15 - Artropodes Geral

1

Disciplina: Biologia Evolução e Diversidade I

Curso: Biologia e GeologiaBiologia

Artrópodes: Aspectos gerais

Docente: Ana Maria Rodrigues

Phylum Arthropoda

Conjunto vasto de animais: cerca de 1 milhão de espécies descritas

Ocupam todos os tipos de habitats, foram os primeiros colonizadores do ambiente terrestre e os insectos foram os primeiros a voar

Dimensões: desde menos de 1mm (ácaros) aos grandes caranguejos do Japão com patas locomotoras que excedem 4 m

Artrópodes são Protostómios e claramente relacionados com os Anelídeos

2

Artrópodes e Anelídeos

Semelhanças:

São segmentados (característica evidente durante o desenvolvimento embrionário);tendência para a redução da segmentação nos Artrópodes

Sistema nervoso construído segundo o mesmo plano básico

Desenvolvimento embrionário semelhante

Na condição primitiva um artrópode possui segmentação evidente e em cada segmento um par de apêndices semelhantes (homologia entre apêndices dos Artrópodes e parápodes dos Anelídeos não é uma certeza absoluta)

Diferenças

Ausência de cílios

Ausência geral de septos intersegmentares

Presença de um sistema circulatório aberto

Concentração de órgãos excretores e gónadas

Presença de um exoesqueleto quitinoso

Apêndices articulados

Olhos compostos (em algumas espécies)

O conjunto de soluções desenvolvidas pelos artrópodes durante o seu processo evolutivo denomina-se artropodização

3

Epicutícula: camada externa de protecção; com ceras nos insectos e aracnídeos

Ceras: constituem uma barreira efectiva à perca de água e, conjuntamente com as lipoproteínas, à invasão bacteriana

Procutícula: pode ser dura mas flexível (larvas insectos, partes esqueleto das aranhas) ou rija e inflexível excepto nas articulações

Mineralização do esqueleto nos crustáceos:Deposição de carbonato de cálcio nas camadasexternas da procutícula

A cutícula é segregada por várias glândulas unicelulares da epiderme subjacente,

Se se quer compreender a essência de um artrópode temos de entender o impacto de uma das características estruturais deste grupo: o seu exoesqueleto rígido

Brusca, R.C. and G.J. Brusca 2003 Invertebrates 2nd ed.Sinauer Associates, Inc., publishers, 936 pp.

Cor dos Artrópodes: resulta da deposição de pigmentos na cutícula (castanho, amarelo, laranja e vermelho) ou de finas estriações da epicutícula que causam refracção da luz (verdes, rosas e outras cores iridiscentes)

MusculaturaOs músculos dos Artrópodes organizaram-se como feixes intersegmentaresassociados com os segmentos individuais do corpo e articulações dos apêndices

A musculatura circular foi completamente perdida

Dorit, R.L., W.F. Walker Jr, and R. D. Barnes 1991 Zoology, Saunders College Publishing, 1009+Appendices

4

O problema básico da locomoção foi solucionado:

pela divisão da cutícula de cada segmento em placas:1 dorsal; 2 laterais; 1 ventral

pelo desenvolvimento de articulações, áreas finas intersegmentares,

de musculatura regionalizada a partes do corpo e apêndices

características dos próprios apêndicesPossuem procutícula muito fina

O esqueleto dos apêndices tal como o do corpo foi dividido em artículos semelhantes ligados entre si por membranas articulares o que lhes permitemoverem-se. Daí o nome Arthropoda

Ruppert, E.E. and R. D. Barnes 1994 Invertebrate Zoology, Saunders College Publishing, 1056+Appendices

Crescimento: Mudas

Crescimento deixou de ser um processo simples, de aumento gradual do corpo, já que os Artrópodes estão enclausurados num esqueleto rígido

O processo de muda, ou ecdise evoluiu

Os acontecimentos que ocorrem durante o ciclo de muda são controlados por um complexo sistema hormonal

As mudas podem ocorrer durante toda a vida dos Artrópodes ou até o animal atingirum certo tamanho

5

Exitos: brânquias ou estruturas limpadoras das brânquias (epipóditos)Enditos: Superfícies trituradoras ou mandíbulas (gnatobases)

FilopódiosRamos achatados; função natação

Apêndices Birramosos


Artrópodes desenvolveram uma panóplia de estruturas locomotoras para permitir o movimento na água, em terra e no ar.

Apêndices Unirramosos


6

Sistema DigestivoA grande diversidade dos Artrópodes é reflectida na presença de praticamente todasas estratégias alimentares

Região anterior:IngestãotransporteFragmentaçãoArmazenamento

Região mediana:Produção enzimáticaDigestão químicaAbsorçãoPode possuir 1 ou mais divertículos

Região posterior:Absorção de águaFormação de fezes

Artrópodes terrestres desenvolveram várias estruturas associadas ao tubo digestivo, como por ex. os túbulos de malpighi que se desenvolvem na região posterior ou mediana

O tubo digestivo é completo e direito e apresenta nos diferentes grupos várias variações


O desaparecimento do celoma nos Artrópodes está associado com a formação de um sistema circulatório aberto e a utilização da cavidade corporal como um hemoceloma no qual os órgãos internos estão banhados directamente nos fluídoscorporais

Transporte Interno

A perca da capacidade para as contracções peristálticas, como resultado da rigidez do corpo e a ausência de músculos circulares, tornou o celoma praticamente inútil como um esqueleto hidrostático

Grande tamanho do corpo implica algum tipo de bombagem para movimentar o fluído circulatório; o vaso dorsal dos anelídeos énecessário mas a ausência de músculos da parede do corpo para auxiliar a bombagem impede a sua funcionalidade e os Artrópodes desenvolvem uma estrutura muscular com essa função – um coração

7

Trocas Gasosas

Um dos maiores problemas evolutivos que surge com a aquisição de um exoesqueleto relativamente impermeável está relacionado com as trocas gasosas, sobretudo nos artrópodes terrestres

A resolução deste problema tomou uma forma nos artrópodes terrestres e outra nos aquáticos

O caranguejo ferradura tem brânquias foliáceas

Alguns crustáceos têm brânquias expostas; outros protegem-nas numa câmara branquial

Crustáceos de pequenas dimensões asseguram as trocas gasosas por via cutânea (a cutícula é fina e flexível)

Dorit, R.L., W.F. Walker Jr, and R. D. Barnes 1991 Zoology, SaundersCollege Publishing, 1009+Appendices

8

Pulmões foliáceos representam umainvaginação da parede abdominal.

São considerados mais primitivos e comotendo evoluído das brânquias foliáceas.

Abrem para o exterior por pequenos orifícos: os espiráculos


Insectos possuem internamente tubos ramificados denominadas traqueias que abrem externamente por espiráculos cuja abertura pode ser controlada por uma válvula.

Alguns aracnídeos também possuem traqueiasDorit, R.L., W.F. Walker Jr, and R. D. Barnes 1991 Zoology, Saunders College Publishing, 1009+Appendices

Sistemas de traqueias abrem directamente no hemoceloma ou em tecidos específicos permitindo trocas gasosas directas entre o ar e o sangue ou os órgãos internos

9

Excreção

O sistema excretor tem um papel fundamental na excreção de resíduos nitrogenados e osmorregulação

Com a evolução de um sistema circulatório hemocelómico, os nefrídeos com nefróstomas abertos deixam de ser funcionais

Artrópodes desenvolveram uma enorme variedade de estruturas excretoras eficientes que partilham o facto de terem as porções internas fechadas

O seu número é bastante mais reduzido do que as dos Anelídeos; tomam o nome do segmento ou estrutura onde abre o nefridiópodo

À medida que passa ao longo do túbulo ocorre uma reabsorção selectiva, particularmente de sais e nutrientes, como a glucose

Assim, a urina que deixa os nefridioporos apresenta uma elevada concentração de resíduos nitrogenados

Órgãos excretores: glândulas antenares (gl. verdes – base da 2ªantena) ou gl.maxilares (2ª maxila)

O saco terminal possui podócitos e é através das fendas que existem entre as extensões dos podócitos que ocorre a filtração da hemolinfa

O fluído que entra no nefrídeo égeralmente semelhante à hemolinfa

10

Túbulos de malpighi desempenham a mesma função das estruturas anteriores mas auxiliados pelo tubo digestivo; a capacidade deste de reabsorver água éfundamental para os Artrópodes terrestres

Artrópodes aquáticos excretam a maioria dos resíduos nitrogenados sob a forma de amónia os restantes na forma de ureia, ácido úrico e aminoácidos.

Aracnídeos e insectos terrestres excretam predominantemente ácido úrico

Dorit, R.L., W.F. Walker Jr, and R. D. Barnes 1991 Zoology, Saunders College Publishing, 1009+Appendices Ruppert, E.E.

Quelicerados

Crustáceos

Os gânglios do cordão nervoso ventral mostram vários graus de fusão nos diferentes grupos de Artrópodes

Tal como a tagmose se reflecte na junção de segmentos também é aparente na união de grupos de gânglios ao longo do cordão nervoso

Ruppert, E.E. and R. D. Barnes 1994 Invertebrate Zoology, Saunders College Publishing, 1056+Appendices

Sistema NervosoO plano geral do sistema nervoso dos Artrópodes é muito semelhante ao dos Anelídeos

O cérebro dos Artrópodes é constituído por 2 ou 3 regiões

11

Órgãos sensoriais

Sedas: com variadas formas e estruturas para transmitir impulsos sensoriaisao sistema nervoso

A presença de um exoesqueleto teve um impacto enorme ao nível dos receptores sensoriais

A maioria dos mecano e quimiorreceptores externos são estruturas cuticulares, sedas, pelos, poros, fendas ...

Brusca, R.C. and G.J. Brusca 2003 Invertebrates 2nd ed.Sinauer Associates, Inc., publishers, 936 pp.; Ruppert, E.E. and R. D. Barnes 1994 Invertebrate Zoology, Saunders College Publishing, 1056+Appendices

Artrópodes possuem 3 tipos básicos de fotorreceptores: ocelos simples, ocelos com complexas lentes e olhos compostos

Olhos compostos são constituídos de poucas a muitas unidades fotorreceptoras – omatídeos

Cada omatídeo tem os seus circuitos nervosos próprios e cada um tem o seu próprio campo de visão


Objectos muito próximos não são discriminados por um olho composto, pelo que este tipo de fotorreceptor não serve para pequenos artrópodes cujos campos visuais não vão a mais de 10 cm à sua volta

12

Reprodução e Desenvolvimento

Praticamente todos os Artrópodes têm sexos separados e tem “danças” nupciais

Fertilização é usualmente interna e usualmente seguida de incubação dos ovos ou outro tipo de cuidados parentais

Desenvolvimento: directo com estágios larvares característicos ou indirecto

Phylum Arthropoda

Subphyla:

Trilobita

Chelicerata

Crustacea

Uniramia

Documents

15 - Artropodes Geral