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© ® CED – UCM 1 UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MOÇAMBIQUE Centro de Ensino à Distância Manual de Licenciatura em Ensino de Biologia-Zoologia Sistematica Zoologia Sistema Escrito por: Arcélia A. Cossa © ® CED – UCM 2 Editado por: dr. Osório J. Bacar Revisto por: dr. António Cardoso Indice Zoologia Sistemática...................................................................................................................4 Objectivos ...................................................................................... Erro! Marcador não definido. UNIDADE 1: Introdução ao Estudo da Zoologia Sistemática-B0025-01----------------------------------5 UNIDADE 2: Filo Protozoa -B0025-02---------------------------------------------------------------------------22 UIDADE 3 : Classe Sarcodina-B0025-03-------------------------------------------------------------------------27 UNIDADE 4: Classe Mastigophora e Opalinata-B0025-04--------------------------------------------------33 © ® CED – UCM 3 UNIDADE 5: Classe Sporozoa-B0025-05------------------------------------------------------------------------39 UNIDADE 6: Classe ciliata-B0025-06-----------------------------------------------------------------------------43 UNIDADE 8: Introdução aos Espongiários-B0025-08--------------------------------------------------------62 UNIDADE 9: Filo Radiata-B0025-09------------------------------------------------------------------------------71 UNIDADE 10: Animais Deuterostómios --------------------------------------------------------------------97 UNIDADE 11: do subfilo Urocordata ou Tunicados e o subfilo Cephalocordata ou Acrania-----102 UNIDADE 12: subfilo dos Vertebrados ou então dos Craniados---------------------------------------109 UNIDADE 13 : Superclasse Agnata e da superclasse Gnatostomata-----------------------------------113 UNIDADE 14: grupo dos peixes---------------------------------------------------------------------------------126 UNIDADE 15: Grupo Labyrinthodonta------------------------------------------------------------------------136 UNIDADE 16: Classe Reptilia------------------------------------------------------------------------------------144 UNIDADE 17: classe das Aves---------------------------------------------------------------------------------161 © ® CED – UCM 4 Zoologia Sistemática 1. Apresentação Zoologia Sistemática é uma disciplina básica e com carácter obrigatório em toda formacao universitária de biólogos e de professores de Biologia. De ponto de vista temático insere se nos diferentes níveis do ensino secundário e médio em diferentes capítulos de Biologia, como a sistemática que e tratada paralelamente a Botânica na 11classe. 2. Competências e habilidades Desenvolver o saber Biológico da nomenclatura, taxonomia, sistemática animale a filogenese na disciplina de zoologia sistemática. Desenvolver capacidade de analise de processos biológicos relacionados com a vida, a evolucao e desenvolvimento animal. Conhecer técnicas e desenvolver habilidades de trabalho com objectos dd disciplina. Possuir um conhecimento teórico e uma capacidade de analise critica sobre aspectos históricos e científicos da actualidade da da cadeira. Identificar e classificar as principais espécies faunisticas da região. Preparar e desenvolver aulas praticas nas escolas no caso de visitas de estudo em locais historicos, excursões e aulas laboratorias. 3. Objectivos da Cadeira Conhecer as características gerais do grupo ( filo, classe, ordem, família ) Identificar os principais grupos de animais © ® CED – UCM 5 Descrever a regulação osmotica e iónica ( morfologia, anatomia, e fisiologia adaptiva) Saber o tipo de alimentaçao de cada grupo UNIDADE 1: Introdução ao Estudo da Zoologia Sistemática-B0025-01 1.1 Introdução Nesta unidade, iremos abordar de forma introdutória sobre a Zoologia Sistemática, que é o ramo da Zoologia que se ocupa pelo estabelecimento das relações de parentesco de animais ou grupos de animais dando-lhes a identificação das formas já conhecidas e dá identificação das novas formas. Iremos destacar sumariamente sobre o conceito, subdivisão da Zoologia Sistemática; em nova e velha sistemática; taxonomia e seus aspectos; representação filogenética; ciências subsidiárias; nomenclatura e suas particularidades; e outros.. 1.2 Objectivos Conhecer o conceito da Zoologia Sistemática Conhecer a diferença entre a nova e velha sistemática Diferenciar a Taxonomia da Nomenclatura Conhecer o conceito de anomalias taxonómicas Diferenciar a classificação natural da artificial Diferenciar as homologias das analogias Conhecer os critérios para a determinação das homologias © ® CED – UCM 6 Conhecer as técnicas da taxonomia Conhecer as fases da evolução da taxonomia Conhecer os caracteres e categorias taxonómicas Conhecer as noções básicas da nomenclatura zoológica Conhecer os códicos Internacionais 1.3 Conteúdos 1.3.1 Zoologia Sistemática Definição: É o ramo da zoologia que se preocupa com a organização caracterização e denominação dos grupos de animais, ocupa-se também do estabelecimento das relações de parentesco desses grupos de animais, dá identificação das formas já conhecidas (fósseis) e da denominação de formas novas. Zoofilogenia – E a parte da sistemática que se preocupa com o grau de parentesco dos animais. 1.3.2 Subdivisão da zoologia sistemática A zoologia sistemática subdivide-se em duas grandes partes: a) Taxonomia- parte da sistemática que ocupa-se na definição, organização e ordenação de grupos de animais. b) Nomenclatura- parte da sistemática que ocupa-se das regras que devem ser usadas para dar nome aos grupos organizados da Taxonomia. © ® CED – UCM 7 1.3.3 Nova e Velha Sistemática a) Velha Sistemática A velha sistemática considerava os grupos dos animais independentes uns dos outros, muitas vezes eles organizavam os animais numa linha lógica, não havendo nunhuma independência.. O Mayr escreveu em 1953 que a velha sistemática é caracterizada pela posição central de uma espécie concebida tipologicamente e definida morfologicamente e é essencialmente não dimencional. Aqui as espécies eram invariáveis no espaço e no tempo isto é o animal é hoje como sempre foi. Tudo o que fugisse do individuo central (espécie tipo) era chamado de aberação. b) Nova Sistemática A nova sistemática considera grupos de animais como identidades dependentes ligados por relação Filogenética (parentesco). E uma Sistemática evolutiva, importa-se pela formação de grupos e as transformações que os grupos sofrem. Ela chegou a conclusão que as semelhanças maiores ou menores entre os grupos, resulte do maior ou menor grau de parentesco entre eles isto é quanto mais próximo for o grau de parentesco maior é a semelhança. © ® CED – UCM 8 Na nova sistemática os grupos de animais não são uma mera colecção de animais nos quais existem ocasionalmente caracteres comuns e constantes mais sim, derivam uns dos outros por transformações que coperam ao longo do tempo. A definição da espécie puramente morfológica foi substituida Por uma definição biológica que tem em onsideração factores ecológicos, geográficos e outros. Na nova sistemática acredita-se que nas espécies existem várias formas e seres dai series e formas, acredita-se que as espécies variam no espaço e no tempo Series locais ou Topográficos; acredita na evolução em que podemos ter a mesma espécie no mesmo local mas em tempos diferentes Séries Cronológicos. Comparando todos seres podemos estudar as variações no espaço (Séries e formas), as variações locais com as sérieslocais ou topograficas e as series cronológicas as variações que os animais sofrem no decorrer dos anos no tempo. 1.3.4 Taxonomia A palavra taxonomia é uma corruptela (uma forma de pronunciar erradamente uma palavra) da palavra Taxonomia, de origem Grega. Tax- Arranjo e nomos- Lei = Lei do arranjo A palavra taxonomia foi a primeira vez usada em 1813 pelo Candolle, para ser aplicado no capitulo correspondente a Botânica, e só muito mais tarde passou a ser aplicado em Zoologia. © ® CED – UCM 9 Os critérios que tem pressedido a organização dos grupos dos animais tem valido baseando-se nos estudos de desenvolvimento da Ciência, a corrente folosófica fixista, a transformista, muitas vezes a preocupação dos Cientistas era dominante. No começo tinha-se como objectivo a estruturação de arranjos e a preocupação era agrupa-los de tal maneira que fosse fácil a determinação das espécies e identificação das formas. No passado bastava apenas a preocupação do Cientista, exemplo: Aninmais com pena e agrupava-os assim com base na caracteristica escolhida arbitrariamente e assim formavam-se os sistemas que eram os grupos de classificação de animais. A habilidade dos sistemas era de escolher caracteres bem patentes, faceis de observar em todos os representantes domesmo grupo. Sistema - é um critério ou um processo taxonómico em que os grupos são definidos pela presença ou ausência de um único caracter escolhido arbitrariamente. Com o tempo foi se vendo que os sistemas tinham muitos defeitos, que conduzia a anomalias taxonómicas. Anomalias Taxonómicas - Quando um animal ou grupo de animais inclusos no grupo a que pertencem por definição deste, se parecem mais pelo conjunto de organizações com os animais do outro grupo do que com os do grupo a que fazem parte. Anomalia taxonomica difere de erro de classificação porque esse resulta da localização errada de um animal ou grupo de animais no quadro das classificações. Em 1778 Lamarque inventou a chave dicotómica, ja no SEC XVII, vendo-se assim a possibilidade de reduzir o menor possivel as anomalias taxonómicas, de forma a se aproximarem a © ® CED – UCM 10 classificação da natureza. Primeiro isso aconteceu aos Botânicos e depois aos Zoolgos e assim se substituiu o critério de sistemas pelo critério dos métodos. Magnol, Botánico Frencês que viveu entre os anos (1638-1715) de corpo a primeira doutrina Metodista ou seja foi o primeiro que apareceu a apresentar o trabalho a abandonar o critério de sistema e em 1689 formulou as suas bases do critério metodista e isso foi graça a 2 Botânicos Frnceses, Bernard de Jussieu (1699-1777) e o seu sobrinho Anoine Laurent de Jussieu (1748-1838) fizeram com que o método metodista entra-se definitivamente no mundo Cientifico. Cuvier francês que viveu (1769-1832) foi o primeiro zoológo a introduzir o critério Metodista em zoologia e só 100 anos depois é que os zoologos usaram o critério Metodista desde estes tempos ate agora usa-se mais o critério Metodista mais mesmo assim ainda há anomalias taxonómicas menos numerosas e evidentes, visto que o critério Metodista apoia-se num grupo de caracteres. Método - são classificações que utilizam um conjunto de caracteres para definir os grupos, cada grupo é definido pela ausência ou presença de um conjunto de caracteres impostos pela natureza. O método depende do nivel de conhecimento, quando há evolução, o método também evolui. 1.3.4.1 Classificação Artificial e Classificação Natural a) Classificação Artificial é toda a classificação que possui anomalias taxonómicas. b) Classificação Natural é toda toda a classificação que não possui anormalias © ® CED – UCM 11 Taxonomicas. Será que a humanidade conseguirá obter uma classificação natural? R/Não, Porque as peças da natureza perderam-se com o tempo como é o caso dos fósseis, Assim não dados certos. Ja no tempo de Lineu (1707-1778) ja ele falava no sistema de classificação natural, coisa que espelhava o que o criador fez, um método tal que conseguisse traduzir o que Deus fez. Vendo que tratava-se de algo muito deficil ele contentou-se com um método de sistemas que ele dizia que era um sistema provisório. Classificar os anaimais com o método é muito importante, ele exige como ponto de partida: Conhecer os resultados das experiências dos diferentes especialistas sobre todos os animais do ponto de vista a que estes animais podem ser estudados; Fazer uma sintese dos conhecimentos adquiridos, de modo a formar grupos taxonómicos em que os seus componentes tenham caracteres comuns correspondentes e são esses caracteres que irão definir esses grupos de modo que não haja anomalias taxonómicas; E necessário estabelecer a relação que existe entre os animais que agrupamos no mesmo sítio. Ex.: o grau de parentesco, a ligação filogenética que existe não só nos animais que existem mas também aos aniamais que ja tinha desaparecido para nos espelhar na natureza. 1.3.4.2 Convergência Nem sempre é facil a determinação dos valores taxonómicos dos caracteres devido ao fenómeno de convergência, a qual nos pode levar a confundir homologia com anologia. Em sistemática a distenção ou seja a diferença entre analogias e homologias é extremamente importante, caso se confunda analogia e homologia leva o sistemata a cometer erros no critério Metodista. © ® CED – UCM 12 O sistemato tem de deixar a parte a analogia, não serve de critério de classificação de um ser vivo. Nos métodos deve-se procurar caracterees homologos, porque é apartir deles que se vão estabelecer as relações figenéticas entre os animais. Todas as semelhanças biológicas sejam elas entre moléculas, organelos, celulas, tecidos ou orgão são resultado de um estreito relacionamento Genealógico, membros de uma familia se parecem entre si com os mais proximos do que com os não membros dessa familia. Homologia – é a semelhança resultente de um relacionamento evolutivo próximo. Analogia - é a semelhança derivado de adaptações funcionais paralelas entre parentes destintos. Isto resulta do designado fenómeno de convergência. Convergência - quando um animal teve de desenvolver adaptação no meio em que vive. Não tem importância de relações de parentesco é qualquer coisa que o animal é forçado a adaptar para sobreviver no meio em que esta inserido. Diz-se que dois orgãos são homologos se tiverem a mesma origem e estrutura (composição) podendo ter formas e funções diferentes. Ex: braço do homem e a asa de uma ave. São homologos os membros dos tetrapodes (tetra–4, podes - pés) quer sirvam para marcha, quer sirvam para o vôo (asas das aves, morcego) quer sirvam para natação como as baleis, repteis aquàticos. Diz – se que dois orgãos são analógos quando executam funções identicas podendo por convergência apresentar forma parecida, tendo contudo estrutura e origem diferente. Normalmente os orgãos analogos tem o mesmo nome. Ex: asa de insecto e da ave. © ® CED – UCM 13 Se os homologos resultam de um relacionamento evolutivo então a descoberta de homologia em 2 ou 3 espécies significa que estas espécies estão relacionadas entre si bem como dividem um ancestral comum. É pois os reconhecimentos das homologias que permite aos sistematas reconstituir a filogênia dos organismos. As reconstituições precisas de filogénia depende de capacidade dos sistematas de diferenciar analogias das homologias, destinção essa que não é facil. Podemos também aplicar homologia em biologia molecular, fisiologia, no comportamento biológico. É determinante e decisivo na homologia as propriedades dos diferentes orgãos que pretendemos que sejam homologos tem que ter um plano comum tenham – se desenvolvidos a partir do grupos idênticos de células, que se situam no corpo de forma relative semelhante. 1.3.4.3 Critério paradeterminações da homologia Critério de localização – são homologos os orgãos que mesmo apresentando estrutura com formas diferentes tem uma localozação relativa semelhante. Este critério também se da o nome de posição anatómica semelhante ou correspondência posicional. Ex: membros anteriores dos vertebrados. Critério da continuidade – são homólogos os orgãos que tendo forma e ordem diferente tenham tido no desenvolvimento embrionário ou nos fósseis ancestrais com mesma origem e mesma estrutura. Critério da especialização qualitativa – diz que esta-se perante uma homologia, quando orgãos ou estruturas complexas são homólogos e são comuns em muitos caracteres. Ex: igual forma as conchas dos moluscos e os dentes dos mamiferos isso chama-se “ correspondência posicional” © ® CED – UCM 14 1.3.4.4 Técnicas da taxonomia Um taxonomista para realizar o trabalho tem de dividir em fase: 1. Reunir o material, colecionar o material; 2. Conhecer as caracteristicas e com base nestas, analizar os caracteres com valores taxonómicos os caracteres homologos, deixar as analogias; 3. Estabelecer as comparações. E só delas que ira deduzir as semelhanças e as diferenças. 4. Procurar determiner se as semelhanças existes por se tartar de orgãos homólogos por um lado ou por outro lado se as diferenças encontradas estão relacionadas com as adaptações que os animais tiveram que desenvolver para sobreviver no ambiente em que se encontar ou seja relacionado com convergência. 5. Procede-se a sintese dos conhecimentos obtidos nas análises dos dados 6. Organiza e determina os grupos taxonmicos estabelecidos as relações de parentescos prováveis desses grupos. Nem sempre o sistemata classifica, actualmente ele identifica mais do que classifica. 1. Classificar é determinar os grupos taxonómicos a que pertence ou determinado ser vivo cuja localização taxonómica era até então desconhecida pela Ciência do Homem. 2 Identificar é determinar o grupo ou grupos a que um certo ser vivo ja provavelmente classificado pertence. © ® CED – UCM 15 1.3.4.5 Fases da Evolução da Taxonomia Taxonomia como Ciência Aristoteles 384 a 322, antes a taxonomia ainda não era Ciência. No tempo de Aristoteles a taxonomia era considerada rudimentar porque a Tecnilogia não era ainda avançada com sistematização, apoiava-se nas outras Ciências. Depois do Aristoteles apareceu Leneu (1707-1778) a quem cabe o mérito de ter definido com precisão a hierarquia Zoológica, a nível do tempo de Lineu era mais desenvolvido do que no tempo de Aristoteles. Hierarquia Zoológica começou do inferior para o maior, depois desta fase, o Lineu apresentou quadros de classificação sub ponto de vista de sistema depois surgiu o método. Com o critério Metodista introduziu-se o concerto transformista e que os Cientistas que passaram eram fixistas e os animais e os seres vivos eram como eram e morrem como são. Com o tempo acredita-se na evolução em que os animais tais como são hoje não foram os de ontem. © ® CED – UCM 16 Podemos dividir a Taxonomia em dois periodo: 1º Periodo dos sistemas { - época de Aristoteles e seus seguidores {- época do Lineu 2º Periodo dos métodos {- época pré evolucionista onde os Cientistas não tinham percebido da evolução {-época evolucionista- é a época que perdera ate hoje a transformista. 1.3.5 Representação Filogenética Esta representação tem a forma de uma árvore, que é para representar a filogenia entre os diferentes ramos e há um grau de perantesco. Para que um quadro de classificação nos forneça a ideia de Filiação (Filogenia) esse quadro tem de ter aspectos de uma árvore. O estabelecimento das relações filogenéticas é a grande dificuldade que a sistemática sempre enfrentou porque alguns dados perderam-se e não só porque tudo quanto a Ciência pode dizer sobre os graus de parantesco entre os animais não passa de uma mera suposição porque faltam-nos provas refutáveis que só seria possivel se o homem tivesse assistido o nascimento ou desenvolvimento dessas caracteristicas. A filogenia procura-se com as fases do desenvolvimento embrionário ou embrioginico. Para classificar os animais não só nos baseamos no estado adulto mas também na forma do embrião que podemos ver que passa por diversas fases. O desenvolvimento do embrião é a recaptulação abreviada da filogenia. © ® CED – UCM 17 1ª Teoria: A autogenia é uma recaptulação abreviada de filogenia, esta teoria foi muito contestada porque não é 100% real e acabou sendo substituida por uma outra teoria que diz o embrião de um grupo superior durante o seu desenvolvimento passa por fases que se assemelha as fases do desevolvimento embrionário de grupos inferiors. Em outras palavras podemos dizer que as formas do desevolvimento embrionário de um grupo menos comparáveis as forma do desevolvimento enbrionório de forma menos envolvidos mas pertecentes a mesma serie filética = grau de parentesco. 1.3.6 Ciências Subcidiárias da zoologia sistematica Ciências subcidiárias são as Ciências com as as quais a zoologia sistematica teria se desenvolvido como é o caso de fisiologia e Palenteoologia. Os caracteres a categorias taxonómicos levam-nos a estas Ciências: 1. Categirias ou caracteres morfológicos - morfologia externa - estruturas especiais -morfologia interna -Embriologia Cariologia(estudos dos cromossomas e outras diferenças da citologia). 2. Caracteristicas Fisiológicas - Factores metabólicos - Diferenças Bioquimicas © ® CED – UCM 18 - Secreções dos corpos - Factores Genéticos de esterilidade 3. Caracteristicas Ecologicas - Habtate - alimento - Hospedeiro - variação sazonárias 4. caracteres etológicos (tem a ver com o uso e custume dos animais) - forma de construir o nicho - na cor dos animais para ficarem mais raentes no tempo de acasalamento Caracteres geográficos – são as formas de distribução biogeográfica dos animais. Caracteres Paleontológicos Caracteres de forma ja destinta dos fosséis, saber como eles foram Biometria – Matemática na biologia porque apartir de estatistica podemos determinar as espécies © ® CED – UCM 19 1.3.8 Categorias de grupos taxonómicas 1. Reino 10. Subordem 2. Filo 11. super familia 3. sub filo 12. Familia 4. Super classe 13. Sub familia 5. classe 14. tribo 6. Sub classe 15 Género 7. Coorte 16. Sub género 8. Super ordem 17. espécie 9. Ordem 18. Sub espécie Iremos falar de Reino, filo, classe, Ordem, familia, Género e espécie 1.3.9 Nomenclatura Noções básicas de Nomenclatura zoológia A palavra zoologia é uma palavra de origem Latina, composta por duaspalavras. Nomen = nome e Calare = chamar Nomenclatura = chamar pelo nome Para dar-se o nome adaptou-se uma única lingua que é o Latim escolhido para dar nomes cientificos. Foi o Latim porque é uma lingua morta e consequentemente não evolui, uma outra razão de secolher é por ela se considerar uma lingua mais ou menos conhecida por toda a gente culta, como também é por ela gozar de uma certa plasticidade e elasticidade ela é uma lingua rica em termos . © ® CED – UCM 20 Um outro motivo é que até ao SEC XVII todos os trabalhos Cientificos eram feitos e escritos em Latim e os homens cultos tinham que saber falar porque não entenderiam a mensagem. 1.3.9.1 Códicos Internacionais Os códicos devem ser seguidos e respeitados. Coube ao Lineu o grande mérito do estabelecimento da primeira regra da nomenclatura binómica ou binominal, nomenclatura com dois nomes. Antes do Lineu os nomescientificos atribuidos aos animais eram constituidos por 3, 4, 5, 6 nomes isto porque ao darem nome eles punham em causa as suas caracteristicas . Lineu definiu que o primeiro nome de um ser vivo deveria ser o género e depois o nome especifico, o nome do género começa com a letra maiscula e o Segundo com inicial minúscula Em 1758 Lineu publicou uma obra que foi conhecida pelo nome de SYSTEMA NATURAE e neaas obra ele estabeleceu as regras da nomenclatura. Depois de 1758 os zoológos reuniram-se em muitos congressos cerca de 17 congressos tendo o primeiro tido lugar em 1889 em Paris capital da França e o ultimo e 1972 em Mónaco numa cidade da França. Nestes congressos os zoológos estavam preocupados com estabelecimento de regras de dar nome e foi com base nestes congressos que foi estabelecida o código Internacional de nomenclatura zoológico (CINZ) que é um sistema de regras e recomendações adoptadas pelos congressos internacionais de zoologia .Uma das regras é tipo de grafia, o nome do animal aparece com diferente grafia do resto que é o corpo. 1.3.9.2 Critério de Publicação © ® CED – UCM 21 Segundo o código Iternacional de zoologia, um trabalho que apareça pela primeira vez, ele só pode ser considerado publicado se obedecer os seguintes critérios: Se for distribuido publicamente com o fim de satisfazer a utilização Cientifica permanente; E necessário que tal publicação possa ser obtida quando publicada pela primeira vez gratuitamente ou vendendo . Se considera publicado se for produzido numa edição que contenha copias que possam ser obtidas simultaneamente por um processo que permite obter numerosas copias idênticas para que outros cientistas possam ler e criticar. 1.3.9.3 Nomes utilizaveis Os devem obedecer as seguintes condições: E necessário que esses nomes sejam publicadas Segundo critério da publicação; Os nomes tem de ser escritos em Latim ou devem ser Latimizados; Devem obedecer asregras de nomenclatura binómicas. A data da publicação Primeiro colocamos o nome do animal, depois o nome do autor e o ano havendo uma virgula que separe o nome do autor e a data da publicação. Ex: Ascaris lumbricoides Linne, 1758. Nomes válidos Só são válidos os nomes identificados primeiro dai a prioridade. Só é válido o nome dado pela primeira vez . Terminações dos nomes Família – IDAE Subfamília- INAE © ® CED – UCM 22 Superfamília- OIDEA Tribu- INI Autores dos nomes cientificos E considerado autor a pessoa que publicou em primeiro lugar desde que satisfaça as condições estabelecidas Internacionalmente. O nome do autor não faz do nome taxonómico, não é obrigado a colocar lá, é facultativo. Se for necessário colocar, coloca-se depois do nome do animal e não põem-se vírgula nem ponto. Ex: Taenia diminuta Rudolphi. Mais tarde um outro cientita achou que o género não era aquele que o Rudolphi denominou mais sim do outro género. Ex: Hymenolepis diminuta (Rudolphi). Coloca-se o nome do autor que deu o nome pela primeira vez entre parentezes, o nome do primeiro autor fica na memória. UNIDADE 2: Filo Protozoa -B0025-02 PROTOZOÁRIOS- (gr. Protos +zoon = “primeiro animal”) Atualmente o termo não tem valor Taxonômico è apenas uma designação coletiva... São unicelulares eucariotos móveis. Têm papel importante: nas cadeias alimentares associações simbióticas, patogenias. 2.1 Introdução © ® CED – UCM 23 Nesta unidade iremos abordar o Filo Protozoa, que compreende protistas unicelulares e microscópicos, que podem ser de vida livre ou associados a outros seres vivos, com um enfoque sobre as características gerais, origem e evolução filogenética. 2.2 Objectivos Conhecer as características do filo Conhecer o seu modo de vida e de locomoção Conhecer a sua representação filogenética 2.3 Conteúdos 2.3.1 Filo Protozoa A palavra protozoa é do Grego Protos = Primeiro + zoon = animal, corresponde aos primeiros animais. Este Filo compreende geralmente protistas unicelulares semelhantes a animais de tamanho microscópico. Estruturalmente e funcionalmente a “unica célula de um protozoário é mais complexa que a célula de animal Metazoário e por este motivo estes organismos estão classificados no reino protista. Cada espécie vive em determinado habitate húmido, na água do mar ou no fundo do oceano; em água doce, salobra ou poluida, na terra; no solo ou matéria orgânica em decomposição. Muitos protozoários são de vida livre e de natação livre, enquanto outros são sésseis e alguns de ambas as categories, formam colónias. Ainda outras vivem sobre ou dentro de protistas, algumas plantas e de todos os tipos de animais inclusive do homem. Alguns protozoas são úteis na purificação de filtros de água e de esgotos em estações de tratamento, aiguns causam doenças como Ex: (desenteria amebiana, a malaria, a doença de chagas, a doença do sono, etc.) A classificacão dos protozoas é complexa, apresenta 4 subfilos e 8 classes ou superclasses. © ® CED – UCM 24 2.4 Caracteristicas Gerais 1. Pequenos geralmente unicelulares, alguns em colónias de poucos a muitos individuos semelhantes; simetria ausente, bilateral, radial ou esférica. 2. Forma de célula geralmente constante,oval, alongada, esférica, ou outra, variada em algumas espécies e mudando com o ambiente ou com a idade em muitos. 3. Núcleo distinto, único ou múltiplo, outras partes estruturais como organelas, sem orgãos ou tecidos 4. Locomação por flagelos,cílios, pseudópodes ou movimentos da própria célula. 5. Algumas espécies com envoltórios protectores ou tecas, muitas espécies produzem cistos ou esporos resistentes para sobreviver a condições desfavoreveis e para despersão. 6. Modo de vida: Livres, comensais, mutualisticas ou parasitos. 7. Nutrição variada: a) Holozóica – subsistindo de outros organismos (bactérias, fermentos, algas, varios protozoários, etc). b) Saprofítica – vivendo de substâncias dissolvidas nos seus arredores. c) Saprozóica – subsistindo de material animal morta. d) Holofitica ou autotrófica – produzindo alimento pela fotossintese como as plantas. Alguns protozoas combinam dois métodos. 8. reprodução assexual por divisão binária, divisão múltipla ou brotamento, alguns com reprodução sexual pela fusão gâmetas ou por conjungação (ciliata). © ® CED – UCM 25 2.5 Origem e evolução Filogenética A idade extrema do filo protozoa é provoda pelo encontro de restos duros de Radiolária e Foraminiferida em rochas pré-câmbricas. Alguns são ligados entre si por fios protoplasmáticos e em volvox a difereniação entre células vegetativas e reprodutivas. Estas condições são paralelas a formação de tecidos e a segregação de células somáticas e germinativas do reino animal. certos protozoários ordenemento de vida livre são ocasionalmente encontrados vivendo dentro de corpos de outros animais indicando assim como espécie estritamente parasitos,podem ter- se derivado de formas de vida livre. Alguns flagelados possuidoras de clorofila assemelham-se a algas verdes em estrutura e fisiologia e sugerem origem comum para plantas e animais. Os Mastigophora são provavelmente os mais primitivos, os Ciliata os mais avançados estruturalmente e os Sporozoa são provavelmente morfologicamente simplificados, mas também muito especializados, como um resultado do seu modo de vida estritamente parasitório. 2.6 - PROTOZOÁRIOS Os protozoários são eucariontes que ocorrem como células isoladas ou em colônias de células. Apresentam dimensões predominantemente microscópicas. Sua denominação deriva do grego protos e zoon, que significam, respectivamente, "primeiro" e "animal". Esse termo, consagrado até hoje, foi criado para agrupar organismos eucariotos unicelulares com características próprias dos animais, tais como a capacidade de deslocamento e heterotrofia. Porém, alguns organismos com características animais e vegetais como a Euglena, por exemplo, também eram considerados protozoários. Atualmente, o termo protozoário tem sido aplicado numa designação coletiva, sem valor taxonômico em referência a unicelulares © ® CED – UCM 26 eucariotos heterotróficos (na maioria), que obtém seus alimentos por ingestão ou absorção. Os organismos unicelulares eucariotos autótrofos por sua vez, são denominados coletivamente de algas, termo que também não tem valor taxonômico. Nos protozoários de formas coloniais, as células individuais podem ser ligadas por filamentos citoplasmáticos ou embebidas numa matriz comum. Tais células são semelhantes em estrutura e função, embora em algumas poucas formas, haja uma diferenciação de indivíduos em células vegetativas e reprodutivas. Em outros termos, os protozoários coloniais são apenas agregados de células independentes. Estimava-se em 45.000 o número de espécies de protozoários em 1990, mas os protozoologistas reclamam que diversas vezes, o número existe num estado de anonimato. Do total citado, cerca de 20.000 são espécies fósseis, 18.000 são de formas de vida livre e 7.000 parasitas. Os protistas em geral ocupam um importante papel nas cadeias alimentares das comunidades naturais, onde existe água livre. Os autótrofos (algas) são abundantes nas águas salgadas e doces, assim como em associações simbióticas com animais, de vários níveis de organização, e protozoários. Alguns grupos em particular formam uma parte importante na dieta de numerosos animais. Há protozoários saprófitas e também que ingerem bactérias, fazendo uso de substâncias e organismos envolvidos na decomposição final das cadeias alimentares, e assim, fazendo recircular a matéria orgânica. Naturalmente, existem alguns protozoários que podem provocar doenças no homem. Os principais grupos de protozoários são diferenciados em grupos baseados no modo de locomoção do organismo. As amebas se movem por expansões do seu citoplasma. Os membros do grupo Ciliophora se movimentam por meio de finos apêndices, ou cílios, que impulsionam a célula através de ondulações sincrônicas, como os braços de um nadador. Os flagelados têm apêndices filiformes, ou flagelos, geralmente localizados numa das extremidades do corpo celular, que movem as células em meio líquido. Os esporozoários se locomovem por deslizamento, já que não possuem organelas de locomoção externas. Os protozoários encontram-se no reino Protista (organismos unicelulares eucariotos, © ® CED – UCM 27 coloniais ou não). Os principais filos são: Sarcodina - Protozoários que se locomovem através de projeções celulares denominadas pseudópodos Mastigophora - Protozoários que se locomovem através de flagelos. Ciliophora - Protozoários que se locomovem utilizando cílios Sporozoa - Protozoários que não possuem estrutura locomotora. 2.7 Sarcodina 2.7.1 Subfilo Sarcomastigophora a) Classe Sarcodina As amebas são as principais representantes dos sarcodíneos e seu nome deriva da palavra grega amoibe, que significa "modificação", já que suas formas estão em constante modificação. Exemplo típico é fornecido pela Amoeba proteus, cuja célula chega a atingir 0,5 mm de diâmetro. Como já foi dito, a locomoção das amebas se dá pela emissão de pseudópodos ("falsos pés") que são também empregados na captura de alimentos. As amebas alimentam-se por ingestão de pequenos protozoários e algas, e também de protoplasma morto. Ao perceberem a presença de alimento, elas deslocam-se em direção a ele, englobando-o com os pseudópodos. Esse processo de ingestão de alimento é denominado fagocitose. O alimento é incorporado pela célula, juntamente com um pouco de água, ficando no interior de um vacúolo alimentar (fagossomo). Este recebe enzimas digestivas armazenadas em organelas denominadas lisossomos, passando a ser chamado de vacúolo digestivo, onde o alimento será digerido. Devido às correntes citoplasmáticas, o vacúolo digestivo é deslocado no interior da célula, distribuindo o alimento digerido. Os restos não aproveitáveis © ® CED – UCM 28 da digestão são armazenados no vacúolo, que passa a ser chamado vacúolo residual, até serem eliminados da célula através da clasmocitose ou "defecação celular" (é a eliminação da escória). 11 As células dos protozoários de água doce são hipertônicas em relação ao meio externo. Nesse caso ocorre entrada de água na célula por osmose. Como a diferença entre a concentração do suco celular e da água doce é suficiente para saturar a célula e rompê-la, as amebas e outros protozoários de água doce desenvolveram organelas citoplasmáticas denominadas vacúolos pulsáteis ou contráteis que, de tempos em tempos, eliminam o excesso de água que penetra na célula. Nos protozoários de água salgada geralmente não há vacúolos pulsáteis, pois a concentração do meio externo é semelhante à do citoplasma das células. O tipo de reprodução mais comum entre os sarcodíneos é a divisão binária. Nesse tipo de reprodução assexuada, a célula divide-se ao meio, dando origem a duas células-filhas com a mesma informação genética da célula-mãe. Sarcodina em grego significa (Sarcote = Carnoso) isto porque a amiba é constituida por uma massa carnosa do protoplasma, gelatinosa, clara, incolor, flexivel de forma irregular e passa por frequentes mudanças de forma. A Ameba parece ser a de vida mais simples do reino protista, uma célula independente com núcleo e citoplasmas, mas com poucas organelas permanentes. Apesar de sua aparente simplicidade, ela pode mover-se, capturar, digerir e assimilar alimento complexo, eliminar resíduos não digeridos, respirar, produzir secrecões e excreções, responder a mudunças (estimulos) de vários tipos e reproduzir-se. A Ameba apesar de ser constituida por uma única célula, realiza todas as actividades fisiológicas e vitais sem ter muitas partes estruturalmente diferenciadas para o faze-lo. © ® CED – UCM 29 2.7.2 Diversidade de sarcodíneos Os representantes mais comuns de sarcodíneos pertencem a dois grupos principais de organismos: o das amebas e dos foraminíferos. O grupo das amebas inclui espécies de vida livre, existem algumas que possuem uma carapaça revestindo externamente a célula: estas são denominadas tecamebas. As tecamebas ocorrem em água doce e em solos úmidos e suas carapaças podem ser secretadas pela própria célula ou formadas por pequenas partículas que se aglutinam ao redor de suas células. Entre as espécies que podem ocorrer no corpo do homem, algumas são parasitas, outras, no entanto, não o são. É o caso da Entamoeba gengivalis, que ocorre na gengiva, e o da Entamoeba coli, que ocorre no intestino. Os foraminíferos são sarcodíneos principalmente marinhos,que possuem carapaça secretada ou aglutinada, formada por várias câmaras. A carapaça pode ser formada de carbonato de cálcio secretado pelo organismo ou por grãos de areia que se aglutinam ao redor da célula. A forma da carapaça varia muito de espécie para espécie, sendo que muitas lembram pequenos caracóis. Os foraminíferos são muito importantes nas pesquisas sobre prospecção de petróleo, pois constituem um grupo com muitos representantes fósseis, bons indicadores da presença de combustível fóssil. A figura 3 mostra alguns representantes dos sarcodíneos. 2.7.3 Locomoção A Ameba move-se formando e estendendo projeções temporaries digitiformes ou pseudópodos (gr. Pseudos = falso + podos =pé )em qualquer lugar do seu corpo. A este movimento chama-se por movimento Ameboide, ocorre em muitos protozoa e também nos amebócitos de esponjas e os globules broncos do sangue dos vertebrados. © ® CED – UCM 30 E provável que o movimento ameboide não seja só de um tipo, mas que seja diferente nos vários organismos que o utilizam, na mesma porporção em que os pseudópodos variam. Mast afirma que os movimentos da ameba são o resultado de mudanças no protoplasma colloidal, de “ sol “ fluido à condição de “ Gel” mais sollida e vice-versa. Trabalhos recentes sugerem que as condoções de sol e gel são devidas ao relaxamento e a contração deuproteinas de cadeias longas. Com isso o movimento ameboide é mais parecido com a contraçào muacular. 2.7.4 Aspectos Importantes de Locomoção 1. Fixição ao substrato, possivelmente poe uma secreção; 2. transformação do plasmagel em plasmassol na extremidade poeterior e o processo oposto na extremidade anterior do protozoário; 3. Um aumento na força elástica do plasmagel à medida que ela passa para atrás. Construção da membrana plasmática e do Gel pode ser parte da locomoção. A fixição faz-se melhor em superficies ásperas mas depende da natureza do liquido que circunda o protozoário e de suas condições fisiológicas. 2.7.5 Alimentação A Ameba come outros protozoários, algas, rotiferas e protoplasma morto, preferindo pequenos flagelos e ciliados vivos. Ela é atraida por movimentos da presa pretendida ou por substâncias que dela se difundem, evitam materiais não desejados ou indigeriveis, como por exemplo organismos que mostram intense actividade. O alimento pode ser tomado em qualquer parte da superficie do corpo cellular. A ameba estende pseudópodos que circundam o alimento o qual, com alguma água, é incluido no endoplasma como um vacúolo digestivo. A água é englobada quando se trata de um organismo activo e não de um organismo quieto. © ® CED – UCM 31 Os vacúolos são deslocados por movimento de correnteza do endoplasma e assim poem-se em contacto com várias parte deste.O vacúolo recentemente formado tem reacção ácida ( vermelho neutro), provavelmente devido a uma secreção que mata rapidamente a presa. Mais tarde a reação torna-se alcalina e a acção de enzimas secretadas pelo endoplasma é evidente ocorrendo assim a observação dos produtos da digestão pelo protoplasma circundante. Os materiais absorvidos servem para crescimento, reprodução, como também fornecem energia para a locomoção. Os vacúolos diminuem de tamanho a medida que a digestão progride e resíduos não digeridos são eliminados em qualquer ponto da superficie cellular. 2.7.6. Respiração e Excreção A água na qual a Ameba vive contém oxigénio dissolvido. Este oxigénio difunde-se através da membrana cellular. O metabolismo resultante na produção de produtos de excrecão tais como dioxido de carbono e ureia que são eliminados para o bem estar do organismo, e esta eliminação ocorre através da membrana cellular a este processo chama-se excreção. O vacúolo contractile serve em paret para a excreção, mas a sua principal função é regular o conteúdo de água no corpo cellular. 2.7.7. Comportamento As respostas da ameba aos estimulos ou mudançasque ocorrem ao seu ambiente imterno ou externo constituem o seu comportamento. A fome é um estimulo interno a qual a ameba responde procurando o alimento, já o contacto com o alimento é um estimulo externo ao qual a ameba responde emitando pseudópodos para capturar o alimento, a resposta ao toque ou contacto é denominado por tigmotaxia e ele é variado. Uma ameba flutuante com pseudópodos espalhados responde positivamente ao contacto com um objecto sólido fixando-se a ele, mais entretanto uma amiba rastejante ao contacto com uma agulha ela responde negativamente afastando se. © ® CED – UCM 32 A Ameba tem uma certa reação em relação a temperatura e a resposta a uma certa temperatura é mostrada através da variação da locomoção e da alimentação que diminuem a medida que a água se aproxima ao congelamento. Em relação as soluções Salinas ou outros produtos Quimicos, ela reage negativamente mas as soluções produzidas pelos alimentos ela reage positivamente. 2.7.8. Reprodução Os sarcodíneos apresentam reprodução assexuada, por divisão binária. Esta reprodução é muito simples. Uma Ameba cresce até atingir determinado tamanho, quando se divide ao meio, originando duas amebas-filhas. A superficie da célula vai sofrendo uma constricção mediana enquanto que seu núcleo se divide por mitose. Assim que a divisão do núcleo se processa, ocorre o estrangulamento do citoplasma, resultando dois individuos. O processo de divisão em amebas depende da temperatura e á 25ºc dura aproximadamente 30 min. 2.7.9. Outros sarcodinas No génoro amoeba existem muitas espécies que diferem da Ameba proteus em tamanho, forma dos pseudópodos e outros aspectos. Esses e membros de outros género de protozoários amebóides habitam em aguas doce, salobras e salgada. Ainda outros produzem uma carapaça ou teca para encerrar o corpo cellular (ex; Arcella ) que secreta uma teca espessa temos o caso da Diffugia que constroi uma taca de grãos de areia ou outras particulas estranhas cimentadas entre si. a) A ordem Amoerida inclui algumas amebas comensais ou parasitos espécies do género Entamoeba habitam o intestino de baratas e Cupins e as do género Entamoeba vivem principalmente no trato digestivo de vertebrados terrestres. © ® CED – UCM 33 Seis tipos de Amebas podem ocorrer no homem: Entamoeba gingivalis vive na boca; E. coli vive intestino; E. histilytica esta é patogénica e pode produzir a moléstica conhecida como disenteria amebiana. b) A ordem Foraminirera tem habitado nos mares à vários seculos e as suas carapaças têm-se acumulado como depósitos de fundo que se tornaram estratos rochosos. c) A ordem Heliozoa, são esféricos, o corpo cellular pode ser nú ou envolvido por uma matriz gelatinosa ou por uma carapaça perfurada. d) A ordem Radiolária, assemekham-se de certa forma aos helizoários, mas o citoplasma é dividido em porções externa e interna por uma capsula central e o esqueleto é de Silica ou de sulfato de estrôncio. e) A ordem Mycetozoa (Myxomycetes dos Botânicos) vivem em Madeira ou outros vegetais em decomposição, em lugares húmidos na terra. 2.8 Mastigophora ou Flagelados Os protozoários flagelados são divididos em dois grupos: os fitoflagelados, que geralmente contém clorofila e são fotossintéticos e que, normalmente são estudados juntamente com as algas, e os zooflagelados que não possuem clorofila e realizam sua nutrição de modo heterotrófico. Todos os componentes da classe apresentam um ou mais flagelos. Os flagelados são também chamados de Mastigóforos (mastix = flagelo; phoros = portar, ter) e têm estrutura interna semelhante a dos flagelos das células dos demais eucariontes. Eles correspondem a centríolos modificados e alongados, e diferem dos flagelos dos procariontes, que são formados só por proteínas. © ® CED – UCM 34 A reprodução dos flagelados é, na maioria dos casos assexuada por divisão binária, longitudinal.Os flagelados podem ter vida livre, alguns locomovem-se livremente na água, utilizando-se dos flagelos, enquanto outros vivem fixos ao substrato por um pedúnculo, empregando o flagelo apenas na captura de alimento. Alguns flagelados possuem um "colarinho" ao redor da base do flagelo e são, por isso, denominados coanoflagelados. Existem coanoflagelados coloniais que formam colônias fixas ao substrato por um pedúnculo e os que formam colônias livres, imersas em matriz gelatinosa. 2.8.1 Objectivos Conhecer a estrutura dos flagelados Descrever o processo de alimentação dos flagelados Conhecer o processo a sua reprodução Conhecer alguns representamtes Sumàrio Mastigophora (Flagelados) São caracterizados por apresentar um ou mais flagelos longos e delicados em alguns ou em todos os estágios do ciclo vital. Em Grego Mastix = Chicote + phoros = portador Os flagelos servem para a locomoção e captura de alimento e podem ser receptores sensitivos. O corpo cellular é usualmente de forma definida oval, longa ou esférica, coberto por uma pericula firme e com armadura em certos grupos de flagelados. Muitas espécies contêm plastídeos com pigmento coloridos e alguns com clorofila podem sintezar alimento com o auxilio da luz solar e são frequentemente classificados como plantas. Muitos flagelos são de vida livre e silitários, outros são sésseis e alguns formam colónias de poucos até milhares de individous abundam em água doce e salgada onde com as diatomâceas © ® CED – UCM 35 fornecem grande parte do suprimento de alimento para os animais aquáticos diminutos, diversas espécies habitam o solo e muitos outros são parasitos do homem e de todos os tipos de animais e alguns causam molestias de grande importância. Reproduzem-se usualmente por divisão longitudinal outras por divisão múltipla ainda há repeodução sexual em pelo menos dois grupos. Os flagelados de vida livre podem encistar para evitar condições desfavoráveis. Alguns sarcodinas possuem flagelos e as vezes alguns Mastigophora tem estágios ameboides, assim estas duas classes são bem proximamente relacionadas e por isso colocadas no subfilo sarcomastigophora. a) Estrutura O representante comum desta classe é a Euglena, um flagelado comum, solitário, de vida livre, que contem clorofila e pode ser cultivada facilmente no laboratório. Ela é de forma constante com uma extremidade anterior arredondada que habitualmente se desloca dirigida para frente; possui a extremidade posterior ou oposta é pontiaguda. A forma do corpo é mantida por uma membrana de revistimento fina e flexivel, a pilícula marcada por estriações ou espassamentos paralelos espirais. Internamente há uma camada fina de ectoplasma claro, ao redor da massa principal de endoplasma granular e imóvel.. Contem na extremidade anterior um citóstoma em forma de funil que conduz a uma citofaringe curta e tubular.Possui um longo flagelo que se estende para fora através do citóstoma, ele consiste de um filamento circundado por uma bainha delicada e surge um grânulo basal (1 ou 2), o blefaroplasto, dentro do citoplasma anterior. Atrás da citofaringe há um reservatório esférico permanente, e nas proximidades um vacúolo, no qual vários vacúolos contrátes diminutos esvaziam. © ® CED – UCM 36 O liquido coletado no citoplasma pelos vacúolos passa para o reservatório e sai pela citofaringe. Proximo ao reservatório há um estigma vermelho sensivel a luz. O núcleo Redondo está proximo ao centro da célula. A Euglema é de cor verde devido aos Cloroplastos (cromatforos), contendo clorofila. Contem ainda na sua estrutura outras inclusões celulares os corpos de paramilos os quais consistem de um carbohidrato próximo do amido. b) Movimentos O flagelo bate para trás e para frente para arrastar a Euglena através da água, com uma rotação em espiral, seguindo ela um caminho reto. A Euglena pode também rastejar por movimentos espirais do corpo, as vezes realiza “movimentos Euslenóides” vemiformes, por expanções e contrações locais. A Euglenareage positivamente á luz, nadando na direcção de uma fonte de intensidade favorável. c) Nutrição Alguns flagelados de vida livrecapturam pequenos organismos, os quais são tomados dentro da citofaringe e digeridos e vacúolos digestivos no citoplasma, mas tal nutrição holozóica é rara ou ausente na Euglena. A Euglana utiliza a nutrição holozóica pela qual alimentos são sintetizados dentro do corpo por fotossintese através da acção da clorofila na presença da luz. A Euglena subsiste também por nutrição saprofitica absorvendo materiais dissolvidos na água onde ela vive. d) Reprodução Em culturas vivas a Euglena reproduz-se frequentemente por fissão binária longedutinal, onde o núcleo divide-se em dois por mitose então as organelas anteriores (flagelo, bleferoplasto, citofaringe,reservatório e estigma) são © ® CED – UCM 37 duplicadas e o organismo fende-se em dois longetudinalmente. A Euglena também possui estágios inativos, quando se torna imóvel e incista-se. A Euglena gracilis em água quente pode incistar-se temporariamente como uma medida de proteção sem passar por nenhuma mudança. A Euglena também pode perder o flagelo, encistar e depois dividir-se por divisão longitudinal. O encistamento é estimulado por falta de alimento ou pela presença de clorofila. 2.8.2 Representantes dos Mastigophora Trichomonas, Giardia, Leishmania e Trypanosoma, por serem muito comuns. 1-Trichomonas vaginalis é parasita do sistema genital feminino e masculino, produzindo infecção denominada tricomoníase. Sua transmissão ocorre através do contato sexual ou, incomumente, da utilização de sanitários sem condições higiênicas. 2- Leishmania brasiliensis é um flagelado parasita que provoca ulceração das mucosas, doença popularmente conhecida como úlcera-de-bauru ou leishmaniose. A moléstia determina ulcerações progressivas cutâneas que, por vezes, alastram-se para as mucosas da boca, nariz e faringe. A transmissão ao homem é feita pela picada do inseto Phlebotomus intermedius, conhecido como "mosquito-palha" ou "birigüi". Há tratamento para essa afecção e a profilaxia, tal como na malária, consiste essencialmente em combater o mosquito. 3-Giardia lamblia (ou G. intestinalis) parasita o intestino e pode causar disenteria, denominada giardíase. A transmissão se dá pela ingestão de alimentos ou água contaminados. Instala-se no jejuno-íleo e, freqüentemente, pode se instalar na vesícula biliar, tornando o tratamento bem mais difícil. Os cuidados com saneamento básico constituem os principais recursos na prevenção contra a giardíase. © ® CED – UCM 38 2.8.3. Outros Mastigophora Muitos membros da subclasse phytomastigophora, à qual o género Euglena pertence são de vida livre, coloridos por cromatóforos e de nútrição holofitica. Espécies de ordem Dinoflagelata são principalmente marinhas e geralmente possuem dois flagelos, uma armadura de substâncias semelhante à celulose, com duas ou mais placas. a) A ordem volvocida inclui vários flagelados de água doce (paleodorina, pleudorina, volvox etc) que formam colónias flutuantes. O Volvox globator produz macrogâmeta (células sexuais feninas) e microgâmeta (células sexuais masculinas), as células somáticas podem sintetizar alimento e cooperarar na natação mas não podem reproduzir-se e eventualmente morrem como faz o corpo do animal superior. Toda a família trypanosomatidae é parasita, o phytomonas vive em células de látex de Asclepias e é transportado de uma planta para outra por um percevejo (oncopeltos), Crithidia e Herpetomonas são parasitos Do intestino de insectos e espalham-se por cistos ou goticulas fecais. O género Trypanosoma pertecem flagelados delicados, foliciceos, que habitam o sangue de vertebrados, não formam cistos e sãotransportadosde um hospedeiro para o outro por invertebrados sugadores de sangue.O Trypanosoma evansi causa a “surra” em animais doméstocos do oriente. O Trypanosoma brucei, T. congolense e T. vivax ocorrem em artilopes e outros mamiferos de caça da Africa e são transportadospor moscas tsé-tsé. O T. gambiense e T. rhodesiense são os agents causadores de dois tipos da doença do sono humana, a primeira resulta numa morte lenta, enquanto que a Segunda mata em poucas semanas, ambos são transportados por mosca tsé-tsé, T. gambiense directamente de homem para homem, T. rhodesiense por viade um terceiro hospedeiro, o antilope. b) A ordem Hypermastigida compreende espécies commuitos flagelos e vivem no intestino da barata (Cryptocercus) e é exemplo de mutualismo, digerem a Madeira da qual o seu hospedeiro © ® CED – UCM 39 se alimenta para estes e para si mesma.Eliminando estes do intestino do seu hospedeiro, o hospedeiro morrerá em 10 ou mais dias mesmo comendo Madeira. 2.9 Sporozoa 2.9.0 Introdução São protozoários parasitas caracterizados pela ausência de estruturas empregadas na locomoção nas formas adultas. Obtém alimento por absorção direta dos nutrientes dos organismos que parasitam. Muitas espécies têm ciclos vitais complicados, com algumas fases se desenvolvendo num hospedeiro e outras em hospedeiros diferentes. Pode ocorrer uma fase reprodutiva sexuada durante o ciclo vital. A reprodução assexuada ocorre por divisão múltipla, ou esquizogonia. Para lembrar, a divisão múltipla é aquela onde a célula inicial sofre várias divisões mitóticas sem que o citoplasma se divida. Quando as divisões nucleares cessam, uma membrana plasmática circunda cada núcleo juntamente com parte do protoplasma da célula inicial. Formam-se assim, várias células-filhas com um só núcleo de pequeno tamanho que são, então, liberadas. A esporogonia é um tipo de reprodução, característica dos esporozoários, tendo sido responsável pelo nome do grupo. Na esporogonia formam-se várias células que lembram esporos, por isso denominadas esporozoítos. Esse tipo de reprodução ocorre logo após a formação do zigoto, durante o ciclo reprodutivo dos esporozoários. O zigoto geralmente sofre um encistamento e, invariavelmente, uma divisão meiótica, originando quatro esporozoítos com metade do número cromossômico do zigoto. Por mitoses sucessivas, essas células multiplicam-se originando muitos outros esporozoítos, que são finalmente liberados do cisto.Nesta unidade iremos abordar os Sporozoa que são parasitas de invertebrados ,entre eles o próprio homem. A sua estrutura é muito simples não apresentando estruturas locomotoras. Iremos nos referir a , classe Telosporea, subclasse Coccidea, ciclo vital dos Coccideos, subclasse Gregarina e a subclasse Haemosporina. © ® CED – UCM 40 2.9.1 Objectivos Conhecer a característiucas da classe telosporea Conhecer o ciclo de vida dos Coccideos Descrever o ciclo vital do Plasmodium vivax 2.9.2 Sumàrio Os sporozoa (gr.sora = semente + zoon – animal ) são todos parasitos. Possuem um corpo celular simples e arredondado ou alongado com um núcleo e sem organelas locomotoras (excepto nos mocroganetas dos coccidios e da malária) ou vacúolo contrátil. Alguns movem-se poir modificações na forma do corpo. O alimento é absorvido directamente do hospedeiro (nutrição saprozóica) e a respiração e excreção são por difusão simples. A maioria dos esporozoários multiplicam-se rapidamente por divisão asexual múltipla ou equizogamia, onde a célula torna-se multinucleada por mitoses repetidas e então o citoplasma divide-se.Os merozoítos resultants continuam a disseminar o esporozoário através dos tecidos do hospedeiro. Depois de uma fase de maturação os merozoítos produzem macro e microgametas por um processo de gamogania.Estes reúnem-se em pares de tipos opostos para formar zigotos. Os últimos, em muitas espécies produzem esporozoitos ou esporogamia e neste estágio os organismos são espalhados de um individuo hospedeiro para outro. 5.3.2 Ciclo Vital Tipico Dos Coccideos © ® CED – UCM 41 Os Sporozoas são possivelmente os animais parasitos de larga ocorrência, alguns vivem dentro das células do hospedeiro e outros nos liquidos ou cavidades do corpo. Podem habitar o trato digestivo, músculos, sangue, rins ou outros orgãos. Os esporozoários podem causar moléstias como por Ex: a malaria humana, a coccidiose em aves e coelhos e a pebrina dos bichos-da- seda. a) Classe Telosporea Nesta classe encontramos os gregarinas, coccidia, Haemosporina a.1) Subclasse Gregarina São parasites extra ou intracelulares. O corpo é geralmente dividido em um protomerito anterior de um deutomerito posterior. Um exemplo comum é Monocystis a qual vive nas vesiculas seminais das minhocas. a.2) Subclasse Coccidia Estes parasites vivem em células epiteliais de muitos vertebrados, alguns miriápodos e alguns outros invertebrados. Ocorrem principalmente no revistimento do intestino, mas também nas ductas biliares, rins, testiculos,vasos sanguineos e celoma. Os ciclos vitais compreendem altarnância de esquizogamia, gametogamia e esporogamia com mudança de hospedeiro em algumas espécies. Espécies de importância económica ocorrem em galinhas, mamiferos domésticos. O taxoplasma é o género de maior importância na subordem Eimerina Os organismos vivem nas células de tecidos de muitos aves e mamiferos e atacam uma série de tecidos humanos resultando a taxoplasmose. © ® CED – UCM 42 a.3) Sub-ordem Haemosporina São parasites de globules sanguineos e tecidos de vertebrados, não formam esporos resistentes mas são transferidos por artrópodos sugadores do sangue, como hospedeiros intermediário. O exemplo mais familiar é plasmodium, o que causa a malaria. O Plasmodium vivax penetra no corpo humano através da picada de um mosquito do género Anopheles. Assim que pica um individuo, o mosquito introduz nele, através da tromba, a secreção salivar contendo uma substância anticoagulante, para impedir que, durante a sucção, o sangue coagule. Juntamente com a secreção salivar, entra no individuo picado o plasmodium, que cai na corrente sanguinea e é levado para o figado. As formas do plasmodium que penetram pela picada são chamadas esporozóitos, no figado reproduzem-se assexualmente transformando-se em trofozóitos, os quais abandonam este orgão e invadem os globules vermelhos do sangue. No interior dos globules vermelhos, ocorre nova reprodução assexuada, e os globules vermelhos estouram, liberando novas formas,chamadas merozoitos, que podem invalidar outros globulos.Em alguns globulos, o plasmodium sofre certas transformações que levam a formação de gametócitos. Quando um mosquito picar o individuo doente, sugará os globulos contendo gametócitos, os quais na parede do estômago do inseto, sofrerão diferenciação em gametas (masculinas e femeninas) que posteriormente se fundirão. O zigoto resultante desta reprodução sexuada passa por uma série de transformação, até que finalmente são produzidos esporozoitos, que penetram na glândula salivar do mosquito e poderão infestar outros individuos. Devemos notar que a reprodução do plasmodium é assexuada no homem e sexuada no mosquito e necessita de ambos os hospedeiros para ocorrer. © ® CED – UCM 43 a.3) Outros Sporozoa O subfilo cnidospora é composto por esporozo’arios parasitos de peixes (Myxosporidia) ou de peixes e artrópodos (Microsporida) 2.10. ciliata 2.10.0 Introdução Os ciliados caracterizam-se por apresentar cílios recobrindo toda a célula ou parte dela, possuem regiões específicas de entrada de alimentos ( citóstoma ) e saída deresíduos ( citopígeo ou citoprocto ) eles apresentam dois nucleos celulares , macro e micronúcleo. Nesta unidade iremos falar da estrutura, locomoção, alimentação e digestão, respiração e excreção,comportamento reprodução e outros representantes. 2.10.1 Objectivos Conhecer a estrutura dos Ciliados Conhecr o processo de locomoção destes Descrever a o processo de alimentação e digestão dos Ciliados Conhecer os diferentes tipos de reprodução e suas características Conhecer outros Ciliados Sumàrio Os ciliates (em Latim cilium = cilios) possuem cilios durante toda a vida, os quais servem para locomoção e captura de alimento. © ® CED – UCM 44 Embaixo da pelicula externa existe um sistema completo de grânulos basais e de fibrilas, universalmente presente para o funcionamento dos cilios da superficie. Cada espécie possui forma constante e caracteristica e a maioria delas tem um macronúcleo grande ou mais, relacionado com as funções vegetais ou de rotina e um ou mais micronúcleo pequenos importantes na reprodução. Os ciliados são os protozoários mais especializados por terem várias organelas para realizar processos vitais particulares. Isto resulta em divisão de trabalho entre as partes do organismo. No total os ciliados são os protozoários mais carecidos com os animais livre, alguns são comensais ou parasitos em outros animais, alguns são sésseis. Eles são muito usados em estudos experimentais devido ao seu tamanho relativamente grande e à facilidade com que podem ser criado. O paramecium é um ciliado comum em água doce que contenha alguma vegetação em decomposição. a) Estrutura A discrição seguinte relaciona-se ao Paramecium caudatum. O corpo celular é longo e arredondado na extremidade que se move para frente ou anterior. A superficie externa é coberta por uma membrana elástica distinta, a película com cílios finos, dispostos em séries longitudinais e de comprimento uniforme, salvo um tufo caudal de cílios mais longos. Internamente á película consiste de uma camada externa fina e clara de ectoplasma denso, ao redor da massa maior de endoplasma mais granular e fluido. O ectoplasma contém muitos tricocistos fosiformes, que se alteram com as bases do cilios e podem ser descarregados como logos fios, para servir talvés na fixação ou defesa. Da extremidade anterior um sulco oral raso © ® CED – UCM 45 estende-se diagonalmente para trás, até cerca da metade da superficie oral ou inferior e contém o citostoma (boca celular) na sua extremidade posterior. O citostoma abre-se em uma citofarinze curta e tubular, terminando em endoplasma. Na citofarinze os cílios são fundidos para formar duas faixas densas longitudinais (o penículo). Em um lado longo atrás da citofarize, esta o citoprocto (ânos celulares), o qual pode ser visto, apenas quando a partículas são descarregados através dele. No endoplasma há vários vacúolos disestivos de vários tamanhos, que contem material em processo de digestão e na direcção de cada extremidade do corpo há um vacúlos contrátil, grande e claro. O miclonúcleo pequeno e arredondado é parcialmente circundado pelo maclonúcleo maior. b) Locomoção Os cílios batem para trás, para deslocar o paramecium para frente. Quando nadando para frente o paramecium encontra um estimulo Quimico destavorável ele executa uma reação de repulsa, o batimento ciliar inverte-se o animal move-se para trás numa curta distância, e os cílios do sulco oral trazem amostras de água e quando esta não conter mais estímolos indesejadas o animal move-se novamente para frente. A reação é semelhante ao encontrar um objecto sólido: inverte, gira, vai para frente ate encontrar um caminho livre. c) Alimentação e Digestão O Paramecium alimenta-se de bacterias, pequenos protozoários, algas e fermentos. O batimento constante dos cílios no Sulco oral, inpulciona uma corrente contendo alimentos na direcção do citoestoma. O alimento é reunido na extremidade posterior da citofarinze em um vacúolo aquoso. © ® CED – UCM 46 O vacúolo atinge um determinado tamanho, constringe-se e começa a circular no endoplasma como um vacúolo digestivo, um outro começa a se formar no seu lugar. Os conteúdes dos vacúolos são acidos inicialimente e depois tornam-se alcalinos, como na amiba o alimento é digerido pela acção das enzimas secretadas pelo endoplasma. Este processo continua ate que o material digerido seja absolvido pelo protoplasma circundante e/ou armazenado ou usado para actividades vitais de crescimento. d) Respiração e excreção O oxigénio dissolvido na água ciecundante difunde-se através da película e dai por todo o organismo. O dióxido de carbono e restos orgânicos resultantes do metabolismo são provavelmente excretados por difusão na direcção oposta. O dióxido de carbono produzido pelos protozoários na respiração serve para as algas, com a sua clorofila sintetizarem materiais orgânicos e produzem oxigénio necessário ao paramecium. Os vacúolos contrátil regulam o conteúdo da água do corpo e podem servir na excreção de restos nitrogenados como ureia e amónia. Quando cada vacúolo atinge um certo tamanho, ele contrai-se e descarrega para o exterior provavelmente através de um poro.O rítimo de descarga do vacúolo varia com a temperatura e é mais rápido no animal inactivo do que no que este nadando, e é mais rápido em água com escasso suprimento de sais dissolvido do que com concentração mais fortes. A película funciona como uma membrana semipermeável. e) Comportamento As respostas do Paramecium aos vários estímulos são verificados pelo estado das suas reaç~oes e do agrupamento ou dispersão do individuo em uma cultura. A intensidade da reação pode definir de acordo com a intensidade e tipo de estímulo. © ® CED – UCM 47 Experimento indicam que a extremidade anterior do animal é mais sensível que as outras partes. O Paramecium procura uma temperatura favoravel de 24 a 28ºc. O Paramecium responde negativamente a maior parte das substâncias Químicas. f) .Reprodução O paramecium reproduz-se por divisão e também por vários tipos de reorganização nuclear, conjugação e outras formas. g) Divisão binária Na divisão binária o micronúcleo divide-se por mitoses em dois micronúcleos que se movem para extremidades opostas da célula e o macronúcleo divide-se transversalmente por amitose, uma Segunda faringe forma-se dois vacúolos contracteis, aparece então um sulco transversal que divide o citoplasma. Os dois Paramecium resultantes são de tamanho igual, cada um contendo um conjunto de organelos celulares.Crescem ate tamanho completo antes que outra divisão ocorra. Um único Paramecium da origem assim a 2; 4; 8; 16, …2n individuo. Todos aqueles que resultam da divisão, reprodução uniparental de um único individuo são conhecidos como um clone. O rítimo de multiplicação depende de condições externas e de alimento, idade de cultura e densidade da população, também de factores internas de hereditariedade e fisiologia. h) Conjugação © ® CED – UCM 48 Conjugação ou seja união parcial transitória de dois individuos na qual se trocam mutuamente núcleos, de modo que depois de realizada a separação, os núcleos dos exconjugantes possuam uma nova guarnição cromossómica combinada. A conjugação encontra-se apenas nos ciliados. Dois animais na maior parte das vezes com a mesma forma, encontram-se um a outro, pela região oral, e ai se forma uma ponte citoplasmática, uma característica própria dos ciliados é a presença de dois núcleos, o macronúcleo ou núcleo vegetativo e o micronúcleo ou núcleo germinativo responsável pela conjugação. Durante a conjugação realiza-se: Dissolução do macronúcleo; Meise do macronúcleo --- 4 células haploids --- 3 morrem e uma divide-se formando duas celulas haploids (uma fixa e outra migrante), troca de micronúcleo --- forma-se célula diploide(2n) --- sofre mitose e origina-se um novo micronúcleo e um novo macronúcleo. Os parceiros de conjugação são hermafroditas, e fornecem nucleos gaméticos de duasespécies que se comportam diferentemente. Os Paramecium só se conjugam quando pertecem a diferentes tipos de emparelhamento, isto diz respeito as qualidades bioquímicas dos cílios. A conjugação difrre da união sexual pois a progénese (filho) não é produto directo da fusão, depois da conjugação cada individuo continua, divisão assexual. A conjugação é um processo que possibilita transferência hereditária pois os dois exconjugantes são simetricamente modificados pela troca de materiais nuclear (cromossomos). Em algumas espécies de Paramecium, verifica-se em determinadas condições do meio, autogamia-autofecundação. © ® CED – UCM 49 Outros tipos de reorganização nuclear são hemixia, na qual apenas o macronúcleo se divide e citogamia, semelhante a conjugação mas sem troca mutual de pronúcleos. 2.10.2 Outros Paramecium As espécies de natação livre são comumente de forma elipsoidal a esférica, enquanto formas rastejadoras são frequentmente achatados. Em alguns tipos os cílios são reduzidos em núcleos em núcleos e agrupados para formar membranelas ou cirros, como em Uronychia, com os quais os animais se movem. Alguns ciliados de hábito solitário(vorticeila, stentor) e colonial (zoothamnium) estão presos por pedúnculos ou outros processos. A classe CILIATA é dividida em 4 subclasses conhecidas com base da estrutura ciliar e distribuições dos cílios no corpo. a.1) Subclasse Holotrichia, como Paramecium, são uniformemente ciliados e não têm membranelas adorais, incistam-se comumente. Esta é a maior subclasse. As espécies são diversas em formas e vivem em vários tipos de água ou são parasitas. O Balantidium coli é um cílíado parasito, comum no intestino dos porcos que ocorre raramente no homem. A infestação humana é provocada provavelmente por citos levados a boca pelas mão e com alimentos , invadem de algumas vezes a parede intestinal e produz úlceras. Este è o ùnico ciliado patogênico ao homem. a.2) Subclasse Peritrichia distingue-se por uma região oral disciforme conspicuamente ciliada , com poucos ou sem cilios em outros lugares. Possui na extremidade oposta da celula uma estrutura para fixação temporària ou permanente a objectos na água. Algumas espécies são coloniais e outras secretam uma carapaça ou lórica, dentro da qual o organismo pode retrair-se.Ex: o género vortícella comum em água doce. © ® CED – UCM 50 a.3) Subclasse suctória: Os adultos desta subclasse são protozoários sésseis que tem “tentáculos” protoplasmático delicados, porém não tem nem cílios nem citóstoma. a.3) Subclasse Spirotrichia: Caracteriza-se pela presença de cílios altamente desenvolvidos em redor da boca. Contém além de muitas espécies de vida livre, algumas de estrutura peculiar que habitam partes do trato digestivo de mamiferos herbivoros. Estes animais digerem amidos, gorduras e proteinas do alimento do hospedeiro, são provavelmente apenas comensais, sem beneficio ou prejuizo para seus hospedeiros. os ciliodos tem utilidade considerável para a sociedade do homem no processamento de esgotos, onde funcionam na classificação da água por floculação. Também removem particulas e baterias dos efluentes melhorando assim sua qualidade. UNIDADE 3: Intodução aos Metazoários-B0025-07 7.1 Introdução Nesta unidade iremos falar dos Metazoários, concretamente falaremos das teorias de origem da evolução dos Metazoários, aspectos evolutivos dos Metazoa, embriologia e formação do celoma, origem da condição celomada, por forma a permitirmos ums melhor compreensão. 7.2 Objectivos Conhecer as teorias da evolução dos Metazoa © ® CED – UCM 51 Conhecer os aspectos evolutivos e adaptativos dos Metazoa Conhecer a caracteristica da simetria bilateral, cefalização e segmentação Conhecer a embriologia e a formação do celoma Conhecer a teoria da origem e condição celomada 7.3 conteúdos 7.3.1 INTRODUÇÃO AOS METAZOÁRIOS 7.3.1.2 Origem e Evolução dos Metazoários Metazoários são pelo homem chamados de animais multicelulares . A origem e evolução dos metazoários tem sido um campo amplamente especulado dentro da zoologia desde o final do século passado. Enúmeras teorias foram propostas por dezenas de autores e é inúmero a diversidade de ideias e pontos de vista divergentes as diferentes interpretações acerca dos factos (anatómico, fósseis). Contribui para isso o facto de que se trata de uma questão abordada por várias disciplinas (paleontologia, zoologia, anatomia e embiologia comparada, sistemática, evolução, ecologia, Biologia molecular entre outros). De ponto de vista paleontológico, entre 570 a 550 milhões de anos no começo câmbriano, são encontrados registos de praticamente todos os filos animais mais representativos, o tal facto deu o nome “Explosão câmbriana”, foram encontrados fósseis de animais marinhos, artrópodes, moluscos, equinodermes e representantes de muitos outros filos. Apesar de existir pouca dúvida de que os animais evoluiram dos protozoários há ainda muita discusão sobre qual grupo de protozoários foi ancestral do primeiro Metazoário, seu habitate, se seriam os metazoários mono ou polifiléticos e como se aderem as mudanças de uni para multialaridade. © ® CED – UCM 52 7.3.1.3 Teoria de Origem e evolução dos metazoários Todas as teorias expostas são úteis e intelectualmente estimuladoras, mas entretanto são especulativas, pois não existe evidência fóssel necessária para a construção da origem dos metazoários que ocorreu a mais de um bilião de anos. O reino Metazoa pode ser monofilético, ou seja ter origem a partir de um único ancestral, ou ser e ou polifilético. 7.3.1.3.1 Teoria Sincial / Teoria da celularização Hadzi (1953, 1963),Hanson (1958, 1963, 1977) surgerem que animais multicelulares teriam se originado a partir de um grupo de protistas ciliados, com simetria bilateral e que teriam assumindo um estilo de vida bemtónico (vivendo no fundo de água) , rastejando com a sua cavidade oral, voltada para o substrato , e mais tarde teria ocorrido uma celularização (ou compartimentação) dos núcleos da superficie, isto é esta nova camada epidírmica envolveria uma massa interna (endoderme) resultando um organismo semelhante a um platelminto acelo (sem celoma). Esta teoria postula uma origem difilética para metazoários. Os poriteros teriam sua origem em um grupo de protistas e todos os outros metazoários teriam-se originado de platelmintos acelos (Marques 1997). A teoria sincial é suportada devido a similiaridade existente entre ciliados e acelos tais como : pequeno tamanho , semelhança na localização da boa Semelhança no hábito alimentar , bilateralidade, presença de muitos cilios em uma mesma celula , etc. © ® CED – UCM 53 Contudo existem argumentos que se opoém a esta teoria , a maioria deles referem-se a questoéns relacionados ao desenvolvimento e as diferenças nos níveis de complexidade nos adultos , tais argumentos são expostos a baixo: - Na ontogenia destes dois grupos nada parecido com o processo de celularização acontece (Barnes-1990-1995) - Os acelos como todos platelmintos passam por um processo de desenvolvimento embrionários complexo e nada assim ocorre com os ciliados (Brusca e Brusca 1990) - A teoria sincial não explica a presença de espermatozoide flagelados nos metazoários Bbarnes 1990, Hickman 1984) - Em outra versão a teoria sincial hipotetiza um flagelado com uma depressão em uma extremidade como ocorre no Cryptomonadida seus varios núcleos fossem separados em celulas , celularização e uma epiderme e uma gastroderme(ao redor da Depressão) fossem então formados , o resultado seria similar a uma gástrula ( kozloff, 1990). 7.3.1.3.2 Teoria da simbiose Esta teoria sugere a formação de um organismo apartir de protista de diferentes tipos que se uniriam em forma simbiotica de forma
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