Estudo dirigido - ZOO III - ASTEROIDEA CRINOIDEA OPHIUROIDEA docx

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1. Defina um animal deuterostômio, indicando as principais características
diagnósticas e sinapomórficas do clado. Informe quais são os principais grupos de
Deuterostômios.
Um animal deuterosômio apresenta clivagem radial em sua embriogênese; ânus originado
pelo blastóporo; aparecimento da boca como abertura secundária; mesoderme derivada da
parede do arquênteron, celoma do tipo enterocefálico e também possui corpo geralmente
tripartido, formado por três regiões: prossoma, mesossoma e metassoma.
As sinapomorfias prováveis de Deuterostomia são a condição de celoma corporal trimérico e
as fendas brânquiais faríngeas, ao menos primitivamente (a trimeria não ocorre no filo
Chordata e as fendas branquiais estão ausentes nos equinodermos existentes, mas podem ter
existido em alguns equinodermos basais extintos).
Os principais grupos desse clado são Echinodermata, Hemichordata e Chordata.
2. Segundo sua leitura os deuterostômios representam um clado (grupo monofilético)?
Por quê?
Deuterostomia sensu stricto é um grupo monofilético que inclui Chordata e Ambulacraria.
Isso é sustentado por vários caracteres morfológicos, moleculares e biologia do
desenvolvimento. Os caracteres utilizados acima, além de apomorfias que incluem sistema
nervoso em forma de rede subepidérmica e a presença de fendas na faringe, que
possivelmente surgiu no ancestral comum de Ambulacraria e Chordata aparecem em todas
as ramificações da filogenia, ou seja, esses caracteres sustentam o monofiletismo de
deuterostômia.
3. O que representa o clado ambulacrária e com base em quais características este
clado é sustentado?
O clado ambulacrária representa os grupos-irmãos Echinodermata e Hemichordata. Além
disso, é sustentado com base na afinidade dos padrões de expressão protéica e de DNA
mitocondriais, similaridades do celoma tripartido e presença do complexo axial.
4. Qual a razão do nome ambulacrária dado ao clado formado por echinodermata +
hemichordata? Essa questão não está em livros, pensem na função do ambulacro.
O termo ambulacro está relacionado com as funções de alimentação e locomoção. E essa
condição que provavelmente gerou o nome “ambulacraria”, pois os hemichordata, por
exemplo, utilizam a probóscide tanto para locomoção como também para alimentação.
Quais características são compartilhadas entre Hemichordata e Chordata e entre
Hemichordata e Echinodermata?
Hemichordata e Chordata: Estomocorda (divertículo bucal), tubo nervoso dorsal oco e
fendas na faringe.
Hemichordata e Echinodermata: larva dipleurula (bilateral e movida por ação ciliar).
5. Quais as principais mudanças que ocorreram no plano corporal dos
echinodermatas?
A ausência de cabeça ou plano bilateral de simetria torna os termos dorsal e ventral, anterior
e posterior, lado direito e esquerdo impróprios. Dessa forma, é mais apropriado denominar
face oral (onde situa-se a boca) e aboral (face oposta à boca).
6. De onde vem a informação que os equinodermos têm simetria radial secundária?
Diz-se secundária pois todos os organismos desse grupo possuem simetria bilateral, assim
como suas larvas apresentarem também simetria bilateral, porém estas sofrem metamorfose,
gerando posteriormente animais adultos de simetria radial, como por exemplo a simetria
radial pentâmera (o corpo pode ser dividido em 5 partes organizadas em torno de um eixo
central)
7. Compare os animais das classes Crinoidea, Asteroidea e Ophiuroidea, ressaltando
suas semelhanças e diferenças (Dica: para facilitar, faça uma tabela comparativa).
Ambulacro Pedicelárias Sistema
digestório
Alimentação Madreporito Sexual Caracteristicas
A
s
t
e
r
o
i
d
a
e
Aberto Presentes
Completo
(algumas
sem ânus)
Filtadores/Co
medores de
depósito/Sapró
fagos
Oral
Gônada
s
Múltipla
s
2 Estômagos (cardíaco e
pilórico)[Eversão do estômago
cardíaco]
C
r
i
n
o
i
d
e
a
Aberto Ausentes Completo Suspensívoras Ausente
Sem
gônada
s, as
células
do
peritôni
o se
diferenc
iam.
Pínulas
proxima
is ou
genitais
1-Pínulas com pódios.
2-Possui a boca virada pra
cima (contra o substrato) 3-
Microporos para a entrada de
água
4-Tégmen pouco desenvolvido
5 - Cálice aboral com as
vísceras
6 - Cone Anal
O
p
h
i
u
r
o
i
d
e
a
Fechado Ausentes
Incompleto
(sem ânus
ou intestino)
Predadores\Co
leta de
depósitos\Sus
pensívoros\Co
mensais
Oral
1 a
várias
gônada
s
presas
á bursa
1 - Unicos que podem ser
comensais
2 - Ossículos internos forma
uma vértebra
3 - Presençade artículos (com
4 escudos)
4 - Boca rodeada por 5 placas
mandibulares
5 - Fendas bursais
8. Compare os animais das classes Ophiuroidea, Echinoidea e Holothuroidea,
ressaltando suas semelhanças e diferenças (Dica: para facilitar, faça uma tabela
comparativa).
Ambulacro Pedicelárias Sistemadigestório Alimentação
Madreporito
Sexual Caracteristicas
Ophiur
oidea Fechado Ausentes
Incompleto
(sem ânus ou
intestino)
Predadores\Co
leta de
depósitos\Susp
ensívoros\Com
ensais
Oral
1 a
várias
gônadas
presas á
bursa
1 - Unicos que
podem ser
comensais
2 - Ossículos
internos forma uma
vértebra
3 - Presençade
artículos (com 4
escudos) 4 - Boca
rodeada por 5 placas
mandibulares 5 -
Fendas bursais
Echino
idea Fechado Presentes
Completo
(ânus na
superficie
aboral)
Maioria
Herbívora Aboral
Liberam
gametas
na água /
5 ou 4
gonadas
1 - Lanterna de
aristóteles 2 -
Endoesqueleto
calcário 3 - Fluído
celômico é o
principal meio
circulatório 4 -
Excreçao pelos
pódios e brânquias
Holoth
uroide
a
Fechado Ausentes Completo
Material
orgânico no
fundo do mar
Interno
Gônadas
simples
sem
ductos e
fecundaç
ão
externa
1 - Não possuem
placas calcárias 2 -
Tentáculos proximos
da região oral 3 -
evisceração 4 -
Túbulos de curvier
próximos ao ânus 5
- Árvores
respiratórias
próximas ao ânus 6
- Apresenta
amebócitos
9. Descreva o sistema vascular aquífero generalizado e indique a função de cada
estrutura presente no mesmo.
O sistema vascular aquífero é um sistema de canais e apêndices da parede do corpo, peculiar
aos equinodermos. Como todo o sistema deriva-se do celoma, os canais são revestidos por
um epitélio ciliado e são preenchidos por fluido, similar à água do mar, exceto pelo fato de
conter amebócitos, proteínas e altos teores do íon potássio. O sistema hidrovascular é bem
desenvolvido nos asteróides, atuando como meio de locomoção. O Madreporito apresenta
hidróporos, que puxam a água do mar do exterior para o interior do animal por ação de cílios
que se apresentam no canal pétreo. Já o Canal circular/anelar, canal seguinte ao canal pétreo,
se abrem 5 canais radiais, dos quais abrem canais laterais que fazem ligação com ampôlas,
que se inflam de água e podem ser pressionadas por ação muscular para jogar para os pés
tubulares ou ambulacrais,que funcionam como órgãos táteis primários, locomotores,
fixadores e manipuladores dos alimentos. Portanto, cada canal radial termina em um pé
tubular terminal sem ventosa e semelhante a um tentáculo, que quase certamente é
fotossensível. Existem também os Corpúsculos de Tiedmann, que produzem substâncias
(celomócitos) que vão ser colocados em canais para realizar uma espécie de transporte de
produtos. Já a Vesícula de Poli diminui ou aumenta a pressão do sistema hídrico.
10. Fale sobre o sistema ambulacral e suas principais funções em cada uma das
classes de equinodermos.
O sistema de pés ambulacrais, juntamente com as ampolas, constitui um sistema
hidrostático, no qual dois grupos de músculos operam ao redor do líquido presente nos
lumens dos pés tubulares e das ampolas. Uma valva situada no canal lateral pode isolar
eficazmente o pé tubular e a ampola do restante do canal. Com a valva fechada, os músculos
da parede da ampola contraem e forçam o líquido a entrar no lúmen do pé tubular estendido,
no qual os músculos longitudinais estão relaxados. Em seguida, a ventosa é pressionada
contra o substrato e mantida nessa posição por secreções adesivas da epiderme e pela
contração dos músculos da ponta, que levantam o centro da ventosa e produzem vácuo.
Quando os músculos longitudinaisdo pé tubular contraem, ele encurta e diminui o volume
do lúmen, forçando o líquido a voltar para dentro da ampola, que agora está relaxada.
Quando os músculos da ponta relaxam, a sucção é interrompida. Compostos químicos
secretados pelas células na ventosa revertem a ação adesiva das substâncias secretadas pelo
pé tubular. Os pés tubulares dobram pela contração diferenciada dos músculos longitudinais.
11. Quais e como são os órgãos respiratórios acessórios em cada uma das classes de
equinodermos?
Asteroidea (estrelas-do-mar): A respiração nos asteróides ocorre através
de todas as paredes finas, tais como as pápulas e os pódios, os quais podem
ser chamados brânquias dermais, que põem em contato o líquido celomático
com a água do meio ambiente.
Ophiuroidea (serpentes-do-mar): A respiração dos Ophiuroidea é
desenvolvida nos próprios pódios. Cinco pares de formações saciformes
colocam-se ventralmente de cada lado, na base do braço. Estas formações,
denominadas bursas gênito-branquiais, auxiliam na respiração, mas servem
também para o lançamento dos gametas ao meio externo, pois se
comunicam com os gonodutos.
Echinoidea (ouriços-do-mar): A respiração é desenvolvida por diferentes
estruturas, como os pódios, e músculos auxiliares da Lanterna de
Aristóteles, que, por serem finos, permitem a troca gasosa. Especialmente,
na periferia do perístoma ocorrem cinco pares de projeções destinadas às
trocas gasosas, denominadas brânquias.
Holothuroidea (pepinos-do-mar): A troca gasosa na maioria dos
holoturóides (pepinos-do-mar) é realizada por meio de um sistema notável
de túbulos ramificados, as árvores respiratórias. Essas localizam-se no
celoma nos lados direito e esquerdo do trato digestivo principal com muitos
ramos, cada um dos quais terminando numa pequena vesícula. Os troncos
das duas árvores emergem da extremidade superior da cloaca. A água
circula através dos túbulos por meio da ação bombeadora da cloaca e das
árvores respiratórias.
Crinoidea (lírios-do-mar): essa função é realizada pela própria
musculatura existente no anel e nos canais radiais ambulacrários, e que pode
ser auxiliada pelos pódios, que terminam em ponta aguda e sem ventosa.
12. O que são pedicelárias? Como elas são e quais são suas funções?
Funções: utilizados para a proteção, especialmente contra pequenos animais
ou larvas que podem sedimentar na superfície corporal dos equinodermos.
O que e como são: Cada pedicelária consiste de uma haste carnosa curta,
encimada por um aparelho semelhante a uma mandíbula, composto de três
pequenos ossículos móveis arranjados para formar uma pinça ou tesoura.
13. O que é a lanterna de Aristóteles? Detalhe-a, descrevendo suas estruturas e
funcionamento, indicando quais grupos a apresentam.
Aparelho mandibular interno (lanterna de Aristóteles) presente na maioria
dos grupos. É uma estrutura de alimentação única dos equinoides; rodeia
completamente a boca e serve para raspar o alimento do substrato; é
composta por cinco dentes móveis e um complexo de músculos.
Echinoidea
Um canal pétreo estende-se até um canal anelar situado acima do aparelho
mandibular
INFRACLASSE CARINACEA - ouriços do mar
SUPERORDEM IRREGULARIA – bolachas da praia
14. Em qual classe de equinodermos a evisceração ocorre? Descreva este
comportamento, discorrendo sobre suas funções e as estruturas evisceradas.
A evisceração consiste em expulsão por autotomia e ação muscular de parte ou de todos os
músculos, trato digestivo e (algumas vezes) outros órgãos, incluindo as árvores respiratórias
e gônadas. Essas partes perdidas geralmente são regeneradas. Em alguns animais, essas
estruturas são expelidas depois da ruptura da região do trato digestivo posterior. Ocorre na
classe dos Asteroidea, como também em Holothuroidea.
15. O que são as lúnulas? Em quais animais elas são encontradas? Quais são suas
funções?
A lúnula indica a região do ânus, posterior. São encontradas em algumas bolachas-da-praia
(classe Echinoidea). O papel das lúnulas é ainda controverso, com alguns autores sugerindo
que permite uma estabilidade maior em fortes correntes marinhas; ou que reduziria o efeito
de levantamento da água quando bate no animal; ou que facilita na escavação do animal.
16. Escolha uma das hipóteses filogenéticas sobre as classes de Equinodermos
viventes (Aula 3 Echinodermata filogenia). Apresente-a indicando as sinapomorfias
possíveis que sustentem cada nó presente (tentem usar os números nos ramos).
Indique também as autapomorfias de cada uma das classes.
Hipotese escolhida:
Cladograma B (Cryptosyringid).
Sinapomorfias e autapomorfias:
(1) Braços com ambúlacros ciliados abertos voltados usado para suspensivoria. (2) Perda de
madreoprito. (3) ânus deslocado para a superfície aboral. (4) mudança na orientação do
corpo em relação a superfície oral, agora voltada ao substrato. (5) Cinco braços conectados a
um disco central sem articulação visível. (6) Ambúlacros fechados. (7) Perda dos pés com
ventosas. (8) Braços articulados por vertebras. (9) Perda secundaria do ânus. (10) Redução
da superfície aboral para uma pequena região ao redor do ânus. (11)Madreporito interno.
(12) Placas ósseas fundidas formando uma testa discoide ou globular.
17. Compare a hipótese escolhida com a hipótese apresentada no Brusca et al 2018
(3 edição) e indique as principais diferenças entre elas.
A hipótese apresentada no Brusca, é igual a hipótese Asterozoan, cladograma A, da imagem
da questão anterior. As diferenças se concentram na posição de Ophiuroidea, que na hipótese
Cryptosyringid, formava um grupo juntamente com os equinoides e holoturias, o
cryptosyringida. E esse grupo por sua vez tendo Asteroidea como grupo irmão. Já na
filogenia do Brusca, os ofiúros são retirados de cryptosyringida, que passa a se chamar
echinozoa (Echinoidea + Holothuroidea), e agora forma um clado com asteroidea chamado
Asterozoa.
18.Considere as duas hipóteses filogenéticas baseadas em dados morfológicos e
responda as questões abaixo.
a) Sobre as sinapomorfias (quadrados pretos) e autapomorfias (círculos pretos)
das classes, assinale verdadeiro ou falso. (20 pontos)
( F) Pode-se citar a presença de espinhos móveis como uma sinapomorfia entre
Echinoidea e Holothuroidea (B)
(F) Ophiuroidea possui madreporito na região aboral do disco central (3)
(V) Evisceração é uma autapomorfia comportamental da classe Holothuroidea (5)
(F) Pode-se citar, como sinapomorfia A, pés ambulacrais utilizados na locomoção
(F) Em relação ao ancestral, o madreporito migrou do interior do corpo para o
interambúlacro CD da região aboral na classe Asteroidea (2)
(F) A classe Echinoidea apresenta um aparelho bucal complexo. Este está presente em
todas as espécies do clado (4)
(V) A superfície aboral está reduzida a uma região ao redor do ânus nos equinoides e
holoturoides (B)
(F) A internalização do madreporito nos crinoides (1) é homóloga à dos holoturoides
( V) Ossículos formando placas esqueléticas que se unem por fibras e interdigitações
formando uma testa rígida são característicos da classe Echinoidea
(V) A ausência de ventosas nos pés dos crinoides e dos ofiuroides é uma convergência
evolutiva
19. O que é um Hemicordado? Quais as suas autapomorfias?
-Os hemicordados são animais marinhos de pequeno porte do Filo Hemichordata.
Possuem muitas características fisiológicas em comum com os cordados, porém, não
são cordados, pois não apresentam notocorda.
Autapomorfias:
Estomocorda (divertículo bucal), estrutura que dá origem ao nome Hemichordata (hemi =
metade e chordata = notocorda) considerada por muito tempo como homóloga a notocorda
dos cordados.
O tubo nervoso dorsal oco, também considerado como homólogo ao tubo nervoso dos
cordados, tem sido considerado como uma sinapomorfia de deuterostômios, ou mesmo uma
autapomorfia para hemichordata.
Corpo trimérico: probóscide, colar e tronco – Celoma acampanha as regiões – probóscide,
colarinho e tronco.
Órgão excretor singular– glomérulo.
20.Caracterize um Entoropneusta do ponto de vista morfológico
Possuem ânus terminalesão tricelomados, com cada compartimento corpóreo abrigando
uma cavidade. Uma única protocele não pareada é encontrada na probóscide, um par de
mesoceles no colar e um par de metaceles no tronco. A Probóscide e colar coberto por
epitélio ciliado que conduz a água e os nutrientes para a boca Estomocorda, com projeção
fibrosa da faringe, direcionada para a região anterior, que inicialmente foi considerada
homóloga a notocorda, mas se trata de uma estrutura diferente por ter origem endodérmica
(a origem da notocorda é mesodérmica). A região posterior do corpo desses animais, o
tronco, é dividida em região branquiogenital, com duas fileiras de poros branquiais que são
ladeados por duas cristas genitais baixas ou por duas asas genitais, que se curvam sobre a
região branquial. Esta contém um canal hídrico, uma região hepática, com sacos hepáticos
digitiformes que se projetam a partir da superfície do corpo e uma região intestinal que se
estende até o ânus terminal. A epiderme não contém cutícula. Entretanto, é espessamente
ciliada e rica em glândulas, responsáveis pela produção de muco e de compostos de bromo,
que protegem os vermes-bolota de infecções bacterianas e/ou predação. Existe uma lâmina
basal, separando a epiderme do mesotélio.
21. Caracterize os Pterobranchia do ponto de vista morfológico
O prossomo é o disco pré-oral ou escudo cefálico – é uma sola (língua) rastejante, que se
dobra ventralmente sobre a boca. O mesossomo forma o colarinho, que contém a boca
antero ventral e estende-se dorsalmente na forma de dois ou vários braços tentaculados. Já o
tubo digestivo tem formato de “U” e o ânus abre-se antero dorsalmente, enquanto o
metassomo é subdividido em tronco e pedúnculo posterior.
22. Identifique as diferenças no modo de alimentação entre Pterobranchia e
Enteropneusta
Nos Enteropneusta, a probóscide possui cílios que empurram o alimento até a região da
boca. Mais especificamente, são comedores de depósitos ou comedores de suspensões,
usando a probóscide como uma superfície de captura de partículas suspensas que são, então,
levadas à boca pelos cílios.
Nos Pterobranchia, o alimento é trazido a boca pelos tentáculos (ou braços) que produzem
muco e são ciliados. Da boca segue para a faringe, esôfago e pelo tubo digestivo em forma
de ‘U” (estômago, intestino), desembocando em um ânus dorsalmente.
23. Identifique as diferenças no padrão reprodutivo entre Pterobranchia e
Enteropneusta.
Nos Enteropneusta, as espécies são dióicas, em sua maioria. Reproduzem-se sexuadamente,
apresentando numerosas gônadas pares laterais, cada qual com um gonóporo separado,
localizados em cada lado do tronco. A fecundação é externa, sem ductos, com
desenvolvimento indireto ou com larva tornária (semelhante a dos equinodermos). Esta é
planctônica, fixando-se na fase final de desenvolvimento.
Nos Pterobranchia, os animais se reproduzem assexuadamente por brotamento ocorrendo o
surgimento de novos zoóides através de brotamento do estolho, como no gênero
Rhabdopleura, ou do disco adesivo, como no gênero Cephalosdiscus. Podem também se
reproduzir sexuadamente: acredita-se que as colônias de pterobrânquios sejam dióicas, com
machos maduros liberando o esperma na água. A fertilização é interna, com início do
desenvolvimento no interior do corpo da fêmea no qual, no cenécio modificado, ocorre uma
incubação.