ZOOLOGIA DE VERTEBRADOS CURSO: Ciências Biológicas 3º Ano 2º semestre

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1 ZOOLOGIA DE VERTEBRADOS CURSO: Ciências Biológicas 3º Ano 2º semestre 6ª Aula 2ª Parte Vida no ambiente terrestre (Ministrante: Profa. Dra. Virginia S. Uieda) Professores Responsáveis: Virgínia Sanches Uieda (Integral) e Wilson Uieda (Noturno) Departamento de Zoologia - IB/UNESP/Botucatu

2 Modificações estruturais e funcionais para adaptação no ambiente terrestre 1. Locomoção = atrito e gravidade. 2. Retenção de água = perda de água pela pele e urina. 3. Respiração = quantidade de oxigênio e facilidade de movimentação. 4. Reprodução = encontro dos gametas, desenvolvimento de ovos e larvas. 5. Alimentação = apreensão e manipulação do alimento.

3 Aquático Água + densa Locomoção Resistência ao atrito Ação da gravidade Terrestre Corpo precisa ser sustentado Corpo hidrodinâmico Bexiga natatória ou reserva de óleo Ondulação do tronco e cauda Nadadeiras Esqueleto forte Membros apropriados Sustentação + deslocamento

4 Aquático Sem problemas de desidratação Desidratação Perda pela pele Perda pela urina Terrestre Grande perda de água Tegumento - muco reduz o atrito Excreção - amônia na maioria Tegumento impermeabilizado Excreção - uréia ou ácido úrico

5 Aquático Água oxigênio Mais viscosa Respiração e Circulação Quantidade de oxigênio Movimentação Terrestre Ar + oxigênio Menos viscoso Brânquias Fluxo unidirecional de O2 Sistema de contra-corrente Metabolismo baixo Pulmão Fluxo bidirecional de O2 De ectotermia para endotermia

6 Aquático Meio líquido Fecundação no geral externa Ovos menores, pouco equipados Desenvolvimento indireto (larva) Terrestre Meio aéreo Fecundação no geral interna Ovos melhor equipados Desenvolvimento direto Reprodução Encontro de gametas Desenvolvimento: ovos e larvas

7 Aquático Água + densa Alimentação Mecanismo de apreensão do alimento Sucção: aumento da cavidade orobranquial Focinho curto Língua pequena e óssea Terrestre Ar - denso Pescoço: move a cabeça contra a presa Focinho longo Língua grande e musculosa Glândulas salivares

8 Modificações estruturais e funcionais Adaptações ao ambiente aquático Adaptações ao ambiente terrestre Locomoção -resistência ao atrito e à gravidade -flutuabilidade Retenção de água - perda pela pele e pela urina Respiração e circulação -de brânquias para pulmões -de circulação simples para dupla Reprodução -Fecundação externa ou interna -ovos sem ou com proteção -desenvolvimento indireto ou direto Alimentação - aprensão do alimento (água mais densa+bexiga natatória) -corpo hidrodinâmico -deslocamento= ondulações do tronco e cauda + nadadeiras (sem problemas de desidratação) -tegumento = modificações para diminuir a força de atrito (muco) -excreção = amônia (água pobre em oxigênio) -brânquias = fluxo unidirecional de O2, sistema de contra-corrente -baixo metabolismo = ectotérmicos -circulação = simples (meio aquático) -fecundação no geral externa -larvas aquáticas -ovos sem proteção (água mais densa) -sucção = aumento da cavidade orobranquial -focinho curto -língua pequena e óssea (o corpo precisa ser sustentado) deslocamento + sustentação= esqueleto forte + membros apropriados + músculos especializados (com problemas de desidratação) -tegumento = modificações para diminuir a perda de água (impermeabilização) -excreção = uréia e ácido úrico (ar rico em oxigênio) -pulmões = fluxo bidirecional de O2 -metabolismo = mudanças de ectotermia para endotermia -circulação = dupla (meio terrestre) -fecundação interna -estágio larvário aquático abandonado -desenvolvimento de estruturas para proteção do embrião contra choques e desidratação (ar menos denso) -mover a cabeça sobre a presa = crânio alongado, focinho longo -língua grande e musculosa - glândulas salivares

9 A irradiação dos vertebrados terrestres esteve associada a: Mudanças progressivas nas maxilas Diferentes modos de alimentação Mudanças simultâneas nos membros Aumento da agilidade dos predadores

10 Principais diferenças entre os peixes e os tetrápodes 1 Comprimento do focinho De sucção para mover a cabeça sobre a presa. Peixes = focinho curto + ampla cavidade orobranquial água sugada. Tetrápodes = focinho alongado - move a cabeça sobre a presa.

11 2 Conexão entre as vértebras por meio de zigapófises (processos articulares) Haste firme para suportar o peso das vísceras e resistir às torções e flexões.

12 Sistema axial: vértebras e costelas Peixes = firmar o corpo durante a contração dos músculos (curvar e não encurtar). Tetrápodes = sustentar o corpo na terra. coluna suspende o corpo costelas protegem as vísceras musculatura axial controla a postura e locomoção

13 3 Comprimento do pescoço Ganho de maior mobilidade da cabeça com o desenvolvimento da região cervical (direciona a mordida) Perda dos ossos operculares Formação do pescoço

14 Com a perda do opérculo, que conectava a cabeça à cintura escapular, os tetrápodes terrestres tenderam a diferenciar o esqueleto axial em regiões. Esqueleto axial diferenciado em 4 ou 5 regiões maior mobilidade da cabeça, maior flexibilidade do tronco

15 Desenvolvimento do pescoço Ossos do crânio conectados à cintura escapular pelos ossos operculares Ossos operculares perdidos

16 4 Formato das costelas Costelas rijas e mais desenvolvidas enrijecimento do tronco para sustentar o corpo, pois ainda não tinham um suporte postural da musculatura axial. Costelas móveis e finas desenvolvimento da musculatura axial, com importante função no suporte postural.

17 epiaxiais 5 e 6 Diferenciação dos músculos axiais hipoaxiais Anfíbios e Répteis Músculos axiais ainda participam na locomoção, produzindo a flexão lateral. Aves e Mamíferos Papel locomotor dos músculos axiais substituído pelos membros. Músculos axiais para suporte postural.

18 Músculos epiaxiais dorsais importante função propulsora do movimento ondulatório nos peixes e primeiros tetrápodes. Assume uma função postural nos demais. Músculos hipoaxiais ventrais duas camadas nos peixes ósseos (oblíquo interno e externo) aumenta a complexidade nos tetrápodes (+ reto abdominal e transverso abdominal) hipoaxial epiaxial septo Peixe Transverso ação muscular para a exalação do ar Participação na ventilação dos pulmões Salamandra

19 7, 8, 9 e 10 Sistema apendicular Novo formato dos membros = novo estilo de locomoção. Perda das nadadeiras medianas Cintura pélvica funde às vértebras sacrais Cintura escapular liberada do crânio Membros com segmentos articulados propulsão Pés apoio e atrito com o chão Membros pelvinos são o mecanismo propulsor primário

20 Visão filogenética da postura e da locomoção dos tetrápodes L M K C A P N O H F D B I E J G A condição tetrópode primitiva em salamandras = trote-andador B condição derivada em sapos = salto C condição reptilomorfa primitiva = andar (membros movem-se independente) D a I condição dos diapsídeos = tendência ao bipedalismo E condição derivada sem membros = movimento anguiliforme G e J retorno ao quadrupedalismo K condição mamífera primitiva = flexão dorso-ventral e salto L e M galope e trote em mamíferos maiores N ricochete em cangurus e alguns roedores O furta-passo em elefantes P bipedalismo ereto no homem

21 P A - trote-andador Movimento pareado diagonal (membro direito peitoral + membro esquerdo pelvino e vice-versa) P bipedalismo ereto no homem Mantemos o movimento pareado diagonal A Movimento pareado diagonal é provavelmente uma característica primitiva dos Gnathostoma (tubarões também movem suas nadadeiras desta maneira).

22 11 Forma dos pulmões e traquéias Mudanças no mecanismo de ventilação. Peixes = bombeamento bucal, com auxílio da musculatura hióide Tetrápodes = bomba de aspiração, de pressão negativa, com auxílio das costelas e músculos intercostais Explicação alternativa para a evolução dos pulmões Peixes ativos, em áreas aeradas, utilizando o suprimento adicional de oxigênio para suprir o músculo cardíaco

23 12 Presença de bexiga urinária Primeiros tetrápodes e anfíbios atuais = para reabsorção de água (rim opistonéfrico) Demais tetrápodes = reabsorção de água pelos rins (rim metanéfrico) Répteis e aves = sem bexiga, urina semi-sólida Mamíferos = órgão de conveniência social

24 13 Modo de reprodução Desenvolvimento do ovo amniótico (repitilomorfos) Fecundação interna (o esperma deve chegar ao ovo no oviduto da fêmea antes da construção da casca) Abandono da fase larval

25 14 Audição sistema da linha lateral não funciona na terra orelha média - assume o papel de amplificador sonoro lagena (=coclea) discrimina a freqüência e intensidade das vibrações (órgão de Corti) Condição batracomorfa Condição reptilomorfa