RESUMO Nº 5 3º TRIMESTRE

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1 7 O ANO EF CIÊNCIAS RESUMO Thiago Judice RESUMO Nº 5 3º TRIMESTRE Leia o resumo com atenção e traga as dúvidas para a sala de aula. Para melhor compreensão da origem dos animais estudados, leia os textos em sequência (peixesanfíbios-répteis-aves-mamíferos) e aproveite o resumo em tópicos para facilitar a assimilação dos termos científicos. A resolução dos exercícios do livro didático é fundamental para a compreensão e fixação dos conteúdos, por isso, faça sempre os deveres de casa. Bons estudos! Mamíferos Os mamíferos fazem parte do reino animal, do filo dos cordados e da classe Mammalia (mamíferos). Atualmente existem mais de espécies conhecidas de mamíferos na Terra. Os mamíferos derivam seu nome de um caráter distintivo: as glândulas mamárias, que produzem leite para a ninhada. Todas as mães nos mamíferos alimentam o filhote com leite, uma dieta balanceada, rica em gorduras, açúcares, proteínas, minerais e vitaminas. Os pelos, outra característica dos mamíferos, e a camada de gordura abaixo da pele ajudam o corpo a reter o calor. Os mamíferos são endotérmicos, como as aves, e a maioria têm alta taxa metabólica. Os eficientes sistemas respiratório e circulatório (incluindo coração com quatro câmaras) suportam o metabolismo dos mamíferos. Um músculo chamado diafragma ajuda a ventilar os pulmões. Assim como as aves, os mamíferos geralmente têm cérebro maior do que os dos outros vertebrados de tamanho equivalente, e muitas espécies têm boa capacidade de aprendizagem. Assim como as aves, cuidam dos filhos por um tempo relativamente

2 longo, o que faz com que demore mais para a prole aprender técnicas de sobrevivência importantes pela observação de seus pais. Os dentes diferenciados são outra característica importante dos mamíferos. Enquanto os dentes dos répteis são geralmente uniformes em tamanho e forma, as mandíbulas dos mamíferos apresentam uma variedade de dentes com tamanhos e formas adaptados para mastigar muitos tipos de alimentos. Os humanos, assim como a maioria dos mamíferos, possuem dentes modificados para cortar (dentes incisivos e caninos) e para amassar e moer (pré-molares e molares). Os ancestrais dos mamíferos não possuíam pelos, tinham andar com membros abertos lateralmente (semelhante ao andar de um lagarto) e colocavam ovos. Ancestral dos mamíferos Estes ancestrais se tornaram grandes herbívoros e carnívoros durante o período Permiano (entre 286 e 245 milhões de anos atrás) e por um tempo foram os tetrápodes dominantes. No entanto, as extinções do Permiano e, em seguida, do Triássico (época de surgimento dos dinossauros) foram extremamente prejudiciais para eles, diminuído sua diversidade. De modo crescente, os ancestrais mais semelhantes a mamíferos surgiram no final do Triássico, há duzentos milhões de anos. Embora não fossem mamíferos verdadeiros, esses ancestrais adquiriram varias características que os distinguiam dos outros seres. Pequenos, provavelmente peludos, supostamente se alimentavam de insetos durante a noite. Os seus ossos mostram que eles cresceram mais rápido do que os outros ancestrais do mesmo grupo, sugerindo que eles provavelmente possuíam alta taxa metabólica; no entanto, ainda colocavam ovos. Durante o período Jurássico (entre 208 e 144 milhões de anos atrás), o primeiro mamífero verdadeiro surgiu e se diversificou em diversas linhagens, muitas das quais estão extintas. Ao longo da era Mesozoica, a maioria dos mamíferos permaneceu do tamanho dos musaranhos atuais. Uma explicação possível para o tamanho pequeno é que os dinossauros já ocupavam nichos ecológicos de animais de grande porte.

3 Musaranho No inicio do Cretáceo (há 66 milhões de anos), as três maiores linhagens de mamíferos atuais surgiram: os monotremados (mamíferos que põem ovos), marsupiais (mamíferos com bolsa) e os eutérios (mamíferos placentários). Depois da extinção dos grandes dinossauros, pterossauros e répteis marinhos durante o final do período Cretáceo, mamíferos sofreram uma radiação adaptativa, dando origem a grandes predadores e herbívoros, bem como ás espécies voadoras e aquáticas. Monotremados Os monotremados são encontrados somente na Austrália e Nova Guiné e são representados por uma espécie de ornitorrinco e quatro espécies de équidnas (comedores de formiga espinhentos). Os monotremados colocam ovos, uma característica que é ancestral e é advinda da maioria dos répteis. Como todos os mamíferos, os monotremados possuem pelos e produzem leite, mais não têm mamilos. O leite é secretado por glândulas no abdome da mãe. Após a incubação, o recémnascido suga o leite a partir da pele da mãe. Ornitorrinco Équidna

4 Marsupiais Gambás, cangurus e coalas são exemplos de marsupiais. Marsupiais e eutérios compartilham caracteres derivados não encontrados entre os monotremados. Eles apresentam altas taxas metabólicas, têm mamilos por onde sai o leite e são vivíparos. O embrião se desenvolve dentro do útero no aparelho reprodutor da fêmea. A parede uterina e as membranas extraembrionárias que surgem do embrião formam a placenta, estrutura pela qual os nutrientes do sangue da mãe se difundem para o embrião. Um marsupial nasce ainda no inicio do desenvolvimento e completa o desenvolvimento embrionário à medida que se alimenta do leite materno. Na maioria das espécies, os juvenis se alimentando de leite materno são mantidos em uma bolsa materna chamada de marsúpio. O canguru vermelho, por exemplo, possui tamanho de uma abelha quando nasce, apenas trinta e três dias depois da fertilização. As patas traseiras são pequenos brotos, mas as patas dianteiras são fortes o suficiente para ele sair engatinhando do aparelho reprodutivo da mãe e ir para a bolsa, que se abre na parte frontal do corpo materno, numa jornada que dura apenas poucos minutos. Em outras espécies, o marsúpio se abre na parte posterior do corpo da mãe. Canguru carregando filhote em seu marsúpio Filhote de canguru sendo amamentado Os marsupiais existiam por todo o mundo durante a era Mesozoica, mas atualmente só são encontrados na Austrália e nas Américas do Norte e do Sul.

5 Eutérios (mamíferos placentários) Os eutérios são geralmente chamados de mamíferos placentários porque suas placentas são mais complexas do que as dos marsupiais. Assim, os eutérios têm uma gestação mais longa, e seus juvenis completam o desenvolvimento embrionário dentro do útero, conectados à mãe pela placenta. A placenta dos eutérios propicia associação íntima e duradoura entre a mãe e o bebê em desenvolvimento. As principais ordens de mamíferos placentários são: Insectivora (ex.: toupeiras e musaranhos), Chiroptera (ex.: morcegos), Lagomorpha (ex.: lebres e coelhos), Perissodactyla (ex.: antas, cavalos e rinocerontes), Artiodactyla (ex.: camelos, cervos, girafas, bois, cabras, porcos e hipopótamos), Sirenia (ex.: peixes-bois), Proboscidea (ex.: elefantes), Cetacea (ex.: baleias egolfinhos), Carnivora (ex.: cães, lobos, leões, focas e hienas), Primata (lêmures, társios, seres humanos e macacos), Rodentia (ex.: marmotas, castores, ratos e capivaras) e Edentata (ex.: tamanduás, preguiças e tatus). Os seres humanos Os seres humanos e os chimpanzés apresentam 99% de similaridade em seu DNA, mas esta disparidade de 1% pode resultar em um grande número de diferenças como por exemplo: Humanos mantém seu corpo em uma posição ereta; Humanos são bípedes (andam sobre duas pernas); Humanos apresentam o cérebro maior que o cérebro dos chimpanzés e são capazes de desenvolver linguagem e pensamento simbólico e de construir ferramentas complexas. O ser humano não descende dos macacos atuais, nós temos o mesmo ancestral comum que eles. Os primatas que deram origem ao ser humano são chamados de hominídeos. O mais antigo hominídeo descoberto é o Sahelanthropus tchadensis, que viveu há aproximadamente 6-7 milhões de anos. Sahelanthropus tchadensis

6 Os hominídeos primitivos em geral eram pequenos, pesavam cerca de 40kg, mas tinham dentes relativamente grandes e uma mandíbula que se projetava além da parte superior da face. A evolução humana não andou como uma escada, levando um grande homemmacaco diretamente ao ser humano. Durante algum tempo, muitas espécies de hominídeos coexistiram e essas espécies diferiam na forma do crânio, no tamanho do corpo e na dieta (como sugerido pelos dentes). De todas as linhagens de hominídeos, a única que sobreviveu foi a que se transformou em Homo sapiens. Australopitecos Entre 4 e 2 milhões de anos atrás, a diversidade de hominídeos aumentou drasticamente. Muitos desses hominídeos são chamados genericamente de australopitecos. Os australopitecos ganharam esse nome a partir de 1924 com a descoberta, na África do Sul, do Australopithecus africanus (grande macaco da África), que viveu entre 3 e 2,4 milhões de anos. O A. africanus caminhava completamente ereto e possuía mãos e dentes semelhantes aos humanos, porém seu cérebro tinha somente um terço do tamanho do cérebro atual. Australopithecus africanus Em 1974, na região de Afar, na Etiópia, paleoantropólogos descobriram um esqueleto de australopiteco de 3,2 milhões de anos de idade que estava 40% completo. O fóssil foi chamado de Lucy e tinha aproximadamente 1 m de altura. Lucy e outros fósseis similares foram considerados diferentes o suficiente do A. africanus para pertencerem a uma espécie separada, o Australopitecus afarensis.

7 Australopitecus afarensis. Lucy A cabeça de Lucy era pequena, indicando um tamanho de cérebro semelhante ao de um chimpanzé. Os esqueletos de A. afarensis sugerem que esses hominídeos eram capazes de locomoção arbórea, com braços relativamente longos em proporção ao tamanho do corpo, porém caminhavam sobre duas pernas. O gênero Homo Os fosseis mais antigos relacionados ao gênero Homo são os da espécie Homo habilis. Esses fósseis têm idades que variam entre 2,4 e 1,6 milhões de anos. Comparado ao australopiteco, o H. habilis possuía mandíbula mais curta e volume cerebral maior. Ferramentas cortantes de pedra também foram encontradas com alguns destes hominídeos. Fósseis de 1,9 a 1,5 milhões de anos apresentam características que os colocam em ainda outra espécie, o Homo ergaster, que tinham cérebro maior do que o H. habilis, pernas longas e finas e articulações do quadril bem adaptadas para caminhadas de longa distância. Os dedos curtos e retos sugerem que o H. ergaster não subia em arvores. Estes fósseis também foram associados com ferramentas bem mais complexas. Os dentes menores sugerem que ele comia alimentos diferentes dos australopitecos ou preparava alguns alimentos antes de mastigar, talvez cozinhando-o ou esmagando-o. Os fosseis hoje reconhecidos como H. ergaster eram originalmente considerados membros primitivos de outra espécie, o Homo erectus. Alguns paleoantropólogos ainda defendem essa posição. O Homo erectus originou-se na África e foi o primeiro hominídeo a migrar, tendo ido para lugares tão distantes quanto o arquipélago da indonésia.

8 O homem de Neandertal Em 1856, mineradores descobriram fósseis de um humano misterioso em uma caverna no Vale de Neander, na Alemanha. Os fósseis de anos pertenciam a um hominídeo de ossos robustos com testa proeminente. O hominídeo foi chamado de Homo neanderthalensis, comumente chamado Neandertal. Homo neanderthalensis Os neandertais viveram na Europa e no Oriente Médio mas nunca saíram de lá. Possuíam cérebro de tamanho semelhante ao nosso, enterravam seus mortos e faziam ferramentas de caça com pedra e madeira. Os H. neanderthalensis se extinguiram há cerca de anos. Por um tempo, muitos paleoantropologos consideraram que os neandertais poderiam ser um estágio na evolução do H. erectus para o Homo sapiens. Atualmente, a maioria abandonou este ponto de vista. Uma razão para essa mudança está nas evidências vindas de análise de DNA. O Homo sapiens Evidências fósseis indicam que os ancestrais dos humanos surgiram na África. Espécies mais antigas (talvez o H. erectus ou o H. ergaster) deram origem a espécies novas, incluindo o H. sapiens. Os fósseis conhecidos mais antigos da nossa própria espécie foram encontrados em dois lugares diferentes da Etiópia. Esses humanos primitivos não possuíam a acentuada saliência supraorbital de H. erectus e de Neandertais e eram mais esguios dos que os outros hominídeos. Estudos mostram que os humanos saíram da África em uma ou mais ondas migratórias, primeiro para a Ásia e depois para a Europa e Austrália. A expansão rápida de nossa espécie (e a substituição dos Neandertais) pode ter sido acelerada por mudanças na cognição humana à medida que o H. sapiens evoluiu na África. Evidências do pensamento sofisticado em H. sapiens incluem a descoberta

9 em 2002 na África do sul, de uma arte de mil anos marcações geométricas feitas em argila. Há anos os humanos estavam produzindo pinturas espetaculares nas cavernas. Atenção: A evolução dos seres vivos não consiste em uma escada que vai de microorganismos inferiores à humanidade superior. O fato de existirem mais espécies de peixes vivos atualmente do que todos os vertebrados combinados é uma indicação clara de que nossos parentes com nadadeiras não são seres fracassados e antiquados que não conseguiram deixar a água. Enquanto os tetrápodes (anfíbios, répteis, aves e mamíferos) se diversificaram na terra, os peixes continuaram sua evolução na parte maior do planeta, a água. De modo semelhante, a distribuição ampla de bactérias atualmente pela biosfera é uma lembrança da habilidade permanente desses organismos relativamente simples de se manterem ao longo da evolução adaptativa. Resumo em tópicos sobre os mamíferos: Divididos em 3 grandes grupos: o Monotremados mamíferos que nascem de ovos, como o ornitorrinco e équidna; o Marsupiais mamíferos que apresentam marsúpio (bolsa externa ao corpo) como nos cangurus e coalas; o Eutérios mamíferos que se desenvolvem em placentas no útero da fêmea como cães, leões, macacos e seres humanos. Apresentam glândulas na pele: o Sudoríparas secretam suor; o Sebáceas secretam óleo, que lubrifica os pelos e impermeabiliza a pele; o Mamárias secretam leite materno. Evoluíram de um grupo de répteis já extinto. Sistema digestório completo terminado em ânus ou cloaca (nos monotremados) e com glândulas associadas como fígado e pâncreas. Fígado produz a bile (substância que quebra moléculas grandes de gordura em moléculas menores para facilitar a digestão).

10 Pâncreas produz enzimas digestivas e o hormônio insulina. O hormônio insulina transfere a glicose que está no sangue para dentro das células, para que elas possam fabricar energia. Apresentam dentes incisivos (para cortar), caninos (para furar) e pré-molares e molares (para triturar). Respiração pulmonar. Sistema circulatório fechado e coração com 4 cavidades (2 átrios e 2 ventrículos) totalmente separadas onde não há mistura de sangue. Maior oxigenação das células. Maior produção de energia. Obs.: veja a síntese sobre o sistema circulatório no fim deste resumo. Sistema nervoso com cérebro e medula espinal protegida por vértebras, formando a coluna vertebral. Endotérmicos temperatura do corpo sempre constante, não varia de acordo com a temperatura do ambiente. Fecundação interna. Desenvolvimento direto. Coração e circulação dos mamíferos

11 Simplificando o sistema circulatório dos mamíferos O coração dos mamíferos possui quatro cavidades: dois átrios e dois ventrículos, sem comunicação entre eles. O sangue que vai para os pulmões, sai do coração pelo ventrículo direito. Nos pulmões, o sangue recebe oxigênio e libera o gás carbônico que recebeu das células do corpo. O sangue, agora oxigenado, volta ao coração pelo átrio esquerdo. O sangue desce para o ventrículo esquerdo e é bombeado para artéria aorta, que irá levá-lo para as diversas células do corpo. Nas células, o sangue deixa o oxigênio e recebe gás carbônico. O sangue agora rico em gás carbônico volta ao coração pelo átrio direito e desce para o ventrículo direito, onde será bombeado novamente para os pulmões, recomeçando a circulação. Referencias Amabis, José Mariano. Fundamentos da Biologia Moderna: volume único. 4. Ed. São Paulo: Moderna, Campbell, Neil. Biologia. 8. Ed. Porto Alegre: Artmed, Gewandsznajder, Fernando. Projeto Teláris: ciencias. 1. Ed. São Paulo: Ática, 2012.