quarta-feira, 31 de março de 2010

Reino Plantae

Reino Plantae ou Metaphyta

As plantas são seres pluricelulares e eucariontes. Nesses aspectos elas são semelhantes aos animais e a muitos tipos de fungos; entretanto, têm uma característica que as distingue desses seres - são autotróficas. Como já vimos, seres autotróficos são aqueles que produzem o próprio alimento pelo processo da fotossíntese.

Utilizando a luz, ou seja, a energia luminosa, as plantas produzem a glicose, matéria orgânica formada a partir da água e do gás carbônico que obtêm do alimento, e liberam o gás oxigênio.

As plantas, juntamente com outros seres fotossintetizantes, são produtoras de matéria orgânica que nutre a maioria dos seres vivos da Terra, atuando na base das cadeias alimentares. Ao fornecer o gás oxigênio ao ambiente, as plantas também contribuem para a manutenção da vida dos seres que, assim como elas próprias, utilizam esse gás na respiração. As plantas conquistaram quase todos os ambientes da superfície da Terra.

Segundo a hipótese mais aceita, elas evoluíram a partir de ancestrais protistas. Provavelmente, esses ancestrais seriam tipos de algas pertencentes ao grupo dos protistas que se desenvolveram na água. Foram observadas semelhanças entre alguns tipos de clorofila que existem tanto nas algas verdes como nas plantas.

A partir dessas e de outras semelhanças, supõe-se que as algas verdes aquáticas são ancestrais diretas das plantas.

Há cerca de 500 milhões de anos, as plantas iniciaram a ocupação do ambiente terrestre. Este ambiente oferece às plantas vantagens como: maior facilidade na captação da luz, já que ela não chega às grandes profundidades da água, e facilidade da troca de gases, devido à maior concentração de gás carbônico e gás oxigênio na atmosfera. Esses fatores são importantes no processo da respiração e da fotossíntese.

Mas e quanto a presença da água, tão necessária à vida?

Ao compararmos o ambiente terrestre com o ambiente aquático, verificamos que no terrestre a quantidade de água sob a forma líquida é bem menor e também que a maior parte dela está acumulada no interior do solo.

Como, então, as plantas sobrevivem no ambiente terrestre? Isso é possível porque elas apresentam adaptações que lhes possibilitam desenvolver no ambiente terrestre e ocupá-lo eficientemente. As plantas adaptadas ao ambiente terrestre apresentam, por exemplo, estruturas que permitem a absorção de água presente no solo e outras estruturas que impedem a perda excessiva se água. Veremos mais adiante como isso ocorre.

Devemos lembrar que alguns grupos de plantas continuaram sobrevivendo em ambiente aquático.

Classificação das plantas

As plantas cobrem boa parte dos ambientes terrestres do planeta. Vistas em conjunto, como nesta foto, parecem todas iguais. Mas na realidade existem vários tipos de planta e elas ocupam os mais diversos ambientes.

Você já sabe que para classificar, ou seja, organizar diversos objetos ou seres em diferentes grupos, é preciso determinar os critérios através dos quais identificaremos as semelhanças e as diferenças entre eles.

Vamos ver agora como as plantas podem ser classificadas.

O reino das plantas é constituído de organismos pluricelulares, eucariontes, autótrofos fotossintetizantes.

É necessário definir outros critérios que possibilitem a classificação das plantas para organizá-las em grupos menos abrangentes que o reino.

Em geral, os cientistas consideram como critérios importantes:

  • a característica da planta ser vascular ou avascular, isto é, a presença ou não de vasos condutores de água e sais minerais (seiva bruta) e matéria orgânica (a seiva elaborada);
  • ter ou não estruturas reprodutoras (semente, fruto e flor) ou ausência delas.

Os nomes dos grupos de plantas

  • Criptógama: palavra composta por cripto, que significa escondido, e gama, cujo significado está relacionado a gameta (estrutura reprodutiva). Esta palavra significa, portanto, "planta que tem estrutura reprodutiva escondida". Ou seja, sem semente.
  • Fanerógama: palavra composta por fanero, que significa visível, e por gama, relativo a gameta. Esta palavra significa, portanto, "planta que tem a estrutura reprodutiva visível". São plantas que possuem semente.
  • Gimnosperma: palavra composta por gimmno, que significa descoberta, e sperma, semente. Esta palavra significa, portanto, "planta com semente a descoberto" ou "semente nua".
  • Angiosperma: palavra composta por angion, que significa vaso (que neste caso é o fruto) e sperma, semente. A palavra significa, "planta com semente guardada no interior do fruto".

Briofitas - Plantas sem vasos condutores

Essa divisão compreende vegetais terrestres com morfologia bastante simples, conhecidos popularmente como "musgos" ou "hepáticas".

São organismos eucariontes, pluricelulares, onde apenas os elementos reprodutivos são unicelulares, enquadrando-se no Reino Plantae, como todos os demais grupos de plantas terrestres.

Ocorrência

As briófitas são características de ambientes terrestre úmidos, embora algumas apresentem adaptações que permitem a ocupação dos mais variados tipos de ambientes, resistindo tanto à imersão, em ambientes totalmente aquáticos, como a desidratação quando atuam como sucessores primários na colonização, por exemplo, de rochas nuas ou mesmo ao congelamento em regiões polares. Apresenta-se, entretanto sempre dependentes da água, ao menos para o deslocamento do anterozóide flagelado até a oosfera.

Esta Divisão não possui representantes marinhos.

Morfologia

As briófitas são plantas avasculares de pequeno porte que possuem muitos e pequenos cloroplastos em suas células. O tamanho das briófitas está relacionado à ausência de vasos condutores, chegando no máximo a 10 cm em ambientes extremamente úmidos. A evaporação remove consideravelmente a quantidade de água para o meio aéreo. A reposição por absorção é um processo lento. O transporte de água ao longo do corpo desses vegetais ocorre por difusão de célula a célula, já que não há vasos condutores e, portanto, é lento.

Reprodução

O ciclo haplodiplobionte nos musgos

Nos musgos e em todas as briófitas, a metagênese envolve a alternância de duas gerações diferentes na forma e no tamanho. Os gametófitos, verdes, são de sexos separados e duram mais que os esporófitos.

Existem órgãos especializados na produção de gametas chamados gametângios e que ficam localizados no ápice dos gametófitos. O gametângio masculino é o anterídio e seus gametas, os anterozóides. O gametângio feminino é o arquegônio que produz apenas um gameta feminino, a oosfera.

Para ocorrer o encontro dos gametas é preciso, inicialmente, que os anterozóides saiam dos anterídios. Gotículas de água do ambiente que caem nos anterídios libertam os gametas masculinos. Deslocando-se na água, os anterozóides entram no arquegônio e apenas um deles fecunda a oosfera. Forma-se o zigoto que, dividindo-se inúmeras vezes, origina o embrião. Este, no interior do arquegônio, cresce e forma o esporófito.

O jovem esporófito, no seu crescimento, rompe o arquegônio e carrega em sua ponta dilatada um pedaço rompido do arquegônio, em forma de "boné", conhecido como caliptra. Já como adulto, o esporófito, apoiado no gametófito feminino, é formado por uma haste e, na ponta, uma cápsula (que é um esporângio) dilatada, dotada de uma tampa, coberta pela caliptra.

No esporângio células 2n sofrem meiose e originam esporos haplóides. Para serem liberados, é preciso inicialmente que a caliptra seque e caia. A seguir, cai a tampa do esporângio. Em tempo seco e, preferencialmente, com vento os esporos são liberados e dispersam-se. Caindo em locais úmidos, cada esporo germina e origina um filamento semelhante a uma alga, o protonema. Do protonema, brotam alguns musgos, todos idênticos geneticamente e do mesmo sexo. Outro protonema, formado a partir de outro esporo, originará gametófitos do outro sexo e, assim, completa-se o ciclo. Note que a determinação do sexo ocorre, então, já na formação dos esporos.

Classificação das briófitas

As briófitas mais conhecidas são as hepáticas e os musgos. As hepáticas são tanto aquáticas quento terrestres e seu talo é uma lâmina extremamente delgada. Seu talo lembra muito um vegetal superior: apresenta-se ereto, crescendo a partir do solo.

Hepáticas

Nos musgos, como, aliás, em todas as briófitas, há duas gerações adultas somáticas com aspectos totalmente diferentes e que se alternam em um ciclo reprodutivo (gametófito e o esporófito).

Musgo

Importância dos musgos

Apesar do aspecto modesto, os musgos têm grande importância para os ecossistemas. Juntamente com os liquens, os musgos foram as primeiras plantas a crescer sobre rochas, as quais desgastam por meio de substâncias produzidas por sua atividade biológica. Desse modo, permitem que, depois deles, outros vegetais possam crescer sobre essas rochas. Daí seu importante papel nas primeiras etapas de formação dos solos.

Pteridófitas

Samambaias, avencas, xaxins e cavalinhas são alguns dos exemplos mais conhecidos de plantas do grupo das pateridófitas. A palavra pteridófita vem do grego pteridon, que significa 'feto'; mais phyton, 'planta'. Observe como as folhas em brotamento apresentam uma forma que lembra a posição de um feto humano no útero materno.

Cavalinha, pteridófita do gênero Equisetum.

Antes da invenção das esponjas de aço e de outros produtos, pteridófitas como a "cavalinha", cujo aspecto lembra a cauda de um cavalo e tem folhas muito ásperas, foram muito utilizadas como instrumento de limpeza. No Brasil, os brotos da samambaia-das-roças ou feto-águia, conhecido como alimento na forma de guisados.

Atualmente, a importância das pteridófitas para o interesse humano restringe-se, principalmente, ao seu valor ornamental. É comum casas e jardins serem embelezados com samambaias e avencas, entre outros exemplos.

Ao longo da história evolutiva da Terra, as pteridófitas foram os primeiros vegetais a apresentar um sistema de vasos condutores de nutrientes. Isso possibilitou um transporte mais rápido de água pelo corpo vegetal e favoreceu o surgimento de plantas de porte elevado. Além disso, os vasos condutores representam uma das aquisições que contribuíram para a adaptação dessas plantas a ambientes terrestres.

O corpo das pteridófitas possui raiz, caule e folha. O caule das atuais pteridófitas é em geral subterrâneo, com desenvolvimento horizontal. Mas, em algumas pteridófitas, como os xaxins, o caule é aéreo. Em geral, cada folha dessas plantas divide-se em muitas partes menores chamadas folíolos.

A maioria das pteridófitas é terrestre e, como as briófitas, vive preferencialmente em locais úmidos e sombreados.

Xaxin

Pteridófitas mais conhecidas

Cavalinha: porte pequeno, caule subterrâneo e que formam ramos eretos que lembram vagamente um caule de cana-de-açúcar com cerca de 1 cm de diâmetro. Folhas em forma de fios, agrupadas em feixes, emergem do caule e lembram uma cauda de cavalo (veja foto acima).

Selaginela: erroneamente vendida como musgo nas floriculturas. Folhas miúdas que saem do caule cilíndrico bem fino.

Licopódio: caule subterrâneo e que dá ramos aéreos eretos dos quais saem folhas bem menores que as da selaginela. É comum formarem-se "buquês" de rosa acompanhados de ramos de licopódios.

Selaginela

Licopódio

Samambaias: As pteridófitas mais modernas são popularmente conhecidas como samambaias e pertencem à classe das filícíneas. Incluem as rendas portuguesas, as avencas, os xaxins, as samambaias de metro etc. Na maioria delas, o caule subterrâneo, chamado rizoma, forma folhas aéreas. No xaxim o caule é aéreo e estéreo e pode atingir cerca de 2 a 3 metros. As folhas são muitas vezes longas, apresentam divisões (folíolos) e crescem em comprimento pelas pontas, que são enroladas, lembrando a posição do feto no interior do útero. Na época de reprodução, os folíolos ficam férteis e neles surgem pontos escuros, os soros, verdadeiras unidades de reprodução.

Soros nas folhas de samabaia

Samambaia

Reprodução das pteridófitas - Ciclo haplodiplobionte

Da mesma maneira que as briófitas, as pteridófitas se reproduzem num ciclo que apresenta uma fase sexuada e outra assexuada. Para descrever a reprodução nas pteridófitas, vamos tomar como exemplo uma samambaias comumente cultivada (Polypodium vulgare).

A samambaia é uma planta assexuada produtora de esporos. Por isso, ela representa a fase chamada esporófito.

Em certas épocas, na superfície inferior das folhas da samambaias formam-se pontinhos escuros chamados soros. O surgimento dos soros indica que a samambaias está em época de reprodução - em cada soro são produzidos inúmeros esporos. Quando os esporos amadurecem, os soros se abrem. Então os esporos caem no solo úmido; cada esporo pode germinar e originar um protalo, aquela plantinha em forma de coração mostrada no esquema. O protalo é uma planta sexuada, produtora de gametas; por isso, ele representa a fase chamada de gametófito.

Ciclo reprodutivo das samambaias

O protalo da samambaias contém estruturas onde se formam anterozóides e oosferas. No interior do protalo existe água em quantidade suficiente para que o anterozóide se desloque em meio líquido e "nade" em direção à oosfera, fecundado-a. Surge então o zigoto, que se desenvolve e forma o embrião. O embrião, por sua vez, se desenvolve e forma uma nova samambaias, isto é, um novo esporófito. Quando adulta, a samambaias forma soros, iniciando novo ciclo de reprodução.

Como você pode perceber, tanto as briófitas como as pteridófitas dependem da água para a fecundação. Mas nas briófitas, o gametófito é a fase duradoura e os esporófito, a fase passageira. Nas pteridófitas ocorre o contrário: o gametófito é passageiro - morre após a produção de gametas e a ocorrência da fecundação - e o esporófito é duradouro, pois se mantém vivo após a produção de esporos.

Gimnospermas

Cones ou estróbilos

As gimnospermas (do grego Gymnos: 'nu'; e sperma: 'semente') são plantas terrestres que vivem, preferencialmente, em ambientes de clima frio ou temperado. Nesse grupo incluem-se plantas como pinheiros, as sequóias e os ciprestes.

As gimnospermas possuem raízes, caule e folhas. Possuem também ramos reprodutivos com folhas modificadas chamadas estróbilos. Em muitas gimnospermas, como os pinheiros e as sequóias, os estróbilos são bem desenvolvidos e conhecidos como cones - o que lhes confere a classificação no grupo das coníferas.

Florestas de coníferas de regiões temperadas são ricas em árvores do grupo das gimnospermas. No Brasil, destaca-se a Mata de Araucárias do Sul do país.

Há produção de sementes: elas se originam nos estróbilos femininos. No entanto, as gimnospermas não produzem frutos. Suas sementes são "nuas", ou seja, não ficam encerradas em frutos.

Araucárias

Cyca

São também gimnospermas as Cycas, popularmente conhecidas como palmeira-de-ramos ou palmeira-de-sagu, comuns em alguns lugares do Brasil. O tronco também costuma ser espesso, a folha é parecida com a das palmeiras, porém, é muito mais rígida.

Reprodução das gimnospermas - Ciclo haplodiplobionte na Coníferas

Vamos usar o pinheiro-do-paraná (Araucária angustifólia) como modelo para explicar a reprodução das gimnospermas. Nessa planta os sexos são separados: a que possui estróbilos masculinos não possuem estrobilos femininos e vice-versa. Em outras gimnospermas, os dois tipos de estróbilos podem ocorrer numa mesma planta.

Existem dois tipos de estróbilos, um grande e outro pequeno e, como consequência, há dois tipos de esporângios e de esporos. Nos estróbiolos maiores, considerados femininos, cada esporângio, chamado de óvulo, produz por meiose um megásporo (ou macrósporo). O megásporo fica retido no esporângio, não é liberado, como ocorre com os esporos das pteridófitas. Desenvolvendo-se no interior do óvulo o megásporo origina um gametófito feminino. Nesse gametófito surge arquegônios e, no interior de cada um deles, diferencia-se uma oosfera (que e o gameta feminino).

Nos estróbilos menores, considerados masculinos, cada esporângio - também chamado de saco polínico - produz por meiose, numerosos micrósporos. Desenvolvendo-se no interior do saco polínico, cada micrósporo origina um gametófito masculino, também chamado de grão de pólen (ou gametófito masculino jovem). A ruptura dos sacos polínicos libera inúmeros grãos de pólen, leves, dotados de duas expansões laterais, aladas. Carregados pelo vento, podem atingir os óvulos que se encontram nos estróbilos femininos. O processo de transporte de grão de pólen (não se esqueça que eles representam os gametófitos masculinos) constitui a polinização, que, nesse caso, ocorre pelo vento.

Cada grão de pólen, aderido a uma abertura existente no óvulo, inicia um processo de crescimento que culmina com a formação de um tubo polínico, correspondente a um grão de pólen adulto (gametófito masculino adulto). No interior do tubo polínico existe dois núcleos gaméticos haplóides, correspondentes aos anterozóides das pteridófitas. Apenas um dos núcleos gaméticos fecunda a oosfera, gerando o zigoto (o outro núcleo gamético degenera). Dividindo-se repetidamente por mitose, o zigoto acaba originando um embrião, que mergulha no tecido materno correspondente ao gametófito feminino.

Após a ocorrência da fecundação e da formação do embrião, o óvulo converte-se em semente, que é uma estrutura com três componentes: uma casa (também chamada de integumento), um embrião e um tecido materno haplóide, que passa a ser denominado de endosperma (ou endosperma primário), por acumular substâncias de reserva que serão utilizadas pelo embrião durante a sua germinação. A dispersão das sementes, em condições naturais, pode ocorrer pelo vento, no caso do pinheiro comum, ou com ajuda de animais (gralhas-azuis ou esquilos) como acontece com os pinhões do pinheiro-do-paraná.

Portanto, ao comparar gimnospermas coníferas com as pteridófitas, as seguintes novidades podem ser citadas: estróbilos produtores de óvulos (que, depois, serão convertidos em sementes), estróbilos produtores de grãos de pólen, polinização, diferenciação do grão de pólen em tubo polínico e, por fim, a fecundação independente da água ambiental (esse tipo de fecundação é conhecido por sifogamia). Perceba que as árvores coníferas representam a geração duradoura, o esporófito, sendo os gametófitos reduzidos e pouco duradouros.

Reino Animalia-Cordatas

Reino Animal - Vertebrados

Os vertebrados (do latim vertebratus, com vértebras) constituem um subfilo de animais cordados, compreendendo os ágnatos, peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos. Caracterizam-se pela presença de coluna vertebral segmentada e de crânio que lhes protege o cérebro.

Outras características adicionais são a presença de um sistema muscular geralmente simétrico – a simetria bilateral é também uma característica dos vertebrados – e de um sistema nervoso central, formado pelo cérebro e pela medula espinhal localizados dentro da parte central do esqueleto (crânio e coluna vertebral).

Os primeiros vestígios dos vertebrados foram encontrados no período Siluriano (há 444 a 409 milhões de anos).

Características e Classificação dos Cordados

Todo cordado apresenta, pelo menos em alguma fase de sua existência:

  • notocorda, situada ao longo do eixo mediano dorsal do animal;
  • um tubo nervoso localizado dorsalmente, acima da notocorda;
  • fendas situadas bilateralmente na faringe;
  • cauda pós-anal, primariamente importante para a propulsão no meio aquático. Dela, apenas um vestígio - o cóccix, formado de um conjunto de vértebras pequenas no fim da coluna vertebral - restou nos seres humanos.

Nos grupos de invertebrados, as características morfológicas sempre foram definidas a partir do estudo de animais adultos. Nos cordados, no entanto, a caracterização do grupo deve ser procurada na fase embrionária. É nessa fase que todo o cordado apresenta as quatro características típicas do grupo: notocorda, tubo nervoso dorsal, fendas na faringe e cauda pós-anal.

Na fase adulta dos vertebrados mais complexos, essas estruturas ou desaparecem, como é o caso da notocorda e das fendas na faringe, ou sofrem consideráveis modificação, como é o caso do tubo nervoso, que passa por uma grande expansão, levando à diferenciação do encéfalo e da medula espinhal.

Uma classificação satisfatória dos cordados consiste em agrupá-los em três subfilos: Urochordata, Cephalochordata e Vertebrata (ou Craniata). Os urocordados e os cefalocordados também são conhecidos como protocordados. Os protocordados não possuem crânio, nem cartilagem, tampouco ossos.

Lampreia

Entre os vertebrados, os mais primitivos são os que possuem boca circular, não-dotada de mandíbulas. Estes compõem os grupos dos vertebrados amandibulados ou ágnatos (do grego, a = ausência de + gnathos = maxila).

Por possuírem boca circular, também são conhecidos por ciclostomados (do grego, kúklos = circulo + stoma = boca). Os exemplares mais conhecidos atualmente são as lampreias.

Nos vertebrados mais complexos, a boca possui mandíbulas. São os gnatostomados, que incluem dois grupos: o dos peixes - que, por sua vez, contém a classe dos peixes cartilaginosos e dos peixes ósseos - e o dos tetrápodos (do grego, tetra =quatro + podos = pés), assim chamados por possuírem apêndices locomotores pares (inclui os anfibios, répteis, aves e mamíferos).

Subfilo Urochordata

Também conhecidos como tunicados, nome que se deve ao envoltório do corpo, uma túnica espessa, de cuja composição química participa a tunicina, uma substância semelhante à celulose.

Os representantes mais conhecidos desse grupo são as ascídias, cordados marinhos que podem viver isolados ou formando colônias. Uma das formas isoladas muito encontrada nas praias brasileiras lembra, no adulto, um pedaço de piche de aproximadamente 8 cm de altura, preso por uma de suas extremidades ao substrato (rochas, cascos de navios etc.)

Observe na figura acima as duas aberturas. O maior é o sifão inalante, permite o ingresso de água trazendo oxigênio e partículas alimentares que ficam retidas na faringe perfurada por fendas. Por batimento ciliar, o alimento é levado da faringe ao estômago. A água que entra no animal, sai pelo segundo sifão, o sifão exalante, levando os produtos de excreção. São, portanto, animais filtradores.

As ascídias são hermafroditas. A fecundação é externa. Os gametas são levados pela água através do sifão exalante. Os ovos fertilizados geram larvas, de pequeno tamanho. A larva, mostrada acima, parece muito com a larva de sapo (girino) o que sugere forte parentesco com os vertebrados.

A larva das ascídias é livre natante. Os adultos são fixos. Na larva dos tunicados, a notocorda restringe-se à cauda.

Subfilo Cephalochordata

Os cefalocordados estão representados por animais conhecidos por anfioxos, que compreendem cerca de trinta espécies, todas vivendo em ambiente marinho. A palavra anfioxo deriva do fato de esses animais terem o corpo afilado em duas pontas (anfi = dois).

Os anfioxos são animais pequenos chegando a medir até 8 centímetros de comprimento. Têm o corpo semelhante a de um peixe e vivem semi-enterrados na areias, em locais de águas calmas e limpas, mantendo somente a parte anterior do corpo para fora do substrato.

Embora passem a maior parte do tempo enterrados, eles podem nadar ativamente na água por curtos períodos de tempo. A natação do anfioxo é semelhante a verificada nos peixes: resulta da contração dos miótomos, blocos musculares arranjados serialmente ao longo do corpo. A contração alternada desses músculos de um lado e de outro do corpo promove um movimento lateral, que propulsiona o animal para frente.

Esses animais possuem nadadeiras, mas, distintamente das verificadas nos peixes, são formadas apenas por dobras da pele, sem elementos esqueléticos de sustentação em seu interior; elas possuem apenas reforço de tecido conjuntivo.

Assim como os urocordados, as fendas branquiais dos cefalocordados são bem desenvolvidas, indicando o hábito filtrador desses animais. Em ambos os casos, essas fendas não se abrem diretamente para fora do corpo, mas em uma cavidade chamada de átrio.

Nos cefalocordados os cílios das fendas branquiais ou faringeanas promovem a entrada de água e a saída por um poro especial denominado atrióporo. Eles obtêm o oxigênio e alimento de que necessitam através dessa circulação de água.

As partículas alimentares filtradas são conduzidas ao endóstilo e deste para outras partes do tubo digestivo. Os restos não aproveitáveis são eliminados através do ânus. Nesses animais o ânus abre-se diretamente para fora do corpo e não no interior da cavidade atrial, como nos urocordados. No átrio dos cefalocordados abrem-se as gônadas.

O sistema circulatório é formado apenas por vasos, alguns contráteis, responsáveis pela propulsão do sangue. Não possuem coração.

Os anfioxos são animais de sexos separados, com fecundação externa. Eles passam por um estágio larval plantônico, após o qual se assentam no substrato e sofrem metamorfose, dando origem ao adulto.

O sistema nervoso dos cefalocordados, é bastante simplificado, sendo formado por um cordão nervoso dorsal, que apresenta uma dilatação na região anterior denominada vesícula cerebral.

Subfilo Vertebrata ou Craniata

Os cordados vertebrados apresentam uma série de avanços com relação aos protocordados: massa encefálica protegida por uma caixa craniana e uma coluna segmentada em vértebras. O subfilo Vertebrata possui aproximadamente 40.000 espécies vivas e é o maior subfilo dos Chordata.

A abordagem que faremos será preferencialmente relacionada às adaptações que neles existem e que favorecem a sua sobrevivência nos diversos meios em que são encontrados.

Ágnatos ou Ciclostomados: "Peixes" Primitivos e sem Mandíbulas

Estes animais não apresentam mandíbula e têm uma boca circular provida de ventosa com dentes córneos, com os quais perfuram a pele dos peixes de que se alimentam. O corpo destes peixes é longo e cilíndrico, com a parte caudal achatada lateralmente, e revestido por pele fina sem escamas.

Lampreia e seus dentes córneos

A pele é rica em glândulas produtoras de muco, especialmente nas mixinas, que o produzem em grande quantidade para se defenderem de predadores. O esqueleto é cartilagíneo, tal como os raios que sustentam as barbatanas dorsal e caudal em forma de remo. Não possuem barbatanas pares.

Nas lampreias a notocorda persiste no adulto, envolvida por arcos neurais imperfeitos, sendo o eixo de sustentação do corpo.

Mixina ou peixe-bruxa

Nas mixinas este eixo cartilaginoso é ainda mais incompleto (não mais que um cordão formado por nódulos cartilaginosos), o que lhes permite enrolar o corpo num nó, tanto para se libertarem de predadores, como para se alimentarem.

Quando se alimentam, as mixinas formam um nó junto á cauda e deslocam-no até á cabeça, forçando a boca a arrancar um pedaço de carne da presa.

A respiração é feita por brânquias, geralmente 6 a 16 pares, em sacos branquiais laterais que abrem directamente para o exterior em fendas branqueais, localizadas perto da cabeça. A temperatura do corpo é variável – ectotérmicos.

O sistema digestivo não apresenta estômago. A boca é fechada ou aberta pelo movimento para trás e para a frente da língua, a qual também apresenta os pequenos dentes córneos da ventosa, sendo usada para ferir a presa, principalmente nos indivíduos parasitas.

O sistema nervoso apresenta um encéfalo diferenciado, mas os órgãos dos sentidos variam com o tipo de animal. As lampreias têm boa visão mas as mixinas são cegas, embora ambas as ordens apresentem um olfato e paladar apurados.A excreção é feita por rins mesonéfricos.

Quase todos os agnátos passam a sua vida adulta no mar, migrando para se reproduzir, seja apenas para águas mais frias ou mesmo para água doce. Nas lampreias os sexos são separados e a fecundação é externa. Os casais escavam pequenas covas rasas, onde colocam os ovos fecundados e de seguida morrem. As larvas – amocetes -, são muito diferentes da forma adulta (parecem anfioxos), são cegas e permanecem algum tempo nos rios (3 a 7 anos), enterradas em zonas arenosas e calmas onde filtram o seu alimento pois não apresentam dentes. Sofrem depois uma rápida metamorfose e, se trata de espécies marinhas, migram para o oceano. No caso das mixinas, estas são hermafroditas e os ovos têm desenvolvimento direto, saindo os jovens dos ovos como miniaturas dos adultos. A sua reprodução decorre sempre em água doce, onde os adultos também viverão.

Condrictes: Os Peixes Cartilaginosos

Os tubarões, raias e quimeras (peixes de águas profundas, também chamados de peixes-rato) desta classe (do grego chondros = cartilagem + ichthys = peixe) são os vertebrados vivos mais primitivos com vértebras completas e separadas, mandíbulas móveis e barbatanas pares.

Quimera

Este grupo é antigo e representado por numerosos restos fósseis. Pertencem-lhe alguns dos maiores e mais eficientes predadores marinhos. Todos possuem um esqueleto cartilagíneo, dentes especializados que se renovam ao longo da vida e uma pele densamente coberta por escamas em forma de dente.

Praticamente todos são marinhos, embora existam espécies de tubarões e raias que penetram regularmente em estuários e rios, e, em regiões tropicais, espécies de água doce.

Todos os peixes cartilaginosos são predadores, embora os filtradores também ingerem fitoplâncton. Neste caso existem projeções rígidas dos arcos branquiais, que funcionam como filtros. Grande parte da sua dieta é composta por presas vivas, embora consumam igualmente cadáveres, quando disponíveis.

Tubarão filtrador

A maioria dos tubarões não apresenta mais de 2,5 m de comprimento mas alguns atingem 12 m e o tubarão-baleia 18 m, sendo estes os maiores vertebrados vivos, com exceção das baleias.

As raias são igualmente pequenas, com cerca de 60-90 cm de comprimento, mas a raia-jamanta atinge 5 m de comprimento e 6 m de envergadura.

Arraia

Caracteristicas

Os tubarões, com o seu corpo fusiforme e aerodinâmico, têm grande interesse biológico, pois apresentam características anatômicas básicas presentes em embriões de vertebrados superiores.

Esqueleto cartilagínoso

Sem ossos verdadeiros mas compostos por cartilagem resistente e flexível, mais ou menos reforçados por depósitos calcários, o esqueleto é composto por um crânio ligado a uma coluna vertebral e cinturas peitoral e pélvica. A mandíbula (não fundida ao crânio) e a maxila estão presentes. A notocorda é persistente nos espaços intervertebrais. Algumas espécies possuem coluna vertebral rija, em tudo semelhante à dos peixes ósseos. Este tipo de esqueleto apenas suporta animais com mais de 10 metros de comprimento em meio aquático, cuja densidade é superior à do ar.

Escamas placóides

A pele é rija e está coberta com escamas semelhantes a dentes (são compostas por uma placa de dentina na derme, revestida por esmalte) com um espinho orientado para trás, bem como numerosas glândulas mucosas. Este revestimento confere à pele uma textura de lixa, o que torna o animal mais hidrodinâmico. Algumas espécies de raias apresentam escamas grandes e espinhosas, enquanto outras não apresentam escamas de todo.

Sistema nervoso

Encéfalo distinto e órgãos sensoriais muito desenvolvidos, que lhes permitem localizar presas mesmo quando muito distantes ou enterradas no lodo do fundo. Estes órgãos incluem:

Narinas: localizadas ventralmente na extremidade arredondada da cabeça, capazes de detectar moléculas dissolvidas na água em concentrações mínimas;

Ouvidos: com três canais semicirculares dispostos perpendicularmente uns aos outros (funcionando como um órgão de equilíbrio, portanto, tal como em todos os vertebrados superiores);

Olhos: laterais e sem pálpebras, cuja retina geralmente apenas contém bastonetes (fornecendo uma visão a preto-e-branco mas bem adaptada á baixa luminosidade);

Linha lateral: um fino sulco ao longo dos flancos contendo muitas pequenas aberturas, contém células nervosas sensíveis á pressão (algo como um sentido do tacto á distância);

Ampolas de Lorenzini: localizadas na zona ventral da cabeça, são outros canais sensitivos ligados a pequenas ampolas que contém eletrorreceptores capazes de detectar as correntes elétricas dos músculos de outros organismos;

Sistema digestivo

A boca é ventral com fileiras de dentes revestidos de esmalte (desenvolvidos de escamas placóides). Os dentes estão implantados na carne e não na mandíbula, sendo substituídos continuamente a partir da parte traseira da boca, à medida que são perdidos.

A forma dos dentes revela os hábitos alimentares dos animais, dentes pontiagudos e serrilhados nos tubarões, que os usam para agarrar e cortar, e pequenos e em forma de ladrilho nas raias, que os usam para partir as carapaças e conchas dos moluscos e crustáceos de que se alimentam no fundo.

O intestino apresenta válvula em espiral (para aumentar a área de absorção) e fígado, grande e muito rico em óleo o que confere grande flutuabilidade, chegando por vezes a compor 20% do peso do corpo. No entanto, em algumas espécies tal não é suficiente, pois se pararem de nadar afundam-se. O ânus abre para a cloaca.

Sistema circulatório

Coração com 2 câmaras (aurícula e ventrículo) por onde circula apenas sangue venoso.

Sistema respiratório

As brânquias estão presas à parede de 5 a 7 pares de sacos branquiais, cada um com uma abertura individual em forma de fenda, abrindo á frente da barbatana peitoral nos tubarões ou na superfície ventral das raias. Nas quimeras apenas existe uma fenda branquial.

As narinas não comunicam com a cavidade bucal mas com a faringe.

Os sacos branquiais podem contrair-se para expelir a água ou, como acontece na maioria dos tubarões, o animal usa uma espécie de respiração a jacto, nadando ativamente com a boca e as fendas brânquiais abertas, mantendo um fluxo constante de água. Por esse motivo, é frequente os tubarões afogarem-se quando presos em redes de pesca perdidas.

Geralmente existe um par de espiráculos atrás dos olhos, em ligação á faringe, que, nas espécies bentônicas, permitem a entrada de água sem detritos para as brânquias. Não existe bexiga natatória;

Sistema excretor

Rins mesonéfricos

Reprodução

Clásperes

Os tubarões e raias têm os sexos separados, gônadas tipicamente pares, em que os ductos abrem na cloaca e a fecundação é interna. Os clásperes, barbatanas ventrais modificadas, são introduzidos na cloaca da fêmea e o esperma escorre pelo canal formado pelas duas estruturas unidas.

Podendo ser ovíparos (ovos são libertados envoltos em cápsulas semi-rigídas), vivíparos (jovens desenvolvem-se dentro de uma estrutura semelhante a uma placenta, o que lhes permite ser alimentados diretamente pelo corpo da mãe) ou ovovivíparos (retêm os ovos no interior da fêmea, nascendo filhotes completamente formados, cauda primeiro), produzem ovos são muito ricos em vitelo mas sem anexos embrionários.

O desenvolvimento é direto, não existindo nunca estados larvares. Os filhotes nascem com os dentes funcionais e são capazes de caçar de imediato, embora, devido ao seu tamanho, sejam eles próprios potenciais presas.

O saco de ovos de um tubarão esqualídeo,popularmente conhecido como "Bolsa de Sereia"

Os tubarões são perseguidos, por pura ignorância ou para a obtenção das suas barbatanas (para sopa e utilização em poções "afrodisíacas" asiáticas) ou mortos por acidente em redes de arrasto. Atualmente, grande número de espécies corre sério perigo de extinção.

Com o aumento da população humana e a redução dos cardumes de peixes ósseos, os peixes cartilagíneos têm sido pescados em grande número. Todos os anos se matam cerca de 100 milhões de tubarões e afins, dos quais cerca de 6 milhões são tubarões azuis, mortos apenas pelas suas barbatanas.

Sendo estes animais fundamentais ao correto "funcionamento" do ecossistema marinho, esta matança deve, em curo prazo, provocar desequilíbrios muito graves.

Osteictes: Os Peixes Ósseos

Os peixes ósseos são o grupo mais vasto (correspondem a 9 em cada 10 espécies) e diverso de peixes atuais. Estes animais habitam todos os tipos de água, doce, salobra, salgada, quente ou fria (embora a maioria seja limitada a temperaturas entre 9 e 11ºC). Esta é a classe mais recente do ponto de vista filogenético, bem como a considerada mais evoluída. A taxonomia dentro desta classe tem sido frequentemente alterada, devido à descoberta de novas espécies, bem como de novas relações entre as já conhecidas.

Tipicamente os peixes ósseos não são maiores que 1 m de comprimento mas existem formas reduzidas (certos gobies têm apenas 10 mm de comprimento) e gigantescas (espadarte com 3,70 m, o esturjão com 3,80 m e 590 Kg de peso ou o peixe-lua com 900 Kg de peso).

Adaptaram-se a viver em condições por vezes difíceis, como lagos a grande altitude, zonas polares, fontes hidrotermais, charcos com elevada salinidade ou pobres em oxigênio, etc.

Muitos peixes realizam migrações periódicas, seja de local para local, seja de águas profundas para a superfície, tanto para desovar como para se alimentar.

As suas características principais incluem um corpo, mais alto que largo e de silhueta oval, o que facilita a deslocação através da água.

A cabeça estende-se da ponta do focinho á abertura do opérculo, o tronco daí ao ânus, para trás do qual se tem a cauda. O corpo apresenta uma forte musculatura segmentar – miomeros -, separados por delicados septos conjuntivos.

O esqueleto é formado por ossos verdadeiros, embora algumas espécies possam apresentar ossos cartilagíneos (esturjão, por exemplo), com numerosas vértebras distintas, embora seja frequente a persistência de notocorda nos espaços intervertebrais.

O esqueleto apresenta 3 partes principais: coluna vertebral, crânio e raios das barbatanas. Da coluna vertebral partem as costelas e a cintura peitoral (não existe cintura pélvica, ligando-se essas barbatanas por meio de tendões, sem ligação á coluna vertebral). Numerosos outros pequenos ossos sustentam os raios das barbatanas.

O crânio é articulado com as maxilas e mandíbulas, ambas bem desenvolvidas, e suporta os arcos branquiais. A articulação do crânio com a coluna vertebral é tão forte que os peixes não podem virar a cabeça. A cauda é geralmente homocerca.

A pele cobre todo o corpo e contém inúmeras glândulas mucosas, cuja secreção facilita o deslizar através da água e protege contra infecções, e está coberta de no tronco e cauda. As escamas podem ser de várias formas, mas são sempre de origem dérmica. Algumas espécies não apresentem escamas ou estas podem estar revestidas de esmalte.

As escamas são finas, arredondadas e implantadas em fileiras longitudinais e diagonais, imbricadas como as telhas de um telhado. As extremidades livres das escamas estão cobertas por uma fina camada de pele que protege de parasitas e doenças. Em algumas espécies, esta camada de pele ajuda a manter a humidade quando o animal está emerso.

Cada escama está fixa numa bolsa dérmica e cresce durante a vida do animal, o que geralmente origina anéis de crescimento (maiores no verão e muito pequenos no inverno). Estes anéis são mais notórios em peixes de regiões temperadas. Devido ao padrão de distribuição, forma, estrutura e número das escamas ser quase constante em cada espécie, esta é uma importante característica sistemática desta classe.

As barbatanas são sustentadas por raios ósseos ou por vezes cartilagíneos. As barbatanas impares incluem duas dorsais e uma anal, bem como barbatana caudal simétrica. A forma da barbatana caudal condiciona a forma de deslocação do animal: barbatanas arredondadas aumentam a capacidade de manobra mas geralmente a velocidade é baixa, enquanto barbatanas bifurcadas ou em forma de foice permitem grandes velocidades. A barbatana dorsal tem suporte esquelético e varia grandemente de forma, de acordo com os hábitos do animal. As barbatanas pares são as peitorais, logo atrás do opérculo, e as pélvicas. Cada barbatana tem o seu próprio conjunto de músculos, o que permite um movimento independente, aumentando a capacidade de manobra.

Ao contrário dos peixes cartilagíneos, e devido à presença de bexiga natatória, os peixes ósseos não necessitam das barbatanas para se manterem a flutuar, usando-as apenas para manobrar na água.

Sistema nervoso

Inclui um encéfalo distinto e órgãos dos sentidos desenvolvidos, nomeadamente:

  • Olhos - grandes, laterais e sem pálpebras, provavelmente apenas capazes de focar com precisão objetos próximos, mas que percebem facilmente movimentos distantes, incluindo acima da superfície da água. A retina contém cones e bastonetes, o que permite visão a cores na maioria dos casos;

  • Ouvidos - com três canais semicirculares dispostos perpendicularmente uns aos outros (funcionando como um órgão de equilíbrio, portanto, tal como em todos os vertebrados superiores), permitem uma audição apurada, até porque o som se propaga bastante bem dentro de água. Muitos peixes comunicam entre si produzindo sons, seja esfregando partes do corpo entre si, seja com a bexiga natatória;

  • Narinas – localizadas na parte dorsal do focinho, comunicam com uma cavidade coberta de células sensíveis a moléculas dissolvidas na água;

  • Linha lateral – localizada longitudinalmente ao longo do flanco do animal, é composta por uma fileira de pequenos poros, em comunicação com um canal abaixo das escamas, onde se encontram mecanorreceptores. A eficácia deste sistema para detectar movimentos e vibrações por ele causadas na água permite a formação de cardumes, fundamental como estratégia de defesa destes animais.

Sistema digestivo

Tem a boca grande em posição terminal, rodeada de maxilas e mandíbulas distintas, onde estão implantados dentes cônicos e finos. Existem outros dentes, localizados nos primeiros arcos branquiais, úteis para prender e triturar o alimento. Na boca existe ainda uma pequena língua, ligada ao chão da cavidade e que ajuda nos movimentos respiratórios.

Sistema circulatório

Tem um coração com duas cavidades (aurícula e ventrículo) por onde circula apenas sangue venoso. O sangue é pálido e escasso, quando comparado com um vertebrado terrestre.

Sistema respiratório

Apresenta tipicamente brânquias em forma de pente, sustentadas por arcos branquiais ósseos ou cartilagíneos e localizadas no interior de uma câmara comum de cada lado da faringe. Essa câmara está coberta por um opérculo, fino e de margens livres abaixo e atrás. Os arcos branquiais apresentam expansões que protegem os filamentos brânquiais de partículas duras e evitam a passagem de alimento pelas fendas branquiais.Nas branquias existe um mecanismo de contracorrente entre a água e o sangue que as irriga, aumentando a eficiência das trocas gasosas.

Geralmente existe bexiga natatória, um grande saco de paredes finas e irrigadas derivado da zona anterior do intestino, que ocupa a zona dorsal da cavidade do corpo. Esta cavidade está preenchida com gases (O2, N2, CO2), atuando como um órgão hidrostático, ajustando o peso do corpo do peixe consoante a profundidade. O ajuste faz-se por secreção ou absorção dos gases para o sangue.

A capacidade da bexiga natatória é superior nos peixes de água doce pois esta é menos densa que a salgada, não podendo sustentar o peixe com a mesma facilidade. A bexiga natatória pode ajudar na respiração (peixes pulmonados) ou como caixa de ressonância de órgãos dos sentidos ou produção de sons.

Sistema excretor

É formado por rins mesonéfricos.

Sistema reprodutor

Os sexos são separados, apresentando cada indivíduo gônadas geralmente pares. A grande maioria é ovípara com fecundação externa, embora existam espécies com fecundação interna e hermafroditas.

Algumas espécies passam por mudanças de sexo, com machos que passam a fêmeas aumentando de tamanho e as fêmeas que se tornam dominantes nos cardumes, ao passarem a machos. Os ovos são pequenos e sem anexos embrionários mas com quantidade de vitelo muito variável. As espécies de mar alto produzem enormes quantidades de ovos, pois a maioria não sobrevive, que passam a fazer parte do plâncton, enquanto espécies costeiras os colocam entre detritos e folhas ou no fundo. Algumas espécies cuidam dos ovos e/ou dos juvenis, guardando os ninhos e mantendo-os oxigenados com jorros de água. Outros incubam os ovos na boca ou permitem que os jovens lá se recolham quando ameaçados.

Várias espécies migram grandes distâncias (tanto de água salgada para doce, como algumas espécies de salmões, ou o inverso, como as enguias) para desovar.

Os peixes ósseos são os únicos que formam cardumes, por vezes com dezenas de milhar de indivíduos. Nos cardumes os peixes deslocam-se sincronizadamente, como se fossem um só. Cada peixe segue paralelamente ao seu vizinho, a uma distância de cerce de um comprimento do corpo e mantém a sua posição devido à ação da visão, audição e linha lateral. A cor prateada da maioria dos peixes que fazem cardumes é fundamental pois ajuda a detectar os movimentos uns dos outros (uma pequena mudança de direção produz uma grande diferença a nível da luz refletida).

Num cardume os peixes estão mais seguros pois há mais sentidos atentos a um potencial predador e torna-se mais difícil escolher a presa no meio de tantos corpos em movimento. A vida em grupo também ajuda a encontrar alimento e parceiros sexuais.

Anfíbios: O início da Conquista do Meio Terrestre

Os anfíbios não são encontrados no ambiente marinho, apenas na água doce e em ambiente terrestre. O nome do grupo, anfíbios (do grego, amphi - dos dois lados + bios = vida), foi dado em razão da maioria de seus representantes possuírem a fase larval aquática e de respiração branquial (lembre-se dos girinos) e uma fase adulta, de respiração pulmonar e cutânea, que habita o meio terrestre úmido. São heterotermos, como os peixes.

Perereca

Salamandra

Sapo

Cobra-cega ou Cecília

Trocas gasosas

Os anfíbios adultos precisam viver perto da umidade: sua pele é fina e pobremente queratinizada, muito sujeita à perda de água. Uma delgada epiderme, dotada de inúmeras glândulas mucosas, torna a pele úmida e lubrificada, constituindo-se de um importante órgão respiratório.

Nos sapos, os pulmões são extremamente simples, equivalem a dois "sacos" de pequeno volume e de pequena superfície de trocas gasosas. Essa característica é que aumenta a importância da pele como órgão respiratório.

A circulação

O coração apresenta três cavidades: dois átrios (um direito e um esquerdo) e um ventrículo. O sangue venoso, pobre em O2, vindo dos pulmões, penetra no átrio esquerdo. Os dois tipos de sangue passam para o único ventrículo onde se misturam, ainda que parcialmente. Do ventrículo, o sangue é bombeado para um tronco arterial (conjunto de vasos) que distribui sangue para a cabeça, tronco e pulmões.

A circulação é dupla e incompleta: dupla, porque o sangue passa duas vezes pelo coração a cada ciclo de circulação, incompleta, porque o ventrículo é único e nele o sangue arterial e venoso se misturam.

A reprodução

Nos sapos, rãs e pererecas, os sexos são separados. A fecundação é externa, em meio aquático. As fecundações vão ocorrendo, e cada ovo possui uma membrana transparente que contém, no seu interior, um embrião em desenvolvimento que consome, para a sua sobrevivência, alimento rico em reservas originadas do óvulo.

Após certo tempo de desenvolvimento, de cada ovo emerge uma larva sem patas, o girino, contendo cauda e brânquias. Após certo tempo de vida na água, inicia-se uma série de modificações no girino, que prenunciam a fase adulta. A metamorfose consiste na reabsorção da cauda e das brânquias e no desenvolvimento dos pulmões e das quatro patas.

Fases da metamorfose dos sapos

Répteis

Primeiros Vertebrados Bem-Sucedidos no Meio Terrestre

Os répteis foram os primeiros vertebrados a conquistar, com sucesso e definitivamente, o ambiente terrestre. Isto porque desenvolveram algumas características adaptativas, tais como: presença de casca calcária envolvendo o ovo e pele impermeável, seca, sem glândulas, revestida por escamas epidérmicas (nas cobras e lagartos), por placas córneas (nos crocodilos e jacarés) ou ainda por placas ósseas (nas tartarugas), formando uma carapaça que protege o animal contra a desidratação.

A impermeabilização da pele ocorreu graças à intensa produção de uma molécula protéica, a queratina, a grande novidade bioquímica produzida em grande quantidade pela epiderme dos répteis, fato que se repetirá também nas aves e nos mamíferos. Na verdade, na pele dos anfíbios, essa molécula já existe, só que em pequeníssima quantidade, sendo incapaz de tornar a pele impermeável à água e aos gases da respiração.

Essa adaptação permitiu aos répteis a economia de água, possibilitando a vida em habitat dos mais diversos, inclusive desérticos. Por outro lado, a falta de umidade da pele e a riqueza em queratina impedem as trocas gasosas que, assim, passam a ser executadas exclusivamente por pulmões.

Os pulmões têm maior superfície relativa e são mais eficientes que os anfíbios, dispensando a pele da função respiratória. A entrada e saída do ar é também mais eficiente, devido ao auxílio dos músculos das costelas.

Até mesmo a excreção dos répteis está adaptada á mínima perda de água possível. O produto de excreção nitrogenado é o ácido úrico, eliminado pela cloaca, juntamente com as fezes, na forma de uma pasta semi-sólida.

Fig. 1, escamas epidérmicas (presente nas cobras e lagartos); fig. 2, placas córneas (presente nos crocodilos e jacarés); fig.3 placas ósseas (presente nas tartarugas)

Reprodução

Outra adaptação importante à vida no ambiente terrestre é fecundação interna, independente da água, na qual os gametas (óvulos e espermatozóides) ficam protegidos das influências do meio externo. As fêmeas são geralmente ovíparas, isto é, quando fecundadas põem ovos e os embriões se desenvolvem dentro deles, portanto fora do corpo materno.

O desenvolvimento embrionário ocorre inteiramente no interior de um ovo dotado de casca protetora calcária porosa, que permite a ocorrência de trocas gasosas.

Uma bolsa cheia de líquido, a vesícula amniótica, garante o desenvolvimento do embrião em meio aquoso. Uma vesícula vitelínica repleta de reservas alimentares, o vitelo, garante a sobrevivência do embrião com alimentos provenientes do óvulo. E, para completar a eficiência desse novo método reprodutivo, uma bolsa excretora, o alantóide, recolhe o ácido úrico e o imobiliza na forma de cristais que não interferem na vida do embrião.

Aderido à membrana da casca, encontra-se mais um anexo embrionário, o cório, sob a forma de uma membrana ricamente vascularizada, que garante as trocas gasosas respiratórias com o sangue que encaminha o oxigênio para as células embrionárias.

Não há fase larval. Terminando o desenvolvimento, o jovem indivíduo, com mas características do adulto, quebra a casca e sai do ovo.

Alguns lagartos e cobras peçonhentas podem ser ovovivíparos (o ovo é posto pela fêmea depois de permanecer durante um certo tempo do desenvolvimento do embrião dentro do corpo da mãe) ou vivíparos (o desenvolvimento do embrião ocorre totalmente dentro do organismo da fêmea).

Esqueleto

O nome répteis deriva do modo de locomoção: as quatro patas (ausentes nas cobras) situam-se no mesmo plano do corpo, determinando o rastejamento do ventre no solo (do latim reptare = rastejar). Para a realização desses movimentos, apresentam músculos bem desenvolvidos. O esqueleto dos répteis é totalmente ósseo. A Terra já conheceu formas gigantescas desses animais, como os dinossauros, que povoaram e dominaram nosso planeta durante anos, como indiscutível superioridade.

Digestão

Alguns desses vertebrados apresentam dentes (cobras, crocodilos e jacarés), sendo que certas cobras têm presas inoculadoras de veneno. Associadas à presença de glândulas salivares modificadas em glândulas de veneno, essas presas caracterizam o que chamamos de cobras peçonhentas. Se não possuírem os dentes inoculadores, mesmo tendo glândulas de veneno na boca são conhecidas como não-peçonhentas. As cobras são predadoras e ingerem suas presas inteiras, sem usar os dentes na mastigação. O aparelho digestivo é completo, terminando em cloaca.

A figura ao lado mostra as glândulas de veneno presentes nas cobras peçonhentas.

Circulação

Como nos anfíbios, o coração dos répteis apresenta três cavidades: um átrio ou aurículas e um ventrículo. O coração dos répteis crocodilianos apresenta quatro cavidades: dois átrios e dois ventrículos (como o das aves e dos mamíferos). No entanto, mesmo nos crocodilianos observa-se mistura dos tipos de sangue (venoso e arterial) que passam pelo coração, embora em proporção menor do que nos anfíbios.

Assim, podemos considerar a circulação dos répteis dupla e incompleta. Em função disso, os animais desse grupo são pecilodérmicos, isto é, adaptam a temperatura do corpo a temperatura do ambiente.

No ambiente terrestre, as variações de temperatura são maiores do que no ambiente aquático. Para manter a temperatura do corpo próximo à do ambiente, os répteis costumam recorrer a fontes externas de calor, como o sol ou a superfície quente de uma rocha. É comum ver répteis expostos ao sol durante o dia. O termo “lagartear” é aplicado às pessoa que preguiçosamente se deitam ao sol, a maneira dos lagartos.

Quando os répteis sentem-se muito aquecidos, geralmente procuram locais de sombra. Com esse comportamento mantêm a temperatura do corpo praticamente constante, em torno dos 37ºC.

Fosseta Loreal - oríficio a frente do olho

Muitas espécies de cobras e lagartos são úteis ao ser humano, pois caçam roedores e outros animais que prejudicam a agricultura e causam doenças ao homem. Entre as cobras, porém, há espécies cujo veneno pode ser fatal, causando a morte de um grande número de pessoas a cada ano.

No Brasil, as cobras venenosas podem ser reconhecidas, geralmente, pela presença de um pequeno orifício situado entre a narina e a boca: a fosseta loreal, um órgão sensorial sensível ao calor. Com ele estas cobras detectam a presença de animais de “sangue quente” (aves e mamíferos), suas presas preferidas. A fosseta loreal está ausente na coral-verdadeira, apesar de ser venenosa.

Veja na tabela a seguir outras características utilizadas para diferenciar uma cobra venenosa de uma não-venenosa

Características

Não-peçonhenta

Peçonhenta

Cauda

Longa (afina lentamente)

Curta (afina abruptamente)

Cabeça

Arredondada

Triangular achatada

Olhos

Com pupilas arredondadas

Com pupilas em fenda vertical

Escamas da cabeça

Grandes

Pequenas

Escamas do corpo

Lisas

Com nervuras

Fosseta Loreal

Ausente

Presente

Os critérios utilizados para a diferenciação entre os dois tipos de cobras apresentam exceções, por isso não devem ser seguidos à risca. Por exemplo: a cobra coral-verdadeira é peçonhenta, no entanto, não apresenta fosseta loreal e tem cabeça arredondada.

Para prevenir acidentes com cobras, é muito importante:

  • Usar botas e perneiras sempre que se estiver caminhando em ambientes propícios à presença desses animais, uma vez que a maioria das picadas atinge as pernas, abaixo dos joelhos;
  • Usar luvas de couro ao mexer em montes de lixo, folhas secas, palha ou buracos, para evitar picadas nas mãos e antebraços;
  • Ter cuidado ao mexer em pilhas de lenha, milho ou cana e ao revirar cupinzeiros, pois as cobras gostam de se abrigar em locais quentes e úmidos;
  • Fique atento ao calçar sapatos e botas, pois animais peçonhentos podem se abrigar dentro deles.

Em casos de picadas de cobras, procure assistência médica imediata. A pessoa acidentada deve receber a dose adequada de soro antiofídico específico, que contém anticorpos (antitoxinas) capazes de neutralizar o efeito tóxico do veneno. O membro atingido pela picada deve ser mantido em posição bem elevada e imóvel, pois a locomoção facilita a absorção de veneno. Não coloque no ferimento nenhum tipo de material (folhas, pó-de-café, terra, etc), pois estes podem causar infecção, agravando a situação. Não corte o local da picada com canivetes ou outros objetos não desinfetados, pois estes podem causar infecção ou agravar o efeito hemorrágico de certos venenos.

Algumas cobras temidas nem sequer são peçonhentas. É o caso da sucuri, que pode atingir até dez metros de comprimento e mata suas presas por estrangulamento. A jibóia, que chega a ter até 3 metros, não é peçonhenta e não ataca o homem, fugindo quando provocada. A muçurana é uma cobra não venenosa que se alimenta principalmente de cobras venenosas.

Entra as cobras peçonhentas, podemos citar a jararaca, jararacuçu, jararaca-ilhoa, a urutu, a cascavel, a surucucu, etc. A cobra-cipó, a muçurana e a falsa coral apresentam as presas inoculadoras de veneno localizadas na região posterior da boca. Esta localização dificulta a inoculação eficiente do veneno. Por isto, estas cobras não representam perigo para o homem, se puderem ser reconhecidas.

Os jacarés e crocodilos, assim como as cobras, têm sua pele utilizada na confecção de bolsas e sapatos. Por isso, no pantanal brasileiro, estes animais correm o risco de extinção. O homem vem promovendo uma grande matança e a venda ilegal dessas peles pelos contrabandistas e comerciantes estrangeiros. Uma conseqüência da diminuição do número de jacarés no Pantanal já pode ser observada: multiplica-se a quantidade de piranhas, das quais o jacaré é predador. O aumento de piranhas constitui um grande problema para as pessoas da região, que desenvolvem suas atividades na água (lavar roupa, banhar-se, atravessar o rio com boiadas...).

Além dos répteis já citados, são também exemplos de seres desse grupo o cágado, o jabuti, o camaleão, a iguana, a cobra de duas cabeças, a cobra de vidro e a lagartixa.

Aves - vertebrados homeotermos com corpo coberto por penas

As aves (latim científico: Aves) constituem uma classe de animais vertebrados, tetrápodes, endotérmicos, ovíparos, caracterizados principalmente por possuírem penas, apêndices locomotores anteriores modificados em asas, bico córneo e ossos pneumáticos. São reconhecidas aproximadamente 9.000 espécies de aves no mundo.

As aves conquistaram o meio terrestre de modo muito mais eficiente que os répteis. A principal característica que permitiu essa conquista foi, sem dúvida, a homeotermia, a capacidade de manter a temperatura corporal relativamente constante à custa de uma alta taxa metabólica gerada pela intensa combustão de alimento energético nas células.


Essa característica permitiu às aves, juntamente com os mamíferos, a invasão de qualquer ambiente terrestre, inclusive os permanentemente gelados, até então não ocupados pelos outros vertebrados.

As aves variam muito em seu tamanho, dos minúsculos beija-flores a espécies de grande porte como o avestruz e a ema. Note que todos os pássaros são aves, mas nem todas as aves são pássaros.

Avestruz

Os pássaros estão incluidos na ordem Passeriformes, constituindo a ordem mais rica, ou seja, com maior número de espécies dentro do grupo das aves.

Enquanto a maioria das aves são caracterizadas pelo vôo, as ratitas não podem voar ou apresentam vôo limitado, uma característica considerada secundária, ou seja, adquirida por espécies "novas" a partir de ancestrais que conseguiam voar.

Muitas outras espécies, particularmente as insulares, também perderam essa habilidade. As espécies não-voadoras incluem o pinguim, avestruz, quivi, e o extinto dodo. Aves não-voadoras são especialmente vulneráveis à extinção por conta da ação antrópica direta (destruição e fragmentação do habitat, poluição etc.) ou indireta (introdução de animais/plantas exóticos, mamíferos em particular).

Pinguin



A circulação

Uma característica que favorece a homeotermia nas aves é a existência de um coração totalmente dividido em quatro cavidades: dois átrios e dois ventrículos.

Não ocorre mistura de sangues. A metade direita (átrio e ventrículo direitos) trabalha exclusivamente com sangue pobre em oxigênio, encaminhando-o aos pulmões para oxigenação. A metade esquerda trabalha apenas com sangue rico em oxigênio. O ventrículo esquerdo, de parede musculosa, bombeia o sangue para a artéria aorta. Assim, a todo o momento, os tecidos recebem sangue ricamente oxigenado, o que garante a manutenção constante de altas taxas metabólicas. Esse fato, associado aos mecanismos de regulação térmica, favorece a sobrevivência em qualquer tipo de ambiente. A circulação é dupla e completa.

A respiração: pulmões e sacos aéreos

O sistema respiratório também contribui para a manutenção da homeotermia. Embora os pulmões sejam pequenos, existem sacos aéreos, ramificações pulmonares membranosas que penetram por entre algumas vísceras e mesmo no interior de cavidades de ossos longos.

A movimentação constante de ar dos pulmões para os sacos aéreos e destes para os pulmões permite um suprimento renovado de oxigênio para os tecidos, o que contribui para a manutenção de elevadas taxas metabólicas.

A pele das aves é seca, não-dotada de glândulas e rica em queratina que, em alguns locais do corpo, se organiza na forma de placa, garras, bico córneo e é constituinte fundamental das pernas.

As aves não têm glândulas na pele. No entanto, há uma exceção: a glândula uropigial (ou uropigiana), localizada na porção dorsal da cauda e cuja secreção oleosa lubrificante é espalhada pela ave, com o bico, nas penas. Essa adaptação impede o encharcamento das penas em aves aquáticas e ajuda a entender por que as aves não se molham, mesmo que fiquem desprotegidas durante uma chuva.

Exclusividade das aves: corpo coberto por penas

Digestão e excreção em aves

As aves consomem os mais variados tipos de alimentos: frutos, néctar, sementes, insetos, vermes, crustáceos, moluscos, peixes e outros pequenos vertebrados. Elas possuem um sistema digestivo completo, composto de boca, faringe, esôfago, papo, proventrículo, moela, intestino, cloaca e órgãos anexos (fígado e pâncreas).


Ao serem engolidos os alimentos passam pela faringe, pelo esôfago e vão para o papo, cuja função é armazenar e amolecer os alimentos. Daí eles vão para o proventrículo, que é o estômago químico das aves, onde sofrem a ação de sucos digestivos e começam a ser digeridos. Passam então para a moela (estômago mecânico) que tem paredes grossas e musculosas, onde os alimentos são triturados.

Finalmente atingem o intestino, onde as substâncias nutritivas são absorvidas pelo organismo. Os restos não aproveitados transformam-se em fezes.


As aves possuem uma bolsa única, a cloaca, onde desembocam as partes finais do sistema digestivo, urinário e reprodutor e que se abre para o exterior. Por essa bolsa eles eliminam as fezes e a urina e também põem os ovos.


Sistema Reprodutor

Diferentes de seus parentes répteis, que às vezes dão à luz a seus filhotes, todas as espécies de aves põem ovos. Apesar dos ovos parecerem bastante frágeis, seu formato oval oferece grande resistência e eles podem suportar grandes pressões sem quebrar. Como os ovos são pesados e incômodos de carregar, as fêmeas colocam os ovos assim que são fertilizadas, quase sempre em um ninho construído para proteger o ovo contra predadores e para mantê-lo aquecido durante o desenvolvimento do embrião.

Diferentes espécies de aves põem números diferentes de ovos – os pinguins normalmente põem um único ovo, enquanto o chapim azul europeu põe entre 18 e 19 ovos. A construção de um ninho é uma das grandes façanhas de design e engenharia do reino animal. Espécies diferentes mostram uma diversidade extraordinária na construção de seus ninhos. Algumas aves constroem ninhos minúsculos tão bem escondidos, que nem mesmo o caçador mais determinado pode encontrá-los, mas outras espécies constroem ninhos enormes, altamente visíveis, que elas defendem corajosamente contra qualquer criatura que se aproxime.

Os cisnes frequentemente constroem ninhos com vários centímetros de diâmetro, enquanto que o Scopus umbretta africano constrói ninhos em forma de cúpula, que podem pesar até 50 quilos, levando várias semanas para serem construídos. Os pássaros usam uma grande variedade de materiais para construir seus ninhos.

Algumas espécies usam apenas galhos e ramos para construir os tipos de ninhos normalmente vistos em jardins e cercas vivas. Outras usam um pouco de tudo: de folhas a penas, debarro a musgos, e até mesmo objetos feitos pelo homem, como papel laminado.

O Collocalia maxima do sudeste da Ásia faz seus ninhos inteiramente de sua própria saliva, e os constrói nos tetos de cavernas. Nem todas as aves constroem ninhos. O cuco, em particular, usa o ninho de outras aves em vez de construir o seu. A fêmea voa rapidamente para um ninho apropriado, retirando um dos ovos da “hospedeira” e coloca seu próprio ovo, normalmente do mesmo tamanho e forma do que ela retirou. O pinguim imperador sequer usa um ninho: ele coloca seu seu único ovo diretamente sobre neve, e o incuba com a temperatura de seu corpo.

Adaptações ao vôo

No seu caminho evolutivo, as aves adquiriram várias características essenciais que permitiram o vôo ao animal. Entre estas podemos citar:

  1. Endotermia
  2. Desenvolvimento das penas
  3. Aquisição de ossos pneumáticos
  4. Perda, atrofia ou fusão de ossos e órgãos
  5. Aquisição de um sistema de sacos aéreos.
  6. Postura de ovos
  7. Presença de quilha, expansão do osso esterno, na qual se prendem os músculos que movimentam as asas
  8. Ausência de bexiga urinária

As penas, consideradas como diagnóstico das aves atuais, estão presentes em outros grupos de dinossauros, entre eles o próprio Tyrannosaurus rex. Estudos apontam que a origem das penas se deu a partir de modificações das escamas dos répteis, tornando-se cada vez mais diferenciadas, complexas e, posteriormente, vieram a possibilitar os vôos planado e batido.

Acredita-se que as penas teriam sido preservados na evolução por seu valor adaptativo, ao auxiliar no controle térmico dos dinossauros – uma hipótese que aponta para o surgimento da endotermia já em grupos mais basais de Dinosauria (com relação às aves) e paralelamente com a aquisição da mesma característica por répteis Sinapsida, que deram origem aos mamíferos.

Os ossos pneumáticos também são encontrados em outros grupos de répteis. Apesar de serem ocos (um termo melhor seria "não-maciços"), os ossos das aves são muito resistentes, pois preservam um sistema de trabéculas ósseas arranjadas piramidalmente em seu interior.


Mamíferos

As aves e os mamíferos são os únicos homeotermos da Terra atual e os únicos a apresentar glândulas mamárias. A capacidade de manter a temperatura do corpo elevada e constante foi o principal fator adaptativo dos representantes desse grupo à praticamente qualquer ambiente terrestre.

Muitos mamíferos voltaram para o meio aquático (baleias, foca, golfinho, peixe-boi) e outros adaptaram-se ao vôo (morcego) e compartilham o meio aéreo com as aves e os insetos.

As características dos mamíferos

Algumas características diferenciam os mamíferos de todos os outros vertebrados:

  • glândulas mamárias produtoras de leite com substâncias nutritivas para alimentação dos recém-nascidos;
  • corpo coberto por pêlos, estruturas de origem epidérmica, ricas em queratina, e elaboradas por folículos pilosos;
  • artéria aorta voltada para o lado esquerdo do coração (nas aves, a aorta é voltada para o lado direito do coração);
  • pele contendo glândulas sebáceas, cuja secreção oleosa lubrifica os pelos e a própria pele, e glândulas sudoríparas, produtoras de suor (na verdade, um filtro de água, sais e uréias), recurso de manutenção da homeotermia e via de eliminação de excretas. Ambas as glândulas têm origem epidérmica;
  • músculo diafragma, localizado entre o tórax e o abdômen, utilizado na ventilação pulmonar;
  • placenta, órgão que regula as trocas de alimento entre o sangue materno e o sangue fetal, presente na maioria dos mamíferos chamados placentários.

Feto humano e de golfinho envoltos pela placenta

Respiração, excreção e circulação em mamíferos

As trocas gasosas respiratórias ocorrem exclusivamente nos pulmões, cuja superfície é ampliada por alvéolos ricamente vascularizados. Os movimentos respiratórios de inspiração e expiração ocorrem graças à ação de músculos localizados entre as costelas (musculatura intercostal) e, também, pela ação do diafragma, importante músculo estriado que separa o tórax do abdômen.

Nos mamíferos, o principal produto de excreção nitrogenada é a ureia, substância sintetizada no fígado e filtrada no rim.

O coração dos mamíferos, a exemplo das aves, possui quatro cavidades: dois átrios e dois ventrículos. Não há misturas de sangues. A diferença em relação ao coração das aves é que a artéria aorta, que encaminha o sangue oxigenado para o corpo, é curvada para o lado esquerdo do coração. A circulação é dupla e completa.

Os dentes

Os mamíferos apresentam uma grande variedade de dentes com funções específicas. Os incisivos são planos e servem para cortar; os caninos são pontiagudos e são usados para estraçalhar a carne. Os molares são largos e com protuberâncias e servem para mastigar. O número e o tipo de dentes variam de acordo com a alimentação de cada espécie. Os carnívoros possuem os caninos e os molares muito desenvolvidos; os herbívoros não têm caninos, já que não precisam deles para cortar o pasto.

Sistema nervoso

O cérebro dos mamíferos possui muitas circunvoluções ou dobras, que aumentam a superfície do órgão e o número de células nervosas. Por esta razão, os mamíferos desenvolveram um comportamento complexo, que pode ser percebido em atitudes como as estratégias de caça, o cuidado com os filhotes, a adaptação a qualquer ambiente e os diferentes sistemas de comunicação estabelecidos entre os indivíduos da mesma espécie.

Circunvoluções do cérebro

A reprodução: surge a placenta

Os sexos são separados. O dimorfismo sexual é acentuado, isto é, as fêmeas possuem características externas que as diferenciam dos machos e vice-versa. A fecundação é interna. Na grande maioria, o desenvolvimento embrionário ocorre no interior do corpo materno, em um órgão musculoso chamado útero. Surge um órgão de trocas metabólicas, a placenta organizada por tecidos maternos e tecidos do embrião. Alimentos, oxigênio, anticorpos e hormônios são passados do sangue materno para o embrionário que, em troca, transfere para a mãe excretas e gás carbônico.

A vesícula amniótica, muito desenvolvida, desempenha importante papel protetor ao amortecer choques que incidem contra a parede abdominal da fêmea e também ao possibilitar um meio aquático para o desenvolvimento embrionário. A vesícula vitelínica e alantóide perdem sua função, que passa a ser desempenhada pela placenta.

Classificação dos mamíferos

Na Terra atual existem três subclasses de mamíferos:

  • monotremados. São mamíferos primitivos cuja boca possui bico córneo e que se reproduzem por meio da postura de ovos. Os representantes atuais, os ornitorrincos e as equidnas restringem-se à região australiana (Austrália e Nova Guiné);

Ornitorrinco

  • marsupiais. Esse grupo inclui representantes da fauna australiana, como os cangurus e os coalas, e representantes norte-americanos e sul-americanos, como os nossos gambás e cuícas. Após curta fase de desenvolvimento em uma dobra da pele do abdômen da mãe, com aspecto de bolsa, o marsúpio;

Ogato-tigre, Dasyurus maculatus, um dos maiores marsupiais carnívoros da Austrália.

  • placentários. Inclui a maioria dos mamíferos, separados em ordens como a dos carnívoros, roedores, ungulados, cetáceos, quirópteros e a dos primatas, à qual pertence a espécie humana. Nesses animais, útero e placenta são bem desenvolvidos, o que permite o desenvolvimento no interior do organismo materno.