ORIGEM DOS SYNAPSIDA

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1 ORIGEM DOS SYNAPSIDA Synapsida não-mamíferos Origem no Período Carbonífero (Era Paleozóica) a ca. 300 milhões de anos Entre final do Carbonífero e todo o Permiano os sinapsídeos foram os vertebrados terrestres mais abundantes por 50 milhões de anos. A maioria era de porte médio a grande (100 a 200kg) Eram carnívoros, topo de cadeia alimentar Maioria foi extinta ao final do Período Triássico (Era Mesozóica), a ca. 200 milhões de anos (Sinapsídeos mais primitivos). Foram totalmente extintos no início do Período Cretáceo (Era Mesozóica), a ca. 140 milhões de anos (Sinapsídeos mais derivados não mamíferos). Synapsideos se distinguem dos demais amniotas pela fenestra temporal e outras características cranianas

2 DIVERSIDADE DE SYNAPSIDA NÃO-MAMÍFEROS 2 Grupos Principais PELYCOSSAUROS -Mais primitivos (Início Permiano) -Hemisfério Norte (Laurasia) -Carnívoros e hebívoros -Animais com velas no dorso Dimetrodon Tamanho de um cão São bernardo TERAPSÍDEOS (não mamíferos) -Ancestrais dos mamíferos -Hemisfério Sul (Gondwana) -Carnívoros e herbívoros -Surge a fossa temporal -Aumento de taxa metabólica Moschops Tamanho de uma vaca CINODONTES -Surgem no final do Permiano -Redução do tamanho corporal -Evidências de ossos turbinados nasais Persistiram como mamíferos até os dias de hoje Cotylorrhyncus Menor que um São bernardo Lycaenops Tamanho de um labrador Probelesodon Tamanho de um terrier

3 TENDÊNCIAS EVOLUTIVAS DOS SYNAPSIDA Alterações associadas a locomoção e ao metabolismo refletidas no crânio e esqueleto DENTIÇÃO + ARTICULAÇÃO DAS MAXILAS: Dentes e musculatura das maxilas diferenciados - aumento da eficiencia de mastigação PREDARORES ATIVOS: aeróbica maior demanda de capacidade metabólica MODIFICAÇÕES DA ESTRUTURA DAS COSTELAS: Transformação da ventilação dos pulmões MEMBROS: Membros mais longos modificações da cintura pélvica - aumento da capacidade de atividade locomotora SURGIMENTO DA ENDOTERMIA ATIVIDADE NOTURNA aumento do encéfalo em fução das novas atividades senioriais

4 TENDÊNCIAS EVOLUTIVAS DOS SYNAPSIDA Cynodontia não mamalianos: 1) Aumento do osso dentário e redução do pós-dentário 2) Modificações do músculo masseter Modificou progressivamente a inserção do osso angular para dentário 2 Mais alimento ingerido por dia 1 A)Osso angular Z)Arco Zigomático M)Músculo masseter T)Músculo Temporal

5 TENDÊNCIAS EVOLUTIVAS DOS SYNAPSIDA Redução do osso pós-dentário com a formação da nova articulação mandibular e sua incorporação no ouvido médio. Diferenciação dos dentes (Heterodonte); Redução no número de substituições (Difiodontia) Oclusão precisa Melhoria concomitante da mastigação e audição DIGESTÃO MAIS RÁPIDA Therapsida: dentes diferenciados em incisivos, caninos e pós-caninos Cynodontia: dentes pós-caninos mais complexos Mammalia: dentes pós-caninos diferenciados em pré-molares (substituídos) e molares (não substituídos)

6 TENDÊNCIAS EVOLUTIVAS DOS SYNAPSIDA Desenvolvimento de um palato secundário permitindo respirar e comer ao mesmo tempo Desenvolvimento dos ossos turbinados nasais SURGIMENTO DA ENDOTERMIA

7 EVOLUÇÃO DAS MAXILAS E ORELHA Mastigação e audição Em Cinodontes Ocorre aumento do tamanho do dentário e diminuição dos ossos pósdentários Em Cinodontes mais derivados Processo condilar do osso dentário cresceu e atingiu o esquamosal Em mamíferos e alguns cinodontes derivados o contato entre dentário e esquamosal formou a articulação mandibular -Dentário-esquamosal Ossos que formavam a antiga articulação mandibular são hoje parte da orelha média (ouvido médio)

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9 DENTIÇÃO E OCLUSÃO DENTÁRIA Maior especialização na dentição reflete um aumento na enfase sobre o processamento de alimento Em Cynodontia Dentes: Homodontes Substituidos continuamente Arranjo linear das cúspides Em Mammalia Dentes: Heterodontes Reduzido número de substituicões (difiodontia) Arranjo triangular das cuspides Molar superior

10 DENTIÇÃO E OCLUSÃO DENTÁRIA Cynodontia Isognatia : Dentes inferiores e superiores se encontram à mesma distância Mammalia Anisognatia : Dentes inferiores mais próximos entre si do que os superiores (Movimentos rotatórios da mandíbula) Mamífero

11 Isognatia Anisognatia

12 POSIÇÃO DOS MEMBROS Membros posicionados sob o corpo Postura ereta Maior atividade Solução entre o conflito corrida e respiração Pelicossauros Membros afastados do corpo Therapsideos Tendencia a postura ereta Mamíferos Postura ereta Os primeiros tetrápodes se movimentavam através de ondulações laterais do tronco. Pequenas corridas podem ser sustentadas por respiração anaeróbica. Locomoção continua necessita de taxas elevadas de oxigenação

13 SOLUÇÃO DO CONFLITO ENTRE CORRIDA E RESPIRAÇÃO Locomoção, respiração e metabolismo estão intimamente associados Répteis Musculos hipoaxiais agem na locomoção e respiração Não pode correr e respirar ao mesmo tempo Animal de baixa atividade e consumo de oxigênio Mamíferos Redução no número de costelas Flexão dorso-ventral respiração e locomoção simultaneos Diafragma muscular - indicando taxa mais alta de respiração Animal com alta atividade e taxa respiratória Reflexo de maior atividade

14 Modificações da Coluna vertebral, cintura e pé Cauda longa e pesada Pelicossauros Locomoção por movimentos axiais como os lagartos Escavadores Dedos longos usados como ganchos

15 Cauda curta -Maioria dos terapsídeos e mamíferos Proporcionou Postura ereta Propulsão dos membros + importante que flexão axial Pés menores maior projeção dos calcâeos Alavanca para maior empuxo a partir da panturrilha Reflexo de maior atividade

16 TENDÊNCIAS EVOLUTIVAS DOS SYNAPSIDA Aumento do encéfalo Aprimoramento do aparelho auditivo ENDOTERMIA Mamíferos ativos no crepusculo e à noite Localização de presas e fuga de predadores utilizando olfato e audição Capacidade de manter a temperatura do corpo acima do ambiente e na ausencia de sol

17 EVOLUÇÃO DA LACTAÇÃO E AMAMENTAÇÃO Caracterisiticas compartilhadas por todos os mamíferos GLÂNDULAS MAMÁRIAS: Presente e potencialmente funcionais em machos de monotremados e eutérios Ausente nos machos marsupiais Todos os mamíferos produzem leite, mas somente os Theria possuem mamilos Glândulas mamárias relacionadas com glandulas sebáceas Evolução da lactação 1 Secreção de feromonios sinalizadores para os filhotes 2 Substancia antimicrobiana de proteção dos ovos Vantagens Vantagem evolutiva da lactação permite que a produção de descendentes seja independente da disponibilidade de alimento Lactação torna a viviparidade menos extenuante para a mãe

18 EVOLUÇÃO DA LACTAÇÃO E AMAMENTAÇÃO AMAMENTAÇÃO Caracteística única dos mamíferos Formam bloqueios carnosos contra o palato com a língua e a epiglote, isolando efetivamente as funções de respiração e ingestão Presença de musculos faciais evoluiram no contexto da amamentação

19 EVOLUÇÃO DA LACTAÇÃO E AMAMENTAÇÃO Oclusão precisa Necessita de difiodontia 1 0 Difiodontia 2 0 Oclusão Redução no número de dentes Implica em leite no início da vida 1 0 Lactação 2 0 Difiodontia 3 0 Oclusão

20 TEGUMENTO Cobertura externa dos mamíferos - Chave para seu modo único de vida Endotermia é um processo custoso o animal utiliza quase toda a energia presente no alimento ingerido para manter-se aquecido - (habilidade dos mamíferos para viver em climas inóspitos se atribui as propriedades de seu tegumento) A redução da perda de calor para o ambiente pode ser um fator importante no balanço energético de um homeotermo endotermico. A estrutura do tegumento constitui um mecanismo anatômico de termorregulação nos mamíferos

21 Estrutura típica do tegumento

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23 COMPONENTES ÚNICOS O tegumento dos mamíferos apresenta pêlos, glandulas sebáceas lubrificantes e produtoras de óleos, e glangulas apócrinas e sudoríparas, que secretam substâncias voláteis, água e íons

24 Camuflagem na floresta para confundir as presas Cauda para proteger do frio Camuflagem no ambiente Camuflagem na floresta pêlo com parasitas ajuda a parecer com a árvore. Camuflagem para confundir os predadores

25 Glândulas do tegumento 3 tipos principais Sebáceas = em toda a superfície do corpo, produzem secreção oleosa, que lubrifica e impermeabiliza o pêlo Écrinas = produzem secreção aquosa com pouco conteúdo orgânico Encontradas sobre a superficie do corpo de primatas e humanos nos quais secretam grande quantidade de fluido para evaporamento Apócrinas = produzem substancias volateis comunicação química + Mamárias = apresentam diversas características em comum com glandulas apócrinas e sebáceas esturura, distribuição no corpo e composição química da secreção

26 GLÂNDULAS APÓCRINAS Secreção de substâncias voláteis Gambá (Didelphis) quando perseguido libera odor fétido de glândulas axilares Fêmeas liberam mesmo odor para atrair machos Cangambá, Skunk (Mephitis) quando acuado levanta a cauda e libera substância volátil de glândulas na base da cauda

27 Glandulas para marcar território Esfregando-se em árvores Substância oleaginosa de forte odor Glândulas sudoríparas espalhadas pelo corpo resfriamento do corpo

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29 Estruturas derivadas da camada de queratina da epiderme incluem unhas, garras, cascos, chifres e cornos

30 ANEXOS ASSOCIADOS A FALANGES TERMINAIS GARRAS, UNHAS E CASCOS Acumulo de queratina que protege a falange terminal dos digitos Funções: locomoção, defesa, agressão

31 ANEXOS CEFÁLICOS CHIFRES e CORNOS Função: defesa e exibição Cornos: nos ruminantes (ex.: bois vacas e carneiros), suportado por osso e recoberto por pele. São permanentes, não-ramificados, podem ser curvados, crescem continuamente e ocorrem em ambos os sexos. Chifre: camada aveludada em forma de pêlo e não tem ligação com o crânio. Substituído anualmente (Ex: Cervidae) Cornos Chifres

32 SISTEMAS SENSORIAIS Mamíferos encéfalo excepcionalmente grande entre os vertebrados Mais dependentes da audição e olfação e menos da visão VISÃO Mamíferos evoluiram como animais noturnos, portanto a sensibilidade visual (formação de imagens sob pouca luz) era mais importante do que a acuidade (formação de imagens precisas) Retina: compostas por células bastonetes e cones. Células bastonetes são sensíveis à luz e proporcionam boa visão noturna, mas são fracas para visão acurada Bastonetes : células foto-receptoras percepção de claro e escuro Cones: fornecem maior acuidade visual, responsáveis pela percepção de cores

33 PRINCIPAIS TIPOS DE VISÃO Visão dicromatica: duas faixas de cor. Maioria dos mamíferos e marsupiais Visão tricromatica: três faixas de cor. Primatas do Velho Mundo e alguns primatas do Novo Mundo sendo polimorficos Machos dicromatas e fêmeas tricromatas Adaptação evolutiva

34 TATO VIBRISSAS PELOS SENSORIAIS

35 Toupeira nariz de estrela (Condylura cristata) Pequeno mamífero cavador O nariz apresenta pequenos tentáculos que servem como orgãos sensoriais de tato Função: para procurar alimento

36 OLFAÇÃO Relacionado ao comportamento primeiramente noturno Detecta substâncias transportadas por correntes de ar percepção a longa distância Manadas estão sempre atentas a aproximação de predadores Problema da olfação: Transmissão lenta. A direção que as paríiculas viajam depende das correntes de ar baixa resolução da informação.

37 OLFAÇÃO POUCO DESENVOLVIDA EM PRIMATAS E CETÁCEOS Poucos receptores olfativos no epitélio nasal

38 AUDIÇÃO Sentido de percepção a longa distância + Vantajoso pois o som não é facilmente bloqueado por obstáculos do ambinete É mais direto e rápido que o odor Raposa orelha de morcego - insetivora Determinação maior de sons Ouvido interno porção mais antiga Cavidade timpânica e ouvido médio: mais recentes Ouvido externo (pavilhão) exclusivo dos mamíferos

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40 Ecolocalização Presente em morcegos e cetáceos Ecolocalização ou Biosonar: sofisticada capacidade biológica de detectar a posição e/ou distância de objetos (obstáculos no ambiente) u animais através de emissão de ondas ultra-sônicas no ar ou na água.

41 Golfinhos e baleias produzem sons de alta frequencia ou ultra-sônicos Ambiente favorece o sentido - som propaga na água 5 vezes mais rápido que no ar O som atinge o alvo que relfete de volta na forma de eco e é captado em um grande orgão adiposo na maxila inferior e então transmitido ao ouvido interno Assim que recebe o eco gera outro estalido intervalo entre ecos determina a distancia do objeto

42 ESPECIALIZAÇÕES DE MAMÍFEROS AS PRINCIPAIS ESPECIALIZAÇÕES DE MAMÍFEROS SÃO RELACIONADAS A: REPRODUÇÃO diferenças em metatherios e eutherios ALIMENTAÇÃO dentição, digestão LOCOMOÇÃO adaptações dos membros

43 Reprodução dos mamíferos Diferenças entre Metatheria e Eutheria refletem respostas evolutivas diferentes às pressões ambientais MONOTREMATA Únicos a botar ovos. A casca do ovo tem aspecto coriáceo Botam 1 a 2 ovos Filhotes eclodem em estágio pouco desenvolvido, e a criação pela mãe continua Baixa taxa reprodutiva (1 vez ao ano)

44 METATHERIA MAMÍFEROS MARSUPIAIS A maioria apresenta marsupio (=bolsa) Ausente em camundongo marsupial e cuíca Representa menor investimento da mãe antes do nascimento, e maior investimento na lactação Vantajoso em locais onde as condições ambientais são variáveis Diapausa embrionária Habilidade de manter o embrião em estado de suspensão de animação Estratégia reprodutiva

45 EUTHERIA MAMÍFEROS PLACENTÁRIOS Maior investimento energético no desenvolvimento intra-uterino Jovens com maior potencial de sobrevivência Alto e prolongado custo para a mãe Alguns eutérios nascem em estado menos desenvolvido (roedores e insetivoros), outros nascem bem desenvolvidos (maiorria dos Ungulados) Número de filhotes: Espécies de maior porte menos filhotes por ninhada vivem mais Espécies de menor porte mais filhotes por ninhada vivem menos

46 Especialização para a Alimentação Necessitam de grandes quantidades de alimento processar alimento de forma eficiente Mastigação processo único dos vertebrados Dentição Caninos para furar, rasgar Incisivos para cortar o alimento Pré-molares perfuram e dilarceram Molares - maceração Os dentes dos mamíferos são os mais diferenciados do reino animal, permitindo-lhes uma eficiência na mastigação e na predação nunca antes atingida. Roedor Carnivoro

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48 TIPOS DE DENTIÇÃO BRAQUIODONTE mamíferos com dentes molares com pequeno desenvolvimento da coroa HIPSODONTE mamíferos que têm dentes molares com grande desenvolvimento da coroa como os bois e ratos. BUNODONTE mamíferos que têm dentes molares com cúspides arredondadas e pouco desenvolvidas. Maioria dos primatas e outros onívoros (porcos e guaxinins). LOFODONTES - mamíferos com dentes molares com cristas alongadas de esmalte em posição transversal chamadas de lofos permite desfazer fibras duras. Elefantes possuem extrema lofodontia = dentes semelhantes a tábuas de lavar roupas (Loxodonte) SELENODONTE mamíferos que têm dentes molares com cristas alongadas de esmalte em posição longitudinal (Cervidade, Bovidae) Carniceiro ultimo pré-molar (maxila superior) e primeiro molar (maxila inferior) lâminas cortantes Carnívoros.

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