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

(1)

Diversidade Animal

Objectivo

Dar uma visão geral

sobre a variedade/

variabilidade/

diversidade

da vida animal

(2)

Um universo de organismos

Forma e Função

• Estes animais

parecem ter planos

corporais

semelhantes, mas

não estão

proximamente

relacionados entre

si. (não partilham

um antepassado

mais recente)

Forma e Função

• Estes animais têm

planos corporais

muito distintos

• Como é que cada

um dos principais

grupos de animais

enfrentam o

ambiente?

Evolução e Ecologia

• Como é que

sabemos que

formas tão diversas

partilham uma

história evolutiva

comum? (que a

vida tem uma

origen comum?)

(3)

Evolução e Ecologia

• Que inovações

evolutivas

permitiram que

vertebrados

invadissem a terra

há 400 milhões de

anos?

Number of species

O que é um animal?

Para falar de

diversidade, é preciso

recorrer a uma

arrumação da vida:

classificação

(4)

As principais divisões

Principais divisões

• Tradicionalmente os seres vivos eram

classificados como animais ou plantas.

• Plantas: Autotróficos (produzem

moléculas orgânicas através da

fotossíntese) e sésseis.

• Animais: Heterotróficos (obtêm

moléculas orgânicas através da

ingestão de outros organismos) e

móveis.

Problemas do 2K(ingdom)

• Móvel e autotrófica

• Planta ou animal?

Problemas do 2K

• Sesséis e

heterotróficos

• Planta ou animal?

(5)

Procariotas vs. Eucariotas

• Não têm núcleo

individualizado

Ambos

• Têm DNA

• Têm citoplasma

• Células típicas de

que organismos?

Procariotas

• São as células das

bactérias

• Reproduzem-se

assexuadamente por

fissão binária

Eucariotas

• Têm núcleo

individualizado

• São as células dos

animais, plantas, fungi,

e protistas

• Reproduzem-se por

divisão celular

• Núcleo?

• Reprodução?

Procariotas vs. Eucariotas

Procariota

Eucariota

Animalia

Fungi

Plantae

Protista

Monera

Procariotas v

Protozoários vs.

Protozoários

Metazoários

Protozoários vs. Metazoários

(6)

Ectoderme

Endoderme

Mesoderme

Pseudopodes

Flagelos

Cílios

(7)

Protozoários vs. Metazoários

Procariota

Protozoários

Eucariota

Metazoários

Animalia

Fungi

Plantae

Protista

Monera

!

PROTISTA

Enquanto os Reinos Animalis, Plantae, Fungi são monofiléticos

constituindo grupos naturais, que contêm todos os descendentes e

seus ancestrais, o Reino Protista não é monofilético. Contém

organismos que são mais próximos de membros de outros reinos,

do que de outros protistas. Estudos recentes de ultra-estrutura

mostraram que os Protista são muito mais diversos do que se

antecipava, e que portanto deverão ser classificados em vários

reinos.

Frequentemente a designação Protista mantém-se como forma

rápida de designar organismos que não são plantas, animais ou

fungos.

Procariotas v

Protozoários vs.

Autotróficos

Heterotróficos

Protozoários vs. Metazoários

Autotróficos vs. Heterotróficos

Animalia

(8)

Autotróficos vs. Heterotróficos

Procariota

Protozoários

Eucariota

Metazoários

Autotróficos

Heterotróficos

Animalia

Fungi

Plantae

Protista

Monera

Autotróficos vs. Heterotróficos

Procariota

Protozoários

Eucariota

Metazoários

Autotróficos

Heterotróficos

Absorção

Ingestão/

_Digestão

Animalia

Fungi

Plantae

Protista

Monera

Cronologia

Linnaeus (1735) – 2 reinos – Animal and Vegetal

Haeckel (1866) – 3 reinos – Protistas, Plantas, e Animais

Chatton (1937) – 2 impérios – Procariotas and Eukariotas

Copeland (1956) – 4 reinos – Monera, Protistas, Plantas and Animais

Whittaker (1969) – 5 reinos – Monera, Protistas, Fungos, Plantas and Animais

Woese, et. al. (1977) – 6 reinos – Eubacteria, Archaebacteria, Protistas,

Fungos, Plantas and Animais

Woese, et. al. (1990) – 3 domínios – Bacteria, Archaea, Eukarya

2 Reinos

Todos os seres vivos

Reino Plantae

Reino Animalia

Parede celular

Locomoção

Modo de nutrição

Resposta a estímulo externos

Sistemas contráteis

Presente

Ausente

Não se alimentam

Ausente (há excepções)

Ausente

Presente

Alimentam-se

Presente

(9)

2K ➜ 5K

O sistema de dois reinos foi abandonado na

década de 60, a favor do sistema de 5 reinos

5 reinos

Classifição baseada nas diferenças

fundamentais da estrutura celular, número de

células e modo de nutrição

Eucariotas multicelulares fotosíntetizador es imóveis com reprodução sexual Eucariotas uni ou multi celulares, aborvem, ingerem ou fotosintetizam, reprodução sexual e assexual Eucariotas multicelulares, aborvem, imóveis, reprodução sexual Eucariotas multicelulares, ingerem, móveis, reprodução sexual Procariotas, unicelulares, absorvem ou fotosíntetizam, móveis ou imóveis, reprodução asexual

5K ➜ 6K

O sistema de dois reinos foi abandonado na

década de 60, a favor do sistema de 6 reinos

Archaea

Eubacteria

Frequentemente encontrados em

ambientes extremos, anaeróbicos,

salinos, quentes, frios, profundos.

(10)

All three domains seem to have genomes that are

chimeric mixes

of DNA that was transferred across the

boundaries of the domains.

Phylogeny tree replaced by phylogeny web.

DEEP

Three domains

Lynn Margulis

Fusion evolution - major process for forming the diversity of life

“mitochondria” transfer -

2000 MY

“chloroplast” transfer -

1600 MY

(11)

Tree of life—symbiosis

_{Onde está o reino Animalia?}

Eu

ka

ry

ot

a

Bikonta

Unikonta

Fungi Opistokonta Rhodobionta Chlorobionta Ciliata Dinophyta Apiconplexa Chrytophyta Haptophyta Actinopoda Foraminefera Chlorarachiophyta Euglenobionta Parabasalia Metamonadina Percolozoa Eumycetes Microsporidia Choanaflagellata Choanaflagellata Metazoa Rhizopoda Mycetazoa Green eukariotes Stramenopiles Glaucophyta Mycetazoa Rhizopoda Metazoa Choanaflagellata Choanaflagellata Microsporidia Eumycetes Percolozoa Metamonadina Parabasalia Euglenobionta Chlorarachiophyta Actinopoda Fungi Apiconplexa Ciliata Chlorobionta Rhodobionta Glaucophyta Dinophyta Stramenopiles Chrytophyta Haptophyta Green eukariotes Green eukariotes Foraminefera Opistokonta

Eu

ka

ry

ot

a

Amoebozoa Alveolata Rhizaria Excavobionta Metazoa

O que é um animal?

Eucariotas, metazoários,

heterotróficos que ingerem e

digerem o alimento

(12)

O que é um animal?

Procariota

Protozoários

Eucariota

Metazoários

Autotróficos

Heterotróficos

Absorção

Ingestão/

_Digestão

Animalia

Fungi

Plantae

Protista

Monera

O que é um animal?

• Eucariotas, metazoários, heterotróficos que ingerem e digerem

o alimento

• Têm células especializadas

• Têm a capacidade de locomoção, durante algum período da

sua vida

• Têm genes reguladores HOX

• Respondem a estímulos externos

• Podem reproduzir-se sexualmente

• Não têm parede celular

O que é um animal?

• Most animals reproduce sexually, with the diploid stage

usually dominating the life cycle

• After a sperm fertilizes an egg, the zygote undergoes rapid cell

division called cleavage

• Cleavage leads to formation of a blastula

• The blastula undergoes gastrulation, forming a gastrula with

different layers of embryonic tissues

Classificação

baseada na evolução:

relações filogenéticas

(13)

O que é um animal?

Para falar de

diversidade, é preciso

recorrer a uma

arrumação

Reino Animalia

Me

ta

zoa

Demospongidae

Hexactinellida

Cnidaria

Ctenophora

Myxizoa

Protostomia

Mesozoa

Deuterostomia

Calcarea

Placozoa

1 8000

# espécies

1000

_Por

ifer

a

Eume

tazoa

9000

100 1200

1132000

50 58330

_Bilat

er

ia

?

Pontos comuns entre as filogenias clássica e

molecular

• As esponjas encontram-se na base do grupo

O que é um animal?

One hypothesis of animal

phylogeny is based

mainly on morphological

and developmental

(14)

O que é um animal?

ANCESTRAL COLONIAL FLAGELLATE Metazoa Eumetazoa “Porifera” Bilateria Deuterostomia Protostomia Cnidaria Ctenophora Ectoprocta Brachiopoda Echinodermata Chordata Platyhelminthes Rotifera Mollusca Annelida Arthropoda Nematoda

O que é um animal?

Another hypothesis of

animal phylogeny is

based mainly on

molecular data

O que é um animal?

Silicea ANCESTRAL COLONIAL FLAGELLATE Metazoa Eumetazoa “Porifera” Bilateria Deuterostomia Lophotrochozoa Ecdysozoa Calcarea Ctenophora Cnidaria Acoela Echinodermata Chordata Platyhelminthes Rotifera Ectoprocta Brachiopoda Mollusca Annelida Nematoda Arthropoda

Alguns lophotrochzoários possuem uma estrutura

alimentar designada por lofóforo.

Outros fila têm antes um estádio larvar de

desenvolvimento designado por larva

trocófora.

(15)

Lophophore

Apical tuft

of cilia

Mouth

(a) An ectoproct

(b) Structure of a trochophore

larva

100 µ

m

Anus

Lofotrocozoários

_Lofóforo

O que é um animal?

ANCESTRAL COLONIAL FLAGELLATE Metazoa Eumetazoa “Porifera” Bilateria Deuterostomia Protostomia Cnidaria Ctenophora Ectoprocta Brachiopoda Echinodermata Chordata Platyhelminthes Rotifera Mollusca Annelida Arthropoda Nematoda Silicea ANCESTRAL COLONIAL FLAGELLATE Metazoa Eumetazoa “Porifera” Bilateria Deuterostomia Lophotrochozoa Ecdysozoa Calcarea Ctenophora Cnidaria Acoela Echinodermata Chordata Platyhelminthes Rotifera Ectoprocta Brachiopoda Mollusca Annelida Nematoda Arthropoda

O que é um animal?

Common ancestor

of all animals

True

tissues

Sponges

(basal animals)

Ctenophora

Cnidaria

Acoela (basal

bilaterians)

Deuterostomia

Lophotrochozoa

Ecdysozoa

Metazoa

Eumetazoa

Bilateria (most animals)

Bilateral

summetry

Three germ

layers

(16)

1. List the characteristics that combine to define animals

2. Distinguish between the following pairs or sets of

terms: radial and bilateral symmetry; grade and clade

of animal taxa; diploblastic and triploblastic; spiral and

radial cleavage; determinate and indeterminate

cleavage; acoelomate, pseudocoelomate, and

coelomate grades

3. Compare the developmental differences between

protostomes and deuterostomes

4. Compare the alternate relationships of annelids and

arthropods presented by two different proposed

phylogenetic trees

5. Distinguish between ecdysozoans and

lophotrochozoans

Pontos comuns entre as filogenias clássica e

molecular

• Os Eumetazoa (Metazoa exceptuando as

esponjas) são um grupo com tecidos

verdadeiros

Pontos comuns entre as filogenias clássica e

molecular

• A maior parte dos animais pertencem ao grupo

Bilateria

Eumetazoa

Metazoa

Simetria bilateral Gastrulação

(17)

Protostomia

Mesozoa

Deuterostomia

Protostomia: “boca formada em primeiro lugar” O blastoporo origina a boca e o ânus Colagéneo

Meiose produz gâmetas e não esporos Deuteroostomia: “boca formada secundariamente” O blastoporo origina a boca e o ânus

Major Groups of Organisms

Ecdysozoa

Porifera Cnidaria Ctenophora Platyhelminthes Nemertea Mollusca Annelida Nematoda Tardigr

ada

Onychophora Arthropoda Echinodermata Hemichordata Chordata

Rotifera Lophophorate phyla Ecdysis Segmentation Protostome pattern of development Radial symmetry Deuterostome pattern of development

Bilateral symmetry, 3 tissue layers, body cavity Tissues Multicellularity Choanoflagellate