, a qual se encontra apenas na cauda da larva. Nesse subfilo, existem cerca de 3 mil espécies que se caracterizam por serem animais exclu- sivamente marinhos, pequenos, de vida livre na fase larval e fixos quando adultos. Os adultos apresentam o corpo (túnica) revestido pela tunicina, polissacarídeo semelhante à celulose. Por esse motivo, são conhecidos como tunicados. Exemplo: ascídias (Ascidia nigri). Subfilo Cephalochordata Compreende pequenos cordados marinhos, contando com cerca de 20 espécies, que raramente excedem 5 cm de comprimento. A denominação Cephalochordata (do grego kephalé, cabeça; chorde, cordão) refere-se à presença da notocorda desenvolvida da cabeça à cauda. Um representante bastante estudado é o anfioxo, do gênero Branchiostoma, que, quando se enterra na areia, mantém a região anterior do corpo descoberta. Os urocordados apresentam poucas semelhanças com outros cordados e são visualmente pare- cidos com esponjas. A água entra pelo sifão inalante (abertura bran- quial) na parte superior, levando nutrientes que servem de alimen- to e oxigênio para a respiração, e sai pelo sifão exalante (abertura atrial), carregando excretas e, na fase reprodutiva, as células sexuais. 34 Volume 6 Subfilo Craniata O termo vertebrado foi, por muito tempo, relacionado à presença da característica mais marcante nesse grupo animal: a coluna vertebral. Entretanto, dois grupos animais classificados como “vertebrados” não apresentam vértebras, apenas crânio. Assim, a denominação fidedigna ao grupo, de acordo com o que realmente todos eles têm, é a nomen- clatura Craniata. Representação esquemática da árvore filogenética dos craniados em que é possível observar as características evolutivas que marcaram a classificação desses animais Ja ck A rt . 2 01 0. D ig ita l. Os craniados constituem o maior grupo de cordados, com aproximadamente 45 mil espécies conhecidas. Na maio- ria desses animais, a notocorda embrionária é substituída pela coluna vertebral. Além disso, apresentam um crânio ósseo ou cartilaginoso que protege o sistema nervoso. Podem atingir tamanhos maiores em virtude da presença do endoesqueleto, que é constituído de: caixa craniana, a qual protege o encéfalo; vértebras, que, separadas por articulações, protegem a medula espinal e formam a coluna vertebral, a qual possibilita os movimentos; ossos (ou cartilagens), que suportam o esqueleto e protegem os órgãos internos. Possibilitam os movimentos do corpo, pois interagem com os músculos por meio de pontos de ligação. Os craniados são divididos em dois grupos: Agnatha (do grego a, sem; gnathos, mandíbula) e Gnathostomata (do grego gnathos, mandíbula; stoma, boca). Agnatha Os agnatos apresentam o corpo alongado e a boca circular com dentes córneos raspadores. Como eles não têm mandíbula, durante a alimentação, a boca realiza movimentos de sucção. São representantes desse grupo as lampreias, parasitas externos de animais marinhos, e as feiticeiras (popularmente conhecidas como peixes-bruxas), que se alimentam de restos de animais mortos. Tanto as lampreias quanto as feiticeiras não são encontradas no Brasil. Biologia 35 Os agnatos não apresen- tam nadadeiras pares e a no- tocorda se mantém na fase adulta, formando um esque- leto cartilaginoso, mas com uma cartilagem diferenciada (sem colágeno) da dos pei- xes cartilaginosos. Lampreia e detalhe da boca com dentes córneos raspadores La tin st oc k/ Ph ot or es ea rc h er s/ D an te F en ol io Atividades 1. (UFPA) Os cordados, apesar de totalizarem apenas 5% das espécies do Reino Animal, são extremamente familiares a nós. Os peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos (inclusive a própria espécie humana) per- tencem ao Filo Chordata. Sobre os animais cordados, cite e caracterize as estruturas exclusivas desses ani- mais, considerando as que estão presentes nos primei- ros estágios do seu desenvolvimento. 2. O Filo Chordata pode ser dividido em três subfilos: Urochordata (Tunicata), Cephalochordata e Craniata (Vertebrata). Por que os representantes dos dois pri- meiros subfilos são denominados protocordados e o que os diferencia dos craniados? 3. No ambiente marinho, as ascídias podem ser facil- mente confundidas com os poríferos em virtude da semelhança de suas estruturas corporais. Isso pode ser observado nas imagens a seguir, em que A é uma esponja e B, uma ascídia. Quais são as principais ca- racterísticas anatômicas e fisiológicas que diferenciam esses dois organismos e a qual filo pertencem? Tubo neural dorsal, notocorda, fendas faríngeas e cauda mus- cular pós-anal. O tubo neural dorsal deriva da ectoderme e dará origem ao encéfalo e à medula espinal. Em sua região ante- rior, as vesículas dão origem ao encéfalo. A notocorda realiza a sustentação do corpo e pode ser substituída pela coluna vertebral. As fendas faríngeas estão localizadas na faringe, região anterior do tubo respiratório, e podem permanecer durante a fase adulta, como em protocordados e peixes, ou desaparecer, como em aves e mamíferos. A cauda muscular pós-anal é um alongamento do corpo e pode permanecer ou desaparecer nos adultos. Essa nomenclatura está relacionada ao fato de que os represen- tantes dos dois primeiros subfilos não apresentam crânio nem vértebras. raspadores Lat inst ock/ Corbi s/Visuals Unlimited Gnathostomata Os gnatostomados são craniados que apresentam mandíbula e, portanto, conseguem obter alimentos com mais eficiência quando comparados aos agnatos. O movimento da mandíbula, muitas vezes associado à ação dos dentes, auxilia na captura de presas, proporcionando mais chances de sobrevivência. A presença dessa estrutura proporcionou, ao longo do processo evolutivo dos craniados, uma vantagem competitiva e, por isso, a biodiversidade de gnatosto- mados é maior. Entre os gnatostomados, há os seguintes grupos: • condrictes (peixes cartilaginosos – exemplos: tubarão e arraia); • osteíctes (peixes ósseos – exemplos: piranha e sardinha); • anfíbios (exemplos: sapo,salamandra e cobra-cega); • répteis (exemplos: tartaruga, serpente e jacaré); • aves (exemplos: arara e papagaio); • mamíferos (exemplos: cachorro, golfinho e ser humano). 36 Volume 6 Biologia 37 Sugestão de atividades: questões 1 a 3 da seção Hora de estudo. 4. (UFPB) Segundo alguns sistemas de classificação, o Filo Chordata está subdividido em três subfilos: Urochordata, Cephalochordata e Craniata. Acerca do Filo Chordata e de seus subfilos, estão cor- retas as afirmativas: X I. Urochordatas possuem tubo nervoso dorsal e noto- corda apenas em estágio larval. II. Craniatas possuem representantes protostômios e deuterostômios. III. Craniatas são todos triblásticos e dotados de uma coluna vertebral. X IV. Cordatas apresentam, durante o desenvolvimento embrionário, tubo nervoso dorsal e fendas bran- quiais. X V. Cephalochordatas são deuterostômios e, quando adultos, possuem notocorda. 5. (UEM – PR) Sobre os animais classificados como cor- dados, assinale o que for correto. X (01) O corpo dos urocordados é revestido por um envoltório espesso denominado de túnica, que apresenta os sifões exalante e inalante. X (02) Os cefalocordados, conhecidos como anfioxos, são animais marinhos que filtram partículas de alimento da água. X (04) Os vertebrados apresentam esqueleto interno bem desenvolvido e de origem mesodérmica. (08) As mandíbulas estão presentes em todos os cor- dados; por isso, não é inovação surgida durante a história evolutiva dos vertebrados. X (16) Os anexos embrionários de répteis, de aves e de mamíferos são o saco vitelínico, o âmnio, o alan- toide e o cório. 6. O surgimento da mandíbula foi uma importante novida- de evolutiva nos craniados. Os cordados sem mandí- bula, denominados agnatos, como as lampreias, ficam restritos à filtração, ao ectoparasitismo ou à captura de pequenos animais. a) Qual é a grande vantagem da aquisição de mandí- bulas pelos peixes ósseos e cartilaginosos? b) Qual é a importância do processo de filtração para os agnatos? © Sh u tt er st oc k/ Ri ch ar d W h itc om b e La tin st oc k/ Vi su al s U n lim /S PL /R ei n h ar d D irs ch er lA B Os poríferos são animais filtradores e simples, pois não têm te- cidos verdadeiros. Apresentam, como célula principal, os coa- nócitos, responsáveis pela digestão intracelular dos alimentos. As ascídias também são animais filtradores, porém apresen- tam cordão nervoso, notocorda, cauda muscular pós-anal e fendas branquiais em suas larvas. Os poríferos pertencem ao Filo Porifera; e as ascídias, ao Filo Chordata. A mandíbula propiciou mais facilidade na captura de presas, ampliando, assim, a variedade e a possibilidade de alimen- tação. Como não apresentam mandíbulas para agarrar a presa ou despedaçá-la para ingestão, o processo de filtração possibilita uma alimentação satisfatória para a sobrevivência, ainda que limite o animal ao ectoparasitismo ou à sucção de fluidos. Peixes Características dos peixes São animais aquáticos, marinhos ou de água doce, com características que facilitam sua movimentação nesse ambiente, tais como: presença de nadadeiras e escamas, forma do corpo e viscosidade da pele. Os peixes são ectotérmicos, pois estão sujeitos à temperatura do ambiente para termorregular, ou seja, dependem de fontes externas para controlar a temperatura corporal e realizar suas funções metabólicas. Os termos ectotermia e endotermia referem-se à fonte de energia utilizada na manutenção da temperatura corporal. Os animais ectotérmicos utilizam energia de fontes externas (do ambiente) e os endotérmi cos utilizam o calor produzido por seu próprio metabolismo (fonte de energia interna). Anteriormente, a terminologia u tilizada referia-se à capacidade do organismo de regular a te mperatura corporal, sendo denominados animais pecilotér micos aqueles que apresentavam temperatura variável e homeotérmicos aqueles em que a temperatura era const ante. Sistemática dos peixes O grupo dos peixes divide-se em duas classes: os Chondrichthyes (do grego chondros, cartilagem; ichthyes, peixe), que são cartilaginosos, e os Osteichthyes (do grego osteon, osso; ichthyes, peixe), conhecidos como peixes ósseos. Os condrictes caracterizam-se por apresentar esqueleto cartilaginoso. Representam cerca de 5% dos peixes e, apesar de algumas espécies viverem em água doce (dulcícolas), a maioria é encontrada em ambientes marinhos. Os principais representantes desse grupo são tubarões, arraias e quimeras. Os osteíctes caracterizam-se por apresentar esqueleto ósseo. São animais muito diversificados, constituindo 95% das 25 mil espécies conhecidas de peixes, dos quais cerca de 60% vivem em ambientes marinhos e 40%, em água doce. São exemplos de osteíctes o pintado, a piranha, o cavalo-marinho, o atum, o ba- calhau, o salmão, a truta, a moreia, a rêmora e o peixe-espada. © Sh u tt er st oc k/ G re g A m p tm an A quimera é um exemplo de peixe cartilaginoso. Fa b io C ol om b in i Pirarucu (Arapaima gigas), peixe ósseo amazônico Funções vitais dos peixes Os peixes ósseos e os cartilaginosos apresentam muitas semelhanças na realização de suas funções vitais, porém também há algumas particularidades entre os dois grupos. Ambos apresentam sistema digestório completo, com algumas diferenças estruturais. A boca dos peixes cartila- ginosos ocupa posição ventral e contém várias fileiras de dentes pontiagudos. Já nos peixes ósseos, a boca está situada na extremidade anterior do corpo. Os peixes cartilaginosos têm uma dobra inter- na no intestino (válvula espiral) que aumenta a área de absorção dos nutrientes. A terminação final do tubo digestório nos peixes ósseos é o ânus, enquanto nos cartilaginosos há um orifício único para a terminação dos sistemas digestório, excretor e reprodutor: a cloaca. O sistema respiratório é formado pelas brânquias, por onde ocorrem as tro- cas gasosas. Quando a água entra pela boca, o oxigênio é captado pelos vasos sanguíneos existentes nas brânquias e transportado pela circulação sanguínea às células do corpo. Nos peixes cartilaginosos, as brânquias comunicam-se com o meio externo por meio de cinco a sete pares de fendas branquiais; nos peixes ósseos, existe uma cobertura protetora (denominada opérculo) sobre os quatro pares de brânquias. 2 Informação sobre os peixes dipnoicos. Existe um grupo de peixes ósseos, denominados pulmonados ou dipnoicos, que apresentam um pulmão rudimentar conectado à faringe. Esses peixes apresentam brânquias e as utilizam para respiração na maioria do tempo, porém, ocasionalmente, podem subir à superfície para absorver oxigênio diretamente do ar. Todas as espécies de peixes pulmonados vivem em água doce e, em caso de seca, podem ficar meses enterrados no lodo, em processo de dormência. Um exemplo de peixe pulmonado é a piramboia encontrada em rios brasileiros. Por meio do movimento do nado ou coordenando os movimentos da boca e das brânquias, os peixes garantem o fluxo de água para realizar as trocas gasosas. Opérculo © Sh u tt er st oc k/ N an ta w at C h ot su w an Boca anterior Fendas branquiais Boca ventraltttttttttttraralralrrarralralaraaaararaaaaaaa © Sh u tt er st oc k/ Fi on a A ye rs t 38 Volume 6 Brânquias Capilares Capilares Cone arterial Seio venoso C ir cu la çã o br an qu ia l Sangue venoso Sangue arterial A - Átrio V - Ventrículo C ir cu la çã o si st êm ic a V A O sistema circulatório é fechado, isto é, o sangue circula apenas dentro de vasos sanguíneos. Além disso, a circula- ção é simples, ou seja, unidirecional. O coração apresenta duas cavidades, um átrio e um ventrículo, e o sangue arterial (oxigenado) segue das brânquias para todo o corpo, enquanto o sangue venoso (rico em dióxido de carbono) passa no interior do coração e é bombeado àsbrânquias para que seja novamente oxigenado. Como não ocorre mistura de sangue venoso com arterial, assume-se que a circulação dos peixes é completa. A excreção dos peixes adultos ocorre por meio de rins mesonéfricos (do grego mesos, meio; nephron, rim) localiza- dos na região mediana do corpo. O principal componente da urina dos peixes cartilaginosos é a ureia, e sua eliminação ocorre pela cloaca. Nos peixes ósseos, o principal produto de excreção é a amônia, liberada pelo orifício urogenital (posição posterior ao ânus). Representação esquemática da estrutura interna de um peixe ósseo e esquema da circulação simples e completa dos peixes Os peixes dependem de substâncias dissolvidas na água para realizar diversas funções vitais, tais como a respiração. Se existirem substâncias poluentes dissolvidas na água, estas são absorvidas pelos peixes e podem ocasionar sua morte ou acumular-se em seus organismos. A redução da oxigenação da água em virtude da decomposição de dejetos também pode levar à morte de peixes em um ambiente. O sistema nervoso central dos peixes é formado por um pequeno encéfalo e uma medula espinal. Em rela- ção aos sentidos, a orelha interna está relacionada ao equilíbrio e, dotados de um sentido da visão bem desen- volvido, visualizam claramente objetos localizados nas proximidades. O olfato é possível pela quimiorrecepção das partículas dissolvidas na água, realizada por células localizadas nas narinas. Há um órgão sensorial típico dos peixes, tanto ósseos quanto cartilaginosos: a linha lateral, conjunto de células que se estendem dos dois lados do corpo, da cabeça à cauda, cuja função principal é a percepção mecânica, ou seja, perceber as vibrações que ocorrem na água. D iv o. 2 01 1. D ig ita l. Detalhe da linha lateral de um peixe ósseo © Sh u tt er st oc k/ C h ad Z u b er Linha lateral Encéfalo Medula espinal Rim Bexiga natatória Bexiga urinária Ânus Gônada Intestino Estômago Fígado Faringe Coração Brânquias Boca Coluna vertebral Biologia 39 Além da linha lateral, os peixes cartilaginosos, como tubarões e arraias, apresentam um conjunto de células sensitivas (denominadas ampolas de Lorenzini) situadas na cabeça. Essas estruturas são eletrorreceptores, pois detectam o potencial elétrico das presas, facili- tando sua localização. La tin st oc k/ M in d en P ic tu re s/ N O RB ER T W U O ovo de tubarão, normalmente, é fixado em algas ou recifes de corais para completar seu desenvolvimento. 3 Gabarito. Peixes ósseos e cartilaginosos apresentam algumas particularidades referentes à anatomia e à biologia. Elabore um quadro com as principais diferenças entre esses dois grupos de peixes, como tipo de esqueleto, posição da boca, sistema digestório, bexiga natatória, brânquias e reprodução. Organize as ideias 3 Detalhe da cabeça de um tubarão com as ampolas de Lorenzini em destaque (pequenos orifícios) e representação esquemática da estrutura de uma ampola de Lorenzini Nervos Células sensoriais Poro superficial Canal Poro superficial La tin st oc k/ A la m y/ M ar k Co nl in Ed u ar d o Bo rg es . 2 00 8. D ig ita l. Bexiga natatória Órgão em forma de saco, exclusivo dos peixes ósseos, que auxilia na manutenção desses seres em diferentes pro- fundidades, controlando sua descida e subida na água. Seu funcionamento depende da densidade da água, que faz com que suas paredes flexíveis se expandam ou se contraiam, de acordo com a pressão da coluna de água. Dessa forma, quando a bexiga natatória se enche de ar, o peixe sobe e, quando se esvazia, ele desce. A bexiga natatória (ou vesícula gasosa) é um órgão hidrostático com uma glândula que possibilita a introdução de gases presentes no sangue, principalmente oxigênio, aumentando seu volume. Os peixes cartilaginosos não apresentam bexiga natatória. O fígado desses animais é rico em óleos e tem densidade menor que a da água, auxiliando na manutenção do equilíbrio hidrostático e na flutuação. Reprodução dos peixes Os peixes são dioicos e a maioria das espécies é ovípara com fecundação externa – existem poucas espécies vivíparas, como é o caso do peixe ornamental Lebistes. Os peixes cartilaginosos realizam cópula e fecundação interna, e o macho apresenta a nadadeira pélvica modificada, denominada clásper (há um par), com a forma pontiaguda. Normalmente, os peixes procuram locais como recifes de corais, zonas costeiras, manguezais e estuários para se re- produzirem e abrigar seus ovos, pois esses lugares oferecem mais proteção e maior oferta de alimentos aos filhotes. Dessa forma, podem ocorrer migrações de espécies de um local para outro a fim de realizarem a reprodução e a desova. Um exemplo são os salmões, que migram do mar para o rio onde nasceram para realizar a desova. A pirace- ma é o movimento realizado por algumas espécies contra a correnteza dos rios, fenômeno observado em várias regiões do Brasil, em que os peixes podem nadar quilômetros para se reproduzirem. Nos peixes ósseos, o desenvolvimento é indireto – do ovo, saem larvas. Nos cartilaginosos, o desenvolvimento é direto (não existe estágio larval), e os filhotes nascem completamente formados. 40 Volume 6 5. (UNEB – BA) A piracema pode ser traduzida pelo movimento de várias espécies de peixes, rio acima, para comple- tar seu ciclo reprodutivo. A interrupção desse movi- mento por obstáculos, como barragens, afeta direta- mente o sistema fisiológico que permite a reprodução dos peixes. A reprodução dessas espécies de peixes é contro- lada pelo eixo hipotálamo-hipófise-gônadas, um sis- tema em cascata de liberação de hormônios e neuro- -hormônios que traduzem as condições ambientais para a fisiologia dos animais, definindo assim o su- cesso reprodutivo dos indivíduos. Os hormônios hipofisários agem sobre as gônadas, ovários e testículos, estimulando a síntese dos cha- mados esteroides gonadais, estradiol, progesterona e testosterona, a depender do sexo. (HILSDORF; MOREIRA, 2011, p. 76-79). 1. Entre as características encontradas nos peixes citadas a seguir, marque a correta. a) Realização de respiração pulmonar na maioria das espécies. X b) Digestão completa e, no intestino dos peixes cartila- ginosos, presença de válvula espiral. c) Presença de bexiga natatória nos tubarões. d) Endotermia. e) Presença da linha lateral nos peixes ósseos e das ampolas de Lorenzini nos peixes cartilaginosos para a realização da mesma função. 2. (UNIMONTES – MG) Os peixes representam a maior classe em número de espécies conhecidas entre os vertebrados. Ocupam as águas salgadas dos mares e oceanos e as águas doces dos rios, lagos e açudes. As figuras abaixo apresentam peixes de classes dife- rentes. Observe-as. radas na água. Explique de que maneira esse processo pode ameaçar a sobrevivência dos peixes no ambiente. 4. Algumas espécies de peixes podem viver sozinhas; ou- tras, como as sardinhas, vivem em cardumes, facilitan- do a fuga e confundindo os predadores. A linha lateral pode ser considerada importante na formação e no deslocamento dos cardumes? Justifique sua resposta. Atividades I II © Sh u tt er st oc k/ p au l c ow el l Sim, pois possibilita a percepção das vibrações na água. Assim, os peixes identificam a aproximação de outros indivíduos de sua própria espécie ou de predadores, determinando a formação e a movimentação dos cardumes. Considerando as figuras apresentadas e o assunto abordado, analise as alternativas abaixo e assinale a que representa uma característica relacionada direta- mente com II. a) Brânquias são protegidas por opérculo. b) Escamas são circulares e achatadas. c) A maioria das espécies possui bexiga natatória. X d) Apresenta fecundação interna. 3. O despejo de esgotos e o uso de fertilizantes, levados pela água das chuvas para os rios, podem ocasionar o processo de eutrofização, ou seja, o excesso de matériaorgânica determina a proliferação de organismos, como as algas. Estas, por sua vez, consomem muito oxigê- nio, diminuindo sua concentração na água, e podem, dependendo da espécie, produzir toxinas que são libe- Os peixes respiram pelas brânquias, absorvendo o oxigênio dissolvido na água. Quando o oxigênio diminui, ocorre a asfixia desses animais. Além disso, se há toxinas na água, estas são absorvidas pelas brânquias, acumulando-se no organismo dos peixes e ocasionando sua morte. Biologia 41 Anfíbios Os anfíbios (do grego amphi, dupla; bios, vida) são vertebrados capazes de respirar e se locomover fora da água, mas dependem da água para se reproduzir. Esses animais geralmente nascem no ambiente aquático e, quando se tornam adultos, passam a viver em ambientes terrestres úmidos. Rãs, sapos, salamandras e cobras-cegas estão entre seus representantes. Características dos anfíbios Os anfíbios não se adaptaram totalmente ao ambien- te terrestre seco, pois necessitam da água para respirar © Sh u tt er st oc k/ C h ris Is on O sapo da espécie Bufo marinus é terrestre na fase adulta, mas depende da umidade para a sobrevivência. Considerando-se a importância da piracema para a sobrevivência de determinadas espécies de peixes, é correto afirmar. (01) As espécies que são impedidas de continuar a subida do rio por causa das barragens deverão inverter o sentido de deslocamento, passando a desovar na foz desse mesmo rio. (02) A grande vantagem da desova nas cabeceiras dos rios realizada pelos peixes migradores é a abundância de alimento que essas regiões propi- ciam para os girinos recém-eclodidos. (03) Através da piracema, determinadas espécies de peixes se deslocam para áreas específicas de aca- salamento, onde poderão produzir, de forma asse- xuada, novos indivíduos componentes da próxima geração. (04) As regiões de desova são propícias para a pes- ca devido à grande concentração de pescado em reprodução, o que permite manter, de forma sustentável, as famílias que dependem desse recur- so pesqueiro. X (05) A reprodução é a propriedade inerente aos seres vivos, que se expressa associada à capacidade desses organismos de transmitir caracteres aos descendentes através da hereditariedade. 6. (UEL – PR) Nos últimos 10 000 anos, o nível de evapo- ração da água do Mar Morto tem sido maior que o de reposição. Dessa forma, a concentração de sais tem aumentado, já que o sal não evapora. A principal fonte abastecedora do Mar Morto é o Rio Jordão. Com a sa- linidade tão alta, apenas alguns micro-organismos são capazes de sobreviver nesse ambiente. Quando um peixe vindo do Rio Jordão deságua no Mar Morto, ele morre imediatamente. a) Quando um peixe é exposto a um ambiente com alta salinidade, ocorre um grande aumento da con- centração de sais nos seus fluidos extracelulares. Esse aumento provoca a formação de um gradiente de concentração, em que o meio intracelular apre- senta-se hipotônico em relação ao meio extracelu- lar (hipertônico). O que acontece com as hemácias nessa situação? Qual o nome do transporte celular envolvido? As hemácias perdem água e murcham. O transporte celular é a osmose. b) Uma característica exclusiva dos peixes ósseos é a presença de uma bexiga natatória. Em alguns pei- xes, essa bexiga está ligada ao sistema digestório, conferindo uma vantagem adaptativa. Descreva as funções da bexiga natatória. Qual é a vantagem adaptativa de a bexiga natatória estar ligada ao sis- tema digestório? A bexiga natatória auxilia na manutenção do equilíbrio em diferentes profundidades. A vantagem adaptativa é que o peixe pode enchê-la retirando ar diretamente da superfície da água. Sugestão de atividades: questões 4 a 7 da seção Hora de estudo. 42 Volume 6 e completar o ciclo reprodutivo. Dessa forma, apresentam algumas características relacionadas ao ambiente úmido, como a pele, que é lisa e ricamente vascularizada, embora necessite estar úmida para a realização das trocas gasosas, possibilitando a respiração cutânea. A respiração cutânea representa cerca de 70% das trocas gasosas nesses animais. Os indivíduos adultos têm pulmões, que são pouco desenvolvidos e representam aproximadamente 30% dessas trocas. Nas larvas, que crescem na água, as trocas gasosas ocorrem pelas brânquias. Assim como os peixes, os anfíbios são ectotérmicos, ou seja, não produzem calor corpóreo suficiente por meio de suas reações metabólicas nem regulam a temperatura do corpo. Os anfíbios passam por metamorfose, ou seja, ocorrem transformações em seu corpo na fase larval, e os adultos apresentam dois pares de membros locomotores, sendo considerados os primeiros animais tetrápodes da escala evolutiva. As cobras-cegas são exceção e não apresentam pernas. Sugere-se assistir com os alunos ao vídeo O princípio da vida: a conquista, que trata da conquista do am- biente terrestre (ver Sugestão para o professor). Sistemática dos anfíbios A classe dos anfíbios divide-se em três ordens: Anura, Urodela e Apoda. Os representantes da Ordem Anura (do grego a, sem; uros, cauda) ou Salientia são encontrados em áreas tropicais, apresentam o corpo curto e os adultos não têm cauda. As pernas posteriores são mais desenvolvidas que as anteriores, por isso esses animais são grandes saltadores. Também apresentam redução de membros, com cinco dedos nas patas posteriores e apenas quatro nas anteriores. A Ordem Anura constitui o grupo de anfíbios com a maior quantidade de espécies, representadas por rãs, que apresentam pele lisa e membranas entre os dedos; sapos, com pele enrugada e sem membrana entre os dedos; e pererecas, geralmente pequenas e com pele lisa e discos adesivos nas pontas dos dedos. Dos ovos dos anuros, eclodem larvas denominadas girinos, que crescem na água alimentando-se de algas e plan- tas. Na fase adulta, alimentam-se principalmente de insetos, que capturam com sua língua pegajosa e longa, tendo um importante papel ecológico no controle desses invertebrados no ambiente. Algumas espécies produzem substâncias venenosas na pele como mecanismo de defesa contra predadores e fungos, ou bactérias que poderiam se desenvolver em sua pele úmida. Alguns representantes apresentam cores chamativas, alertando que são venenosos. Os pigmentos que dão cor à pele dos anfíbios ficam armazenados em células denominadas cromatóforos. Os sapos apresentam glândulas paratoides, que secretam uma substância tóxica quando comprimidas. Quando o animal é abocanhado por um predador, por exemplo, essa é sua principal reação de defesa. Assim, o veneno não é esguichado pelos sapos como atitude de ataque, desmitificando a crença popular de que é muito perigoso se aproximar desses animais em virtude do veneno que espirram. É necessário que a pele do sapo entre em contato com a mucosa da pessoa para que o veneno seja transferido. As espécies da Ordem Urodela (do grego uros, cauda; delos, visível) ou Caudata apresentam corpo alongado e cauda comprida durante toda a vida, além de dois pares de membros locomotores com tamanhos aproximadamente iguais. São encon- trados em solo úmido, madeira podre ou ambientes frescos e úmidos. Apresentam comportamento social complexo e chamados específicos para atrair as fêmeas. Algumas espécies não alcançam a fase adulta, permanecendo no estágio larval. Os principais representantes são as salamandras e os tritões. A partir das primeiras espécies de anfíb ios, atualmente extintas, provavelmente dese n- volveram-se os vertebrados com dois pa res de membros, denominados tetrápodes, para sustentar o peso fora da água e pro pi- ciar a força necessária para a movimenta ção no solo. Quando não atingem a fase adulta, as salamandras perma- necem no estágio de larva, denominado axolote (cerca de 30 cm de comprimento). O axolote desenvolve-se na água, utiliza as brânquias expostas para a respiração e apresenta capacidadede se reproduzir. Axolote com suas brânquias externas evidentes (em vermelho) © Sh u tt er st oc k/ Ka za ko v M ak si m Biologia 43 Funções vitais dos anfíbios A língua dos anfíbios é presa na frente da boca e pode ser projetada, funcionando como um órgão de apreensão de ali- mentos. Após a digestão, os nutrientes são absorvidos pelo intestino e transportados pelo sangue. As fezes produzidas no intestino grosso são eliminadas pela cloaca. As trocas gasosas ocorrem de acordo com o estágio de vida: as larvas realizam respiração branquial, e os anfíbios adul- tos respiram por meio da pele úmida e altamente vascularizada (respiração cutânea) e, como respiração complementar, utili- zam os pulmões (respiração pulmonar), pouco eficientes. No Brasil, existem poucas espécies de salamandra, e uma delas é a salamandra-da-amazônia (Bolitoglossa altamazonica), que mede em torno de 10 cm, tem hábitos noturnos e vive debaixo de troncos caídos e podres alimentando-se de insetos, minhocas e caracóis. A maioria das espécies é encontrada em países do Hemisfério Norte, e alguns representantes apresentam glândulas que secretam substâncias venenosas na pele como mecanismo de defesa contra predadores. As espécies classificadas na Ordem Apoda (do grego a, sem; podes, pés) ou Gymnophiona apresentam corpo alonga- do de aspecto vermiforme e sem membros locomotores. Como têm hábito fossorial, esses animais são encontrados enterrados em solo úmido de florestas, plantações e jardins e alimentam-se de cupins, formigas e minhocas. No Brasil, existem 27 espécies conhecidas des- se grupo. São popularmente conhecidas como cobras-cegas, mas, na rea- lidade, não são completamente cegas, têm olhos rudimentares – muitas vezes, envoltos por uma fina membrana – que captam a lu- minosidade. De cada lado da cabeça, entre os olhos e as narinas, apresentam um pequeno tentáculo retrátil, que auxilia na orientação e na localização da presa. © Sh u tt er st oc k/ Ry an M . B ol to n Salamandra adulta do gênero Bolitoglossa, caudado encontrado na Amazônia La tin st oc k/ Ph ot or es ea rc h er s/ D an te F en ol io Ápode da espécie Siphonops annulatus, encontrada em quase toda a América do Sul 4 Sugestão de texto sobre as cobras-cegas. © Sh u tt er st oc k/ C at hy K ei fe r A língua dos anfíbios facilita a captura da presa. O coração dos anfíbios é dividido em três cavidades: dois átrios e um ventrículo. No ventrículo, ocorre a mistura do sangue venoso (pobre em oxigênio) com o arterial (rico em oxigênio). O sangue passa duas vezes pelo coração e, em virtude da mistura do sangue venoso com o arterial, a circulação é considerada dupla e incompleta, além de ser fechada (o sangue circula apenas no interior de vasos sanguíneos), como nos demais craniados. Esse sistema é mais eficiente no bombeamento de sangue, pois o sangue arterial tem mais pressão quando parte do coração em di- reção às células. Esquema da circulação dupla e incompleta dos anfíbios Pulmões Coração A A V CO2 O2 Corpo 44 Volume 6 O processo de excreção dos anfíbios ocorre por meio de dois rins mesonéfricos (do grego mesos, meio; nephron, rim), situados dorsalmente no corpo. Esses rins atuam como filtros, retirando excretas nitrogenadas (ureia) e excesso de sais e água do celoma e do sangue. De cada rim, parte um ureter que leva a urina até a cloaca. A urina também pode ser armazenada na bexiga urinária e, depois, eliminada pela abertura cloacal. Em relação ao sistema nervoso, os anfíbios apresentam uma região cefálica maior que a dos peixes, com dez pares de nervos cranianos e dez pares de nervos espinais (raquidianos). Apresentam boa visão, com larga faixa de acuidade visual, porém não têm orelhas externas para captação do som. Existe uma membrana timpânica próxima aos olhos que possibilita a transmissão dos sons para a orelha interna. Junto às fossas nasais, os anfíbios têm um órgão quimiorrecep- tor com a função de captar os odores do ambiente. Reprodução dos anfíbios Quanto à reprodução, de modo geral, os anfíbios anuros encaminham-se para as lagoas onde nasceram a fim de realizar o acasalamento. Tão logo se aproxima da fêmea, o macho segura-lhe firmemente o ventre com as patas dianteiras (amplexo) para que ela elimine os óvulos na água. O macho, que não apresenta órgão copulador, libera os espermatozoides sobre os gametas femininos, caracterizando a fecundação externa. Os ovos, não somente dos anuros, mas também das outras classes de anfíbios, não apresentam revestimento contra a perda de água, o que torna inviável o desenvolvimento deles fora da água ou do ambiente úmido. As larvas, denominadas girinos, apresentam cabeça larga, cauda comprida e respiram por meio de brânquias. Du- rante o processo de metamorfose, os girinos desenvolvem as patas posteriores e, depois de algum tempo, as ante- riores. No fim do processo, a cauda regride por apoptose celular (processo conhecido como autólise), e o adulto está preparado para sobreviver no ambiente terrestre. A maioria das salamandras apresenta fecundação interna. Nesse caso, o macho elimina os espermatozoides, e a fêmea os recolhe com a cloaca. A fecundação da cobra-cega também é interna, e muitas delas apresentam desen- volvimento direto, ou seja, sem estágio larval. Existem algumas espécies que colocam ovos, e os filhotes passam um período com a mãe após nascerem. Representação esquemática da reprodução de um anuro Lu is M ou ra . 2 01 0. D ig ita l. Biologia 45 X (01) Os ovos dos anfíbios não apresentam estruturas que impeçam a perda de água e, por isso, não são viáveis em ambiente seco. X (02) Como estrutura de defesa, os anfíbios possuem glândulas de veneno na pele. Alguns possuem pele com coloração de advertência aos predadores, a chamada coloração aposemática. (04) A respiração dos anfíbios é exclusivamente cutâ- nea. (08) Os sapos, rãs, pererecas e salamandras se ali- mentam somente de fitoplâncton, por isso, passam grandes períodos do dia em ambientes aquáticos. 4. Leia a tirinha e responda às questões. Importância ecológica dos anfíbios Os anfíbios têm grande importância no equilíbrio dos ecossistemas: alimentam-se de insetos e outros animais inver- tebrados e são presas de répteis, aves e mamíferos. Em virtude do fato de serem sensíveis a alterações ambientais, várias espécies de anfíbios estão ameaçadas de extin- ção. Fatores como destruição e fragmentação dos hábitats, uso de defensivos agrícolas e fertilizantes (que se espalham nos ambientes, sendo facilmente absorvidos por sua pele vascularizada), aumento das radiações ultravioleta por causa da redução da camada de ozônio e elevação da temperatura pelo agravamento do efeito estufa são os principais respon- sáveis pela extinção das espécies desse grupo. Ações para manter as matas ciliares e as florestas tropicais e conter o agravamento do efeito estufa e a destruição da camada de ozônio são fundamentais para a conservação das espécies de anfíbios em todo o mundo e das cadeias alimentares das quais fazem parte. Atividades 1. O termo anfíbio significa vida dupla ou duas vidas. De que maneira essa denominação expressa as caracte- rísticas das espécies desse grupo animal? 2. (UECE) Anfíbios, como sapos, rãs e cobras-cegas, são animais que vivem parte de seu ciclo de vida em ambientes aquáticos e outra parte em terra, porém nunca se afastam dos ambientes úmidos. Identifique dentre as alternativas abaixo aquela [que] contém apenas características de animais classificados como anfíbios. a) Respiração cutânea; incapacidade de regular a tem- peratura corporal; coração com quatro cavidades; sistema digestivo incompleto. b) Respiração pulmonar; fase larval; quatro patas; homeotermia. X c) Sistema digestivo completo; coração com três com- partimentos; sexos separados; cromatóforos. d) Respiração branquial; sistema digestivoincompleto; esqueleto cartilaginoso; visão pouco desenvolvida. 3. (UEPG – PR) Os anfíbios foram os primeiros vertebra- dos que conquistaram o ambiente terrestre. Evoluíram a partir de um grupo de peixes sarcopterígeos. Com relação às características morfoanatômicas e fisiológicas dos anfíbios, assinale o que for correto. Isso se deve ao fato de os anfíbios não terem conquistado com- pletamente o ambiente terrestre, realizando a reprodução e o desenvolvimento inicial em meio aquático. GONSALES, Fernando. Níquel Náusea: siga seus instintos. São Paulo: Devir, 2013. p. 6. a) Qual é o processo, realizado pelos anuros, represen- tado na tirinha? O processo de metamorfose do girino (larva) para o sapo (adulto). ©Níquel Náusea/Fernando Gonsales 46 Volume 6 b) Além da presença dos quatro membros e da regres- são da cauda, que outra diferença anatômica pode ser apontada entre os girinos e o sapo adulto? A presença de brânquias nos girinos e de pulmões nos adultos, além da respiração cutânea. 5. (FUVEST – SP) Três grupos de sapos foram mantidos em três temperaturas diferentes: 5 °C, 15 °C e 25 °C. O gráfico a seguir foi construído a partir das medidas das quantidades de gases trocados entre os animais e o ambiente em cada uma dessas temperaturas. Sugestão de atividades: questões 8 e 9 da seção Hora de estudo. De acordo com o gráfico, em temperaturas baixas, a pele tem um papel relativamente maior na captação de oxigênio que os pulmões. Em temperaturas mais altas, ocorre o inverso, e os pulmões têm um papel relativamente maior na absorção de oxigênio quando comparados com a pele. Para responder a essa questão, os alunos terão de retomar os conteúdos de Biologia Celular trabalhados anteriormente. Pela inalação do gás oxigênio radioativo, a água será a primei- ra substância a ser identificada nas mitocôndrias das células desse animal. a) “Nos sapos, os papéis relativos da pele e dos pul- mões na respiração mudam durante o ano.” Justifi- que essa afirmação, com base nos dados do gráfico. b) Um sapo inalou gás oxigênio radioativo. Qual será a primeira substância, diferente de gás oxigênio, a ser identificada nas mitocôndrias das células desse sapo? Répteis Os répteis (do latim reptum, rastejar), como serpentes, lagartos, tartarugas e jacarés, conquistaram definitivamente o ambiente terrestre em virtude das adaptações que apresentam, tais como revestimento da pele queratinizado; ovo com casca protetora e anexos embrionários; e respiração exclusivamente pulmonar. • Revestimento da pele queratinizado: a camada epidérmica é espessa, recoberta por escamas ou placas (cór- neas ou ósseas) e sem glândulas mucosas. Como a queratina é uma proteína impermeabilizante, a pele quera- tinizada deixou de ser permeável, passando a proteger melhor o animal contra a desidratação do corpo, além de conferir resistência mecânica. • Ovo com casca protetora e anexos embrionários: a fecundação é interna, proporcionando mais proteção aos filhotes, que se desen- volvem dentro de ovos. Estes apresentam casca dura e resistente, evitando a perda de água e mantendo os filhotes protegidos. O anexo embrionário âmnio, novidade evolutiva entre os répteis, protege o embrião contra choques mecânicos e o mantém hidra- tado. O alantoide e o córion também surgiram pela primeira vez nos répteis. O alantoide é responsável pelo armazenamento das excretas produzidas pelo embrião. Já o cório envolve o embrião e os outros anexos embrionários e, por estar em contato com a casca do ovo, possibilita trocas gasosas entre o embrião e o ambiente externo. A nutrição é garantida pelo saco vitelino, que já existe desde os peixes. • Respiração exclusivamente pulmonar: os pulmões dos répteis apresentam maior superfície de trocas gasosas, possibilitando a independência desses animais do ambiente aquático. O revestimento espesso e a presença de um ovo rígido contendo anexos embrionários possibilitaram a adaptação dos répteis à vida terrestre. Lu is M ou ra . 2 01 1. D ig ita l. Biologia 47 Características dos répteis Assim como os peixes e os anfíbios, os répteis são ectotérmicos. No entanto, diferentemente dos anfíbios, eles podem se expor diretamente ao sol, pois sua pele é impermeável. Quando isso ocorre, ativam o metabolismo e saem em busca de comida. À medida que o calor se intensifica, buscam locais sombrios ou úmidos. De modo geral, os répteis apresentam pernas ágeis que lhes propiciam um rápido deslocamento no ambiente. As pernas das tartarugas que vivem em ambiente aquático são adaptadas para a locomoção na água, e as serpentes rastejam no solo, pois não apresentam membros locomotores. O esqueleto dos répteis é formado pela coluna vertebral, onde se prendem as costelas e os ossos das pernas. Os ossos da cauda (vértebras caudais) formam uma continuação da coluna vertebral. A maioria dos répteis vive em lugares secos (como os desertos), sobre rochas, em árvores ou em tocas cavadas na terra. No entanto, as tartarugas, os jacarés e algumas serpentes são adaptados ao ambiente aquático. Os répteis são extremamente importantes para os ecossistemas onde são encontrados, pois se alimentam de roedores, insetos e outros pequenos animais, controlando suas populações. Contudo, muitas espécies de tartarugas e jacarés estão ameaçadas de extinção em virtude da caça excessiva ou pelos efeitos de destruição e poluição de seus hábitats. Sistemática dos répteis Os répteis podem ser divididos em quatro grupos: Testudinae (quelônios), Crocodilia (crocodilianos), Squamata (escamados) e Rhyncocephalia (rincocéfalos). ConexõesConexões O grupo dos répteis foi descrito na época de Lineu, quando apenas as características morfológicas eram considera- das. Com o surgimento da sistemática filogenética, percebeu-se que, como categoria taxonômica, o grupo dos répteis é artificial e, portanto, não poderia mais existir. Por meio da análise da árvore filogenética dos répteis, constatou-se que os crocodilianos e os extintos dinossauros têm mais relação de parentesco evolutivo com as aves que com as serpentes e os lagartos, classificados como répteis. Assim, a filogenia reconhece o clado Archosauria, no qual estão incluídos os crocodilianos, os extintos dinos- sauros e as aves. Se essa classificação for aceita integralmente, a classe dos répteis pode deixar de existir e uma nova taxonomia deverá ser considerada, principalmente para o grupo das tar- tarugas e dos escamados (serpentes e lagartos), os quais ficaram “órfãos” em decorrência do aprofundamento dos estudos da filogenia. 5 Sugestão de leitura obre os pterossauros. É importante ressaltar para os alunos que essa classificação filogenética ainda não foi totalmente esclarecida e aceita por todos os zoólogos, predominando o grupo dos répteis na classificação biológica atual. 6 Sugestão de leitura e pesquisa sobre tartarugas marinhas e outras espécies de répteis ameaçadas de extinção. Representação esquemática da árvore filogenética do Clado Archosauria e sua relação com os outros “répteis” D iv o. 2 01 3. D ig ita l. 48 Volume 6 Cobra ou serpente? No Brasil as duas palavras podem ser utilizadas, embora o termo correto seja serpente. Em outros países do mundo cobra é o termo atribuído às “najas”, um grupo de serpentes que ocorrem na Ásia e África. A explicação para a utilização do termo “cobra” no Brasil é a seguinte: da mesma forma que Cristóvão Colombo, na época do descobrimento, atribuiu o nome “índios” aos habitantes nativos do Novo Mundo (por achar que tinha chegado às Índias), também chamou as serpentes de “cobra”, por acreditar ser as najas que ocorrem na Índia. Testudinae ou Chelonia Apresentam placas córneas reforçadas por uma estrutura óssea, e o corpo alargado é protegido por uma carapaça dorsal recurvada unida à ventral, denominada plastrão. Essa carapaça protege o corpo desses animais e apresenta aberturas paraa saída da cabeça, das pernas e da cauda. Fazem parte desse grupo tartarugas, cágados e jabutis. © Sh u tt er st oc k/ Ri ch C ar ey A tartaruga-verde (Chelonia mydas) é encontrada no litoral brasileiro. As fêmeas saem da água para depositar seus ovos em ninhos cavados na areia. Crocodilia Com o corpo alongado e recoberto por placas córneas fortemente queratinizadas, os crocodilianos não trocam sua pele de uma única vez, desgastam-na aos poucos de tal modo que ela vai se renovando. Apresentam quatro membros locomotores, sobre os quais apoiam o corpo. Esses animais têm hábitos semiaquáticos, vivem exclusi- vamente em ambientes tropicais e com clima quente, à beira de rios, lagos ou pântanos. São representantes des- se grupo crocodilos, gaviais e jacarés. © iS to ck p h ot o. co m /a ki lle rq u ee n Existe apenas uma espécie de gavial na atualidade, encontrada em regiões da Índia. Squamata Apresentam a pele escamosa e rígida, a qual é substituída em vir- tude do crescimento do corpo. Os escamados, atualmente com cerca de 7,9 mil espécies, são carnívoros, alimentando-se geralmente de animais menores, como sapos, roedores e pássaros, e podem ou não ser peçonhentos. São divididos em dois grupos: lacertílios e ofídios. Os lacertílios têm quatro membros locomotores e são representados por lagartos, lagartixas, camaleões e iguanas. Os ofídios, representa- dos pelas serpentes, apresentam o corpo alongado e não têm pernas. Ki n o. co m .b r/ H ar ol d o Pa lo J r. O teiú (Tupinambis teguixin) é uma espécie de lagarto encontrada em todo o Brasil que apresenta hábitos diurnos e pode medir até 1 m. CENTRO DE DIVULGAÇÃO CIENTÍFICA E CULTURAL. Dúvidas, mitos e lendas. Disponível em: <http://www.cdcc.usp.br/bio/serpduvidas.htm>. Acesso em: 9 fev. 2015. ConexõesConexões Biologia 49 Funções vitais dos répteis Os répteis apresentam sistema digestório completo, desde a boca até o intestino grosso, com glândulas salivares, pâncreas e fígado. No fim do intestino grosso, localiza-se a cloaca, por onde eliminam fezes, urina e ovos (fêmeas). A respiração dos répteis é sempre pulmonar. Os pulmões desses animais são bem maiores e mais eficientes que os dos anfíbios. Isso acontece porque apresentam ossos no tórax (costelas e esterno) que protegem esses órgãos. Mesmo aqueles que estão dentro da água, como tartarugas, crocodilos, jacarés e muitas serpentes, devem subir à superfície periodicamente para respirar. As tartarugas ficam horas embaixo da água e, nesse caso, o fornecimento de oxigênio é auxiliado por um tipo de respiração cutânea, realizada pela mucosa faringiana. Em geral, o coração dos répteis tem dois átrios e um ventrículo parcialmente dividido, ocorrendo a mis- tura dos sangues venoso e arterial. Os crocodilianos apresentam os dois ventrículos totalmente separados, porém a mistura do sangue ocorre por meio de um ori- fício, denominado forâmen de Panizza, que comunica as artérias aorta e pulmonar na saída dos respectivos tipos de sangue. Desse modo, a circulação é fechada, dupla e incompleta. O sangue contém hemácias nu- cleadas e elípticas. Rhyncocephalia ou Sphenodontia Agrupa duas espécies, encontradas na Nova Zelândia, de corpo semelhante ao dos lagartos. Os rincocéfalos apresentam tolerância às baixas temperaturas, pequena taxa reprodutiva e grande longevidade. O tuatara é um dos representantes desse grupo. © Sh u tt er st oc k/ Ju lia n W Tuatara Representação esquemática da comparação entre o coração dos répteis não crocodilianos (A) e o coração dos crocodilianos (B) A B Ed u ar d o Bo rg es . 2 01 1. D ig ita l. Detalhe das estruturas na cabeça de uma serpente D iv o. 2 00 8. D ig ita l. Os répteis realizam a excreção por meio de rins metanéfricos, e a principal excreta nitrogenada é o ácido úrico, pouco solúvel e de baixa toxicidade, podendo per- manecer por mais tempo no corpo do animal. Como o ácido úrico é eliminado com perda mínima de água, sua presença na urina é considerada uma adaptação à vida no ambiente terrestre. A urina é lançada ao meio exterior pela cloaca, juntamente com as fezes. Répteis que vivem em ambientes excessivamente salinos, como as tartarugas, têm glândulas oculares para a excre- ção de sais. As iguanas, por exemplo, apresentam glândulas nasais para essa finalidade. Quanto ao sistema nervoso, o encéfalo dos répteis é mais complexo que o dos anfíbios. Apresentam 12 pares de nervos cranianos e 12 pares de nervos espinais, além de botões gustativos na língua, para percepção dos gostos, e ór- gãos olfatórios na cavidade nasal, para percepção dos odores. Os olhos desses animais têm glândulas lacrimais para manutenção da umidade do globo ocular. As serpentes não apresentam tímpano, porém são sensíveis às vibrações do solo. As serpentes e os lagartos apresentam órgão de Jacobson, que detecta odores, localizado no palato (céu da boca). Além disso, têm a língua bifurcada (bífida), capaz de detectar partículas odoríferas do ambiente. 50 Volume 6 De cada lado da cabeça, entre os olhos e as narinas, as serpentes peçonhentas apresentam uma abertura denominada fosseta loreal ou lacrimal, que funciona como um sensor térmico, possibilitando a localização da presa por meio do calor emitido por seu corpo. As principais serpentes peçonhentas encontradas no Brasil são jararaca (Bothrops, principal causadora de acidentes em huma- nos), cascavel (Crotalus), surucucu (Lachesis) e coral-verdadeira (Micrurus, sem fosseta loreal). A peçonha das serpentes serve para a captura da presa, mas também pode ser usada para a de- fesa contra animais maiores – inclusive seres humanos. As serpentes não peçonhentas não apresentam os dentes ligados à glândula de peçonha, como a jiboia-constritora (Boa constrictor ) e a sucuri (gênero Eunectes). Essas serpentes alimentam-se de roedores, aves e lagartos e, assim que prendem o animal firmemente em suas mandíbulas, enrolam seu corpo em espiral em torno da presa. Quando o animal expira, deixando sair o ar da cavidade de seu corpo, elas contraem seus músculos, comprimindo a presa, que não con- segue inspirar novamente, processo denominado constrição. Reprodução dos répteis A capacidade reprodutiva dos répteis foi fundamental para que pudessem conquistar definitivamente o ambiente terrestre. A presença de ovos com casca calcária e anexos embrionários, a independência da água para se reproduzirem e a fecundação interna passaram a ser aspectos evolutivos importantes, pois possibilitam que os filhotes se mante- nham nutridos e protegidos dos predadores e efeitos do clima. A maioria das espécies é ovípara, mas, entre as serpentes, a viviparidade também é comum. Nesse caso, as serpen- tes jovens são liberadas prontas do interior do corpo da mãe. Atividades 1. (UERN) Os répteis, assim denominados pelo hábito lo- comotor rastejante, chamam a atenção dos zoólogos pelo fato de apresentarem uma característica que não lhes é exclusiva, mas crucial para sua sobrevivência e que os permitiram desenvolver independência do meio aquático. Assinale essa característica. a) Pele resistente e impermeável. b) Presença de diafragma muscular. X c) Embrião envolvido por uma estrutura chamada âmnio. d) Desvio sanguíneo entre os circuitos pulmonar e sis- têmico. 2. A conquista do ambiente terrestre pelos vertebrados exi- giu o desenvolvimento de algumas adaptações para que suas funções vitais fossem realizadas satisfatoriamente e conseguissem se manter vivos e se reproduzir. Escreva exemplos dessas adaptações e indique como elas pos- sibilitaram a sobrevivência no ambiente terrestre. 3. Sobre os répteis, marque V para as afirmativas verda- deiras e F para as falsas. ( V ) Os répteis conquistaram o ambiente terrestre por apresentarem revestimento impermeável da pele, ovo com casca, fecundação interna e respiração exclusivamente pulmonar. ( F ) Aose exporem ao sol, os répteis ativam seu meta- bolismo, porém isso não tem relação com o tipo de revestimento de pele que apresentam. ( V ) O coração dos répteis, em geral, tem dois átrios e um ventrículo parcialmente dividido. Assim, o san- gue venoso se mistura com o arterial. Respiração exclusivamente pulmonar, pois, por meio desse tipo de respiração, não é necessária a permanência em ambientes úmidos para que as trocas gasosas ocorram; fecundação inter- na, visto que, quando a fecundação ocorre no interior do corpo da fêmea, não é preciso meio líquido para que os gametas se encontrem; e ovo com casca, pois o embrião se desenvolve em meio terrestre e a casca o protege da desidratação. © Sh u tt er st oc k/ re p til es 4a ll Detalhe da fosseta loreal de uma jararaca Fosseta loreal Narina Biologia 51 Por meio de estudos filogenéticos, assume-se que as primeiras aves surgiram há cerca de 150 milhões de anos, como a Archaeopteryx lithographica (que significa “asa antiga”), a qual era pouco maior que uma pomba, com uma longa cauda, e que elas se originaram de transformações sofridas por um grupo de répteis. Tais aves primitivas tinham mandíbulas ósseas com dentes, como os répteis. No entanto, apresentavam a característica mais marcante das aves: as pe- nas. Esses animais ocuparam diversos hábitats e, com isso, as aves puderam se diversificar, contando atualmen- te com cerca de 10 mil espécies. G et ty Im ag es /U IG /E n cy cl op ae d ia B rit an n ic a 7 Sugestão de leitura e encaminhamento da pesquisa. Aves São encontradas em praticamente todos os ambientes do planeta Terra, com uma imensa variedade de espécies que habitam regiões distantes, em mar aberto, desertos áridos ou locais cobertos de neve. Muito dessa expansão e sobrevivência pelos continentes se deve a sua capacidade de voo e ao fato de serem animais endotérmicos, ou seja, a temperatura corporal é controlada pelo calor gerado pelo próprio metabolismo, independentemente do ambiente. Assim, não precisam se expor ao sol para aquecer o corpo, como fazem os répteis, podendo habitar locais frios. As aves também apresentam uma camada de gordura (hipoderme) sob a pele que atua como isolante térmico, auxiliando na manutenção da temperatura corporal. ConexõesConexões Representação ilustrativa e fóssil de Archaeopteryx sp., que continua sendo a mais antiga ave conhecida ( F ) As fossetas loreais estão presentes em todos os ofídios e têm a função de localizar as presas pelo calor que elas emitem. 4. (UEPB) A tartaruga marinha é uma das espécies ban- deiras que vem sofrendo sérios danos em função da poluição dos oceanos. Sobre os répteis assinale a al- ternativa correta. a) Os répteis são ovíparos e apresentam fecundação externa. b) O revestimento corporal dos répteis é a pele, consti- tuída pela derme, a qual é espessa e extremamente queratinizada. X c) O coração da maioria dos répteis, apesar de ter três cavidades como os anfíbios, difere destes por apre- sentar o ventrículo parcialmente dividido por uma parede externa. d) A maioria dos répteis excretam seus resíduos nitro- genados na forma de ureia, sendo necessário uma grande quantidade de água para eliminá-la na urina. e) Os répteis são animais endotérmicos, ou seja, utili- zam o calor do ambiente para se aquecer. 5. O Brasil apresenta uma grande biodiversidade de ser- pentes, e muitas são peçonhentas. Com o avanço das cidades e das áreas agrícolas, esses animais têm bus- cado alimentos em outros locais pela redução de seus hábitats. Isso faz com que aumente a ocorrência de acidentes de picadas de serpentes em pessoas. A composição da toxina produzida pelas serpentes va- ria entre as espécies, bem como os sintomas ocasio- nados. Sem atendimento médico rápido e dependendo da idade da vítima, sua picada pode levar à morte em poucas horas. Em relação a esse assunto, pesquise em livros, revis- tas, jornais e na internet os possíveis acidentes com serpentes, citando: • principais espécies de serpentes peçonhentas en- contradas no Brasil; • formas de tratamento para evitar a ação da substân- cia tóxica inoculada pela serpente na pessoa picada; • como é realizada a produção do soro antiofídico (soro aplicado para neutralizar a ação da peçonha da serpente). © Sh u tt er st oc k/ N at u rs p or ts Sugestão de atividades: questões 10 e 11 da seção Hora de estudo. 52 Volume 6 Penas Músculos peitorais Esterno com quilha (carena) Ossos pneumáticos (ocos) Características das aves A epiderme queratinizada das aves apresenta apenas a glândula uropigiana (do grego ouras, cauda; pygion, tra- seiro) na cauda, que produz uma secreção oleosa. Por meio do bico, as aves espalham essa substância oleosa em suas penas, tornando-as impermeáveis. Esse processo é importante em aves aquáticas, pois evita que as penas fiquem molhadas, prejudicando a movimentação, e que o corpo fique encharcado, ocasionando a diminuição do isolamento térmico realizado pelas penas. Adaptações ao voo A capacidade de voo das aves está relacionada à redução da massa cor- pórea. Assim, apresentam diversas adaptações, tais como: corpo coberto de penas leves e flexíveis; ossos pneumáticos (ocos), que contêm ar em seu interior; As penas são constituídas de proteína B-queratina, também identificada nas escamas dos répteis, sendo mais um indício do parentesco evolutivo entre esses dois grupos. Representação esquemática da estrutura interna das aves mostrando suas adaptações ao voo D iv o. 2 01 1. D ig ita l. sacos aéreos (bolsas cheias de ar), que se comunicam com os ossos pneumáticos e os pulmões; ausência de dentes e bexiga urinária; forma aerodinâmica e presença de osso esterno com carena (quilha), localizada na parte anterior do corpo – nesse osso, prendem-se os fortes músculos peitorais que movimentam as asas, proporcionando o voo; Sistemática das aves Nem todas as aves têm a capacidade de voar. Por esse motivo, esses animais podem ser divididos em dois grupos: ratitas e carinatas. As aves ratitas apresentam asas reduzidas ou ausentes e o osso esterno achatado, sem carena ou quilha. Além disso, os músculos dos membros posteriores são bem desenvolvidos, possibilitando que elas fujam dos predadores. Nesse grupo, estão incluídos a ema, o avestruz, o casuar, o quivi e o emu australiano. © Sh u tt er st oc k/ PR IL L A ema (Rhea americana), naturalmente encontrada no Cerrado brasileiro, pode correr a 60 km/h. desenvolvimento dos ovos fora do corpo da fêmea, reduzindo a massa corporal (oviparidade). Biologia 53 As aves carinatas apresentam asas desenvolvidas e o osso esterno com carena ou quilha, compreendendo a maioria das espécies. Embora não voem, os pinguins também apresentam carena. Eles utilizam as asas curtas e grossas para se deslocar dentro da água, sendo excelentes nadadores. Funções vitais das aves O sistema digestório das aves é completo, formado por boca, faringe, esôfago, papo, estômago químico ou proventrículo, estômago mecânico ou moela, intestino delgado e duas glândulas anexas (o pâncreas e o fíga- do). A digestão é rápida e eficiente, pois necessitam de energia em grande quantidade para o voo. © Sh u tt er st oc k/ D en n is J ac ob se n A arara-canindé (Ara ararauna) é um exemplo de ave carinata. © Sh ut te rs to ck /g ue n te rm an au s A harpia (Harpia harpyja) é uma ave da fauna brasileira que pode chegar a 2 m de envergadura. Com suas garras e bico fortes, pode se alimentar até mesmo de pequenos macacos. Representação esquemática dos sistemas digestório e respiratório das aves (A), com detalhe dos sacos aéreos, que aumentam a capacidade pulmonar (B) A alimentação inclui sementes, insetos, néctar, peixes, serpentes, material em decomposição e até pequenos mamíferos, diversificando de acordo com a espécie e seu hábitat. Os alimentos podem ser cap-turados com o auxílio das patas e do bico, que varia muito de forma ou tamanho. As aves apresentam uma dilatação do esôfago, denominada papo, que serve para armazenar e amolecer os alimentos. O proventrículo é um estômago que lança sucos digestivos para iniciar a digestão, e a moela é um segundo estômago com paredes musculosas onde o ali- mento é triturado, pois as aves não têm dentes. A parte final do intestino termina na cloaca, bolsa pela qual as aves eliminam fezes, urina e colo- cam ovos. O sistema respiratório das aves é pulmonar. Dos pulmões, partem sacos aéreos, bolsas cheias de ar ligadas por finos canais ao interior dos ossos pneumáticos. Esses sacos fazem com que o corpo das aves fique mais leve, garantindo uma passagem contínua de ar pelos pulmões. Por meio desse sistema, a oxigenação das células é eficiente, contribuin- do para o voo, que consome bastante energia. No fim da traqueia, há um órgão adaptado ao canto chamado siringe. Geralmente, é o macho que canta, mas as fê- meas também podem cantar. O canto das aves é um importante delimitador territorial e pode servir de atrativo sexual. A B Lu is M ou ra . 2 01 0. D ig ita l. Ed u ar d o Bo rg es . 2 01 0. D ig ita l. 54 Volume 6 O sistema cardiovascular das aves é composto de um coração dividido em qua- tro câmaras (cavidades) completamente distintas: dois átrios e dois ventrículos. Do lado direito do coração, circula apenas sangue venoso e, do lado esquerdo, somente sangue arterial, não ocorrendo mistura. O sangue é bombeado rapidamente, ga- rantindo alta taxa metabólica para as células e os músculos do voo. Dessa forma, pode-se dizer que a circulação é fechada, dupla e completa. As hemácias são ovais e nucleadas, e a temperatura do corpo é controlada internamente, ou seja, as aves são animais endotérmicos. As aves excretam por meio de dois rins metanéfricos, que se ligam diretamente à cloaca. O principal produto nitrogenado de excreção é o ácido úrico (uricotélicos). Em relação ao sistema nervoso, o encéfalo das aves é mais complexo que o dos répteis, principalmente o cerebelo, região que coordena os movimentos muscula- res e o equilíbrio do corpo, possibilitando a realização das manobras durante o voo. Apresentam 12 pares de nervos cranianos, e os sentidos da audição, do olfato e da visão (em cores) são bem desenvolvidos. A importância ecológica das aves envolve o equilíbrio das cadeias alimentares, a polinização de diversas plantas, a fertilização do solo em ilhas com suas fezes e a dispersão de sementes. Assim, são imprescindíveis para a manutenção da vida de diferentes espécies de animais e plantas. Reprodução das aves As aves são animais dioicos, e diversas espécies apresentam dimorfismo sexual: é possível observar características de plumagem e comportamento do macho (canto e dança) utilizadas para atrair a fêmea durante o processo reprodutivo. A fecundação é interna e o desenvolvimento dos filhotes é direto – as fêmeas colocam os ovos e os aquecem para que ocorra o crescimento do embrião. A incubação normalmente é realizada pela fêmea, que permanece no ninho protegendo os ovos. Contudo, em algumas espécies, são os machos que realizam essa tarefa. Após o nascimento, os filhotes são alimentados pelos pais até que aprendam a voar e a conseguir alimentos sozinhos. Muitas aves do Hemis- fério Norte migram para regiões tropicais no inverno, realizando a reprodução em temperaturas mais amenas, o que possibilita a incubação. Assim como ocorre com os répteis, os anexos embrionários garantem o desenvolvimento e as funções vitais do em- brião. Além disso, a casca do ovo apresenta acúmulo de cálcio, que é gradativamente absorvido, auxiliando na formação do esqueleto do embrião. Dessa forma, ela se torna mais fina, sendo mais fácil para o filhote quebrá-la para sair do ovo. Representação esquemática da estrutura interna do coração das aves – em vermelho, o sangue rico em oxigênio (arterial) e, em azul, o sangue rico em gás carbônico (venoso) C or el e E d u ar d o Bo rg es . 2 01 1. D ig ita l. 1. Por meio de estudos filogenéticos, identificou-se certo grau de parentesco evolutivo entre aves e répteis, mas, ainda assim, são várias as diferenças entre esses grupos animais. Cite as principais adaptações evolutivas das aves que possibilitaram seu avanço para maior variedade de ambientes. Atividades A endotermia e a presença de uma camada de gordura sob a pele possibilitaram que as aves migrassem para hábitats mais frios. As adaptações ao voo, como asas e penas, também facilitaram a locomoção para outros ambientes. Biologia 55 digestivos; e a moela, que é um segundo estômago bastante musculoso e que tritura os alimentos. b) Por que a digestão das aves precisa ser rápida e bastante eficaz? Porque as aves necessitam de energia calórica em grande quan- tidade para o voo e não podem acumular alimento ou excretas em seu organismo, pois isso aumenta seu peso e dificulta o voo. 5. Peixes, anfíbios e répteis colocam ovos, porém a quan- tidade de ovos colocada por peixes e anfíbios é bem maior que a colocada pelos répteis. Quando compa- rado aos répteis, essa quantidade também é reduzida nas aves. A qual fator o número maior de ovos pode estar relacionado? Explique sua resposta. O número maior de ovos em peixes e anfíbios está relacionado ao fato de esses grupos apresentarem fecundação externa e ovos sem casca. Além disso, geralmente os pais não cuidam dos ovos ou dos filhotes. No caso dos répteis, a fecundação é interna e os ovos apresentam casca. Quanto às aves, os pais cuidam dos ovos e dos filhotes, aumentando as chances de sobrevivência e, por isso, o número de ovos é reduzido. 6. (UNICAMP – SP) As aves migratórias voam muitas ve- zes a grandes altitudes e por longas distâncias sem parar. Para isso, elas apresentam adaptações estrutu- rais e também fisiológicas, como a maior afinidade da hemoglobina pelo oxigênio. a) Explique a importância da maior afinidade da hemo- globina pelo oxigênio nas aves migratórias. Ao voarem em grandes altitudes, as aves encontram um ar rarefeito, pobre em oxigênio e, para aproveitarem ao máximo esse gás, é necessário que suas hemoglobinas tenham mui- ta afinidade por ele. b) Indique duas adaptações estruturais que as aves em geral apresentam para o voo e qual a importância dessas adaptações. Corpo coberto de penas leves e flexíveis, ossos pneumáticos ticos e ausência de bexiga urinária. Essas adaptações auxiliam na diminuição do peso corporal, essencial para o voo. 2. (UPF – RS) A alternativa cujas características são todas de aves é: a) estrutura óssea na parte anterior da caixa torácica (quilha); ovo sem vitelo; ureia como substância ni- trogenada de excreção. b) sistema excretor formado por um par de rins; pre- sença da glândula uropigiana que produz secreção utilizada para a impermeabilização corporal; ciclo reprodutivo com fase larval intermediária. c) coração com dois átrios e um ventrículo; órgão ol- fativo no teto da boca (órgão de Jacobson); revesti- mento do corpo com pele elástica. X d) ácido úrico como substância nitrogenada de excre- ção; ovíparos com desenvolvimento direto; presença da glândula uropigiana que produz secreção utiliza- da para a impermeabilização corporal. e) circulação sanguínea aberta; sistema excretor forma- do por um par de rins; temperatura corporal oscilante. 3. Embora a maioria das aves esteja adaptada ao voo, existem algumas exceções. O pinguim, por exemplo, não voa, mas pode nadar e mergulhar. Já o avestruz pode caminhar e correr. a) Quais são as adaptações morfofisiológicas que pos- sibilitaram a capacidade de voo das aves? Ossos pneumáticos, ausência de bexiga urinária, pre- sença de asas e penas, quilha na qual os músculos pei- torais se fixam e sacos aéreos ligados aos pulmões. b) Explique a relação entre o tipo de circulação, a en- dotermia e a capacidadede voo das aves. Por ser fechada, dupla e completa, a circulação é mais eficiente nas aves, possibilitando a manutenção da tem- peratura corporal e maior energia para o voo. 4. Em várias espécies de aves, no interior de seu sistema di- gestório, mais especificamente na moela e no estômago, podem ser encontradas pequenas pedras que são engoli- das por elas para auxiliar no trituramento dos alimentos. a) As aves não têm dentes nem mastigam os alimen- tos. Como o sistema digestório compensa esse fato para digerir adequadamente os alimentos? O sistema digestório das aves apresenta o papo, que armaze- na e amolece o alimento; o proventrículo, que lança sucos Sugestão de atividades: questões 12 e 13 da seção Hora de estudo. 56 Volume 6 Sistemática dos mamíferos A Classe Mammalia pode ser dividida em três grupos: prototé- rios (monotremados), metatérios (marsupiais) e eutérios (placen- tários). Prototheria (monotremados): compreende os mamíferos mais primitivos e que pertencem ao grupo dos monotremados (do grego monos, único; trema, orifício), termo que se refere à presença de cloaca. O ornitorrinco e a equidna, encontrados na Austrália, Nova Zelândia, Nova Guiné, Tasmânia e ilhas próximas, são os representantes desse grupo. Os monotremados são os únicos mamíferos ovíparos, e as glândulas mamárias das fêmeas não apresentam mamilos. Os filhotes alimentam-se do leite que escorre dos pelos do corpo da mãe. Mamíferos Os mamíferos (do latim mamma, mama; ferre, portador) representam a classe mais variada de vertebrados, com aproximadamente 6 mil espécies na atualidade. Sua evolução, conquista de novos ambientes e surgimento de novas espécies foram possíveis após a extinção dos dinossauros, há cerca de 65 milhões de anos. Entre os diversos exemplos de mamíferos, estão tamanduás, camelos, leões, morcegos, raposas, ornitorrincos, baleias, gambás, cangurus, coalas, elefantes, cachorros, cavalos, gatos, golfinhos, macacos e seres humanos. Características dos mamíferos Assim como as aves, ao longo de seu processo evolutivo, os mamíferos adaptaram-se a diversas condições ambientais e conseguiram sobreviver em locais de climas bem variados. Isso foi possível porque esse grupo de vertebrados é endotérmico, ou seja, mantém a temperatura do corpo cons- tante. O termo mamífero refere-se às glândulas mamárias desenvolvidas nas fêmeas, que fornecem leite para alimentar os filhotes. Outra característica importante dos mamíferos é a presença de pelos recobrindo o corpo, o que possibilita o isolamento térmico e auxilia na impermeabilização. A pele é rica em glândulas, como as: • sudoríparas, cuja função é o resfriamento do corpo por meio da evaporação do suor; • odoríferas, relacionadas às interações sociais dos animais, como na liberação de feromônios; • sebáceas, cuja função é a lubrificação da pele. Outra característica é a presença do músculo diafragma, relacionado à entrada e à saída de ar dos pulmões, e do útero para desenvolvimento dos filhotes. Na maioria das espécies, também existe a placenta, que dis- ponibiliza nutrientes e oxigênio para o filhote durante o desenvolvimento intrauterino. Focas, leões-marinhos e ursos-polares, além de serem endotérmicos como todos os mamíferos, apresentam uma grossa cam ada de gordura e pelos muito densos, que funcionam como isolante térmico. Algu mas espécies de baleias, além de apresent arem a camada de gordura sob a pele, mi gram para águas mais quentes, onde dão à luz e amamentam seus filhotes até a passage m do período de temperaturas mais baixas. © Sh u tt er st oc k/ Er n i Presença de pelos e glândulas mamárias são características exclusivas dos mamíferos. © Sh u tt er st oc k/ m ar k h ig g in s Equidna, mamífero encontrado na Austrália e em Nova Guiné Biologia 57 Metatheria (marsupiais): as fêmeas pertencentes a esse grupo têm uma bolsa no ventre, denominada mar- súpio, onde se encontram os mamilos. Como os meta- térios apresentam a placenta pouco desenvolvida, os filhotes nascem em estágio muito precoce, com apro- ximadamente 5 cm, e são encaminhados ao marsúpio, onde se alimentam e completam seu desenvolvimento. São exemplos desse grupo o canguru, encontrado na Austrália; o coala, que vive na Austrália e em regiões da Ásia; o gambá e a cuíca, que vivem no Brasil. © Sh u tt er st oc k/ id iz Canguru com o filhote no marsúpio © Sh u tt er st oc k/ St u ar t G P or te r Hipopótamos Funções vitais dos mamíferos Os mamíferos apresentam hábitos alimentares relacionados a seu modo de vida: • mamíferos herbívoros (exemplos: boi, car- neiro, cavalo, girafa e elefante), além dos frugívoros (exemplos: macaco-prego, bu- gio, algumas espécies de morcegos e anta); • mamíferos carnívoros (exemplos: leão, lobo, raposa e onça); • mamíferos onívoros, com nutrição variada (exemplos: urso, porco e ser humano); • existem ainda mamíferos que apresentam nutrição mais específica, como os insetívo- ros (exemplo: toupeira) e os hematófagos (como algumas espécies de morcegos). frugívoro: animal que se alimenta de frutos de diferentes espécies de plantas. Os morcegos são os únicos mamíferos voa- dores e encontram-se distribuídos por todo o mundo. Na verdade, sua asa é formada por membranas que se estendem entre os de- dos e se ligam ao corpo. Esses animais têm hábitos noturnos e são importantes polini- zadores e dispersores de sementes. Existem espécies frugívoras, que eliminam sementes em suas fezes, e apenas três espécies que se alimentam do sangue de outros animais. Morcego © Sh u tt er st oc k/ H u g h L an sd ow n Eutheria (placentários): mamíferos cujas fêmeas apresentam placenta bem definida, proporcionando o desenvol- vimento completo do filhote dentro do útero. A placenta possibilita a passagem de nutrientes, gases respiratórios, hormô- nios, excretas e anticorpos. Os eutérios representam a maioria dos mamíferos, como tamanduás, camelos, leões, rapo- sas, baleias, girafas, elefantes, cachorros, cavalos, gatos, morcegos, golfinhos, ma- cacos e seres humanos. 58 Volume 6 Os mamíferos ruminantes, como boi, carneiro, búfalo, camelo e girafa, apresentam o estômago dividido em quatro cavidades: rúmen ou pança, retículo ou barrete, omaso (folhoso) e abomaso (coagulador). O alimento (capim) é engolido sem mastigar, mas com muita saliva. No rúmen, ocorrem o armazenamento e o amolecimento do alimento. A celulose é parcialmente digerida pela ação de bactérias e protozoários que vivem nessa região em simbiose. Depois, o alimento passa para o barrete e volta para a boca, na qual é mastigado. Esse mastigar contínuo denomina-se ruminação. Após a mastigação, o alimento é novamente engolido, indo para o omaso para a absorção de água e, em seguida, para o abomaso, no qual ocorre a digestão química. A respiração é exclusivamente pulmonar, já que os pulmões dos mamíferos apresentam grande superfície e nu- merosos alvéolos. Os mamíferos aquáticos, como baleias, golfinhos e peixes-boi, precisam subir constantemente até a superfície da água para respirar. Quanto ao sistema cardiovascular, o coração dos mamíferos é dividido em quatro cavidades: dois átrios e dois ventrículos, como ocorre nas aves. Além disso, apresentam artérias, veias e capilares para o transporte de sangue, e as hemácias são anucleadas. O sangue carregado de oxigênio (arterial) circula pelo lado esquerdo do coração; e o sangue rico em gás carbônico (venoso), pelo lado direito. Como não ocorre mistura, a circulação é classificada como completa. O sistema urinário é formado por dois rins metanéfricos e pelas vias urinárias – ureteres, bexiga e uretra. Os rins filtram o sangue, formando a urina, que fica armazenada na bexiga. De modo geral (exceto nos monotremados), a saída da urina ocorre pela uretra, canal independente do sistema digestório. Os mamíferos apresentam sistema nervoso bastantedesenvolvido quando comparado ao dos demais vertebra- dos. Em sua constituição, existem 12 pares de nervos cranianos e 31 pares de nervos espinais ligados à medula espinal. Reprodução dos mamíferos Os mamíferos são animais dioicos, de fecundação interna, e a maioria dos filhotes nasce diretamente do corpo da mãe e em estágio avançado de desenvolvimento. A placenta possibilita uma associação fisiológica entre a mãe e o embrião. O leite produzido pelas glândulas mamárias da fêmea proporciona a nutrição e o crescimento do filhote. Mundo do trabalho Zootecnia e Medicina Veterinária Desde o início das civilizações, os seres humanos domesticam animais para trabalho ou alimentação, principal- mente aves e mamíferos. O zootecnista é o profissional que trabalha coordenando a criação do rebanho, buscando maior produtividade e rentabilidade, bem como a manutenção do bem-estar animal. Esse profissional pode atuar em toda a cadeia produtiva de carne, ovos, leite e seus derivados, com seleção e melhoramento genético e técnicas de nutrição mais adequadas. Também pode atuar em trabalhos de preservação da fauna silvestre em parques nacionais ou reservas florestais. O que diferencia a Zootecnia da Medicina Veterinária é o fato de esta ser responsável, principalmente, pela assistência clínica e cirúrgica dos animais. O médico veterinário pode atuar em clínicas de animais domésticos, silvestres e de reba- nho, podendo realizar cirurgias e orientações quanto à saúde animal e ao manejo. Além disso, pode atuar em órgãos governamentais em áreas relacionadas à saúde pública, como na inspeção da produção de alimentos de origem animal. As indústrias que trabalham com derivados animais precisam de um médico veterinário, que atua no controle e na verificação da entrada das matérias-primas, avaliando suas condições sanitárias. Biologia 59 Atividades 1. (UENP – PR) Sobre esse mamífero, pode-se afirmar que deve ne- cessariamente apresentar X a) sistema circulatório duplo. b) glândulas uropigianas. c) pecilotermia. d) glândulas mamárias com origem endodérmica. e) notocorda como principal estrutura de sustentação. 4. (UFG – GO) Os mamíferos surgiram a partir da evo- lução de um grupo de répteis primitivos entre 245 e 208 milhões de anos atrás. Atualmente, ocupam os mais diversos ambientes e estão distribuídos em três grupos: prototérios, metatérios e eutérios. Com base no desenvolvimento embrionário, explique a diferença en- tre esses três grupos, citando exemplo de cada grupo. Os prototérios, como o ornitorrinco, colocam ovos, e o desenvolvimento embrionário ocorre fora do corpo da mãe. Os metatérios, como o gambá, apresentam o útero e a placenta pouco desenvolvidos, e os fetos completam o desenvolvimento no marsúpio, onde se encontram as glândulas mamárias. Os eutérios, como o cachorro, apresentam placenta bem definida, e o filhote se desenvolve por completo no útero da mãe. 5. (UFSC) Embora não seja um fato inédito no litoral cata- rinense, foi noticiado em nível nacional, em agosto de 2004, o encalhe de uma baleia no Rio de Janeiro. Esse animal pertence ao filo dos cordados e à classe dos mamíferos. Com relação aos mamíferos, assinale a(s) proposição(ões) correta(s). (01) O coração dos mamíferos apresenta 3 cavidades e a circulação é do tipo aberta. X (02) As baleias, assim como os golfinhos e o peixe-boi, são exemplos de mamíferos aquáticos. (04) Os mamíferos terrestres tiveram sua origem evo- lutiva a partir de cetáceos (baleias) que migraram para a terra. X (08) A classe dos mamíferos apresenta representantes com membros locomotores modificados em asas, patas e nadadeiras. “O Parque Estadual da Mata dos Godoy, localiza- do na cidade de Londrina, Paraná, é uma das últimas reservas naturais de mata nativa do Norte do Paraná. Abriga, em seus 690 hectares de área, 180 espécies de aves silvestres e 65 de mamíferos. Destaques para o tamanduá-mirim, tatu, macaco-prego, onça-parda, lontra, quati, anta, capivara, o quase extinto gato- -mourisco, jacus, papagaios, tucanos, anambés, vea- dos e cotias. Estão abertos ao público 10% da área do parque com portais, trilhas interpretativas, opções de lazer variadas e programas de educação ambiental. Disponível em: <http://guia.jornaldelondrina.com.br/passeios/parque- estadua-da-mata-dos-godoy/5317>. Sobre as aves e os mamíferos, assinale a opção correta. a) São animais pecilotérmicos. b) Apresentam um sistema digestório com presença de boca, esôfago, moela, estômago, intestino, reto e ânus. c) Apresentam um sistema circulatório fechado e a ar- téria aorta voltada para a esquerda. d) Organizam o sistema respiratório com um sistema de sacos aéreos. X e) Apresentam a mesma origem a partir do grupo dos répteis. 2. Os cachorros são animais mamíferos, porém não apre- sentam glândulas sudoríparas espalhadas pela pele. Em dias quentes ou após intensa atividade, como cor- rer, ficam com a língua de fora liberando para o am- biente calor gerado pelo corpo. Qual é a função das glândulas sudoríparas nos mamíferos? Elas têm a função de resfriar o corpo por meio da evaporação do suor. 3. (UFRGS – RS) Em agosto de 2013, foi divulgada a descoberta de um mamífero, o olinguito, que parece uma mistura de gato doméstico e urso de pelúcia, nativo das flo- restas da Colômbia e Equador. Disponível em: <http://exame.abril.com.br/ciencia/noticias/americano- olinguito-e-o-mais-novo-mamifero-descoberto>. Acesso em: 20 ago. 2013. 60 Volume 6 (16) Uma das principais características dos mamíferos é a presença de uma notocorda bem desenvolvida na fase embrionária e sua posterior transformação em tubo nervoso. (32) A presença do músculo diafragma nos mamíferos permite a separação entre os pulmões e o coração. (64) Durante a era dos grandes répteis, mamíferos, como os mamutes, coexistiam com o tigre-de-dentes-de-sabre. Biologia em foco Expedição descobre novos vertebrados no Cerrado [...] O Cerrado brasileiro acaba de ganhar 14 novas espécies de vertebrados, identificadas em expedição rea- lizada na Estação Ecológica Serra Geral do Tocantins, que abrange os estados do Tocantins e da Bahia. A descoberta, feita por pesquisadores de diversas instituições do Brasil, reforça a importância de se aprofundar o conhecimento sobre esse que é um dos biomas mais ameaçados do mundo e já apresenta 50% de sua área original devastada. As espécies descobertas incluem oito peixes, três anfíbios, um mamífero, uma ave e um réptil. “Ainda não sabemos se esses animais só vivem naquela região específica ou se ocorrem em todo o Cerrado”, diz o coor- denador da expedição, o biólogo Cristiano Nogueira, do Programa Cerrado-Pantanal da ONG Conservação Internacional – Brasil (CI-Brasil). “Porém, estamos certos de que eles são endêmicos do bioma e, portanto, não existem em mais nenhum outro lugar do planeta”, completa. Um dos achados da expedição foi uma nova espécie de lagarto do gênero Bachia, bem adaptada aos solos arenosos. O pesquisador lembra que outras espécies do gênero também foram descritas recentemente no Cer- rado. Por ter seu hábitat progressivamente diminuído pela ocupação humana, esses animais já se encontram ameaçados. Além das espécies inéditas, a equipe registrou a presença de outros animais ameaçados de extinção, como a arara-azul-grande e o tatu-bola. “A preservação da Estação Ecológica Serra Geral do Tocantins é de extrema importância”, avalia o biólogo. “Sem ela, essas espécies já poderiam ter sido extintas.” [...] Nogueira explica que, com os dados coletados e um maior aprofundamento das pesquisas, será possível definir com mais precisão o grau de ameaça a esses animais e mapear ambientes únicos e frágeis na região, com o objetivo de preservá-los de forma mais eficiente. 8 Sugestão de encaminhamento do debate. SPATA, Andressa. Expedição descobre novos vertebrados no Cerrado. Disponível em: <http://cienciahoje.uol.com.br/galeria-de-imagens/expedicao-descobre-novos-vertebrados-no-cerrado/?searchterm=vertebrados>. Acesso em: 12 fev. 2015. Após a leitura do texto, discuta com os colegas sobre a importância da descoberta de novas espécies de vertebrados e de que maneira a extinção de diferentes espécies pode impactar na sobrevivência de outras, inclusive dos próprios seres humanos. Sugestão de atividades: questões 14 a 17 da seção Hora de estudo. Biologia 61 Hora de estudo 1. (IFSul – RS) Os cordados constituem o último filo de grande proporção do Reino Animal e estão divididos em dois grupos: os protocordados (hemicordado, urocordado e cefalocordado) e os eurocordados ou vertebrados. As duas características, presentes pelo menos no desen- volvimento embrionário, que diferenciam o filo dos corda- dos do grupo dos invertebrados, além da notocorda, são a) sistema nervoso ventral e fendas branquiais na faringe. b) coluna vertebral e sistema nervoso ventral. c) sistema nervoso ventral e coluna vertebral. X d) tubo neural dorsal e fendas branquiais na faringe. 2. (UFPR) A evolução nos indica que organismos mais pró- ximos tendem a compartilhar características que foram herdadas do seu ancestral. Essa é a explicação para que grupos morfologicamente tão diferentes quanto primatas, aves, peixes, ascídias e anfioxo sejam agru- pados em Cordata. Considerando esse grupo, cite as 4 características compartilhadas por todos, indicando em qual fase da vida essas características são encontradas. 3. (UFPB) Segundo alguns sistemas de classificação, o Filo Cordata está subdividido em três subfilos: Urochordata, Cephalochordata e Craniata. Acerca do Filo Cordata e de seus subfilos, estão corre- tas as afirmativas. X I. Urochordatas possuem tubo nervoso dorsal e noto- corda apenas em estágio larval. II. Craniatas possuem representantes protostômios e deuterostômios. III. Craniatas são todos triblásticos e dotados de uma coluna vertebral. X IV. Cordatas apresentam, durante o desenvolvimento embrionário, tubo nervoso dorsal e fendas branquiais. X V. Cephalochordatas são deuterostômios e, quando adultos, possuem notocorda. 4. (URCA – CE) São características que colocam peixes chondrichtyes e osteichtyes em grupos separados, res- pectivamente. X a) Um possui trato digestivo com válvula espiral e o outro não. b) Um possui trato digestivo completo e outro não. c) Um possui esqueleto ósseo e outro não. d) Um não possui ampolas de Lorenzini e o outro possui. e) Um não possui clásper e o outro possui. 5. (UFPI) A maioria dos peixes ósseos apresenta sacos similares a pulmões, que permitem o controle da flu- tuação e da profundidade em que pode ficar na água, sem gastar energia. Marque a alternativa que contém a estrutura em questão. a) Nadadeira ventral. b) Nadadeira lobada. c) Nadadeiras pélvicas. d) Nadadeiras peitorais. X e) Bexiga natatória. 6. (UEM – PR) Sobre a superclasse Pisces, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). X (01) Os Osteichthyes apresentam o endoesqueleto os- sificado, sendo alguns dos seus representantes corvina, cavalo-marinho, linguado e dourado. X (02) Em Osteichthyes, o coração está situado abaixo da faringe e constitui-se unicamente de duas câma- ras: aurícula e ventrículo. (04) Esqueleto condrial, escamas placoides e boca ter- minal são características dos Condrichthyes. (08) Protocerca, dificerca, heterocerca e homocerca são tipos de cauda de peixes e a maioria dos Os- teichthyes apresentam cauda do tipo heterocerca. X (16) No mecanismo respiratório de Condrichthyes, a água entra pela boca, que, em seguida, se fecha; o assoalho da boca levanta-se para forçar a pas- sagem de água entre as brânquias e para fora através de fendas separadas. (32) Osteichthyes são de sexos separados, gôna- das tipicamente pares, fecundação interna, ovos grandes com muito vitelo. Condrichthyes são ge- ralmente ovíparos, com ovos pequenos com quan- tidades de vitelo variável. 7. (UCPel – RS) A linha lateral é constituída por meca- norreceptores compostos por estruturas sensoriais especiais denominadas neuromastos interconectados e capazes de detectar vibrações na água. Através dos poros, que se estendem ao longo dos lados do corpo, conecta o organismo com o meio externo. Essa estru- tura ocorre em 9 Gabaritos. A resolução das questões discursivas desta seção deve ser feita no caderno. 62 Volume 6 a) peixes, anfíbios aquáticos e crocodilianos. X b) exclusivamente em peixes. c) peixes e anfíbios aquáticos em estágio larval. d) exclusivamente em anfíbios. e) peixes, anfíbios e répteis. 8. (ENEM) Em uma área observa-se o seguinte regime pluviométrico: b) São ectotérmicos. c) O coração em répteis não crocodilianos apresenta dois átrios e um ventrículo. X d) A maioria excreta seus resíduos nitrogenados na forma de amônia. 11. Leia a tirinha e responda à questão. Os anfíbios são seres que podem ocupar tanto am- bientes aquáticos quanto terrestres. Entretanto, há espécies de anfíbios que passam todo o tempo na terra ou então na água. Apesar disso, a maioria das espécies terrestres depende de água para se reproduzir e o faz quando essa existe em abundância. Os meses do ano em que, nessa área, esses anfíbios terrestres poderiam se reproduzir mais eficientemente são de a) setembro a dezembro. X b) novembro a fevereiro. c) janeiro a abril. d) março a julho. e) maio a agosto. 9. (UDESC) Analise as proposições quanto às característi- cas dos anfíbios. I. A reprodução é sexuada, com fecundação externa, e são de sexos distintos (macho e fêmea). II. São homeotérmicos, ou seja, mantêm a temperatura corpórea praticamente constante, independente das variações térmicas do ambiente. III. Apresentam pele lisa e glândulas mucosas, que são responsáveis pela manutenção da umidade da pele. IV. São amniotas, pois apresentam bolsa amniótica ou âmnio que protege o embrião. Assinale a alternativa correta. X a) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. b) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras. d) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. e) Todas as afirmativas são verdadeiras. 10. (ACAFE – SC) Sobre os répteis é correto afirmar, exceto: a) A sua epiderme é espessa e altamente queratiniza- da, formando as escamas córneas. GONSALES, Fernando. Níquel Náusea: um tigre, dois tigres, três tigres. São Paulo: Devir, 2015. p. 28. Por qual motivo se pode afirmar que os dinossauros têm parentesco evolutivo com as aves? Como os regis- tros fósseis auxiliaram nessa identificação? 12. (UCPel – RS) Os cordados constituem um grupo zooló- gico que compreende animais adaptados à vida aquá- tica e terrestre. As aves originaram-se dos répteis e são encontradas em vários tipos de hábitats, exibindo grande diversidade de hábitos alimentares. Com relação às aves, podemos afirmar o seguinte: I. Possuem pele seca; os anexos epidérmicos exclusi- vos do grupo são as penas, que contribuem para a manutenção da temperatura corpórea e são funda- mentais para o voo. II. São organismos pecilotérmicos, isto é, capazes de manter a temperatura do corpo praticamente cons- tante, apesar das oscilações da temperatura am- biente. III. As aves apresentam glândulas sebáceas e sudorí- paras. IV. Os músculos motores do ato de voar denominam-se pequenos e grandes peitorais. V. As aves não apresentam bexiga urinária e sua forma aerodinâmica diminui o atrito com o ar. Marque a opção correta. a) III, IV e V estão certas. b) II e III estão certas. c) II, III e IV estão certas. X d) I, IV e V estão certas. e) Apenas I e V estão certas. ©Níquel Náusea/Fernando Gonsales 63Biologia 13. (UNICENTRO – PR) Os vertebrados possuem uma diversificação enorme quanto às suas adaptações características. Sobre isso, informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma a seguir e assinale a alternativacom a sequência correta, de cima para baixo. ( F ) Os osteíctes possuem, na porção ventral do corpo, um órgão, denominado bexiga natatória, cuja função exige que o peixe se mantenha em movimento corporal rápido. ( V ) Diferentemente dos peixes, os anfíbios apresentam epiderme permeável, desenvolvimento de pulmões, coração com três cavidades e existência de pálpebras. ( V ) Em relação aos anfíbios, os répteis mostram diferenças evolutivas importantes, entre as quais: epiderme imper- meável, excreção de ácido úrico e pulmões com maior superfície de troca. ( V ) As aves apresentam semelhanças com os répteis, entre as quais: epiderme seca, ovo com casca e excreção de ácido úrico como principal resíduo nitrogenado. ( F ) Enquanto as aves são animais ectotérmicos, os répteis são animais homeotérmicos. a) V – F – V – V – F X b) F – V – V – V – F c) V – F – F – F – V d) F – V – F – V – F e) F – F – V – V – V 14. (UNICAMP – SP) Os morcegos são animais que muitas vezes despertam reações aversivas nas pessoas. O tipo de reação varia bastante, mas na maioria das vezes a simples menção da palavra provoca exclamações como “Credo!” ou “Que nojo!”. a) Além dos morcegos hematófagos, existem espécies de morcegos que possuem outras dietas alimentares? Quais dietas? b) Cite dois tipos de interação de morcegos com plantas. 15. (UFGD – MS) [Cinco] vertebrados são ordenados de acordo com o compartilhamento de caracteres únicos derivados, de acordo com a seguinte demonstração. Características derivadas Táxon Mandíbula Pulmões Garra ou unha Penas Pelos Glândulas mamárias Coração com quatro câmaras 1 + + + – + + + 2 + + + – – – – 3 + + + – – – + 4 + + + – + + + 5 + + – – – – – + = presente; − = ausente Assinale a alternativa que apresenta pela ordem esses possíveis animais a) 1: lagarto; 2: crocodilo; 3: salamandra; 4: camundongo; 5: chimpanzé. b) 1: camundongo; 2: crocodilo; 3: lagarto; 4: chimpanzé; 5: salamandra. X c) 1: chimpanzé; 2: lagarto; 3: crocodilo; 4: camundongo; 5: salamandra. d) 1: salamandra; 2: lagarto; 3: crocodilo; 4: camundongo; 5: chimpanzé. e) 1: crocodilo; 2: salamandra; 3: lagarto; 4: chimpanzé; 5: camundongo. 16. (UEG – GO) Considerando as diferentes classes de animais a seguir, complete o quadro com as principais características dos sistemas respiratório, circulatório e da fecundação. Classes Sistema respiratório Sistema circulatório Fecundação Osteichthyes branquial fechado simples interna e externa Amphibia cutâneo, branquial, pulmonar e bucofaríngeo fechado externa Reptilia pulmonar fechado duplo e incompleto interna Aves pulmonar fechado interna Mammalia pulmonar fechado interna 64 Volume 6