INTRODUÇÃO À ZOOLOGIA AD2 2012

Introdução à Zoologia

AD2_2011(2)

1. A metameria, repetição seriada de partes do corpo, incluindo representantes dos órgãos e sistemas, é comum em diversos grupos de animais triploblásticos. Explique por que a metameria está intimamente relacionada com o surgimento do mesoderma. (1,5 pontos)

A origem embrionária da metameria ocorre junto com o surgimento do mesoderma e do celoma. Nos deuterostomados as bolsas formadas no tubo digestivo primitivo (arquênteron) e que originam o mesoderma, dividem-se em três partes: protocele, mesocele e metacele. Elas formam três “pacotes” de celoma revestidos por mesoderme no processo denominado enterocelia. Já nos protostomados o mesoderma é formado a partir de uma única célula mesentoblástica, que divide-se em duas células (teloblastos) que se multiplicam, formando duas massas mesodérmicas que sofrem fissão, no processo denominado esquizocelia, e formam pequenos “pacotes”. Estes “pacotes” irão originar de 3 a 12 segmentos ou metâmeros larvais que permanecerão por toda a vida do animal. Após essa fase, novos metâmeros são produzidos de forma diferente, a partir de duas massas mesodérmicas localizadas ao lado do ânus. Assim, num processo conhecido como crescimento teloblástico, são produzidos de forma gradual novos metâmeros, os metâmeros adultos.

Pontuação: 1,5 pontos − O aluno deve relacionar a origem embrionária do mesoderma com a metameria nas duas linhagens (0,75 pontos para cada linhagem).

2. Os Protostomados que apresentam clivagem espiral representam o agrupamento mais diverso do reino Animalia. Neste agrupamento (clado), encontramos os Annelida, Arthropoda, Mollusca e Nematoda. Atualmente, as hipóteses de relacionamento entre esses filos mais aceitas são “Lofotrochozooa/Ecdisozoa” e “Articulata”. Discuta essa duas hipóteses. (1,5 pontos)

Existem três hipóteses de relacionamento envolvendo Arthropoda, Annelida, Mollusca e Nematoda. Estas hipóteses, geradas com base em informações morfológicas e/ou moleculares, estão relacionadas abaixo:

1. Hipótese Articulata

A hipótese Articulata é a mais tradicional e propõem que Annelida é grupo-irmão de Panarthropoda (= Onychophora, Tardigrada, Arthropoda) com as seguintes sinapomorfias (1) segmentação teloblástica e (2) gânglios cerebrais em forma de cogumelos. A larva trocófora teria surgido independentemente em Mollusca e Annelida ou teria surgido anteriormente e sofrido reversão em Arthropoda. Os dados moleculares não sustentam esta hipótese.

2. Hipótese Lophotrochozoa

As análises moleculares, baseadas principalmente no gene 18S (rDNA), sugerem o posicionamento dos filos lofoforados (Ectoprocta, Brachiopoda e Phoronida) em um clado com alguns filos protostomados (Nemertea, Mollusca, Sipuncula, Pogonophora, Echiura e Annelida), esse clado é chamado Lophotrochozoa, um nome que faz referência à presença do lofóforo e da larva trocófora. Entretanto, nem todos os membros do grupo possuem um lofóforo ou uma larva trocófora.

3. Hipótese Ecdysozoa

As análises moleculares sugerem uma origem comum para os metazoários que sofrem muda da cutícula. Esse clado, chamado Ecdysozoa, é formado pelos filos Arthropoda, Tardigrada e Onychophora, Nematoda, Nematomorpha, Kinorhyncha, Priapulida e Loricifera. Além dos dados de DNA, a presença de uma cutícula, a perda dos cílios epidermais e a ocorrência de muda seriam sinapomorfias de Ecdysozoa.

Pontuação: 1,5 pontos – 0,5 para cada hipótese citada corretamente (0,2 para os grupos envolvidos + 0,3 para pelo menos uma sinapomorfia)

3. Alguns animais aquáticos se utilizam da mobilidade do meio para se locomoverem passivamente. Como a maior parte de seus corpos é de proteínas e de carboidratos, eles tendem a afundar lentamente. Descreva três mecanismos que diminuam ou anulam o afundamento desses animais, permitindo que eles explorem continuamente a coluna d’água e dela se utilizem para a locomoção. (1,5 pontos)

As principais adaptações para diminuir ou anular a taxa de afundamento são:

(1) Redução do conteúdo de elementos pesados – animais como artrópodes e moluscos que possuem carapaças ou conchas compostas por elementos pesados (como o carbonato de cálcio) reduzem essas estruturas. É o caso de alguns moluscos que apresentam conchas muito reduzidas, como as lebres-do-mar, ou possuem conchas internas muito leves, como as lulas. A diluição do corpo é outra forma de redução. O corpo de alguns animais (como as medusas, por exemplo) apresenta uma porcentagem de água muito maior que a maioria, reduzindo assim a taxa de afundamento. Outro mecanismo para reduzir a taxa de afundamento envolve a substituição de íons pesados como magnésio e sulfato por íons mais leves como sódio e cloro. Este mecanismo ocorre nas salpas, ctenóforos e lulas.

(2) Armazenagem de óleos e gorduras – as gorduras e os óleos possuem uma densidade menor do que a da água e a armazenagem destes produtos, além de representar uma reserva energética, permite uma redução da taxa de afundamento.

(3) Câmaras de ar – funcionam como verdadeiras bóias, reduzindo a densidade específica do animal. Estruturas para flutuação estão presentes em cnidários como as caravelas. Alguns gastrópodos e cefalópodes apresentam conchas com câmaras onde eles secretam um gás que contrabalança o peso da concha calcárea. Nos peixes ósseos os problemas relacionados com a flutuação são contornados pela presença da bexiga natatória, cujo volume interno pode variar com a secreção ou absorção de gases no seu interior.

(4) Alteração da superfície de resistência – a viscosidade e o aumento da superfície relativa do corpo diminuem a taxa de afundamento. O aumento da superfície relativa pode ocorrer através de corpos alongados ou achatados, ou através de projeções do corpo como cerdas longas ou numerosas. Através dessas estratégias formas plantônicas que atingiram um tamanho corporal maior (o que diminui a superfície relativa) podem flutuar.

Pontuação: 1,5 pontos − Para o ponto completo o aluno deve citar e descrever as três adaptações para a flutuação. Caso o aluno apenas cite as três adaptações o valor é de 0,5 ponto.

4. Os animais com apêndices articulados