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ZOOLOGIA DE MOLUSCOS E ARTRÓPODES PROF. DR. RICARDO LOURENÇO DE MORAES Reitor: Prof. Me. Ricardo Benedito de Oliveira Pró-reitor: Prof. Me. Ney Stival Diretoria EAD: Prof.a Dra. Gisele Caroline Novakowski PRODUÇÃO DE MATERIAIS Diagramação: Alan Michel Bariani Thiago Bruno Peraro Revisão Textual: Felipe Veiga da Fonseca Luana Ramos Rocha Marta Yumi Ando Produção Audiovisual: Adriano Vieira Marques Márcio Alexandre Júnior Lara Osmar da Conceição Calisto Gestão de Produção: Aliana de Araújo Camolez © Direitos reservados à UNINGÁ - Reprodução Proibida. - Rodovia PR 317 (Av. Morangueira), n° 6114 Prezado (a) Acadêmico (a), bem-vindo (a) à UNINGÁ – Centro Universitário Ingá. Primeiramente, deixo uma frase de Sócrates para reflexão: “a vida sem desafios não vale a pena ser vivida.” Cada um de nós tem uma grande re- sponsabilidade sobre as escolhas que fazemos, e essas nos guiarão por toda a vida acadêmica e profissional, refletindo diretamente em nossa vida pessoal e em nossas relações com a socie- dade. Hoje em dia, essa sociedade é exigente e busca por tecnologia, informação e conhec- imento advindos de profissionais que possuam novas habilidades para liderança e sobrevivên- cia no mercado de trabalho. De fato, a tecnologia e a comunicação têm nos aproximado cada vez mais de pessoas, diminuindo distâncias, rompendo fronteiras e nos proporcionando momentos inesquecíveis. Assim, a UNINGÁ se dispõe, através do Ensino a Distância, a proporcionar um ensino de quali- dade, capaz de formar cidadãos integrantes de uma sociedade justa, preparados para o mer- cado de trabalho, como planejadores e líderes atuantes. Que esta nova caminhada lhes traga muita experiência, conhecimento e sucesso. Prof. Me. Ricardo Benedito de Oliveira REITOR 33WWW.UNINGA.BR U N I D A D E 01 SUMÁRIO DA UNIDADE INTRODUÇÃO ................................................................................................................................................................. 4 1. FILOGENIA DO FILO MOLLUSCA .............................................................................................................................. 5 2. MORFOLOGIA GERAL DOS MOLUSCOS .................................................................................................................. 7 2.1 O CORPO ...................................................................................................................................................................11 2.2 A CONCHA DOS MOLUSCOS ................................................................................................................................. 12 2.3 CIRCULAÇÃO E TROCAS GASOSAS ...................................................................................................................... 13 2.4 EXCREÇÃO E OSMORREGULAÇÃO ....................................................................................................................... 13 2.5 SISTEMA NERVOSO E ÓRGÃOS SENSORIAIS .................................................................................................... 14 2.6 LOCOMOÇÃO .......................................................................................................................................................... 15 2.7 ALIMENTAÇÃO E DIGESTÃO .................................................................................................................................. 15 2.8 REPRODUÇÃO E DESENVOLVIMENTO ................................................................................................................ 15 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................................................................................ 17 MOLUSCOS: FILOGENIA E MORFOLOGIA GERAL PROF.A DR. RICARDO LOURENÇO DE MORAES ENSINO A DISTÂNCIA DISCIPLINA: ZOOLOGIA DE MOLUSCOS E ARTRÓPODES 4WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA INTRODUÇÃO Antes de iniciarmos o estudo desta unidade, vamos nos situar dentro da Biologia: (1) lembre-se de que, para a manutenção e evolução da bio (vida), são necessárias algumas “ferramentas” básicas à nutrição e ao equilíbrio bioquímico do organismo, além de características reprodutivas que possibilitem que a espécie possa continuar existindo, apesar da grande quantidade de predadores e de dificuldades que o ambiente pode impor; e que (2) a classificação dos seres vivos organiza e facilita o estudo dos diferentes grupos, sendo que alguns grupos animais já foram estudados no decorrer do seu curso e outros ainda serão. Nesta apostila, você encontrará quatro unidades: as duas primeiras referem-se ao Filo Mollusca, e as duas últimas ao Filo Arthropoda – os maiores grupos de invertebrados. Nos dois casos, são apresentadas inicialmente a filogenia e as características morfológicas gerais dos grupos, e então as características morfológicas específicas e ecológicas dos principais grupos de cada um deles. Com essa organização, você será capaz de perceber o posicionamento filogenético de cada grupo dentro do reino animal e compreender as características individuais que lhes possibilitam seu modo de vida. Nesta unidade, estudaremos o Filo Mollusca. Dentre os moluscos, já foram catalogadas mais de 93 mil espécies viventes e 70 mil fósseis. Os membros do Filo Mollusca (do latim molluscus, mole) possuem hábitos diversificados e estão distribuídos por todo o globo terrestre, com seu corpo mole e, em muitos casos, dotados de conchas notáveis. O filo apresenta oito classes, das quais três são mais conhecidas: Gastropoda (caracóis, caramujos e lesmas), Bivalvia (mexilhões e ostras) e Cephalopoda (lulas e polvos). Morfologicamente, Mollusca é um dos grupos mais diversificados, basta refletirmos que, nesse filo, encontramos desde pequeninas lesmas de jardim até o polvo gigante do Pacífico – que já recebeu estimativas de uma envergadura de 10 metros e massa corporal acima de 250 quilos –, um invertebrado gigantesco. No entanto, mesmo em um grupo variado como este, podemos observar um conjunto de características que demonstram suas relações filogenéticas e reforçam os incontáveis caminhos pelos quais a evolução conduziu o reino animal. Nesse sentido, ao final destas duas unidades que tratam dos moluscos, esperamos que, quando você pensar nesse grupo, seja capaz de se lembrar imediatamente de exemplares do grupo, como caracóis, ostras e polvos, e que desse ponto possa avançar refletindo sobre os demais representantes do grupo, que tipo de estruturas internas eles possuem, como esses animais conseguem a energia que os mantém vivos, como se reproduzem e de que outros seres vivos são próximos evolutivamente, ou filogeneticamente. Se ao final dessas duas unidades você for capaz de rapidamente recordar estas informações, estaremos começando bem. Por essa razão, caro aluno, à sua própria maneira e ao método de estudo que melhor lhe convém, concentre-se em compreender os aspectos gerais do grupo, que lhe servirão como bom referencial ao estudo dos seres vivos, mas não desvalorize a importância dos detalhes de cada estrutura e dos detalhes do funcionamento de cada uma delas. Busque fazer relações com o conteúdo estudado nas demais disciplinas, explore os materiais complementares e dedique-se ao máximo; afinal, a complexidade da vida não será compreendida “se olharmos apenas pelo buraco da fechadura”, é necessário “escancarar a porta, e observar o maior número de detalhes possível”. Bons estudos! 5WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA 1. FILOGENIA DO FILO MOLLUSCA No estudo da filogenia de qualquer grupo, devemos ter claros em nossa mente os conceitos de Monofilia (grupo de táxons que inclui o ancestral comum mais recente do grupo e todos os descendentes desse animal), Polifilia (grupo de táxons que não inclui o ancestralcomum mais recente do grupo nem todos os descendentes desse animal) e Parafilia (grupo de táxons que inclui o ancestral comum mais recente do grupo e não todos os descendentes desse animal). As características de desenvolvimento de seres protostômios e deuterostômios também são valiosas para o bom entendimento desta disciplina. Brusca (2013) nos apresenta um bom resumo delas, no Quadro 1. Quadro 1 – Diferenças do desenvolvimento entre protostômios e deuterostômios. Fonte: Brusca (2013). Protostômios e Deuterostômios Diferenças do desenvolvimento entre protostômios e deuterostômios, e alguns filos representativos PROTOSTÔMIOS DEUTEROSTÔMIOS Clivagem espiral Clivagem radial Blastóporo se torna a boca Blastóporo não se torna boca (geralmente se torna o ânus) Cordões nervosos do sistema nervoso central ventrais Cordões nervosos do sistema nervoso central não ventrais Mesoderme derivada de mesentoblasto (geralmente a célula 4d) Mesoderme surge das paredes do arquêntero Musculatura subepidermica derivada, pelo menos em parte, da mesoderme 4d Camadas de musculatura subepidérmica derivadas, pelo menos em parte, da mesoderme arquentérica Formação do celoma por esquizocelia Formação do celoma por enterocelia Embriologia resulta em celomas no adulto com um par simples ou metamericamente disposto em pares, ou celoma no adulto reduzido Embriogênese resulta no arranjo tripartido das cavidades corpóreas (protocele, mesocele e metacele), exceto no filo Chordata Exemplos: Nemertea, Sipuncula, Echiura, Annelida, Onychophora, Arthropoda, Mollusca Exemplos: Echinodermata, Hemichordata, Chordata Nota: Alguns autores consideram os platelmintos acelomados (Platyhelminthes) como protostômios porque eles demonstram todas as características do desenvolvimento dos últimos, exceção feita à ausência do celoma, ausência de um sistema nervoso circum-entérico e ausência de ânus. ´ Para maiores informações sobre termos filogenéticos e interpretação de clado- gramas, consulte o capítulo 10 do livro: HICKMAN, C. P. et al. Princípios integrados de zoologia. 16. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2016. 6WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Com base em estudos cladísticos, realizados por análise filogenética explícita, é provável que o ancestral comum dos moluscos fosse pequeno, com aproximadamente 1 mm de comprimento, com superfície ventral achatada (utilizada para se movimentar deslizando por cílios). A maioria das características do grupo, como a clivagem espiral (divisões celulares iniciais do zigoto que envolve uma inclinação espiral no processo), esquizocelia (espaço celômico originado de pacotes de mesoderme pareados bilateralmente que aumentam e se tornam ocos) e larva trocófora (pré-segmentada, com banda ciliar locomotora anterior à região da boca), é compartilhada por simplesiomorfia no Filo Mollusca (todas as espécies mais antigas ou recentes compartilham esta característica) com os sipúnculos, equiúros e anelídeos (protostômios). No entanto, diferentemente dos anelídeos, moluscos não são segmentados, possuem celoma reduzido e sistema circulatório aberto. Embora alguns pesquisadores defendam que moluscos descendem de um ancestral segmentado, para muitos outros e para Brusca (2013), os moluscos descendem de um precursor esquizocelomado e não segmentado. Brusca (2013), sobre o processo evolutivo dos moluscos, discorre: Os principais passos na evolução daquele animal que geralmente imaginamos como um molusco ‘típico’ – ou seja, um molusco dotado de concha – ocorreram após a origem dos aplacóforos e conduziram, talvez, a um animal adaptado a um modo de vida ativo e epibentônico [sobre o substrato]. Tais passos centraram- se principalmente na elaboração do manto e cavidade do manto, no processo de modificação da superfície ventral em um pé muscular, bem desenvolvido, e na evolução de uma glândula dorsal da concha, consolidada, e concha sólida, constituída de uma ou mais placas, em substituição às espículas calcárias independentes (BRUSCA, 2013, p. 797). Perceba que, quando Brusca (2013) se refere aos “aplacóforos” (uma das classes do Filo Mollusca), já nos indica traços do cladograma desse grande grupo. Hickman et al. (2016) nos fornecem um cladograma com as principais Classes do Filo Mollusca, e podemos observar as características que emergiram no processo evolutivo e compõem o Bauplan do grupo, conforme Figura 1. Por mais diversificada que possa ser, até mesmo a vida tem suas limitações. O termo “Bauplan” (do alemão “plano básico” ou “projeto”), empregado na zoologia, refere-se ao conjunto de características de um grupo que confere estabilidade da forma, e que é mantida através da evolução e nos táxons filogenéticos divergen- tes. Somos capazes de definir a estrutura de um organismo, bem como de de- screver os sistemas e órgãos que o compõem, o que nos aponta as capacidades e limitações de determinado organismo. Há tarefas básicas de que todo ser vivo necessita para manter-se vivo, e é nesse sentido que compreender o Bauplan de um grupo ou espécie colabora com o nosso conhecimento sobre ele. 7WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 1 – Cladograma com as relações hipotéticas entre as classes do Filo Mollusca. Fonte: Hickman et al. (2016). O Filo Mollusca é um grupo monofilético com sete sinapomorfias (Figura 1) com um único ancestral comum originando dois grupos: os Aculifera e os Conchifera. Dentro dos Aculifera, se encontram os Aplacofora, chamados assim por não possuírem conchas calcárias, somente espículas calcárias no manto. A rádula é uma característica simplesiomórfica em Mollusca, mas se perde em Bivalvia. O grupo é constituído de seres filtrantes e a rádula perde sua função, o que pode ter sido o motivo da perda dessa característica. 2. MORFOLOGIA GERAL DOS MOLUSCOS Moluscos habitam ambientes marinhos, de água doce ou terrestre, em modo de vida livre ou até como parasitas. Brusca (2013) nos apresenta um resumo das principais características gerais dos animais que pertencem ao Filo Mollusca, conforme Quadro 2. No entanto, tenha em mente que, em um grupo diversificado como este, há uma enorme quantidade de variações e especificações que devem ser analisadas individualmente. Veja, por exemplo, a comparação de modificações estruturais nos diferentes grupos exemplificadas pelas Figuras 2, 3 e 4, apresentadas na sequência – atenção às legendas das imagens. 8WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Quadro 2 – Características do Filo Mollusca. Fonte: Brusca (2013). Figura 2 – Molusco generalizado, com sistema circulatório aberto – diagrama para estudo. Estruturas genéricas: Ne- frídios (para excreção e osmorregulação), Brânquias (ou Ctenídeos, relacionados às trocas gasosas), Rádula (forma- da por dentes quitinosos, para raspar e cortar), Manto (espessa camada epidérmica-cuticular, que secreta o esqueleto calcário – concha –, a forte musculatura promove locomoção – pé), Cavidade do manto (espaço entre a massa visce- ral e o próprio manto e, em geral, abriga brânquias ou ctenídeos), Anel nervoso (conecta-se a fibras que enervam os tentáculos, músculos e órgãos do sentido). Fonte: Hickman et al. (2016). 9WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 3 – Anatomia da lula, em vista lateral, sistema circulatório fechado. Estruturas genéricas: Rim (para excreção e osmorregulação), Brânquias (para trocas gasosas), Rádula (formada por dentes quitinosos, para raspar e cortar), Manto, Cérebro (conecta-se a fibras que enervam os tentáculos, braços, músculos e órgãos do sentido). Fonte: Hi- ckman et al. (2016). Figura 4 – Anatomia de caracol pulmonado, de sistema circulatório aberto, e massa visceral torcida. Estruturasgenéricas: Rim (para excreção e osmorregulação), Vasos pulmonados (trocas gasosas), Rádula (na boca, formada por dentes quitinosos, para raspar e cortar), Manto (espessa camada epidérmica-cuticular, que secreta o esqueleto calcário – concha –, a forte musculatura promove locomoção – pé), Gânglios cerebral e pedioso. Fonte: Hickman et al. (2016). 10WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA A classificação de moluscos viventes reúne as Classes Caudofoveata, Solenogastres, Monoplacophora, Polyplacophora, Gastropoda, Bivalvia, Scaphopoda, Cephalopoda – muitas vezes, as Classes Caudofoveata e Solenogastres são agrupadas em uma única classe denominada Aplacophora. A seguir, apresentamos o Quadro 3 com as principais características de cada uma das classes desse grande filo, que pode auxiliá-lo em seus estudos, mas que, de maneira nenhuma, dispensa o aluno de dedicar-se a uma análise mais detalhada de cada uma delas. C la ss e C au do fo ve at a La tim c au da , c au da + fo ve a , f os sa So le no ga st re s G re go s ol en , t ub o + ga st er , e st ôm ag o M on op la co ph or a G re go m on o , u m + pl ax , p la ca + p ho ra , po rta do r Po ly pl ac op ho ra G re go p ol ys , m ui ta s, vá ria s + ga st er , es tô m ag o G as tr op od a G re go g as te r , es tô m ag o + po us , p é B iv al vi a La tim b i , d up lic ad o + va lv a , v al va , " po rta " Sc ap ho po da G re go s ka ph e, b ot e + po us , p é C ep ha lo po da G re go k ep ha le , ca be ça + p ou s , p é Ex em pl ar H ab ita t C or po C on ch a M an to e C av id ad e do m an to R ád ul a C ab eç a Pé O bs er va çõ es Com Reduzida Muscular e ventral Sem olhos, tentáculos, estatocistos, estilete cristalino ou nefrídios; com escudo pedioso oral e 1 par de brâquias Chaetoderma , Limifossor Marinhos, bentônicos Vermiformes Sem concha, com cutícula quitinosa e espículas carcárias em forma de escamas, imbricadas Cavidade do manto rudimentar Sem um pé achatado, com sulco pedioso ventral Cavidade do manto rudimentar Desprovidos de olhos, tentáculos, estatocistos, estilete cristalino ou nefrídios Ventral amplo Manto forma um cinturão espesso, com 6 a mais de 80 pares de ctenídios 1 par de nefrídios; sem olhos, tentatáculos ou estilete cristalino Quase cilíndrico Cavidade do manto pouco profunda Sem olhos, com tentáculos ao redor da boca, com estilete cristalino e ânus posterior Cavidade do manto anteriormente ou ao lado direito, sistema nervoso e tubo digestivo torcidos Com estilete cristalino; 1-2 nefrídios; Grande com olhos complexos, com braços ou tentáculos ao redor da boca Com, e com bicoCom Cavidade do manto ampla Ctenídios, olhos e coração ausentes; com probóscide e estilete cristalino, 2 pares de tentáculos Modificado centrado na região cefálica Manto abriga os ctenídios, forma funil muscular (sifão) para locomoção Sistema circulatório fechado; 1-2 pares de ctenídios e nefrídios complexos; Distinta e pequena Com estatocisto, olhos e 1 a 2 pares de tentáculos Rudimentar, sem olhos Rudimentar, projeta-se na abertura maior Muscular rastejador (modificado em alguns para nadar e escavar) Comprimido lateralmente, sem sola Cavidade do manto ampla, e manto em geral fundido formando sifões de água Olhos podem ocorrer em outras partes; 1 par de ctenídios; 1 par de nefrídios Complexa Sem Corpo amplo Polvos, lulas e Nautilus Formada por 8 placas dorsais; com articulamento (exclusivo deste grupo) Formada por uma única peça, em forma de capuz Concha em peça única enrolada, mas em alguns pode ser não enrolada ou ausente Duas valvas articuladas Peça única tubular, afunilada, aberta nas duas extremidades Em geral concha reduzida ou ausente, disposta linearmente; exceto náutilos que a habitam Simetria bilateral, com amplo pé achatado; ~ 3cm de comprimento Caramujos, caracóis e lesmas Assimétrico pelo efeito da torção, geralmente abrigado pela concha enrolada Mexilhões e ostras Comprimidos lateralmente Concha Dente- de-elefante, dentálios Mantido no interior da concha Marinhos, bentônicos Neomenia Monoplacóforos; a maioria está extinta Quítons Alongado, achatado dorso- ventralmente Reduzida Cílindricos e comprimidos lateralmente Sem concha, com espículas ou escamas calcárias embutidas Reduzida Com ou Sem Forma um disco muscular ventral, fraco, com 8 pares de músculos retratores ComCom Marinhos, bentônicos ou pelágicos Marinhos, bentônicos Marinhos, a maioria de profundezas Marinhos, de regiões entre marés até as profundezas Marinho, terrestre ou de água doce Marinhos ou de água doce Quadro 3 – Características das Classes do Filo Mollusca, divididas em sete classes. Fonte: Brusca (2013) e Hickman et al. (2016). 11WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Agora que você já tem alguma ideia das características gerais dos moluscos e de alguns dos representantes deste fascinante grupo, assista à produção Origens da Vida desenvolvida pela National Geographic, disponível em uma sequência de seis vídeos que abordam o grupo desses animais incríveis (Partes 1 a 6, cada um com aproximadamente 10 minutos). Neles você irá observar o funcionamento de diversas estruturas, além da diversidade de espécies e modo de vida de alguns representantes do Filo Mollusca. Parte 1, disponível em: <https://www.youtube. com/watch?v=io1fPFe_K_Q>. 2.1 O Corpo Com corpos que variam de centímetro a metros, moluscos compartilham um plano corpóreo comum e inconfundível. São bilateralmente simétricos, protostômios com celoma vestigial, não são segmentados e, em geral, possuem cabeça bem definida. O celoma (cavidade corpórea completamente circundada por mesoderma, o terceiro folheto germinativo de seres triblásticos) limita-se ao redor do coração na maioria das espécies, mas pode envolver gônadas, parte dos rins ou nefrídios, ou do intestino. É notório que a principal cavidade do corpo é composta por uma hemocele (onde o sangue, ou hemolinfa, banha os órgãos diretamente, em um sistema circulatório aberto); assim, em geral, o corpo pode ser dividido em cabeça, pé e massa visceral (onde os principais órgãos são encontrados). Denomina-se manto a parede dorsal do corpo que forma um par de dobras, formado por uma camada epidérmica-cuticular, com músculos circulares oblíquos e longitudinais na parede do corpo que compõem um pé altamente muscular em animais, os gastrópodes. O pé é especializado no movimento e, embora sofra modificações nos diferentes grupos, não perde a função essencial de locomoção. No epitélio superficial, também é possível encontrar cílios, glândulas de muco e terminações nervosas sensoriais. Internamente, o par de dobras do manto delimita a cavidade do manto (espaço entre o manto e a massa visceral). Em geral, é nessa cavidade que encontramos brânquias ou ctenídeos, relacionados às trocas gasosas necessárias, além de ser possível encontrar as aberturas do tubo digestivo, excretor e reprodutor. Em moluscos aquáticos, é criada uma corrente contínua de água, por intermédio de cílios ou contração muscular, que traz oxigênio e alguns nutrientes para a cavidade e leva para fora dela excretas e elementos reprodutivos. Em algumas espécies, os ctenídios (brânquias) formam um eixo longo e achatado que se prolonga da parede da cavidade do manto. 12WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Para compreender adequadamente as similaridades davida em diferentes grupos animais, vale retomar conceitos como de clivagem, de gastrulação e de folhetos germinativos para entender adequadamente do que tratam os termos diblásticos e triblásticos. Para tal, sugerimos a leitura do capítulo 8 do livro: HICKMAN, C. P. et al. Princípios integrados de zoologia. 16. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2016. 2.2 A Concha dos Moluscos Há uma grande variação de conchas entre os moluscos, característica que marca este grupo – com exceção dos Aplacophoras, que não possuem concha calcária. Esta estrutura é secretada por glândulas da concha presentes no manto e apresenta três camadas (de fora para dentro): perióstraco, camada prismática, camada nacarada, esta última está em contato com o manto, e nela, lâminas muito finas e onduladas resultam na madrepérola. A primeira concha aparece na fase larval e cresce continuamente por toda a vida do animal. Embora as conchas possam variar muito quanto ao tamanho e à forma, todas possuem um mesmo plano básico de construção, baseado em carbonato de cálcio. As conchas podem ser formadas por uma, duas ou oito placas calcárias organizadas, provendo proteção e resistência às partes moles do corpo. Na Classe Cephalopoda, temos as lulas e as sibas nas quais a concha é reduzida e interna, temos os polvos nos quais a concha é completamente ausente ou aparece apenas como um pequeno vestígio, e temos os náutilos, que possuem conchas com câmaras que permitem a flutuação. Já na Classe Gastropoda, encontramos animais com a concha torcida, torção acompanhada pela massa visceral de todos os representantes desse grupo. Trata-se de uma rotação de 180º (duas fases de 90º cada), sempre no sentido anti-horário quando visto do dorso – conforme Figura 5. Há gastrópodes que mantêm a torção durante a vida adulta e são chamados de torcidos; já aqueles que revertem secundariamente esta condição durante a vida adulta, total ou parcialmente, são chamados de destorcidos. O processo de torção é diferente do processo de enrolamento (enrolamento em espiral da concha dos gastrópodes, também conhecido como espiralização), embora os dois possam ocorrer simultaneamente. Embora todos os gastrópodes atuais descendam de ancestrais com concha torcida e enrolada, evidências fósseis demonstram que estes foram eventos evolutivos distintos. 13WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 5 – Torção em uma larva véliger. Fonte: Hickman et al. (2016). 2.3 Circulação e Trocas Gasosas Em geral, moluscos possuem sistema circulatório aberto (exceto cefalópodes) e apresentam coração com três câmaras, vasos e seios sanguíneos, e pigmento respiratório no sangue. Por ser um sistema aberto, o sangue não fica totalmente contido, pelo contrário, ele flui através de vasos e penetra em seios abertos; mas essa característica torna a distribuição de oxigênio para os diferentes tecidos do corpo menos eficiente, portanto, é um sistema mais comum em animais vagarosos – em cefalópodes, o sistema é secundariamente fechado, o que lhes confere maior agilidade. O sangue dos moluscos, chamado de hemolinfa, contém várias células; o coração é encontrado em uma cavidade pericárdica e é composto por dois átrios (ou aurículas) e um único ventrículo – como exceção à regra, em monoplacóforos e náutilos, encontramos dois pares de átrios. As trocas gasosas ocorrem em órgãos especializados como ctenídios, brânquias, pulmão, manto ou da superfície corporal. A hemolinfa oxigenada é bombeada pelos átrios para o ventrículo e então para a os vários seios que banham os tecidos com a hemolinfa. 2.4 Excreção e Osmorregulação A excreção também se relaciona à regulação osmótica dos organismos. Nos moluscos, em geral, a excreção é feita por metanefrídios (rins), que se abrem de dentro da cavidade pericárdia e drenam a excreta para o interior da cavidade do manto. Os nefrídios podem drenar regiões específicas dos animais, mas em gastrópodes, pela perda de conexão com o celoma pericárdio, as excretas podem ser retiradas diretamente do fluido circulatório. Em cefalópodes, há maior complexidade de eventos, pois possuem sistema circulatório secundariamente fechado. Os rins drenam o celoma pericárdico por canais específicos que desembocam na cavidade do manto e envolvem regiões expandidas dos nefrídios, chamadas sacos renais, e evaginações da parede delgada, chamadas de apêndices renais, que aumentam a eficiência do sistema excretor em relação aos demais moluscos. 14WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA 2.5 Sistema Nervoso e Órgãos Sensoriais O sistema nervoso de moluscos geralmente é mais simples que de anelídeos e artrópodes, nos quais gânglios dispõem-se por segmento corporal. Derivado do plano básico protostômico, o sistema nervoso de moluscos basicamente consiste em pares de gânglios com cordões conectivos emparelhados e ventrais; com gânglios cerebrais, pleurais, pediosos e viscerais. O grau de desenvolvimento dos gânglios varia de acordo com o grupo, de algo mais simples como um anel nervoso simples que circunda o esôfago, até algo mais complexo como três pares de grandes gânglios que se interconectam e formam um anel nervoso ao redor do tubo digestivo. Moluscos possuem vários órgãos sensoriais altamente especializados, de tato, olfato, paladar, equilíbrio e até visão. Exceto pela Classe Aplacophora, possuem uma grande variação de tentáculos sensoriais, fotorreceptores, estatocistos e osfrádios (estruturas relacionadas ao ctenídio, que funcionam como quimiorreceptores). A maioria dos gastrópodes possui um par de tentáculos cefálicos, mas pulmonados superiores, e muitos opistobrânquios (subclasse de Gastropoda) possuem dois pares; os tentáculos cefálicos podem apresentar olhos, células táteis e quimiorreceptoras. Como já percebemos, cefalópodes são exceções à regra, e possuem um dos mais desenvolvidos sistemas nervosos entre os invertebrados. Em cefalópodes, encontramos os pares de gânglios presentes em outros moluscos, além de gânglios estrelados (responsáveis pela fuga rápida desses animais), mas é a cefalização extrema que faz a diferença nesse caso, pois formam lobos de um cérebro grande, que circunda a porção anterior do tubo digestivo. Em cada olho, há um nervo óptico bem desenvolvido que se liga ao cérebro. Este cérebro é protegido por um crânio cartilaginoso na maioria dos cefalópodes. Na maioria dos moluscos, os gânglios pediosos situam-se na posição ventral e se estendem ao pé do molusco, mas em cefalópodes, esses gânglios se dividem e inervam cada braço e tentáculo do animal. Moluscos e cefalópodes são bastante distintos externamente. Que fatores nos levam a crer que são realmente aparentados evolutivamente, quando desconsid- eramos análises genéticas? Muito antes de termos acesso aos dados e às anális- es genéticas, moluscos já eram tidos como aparentados. Embora encontremos estruturas morfologicamente semelhantes internamente, muito do trabalho volta- do à classificação e determinação histórica e evolutiva dos diferentes grupos é baseado em hipóteses – o que torna comum a divergência de opiniões sobre o assunto. Mas em Mollusca especificamente, dentre outras características, é inter- essante a sugestão de que o funil formado por braços e tentáculos é derivado dos pés de outros moluscos, devido à inervação das estruturas que se estendem do manto (pé) aos gânglios nervosos. 15WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA 2.6 Locomoção A maioria dos moluscos possui um pé notório, que pode conter um tipo de sola para rastejar ventralmente, como em caramujos e lesmas. A sola possui cílios e glândulas que secretam muco, permitindo que o animal deslize. Em gastrópodes, as glândulas pediosas são grandes e secretam grande quantidade de muco, suprindo a necessidade de ambientessecos onde podem habitar. A contração do pé é, de fato, a principal forma de locomoção dos moluscos, horizontalmente ou verticalmente. No entanto, há também o movimento por propulsão ciliar realizada por pequenos moluscos, e a propulsão por jato de água realizada por cefalópodes. 2.7 Alimentação e Digestão Com um sistema digestivo complexo, em geral, moluscos apresentam um órgão raspador denominado rádula – estrutura exclusiva dos moluscos. Seja para lentos herbívoros ou vorazes predadores, a rádula sofreu modificações evolutivas que contribuem para o sucesso dos moluscos nos mais variados modos de vida. Da boca, onde é mais comum encontrarmos a rádula, o alimento segue para o esôfago (que pode ser precedido de uma faringe muscular). Glândulas salivares e enzimáticas frequentemente estão associadas ao tubo digestivo. No estômago, é comum que haja um ou mais dutos que conduzem a cecos digestivos (de função digestiva). Do estômago, tem início o intestino, que é finalizado na cavidade do manto (em um ânus), localizado próximo às correntes exalantes de água. Em evaginações do estômago, os cílios desempenham funções que auxiliam a digestão. Dentre eles, encontramos o estilete cristalino, que estimula a liberação de proteínas e enzimas digestivas ao rotacionar, misturando partículas alimentares e muco. Em alguns animais, o estilete cristalino pode atingir até a metade do comprimento corporal do animal. Assim, a digestão extracelular ocorre no estômago e nos cecos digestivos, e a absorção e a digestão intracelular ocorrem nas paredes dos cecos e do intestino. Em cefalópodes, a digestão extracelular predomina, pois o estômago perdeu algumas estruturas primitivas; assim, as enzimas secretadas pelos cecos e pelo estômago digerem o alimento, que é absorvido no próprio estômago, nos cecos e no intestino. 2.8 Reprodução e Desenvolvimento Moluscos não apresentam reprodução assexuada, a maioria das espécies é dioica (animais que produzem gametas femininos ou gametas masculinos), mas algumas espécies são hermafroditas (produzem tanto gameta masculino quanto feminino). A fecundação pode ser externa, como ocorre com espécies que lançam seus gametas na água, ou interna, como observada em espécies que desenvolveram estratégias de reprodução que incluem a retenção e o transporte de gametas. Há espécies em que o desenvolvimento dos embriões ocorre internamente, mas os ovos podem ser soltos no ambiente. Polvos geralmente depositam seus ovos agrupados em estruturas que lembram um cacho de uva. O desenvolvimento é basicamente igual ao dos demais protostômios, com clivagem espiral típica. O desenvolvimento pode ser direto, misto ou indireto, com estágio larval, que é exclusivo dos moluscos: o de véliger, que pode possuir pé, concha, opérculo e outras estruturas semelhantes às dos adultos – veja um exemplo na Figura 6. 16WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 6 – Ciclo de vida de ostras, incluindo a larva véliger. Fonte: Hickman et al. (2016). 17WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 1 ENSINO A DISTÂNCIA CONSIDERAÇÕES FINAIS Com maior popularidade de animais conhecidos como caracóis, lesmas, mexilhões, ostras, lulas e polvos, moluscos apresentam uma grande diversificação, mas possuem características que nos permitem agrupá-los com certa facilidade, como a presença de rádula, de pé muscular com função locomotora e a secreção de concha. Com oito classes atuais, a filogenia é controversa, como na maioria dos grupos de seres vivos, que neste caso inclui a possibilidade de terem compartilhado um ancestral comum com os anelídeos e artrópodes. Mas os estudos continuam, afinal não é tarefa simples inferir sobre o passado. De grande maioria marinha, há também representantes terrestres, adaptados a diferentes modos de vida. Diversos moluscos apresentam relevância socioeconômica, pois são vetores de doenças, assim como também são fonte de renda e alimento para as diferentes classes econômicas da sociedade humana, fato que remonta a tempos antigos. Com estruturas corporais que lhes permitem enfrentar as adversidades de ambientes aquáticos de água doce ou salgada, e também ambientes terrestres secos, estes animais sofreram grandes modificações ao longo do processo evolutivo, que lhes permitiram grande diversificação e uma representação com mais de 160 mil espécies, entre fósseis e viventes. Mesmo em se tratando de animais diminutos ou gigantescos, o corpo mole dos moluscos e sensível a mudanças ambientais bruscas os torna bons indicadores ambientais. Predadores agressivos, como alguns cefalópodes, podem ter contribuído para o surgimento de novas características em outros grupos, como veremos nas unidades seguintes. Mas como presas, moluscos não são as mais fáceis de serem capturadas, pois utilizam suas conchas como ferramentas de defesa. A provável modificação ocorrida dos pés de moluscos ancestrais aos atuais braços e tentáculos de cefalópodes nos traz uma noção interessante de como os processos evolutivos, de especialização de estruturas corpóreas, trabalham. A visão generalista apresentada nesta unidade nos dá maior embasamento para compreender as especificidades que serão abordadas na Unidade II desta apostila. Esperamos que tenha se aprofundado nos estudos, como falamos inicialmente, e tenha aproveitado os materiais complementares indicados para leitura, bem como os vídeos sugeridos. 1818WWW.UNINGA.BR U N I D A D E 02 SUMÁRIO DA UNIDADE INTRODUÇÃO ............................................................................................................................................................... 19 1. CLASSE CAUDOFOVEATA .........................................................................................................................................20 2. CLASSE SOLENOGASTRES ...................................................................................................................................... 21 3. CLASSE MONOPLACOPHORA ................................................................................................................................. 22 4. CLASSE POLYPLACOPHORA ................................................................................................................................... 23 5. CLASSE GASTROPODA ............................................................................................................................................25 6. CLASSE BIVALVIA.....................................................................................................................................................28 7. CLASSE SCAPHOPODA............................................................................................................................................. 31 8. CLASSE CEPHALOPODA .......................................................................................................................................... 32 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................................................................................36 MOLUSCOS: ECOLOGIA E CARACTERÍSTICAS DOS PRINCIPAIS GRUPOS PROF.A DR. RICARDO LOURENÇO DE MORAES ENSINO A DISTÂNCIA DISCIPLINA: ZOOLOGIA DE MOLUSCOS E ARTRÓPODES 19WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA INTRODUÇÃO Após abordarmos as características gerais de moluscos na Unidade 1, nesta unidade, abordaremos algumas características específicas de cada uma das oito classes atualmente indicadas como componentes do Filo Mollusca: Claudofoveata, Solenogastres, Monoplacophora, Polyplacophora, Gastropoda, Bivalvia, Scaphopoda e Cephalopoda. Nesta unidade, o objetivo é possibilitar que você possa compreender como as características gerais do grupo refletiram no modode vida e evoluíram para permitir que esse grupo apresentasse a grande diversidade atual. Além disso, esperamos que você perceba a importância ecológica desses animais, tanto do ponto de vista das relações ambientais que encontramos no meio natural quanto do ponto de vista das relações ambientais estabelecidas com os seres humanos e as modificações que causamos no meio ambiente. Você irá conhecer mais detalhes sobre a forma e o desenvolvimento do corpo, a secreção de concha quando ela está presente (e quando não está), a forma da circulação sanguínea e das trocas gasosas realizadas pelos animais nas diferentes situações ambientais, como esses animais realizam a excreção de substâncias que não devem mais ficar alojadas em seus corpos, como realizam a regulação osmótica de acordo com o meio em que vivem, além de particularidades do sistema nervoso e sensorial de alguns deles, seus modos de captura e digestão de alimento, e alguns casos de especificidades reprodutivas e de desenvolvimento. Ao longo desta unidade, também são apresentadas as subclassificações mais aceitas pela comunidade científica, o que lhe permite situar-se quanto ao grupo ou agrupamento de indivíduos quando nos referimos a um membro do Filo Mollusca utilizando tanto seu nome latinizado (de classificação) quanto o nome normatizado pelo nosso idioma (por exemplo: Pulmonata, nome latinizado de uma subclasse de Gastropoda, e pulmonados, nome normatizado pela língua portuguesa brasileira). Como na unidade anterior, esperamos que você aproveite a indicação dos materiais complementares e aprofunde seu conhecimento, tanto no que se refere a conceitos biológicos quanto a conhecimento geral do modo de vida desses animais tão diversificados. 20WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA 1. CLASSE CAUDOFOVEATA Os táxons Caudofoveata e Solonogastres (apresentados a seguir) anteriormente estavam reunidos em uma única classe: a Aplacophora (FRANSOZO, 2017; HICKMAN et al., 2016). Embora ambas possuam representantes que habitem profundidades marinhas de 200 metros a 3 mil metros, tenham corpo vermiforme e sejam desprovidos de concha, atualmente são agrupados em duas classes irmãs distintas. Esses animais apresentam coloração corpórea entre o marrom e o creme, e podem medir de poucos milímetros a aproximadamente 14 centímetros. São cavadores e habitam substratos não consolidados, nos quais constroem galerias verticais para si, para se posicionarem verticalmente, mantendo uma extremidade (da cavidade do manto e das brânquias) para cima. Com rádula reduzida e poucos dentes, alimentam-se de microorganismos e detritos. Desprovidos de pé, seu manto forma um tubo cilíndrico. Com três regiões bem definidas (anterior, posterior e mediana), seu corpo apresenta numerosas espículas alongadas – veja Figura 1. Na região posterior, é encontrada a cavidade do manto, que abriga um par de brânquias, ânus e a abertura dos gonodutos (são dioicos, de fecundação externa). Fransozo (2017) nos traz a subclassificação dessa classe, conforme o Quadro 1 a seguir. Figura 1 – Exemplar de Caudofoveata. Corpo coberto por espículas alongadas. Indicadas as regiões anterior, poste- rior e do tronco (mediana). Fonte: Fransozo (2017). Família Limifossoridae Família Prochaetodermatidae Família Chaetodermatidae Quadro 1 – Subclassificação da Classe Caudofoveata. Fonte: Fransozo (2017). 21WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA 2. CLASSE SOLENOGASTRES Composto por cerca de 250 espécies, esta classe agrupa animais marinhos, geralmente sem rádula e com pé não muscular representado por um sulco mediano ventral (sulco pedioso – veja Figura 2) – a locomoção é feita por cílios. Também habitam o substrato, como caudofoveatas, mas podem viver sobre e se alimentar de cnidários. Com corpos que variam de 1 milímetro a 30 centímetros de comprimento, são hermafroditas protândricos (produzem gametas masculinos quando jovens e gametas femininos quando mais velhos), mas possuem fecundação interna. Esses animais não possuem brânquias verdadeiras; ao invés disso, realizam suas trocas gasosas por brânquias secundárias, formadas por pregas no manto, também chamadas de papilas respiratórias. O sistema digestório de solenogastres não é dividido em compartimentos e o alimento segue por um tubo digestório volumoso que termina em um tubo curto e simples. Na região pericardial, células de ultrafiltragem realizam a função excretora, já que esses animais são desprovidos de metanefrídios. Figura 2 – Exemplar de Solenogastres, com espículas calcárias no corpo. Indicado sulco pedioso. Fonte: Fransozo (2017). Consideradas as diferenças entre os tipos de cutícula, espículas, glândulas do tubo digestório, segundo Fransozo (2017), Solenogastres possui quatro ordens distintas, conforme o Quadro 2. Ordem Pholidoskepia Ordem Neomeniamorpha Ordem Sterrofustia Ordem Cavibelonia Quadro 2 – Subclassificação da Classe Solenogastres. Fonte: Fransozo (2017). 22WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA 3. CLASSE MONOPLACOPHORA Anteriormente considerada um táxon extinto, em 1952 foram encontrados espécimes vivos no oceano Pacífico. São animais bentônicos, com rádula, com uma única concha, de simetria bilateral e contorno arredondado, que podem medir até 4 centímetros, com pé grande e achatado, e oito pares de músculos pediosos, boca anterior e ventral – veja Figura 3. Figura 3 – Neopilina, Classe Monoplacophora. Espécimes vivos que variam de 3 mm a 3 cm de comprimento. A. Vista ventral, B. Vista dorsal. Fonte: Brusca (2013). O celoma desses animais circula as gônadas e o coração. Eles possuem de 5 a 6 pares de brânquias, e de 3 a 6 pares de metanefrídios. São dioicos, de fertilização externa e desenvolvimento ainda desconhecido, segundo Fransozo (2017). Fransozo (2017) ainda nos traz algumas informações interessantes sobre a possível filogenia que envolve esse táxon: A repetição de estruturas externas e internas como brânquias, músculos retratores, aurículas e metanefrídios é uma característica dos monoplacóforos viventes, já que as espécies fósseis exibem apenas cicatrizes musculares múltiplas. As espécies fósseis evoluíram ao longo de duas linhas, representadas pelo táxon Cyclomya, com uma concha simetricamente enrolada, e pelo táxon Tergomya, cuja concha é achatada e não enrolada, no qual, provavelmente, estão incluídas as formas viventes. Os Cyclomya desapareceram no período Devoniano e podem ter sido os ancestrais dos gastrópodes e cefalópodes, se esses táxons se originaram de ancestrais com concha enrolada. Os Tergomya podem também ser os ancestrais dos gastrópodes, caso estes tenham evoluído de conchas não enroladas (FRANSOZO, 2017, p. 458). 23WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA 4. CLASSE POLYPLACOPHORA Animais marinhos, bentônicos, geralmente encontrados em zona entremarés, mas também habitam grandes profundidades. O tamanho do corpo desses animais varia de 3 milímetros a 40 centímetros, são conhecidos como quítons – veja Figura 4. Figura 4 – Quíton muscoso, Mopalia muscosa. A superfície superior do manto, ou “cinturão”, é coberta com pelos e cerdas, uma adaptação para defesa. Fonte: Hickman et al. (2016). Seus corpos são achatados dorso-ventralmente e possuem um pé ventral amplo, coberto por concha formada por sete ou oito placas calcárias articuláveis, que se sobrepõem. Possui rádula geralmente muito longa, com inúmeras fileiras de transversais com 17 dentes em cada uma delas e, em alguns casos, revestidos com um mineral que contém ferro em sua composição, a magnetita – adaptação que permite a raspagem contínua de superfícies rochosas. Diversos são os desafios encontrados por animais invertebrados e vertebrados nosambientes terrestres e aquáticos. Ricklefs (2018) trata sobre isso em seu liv- ro, mais especificamente nos capítulos 2 e 3. Aperfeiçoe seus conhecimentos so- bre o tema e leia: RICKLEFS, R. A economia da natureza. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2018. 24WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Com dois metanefrídios em forma de U, e cavidade pericárdica grande e localizada sob as duas últimas placas da concha, a quantidade de brânquias varia de acordo com a espécie e, em uma única espécie, pode variar de acordo com o tamanho do animal, podendo se estender paralelamente ao pé, conforme Figura 5. Figura 5 – Polyplacophora em vista ventral, mostrando brânquias na cavidade palial, paralela ao pé. Fonte: Fransozo (2017). Geralmente dioicos, de fecundação externa ou interna, possuem gônadas fundidas que se estendem da terceira à sexta valva. Os ovos são encapsulados por uma membrana espinhosa que permite a flutuação e eclodem em uma larva trocófora – não existe larva véliger; no entanto, algumas espécies que incubam seus ovos na cavidade do manto podem apresentar desenvolvimento direto. Brusca (2013) nos traz a subclassificação do grupo, veja Quadro 3. Ordem Lepidopleurida Ordem Ischinochitonida Ordem Acanthochitonida Quadro 3 – Subclassificação da Classe Solenogastres. Fonte: Brusca (2013). Alguns consideram que se a repetição de órgãos observada em Neopilina e em alguns quítons for evidência de metamerismo, anelídeos e moluscos compartilh- ariam um ancestral segmentado (HICKMAN et al., 2016). 25WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA 5. CLASSE GASTROPODA Esta classe constitui o grupo mais diversificado de moluscos. Com grande irradiação adaptativa, diversos exemplares ocupam os mais variados habitats, de água doce, marinha e terrestre, em ambientes arenosos ou lamosos, nos quais são capazes de se enterrar ou de permanecer como plâncton. Há registros fósseis constantes desde o Cambriano, e a estimativa é de que possuam quase 100 mil espécies, das quais mais de 70% são espécies viventes. De modo geral, devido aos nomes das três subclasses que compõem Gastropoda, chamamos de prosobrânquios lapas e búzios, de opistobrânquios lesmas-marinhas e lebras-do-mar, e de pulmonados lesmas e caracóis terrestres e de água doce. Na Figura 4, na Unidade I, é demonstrada a estrutura geral e interna de um gastrópode. Nesse grupo, há três inovações importantes: (1) a concha foi convertida de um escudo protetor para um refúgio protetor, (2) a torção da concha ocorre já na fase embrionária, (3) desenvolvimento de uma cabeça, concentração de gânglios cefálicos. A concha, embora seja pesada e reflita na baixa velocidade de reação do animal, é a principal defesa de muitos deles. Em gastrópodes, a concha é única (univalve) e pode ser enrolada ou não – em geral, há enrolamento para direita – veja Figura 6. O ápice é a primeira concha, que surge ainda na fase larval do animal, e as deposições longitudinais na borda da concha marcam o crescimento em linhas de crescimento. A espécie de gastrópode conhecida como Janthina janthina secreta bolhas pelo pé e flutua na superfície da água. Há ainda grupos capazes de perfurar conchas e corais ou de secretar substâncias tão resistentes pelo pé que são capazes de aderir a superfícies a até à concha de outros moluscos. Como se não bastasse, outro representante desse incrível grupo, herbívoro, é capaz de manter intactos os cloroplastos do seu alimento e aproveitar o produto da fotossíntese como nutri- entes. E, não se engane, as estratégias desse grande grupo não param por aí. 26WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 6 – Concha do búzio Busycon. A. e B. Busycon carica, uma espécie com concha enrolada para direita. Uma concha dextrógira tem abertura no lado direito, quando mantida com o ápice para cima e a abertura voltada para o observador. C. B. contrarium, uma espécie sinistrógira, ou com a concha enrolada para a esquerda. O ápice contém a menor e mais velha volta da concha. Fonte: Hickman et al. (2016). A circulação de gastrópodes inclui coração, artérias, veias, seios venosos e uma rede fina de lacunas capilarizadas; no entanto, como resultado da torção da concha, a aurícula direita torna-se vestigial ou desaparece. Há gastrópodes com um ou dois metanefrídios, que se abrem na cavidade pericárdica. Em geral, gastrópodes marinhos excretam amônia e os de água doce podem liberar excretas nitrogenadas como amônia, ureia, ácido úrico e aminoácidos. Animais das subclasses Prosobranchia e Opisthobranchia fazem suas trocas gasosas através de brânquias que estão alojadas na cavidade do manto. Na subclasse Pulmonata, as trocas gasosas acontecem graças à alta vascularização da cavidade do manto, que entra em contato com o ar por uma abertura chamada pneumostômio, veja Figura 7. 27WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 7 – Gastropoda pulmonado mostrando pneumostômio (abertura de acesso à cavidade do manto modificada pela falta de brânquias). Fonte: Fransozo (2017). Gastrópodes possuem a maior variedade de formas de reprodução dentre os moluscos. Embora existam representantes hermafroditas simultâneos (protândricos ou partenogênicos), nos quais a cópula pode ser recíproca ou pode ocorrer autofecundação, o maior número de espécies é dioico, com fertilização que pode ser interna ou externa. Em geral, os ovos são grandes e ricos em vitelo, com casca calcária, depositados em cordões envoltos por uma espessa matriz gelatinosa. Gastrópodes basais que liberam gametas na água produzem larvas trocóforas livre- natantes, que se desenvolvem em véliger. Em outras espécies de gastrópodes, a larva véliger pode viver um longo período no plâncton, ou ainda, ter o início da torção durante esse período do seu ciclo de vida. Brusca (2013) nos traz a subclassificação do grupo, veja o Quadro 4. Subclasse Prosobranchia Ordem Archaeogastropoda Ordem Mesagastropoda Ordem Neogastropoda Subclasse Opisthobranchia Subclasse Pulmonata Ordem Archaeopulmonata Ordem Basommatophora Ordem Stylommatophora Ordem Systellommatophora Quadro 4 – Subclassificação da Classe Gastropoda. Fonte: Brusca (2013). 28WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA 6. CLASSE BIVALVIA Bivalves possuem duas conchas (valvas) mantidas unidas dorsalmente por um ligamento, as valvas são aproximadas uma da outra por músculos adutores que, ao se contraírem, movem-nas no sentido contrário ao movimento natural do ligamento, veja a Figura 8. Vivem em ambientes de água doce, estuarinas e marinhos, desde a zona de entremaré até as profundezas, com tamanho corporal que varia de 1 milímetro a 1 metro de comprimento. Em geral, são filtradores e dependem da corrente criada pelo movimento de seus cílios para se alimentarem. Podem impulsionar seu corpo com o fechamento abrupto das valvas em um tipo de natação por propulsão, ou podem locomover-se com um movimento de “estica e puxa” utilizando o pé delgado. Esses animais não possuem cabeça ou rádula e a cefalização é reduzida. Figura 8 – Tagelus plebius, a unha-de-velha (classe Bivalvia). A Vista externa da valva esquerda. B Interior da valva direita mostrando cicatrizes onde os músculos estavam fixados. O manto estava fixado na sua área de inserção. C e D Seções que mostram a função do músculo adutor e do ligamento da charneira. Em C, o músculo adutor está relaxado, permitindo ao ligamento da charneira manter as valvas separadas. Em D, o músculo adutor está contraído, mantendo as valvas juntas. Fonte: Hickman et al. (2016). Na Figura 9, podemos observar dois sifões, geralmente formados por prolongamentos do manto, que ficamestendidos até a coluna d’água, enquanto o restante do corpo encontra-se escondido abaixo do sedimento (infauna). Também existem espécies que vivem cimentados ao substrato, compondo a epifauna, algo mais próximo aos bivalves primitivos, que eram formas não sésseis da epifauna. O pé desse tipo de bivalve pode apresentar uma glândula que libera o bisso, uma proteína escleratizada que ajuda na fixação do animal ao substrato, mas em outros, como as ostras, a secreção é ainda mais resistente e recebe o nome de glândula de cimento. 29WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA As trocas gasosas ocorrem pelo manto e pelas brânquias; estas são geralmente modificadas para auxiliar na alimentação e derivam de ctenídios primitivos. Em bivalves, o sistema nervoso é formado por pares de gânglios que inervam a região cefálica, o manto e a área do pé; muitos possuem filamentos sensoriais que saem da região do manto em forma de tentáculos, ocelos, ou olhos (com uma córnea, uma lente, uma retina e uma camada pigmentar). Figura 9 – Adaptações dos sifões em bivalves. A Espécie na qual os sifões inalante e exalante são claramente visíveis acima da superfície sedimentar. B a D Em muitas formas marinhas, o manto prolonga-se para formar longos sifões. Em A, B e D, o sifão inalante conduz para dentro tanto o alimento quanto o oxigênio. Em C, os sifões são respira- tórios; as longas probóscides dos palpos, ciliadas, exploram a superfície do lago e conduzem alimento para a boca. Fonte: Hickman et al. (2016). Especialmente nas famílias Pterridae (marinhas) e Anodontidae (de água doce) ocorre a formação de pérolas quando um corpo estranho entra e fica alojado entre a concha e o manto. O manto então reveste esse corpo com sucessivas camadas nacaradas, na tentativa de defender o animal contra o corpo invasor, no entanto o crescimento exagerado desse revestimento (uma grande pérola) prejudica o animal. 30WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Brusca (2013) nos traz a subclassificação desse grupo, veja o Quadro 5. Subclasse Protobranquia Ordem Nuculida Ordem Solemyida Subclasse Lamellibranquia Superordem Filibranchia Superordem Eulamellibranchia Ordem Paleoheterodonta Ordem Veneroida Ordem Myoida Subclasse Anomalodesmata Quadro 5 – Subclassificação da Classe Bivalvia. Fonte: Brusca (2013). Bivalves de água doce já povoaram o leste dos EUA com cerca de 300 espécies diferentes, mas hoje mais de 24 espécies já foram extintas da região e outras mais de 60 correm o mesmo risco. Como o modo de vida de humanos e bivalves podem ter colaborado para esta triste realidade? Bivalves são animais filtradores, com pouca ou nenhuma capacidade de mobilidade que lhes permita migrar de uma região para outra. Os humanos, por sua vez, continuam a causar modificações físi- cas, químicas e biológicas nos mais variados ambientes, de forma intencional ou acidental. A poluição e a sedimentação da mineração, industrialização e agricultu- ra, que diminuem a qualidade do ambiente, além da introduzirem espécies exóti- cas, como o mexilhão-zebra trazido nos lastros de navios que vieram da Europa, que elevam demais a competição por nutrientes suspensos na água circundante, prejudicam bivalves nativos no leste do EUA. O equilíbrio ambiental é frágil e todas as modificações podem causar grandes prejuízos, não apenas para os bivalves, mas talvez também para outras espécies como a do ser humano, mesmo que ain- da não tenham sido cogitados. 31WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA 7. CLASSE SCAPHOPODA Representantes dessa classe de animais são exclusivamente marinhos, bentônicos, capazes de habitar profundezes de até 6 mil metros, com tamanho corporal entre 4 milímetros e 15 centímetros, com cerca de 500 espécies viventes conhecidas, e são comumente chamados de dentes-de-elefante ou dentálios, veja Figura 10. O corpo alongado dos escafópodes é coberto por uma concha tubular (excretada pelo manto fundido, que forma um cilindro), aberta nas duas extremidades, sendo a extremidade anterior mais larga que a posterior. Sem olhos, tentáculos, brânquias ou osfrádio, com cabeça pouco diferenciada e boca munida de mandíbula, rádula e captáculos (tentáculos filiformes ciliados e musculares com extremidade expandida e aglutinante), esses animais vivem enterrados no substrato arenoso ou lamoso, com certo grau de inclinação de seu corpo, com a extremidade posterior voltada para cima. Em geral, são microcarnívoros da infauna e alimentam-se de foraminíferos capturados pelos captáculos. Figura 10 – A concha dente-de-elefante, Dentalium (classe Scaphopoda). A. O animal enterra-se no lodo ou na areia e se alimenta por meio dos tentáculos preênseis (captáculos). Correntes de água para a respiração são promovidas por ação ciliar, entrando através da abertura na extremidade menor da concha e então expelida pela mesma abertura por ação muscular. B. Anatomia interna de Dentalium. Fonte: Hickman et al. (2016). O pé auxilia na ação de enterrar-se verticalmente, pela ancoragem do pé, como nos bivalves, em um movimento de “estica e puxa”. Escafópodes possuem gânglios cerebrais, gânglios pediosos, viscerais, pleurais e bucais, com receptores sensoriais associados ao manto e às aberturas. A retração periódica do pé ejeta a água que entrou pela abertura posterior e levou oxigênio até a cavidade do manto para as trocas gasosas (já que não possuem brânquias). Nesse processo, também são ejetadas as excretas e os gametas (são dioicos, com fecundação externa, com larva trocófora e fase véliger). 32WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Escafópodes são mais recentes nos registros fósseis e, provavelmente, evoluíram de um ancestral comum aos bivalves, com rádula e brânquias – bivalves teriam perdido a rádula e escafópodes, as brânquias. 8. CLASSE CEPHALOPODA Conhecidos como polvos, lulas e náutilos, esses animais representam a classe mais especializada dos moluscos. São todos animais marinhos, bentônicos ou pelágicos e predadores ativos. Possuem pé realmente bastante modificado, que forma uma espécie de funil que funciona como sifão de água e prolonga-se até formar um círculo (ou coroa) de braços ou de tentáculos ao redor da boca – um esquema corporal interno pôde ser observado na Unidade I, Figura 3. Esses animais podem medir de 8 milímetros a 14 metros de comprimento e encontramse em um grupo com cerca de mil espécies de cefalópodes viventes, dos quais uma grande variedade pode ser encontrada na região do Indo-Pacífico. Na subclasse Coleoidea, octópodes (polvos) apresentam cabeça simples e arredondada, dois olhos conspícuos e oito braços com ventosas musculares (sem anéis córneos); teutódes (lulas) apresentam cabeça grande e alongada, com estabilizadores natatórios, dois olhos conspícuos, oito braços e dois tentáculos com ventosas musculares e com anéis córneos. A película que recobre o disco achatado das ventosas é trocada com frequência para manter a habilidade de sucção, e octópodes ainda usam seus braços para exploração tátil do ambiente. Cefalópodes são dioicos. Um dos braços nos machos adultos é utilizado para pegar o espermatóforo armazenado em sua própria cavidade e depositar na cavidade do manto da fêmea, próximo ao oviduto, veja Figura 11. Os ovos fecundados são anexados a outros objetos, como pedras, de onde juvenis eclodem, sem fase larval livre-natante. Enquanto alguns octópodes cuidam dos ovos, fêmeas de náutilo-de-papel secretam uma cápsula (uma “concha”) na qual os ovos se desenvolvem. Chamamos de convergência ou evolução convergente a presença de estruturas semelhantes que não foram herdadas no processo evolutivo de um ancestral comum. Por muito tempo, olhos de cefalópodes e de vertebradosforam citados como exemplo de convergência, e olhos de artrópodes eram tidos como outro exemplo de independência evolutiva. No entanto, atualmente reconhecemos que todos os animais triblásticos com olhos compartilham, no mínimo, dois genes preservados ao longo da evolução das espécies. 33WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 11 – Cópula em cefalópodes. A. Sibas acasalando. B. O polvo macho usa um braço modificado para depositar espermatóforos na cavidade do manto da fêmea, para fecundar seus ovos. Polvos frequentemente cuidam de suas desovas durante o desenvolvimento embrionário. Fonte: Hickman et al. (2016). Os mesmos gânglios encontrados em outros moluscos também estão presentes em cefalópodes, mas neste grupo estão fundidos, formando um cérebro. Com órgãos sensoriais bem desenvolvidos, contando com células táteis, quimiorreceptoras, órgãos olfatórios e até linhas epidérmicas na cabeça e nos braços com células sensoriais capazes de detectar movimento na água (parecidas à linha lateral de peixes), cefalópodes possuem ainda uma excelente visão, embora não enxerguem cores. Esses animais, que possuem formas de comunicação por movimentos e sinais corporais, são capazes de distinguir formas e aprender observando outros polvos: em experimentos controlados, um polvo é capaz de aprender que tipo de forma (quadrado ou retângulo) recompensa positivamente o animal, e então repetir o comportamento para ser recompensado. Veja você mesmo um pouco das habilidades que um corpo mole, mas musculo- so, aliado à capacidade de aprendizado, é capaz de realizar. Disponível no link: <https://www.youtube.com/watch?v=_oDVFZSubUE>. 34WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Polvos perderam completamente sua concha. Lulas e sibas possuem uma pequena concha interna envolvida pelo manto e constituem os endococleados (com concha interna), já os náutilos são ectococleados (com concha externa), veja Figura 12. A concha em nautiloides é enrolada, porcelanosa por fora e nacarada por dentro; e, diferentemente da concha de gastrópodes, é formada por uma série de câmaras, separadas internamente umas das outras, mas conectadas por um cordão de tecido nervoso (sifúnculo). Embora pareçam pesadas, as câmaras da concha se enchem de gás e auxiliam na flutuação; nela o corpo do animal ocupa apenas a última câmara, a mais recente. Figura 12 – Nautilus, um cefalópode. A. Nautilus vivo. B. Seção longitudinal, mostrando as câmaras cheias de gás de concha e diagrama da estrutura corporal. C. Seção longitudinal através da concha de um amonoide. Fonte: Hi- ckman et al. (2016). Em cefalópodes, a boca é circundada por uma membrana, e internamente é possível encontrar mandíbula, rádula e glândulas salivares. A circulação da água é realizada pelo movimento de músculos e, no interior do manto, encontramos brânquias, gonóporos, nefridióporos e ânus. Com exceção dos náutilos, a maioria dos cefalópodes usa a liberação de uma nuvem de tinta como proteção. Sépia é o fluido escuro (marrom ou preto) contendo alta concentração de melanina, que é secretado pela glândula de tinta localizada dentro do saco de tinta e expelido pelo ânus quando o animal se sente ameaçado. Além desse comportamento defensivo, cefalópodes contam com a presença de várias células pigmentadas recobrindo seu corpo, em geral, sob controle do sistema nervoso. Essas células permitem que o animal mude seu padrão de coloração, através da contração ou expansão de pequenos músculos ligados a cada uma delas. A mudança de coloração pode ser utilizada como camuflagem ou como sinalização de ameaça a outros machos, por exemplo. 35WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA Nautilus são predadores bentônicos e usualmente se alimentam de crustáceos decápodes. Lulas alimentam-se essencialmente de peixes e outras lulas capturadas na coluna d’água. Já polvos são carnívoros generalistas e é comum que se alimentem de bivalves, crustáceos e gastrópodes (dos quais são capazes de perfurar a concha). Veja a subclassificação de Cephalopoda apresentada por Brusca (2013) no Quadro 6. Subclasse Nautiloidea Subclasse Coleoidea Ordem Sepioida Ordem Teuthoida Ordem Octopoda Ordem Vampyromorpha Quadro 6 – Subclassificação da Classe Cephalopoda. Fonte: Brusca (2013). 36WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 2 ENSINO A DISTÂNCIA CONSIDERAÇÕES FINAIS Nesta unidade, vimos algumas especificidades que explicam tanto o entendimento de alguns cientistas em querer manter Caudofoveata e Solenogastres como uma única classe quanto especificidades que justificam a separação desses animais em duas classes distintas. Ao longo da unidade, foi possível observar que o número de placas ou conchas, bem como sua disposição no corpo dos animais também influenciam sua classificação. Em cada caso, por mais similares que os animais sejam, houve sempre a necessidade de ajustes que possibilitassem maior aproveitamento no ambiente, dos nutrientes, ou do espaço interno do corpo, de acordo com o meio ambiente no qual se desenvolveram. Em gastrópodes, por exemplo, ao que tudo indica, a torção da concha levou à perda de brânquias, à consequente inutilização e perda de um átrio cardíaco, e ao surgimento de um pneumostômio para que a oxigenação dos tecidos ocorresse. Já em bivalves, o modo de vida sob o substrato levou ao surgimento de sifões que promovessem a circulação da água no interior do corpo, oxigenando os tecidos e retirando excretas. Cefalópodes, como já havíamos visto na primeira unidade desta apostila, continuam a surpreender, com suas grandes modificações estruturais e comportamentais. Surpreendem desde o uso de braços e tentáculos especializados, inclusive durante a reprodução, até a presença de uma grande concha que permite a flutuabilidade do animal. E, é claro, não vamos nos esquecer da capacidade de aprendizagem dos octópodes pela simples observação, como vimos. Não é por acaso que o Filo Mollusca está entre os invertebrados mais bem-sucedidos no processo evolutivo da vida em nosso planeta. Finalizando esta unidade e o estudo dos moluscos nesta apostila, temos certeza de que você foi capaz de conhecer e compreender melhor a composição e o funcionamento de estruturas internas encontradas nesses animais, de grande importância sanitária, ambiental, social e econômica para o ser humano. 3737WWW.UNINGA.BR U N I D A D E 03 SUMÁRIO DA UNIDADE INTRODUÇÃO ...............................................................................................................................................................39 1. FILOGENIA DO FILO ARTHROPODA ........................................................................................................................40 2. MORFOLOGIA GERAL DOS ARTRÓPODES .............................................................................................................42 2.1 O CORPO ..................................................................................................................................................................45 2.1.1 EXOESQUELETO ....................................................................................................................................................46 2.1.2 APÊNDICES .......................................................................................................................................................... 47 2.2 SUSTENTAÇÃO E LOCOMOÇÃO ............................................................................................................................48 2.3 CRESCIMENTO .......................................................................................................................................................48 2.4 CIRCULAÇÃOE TROCAS GASOSAS ......................................................................................................................49 ARTRÓPODES: FILOGENIA E MORFOLOGIA GERAL PROF.A DR. RICARDO LOURENÇO DE MORAES ENSINO A DISTÂNCIA DISCIPLINA: ZOOLOGIA DE MOLUSCOS E ARTRÓPODES 38WWW.UNINGA.BR 2.5 EXCREÇÃO E OSMORREGULAÇÃO ......................................................................................................................50 2.6 SISTEMA NERVOSO E ÓRGÃOS SENSORIAIS ................................................................................................... 51 2.7 ALIMENTAÇÃO E DIGESTÃO ................................................................................................................................. 52 2.8 REPRODUÇÃO E DESENVOLVIMENTO ............................................................................................................... 52 CONSIDERAÇÕES FINAIS ........................................................................................................................................... 54 39WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA INTRODUÇÃO A evolução da vida é realmente algo incrível. Pequenas diferenças, com o passar de milhares de anos, ao longo de milhares de gerações, tornam-se grandes diferenças, caracterizam grupos e determinam o modo de vida de milhares de espécies distintas. Do grego Arthron, “articulação”, e podos, “pés”, o termo artrópodes se refere essencialmente à presença de articulação em apêndices corporais que realizam a locomoção e a comunicação com o meio ambiente no qual o animal está inserido. Artrópodes representam mais de 60% de todas as espécies de seres vivos descritas no planeta Terra e cerca de 80% de toda a diversidade animal. Artrópodes habitam os mais variados habitats, e os representantes incluem os crustáceos de ambientes aquáticos, insetos, aranhas, escorpiões, centopeias, lacraias e muitos outros animais conhecidos por qualquer ser humano. Hickman et al. (2016) nos apresentam sua reflexão sobre o processo evolutivo do grupo: Em algum momento e em algum lugar durante a era Pré-Cambriana, aconteceu um importante marco da evolução da vida na Terra. A cutícula macia do ancestral segmentado de animais que hoje denominamos artrópodes foi endurecida com a deposição adicional de proteína e de um polissacarídeo inerte denominado quitina. O exoesqueleto circular ofereceu proteção contra predadores e outros perigos ambientais, e conferiu a seu possuidor uma lista formidável de outras vantagens seletiva (HICKMAN et al., 2016, p. 650). Nesta unidade, iniciaremos o estudo de outro grande grupo de invertebrados, o maior deles, o grupo dos artrópodes. Por ora, iremos nos concentrar em conhecer as características gerais desse grupo, qual a provável história evolutiva que possibilitou seu surgimento, que aspectos de seu corpo nos sugerem um parentesco evolutivo com outros grupos e que características os tornaram os mais bem-sucedidos invertebrados do planeta Terra, levando alguns a considerar que este é o planeta dos artrópodes, no qual a humanidade vive. Mantenha e aperfeiçoe o hábito de se concentrar nas principais características e nas consequências delas no modo de vida dos animais, pois, na última unidade, iremos tratar de especificidades de cada um dos subfilos pertencentes ao Filo Arthropoda. 40WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA 1. FILOGENIA DO FILO ARTHROPODA Artrópodes são considerados parte de um grupo maior, os Panarthropodas, composto também por Onychophora (espécies viventes terrestres, segmentadas, com características mais próximas aos anelídeos e artrópodes) e Tardigrada (entre 0,1 e 1,7 mm, têm ampla distribuição, com características semelhantes aos onicóforos e artrópodes). Alguns traços evolutivos sugerem que anelídeos, artrópodes, onicóforos e tardígrades sejam descendentes de um ancestral segmentado comum que surgiu no Pré-cambriano, mas os estudos continuam. A classificação criada por Robert Snodgrass no início da década de 1930, demonstrada no Quadro 1 a seguir, ainda é encontrada em muitos livros atuais. Ao lado desta, podemos observar a classificação atualizada, diante de novas descobertas fósseis, dados morfológicos e moleculares, além de descobertas genéticas. Esquemas de Classificação dos Artrópodes Filo Arthropoda Filo Arthropoda Subfilo Trilobita Subfilo Trilobitomorpha Subfilo Chelicerata Subfilo Cheliceriformes Classe Merostomata Classe Chelicerata Subclasse Xiphosura Subclasse Merostomata Subclasse Eurypterida Ordem Eurypterida Classe Arachnida Ordem Xiphosura Classe Pycnogonida Subclasse Arachnida Subfilo Mandibulata Classe Pycnogonida Classe Crustacea Subfilo Crustacea Classe Atelocerata (=Tracheata) Subfilo Hexapoda Subclasse Hexapoda Classe Entognatha Subclasse Myriapoda Classe Insecta Subfilo Myriapoda A Classificação dos Artrópodes em Cinco Subfilos (conforme Brusca, 2013 ) A Classificação dos Artrópodes em Três Subfilos (sensu Snodgrass, 1938) Quadro 1 – Esquemas de classificação dos artrópodes, de 1930 e 2013. Fonte: Brusca (2013). Segundo Brusca (2013) e Hickman et al. (2016), atualmente temos uma classificação mais amplamente aceita composta por: subfilos Trilobitomorpha; Crustacea; Hexapoda; Myriapoda; Cheliceriformes. Hickman et al. (2016) ainda nos apresentam um cladograma das prováveis relações evolutivas de características presentes em cada um deles, conforme Figura 1. 41WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA Figura 1 – Cladograma dos artrópodes existentes, com as prováveis relações entre os quatro subfilos. Apenas algu- mas sinapomorfias estão incluídas aqui. Os crustáceos e os hexápodes são mostrados como táxons-irmãos, no clado Pancrustacea. Uma relação de táxon-irmão entre Pancrustacea e Chelicerata está baseada na posse compartilhada de mandíbulas e dados de filogenias moleculares. Fonte: Hickman et al. (2016). Os arthropodas são monofiléticos com três sinapomorfias (Figura 1). A mandíbula é uma característica autopomórfica surgindo inicialmente em Arthropoda, separando-os em um novo grupo denominado Mandibulata dentre os artrópodes. Em Mandibulata, estão incluídos Myriapoda, Crustacea e Hexapoda. Contudo, há três características sinapomórficas que separam o grupo Pancrustacea dos demais; e nele estão presentes Crustacea e Hexapoda. No entanto, devemos observar que alguns autores sugerem que os Hexapoda se originaram de Crustacea, diferentemente do apresentado no cladograma anterior. 42WWW.UNINGA.BR ZO OL OG IA D E M OL US CO S E AR TR ÓP OD ES | U NI DA DE 3 ENSINO A DISTÂNCIA 2. MORFOLOGIA GERAL DOS ARTRÓPODES Brusca (2013) nos traz uma reflexão interessante sobre os artrópodes: Se vamos compreender, de alguma forma, a ‘essência dos artrópodes’, então devemos primeiro entender o efeito das principais sinapomorfias desse filo – o exoesqueleto duro e articulado – a qual distingue esses animais de seus parentes de corpo mole, em particular os anelídeos. Lembre-se que os anelídeos são caracterizados por apresentarem corpos segmentados, espaços celomáticos arranjados de forma serial, e que surgem da região localizada em frente ao pigídio durante a embriogênese teloblástica, e músculos circulares e longitudinais bem desenvolvidos na parede do corpo. Agora, imagine-se envolvendo uma criatura como um anelídeo dentro de um exoesqueleto rígido. Que tipos de problemas estruturais e funcionais teriam de ser resolvidos para que tal animal sobrevivesse? Embora haja um bom número de soluções possíveis, os artrópodes desenvolveram um conjunto particular de adaptações altamente bem-sucedidas, conhecido como a artropodização. A artropodização tem suas raízes nos Onychophora e Tardigrada, mas alcançou o aproveitamento total
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