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BEATRIZ CONSTANTINO SANTOS VIANA – CIÊNCIAS BIOLÓGICAS TUTORIA DE ZOOLOGIA III RÉPTEIS 1. Quais foram as três principais irradiações de amniotas da Era Mesozóica e de que linhagem descendem as aves e os mamíferos? Como é possível distinguir os crânios característicos dessas diferentes irradiações? As três principais irradiações foram os anapsídios, ou diapsídios e os sinapsídios. Os primeiros têm crânios sem abertura temporal, os diápsidos têm duas aberturas e os sinápsidos apresentam uma abertura só. 2. Que modificações no padrão geral dos ovos permitiram que os répteis colocassem seus ovos na terra? Por que este ovo é frequente mente chamado de ovo "amniótico"? O que são "amniotas"? Os primeiros ovos amnióticos tiveram o diferencial de ter casca, que permitiu a oviposição na terra sem risco de ressecamento, ainda contendo o mesmo ciclo de vida do embrião dentro do líquido contido no ovo. Esse líquido é um fluido, contido por uma membrana chamada amnion, por isso é chamado de ovo amniótico. Os amniotas então são os indivíduos parte do grupo que é capaz de produzir um ovo com casca. 3. Por que os répteis são considerados um grupo parafilético, em vez de monofilético? Como os cladistas revisaram o conteúdo deste grupo, de forma a torná-lo monofilético? Porque a classe Reptilia exclui as aves, que descendem do ancestral comum mais recente dos répteirs, consequentemente, é um grupo parafilético, pois não incluem todos os descendentes de seu ancestral em comum. Para poder tornar um grupo monofilético eles consideraram apenas os arcossauros, juntamente com seu grupo irmão lepidossauros, que compreende o grupo monofilético que denominam Reptilia. 4. Descreva as maneiras pelas quais os répteis são mais adequados funcionalmente ou estruturalmente para a vida terrestre do que os anfíbios. Uma das principais diferenças é que os repteis têm uma pele resistente, seca e altamente queratinizada, que fornece proteção contra o dessecamento e agressões, diferente dos anfíbios que têm a pele mais delgada. Eles também têm o ovo com casca, que permite a oviposição no ambiente terrestre, os pulmões são mais desenvolvidos que os dos anfíbios, os répteis também possuem um eficiente sistema circulatório e com uma pressão sanguínea mais alta que a dos anfíbios. Além de diversas outras diferenças que permitem a presença na terra melhor do que os anfíbios, que ainda dependem da presença da água. 5. Quais as principais características da pele dos répteis e como você a distinguiria da pele dos anfíbios? A pele possui uma derme mais espessa e bem desenvolvida, que possui cromatóforos, células com pigmentos coloridos que dão aos lagartos e serpentes sua tonalidade características. As escamas são formadas por queratinas, que podem ser permanentes como no caso dos jacarés, ou podem ser trocadas como no caso das serpentes. A pele dos anfíbios é bem mais delgada, visto que eles realizam a respiração cutânea, mais sensível a mudanças de temperatura. 6. Descreva as principais características estruturais das tartarugas, que as distinguiriam de qualquer outra ordem reptiliana. A presença da carapaça é muito característica, visto que nenhum outro grupo tem. O casco é composto de duas camadas: uma camada externa rígida de queratina e uma camada interna óssea. A camada óssea é uma fusão de costelas, vértebras e diversos elementos de ossificação dérmica. 7. Como a temperatura no ninho poderia afetar o desenvolvimento do ovo nas tartarugas? E nos crocodilianos? Sim, afeta o desenvolvimento da determinação do sexo dos filhotes. As baixas temperaturas produzem machos e as temperaturas mais altas produzem fêmeas nas tartarugas. 8. O que significa um crânio "cinético" e quais as vantagens que ele confere? Como as serpentes são capazes de ingerir presas tão grandes? É um tipo de crânio que são modificados da condição diápsida ancestral modificado pela perda de ossos dérmicos ventrais e posteriores à abertura temporal inferior. A presença de articulação na dorsal além de uma articulação normal de um crânio permite a maior mobilidade do crânio, maior força na mordida pois aumenta a efetividade da musculatura da mandíbula. 9. De que maneira os órgãos especiais das serpentes são semelhantes aos dos lagartos, e de que forma eles evoluíram para estratégias alimentares especializadas? Os lagartos têm a visão mais aprimorada e uma alimentação mais focada em caçar a presa usando a língua, enquanto as cobras caçam utilizando os órgãos sensoriais, já que não tem uma visão muito boa, e se alimentam adaptando o seu crânio para o tamanho da presa. 10. Como as cobras e os crocodilianos respiram quando têm comida em suas bocas? A abertura da traqueia é projetada para a frente entre os dois ramos da mandíbula, permitindo a respiração enquanto o lento processo de engolir a presa acontece. 11. Qual é a função do órgão de Jacobson das serpentes? É um par de reentrâncias localizadas no teto da boca, esses órgãos são ricamente nervados, são revestidos por um epitélio olfativo. As serpentes utilizam para captar o odor do ambiente utilizando a língua, que contém esse órgão. 12. Qual a função da fosseta loreal? A fosseta loreal possuem uma enorme quantidade de terminações nervosas originadas do quinto nervo craniano. São sensíveis ao calor emitidos por aves e mamíferos. São utilizados para localizar presas e realizar o bote com maior precisão. 13. Qual a diferença na estrutura ou na localização das presas de uma cascavel, uma naja e uma cobra-cipó africana? As cascavéis possuem presas tubulares bastante desenvolvidas situadas na região anterior da boca. As najas têm presas pequenas e permanentemente eretas. As cobras cipó africanas possuem as presas situadas posteriormente no osso maxilar e normalmente utilizam a peçonha para paralisar as vitimas agitadas. 14. A maioria das serpentes são ovíparas, mas algumas são ovovivíparas ou vivíparas. O que significam estes termos e o que é preciso saber para poder atribuir uma dessas formas de reprodução a uma serpente qualquer? As serpentes ovíparas colocam ovos com forma elíptica e com casca entre troncos apodrecidos, sob rochas ou em tocas no solo. Algumas são ovovivíparos, que dão à luz a filhotes bem formados. Algumas poucas serpentes são vivíparas, que formam uma espécie de placenta primitiva que gera o filhote a partir de uma troca de substâncias entre a corrente sanguínea do embrião e da mãe. 15. Descreva como uma serpente se move por ondulação lateral. Por que esta forma de locomoção não é eficiente numa superfície instável (como a areia) ou em uma superfície sem irregularidades? Que formas de locomoção funcionariam para uma serpente nestas condições? O movimento de ondulação lateral segue um caminho em forma de "S", e a serpente é propelida por forças laterais exercidas contra as irregularidades da superfície. O movimento em concertina permite que uma serpente se movimente em uma passagem estreita, como quando escala uma árvore utilizando sulcos irregulares da casca. A serpente estende-se para a frente enquanto forma voltas em "S" contra as laterais do sulco. Para mover-se em uma linha reta como quando se aproxima de uma presa, muitas serpentes robustas empregam o movimento retilínear. O deslocamento por alças laterais é o quarto tipo de movimento, que permite que as víboras dos desertos se movam com velocidade surpreendente sobre superfícies móveis e arenosas com o mínimo de contato. A cascavel movimenta se projetando seu corpo para a frente em curvas, fazendo um ângulo de cerca de 60° com a direção de seu movimento. 16. Por que o tuatara (Sphenodon) é especialmente interessante para os biólogos? Aonde você teria que ir para ver um em seu hábitat natural? É o único sobrevivente da linhagem dosesfenofontídeos, que sofreram uma irradiação durante o início da Era Mesozóica. São encontradas apenas na Nova Zelândia, especificamente em duas ilhas. 17. De que linhagem diápsida descendem os crocodilianos? Quais os outros grandes grupos fósseis e atuais de vertebrados pertencem a esta mesma linhagem? Em que aspectos estruturais e comportamentais os crocodilianos são mais complexos que os outros répteis atuais? São da linhagem dos arcossauros, que deu origem aos dinossauros e às aves atuais. Tem um comportamento social mais complexo entre os repteis. Podem emitir vocalizações, seja para indicar a estação reprodutiva, seja para alertar a mãe que os ovos já eclodiram. BEATRIZ CONSTANTINO SANTOS VIANA – CIÊNCIAS BIOLÓGICAS TUTORIA DE ZOOLOGIA III AVES 1. Explique o significado da descoberta do Archaeopteryx. Por que este fóssil prova fora de qualquer dúvida que estas aves compartilham um ancestral com alguns grupos de répteis? Essa espécie de fóssil mudou a perspectiva dos pesquisadores, pois encontraram muitas características de répteis, porém também encontraram inserções de penas muito característica de aves, assim, mudando o conceito de ancestralidade para as aves, que a partir desse momento foram vistas como “répteis glorificados”. 2. As adaptações especiais das aves contribuem todas para duas características fundamentais para o voo: mais força e menos peso. Explique como cada uma das adaptações contribui para uma ou ambas destas duas características fundamentais: penas, esqueleto, distribuição muscular, sistema digestivo, sistema circulatório, sistema excretor e sistema reprodutor. Penas: são bem leves, porém tem muita resistência e elasticidade. Seu eixo oco confere sua leveza, o que permite o voo dos pássaros. Esqueleto: é o principal requisito estrutural para o voo das aves, os ossos pneumáticos são resistentes, porém leves, delicados e entremeados com cavidades aéreas. Sistema muscular: são músculos maciços para suprir a necessidade de voo, tendo músculos mais desenvolvidos no peitoral, pois é o responsável por garantir o movimento das asas. Sistema digestivo: são animais que consomem muita comida, porém tem um metabolismo que compensa, então eles consomem muito alimento e processam de forma rápida, tem um sistema digestivo altamente eficiente para poder compensar o excesso de comida. Sistema circulatório: tem maior circulação nas artérias braquiais e peitorais da asa, para aumentar a circulação sanguínea e oxigenação do músculo, tem batimento cardíaco rápido. Sistema excretor: são animais que não acumulam uma grande quantidade de excreta, então estão constantemente liberando, de forma que não acumulam peso em relação a isso. Sistema reprodutor: os testículos só aumentam durante a época de reprodução, se tornando minúsculos para não ocupar muito peso durante o resto do ano. 3. Como as aves marinhas liberam o excesso de sal? As aves marinhas possuem glândulas de sal, que excretam soluções altamente concentradas de cloreto de sódio, até duas vezes mais concentrada que a água do mar. A solução salina sai das narinas internas ou externas, dando as gaivotas, petréis e outras aves marinhas um aspecto de nariz sempre escorrendo. 4. De que maneira os ouvidos e os olhos das aves são especializados para as necessidades do voo? As aves têm o sentido da visão muito aguçado e o da audição igualmente bom para poder ajudar no voo. Tem a composição do ouvido parecida com a dos mamíferos, porém não escutam frequências muito altas, no entanto, conseguem diferenciar frequências de forma muito mais eficiente que os mamíferos. Os olhos das aves são maiores para a proporção do corpo, são ricos em cones e bastonetes, contém o pécten que permite a nutrição e oxigenação dos olhos. Permite a melhor visão durante o voo. 5. Explique como a asa das aves é projetada para proporcionar ascensão? Quais características do desenho ajudam a evitar o estol em voos de velocidades baixas? A asa é aerodinâmica em corte transversal com uma discreta superfície côncava inferior e com penas pequenas, encaixadas firmemente onde o bordo de ataque entra em contato com o ar. A ascensão é produzida pela pressão positiva contra a asa. 6. Descreva as quatro formas básicas de asas das aves. Como se correlacionam a forma da asa com o tamanho da ave e a natureza do voo (se ativo ou planado)? As asas podem ser elípticas, que são aves que precisam manobrar em habitats florestados, são aves menores ou de médio porte, como rolas, pica-paus e gralhas, têm voo ativo para poder sobreviver melhor no ambiente florestal. Podem ser asas de altas velocidades, para aves que migram ou que passam muito tempo voando em alimentação, então são asas para voo ativo, se conservando quando a ave é transportada pelo ar. As asas planadoras e asas de sustentação são maiores em proporção ao tamanho da ave, pois são especificas para aves que planam, então são mais arqueadas, longas e estreitas do que as asas para voos ativos. 7. Quais são as vantagens da migração sazonal para as aves? As aves migram para locais cujos dias são mais longos, para poder caçar mais insetos e mais peixes para alimentação. Também para evitar predação de aves de rapina. As aves também migram para aumentar o espaço disponível para procriação e reduz o comportamento territorial. Existem diversas outras vantagens inclusive fisiológicas. 8. Descreva os diferentes recursos de navegação que as aves podem utilizar nas migrações de longas distâncias. As aves navegam principalmente guiadas pela visão, reconhecendo marcos topográficos e rotas familiares para o bando. Possuem um bom senso de direção, podendo utilizar caminhos como rios e outras grandes extensões de água. Elas também têm orientação por bússola solar, utilizando um relógio interno para poder saber como navegar, podendo usar também as estrelas ou o campo magnético da Terra. 9. Quais são algumas das vantagens da agregação social entre as aves? Oferece proteção mútua contra inimigos, maior facilidade de encontrar parceiros, menor oportunidade de uma ave desviar-se durante a migração, e as massas aglomeradas oferecem proteção a temperaturas noturnas baixas durante a migração. 10. Mais que 90% de todas as espécies de aves são monogâmicas. Explique por que a monogamia é muito mais comum entre as aves do que entre os mamíferos. As aves fêmeas não são equipadas com um suplemento alimentar para os jovens, precisando de um macho cujo investimento parental com seus filhotes seja adequado e elevado, evitando que o macho se acasale com outra fêmea. A monogamia é também reforçada pela necessidade do macho de assegurar e defender um território antes que ele possa atrair uma companheira. 11. Descreva brevemente um exemplo de poliginia entre as aves. Um exemplo é quando o macho faz uma exibição no seu território para conquistar as fêmeas, estabelecendo dominância no território. As fêmeas escolhem o macho dominante para poder se acasalar, pelo status social. 12. Defina os termos precoce e altricial e como eles se relacionam com as aves. Os filhotes precoces são cobertos de pluma desde a eclosão dos ovos e podem correr ou nadar. Os filhotes altriciais nascem sem penas e desamparados. O investimento parental que não ocorreu nos ovos dos altriciais, ocorre depois visto que eles têm que alimentar o filhote até atingir idade o suficiente para se alimentar sozinhos. 13. Forneça alguns exemplos de como as atividades humanas têm afetado as populações de aves. Com ações ativamente contra as aves, como a caça esportiva, utilização de penas para fabricação de roupa. E com ações contra a natureza que afetam as aves. Isso afeta a cadeia ecológica, já levou diversas espécies a extinção e cada dia.
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