28/03/2012. Porifera. Porifera. Escala de Tempo. Filogenia - Metazoa Inferiores. Origens. Metazoa. Eumetazoa (desnecessários...

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1 Filogenia - Metazoa Inferiores Porifera Metazoa Parazoa Eumetazoa (desnecessários...) Porifera Cnidaria Ctenophora Bilateria Prof. Márcio Reis Custódio Depto. Fisiologia - IB/USP Metazoa Organismo multicelular, composto por células diplóides. Meiose gamética, produzindo óvulos e espermatozóides haplóides. Produção de matriz extracelular com colágeno. Diferenciação somática. Origens Escala de Tempo Porifera Linhagem Humana (~13 m) Mamíferos (~180 m) Animais sésseis e filtradores que se utilizam de uma única camada de células flageladas para bombear água através do corpo (Bergquist, PR (1978): Sponges. Hutchinson & Co, 268 pags.) Dinossauros (~230 m) Peixes (~500 m) Porifera (~1000 m) Milhões de anos 1

2 Origens Escala de Tempo ~300 Milhões de anos Porifera Eucariota Procariota Características (+ Metazoa) Metazoa Porifera Protozoa - Matriz extracelular complexa - Especialização celular Coordenação Milhões de anos Porifera Regeneração - Reagregação Células isoladas Características (+ Protozoa) Agregados - Fisiologia baseada em células especializadas (17-25 tipos) Thoosa istriaca - Diferenciação nem sempre é terminal como em outros animais - Diferenciação de linhagens somáticas e germinativas não é restrita - A maioria das células é móvel (amebóide) - Plasticidade estrutural e funcional Esponjas Thoosa mollis Primorfos - Algumas sem tempo de vida determinado Regeneração Adesão 2

3 Tipos celulares Tipos celulares Arqueócitos Macrófagos ativos (partículas e outras células) Lofócitos Secretam a matriz extracelular (colágeno fibrilar) Também secretam colágeno Totipotentes: originam todos os outros tipos celulares (semelhante as células-tronco em vertebrados) Nucléolo marcado e citoplasma vacuolizado Tipos celulares Esclerócitos Secreção de espículas Espícula Secretam o esqueleto inorgânico Espículas - de sílica - de carbonato de cálcio Espículas divididas em 2 classes segundo função e tamanho. Nomenclatura segundo a forma em ~230 tipos diferentes. Microscleras (menores) Cálcio: Secreção extracelular Sílica: Secreção intracelular Filamento axial de proteína (Silicateína) Núcleo Toxa Megascleras (maiores) 3

4 Secreção de Espículas Óxea Secreção de Espículas Óxea Filamento axial Filamento axial Polimerização em condições amenas Polimerização em condições amenas Formação Formação Esqueleto: Secreção de Fibras (colágeno) Esqueleto: Secreção de Fibras (colágeno) Espongócitos Espongócitos 4

5 Pinacócitos Dispostas em camada unicelular Sem lâmina basal desenvolvida Contato direto com o meio externo Podem também fagocitar alimento Coanócitos Flageladas Dispostas em camada unicelular Sempre em grupos Pinacoderme Câmara coanocitária Pinacócito Coanócitos Organização geral Organização geral Não há relação evolutiva!! Ósculo Ósculo Poro Ósculo Ósculo Canal exalante Canal inalante Átrio Câmara coanocitária Asconóide Poro Siconóide Poro Leuconóide Poro Mais comum Coanócitos Mais eficiente 5

6 Nutrição, respiração e excreção Digestão - Intracelular Difusão - Tecidos pouco densos Reprodução Pouco conhecida Variada Detritos - Pelos canais Sexuada A partir de tamanhos pequenos Mesmo indivíduo Assexuada Brotamento Gêmulas Fragmentação Reprodução Óvulo Espermatozóides Reprodução Sexuada Assexuada Maioria hermafrodita Brotamento Maioria com fecundação interna Maioria vivípara Fêmea Macho Larva (óvulos já fecundados) Smoking sponges 6

7 Reprodução Assexuada Gêmulas Reprodução Assexuada Fragmentação Individualidade? Gêmulas Todo material recoberto por uma pinacoderme contínua Chondrosia Resistentes! Taxonomia Cerca de espécies descritas Total estimado: > espécies! Filo Porifera Calcarea Calcarea Espículas de Carbonato de Cálcio Tamanho geralmente pequeno Comuns até 300 metros de profundidade Triactinas 3 Classes (atuais) Hexactinellida Demospongiae mais comum... 7

8 Hexactinellida Espículas de sílica com seis raios Esponjas de vidro Organização celular sincicial Demospongiae Maior grupo (~95% das espécies) Maiores tamanhos Esqueleto variado Grandes profundidades (até metros) Demospongiae Ocorrem em todos os ambientes aquáticos do planeta Manaus (Drulia) Taxonomia (Demospongiae) Bastante complexa: 13 ordens 1000 gêneros (apenas ~500 considerados válidos) Fernando de Noronha Identificação baseada em: Tipos de esqueleto Organização do esqueleto Características gerais do animal Belo Horizonte (Spongilla) 8

9 Taxonomia (Demospongiae) Coleta e identificação Coleta Confundidas com: - Algas carnosas - Briozoários - Ascídias Anotar dados de campo Fotografia - se possível Fragmento representativo Menores - Recolher com substrato Fixação - Álcool Esponja (Hemimycale) Inicial - Mínimo 3 vezes o volume de material Manter espécimes separados Lâminas de espículas Cortes do tecido Ascídia (Didemnidae?) Taxonomia: Tipos de esqueleto Microscleras Taxonomia: Tipos de esqueleto Megascleras Óxea Menores Maiores Papel secundário Toxa Principais Até vários cm Estilo Oxiesferáster Micróexa Tiloto Anisoquela Sigma Esterráster Triênio 9

10 Taxonomia: Tipos de esqueleto Taxonomia: Organização do esqueleto Fibras de colágeno ( espongina ) Confuso Tamanhos variados Às vezes contendo: Axial Espículas Detritos Reticulado Fibras reticuladas Fibras primárias e secundárias Taxonomia: Cor, forma, textura e consistência As mais variadas possíveis... Perfurantes de calcário Afetam recifes de corais Infestam cultivos de mariscos Queda de produtividade 10

11 Cultivo Esponjas de banho Cultivo Como? Células isoladas Agregados Usadas desde a antigüidade ~ : Epidemias Atualmente com preços elevados Mercado de esponjas (1938) Esponjas Reagregação/ Regeneração Primorfos Regeneração Adesão Cultivo Compostos Quantidade de novos compostos detectados Gêneros: Spongia ou Hippospongia (ocorrem no Nordeste) Mais promissoras - Ativos Flutuadores - Não usuais Cortes Cordas (Nickel et al, 2001) 11

12 Farmacologia Biomineralização Atividades detectadas Semicondutores - Antibacteriana - Antifúngica - Antiviral - Antimitótica - Tumorogênica - Citotóxica Avarol (antiviral) Cytosar (leucemia) Transmissão de dados Silicateína - Patenteada! Produtos Avarol: tratamento da AIDS Cytosar: tratamento de leucemia Inibidores específicos - Ácido Okadaico - Inibidor de fosfatases 50 µg = US$ 200,00 Ácido Okadaico Transmissão de dados - fibra ótica Fonte de luz Espícula 12

13 Aula Prática - Identificação de Esponjas - Retirar um fragmento pequeno (~3-4 mm) de cada uma das esponjas - Colocar sobre lâminas rotuladas, drenar o excesso do fixador com papel - Pingar 2-3 gotas de água sanitária e aguardar a dissociação - Drenar o excesso e pingar 2-3 gotas de água destilada - Drenar o excesso e cobrir com uma lamínula - Observar no microscópio (ou lupa) e identificar os frascos com as espécies descritas no roteiro Material - Cinco espécies diferentes (A, B, C, D, E) Ao final da aula, entregar um relatório contendo os nomes dos participantes e as identificações (ex. Frasco A = Espécie X; Frasco B = Espécie Y;...) (uma das espécies tem esqueleto apenas de fibras de colágeno) 13

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