Aula 03.1 - Arquitetura corporal I - Zoologia I

Arquitetura corporal dos

animais

parte I

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Bauplan significa plano ou projeto estrutural

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Todo organismo vivo apresenta um plano estrutural

► A diversidade de formas animais é enorme

► Entretanto existe um número limitado de planos estruturais

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O “plano” deve permitir a realização das tarefas básicas

► Obter, digerir e metabolizar alimentos

► Distribuir os nutrientes e oxigênio a todas as células

Eliminar dejetos metabólicos e materiais não digeridos

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A diversidade animal é enorme, mas o número de planos corporaos é limitado

► Existe restrições à modificações no desenvolvimento embrionário dos planos estruturais padrão (homeostase

genética)

► Organismos mais proximamente relacionados tendem a compartilhar mais planos estruturais

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Porque os planos são limitados?

► Restrições estruturais ► Restrições genéticas ► Restrições desenvolvimentais ► Restrições metabólicas Restrições funcionais

O Bauplan

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Simetria corporal

► Arranjo regular das estruturas corporais em relação ao eixo do corpo

► Animais que ao serem seccionados ao longo de pelo menos um plano, gerando metades similares são

chamados simétricos

Animais que não possuem eixo corporal nem planos de simetria são chamados assimétricos

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Simetria esférica

► Não possuem um eixo corporal

► Apresentam um número infinitos de planos de simetria

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Simetria radial

► Apresentam um único eixo do qual se organizam as várias partes do corpo

► Qualquer plano que passe por esse eixo divide o organismo em metades similares ► A simetria radial perfeita é rara na natureza

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Simetria birradial

► Existem somente dois planos de seccionamento que geram metades similares

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Simetria quadrirradial

► Presença de quatro planos de seccionamento

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Simetria pentarradial

Presença de cinco planos de seccionamento

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Simetria bilateral

► Apresenta um eixo com extremidade anterior e outra posterior

► Um único plano de simetria – plano médio-sagital – separa o corpo em duas metades similares

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A simetria radial é mais comum em animais sésseis

Confronta o ambiente uniformemente a partir de várias direções

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A simetria bilateral é mais comum em animais com mobilidade controlada

► A extremidade anterior encontra o ambiente primeiro

► Porção anterior concentra estruturas sensoriais e alimentares (cefalização) ► Região dorsal concentra estruturas de proteção

Região ventral concentra estruturas locomotoras

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Organização unicelular

► Os protistas realizam todas as funções vitais numa única célula ► Podem viver colonialmente dividindo funções

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Organismos unicelulares são limitados em crescimento

► Células grandes, tem volumes grandes

► Volumes grandes levam à dificuldades na obtenção de nutrientes apenas por difusão pela membrana ► A única maneira de crescer foi aumentando o número de células

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Aumentar o número de células requer maximização do contato das células com o meio

► Expor o máximo de células ao contato com o meio externo ► Preencher o interior do corpo com o meio externo

Levar os nutrientes do meio externo para cada célula do corpo

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Organismos multicelulares sem tecidos

► São organismos que não formam tecidos verdadeiros

► Os Mesozoa constituem massas celulares com pequeno nível de especialização ► Os Parazoa apresentam células especializadas, mas sem um padrão de

desenvolvimento embrionário

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Organismos multicelulares com organização tecidual

Os Metazoa são constituídos de grupos de células especializadas com origens definidas

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Origens dos tecidos (folhetos germinativos)

► Cada tecido é originado a partir de camadas ou folhetos germinativos (embrionários)

► Alguns filos tem dois folhetos embrionários (ectoderme e endoderme), são os diploblásticos

► A maioria tem três folhetos embrionários (ectoderme, endoderme e mesoderme), são os triploblásticos

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Os triploblásticos seguiram o mesmo plano corporal: “um tubo dentro de outro tubo”

► O tubo interno corresponde ao trato digestivo por onde passa o alimento ► O espaço entre os tubos é preenchida por fluidos corporais

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A criação do espaço entre os tubos permitiu:

► Formação de um amortecedor mecânico

► Desenvolvimento de novas estruturas neste espaço ► Meio para circulação substâncias (nutrientes e excretas)

Formação de um esqueleto hidrostático primitivo

Níveis de organização dos tecidos

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Acelomados

► A mesoderme forma uma massa de tecido mais ou menos sólida entre os tubos

Organização presente em alguns filos animais

Níveis de organização dos tecidos

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Eucelomados

► Forma-se um verdadeiro espaço (cavidade) entre o trato digestivo e a parede do corpo preenchida por líquido ► Este espaço é chamado celoma e é revestido por uma membrana chamada peritônio

► Os órgãos ficam distribuídos dentro desta cavidade

Maioria dos filos animais

Níveis de organização dos tecidos

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Pseudocelomados

► Forma-se uma cavidade que não tem a mesma origem embrionária dos eucelomados (mesoderme) e que não é totalmente

revestida por um peritônio.

A cavidade é chamada pseudoceloma ou blastoceloma

Padrões de locomoção

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Movimento amebóide

► Típico de alguns grupos de protistas e alguns tipos de células animais ► O movimento se dá pela mudança de fluidez de componentes da célula ► O endoplasma flui sobre o ectoplasma e muda a forma da célula

Essa mudança gera a formação de pseudópodes que impulsionam a células para uma direção

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Movimento flagelar e ciliar

► Movimento em meio aquoso por meio de batimento de estruturas chamadas cílios e flagelos ► A estrutura de ambas é similar:

► Corpo basal para produção e ancoragem da estrutura ► Revestimento de membrana plasmática

► Haste mantida por 9 pares de microtúbulos marginais e um par central ► Braços de dineína ancoram um microtúbulo ao outro

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Propulsão hidrostática

► Baseia-se numa propriedade dos fluidos: transmissão rápida, uniforme e multidirecional de pressão ► A contração de músculos nas regiões posteriores levam à expansão das regiões anteriores

► Sequencias coordenadas de contrações levam ao movimento peristáltico

A segmentação do corpo permite que a peristalse ocorra apenas em regiões delimitadas pelos segmentos.

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Locomoção por apêndices

► A locomoção por apêndices necessita de um esqueleto rígido para a inserção dos músculos

► Os músculos antagonistas utilizarão as estruturas rígidas dos apêndices para utilizá-las como sistemas de alavancas ► As estruturas rígidas podem ser endoesqueletos, exoesqueletos e esqueletos hidrostáticos (preenchidos por flúidos)

Paredes do corpo também podem ser utilizados como pontos de inserção

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Função dos esqueletos

► Manter a forma do corpo ► Fornecer sustentação

► Servir de ponto de ancoragem para músculos ► Proteção

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Tipos de esqueletos

Esqueletos

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Esqueletos hidrostáticos

► No esqueleto hidrostático o fluido é mantido em cavidades ou compartimentos ► A propriedade de incompressibilidade dos líquidos confere a rigidez ao esqueleto

A capacidade de assumir qualquer forma dos líquidos confere a capacidade de movimento

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Esqueletos rígidos

► Apresentam vantagens e desvantagens ► Vantagens

► Capacidade de atingir tamanhos maiores (sustentação) ► Movimentos mais precisos (sistemas de avalancas) ► Melhor proteção contra predadores (resistente)

► Desvantagens

► Impede grandes mudanças na forma do corpo

► Exoesqueletos grandes são pesados (limitam tamanho)

Exoesqueletos são rígidos (limitam crescimento)

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Esqueletos rígidos

► Exoesqueletos

Endoesqueletos

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Os animais são organismos heterótrofos, portanto para obter seus nutrientes eles devem:

Mecanismos alimentares

muito variáveis entre as espécies

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Há várias formas de se classificar as estratégias alimentares

Estratégias alimentares

Quanto à natureza do alimento

Quanto ao modo de captura

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Após a captura o alimento pode ser digerido de duas formas

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Extracorpórea

► A quebra do alimento em moléculas ocorre fora do corpo ► Substâncias digestivas são secretadas sobre o alimento

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Intracorpórea

► A quebra do alimento em molecular ocorre em alguma câmara ou tubo digestivo ► Quando o processo ocorre fora das células da câmara ela é chamada extracelular

Quando o processo ocorre dentro das células ela é chamada intracelular

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A captação dos nutrientes pelas células pode ocorrer por meio de dois processos:

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Fagocitose

► A célula envolvem as partículas por extensões da membrana plasmática ► A partícula ao entrar na célula é envolvida numa vesícula alimentar

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Pinocitose

► A célula forma canais por meio de invaginações na membrana

Os nutrientes são capturados pelos canais pinocitóticos por capilaridade