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01. Defina três autoapomorfias de Urochordata e Cephalochordata e duas sinapomorfias destes dois grupos compartilhadas com Vertebrata. Urochordata Cephalohordata Autapo morfias 1. Corpo coberto por uma túnica composta de um polissacarídeo semelhante a celulose (tunicina) 2. Sistema circulatório simples, com fluxo bidirecional 3. Perda secundária do celoma 1. Mancha ocelar/ocelos 2. Complexo oral, que envolve órgãos relacionados à alimentação (órgão da roda, véu e tentáculo velar) 3. Ceco hepático Sinapo morfias 1. Notocorda dorsal (em alguma fase da vida) 2. Endóstilo faríngeo endodérmico 02. Como é definido um animal Cordado? A característica principal deste filo é que durante a fase embrionária todos apresentam tubo nervoso dorsal, notocorda, cauda pós-anal. Em algum estágio do desenvolvimento, apresentem fendas faríngeas. Além disso, são animais triblásticos, enterocelomados, metamerizados, deuterostômios, com simetria lateral e apresentam sistema digestório completo. 03. Quais são as bases para a inclusão de Cephalochordata como grupo irmão de um clado entre Urochordata + Chordata? A sustentação de Cephalochordata como grupo irmão dos Olfactores, que é formado por Urochordata e Vertebrata, se dá por dados moleculares que demonstram que o segundo grupo tem maior proximidade evolutiva entre si. As similaridades anatômicas entre Urochordata e Vertebrata são poucas, como algumas células migratórias do primeiro grupo semelhante às células migratórias da crista neural em vertebrados. A real proximidade, que possibilita a formação dos Olfactores está nos genes Hox e na homologia entre os placoides ectodérmicos de Vertebrata e Urochordata que também sustenta Olfactores. Por último, essa relação que coloca os tunicados e os craniados como grupo-irmão, reforça que os caracteres compartilhados por Chephalochordata e craniados, como blocos de musculares dispostos em segmentos, poderiam ser ancestral a todo grupo Chordata. 04. O que são Ascídeas? A que Filo pertencem e como se relacionam com os vertebrados? Um dos representantes mais conhecidos do subfilo Urochordata, filo Cordata, são as Ascídias, cordados marinhos que podem viver isolados ou formando colônias. Uma das formas isoladas muito encontrada nas praias brasileiras lembra, no adulto, um pedaço de piche de aproximadamente 8 cm de altura, preso por uma de suas extremidades ao substrato (rochas, cascos de navios etc.) Os ovos fertilizados geram larvas, de pequeno tamanho. A larva, mostrada acima, parece muito com a larva de sapo (girino) o que sugere forte parentesco com os vertebrados. A larva das ascídias é livre natante e os adultos são fixos. Na larva dos tunicados, a notocorda restringe-se à cauda. A classe Ascidiacea está dentro do subfilo Tunicata, e esse por sua vez, é grupo irmão de Vertebrata, com quem forma o grupo dos Olfactores. As ascídias são hermafroditas. A fecundação é externa. Os gametas são levados pela água através do sifão exalante. 05. Quais os dois grupos de Urochordata, o que os define e como eles se relacionam entre si? Na verdade, Urochordata é dividido em 3 grupos: 1. Ascidiacea • São geralmente divididos em 2 ordens. Normalmente são sésseis, bentônicos, coloniais, que apresentam uma túnica individual ou composta, com um sifão exalante. • Ficam aderidos ao substrato consolidados ou fixados em fundos arenosos ou lodosospor filamentos ou pedúnculos. • Apresentam coloração que varia de acordo com pigmento da túnica (vermelho, azul, roxo, amarelo). 2. Thaliacea • São animais plantônicos, livre natantes. Ocupam oceanos abertos tropicais e sub-tropicais. Túnica de tecido conjuntivo gelantinoso, geralmente transparente. Se assemelham com Ascídea, mas seus sifões inalantes exalantes se abrem de lado oposto do corpo (água entra pelo sifão oral, é impulsionada por musculatura para região posterior e é eliminada no átrio pelo sifão atrial, gerando uma locomoção por jatopropulsão) • Apresentam órgãos luminescentes na faringe • Algumas ordens: Pyrosomida, Doliolida e Salpida 3. Appendicularia • É também chamado de Larvacea (referente a manutenção no corpo adulto de uma cauda muscular com notocorda) • Formas neotênicas - retém cauda longa com notocorda e corpo girinóide na fase adulta • São geralmente solitárias • Muco gelatinoso (mucopolissacarídeo) reveste corpo - casa (reposição frequente) -> proteção e alimentação, tem orifício de escape por onde animal pode sair e entra • Sifão exalante substituído por fendas branquiais ventrais • Tronco contém os principais órgãos Tubo digestivo em U e ânus abre diretamente para fora do corpo (sem cavidade atrial) • Produz complexa corrente de água pelo batimento da cauda trazendo alimento para boca Água que sai fornece força locomotora Fecundação externa - larva girinóide - adultos larviformes Os Appendicularia são monofilético e grupo-irmão dos demais Tunicata. Ascidiacea são parafilético em relação a Thaliacea, que é um grupo monofilético e grupo irmão de algumas das ordens de Ascidiacea, o que demonstra que as relações filogenéticas desses animais não estão bem resolvidas. 06. O que é endóstilo, qual sua função e quais grupos eles ocorrem? Endóstilo é um sulco ciliado, longitudinal, situado na parede ventral da faringe, com glândulas que produzem muco, que serve para agregar partículas alimentares. É encontrado nos urocordados e nos cefalocordados e nas larvas das lampreias. Ajuda no transporte de comida para o esôfago. Vale ressaltar que a glândula tireoide dos vertebrados é homóloga ao endóstilo, e nesse grupo de metazoários é responsável por captar iodo e secretar os hormônios T3 e T4, que além de controlar o metabolismo, tem fundamental papel no desenvolvimento pós-embrionário e metamorfose, como em peixes e anfíbio 07. Desenhe um cladograma envolvendo feiticeiras, lampreias e gnathostomata e discuta a atual polêmica cyclostomata/vertebrata ou craniata/vertebrata. As relações filogenéticas entre os Agnatha e Gnathostomata, podem ser entendidas com base em dois caracteres (presença de crânio e vertebras). Com isso, tem se a teoria Craniata, na qual os três grupos coroa do cladograma da foto estariam incluídos em Craniata, pois todos apresentam um crânio, seja ósseo ou cartilaginoso. Ainda nessa teoria, forma-se o clado Vertebrata, que inclui Gnathostomata e os Petromyzontiformes, onde o carácter principal é a presença de vertebras formando uma coluna dorsal. Desse modo, Mixiniformes é grupo irmão de Vertebrata. Entretanto, a teoria Cyclostomata tem ganhado forte sustentação, especialmente molecular, mas também por morfologia. As relações filogenéticas, nessa teoria, das lampreias, são muito mais próximas das feiticeiras do que com os Gnathostomados, como era anteriormente apresentado pela teoria Craniata. Agora, Petromyzontiformes e Mixiniformes formam um grupo denominado Cyclostomata. Caso essa relação for verdadeira, a relação craniata x vertebrata não faz sentido, já que as lampreias apresentam vertebras, mas estão dentro de Cyclostomata. Dessa forma, pode-se interpretar que as vertebras seriam o carácter basal, mas perdido nas feiticeiras. Os dados que sustentam Cyclostomata como um grupo monofilético são filogenias moleculares. Além disso, alguns estudos têm demonstrado a existência de elementos vertebrais em Myxiniformes. Outrossim, há trabalhos que sugerem a existência de homologias entre estruturas morfológicas dos peixes-bruxas e lampreias, como cartilagens e músculos da boca. Assim, considerando cyclostomata monofilético, as separações antigas vertebrata x craniata caem por terra, e Vertebrata = Craniata. 08. Defina as principais diferenças entre lampreias e peixes bruxas; As lampreias apresentam dentes córneos raspadores no funil bucal e na língua, o que permite perfurarem a pele de outros animais e se alimentarem sugando o sangue e outros tecidos moles. Os peixes-bruxa apresentam uma boca mordedora e eversível e alimentam-se de invertebrados, peixes doentes ou mortos que se encontram no fundo do mar. A fecundação é externa.As Lampreias apresentam desenvolvimento indireto com uma fase larval (amocete). Já os Peixes-bruxas apresentam desenvolvimento direto. Outra diferença são os olhos e órgão pineal desenvolvidos nos Petromyzontiformes e muito degenerado nos Myxiniformes, sem cristalino e recorberto por pele espessa. Por fim, o número de aberturas branquiais externas é de 1 a 14 nos peixes bruxas e nas lampreias são sete pares. 09. Descreva o comportamento alimentar de feiticeiras e lampreias. Como elas se diferenciam nesse aspecto? As lampreias, quando em estágio larval, conhecido como amocete, apresentam alimentação por filtração, que por certo,é muito semelhante ao modo com que os Cephalochordata se alimentam. Já na fase adulta, os Petromyzontiformes possuem uma boca circular com fímbrias acessórias e muitos dentes córneos que ao se fixar na presa, geralmente peixes ósseos, funciona como uma ventosa e gera uma vedação em relação ao meio externo que permite a sucção dos fluidos corporais, geralmente sangue. Além disso, a língua denteada tem função de “raspar” o tecido do animal hospedeiro permitindo a abertura de uma passagem para a sucção do sangue. Já as feiticeiras são animais que habitam grandes profundidades, e não sendo caçadoras ativas, esses animais se alimentam da matéria orgânica morta que chega ao assoalho oceânico, como a carcaça de um peixe, por exemplo. Além disso, podem predar alguns invertebrados como poliquetos, artrópodes de corpo mole e moluscos. As bocas desses animais apresentam duas séries de dentes queratinizados dispostas cada uma lateralmente, e são protráteis. Além disso, entre as duas fileiras há um único dente palatino, também queratinizado, que auxilia na fixação do animal no alimento. Ao se lançar sobre a presa, os músculos da língua, protrai a língua com as fileiras de dentes, e assim as feiticeiras raspam e arrancam os pedaços de tecido. Para gerar mais força e conseguir dilacerar uma presa maior, esses animais chegam a dar um nó, sobre o próprio corpo, que ao ir se aproximando da cabeça, permite a retirada de grandes pedaços do alimento. 10. Explique a teoria a formação das mandíbulas e comente sobre a importância do desenvolvimento das mandíbulas na evolução dos vertebrados? Pag 56 e 57 Pough et al 2008 Alfred Sherwood Romer (1967) propôs que "talvez o maior de todos os avanços na história dos Vertebrata tenha sido o desenvolvimento de maxilas e a conseqüente revolução no modo de vida dos peixes primitivos". Maxilas permitem uma variedade de novos comportamentos alimentares, incluindo a capacidade de agarrar firmemente objetos e, juntamente com os dentes, possibilitam ao animal cortar o alimento em pedaços suficientemente pequenos para que possam ser deglutidos ou, ainda, de moer alimentos duros. Novos recursos alimentares tornaram-se disponíveis quando os vertebrados evoluíram as maxilas: a herbivaria agora é possível, e muitos gnatostomados tornaram-se maiores do que os vertebrados agnatos contemporâneos. Maxilas móveis que agarram também permitem a manipulação de objetos: maxilas são usadas para escavar galerias, para transportar seixos e vegetação para a construção de ninhos e para agarrar parceiros durante a corte e juvenis durante o cuidado parental. As maxilas dos gnatostomados parecem ser homologas com os arcos branquiais e constituídos do mesmo material embriológico (crista neural). Nenhum vertebrado vivente tem um par de arcos branquiais em uma posição tão rostral como as maxilas. Entretanto, todos os vertebrados têm a mesma estrutura nesta posição que parece representar a modificação de um par de arcos branquiais rostrais; maxilas nos gnatostomados, cartilagens velar (= suporte do véu) nas lampreias e feiticeiras. Deste modo tem sido proposto que o ancestral comum dos vertebrados atuais tinham um par de arcos branquiais não modificados nesta posição. 11. Porque dizemos que o esqueleto cartilaginoso dos Chondricthyes é derivado? Dentro de Chondrichthyes, uma sinapomorfia é o esqueleto cartilaginoso. Diferentemente dos “Agnatha” que apresentavam um esqueleto cartilaginoso, sem colágeno, rudimentar, os “peixes cartilaginosos” possuem todo o esqueleto constituído por cartilagem e com colágeno. Isso provavelmente permitiu a irradiação dessa linhagem uma vez que pela primeira vez surge na história dos metazoários um esqueleto rígido, mas flexível e leve, principalmente pelos hábitos predatórios desses animais. Por isso, podemos afirmar que o esqueleto desses animais é derivado. Por fim, em certas regiões do endoesqueleto dos Chondrichthyes ocorre a ossificação pericondral, o que otimiza ainda mais a rigidez dessa estrutura, e indica que a ossificação que foi um importante salto evolutivo nos Osteichthyes e demais tetrápodes, é uma característica basal. 12. Podemos considerar esta (questão 07) característica como uma autapomorfia do grupo? Por quê? Levando em consideração a filogenia mais atual (teoria Cyclostomata e a característica em questão sendo as “vertebras”), ela é uma sinapomorfia de vertebrata, que foi perdida em Mixiniformes. Porém, como as filogenias dependem da interpretação de onde olhamos, para Gnathostomata e Petromyzontiformes, vertebras podem ser interpretadas como uma simplesiomorfia, e a ausência delas nas feiticeiras poderia ser interpretada como uma autapomorfia desse grupo. 13. Qual a função dos espiráculos e em quais grupos eles ocorrem? Espiráculo é a denominação de um orifício respiratório que certos animais marinhos possuem, responsável pelo contato do ar ou da água com seu sistema respiratório interno. No caso dos mamíferos marinhos, o espiráculo conduz o ar que respiram até os pulmões. Nos Batoidea, os espiráculos são bem desenvolvidos nos animais que apresentam hábitos bentônicos, e isso possibilita que eles respirem enquanto forrageiam, pois suas vendas branquiais estão ventralmente posicionadas. Contudo, os espiráculos também estão presentes, mas reduzidos, nos Selachinomorpha. 14. O que são os claspers, e qual sua função? Como eles se encontram nos Holocephali? O clásper é o órgão de cópula masculino par presente nas nadadeiras pélvicas dos Chondrichthyes. Durante a cópula somente um dos clásperes é inserido na cloaca da fêmea e fixo a ela por meio de um conjunto de farpas, ganchos e espinhos próximos a extremidade do clásper, permitindo assim, a fecundação cruzada interna. Nos Holocephai, além dos clásperes próximos às nadadeiras pélvicas envolvidos diretamente na fecundação interna, algumas espécies de quimeras, também nos machos, podem apresentar um clásper cefálico, cujo papel ainda é incompreendido em sua totalidade, mas já foram observados machos tentando segurar a nadadeira peitoral da fêmea durante a corte e cópula. 15. As fendas faríngeas são uma das características relacionadas como sinapomorfia para os Chordata. Essa afirmação é verdadeira? Por quê? Não, pois as fendas faringianas não mais caracteristicas que definem cordatha, uma vez que são compartilhadas com hemichordata, logo não define um cordado. 16. Explique a diferença entre oviparidade, ovoviviparidade e viviparidade Oviparidade é um modo de reprodução em que os animais põem ovos. Ovoviviparidade é um modo pelo qual os animais colocam ovos e os mantêm dentro do corpo da mãe até a eclosão. Viviparidade é o modo de reprodução no qual os animais dão à luz diretamente aos filhotes. 17. Explique de que forma os tubarões flutuam? Esses animais utilizam o fígado para promover flutuabilidade. O fígado de alguns tubarões pode compor até 25% do volume total do corpo, sendo que este fígado apresenta uma grande quantidade de óleos que reduzem a densidade total do corpo. As quantidades de óleos nos fígados são diferentes dependendo do hábito. Tubarões que são nadadores ativos da coluna de água apresentam a maior quantidade de óleos, enquanto que os que apresentam um hábito bentônico apresentam uma menor quantidade de óleos no fígado. 18. O que são ampolas de lorenzini, para que servem e quais grupos as apresentam? São células nervosas especializada capazesde detectar potenciais elétricos em um espaço. São encontrados nos Elasmobranchii: os tubarões usam a percepção elétrica para detectar presas, podendo localizar e atacar um peixe escondido, por meio apenas da percepção das descargas elétricas produzidas pela presa pelas suas atividades musculares, que geram um potencial elétrico. Podem utilizar a eletrorrecepção também para a navegação. Já algumas podem liberar descargas com energia suficientes para capturar presas e para deter predadores. Compostos nitrogenados no sangue dos Chondrichthyes também contribuem para sua flutuabilidade (Withers et al. 1994). A uréia e o óxido trimetilamina, no sangue e nos tecidos musculares, criam uma flutuabilidade positiva, pois são menos densos que um volume igual de água. íons cloreto, também, são mais leves do que água e pormovem a flutuabilidade positiva 19. Em relação a osmoregulação, como os tubarões fazem para navegar de água salgada para a água doce? Poucas as espécies de tubarões conseguem transitar do ambiente marinho para o dulcículo, ou estuário. A dificuldade desses animais invadirem ambientes de água doce, se da por questões osmóticas. Em águas marinhas, para manter o balanço osmótico, esses animais apresentam elevadas concentrações de ureia e óxido de trimetilamina no sangue, assim, evitam a perda de água para o ambiente. Contudo, ao invadir águas continentais ou estuárias, esses animais regulam a concentração desses solutos no sangue, para evitar o acúmulo de água nos tecidos, e consequente lise celular. 20. Qual a função do sistema da linha lateral? Onde os receptores estão localizados? Esse sistema é uma das estruturas sensoriais dos Chondrichthys, agindo como um mecanorreceptor, e é composto por poros em escamas que se conectam a um delgado canal interno ao corpo, que se estende ao longo de cada lado do tronco e da cauda do animal. Nesse canal da linha lateral, encontra-se grupos de células nervosas especializadas, denominadas neuromastos. A medida que a água perfunde os poros entrando no canal da linha lateral, perturbações de vibração, pressão e outros estímulos mecânicos gerados na água, excitam os neuromastos, que geram impulsos nervosos enviados a um ramo do nervo vago, que juntamente com a informação gerada na orelha interna média, possibilitam acurada mecanopercepção do ambiente ao redor desses animais. 21. Qual a relação entre os ossos e as escamas placoides? Primeiramente, os ossos não são relacionados as escamas placoides. O osso é um tipo de tecido conjuntivo especializado mineralizado, onde as células parenquimáticas, osteoblastos e osteoclastos, são responsáveis pela secreção, manutenção e remodelação da matriz extracelular óssea. Essa matriz, por certo, apresenta composição orgânica sendo as fibras de colágeno, os proteoglicanos e as proteínas de adesão. Ademais, a maior parte é a matriz mineral, formada por cristais de hidroxiapatita de fosfato de cálcio, que confere rigidez e tenacidade aos ossos. Embriologicamente, os ossos advêm do mesênquima do embrião, oriundo da mesoderme. As escamas placoides, por sua vez, apresentam notável semelhança com a constituição histomorfológica dos dentes, de mamíferos. Ambos tem sua ontogênese parte por tecido ectodérmico (epitelial), e mesodérmica que forma o tecido conjuntivo que sustenta e nutre essa estrutura. Nos dentes, temos, de fora pra dentro: Esmalte (ectoderme), dentina e polpa (ambos formados por mesoderma e células da crista neural). As escamas placoides, de fora pra dentro, temos: Esmalte, dentina, cavidade central com canalículos da polpa e uma placa basal que ancora esse dente dérmico à derme. 22. Quem são os placodermes e qual sua relação com os demais vertebrados; Placodermi é um grupo fóssil parafiléticos dentro de Gnathostomata. Eles formam o grupo-irmão de Teleostomi (Acanthodii + Osteichthyes + Tetrapodas). Apresentavam mandíbulas primitivas, fendas branquiais completas na frente do hioide, carapaça cefálica com articulação tipo bola e soquete com carapaça torácica, dentes falsos (placas ósseas), nadadeira epicerca. O registro fóssil data Registro do início do Siluriano até o Devoniano tardio (70 milhões de anos) e habitavam ambiente marinho e dulcículo. 23. Olhe a figura abaixo e identifique as estruturas de 1 a 5 1. Clásperes 2. Cauda 3. Nadadeiras Pélvicas 4. Fenda nasal 5. Fendas branquiais
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