REINO METAZOA

Olá, caros leitores! Bem-vindos a mais um post do Blog Cientista! Hoje daremos introdução ao estudo dos metazoários, ou seja, os animais, pertencentes ao Reino Animal, também chamado de Animalia ou Metazoa. Confira nosso resumo sobre o assunto!

Na imagem acima, podemos ver as relações evolutivas entre os diferentes táxons do reino Metazoa. Evidências morfológicas indicam que toda a diversidade animal existente no planeta surgiu a partir de um ancestral comum, que viveu entre 875 e 675 milhões de anos atrás. Existem diversas teorias que tentam explicar as origens deste reino e quem seria este ancestral comum. A seguir, veremos algumas destas hipóteses.

1                              1.      Teoria Sincicial

Proposta por Hadzi (1953), dizia que os primeiros metazoários surgiram através do crescimento e da divisão celular de um protista. Segundo ele, este protozoário seria ciliado e multinuclear, com simetria bilateral e sem a presença de celoma (acelomado). De acordo com esta teoria, seria a partir da evolução deste organismo que surgiria o reino Metazoa.

                                2.Teoria Colonial

Proposta por Haeckel (1874), dizia que o metazoário mais primitivo teria sido originado por um protozoário colonial flagelado. Haeckel defendia que o ancestral dos Metazoa era esférico e oco, como os Volvox. Já Lankester (1877) dizia que este protozoário era mais sólido, como os Pandorina. Metschnikoff (1886), por sua vez, também acreditava que esse ancestral fosse sólido, porém mais similar aos Proterospongia.

       Evidências que sustentam esta teoria:

ü  Os espermatozoides são flagelados em todos os metazoários;

ü  Nos poríferos e nos cnidários, as células monociliadas ocorrem dentro do corpo.

1                         3.      Algumas teorias polifiléticas a respeito da origem dos Metazoa

a.       Greenberg (1959)

Segundo ele, os poríferos e cnidários teriam evoluído a partir dos flagelados, enquanto os outros metazoários teriam suas origens nos ciliados ancestrais.

b.       Nursall (1962)

Ele propôs que os diferentes filos do reino Metazoa teriam surgido a partir de diferentes protistas.

                    c.       Anderson (1982)

Ele defendia a ideia de que os cnidários e os ctenóforos teriam evoluído a partir dos coanoflagelados, enquanto os outros filos teriam evoluído a partir de diferentes grupos de protistas, de forma independente.

Com o passar do tempo, os animais foram se adaptando e adquirindo novas características, relevantes para o funcionamento de seus organismos.

        o   Alimentação

A maior parte das espécies é dotada de um tubo digestório, que permite ingerir e processar o alimento dentro do próprio corpo. Porém, alguns endoparasitas dependem dos nutrientes já digeridos pelo hospedeiro, pois sua evolução levou à perda de suas estruturas digestivas.

Em busca de alimento ou de melhores condições de sobrevivência, a maior parte dos animais precisa se deslocar. Entretanto, alguns deles são sésseis, ou seja, não se deslocam - ex: esponjas e endoparasitas.

o   Percepção do ambiente e controle do organismo

Em geral, os animais possuem órgãos sensoriais, que lhes permitem reconhecer o ambiente a sua volta, captando informações importantes para a orientação. Espécies diferentes possuem órgãos sensoriais diferentes.

A maioria dos animais possui sistema nervoso, que integra e coordena o trabalho dos demais órgãos. As células nervosas captam, interpretam e respondem aos sinais emitidos pelos órgãos sensoriais - uma adaptação fundamental na sobrevivência dos animais.

o   Sustentação e movimento

Nos animais, a função do esqueleto é sustentar e formar uma base fixa para o corpo. Pode ser interno (protegendo órgãos) ou externo (exercendo papel de proteção).

o   Circulação

Diferentemente dos seres unicelulares, as células dos animais estão distantes do contato com o meio externo, o que dificulta a troca de substâncias com esse meio. Por isso, o sistema circulatório se faz presente em vários animais.

Nos vertebrados, por exemplo, uma rede de vasos transporta o sangue, impulsionado pelo coração. Esse tipo de circulação chama-se circulação fechada, pois só há sangue no interior dos vasos.

Em animais como os artrópodes, o líquido que circula no corpo também banha cavidades corporais, constituindo o que se chama de circulação aberta - já que o sangue não fica apenas nos vasos.

Os poríferos, cnidários, platelmintos e nematelmintos não possuem sistema circulatório (as trocas de substâncias ocorrem por difusão direta).

o   Respiração

O termo respiração é usado tanto para reações químicas intracelulares geradoras de energia como para trocas gasosas entre o organismo e o ambiente. Em animais pequenos, a troca gasosa é feita através de simples difusão. Já em outros animais, que necessitam de mais oxigênio, existem órgãos especializados para retirar oxigênio do ar (como pulmões) ou da água (como brânquias).

o   Excreção

As excretas são resíduos tóxicos provenientes da atividade metabólica das células, e devem ser eliminadas. A maioria dos animais de circulação fechada possui órgãos especializados para a excreção destas substâncias (como os rins nos humanos).

o   Simetria

Simetria é a semelhança de forma, posição e medida entre duas ou mais partes de um objeto quando este é cortado por um plano imaginário que passa por seu eixo central. No reino Animal, podemos perceber certos padrões de simetria.

Na simetria bilateral, os lados esquerdo e direito são semelhantes, como se fosse a imagem do outro em um espelho. Este tipo de simetria está presente em cordados, artrópodes, moluscos e anelídeos.

Na simetria radial, qualquer plano vertical que passe pelo eixo central divide o animal em “fatias” espelhadas. É possível reconhecer essa simetria em cnidários e equinodermos adultos.

A simetria bilateral costuma estar presente em animais que se locomovem rapidamente, enquanto a simetria radial é encontrada em animais mais lentos ou até mesmo sésseis.

o   Cefalização

O sistema nervoso dos cnidários foi, provavelmente, o primeiro a surgir. Eles possuem uma rede difusa de células nervosas, sem um centro que coordene e receba as respostas.

Já os moluscos e equinodermos apresentam certo grau de centralização, evidenciada pela presença de gânglios nervosos, regiões onde se concentram as células nervosas.

Em outros animais, é fácil perceber o agrupamento dos órgãos sensoriais mais elaborados e a formação de uma cabeça, num processo que chamamos de cefalização. Em artrópodes e anelídeos, a cabeça abriga os chamados gânglios cerebrais, dos quais partem cordões nervosos ligados a uma rede de gânglios menores ao longo do corpo. Nos cordados, a cabeça é o local onde se localiza o encéfalo, do qual parte uma medula espinal, conectada a uma rede de gânglios e nervos distribuídos pelo corpo.

A cefalização permite respostas mais rápidas por parte dos animais em relação às condições ambientais. A imagem abaixo mostra o sistema nervoso presente em diferentes espécies animais.

o   Embriologia dos Metazoários

Observe nos esquemas abaixo os estágios de desenvolvimento embrionário de um Metazoa.

o   Folhetos embrionários

Como mostrado no esquema acima, o processo de gastrulação gera camadas de células, que chamamos de folhetos embrionários. Os cnidários são classificados como diblásticos, pois apresentam dois folhetos, denominados ectoderme e endoderme. Já nos demais filos, há uma terceira camada, chamada mesoderme. Animais que possuem três folhetos embrionários são denominados triblásticos.

o   Celoma - espaço dos órgãos internos

Grande parte dos filos do reino Animalia é formada por animais considerados celomados, pois possuem celoma, uma cavidade totalmente delimitada pela mesoderme. O celoma cumpre diversas funções, como abrigar órgãos internos e facilitar o transporte de nutrientes e excretas.

Em certos animais, como nos platelmintos, a mesoderme preenche completamente o espaço entre a ectoderme e a endoderme, e por isso são chamados acelomados.

Já outros animais, como os nematoides, apresentam uma cavidade entre a mesoderme e o tubo digestório. Como essa cavidade não é inteiramente delimitada pela mesoderme, esses seres são classificados como pseudocelomados. A ilustração abaixo esquematiza os três padrões de cavidade corpórea.

o   Metameria

A metamerização é a divisão do corpo em segmentos ou metâmeros. Em um animal segmentado, cada metâmero é separado do outro por uma camada de tecido originário da mesoderme, e os órgãos vitais estão presentes em todos os segmentos. Essa característica surgiu nos anelídeos, mas também se faz presente em artrópodes e cordados.

Exercícios p. 138

1.  Cite e explique as características gerais dos animais.

Os animais são organismos multicelulares, eucarióticos, formados por tecidos bastante diferenciados e órgãos com função específica. São seres heterotróficos, isto é, não sintetizam o próprio alimento, devem adquirí-lo.

2.  Explique os tipos de simetria e as vantagens de cada tipo

A simetria pode ser bilateral ou radial. A simetria bilateral está presente nos cordados, moluscos, anelídeos. Essa simetria divide o corpo em duas partes semelhantes. Essa simetria possui vantagem em relação ao movimento: como a cabeça é voltada para um único lado, o organismo se locomove mais rapidamente em uma direção definida. A simetria radial está presente nos  cnidários e equinodermos adultos. Essa simetria divide os organismos a partir de um ponto central de em vários raios. A vantagem dela é a melhor fixação em ambientes turbulentos, devido à sua estabilidade e às diferentes direções onde se extende seu corpo

3.  Como e por que está dividido o Reino Metazoa?

São divididos em Parazoa e Metazoa. Os Parazoa são os poríferos porque para seu desenvolvimento embrionário na blástula os outros (Metazoa) chegam até a gástrula.

4.  O que são folhetos embrionários e celoma?

Folhetos embrionários são as camadaabda célula que surgem a partir da invaginação da etoderme. Celoma é uma cavidade totalmente delimitada pela mesoderme.

FILO CNIDARIA

 

                  O filo dos cnidários engloba cerca de 10 mil espécies de animais aquáticos, apresentando uma enorme variedade de formas. Fazem parte deste filo as medusas, caravelas, águas-vivas, corais, anêmonas-do-mar e hidras.

        o   Estrutura Corporal

Os cnidários foram o primeiro grupo animal a desenvolver tecidos verdadeiros, que se formam a partir da ectoderme e da endoderme, motivo pelo qual são chamados diblásticos. Essas camadas geram, respectivamente, a epiderme (camada externa) e a gastroderme (camada interna) dos adultos. Entre esses dois tecidos está a mesogleia, uma camada de material amorfo, que é mais espessa na região do corpo e mais fina nos tentáculos. No interior do corpo, existe a cavidade gastrovascular, que se comunica com o meio externo através da boca. Além disso, os cnidários apresentam simetria radial quando adultos.

o  Tipos Celulares  

O esquema abaixo representa os principais tipos celulares dos cnidários:

Os cnidócitos, células exclusivas dos cnidários, podem ocorrer em toda a epiderme, mas são mais numerosos nos tentáculos e próximos à boca. Existem diferentes tipos de cnidócitos: alguns contêm substâncias tóxicas que paralisam a presa, enquanto outros apenas agem como fios que ajudam na captura do alimento.

o   Pólipos e Medusas

Os cnidários apresentam dois tipos de formas corporais: medusa (que nada livremente) ou pólipo (fixo ao substrato).

®    Forma de pólipo

Os pólipos têm a forma de um cilindro oco, com um disco pedal na base para fixar-se ao substrato. A boca se localiza na extremidade oposta à base. Quando um pólipo morre, a base esquelética dele (formada por material orgânico e pela deposição de material calcário) pode servir de apoio para outros pólipos. Assim, ao longo de sucessivas gerações, formam-se enormes estruturas de material mineralizado, chamadas de recifes ou atóis.

Os pólipos podem ocorrer individualmente (como algumas hidras e anêmonas-do-mar) ou podem formar colônias (como os corais).

®    Forma de medusa

As medusas apresentam a forma de um guarda-chuva aberto, com a boca situada na parte côncava e os tentáculos se projetando a partir das bordas do guarda-chuva.

o   Alimentação

            A maioria dos cnidários é carnívora, e eles utilizam os tentáculos e os cnidócitos para capturar a presa. A digestão ocorre na cavidade gastrovascular, onde as células glandulares da gastroderme secretam enzimas digestivas. Os produtos resultantes são absorvidos e a digestão se completa de forma intracelular.

            Alguns cnidários, como os corais, capturam o alimento por filtração. Esses animais produzem uma camada de muco que reveste a superfície da colônia, capturando microrganismos e partículas nutritivas em suspensão na água. Depois disso, o muco é conduzido até a boca para que possa ser ingerido.

o   Circulação, respiração e excreção

As trocas gasosas e a eliminação de excretas ocorrem por difusão entre o corpo do animal e a água circundante, devido ao fato de que a parede corporal dos cnidários é bastante fina. A distribuição de nutrientes, por sua vez, ocorre através da cavidade gastrovascular e de suas ramificações nos tentáculos, já que os cnidários não possuem sistema circulatório.

o   Movimentação

A maioria dos pólipos consegue rastejar, e alguns até mesmo se deslocam dando cambalhotas – tudo isso graças às fibrilas contrácteis das células epiteliomusculares e nutritivomusculares.

Já as medusas são capazes de nadar, através de um sistema de propulsão de jatos de água, que ocorrem a partir da contração coordenada da musculatura do animal.

o   Sistema Nervoso

O sistema nervoso dos cnidários é do tipo difuso, no qual as células nervosas se dispõem formando uma rede que se estende por todo o corpo do animal. As células sensoriais, abundantes na região da boca e dos tentáculos, atuam como receptores de estímulos tácteis, orientando os movimentos de captura de presas.

Os órgãos sensoriais das medusas são mais sofisticados do que os dos pólipos, e incluem órgãos de equilíbrio e ocelos (grupos de células sensíveis à luz).

o   Reprodução

Os cnidários apresentam diversas formas de reprodução, que serão explicadas nos esquemas abaixo.

®    Reprodução por brotamento

®    Polimorfismo Reprodutivo

®    Reprodução sem polimorfismo

(A) Ciclo no qual apenas a fase de medusa está presente.

(A) Ciclo que apresenta apenas a fase de pólipo.

o   Classificação

Durante muito tempo, os cnidários foram considerados plantas. No século XIX, alguns especialistas os colocaram numa categoria separada, criada para incluir seres com características intermediárias entre plantas e animais. O principal equívoco dos pesquisadores nessas classificações foi considerar como espécies diferentes o estágio larval e as fases de medusa ou pólipo de um mesmo organismo.

Atualmente, o filo dos cnidários se divide em quatro classes:

Exercícios sobre Poríferos

Questão 1. Pesquise e responda qual é a função dos arqueócitos nos poríferos

Células que não têm estrutura ou função específica características do filo porífera, que podem originar os diversos tipos celulares das esponjas. Os arqueócitos têm papel fundamental na distribuição de nutrientes e secundário na digestão dos alimentos. Originam brotos e gêmulas, ambos estruturas reprodutivas, bem como óvulos e espermatozoides.

Questão 2. Explique a digestão nos poríferos

A digestão das esponjas é intracelular, pois não possuem sistema digestório. Elas se alimentam de partículas em suspensão na água, que entram pelos poros junto com a água e caem no átrio – cavidade interna da esponja – e saem pelo ósculo, que é a abertura superior da esponja. As partículas podem permanecer retidas nos coanócitos, que fagocitam e digerem parcialmente as partículas que são enviadas para os amebócitos, os quais compõem o mesoílo. Os amebócitos, por sua vez, terminam a digestão e distribuem por todo o corpo.

Questão 3. Identifique cada uma das estruturas enumeradas na imagem abaixo e dê sua função

RESPOSTAS:

1 - Ósculo: abertura na parte superior da esponja que possibilita o contato com o ambiente externo, a saída do material não digerido e o fluxo da água.

2 - Coanócitos: mantêm o fluxo de água no interior do corpo da esponja e permitem a digestão da mesma.

3 - Mesoílo: ajuda a manter a coesão entre as camadas de pinacócitos e coanócitos e, também, contém outros componentes da esponja.

4 - Átrio: auxilia na passagem da água pelo interior da esponja e permite a entrada e a saída dos nutrientes vindos junto a ela.

5 - Porócitos: viabiliza a entrada da água e dos nutrientes no corpo do porífero.

6 - Amebócitos: auxiliam no crescimento corporal, na digestão, no transporte de nutrientes, na secreção de elementos esqueléticos e na reprodução.

7 - Pinacócitos: revestem externamente o corpo das esponjas.

8 - Espículas: auxilia na sustentação do corpo da esponja.

Questão 4. Indique a direção do fluxo de água nas esponjas

(O caminho da água está em azul)

Questão 5

RESPOSTAS:

• Brotamento: consiste na formação de expansões na parede da esponja, que se projetam para o exterior, crescem e se destacam do corpo da esponja-mãe, originando uma nova esponja. 
• Gemulação: consiste na formação de agregados celulares contendo grande quantidade de reservas nutritivas envoltos em camadas de espongina, os quais se separam da esponja original e, posteriormente, transformam-se em esponjas adultas.

Questão 6

RESPOSTAS:

a) A presença de cílios nas larvas está associada à movimentação das mesmas por natação.

b) Esponjas vivem no mar apoiadas sobre o substrato e a dispersão de novos indivíduos ocorre durante a reprodução, com a fase larval. Após um curto período de vida livre, a larva se fixa e se desenvolve na esponja.

Questão 7

- As gêmulas são muito resistentes às variações de temperatura e à dessecação, podendo resistir às condições desfavoráveis por muito tempo, ou ser transportadas pela correnteza por grandes distâncias.

Questão 8

- A afirmação pode ser considerada parcialmente correta: se a água circundante é constantemente renovada, espera-se que possua maiores quantidades de partículas nutritivas. Por outro lado, as esponjas fazem a água circular ativamente pelo sistema aquífero por causa da ação dos coanócitos, processo que independe das condições ambientais.

Questão 9

RESPOSTAS:

a) Não, pois as cianobactérias dependem da luz para realizar a fotossíntese, e ela está presente somente em águas relativamente rasas.

b) Exemplares de esponjas em associação com cianobactérias mantidos na presença de luz devem cresce mais rapidamente do que os mantidos no escuro.

Exercícios Página 145

1.  A. Os protostômios formam as bocas exceto nos equinodermo e cordatos que formam o ânus. Os deuterostômios formam a boca nos cordados e nos equinodermos.

B. Nas etapas posteriores do deuterostômio o blastóporo se separa.

2.  Podem ser diblásticos (cnidários) e triblásticos (demais) isso ocorre na invaginação da ectoderme dó blastóporo.

3.  A. Radial na fase adulta e bilateral na fase larva.

B. A partir dos plateomintos, todos os metáforas possuem simetria bilateral, os cndários possuem simetria radial.

4.  Porque não é inteiramente delimitado por tecido de origem mesodérmica.

6.  A. 1

B. 2

7.  Sim, porque possuem um único ancestral comum.

PORIFEROS

Foram o primeiro filo de animais a surgirem, seu nome vem do latim porus (poros) ferre (ter). Esse filo é composto por esponjas. Elas são animais aquáticos, sendo a maioria marítima e poucas em água doce. Pertencem ao sub-reino para-metazoa. São assimétricos.

Estrutura corporal:

·         Não apresentam folhetos embrionários

·         Seu interior é oco e chamado de átrio ou espongiocele, a abertura para a cavidade externa é chamada de ósculo

·         Apresentam internamente uma rede formada por proteínas, espongina, ou sílica que auxiliam na sustentação do corpo e seu crescimento. A espongina é vendida comercialmente como esponja natural.

Tipos de estrutura coporal:

·         Ascanoide: apresenta forma de um vaso

·         Sisconoide: apresenta a parede corporal dobrada sobre si mesma

·         Leuconoide: apresentam a parede corporal com dobras padrões

Células especializadas:

·         Porócito: célula com formato cilíndrico que tem um orifício que liga o meio externo até o átrio.

·         Pinacócito: compõem uma camada que reveste externamente a esponja. Um conjunto de pinacócitos forma a pinacoderme

·         Amebócito: células capazes de se diferenciar em todos os outros tipos celulares da esponja. São importantes no crescimento, distribuição dos nutrientes, reprodução e produção de espículas

·         Espículas: estruturas formadas pelos amebócitos que se assemelham com espinhos e servem para a proteção e sustentação da esponjas. Um conjunto de espículas forma um esqueleto mineral podendo ser maciço ou espículas isoladas.

·        

Coanócito: células dotada de flagelos que fazem a filtração absorvendo o alimento e mantendo o fluxo de água no interior do corpo da esponja

Reprodução:

Assexuada

Brotamento: expansões que se projetam a partir da superfície da esponja adulta. Elas se separam da esponja-mãe e são levadas pela correnteza até fixarem no substrato no qual se desenvolveram.

Gemulação: Quando o ambiente torna-se impróprio para a vida da esponja ela se compacta em uma gêmula que possui grande quantidade de reserva nutritiva envolta em camada de espongina tornando muito resistente ao frio e dissecação. Quando o meio volta a ser próprio as células da gêmula se diferenciam formando o indivíduo novamente.

Regeneração: a partir de pedaços da esponja pode-se formar um novo organismo.

Sexuada

As esponjas são capazes de produzir gametas masculinos e femininos em épocas diferentes. Os gametas masculinos são lançados na água e entram em uma esponja que possua o gameta feminino. Forma-se uma larva que sai pelo ósculo e sofre invaginação até fixar no substrato onde se desenvolve.

Nutrição:

A água circula no interior da esponja pelo caminho: poro -->  átrio --> ósculo.

A medida que a água circula os coanócitos fagocitam as partículas nutritivas fazendo digestão intracelular.

A eliminação de resíduos alimentares não digeridos ocorre por exocitose. Esses resíduos são lançados no átrio, seguem o fluxo da água e saem pelo ósculo.