Diversidade Animal. Objectivo. Dar uma visão geral sobre a variedade/ variabilidade/ diversidade da vida animal

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1 Diversidade Animal Objectivo Dar uma visão geral sobre a variedade/ variabilidade/ diversidade da vida animal Um universo de organismos Um universo de organismos

2 Um universo de organismos Forma e Função Estes animais parecem ter planos corporais semelhantes, mas não estão proximamente relacionados entre si. (não partilham um antepassado mais recente) Forma e Função Evolução e Ecologia Estes animais têm planos corporais muito distintos Como é que cada um dos principais grupos de animais enfrentam o ambiente? Como é que sabemos que formas tão diversas partilham uma história evolutiva comum? (que a vida tem uma origen comum?)

3 Evolução e Ecologia Que inovações evolutivas permitiram que vertebrados invadissem a terra há 400 milhões de anos? Number of species O que é um animal? Para falar de diversidade, é preciso recorrer a uma arrumação da vida: classificação

4 As principais divisões Principais divisões Tradicionalmente os seres vivos eram classificados como animais ou plantas. Plantas: Autotróficos (produzem moléculas orgânicas através da fotossíntese) e sésseis. Animais: Heterotróficos (obtêm moléculas orgânicas através da ingestão de outros organismos) e móveis. Problemas do 2K(ingdom) Problemas do 2K Móvel e autotrófica Sesséis e heterotróficos Planta ou animal? Planta ou animal?

5 Procariotas vs. Eucariotas Procariotas vs. Eucariotas Procariotas Eucariotas Não têm núcleo individualizado Núcleo? Têm núcleo individualizado Monera Protista Plantae Fungi Animalia Reproduzem-se assexuadamente por fissão binária Reprodução? Reproduzem-se por divisão celular Procariota Eucariota São as células das bactérias Células típicas de que organismos? Ambos Têm DNA Têm citoplasma São as células dos animais, plantas, fungi, e protistas Procariotas Protozoários vprotozoários vs. Metazoários vs. Protozoários Metazoários

6 Ectoderme Endoderme Mesoderme Pseudopodes Flagelos Cílios

7 Protozoários vs. Metazoários Monera Protista Plantae Fungi Animalia! Protozoários Metazoários Procariota Eucariota PROTISTA Procariotas Autotróficos Protozoários vs. vprotozoários Heterotróficos Metazoários vs. Enquanto os Reinos Animalis, Plantae, Fungi são monofiléticos constituindo grupos naturais, que contêm todos os descendentes e seus ancestrais, o Reino Protista não é monofilético. Contém organismos que são mais próximos de membros de outros reinos, do que de outros protistas. Estudos recentes de ultra-estrutura mostraram que os Protista são muito mais diversos do que se antecipava, e que portanto deverão ser classificados em vários reinos. Animalia Frequentemente a designação Protista mantém-se como forma rápida de designar organismos que não são plantas, animais ou fungos. Autotróficos Heterotróficos

8 Autotróficos vs. Heterotróficos Autotróficos vs. Heterotróficos Monera Protista Plantae Fungi Animalia Monera Protista Plantae Fungi Animalia Autotróficos Heterotróficos Procariota Protozoários Eucariota Metazoários Autotróficos Absorção Heterotróficos Ingestão/ Digestão Procariota Protozoários Metazoários Eucariota Cronologia 2 Reinos Linnaeus (1735) 2 reinos Animal and Vegetal Haeckel (1866) 3 reinos Protistas, Plantas, e Animais Chatton (1937) 2 impérios Procariotas and Eukariotas Copeland (1956) 4 reinos Monera, Protistas, Plantas and Animais Whittaker (1969) 5 reinos Monera, Protistas, Fungos, Plantas and Animais Woese, et. al. (1977) 6 reinos Eubacteria, Archaebacteria, Protistas, Fungos, Plantas and Animais Woese, et. al. (1990) 3 domínios Bacteria, Archaea, Eukarya Todos os seres vivos Reino Plantae Reino Animalia Presente Ausente Não se alimentam Ausente (há excepções) Ausente (há excepções) Parede celular Locomoção Modo de nutrição Resposta a estímulo externos Sistemas contráteis Ausente Presente Alimentam-se Presente Presente

9 2K 5K O sistema de dois reinos foi abandonado na década de 60, a favor do sistema de 5 reinos 5 reinos 5K 6K O sistema de dois reinos foi abandonado na década de 60, a favor do sistema de 6 reinos Archaea Eubacteria Procariotas, unicelulares, absorvem ou fotosíntetizam, móveis ou imóveis, reprodução asexual Eucariotas uni ou multi celulares, aborvem, ingerem ou fotosintetizam, reprodução sexual e assexual Eucariotas multicelulares fotosíntetizador es imóveis com reprodução sexual Eucariotas multicelulares, aborvem, imóveis, reprodução sexual Eucariotas multicelulares, ingerem, móveis, reprodução sexual Classifição baseada nas diferenças fundamentais da estrutura celular, número de células e modo de nutrição Frequentemente encontrados em ambientes extremos, anaeróbicos, salinos, quentes, frios, profundos. 6K Major Evolutionary Transitions and Lifestyles

10 Three domains Lynn Margulis All three domains seem to have genomes that are chimeric mixes of DNA that was transferred across the boundaries of the domains. Phylogeny tree replaced by phylogeny web. DEEP Endosymbiosis Fusion evolution - major process for forming the diversity of life mitochondria transfer MY chloroplast transfer MY

11 Tree of life symbiosis Onde está o reino Animalia? Green eukariotes Glaucophyta Rhodobionta Alveolata Chlorobionta Ciliata Dinophyta Bikonta Apiconplexa Stramenopiles Chrytophyta Haptophyta Eukaryota Opistokonta Rhizaria Excavobionta Fungi Actinopoda Foraminefera Chlorarachiophyta Euglenobionta Parabasalia Metamonadina Percolozoa Eumycetes Microsporidia Choanaflagellata Metazoa Unikonta Amoebozoa Rhizopoda Mycetazoa O que é um animal? Eucariotas, metazoários, heterotróficos que ingerem e digerem o alimento

12 O que é um animal? O que é um animal? Monera Protista Plantae Fungi Animalia Eucariotas, metazoários, heterotróficos que ingerem e digerem o alimento Têm células especializadas Têm a capacidade de locomoção, durante algum período da Procariota Protozoários Autotróficos Absorção Metazoários Eucariota Heterotróficos Ingestão/ Digestão sua vida Têm genes reguladores HOX Respondem a estímulos externos Podem reproduzir-se sexualmente Não têm parede celular O que é um animal? Classificação Most animals reproduce sexually, with the diploid stage usually dominating the life cycle After a sperm fertilizes an egg, the zygote undergoes rapid cell division called cleavage Cleavage leads to formation of a blastula The blastula undergoes gastrulation, forming a gastrula with different layers of embryonic tissues baseada na evolução: relações filogenéticas

13 O que é um animal? Reino Animalia? # espécies Placozoa 1 Para falar de diversidade, é preciso recorrer a uma arrumação Metazoa? Demospongidae Hexactinellida Calcarea Cnidaria Ctenophora Myxizoa Protostomia Mesozoa Deuterostomia Porifera Bilateria Eumetazoa Pontos comuns entre as filogenias clássica e molecular O que é um animal? As esponjas encontram-se na base do grupo One hypothesis of animal phylogeny is based mainly on morphological and developmental comparisons

14 O que é um animal? O que é um animal? Porifera ANCESTRAL COLONIAL FLAGELLATE Metazoa Eumetazoa Bilateria Deuterostomia Protostomia Cnidaria Ctenophora Ectoprocta Brachiopoda Echinodermata Chordata Platyhelminthes Rotifera Mollusca Another hypothesis of animal phylogeny is based mainly on molecular data Annelida Arthropoda Nematoda O que é um animal? Lofotrocozoários ANCESTRAL COLONIAL FLAGELLATE Metazoa Eumetazoa Bilateria Porifera Deuterostomia Lophotrochozoa Ecdysozoa Silicea Calcarea Ctenophora Cnidaria Acoela Echinodermata Chordata Platyhelminthes Rotifera Ectoprocta Brachiopoda Mollusca Annelida Nematoda Arthropoda Alguns lophotrochzoários possuem uma estrutura alimentar designada por lofóforo. Outros fila têm antes um estádio larvar de desenvolvimento designado por larva trocófora.

15 Lophophore Lofotrocozoários Apical tuft of cilia Lofóforo Mouth 100 µm Anus (a) An ectoproct (b) Structure of a trochophore larva O que é um animal? O que é um animal? ANCESTRAL COLONIAL FLAGELLATE Metazoa Eumetazoa Bilateria Deuterostomia Protostomia Porifera Cnidaria Ctenophora Ectoprocta Brachiopoda Echinodermata Chordata Platyhelminthes Rotifera Mollusca Annelida Arthropoda Nematoda ANCESTRAL COLONIAL FLAGELLATE Metazoa Eumetazoa Bilateria Porifera Deuterostomia Lophotrochozoa Ecdysozoa Silicea Calcarea Ctenophora Cnidaria Acoela Echinodermata Chordata Platyhelminthes Rotifera Ectoprocta Brachiopoda Mollusca Annelida Nematoda Arthropoda Common ancestor of all animals True tissues Bilateral summetry Three germ layers Sponges (basal animals) Ctenophora Cnidaria Acoela (basal bilaterians) Deuterostomia Lophotrochozoa Ecdysozoa Bilateria (most animals) Eumetazoa Metazoa

16 1. List the characteristics that combine to define animals 2. Distinguish between the following pairs or sets of terms: radial and bilateral symmetry; grade and clade of animal taxa; diploblastic and triploblastic; spiral and radial cleavage; determinate and indeterminate cleavage; acoelomate, pseudocoelomate, and coelomate grades 3. Compare the developmental differences between protostomes and deuterostomes 4. Compare the alternate relationships of annelids and arthropods presented by two different proposed phylogenetic trees 5. Distinguish between ecdysozoans and lophotrochozoans Pontos comuns entre as filogenias clássica e molecular Os Eumetazoa (Metazoa exceptuando as esponjas) são um grupo com tecidos verdadeiros Pontos comuns entre as filogenias clássica e molecular Metazoa A maior parte dos animais pertencem ao grupo Bilateria Eumetazoa Gastrulação Camadas celulares diferenciadas Bilateria Simetria bilateral

17 Major Groups of Organisms Deuterostomia Deuteroostomia: boca formada secundariamente O blastoporo origina a boca e o ânus Mesozoa Colagéneo Meiose produz gâmetas e não esporos Protostomia Protostomia: boca formada em primeiro lugar O blastoporo origina a boca e o ânus Major Groups of Organisms Major Groups of Organisms Parazoa Radiata Lophotrochozoa Protostomia Ecdysozoa Deuterostomia Porifera Cnidaria Ctenophora Platyhelminthes Nemertea Mollusca Annelida Lophophorate phyla Rotifera Nematoda Tardigrada Onychophora Arthropoda Echinodermata Hemichordata Chordata Ecdysis Protostome pattern of development Radial symmetry Segmentation Deuterostome pattern of development Choanoflagellate ancestor Bilateral symmetry, 3 tissue layers, body cavity Tissues Multicellularity

18 Major Groups of Organisms Animal Evolution

19 KINGDOM LEVEL of ORGANISATION SYMMETRY BODY CAVITY PHYLUM Animal [ [ [ Tissue/ Organ/ System Radial [ Bilateral without body cavity (acoelomates) with false body cavity (pseudocelomates) with true body cavity (celomates) Coelenterata (Cnidaria) Ctenophora Platyhelminthes Nematoda [ Annelida Arthropoda Mollusca Echinodermata Hemichordata Cellular level Portifera