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EXERCÍCIO – MAMÍFEROS 1- Explique a origem e a evolução dos mamíferos, traçando sua linhagem sinápsida desde os primeiros ancestrais amniotas até os mamíferos verdadeiros. No que concerne a evolução dos mamíferos, teve sua origem a partir de um grupo de amniotas, classificado como synapsideos não mamíferos, tal classificação é composta de pelicossauros e terapsideos, a partir do mais derivado dos terapsideos, os cinodontes houve a radiação dos mamíferos tendo como base o surgimento de características decisivas, como a endotermia. 2- Descreva as adaptações funcionais e estruturais que aparecem entre os primeiros amniotas, delineando o plano corpóreo dos mamíferos. Quais os atributos dos mamíferos você considera especialmente importantes para o seu sucesso da sua irradiação. Nos primeiros amniotas muitas características funcionais recebem um destaque particular, em particular o ovo amniótico envolvido por três diferentes membranas que suprem o embrião em relação à alimentação e proteção. 3- Acredita-se que os pêlos tenham evoluído entre os terápsideos como uma adaptação para o isolamento térmico, mamíferos modernos adptaram-nos para diversos outros propósitos. Descreva-os. Ainda nos mamíferos atuais os pelos conservam sua função primitiva de isolamento térmico, sendo acrescentadas atualmente em questões de proteção como barreira mecânica em caso de impacto e física com filtração em mucosas, atuando na camuflagem em alguns casos específicos ou mesmo atratividade reprodutiva. 4- Descreva a localização e a(s) principal (s) função(ões) de cada uma das seguintes glândulas da pele : glândulas sudoríparas (ècrinas e apócrinas), glândulas odoríferas, glândulas sebáceas e glândulas mamárias. • Glândulas Sudoríparas Écrinas: Difundidas ao longo da extensão corpórea, apresentam, portanto principalmente a função de regulação térmica. • Glândulas Sudoriparas Apócrinas: Localizadas especialmente nas axilas e área pubiana nos seres humanos, tendo sua atuação acentuada por situações de estresse é também considerada uma glândula de cheiro considerando a fauna bacteriana dessas áreas. • Glândulas odoríferas: Essas glândulas são em geral usadas tanto para afastar predadores como para atrair parceiros em potencial, sendo inexistentes em mamíferos com olfato pouco desenvolvido. • Glândulas sebáceas: As glândulas sebáceas em geral estão associadas aos folículos capilares, produzindo secreções lubrificantes para os pelos visando evitar o ressecamento ou mesmo tendo caráter hidrofóbico em mamíferos natantes. • Glândulas mamárias: A posição das glândulas mamarias podem variar de acordo com a espécie, sendo encontradas no plano peitoral, abdominal ou inguinal, associadas aos mamilos, sendo responsáveis pela lactação e secreção do leite. 5- Defina “difiodonte” e “heterodonte” e explique por que ambos os termos aplicam-se a dentição dos mamíferos. Ambas as classificações dentárias se aplicam aos mamíferos, considerando que são referentes a variáveis diferentes onde os difidontes são referentes ao tempo, abarcando dentes temporários, enquanto os heterodontes abarcam as características funcionais dos três principais tipos dentários entre os mamíferos incisivos (cortantes), caninos (atuam “rasgando” tecidos) e molares (associados a função de trituração). 6- Descreva o hábito alimentar de cada um dos seguintes grupos: insetívoros, herbívoros, carnívoros e onívoros.Dê exemplos de um desses grupos. • Insetivoros: Apresentam como sua principal fonte alimentar insetos. Ex: Bem-te-vi, sapos, rãs, etc. • Herbivoros: Se alimenta exclusivamente de tecidos vegetais. Ex: Juciliara que se alimenta de tudo que é mato. • Carnivoros: Se alimenta exclusivamente de tecidos animais. Ex: Ursos, leões, etc. • Onivoros: Se alimentam tanto de tecidos animais quanto vegetais. Ex: Lobo Guará que se alimenta de roedores, aves, mel, frutos entre outros. 7- Que características anatômicas separam os primatas de todos os demais mamíferos? Muitas características anatômicas são acentuadas nos primatas, entre elas a presença de glândulas mamarias, cérebros desenvolvidos e um sistema sensorial apurado, porém em relação aos demais mamíferos é interessante citar a presença de cinco dedos, com ênfase nos polegares opositores e sua capacidade de ficar eretos. 8- De que maneira diferem os gêneros Australopitecus e Homo, que coexistiram por pelos menos 2 milhões de anos? As principais diferenças se devem ao aspecto evolutivo, uma vez que o gênero Homo além de apresentar um cérebro relativamente maior que do Australopitecus, desenvolveu destreza manual que viabilizou a produção de ferramentas, que culminaram por ser usadas em seu próprio benefício. 9- Quais os principais atributos que tornam única a posição dos humanos na evolução animal? Cérebros bem desenvolvidos em conjunto com a capacidade de fazer pensamentos racionais, polegares opositores, capacidade de fala, postura ereta. 10- Descreva e diferencie os padrões reprodutivos dos monotremados, marsupiais e mamíferos placentários. Monotremados: os embriões desse grupo se desenvolvem no útero das fêmeas por alguns dias. Eles são alimentados pelos nutrientes de um saco vitelínico. Após quase 15 dias uma casca é produzida em volta do embrião formando um ovo. As fêmeas põem os ovos e as equidnas os carregam em uma bolsa para mantê-los aquecidos e os ornitorrincos os chocam em um ninho. Os animais não têm mamilos, mas têm glândulas mamárias para a produção do leite. O leite sai por poros e escorrem nos pelos da região abdominal das fêmeas. Nos machos, os testículos (órgão produtor de espermatozoides) ficam na região abdominal e o pênis (órgão utilizado para introduzir os espermatozoides nas fêmeas) ficam na cloaca. Marsupiais: O aparelho reprodutor dos marsupiais é bem diferente dos demais mamíferos. As fêmeas possuem dois úteros, duas vaginas laterais e uma vagina mediana, também chamada de canal pseudovaginal. As vaginas laterais servem apenas para conduzir o esperma para o interior dos úteros. O canal pseudovaginal permanece fechado até o momento do parto, quando se abre para permitir o nascimento do filhote. Já os machos possuem um pênis bifurcado que possibilita a disseminação do sêmen para o interior das duas vaginas da fêmea. Os marsupiais possuem apenas a placenta cório- vitelínica, desenvolvida a partir de membranas embrionárias. O período de gestação costuma ser muito breve, em geral por volta de 40 dias. Os marsupiais recém-nascidos são chamados de altriciais. Este nome é atribuído a todos os filhotes que nascem num estágio pouco desenvolvido e, por isso, dependem de um cuidado parental intensivo. Os frágeis marsupiais nascem com cerca de 2 a 5 cm de comprimento, ainda não enxergam nem possuem pêlos. No entanto, os seus membros anteriores são bem desenvolvidos assim como os músculos faciais e da língua. Estas características permitem que eles se prendam fortemente aos mamilos existentes no interior do marsúpio e comecem a mamar imediatamente. Os filhotes permanecem no marsúpio até completar seu desenvolvimento. Os placentários fazem parte do grupo dos Térios, infraclasse Eutheria e classe Mammalia. São chamados de placentários pois têm placenta cório-vitelínica e a placenta corioalantóidea. Seus filhotes se desenvolvem completamente dentro do útero materno. O sistema reprodutor masculino tem os testículos, produtores de gametas (espermatozoides) e o pênis, órgão introdutor do lado externo do corpo. O sistema reprodutor feminino é completamente interno ao corpo na região abdominal. O útero, onde o embrião é implantado e se desenvolve, é ligado aos dois ovários (produtores dos gametas, óvulos) pelas tubas uterinas direita e esquerda. O útero ainda forma, junto com a abertura vaginal, um canal para o nascimento do filhote (canal cervical ou colouterino). A fecundação é interna. Os espermatozoides são liberados no canal vaginal e são levados até as tubas uterinas com ajuda muscular do útero. Lá acontece, então a fusão dos gametas e o zigoto (primeiro estágio de desenvolvimento) começa se encaminhar para o útero. Chegando no útero o zigoto se fixa a parede uterina (endométrio), que irá se desenvolver e diferenciar em estruturas para suportar, alimentar e proteger o embrião. 11- Defina os seguintes grupos: Prototheria, Theria: Metatheria e Eutheria Prototheria: Agrupa animais primitivos ovíparos, exemplos: equidnas, ornitorrincos Theria: É uma subclasse de mamíferos que integra as infraclasses Marsupialia e Placentalia. O grupo distingue-se dos Prototheria (monotremados) pela capacidade de dar à luz crias desenvolvidas total ou parcialmente no corpo das fêmeas, sem recorrer à proteção de ovos. Matatheria: Os marsupiais (latim científico: Marsupialia) constituem uma infraclasse de mamíferos que se distinguem dos demais de sua classe, como os monotremados e placentários, por sua anatomia e fisiologia reprodutiva: são vivíparos com finalização do desenvolvimento no marsúpio, isto é, são animais que apresentam, em sua maioria e nos indivíduos do sexo feminino, uma dobra de pele a qual origina uma bolsa ou marsúpio provido com glândulas mamárias. Eutheria: É um grupo de mamíferos que abrange os placentálios e todos os mamíferos extintos mais aparentados aos placentálios do que aos marsupiais. São mamíferos vivíparos com placentas bem desenvolvida, o que garante o completo desenvolvimento do novo indivíduo, dentro do organismo. 12- Descreva a evolução convergente de tipos ecomorfológicos de mamíferos. Cetáceos e primatas: Existe uma considerável diversidade de mamíferos, quando trata-se de evolução e convergências dentro do grupo, os cetáceos, conhecidos golfinhos, baleias e botos, diferem totalmente dos mamíferos terrestres, no que diz respeitos caracteres morfológicos, fisiológicos e obviamente ecológicos. O que mantém os distintos representantes no grupo mammália é o fato de presentarem glândulas mamárias e realizarem (exclusivamente as fêmeas) a produção de um composto nutricional para os filhotes até certo período do crescimento destes. 13- Quando apareceram as glândulas mamárias? As glândulas mamarias aparecem nos primeiros mamíferos, acredita-se que eram monotremados. Assim, possuíam glândulas mamarias, mas não tinham mamilos, um exemplo seria o Morganucodon que viveu no início do Jurássico. Contudo o Adelobasileus é considerado o mamífero mais velho, e viveu durante o Triássico, devido a isso o surgimento da glândula mamária possivelmente ocorreu durante o Triássico. 14- O maior tempo de gestação favoreceu os placentários? O maior investimento energético na reprodução pelos marsupiais vem durante o período estendido de lactação na pós-gestação, enquanto os eutérios investem a maioria da sua energia no desenvolvimento intra-uterino 15- Os marsupiais deram origem aos placentários? Sim. Estudos recentes mostra que o surgimento da placenta só ocorreu após a extinção dos dinossauros, cerca de 65 milhões de anos atrás, apesar de os mamíferos já existirem, sendo provavelmente mamíferos monotremados. 16- Explique como ocorreu os ossos do ouvido médio (bigorna e martelo) Estudos embriológicos demonstraram que o martelo e a bigorna da orelha média, eram homólogos aos ossos angular e quadrado que formavam a articulação mandibular ancestral dos Gnathostoma. O grupo de ossos que forma a orelha média dos mamíferos foi utilizada para a audição entre todos os sinapsídeos (ao menos a partir dos pelicossauros mais derivados). A princípio esta forma de audição era provavelmente adequada para os primeiros Synapsida, os quais, como os ectotérmicos com pouca ingestão de alimento, não utilizavam muito a mandíbula para comer. Mas os Synapsida mais derivados, possuíam uma taxa metabólica mais elevada, necessitando de mais alimento. A partir disso, uma nova articulação mandibular evoluiu, assim esse grupo de osso passou a ocupar apenas a função de audição, evoluindo posteriormente para o que conhecemos hoje de ouvido médio. A separação final dos ossos da orelha média da maxila inferior, de mamíferos verdadeiros, está correlacionada com um aumento no tamanho do prosencéfalo dos mamíferos. A expansão do crânio, durante o desenvolvimento embrionário, para acomodar a expansão do encéfalo, deslocaria estes ossos de suas posições originais. 17- O que caracteriza os primeiros mamíferos Os primeiros mamíferos eram pequenos e, segundo seus dentes, insetívoros. Provavelmente, noturnos e solitários em seu comportamento, com a ligação entre mãe e filho sendo a única relação social forte. Tinham grandes lobos olfatórios, indicando a importância do sentido do cheiro e, proporcionalmente, hemisférios cerebrais maiores até mesmo do que o dos cinodontes derivados. Os mamíferos também apresentam molares com oclusão precisa, a qual é criada pelo arranjo dos dentes superiores e inferiores. Podemos determinar isso nos fósseis porque os dentes apresentam facetas de desgaste distintas, produzidas pela abrasão e demonstrando que eles sempre se encontram da mesma maneira. A oclusão precisa torna possível às cúspides cortar o alimento totalmente. Apresentavam difiodontia. A cóclea, na orelha interna, não é altamente enrolada, não possuem uma aurícula, ou orelha externa. Acredita-se que eles produziam leite pelas glândulas mamárias, mas não apresentam mamilos. 18- Explique como ocorreu a evolução da lactação nos mamíferos As glândulas mamárias parecem estar intimamente relacionadas com o tipo de glândulas associadas ao pelo (glândulas sebáceas). Portanto, elas provavelmente tinham a capacidade de secretar quantidades pequenas de materiais orgânicos, como fazem as glândulas sebáceas atualmente. Uma sugestão para a evolução da lactação é a de que estas glândulas, originalmente, secretavam substâncias (feromônios agregados) sinalizadoras aos filhotes, para que reconhecessem a mãe e para que ficassem próximos. Um cenário evolutivo, relacionado especificamente às propriedades do leite, foi criado por Blackburn e seus associados (1989). Como eles notaram, todo o leite contém proteínas relacionadas a enzimas lisossômicas que atacam bactérias; até mesmo o leite humano contém propriedades antimicrobianas. Os pesquisadores sugeriram que o uso original do leite era o de proteção dos ovos, em um ninho, contra os microrganismos. Uma vez que a secreção deste tipo evolui, qualquer alteração evolutiva para uma secreção mais nutritiva e contínua, acidentalmente ingerida por um filhote, poderia trazer benefícios. Este protoleite poderia, inicialmente, suplementar a reserva do ovo e, então, posteriormente, substituí-lo 19- Qual (is) as teorias que explicam a origem da lactação Caroline Pond (1977) argumentou que a oclusão precisa e a difiodontia indicam a presença de lactação nos primeiros mamíferos, ela aponta que a oclusão precisa não funcionaria com o sistema de erupções múltiplas da substituição dentária (polifiodontia), observada em répteis viventes e em sinapsídeos não-mamalianos, pois somente um dente totalmente pronto entra em oclusão com o seu equivalente na outra metade da mandíbula. Isso poderia ser especialmente verdadeiro para os dentes longos e pontudos dos primeiros mamíferos, para os quais uma pequena deficiência na oclusão poderia quebrá-los. O monitoramento preciso da oclusão é menos importante nos mamíferos com dentes planos, tais como os humanos. De acordo com sua teoria um animal somente poderia reduzir o número de conjuntos de dentes se houvesse leite no início de sua vida. Se os recém-nascidos se alimentassem apenas de alimento líquido, a mandíbula poderia crescer mesmo sem nenhum dente, e dentes permanentes poderiam surgirmais posteriormente na vida do animal. Assim, se um animal apresenta oclusão precisa e difiodontia, ele deve ter evoluído, antes, a lactação.
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