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Evolução dos Metazoários
Aula 03
Volvox sp.
(microvilosidades)
Proterospongia sp.
Filo Choanoflagellida
Evolução dos Metazoários
Metazoa: multicelular [Protozoa: uma célula]Teoria da Origem Colonial: primeiro metazoário teria estrutura similar a VolvoxColônia de flagelados numa matriz conectiva – flagelados portanto como ancestrais dos MetazoaEvidência: sptz flagelado comum em MetazoaFilo Coanoflagellida: DNA, mitocôndria, fla-gelo, muito similar a Metazoa (esponjas).
Colônia simples Colônia com indivíduosespecializados para reprodução
Filo COANOFLAGELLIDA (Protozoa). Proterospongia:Exemplo de unicelular colonial com células especializadas.
Tecido conectivo (conjuntivo)
“Tecido” conectivo (conjuntivo) Células separadas, às vezes amplamente Matriz extracelular nos espaços entre as céls. Matriz = água + fibra proteica (colágeno) Função de sustentação (esquelética) qdo com
muito colágeno, ou tb com espículas
Tecido epitelial Tecido propriamente dito; células tocam-se
Filo PORIFERA
EsponjasLatin porus, poro + fero, possuir
Plínio e Aristóteles: esponjas como plantasLamarck, Linnaeus, Cuvier (1700’s): idem!John Ellis (1765): notou corrente de água; R.E.Grant (1836) classificou esponjas como animais, criou o filo PoriferaSomente cerca 20 spp. (0,2%) água doce Cegueira do Araguaia (2006): causada por sp de
esponja – mais de 300 crianças vitimadas
Filo PORIFERA
Filo PORIFERA (apresentação)
Entre 5-10 mil espécies conhecidas Taxonomia é difícil
Tamanho: desde um grão de arroz até 1 mCores vivas e muito variadas Função das cores é incerta
Quase todas as spp. são sésseis/bentônicas
Esponjas – uso por humanos
“For centuries sponges have been used by humans. The ancient Greeks and Romans used sponges to pad war helmets and suits of armor. They also used them for bathing and as paintbrushes, mops, and drinking glasses. Early surgeons used soft sponges in their work. People in the Middle Ages burned sponges and used the ashes in folk medicines. In prehistoric times sponges were so abundant in some areas that their skeletal remains formed enormous deposits of flint. Arrowheads and other implements that primitive peoples made from this flint have been found.”
Não possuem tecido verdadeiroCélulas são totipotentes Mudam de forma e função com frequência
Sistema Aquífero & CoanócitosEndoesqueleto de espículas (SiO2) e/ou espongina, ou calcáreo (CaCO3)Filtram água constantemente
Filo PORIFERA (caracterização)
Classificação historicamente baseada nos tipos de espículas (endoesqueleto)Outros caracteres cada vez mais usados Embriológicos, bioquímicos, citológicos, etc.
Quatro classes aceitas até recentemente: Classe CALCAREA (esponjas coralineas) Classe DEMOSPONGIAE (90% das spp.) Classe HEXACTINELLIDA (ou novo Filo?) Classe SCLEROSPONGIAE (Parafilética) (1985)
Filo PORIFERA (classificação)
ASCONOIDESICONOIDELEUCONOIDE
Arquitetura do Corpo (Bauplan)
EstruturaASCONoide
Filo PORIFERA – Morfologia
Asconoide: arquitetura geral mais simples em esponjas. Poucas espécies atuais
Pinacoderme: camada externa (pinacócitos)Coanoderme: camada interna (coanócitos)Mesohilo: espessa matriz gelatinosa entre as duas; tem células ameboides, espículas, etc.
Poros incurrentes (óstios): “perfurações”/ entradas de água delimitadas por células denominadas porócitosÁgua passa pelos óstios via corrente produzida pelo batimento flagelar dos coanócitos Leucandra, de 10 cm: 22,5 litros água por dia
Átrio: é o vão central [=Espongiocele]Ósculo: abertura apical para saída de água
Filo PORIFERA (Asconoide – contin.)
ASCONoide
Leucosolenia spp.Asconoide
Leucosolenia spp.Asconoide
Mesohilo em Porifera
Em esponjas coralinas com espículas que formam esqueleto rochoso de CaCO3
Espongina (proteína semelhante ao colágeno)Espículas Silício ou Calcáreas Megaescleras (grandes – estrutura) Microescleras (mais complexas – firmeza)
Espículas às vezes incluídas na espongina
Rede de espongina Espongina + espículas
Mesohilo (continuação)
Vários tipos de espículas numa mesma espécieEspículas encaixam-se p/ maior eficiênciaContém vários tipos de células ameboides:Arqueócitos: grandes; fagocitose e digestão; são totipotentesColenócitos: Secretam colágeno (tecido conectivo)Esclerócitos: Secretam espículas Mais de uma célula pode estar envolvida na produção de
uma única espícula
Esclerócitos em ação
Coanoderme
Coanócitos: muito similares aos Protozoa do Filo CoanoflagellidaOvoides, flagelo voltado para o átrioProduzem corrente de águaTipo Asconoide tem uma limitação: tamanho Átrio não pode ser muito grande, senão corrente
de água gerada pelos coanócitos deixa de ser eficiente
ASCONOIDESICONOIDELEUCONOIDE
Arquitetura do Corpo (Bauplan)
Asconoide Siconoide
canalflagelado
Filo PORIFERA – Siconoide
Siconoide: Parede do corpo dobrada (muito variado); átrio é reduzidoAumenta superfície de contato com a águaCoanócitos tem pouco volume d’água por câmara para bombear – aumenta eficiênciaTamanho agora pode aumentar livrementeSimetria não é mais necessária
Aberturas externas agora são denominadas Canais incurrentesEm cada lóbulo, internamente, há um espaço para a água equivalente ao átrio. São os Canais flagelados
Filo PORIFERA (Siconoide – contin.)
Grantia spp.Siconoide
Grantia sp.Siconoide
ASCONOIDESICONOIDELEUCONOIDE
Arquitetura do Corpo (Bauplan)
Tipo especializado de SiconoideDobras da parede corporal são múltiplasCanais flagelados tem forma mais bem definida, esférica, e são denominados Câmaras flageladasÁgua em canais sucessivos (excurrentes), até o óstiumCanais excurrentes revestidos p/ pinacócitos
Filo PORIFERA – Leuconoide
LEUCONOIDE
ASCONOIDE SICONOIDE Simples
SICONOIDE Avançado LEUCONOIDE
Câmara flagelada
Microciona prolifera Cerca de 10.000 câmaras flageladas por mm3
Cada uma c/ 20-39 micrômetros e 57 coanócitos
O tipo leuconoide é o que mais ocorre, indicando sua eficiênciaO tipo leuconoide claramente evoluiu (i.e., apareceu na natureza) mais de uma vez
Filo PORIFERA (Leuconoide – contin.)
Microciona prolifera
Poterion sp.
Filo PORIFERA – Fisiologia
Miócitos: se presentes, controlam abertura do óstium – fluxo de água pode até ser cessadoCorrentes podem auxiliar fluxo água no animalEspículas: evitam deformação permanente, e.g., por causa da corrente d’água (haveria “deformação pelo uso” com esqueletos orgânicos)Ritmos diurno, noturno, ou outros, são comuns
Filo PORIFERA (Fisiologia – contin.)
Coanócitos aprisionam o alimento no colarinho – 80% material submicroscópico; 20% bactérias, dinoflagelados e similaresFagocitam e digerem em vacúolos digestivosAlimentos são repassados p/ outras célulasMetabólitos tóxicos em muitas spp. (defesa) Contudo: 95% fezes tartarugas são espículas!
Filo PORIFERA (Fisiologia – contin.)
Pinacócitos fagocitam particulas grandes (5-10 micrômetros), mas qualquer cél pode fagocitarArqueócitos: reserva de alimentoPopulações de arqueócitos podem sair do mesohilo para fagocitar partículas no lado de fora da pinacodermeSimbiose com fotossintéticos é frequente (até 33% da massa corporal da esponja) Ex.: com dinoflagelados, cianobactéria, etc.
Filo PORIFERA – Reprodução
Assexual Fragmentos regeneram-se Mesmo se esponja for “espremida” através de
uma malha de seda Céls reagregam-se em várias novas esponjas
Gêmulas – altamente resistentes; liberadas no início do inverno, quando a esponja-mãe desintegra-se
Gêmula
Exemplo de doistipos de Gêmulas
Gêmula
Gêmulas
Filo PORIFERA (Reprodução – contin.)
Sexual Hermafroditas ou Dióicas. Indivíduos podem
ser macho ou fêmea, permanentemente ou alternadamente
Espermatozoide (origina-se de coanócitos) Óvulos (de coanócitos ou arqueócitos)
Estocados no mesohilo Esperma é ejetado fortemente via ósculum Entra em outras esponjas via sistema aquífero Sptz conduzidos aos oócitos via coanócitos
Larva deesponja
Filo PORIFERA – Outros aspectos
Esponjas são comumente dominantes na fauna bentônica. Vivem de 1-100 anos.Amplo espectro de biotoxinas conhecidasMuitas também produzem aleloquímicosGrande importância farmacológica Pois possuem muitos químicos bioativos
Bioerosão (em corais, ostras, etc) – p/ proteçãoSpongicolla (camarão) em Euplectella
Euplectella sp.
Spongicolla sp.
Euplectella sp.