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ESPECIALIZAÇÕES TEGUMENTÁRIAS DOS MAMÍFEROS COMO ADAPTAÇÕES ESPECIAIS Heloisa Krzyzanski Natalia Fernanda R. de Oliveira Vinícius Phelipe P. Maccarini Introdução Desde o tempo dos antigos filósofos gregos, o conhecimento de que os seres vivos estavam adaptados ao ambiente em que vivem já era um fato. Sendo assim, entende-se por adaptação qualquer característica ou comportamento natural evoluído que torna algum organismo capacitado a sobreviver e a se reproduzir em seu respectivo habitat. Dentre todos os vertebrados, os mamíferos constituem o grupo mais altamente diversificado de indivíduos, adaptados a uma grande variedade de habitats, e apresentam uma enorme variedade ecomorfológica. A razão desta adaptabilidade única entre os vertebrados reside nas características peculiares dos mamíferos: animais cordados, de sangue quente, cobertos por pelos, cujas fêmeas são capazes de produzir o alimento de seus filhotes, o leite. (NOVACK, 1999) Também possuem as estruturas mais desenvolvidas dentre os vertebrados, e a principal delas é a pele. Estas estruturas são conectadas ao controle de temperatura e à formação de uma camada impermeável, mas sensível e apta a resistir às forças externas e prevenir a entrada de bactérias. Estudos acerca das diferenças entre as peles de vários mamíferos demonstram o quanto as atividades do corpo (estrutura da pele) estão relacionadas às condições do ambiente em que cada um vive. Estas estruturas têm origem em células dérmicas e são reforçadas com queratina, cobrindo parte ou grande parte de seus corpos, ocorrendo até mesmo nas espécies cobertas com placas ósseas como os tatus. (YOUNG, 1975) Dessa forma, a maior parte das especializações dos mamíferos está associada ao sistema tegumentar, como cornos, chifres, cascos, unhas, glândulas, pelos e dentes, e todas essas especializações vão contribuir no modo único de vida dos mamíferos. As glândulas podem servir para atrair ou repelir através do odor emitido por esta estrutura, visto que além da visão aguçada, possuem olfato muito apurado. Os pelos também desempenham um papel muito importante, como para se camuflar, uma vez que

ESPECIALIZAÇÕES TEGUMENTÁRIAS DOS MAMÍFEROS COMO ADAPTAÇÕES ESPECIAIS

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Autores: Heloisa KrzyzanskiNatalia Fernanda R. de OliveiraVinícius Phelipe P. Maccarini

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  • ESPECIALIZAES TEGUMENTRIAS DOS MAMFEROS COMO

    ADAPTAES ESPECIAIS

    Heloisa Krzyzanski

    Natalia Fernanda R. de Oliveira

    Vincius Phelipe P. Maccarini

    Introduo

    Desde o tempo dos antigos filsofos gregos, o conhecimento de que os seres vivos

    estavam adaptados ao ambiente em que vivem j era um fato. Sendo assim, entende-se

    por adaptao qualquer caracterstica ou comportamento natural evoludo que torna

    algum organismo capacitado a sobreviver e a se reproduzir em seu respectivo habitat.

    Dentre todos os vertebrados, os mamferos constituem o grupo mais altamente

    diversificado de indivduos, adaptados a uma grande variedade de habitats, e

    apresentam uma enorme variedade ecomorfolgica. A razo desta adaptabilidade nica

    entre os vertebrados reside nas caractersticas peculiares dos mamferos: animais

    cordados, de sangue quente, cobertos por pelos, cujas fmeas so capazes de produzir o

    alimento de seus filhotes, o leite. (NOVACK, 1999)

    Tambm possuem as estruturas mais desenvolvidas dentre os vertebrados, e a

    principal delas a pele. Estas estruturas so conectadas ao controle de temperatura e

    formao de uma camada impermevel, mas sensvel e apta a resistir s foras externas

    e prevenir a entrada de bactrias. Estudos acerca das diferenas entre as peles de vrios

    mamferos demonstram o quanto as atividades do corpo (estrutura da pele) esto

    relacionadas s condies do ambiente em que cada um vive. Estas estruturas tm

    origem em clulas drmicas e so reforadas com queratina, cobrindo parte ou grande

    parte de seus corpos, ocorrendo at mesmo nas espcies cobertas com placas sseas

    como os tatus. (YOUNG, 1975)

    Dessa forma, a maior parte das especializaes dos mamferos est associada ao

    sistema tegumentar, como cornos, chifres, cascos, unhas, glndulas, pelos e dentes, e

    todas essas especializaes vo contribuir no modo nico de vida dos mamferos. As

    glndulas podem servir para atrair ou repelir atravs do odor emitido por esta estrutura,

    visto que alm da viso aguada, possuem olfato muito apurado. Os pelos tambm

    desempenham um papel muito importante, como para se camuflar, uma vez que

  • apresentam colorao semelhante do ambiente. Outra funo importante dessas

    estruturas auxiliar na termorregulao, ao manterem uma camada de ar em torno da

    pele que reduz a perda de calor para o ambiente. E a reduo ou perda dos pelos

    compensada por uma espessa camada de gordura que ajudar a manter a temperatura do

    corpo constante. (ORR, 2000)

    As glndulas mamrias servem para nutrir os filhotes aps o parto possibilitando

    assim uma maior sobrevivncia da prole j que no necessrio sair em busca de

    alimento. Seus ductos desembocam em mamilos ou em superfcies da pele onde o

    filhote pode chupar ou lamber essa secreo rica em carboidratos, gordura, protenas e

    gua que o leite. (ORR, 2000)

    Os chifres e cornos so estruturas queratinizadas presentes em variadas espcies

    de ungulados, e possuem diversas funes, desde defesa, reconhecimento, apresentao,

    lutas rituais, alm de servirem como atrativos sexuais. Geralmente, esto presentes

    apenas nos machos ou em ambos os sexos, dependendo da espcie (HILDEBRAND,

    2006). Outros apndices tegumentares queratinizados so as garras, unhas e cascos, que

    protegem a falange terminal dos dgitos e podem ser utilizadas na locomoo, ofensivas,

    defesas e apresentao. (POUGH, 2008)

    Em termos morfolgicos, a maior mudana nos mamferos em relao aos seus

    parentes rpteis ocorreu com a reformulao dos ossos da mandbula. Esta alterao

    possibilitou a fixao de msculos mais poderosos, que permitiram a mastigao

    prolongada e a evoluo de dentes especializados com funes diferentes

    (heterodontia). O aparecimento destes dentes com diferentes funes permitiu a

    evoluo para um processamento mais eficiente do alimento e abriu a porta para dietas

    especializadas, que do acesso a nichos mais diversificados. Mas apesar desta alterao

    ser considerada a mais importante na evoluo dos mamferos, outras foram

    gradualmente acontecendo e se tornaram as caractersticas especiais desta classe e que

    iremos tratar a seguir.

    Glndulas mamrias e pelos

    O nome que a classe dos mamferos recebe, se deve a uma caracterstica nica

    desse grupo, as glndulas mamarias (ORR, 2000). Essas glndulas podem ter se

    desenvolvido de um tipo ancestral comum da estrutura epidrmica, nos quais geraram as

    glndulas mamarias e tambm as sebceas e sudorparas. (POUGH, 2008)

  • Em grande parte dos mamferos a sada da glndula mamria so os mamilos,

    porm, em grupos como os monotremados, no encontram-se mamilos e o leite sai por

    dutos que se abrem na ctis e os filhotes o lambem em tufos de pele na superfcie

    ventral (ORR). A posio e o nmero de mamas tambm variam de acordo com o

    hbito de vida do animal e o nmero da prole, sendo bastante varivel entre as espcies,

    como nos primatas em que se localizam no peitoral e est associado ao hbito de vida

    arborcola e o carregamento dos filhotes. (YOUNG, 1975)

    O crescimento da glndula mamria estimulado pelo estrgeno e progesterona e

    a liberao do leite se d pela prolactina (YOUNG, 1975). O leite vai ser o nico

    alimento do filhote aps o parto, e sua constituio basicamente carboidratos,

    protenas, gorduras e gua, e a quantidade de cada um desses elementos no leite vai

    variar em cada espcie. (ORR, 2000)

    Outra importante adaptao dos mamferos e exclusiva destes, a presena de

    pelos, que devem aparecer em alguma fase da vida. At mesmo em baleias vo aparecer

    pelos, mas apenas na fase embrionria (REIS, 2006). O pelo uma estrutura

    ectodrmica que se originou da camada malpighiana da epiderme, composto de

    queratina e est sujeito a constantes desgastes, por isso pode ocorrer a muda, ou seja, a

    troca de todos os pelos que pode ocorrer de uma a duas vezes ao ano. (POUGH, 2008)

    Os pelos so divididos em duas categorias: pelos de revestimento, nos quais so

    maiores e mais visveis na superfcies da pele, e os pelos lanosos que so mais finos e

    no muito visveis (ORR, 2000). Existem tambm pelos especializados como as

    vibrissas que crescem no focinho e ao redor dos olhos e servem como rgos tcteis,

    principalmente em animais que vivem em tocas com pouca luminosidade (POUGH,

    2008). Uma importante caracterstica presente nos pelos para identificao das espcies

    a cor da pelagem, esta devido pigmentao na haste capilar, assim como a sua

    microestrutura, que podem ser observadas em microscopia tica (QUADROS, 2006).

    Entre as funes dos pelos, a mais importante o isolamento trmico, j que os

    mamferos so endotrmicos, e precisam preservar a temperatura do seu corpo em um

    nvel timo e equilibrado para a sua sobrevivncia. Desta forma os pelos tambm

    podem ficar eretos e aprisionar uma camada de ar maior, mantendo a temperatura do

    corpo constante juntamente com outros fatores que ajudam na endotermia. Outras

    funes dos pelos so proteo, comunicao e camuflagem. (POUGH, 2008)

  • Glndulas tegumentares

    Alm das glndulas mamrias caractersticas, os mamferos possuem ainda outras

    glndulas distribudas de formas variadas em seu tegumento, e originam-se a partir de

    cordes da ectoderme do embrio que adentram a mesoderme. As secrees glandulares

    so reguladas atravs de um controle neural e hormonal (POUGH, 2008). Pode-se

    classificar essas glndulas em sudorparas, sebceas e odorferas. Os cetceos no

    apresentam qualquer tipo de tais glndulas na superfcie corporal (ORR, 2000;

    HILDEBRAND, 2006).

    As glndulas sudorparas so responsveis por produzir o suor, eliminando dessa

    forma, substncias residuais do organismo, assim como auxiliam na termorregulao,

    atuando no processo de resfriamento corporal, atravs da evaporao do suor na pele.

    So glndulas tubulares, simples e enoveladas. Segundo Orr (2000), apesar de, na

    espcie humana, as glndulas sudorparas estarem largamente distribudas pela

    superfcie epitelial, na maioria dos mamferos tal adaptao seria altamente

    desvantajosa, devido a presena de pelagem densa e pesada em diversas espcies no

    grupo.

    As glndulas sudorparas podem ser crinas, quando o duto excretor abre-se

    diretamente no poro epitelial, ou apcrinas, quando o duto excretor abre-se no folculo

    capilar. As glndulas sudorparas crinas so encontradas por todo o corpo em primatas,

    restringindo-se, nos demais mamferos, s solas dos ps, s caudas prenseis e outras

    reas de contato com o ambiente, onde elas melhoram a adeso ou a percepo ttil

    (POUGH, 2008). A secreo produzida por essas glndulas constituda principalmente

    por gua, com pouco contedo orgnico, e, ao menos em humanos, atuam desde o

    nascimento.

    J as glndulas sudorparas apcrinas liberam secrees mais viscosas, com maior

    teor de lipdios e protenas. Em humanos, concentram-se principalmente na regio das

    axilas e zonas genitais. Nos grandes ungulados, estas glndulas so encontradas por

    toda superfcie corporal, e podem ser utilizadas na termorregulao destes animais. As

    glndulas apcrinas produtoras de cermen nas orelhas assemelham-se estruturalmente

    estas ltimas. (POUGH, 2008)

    As glndulas sebceas so encontradas em quase toda superfcie do corpo,

    geralmente associadas aos pelos, mas podem ocorrem tambm sem essa relao, nos

    mamilos, lbios e genitlia (HILDEBRAND, 2006). Elas produzem uma secreo

  • oleosa, o sebo, para lubrificar e impermeabilizar a pele e os pelos dos mamferos.

    Durante esse processo, a clula secretora rompe-se, liberando seu contedo (o sebo).

    Assim, tais glndulas classificam-se como glndulas holcrinas. As glndulas de

    Meibomius so glndulas sebceas modificadas que ocorrem nas plpebras e so

    responsveis por secretar um filme lipdico sobre o globo ocular.

    As glndulas odorferas, por sua vez, so modificaes das glndulas sebceas e

    sudorparas, e algumas so altamente especializadas (ORR, 2000). Tais glndulas

    podem servir para defesa contra predadores, reconhecimento, marcao de territrio ou

    para a atrao sexual. Sua localizao no corpo do animal varia conforme a espcie,

    como na face, em morcegos e antlopes, nas costas, no rato-canguru, sobre os ps em

    alguns artiodctilos, na regio anal em muitos carnvoros, especialmente nos

    musteldeos, dentre outros. Geralmente encontram-se posicionadas em locais no corpo

    que possuem contato fcil com outros objetos, como a face, o queixo e os ps (POUGH,

    2008).

    Dentes

    Apesar de serem encontrados entre os peixes, anfbios e rpteis e, de acordo com

    estudos, os dentes tenham existido em aves ancestrais, eles so altamente mais

    especializados nos mamferos como grupo. Devido ao grande gasto energtico, os

    mamferos precisam de grandes quantidades de alimentos para repor esse gasto. Por

    isso, processar o alimento ainda na boca acelera mais esse processo digestivo atravs da

    mastigao. A lngua importante nesse processo, mas os dentes so fundamentais. Os

    dentes desempenham um papel primordial nas atividades dirias dos mamferos alm da

    mastigao, tambm auxiliam na aquisio do alimento e, muitas vezes, servindo como

    armas de autodefesa. (POUGH, 2008)

    O dente consiste, basicamente, de uma cobertura externa fina, mas extremamente

    dura, o esmalte, que cobre uma camada mais grossa, porm mais mole, chamada

    dentrina. O centro do dente contm uma cavidade, na qual h nervos e vasos

    sanguneos. Porm, o esmalte pode ser, em grande parte, modificado em certas espcies

    como resultado do dobramento, reduo ou at mesmo completa eliminao.

    A maioria dos mamferos difiodonte, isto , possui duas denties, ao contrrio

    de muitos vertebrados inferiores, nos quais a substituio dos dentes pode ser um

    processo quase contnuo por toda a vida. A primeira chamada dentio deccua ou

  • lctea, ou comumente, dentio de leite. Em algumas espcies, os dentes de leite

    existem apenas no estgio embrionrio, sendo reabsorvido antes do nascimento. A

    difiodontia era, provavelmente, necessria para a ocluso precisa nos primeiros

    mamferos, mas tem o problema da dentio adulta ter que durar a vida inteira. Para os

    herbvoros esse fator de durao do dente um problema a parte, pois os vegetais so

    mais abrasivos do que as outras formas de alimento. (POUGH, 2008)

    Deste modo, os mamferos herbvoros tornaram sua dentio mais resistente de

    vrias formas e, o mais comum, atravs da formao de uma coroa alta ou

    "hipsodontia". As coroas dos dentes hipsodontes estendem-se profundamente na

    mandbula, e espcies hipsodontes tm mandbulas profundas. A maioria dos mamferos

    dessa espcie apresenta uma quantidade finita de coroa dentria, e quando esta se

    desgasta por completo, no so mais capazes de comer. Contudo, a maioria deles acaba

    morrendo de causas naturais antes mesmo que isso acontea.

    Mamferos da Era Cenozica se diversificaram em uma variedade de tipos de

    alimentao, refletidos na anatomia distinta de seus crnios e suas denties. Os crnios

    e dentes dos herbvoros so, em geral, mais especializados do que os dos onvoros e dos

    carnvoros, pois o material vegetal fibroso mais difcil de mastigar e tem efeito

    abrasivo sobre os dentes. A vegetao tambm mais difcil de ser digerida do que

    outras dietas, e muitos herbvoros evoluram uma associao simbionte com os

    microorganismos em seus tratos digestrios, os quais fermentam a fibra vegetal e

    auxiliam em sua quebra qumica. (POUGH, 2008)

    Garras, unhas e cascos

    Certos apndices tegumentares esto relacionados locomoo, defesa, ataque e

    apresentao. As garras, unhas e cascos so estruturas fortemente queratinizadas que

    protegem a falange terminal dos dgitos. As partes superior, terminal e laterais formam a

    ungis, ou seja, a poro mais queratinizada da estrutura. Abaixo da ungis encontra-se

    a subungis, poro com menor deposio de queratina que a anterior. Segundo Pough

    (2008), a condio primitiva destes apndices o da garra permanentemente estendida.

    As garras retrteis encontradas, principalmente, na maioria dos felinos atuais, so

    derivadas desta condio inicial, assim como as unhas dos primatas, apesar destas

    ltimas apresentarem uma estrutura mais simples do que as garras e cascos em geral. O

    casco dos ungulados uma modificao da unha, formando uma estrutura que recobre

  • inteiramente a terceira falange, sobre a qual o animal sustenta-se. Tal conformao

    confere aos ungulados uma rea de contato com o solo pequena, o que vantajoso para

    um animal corredor.

    Chifres e cornos

    Os diferentes tipos de chifres e cornos encontrados nos mamferos ungulados

    servem ao reconhecimento, apresentao, s lutas rituais e para a defesa

    (HILDEBRAND, 2006). Podem ocorrer em ambos os sexos, embora, quando isso

    ocorre, so maiores nos machos que nas fmeas. O crescimento de chifres e cornos

    influencia diretamente no metabolismo de minerais, e h na literatura diversos registros

    sobre o hbito de roer ossos, chifres, cornos e marfim nos ungulados, para atingir tais

    requerimentos nutricionais (HUTSON et. al., 2013).

    Os chifres so derivados sseos da derme, e possuem os mais diversos tipos de

    ramificao. Esto confinados famlia Cervidae, e, exceto pelo gnero Rangifer, esto

    presentes apenas nos machos. Os chifres comeam a desenvolverem-se durante a

    primavera, sob uma camada de pele com pelos finos e curtos e altamente vascularizada,

    denominada veludo. No fim do vero ou incio do outono, estao reprodutiva, um

    aumento nos nveis de testosterona faz com que os vasos sanguneos do veludo

    comprimam-se, suprimindo a circulao no local. O veludo ento, morre e desprende-se

    dos chifres com o auxlio do prprio animal, que esfrega-os em troncos de rvores.

    Devido ao crescimento anual dos chifres, os cervdeos necessitam de grandes

    quantidades de minerais, podendo ser necessrios, para animais maiores como os alces,

    cerca de 25 quilos de sais de clcio provenientes de sua dieta herbvora (HICKMAN,

    2012).

    Os ditos cornos verdadeiros ocorrem, basicamente, nos bovdeos, e so

    estruturas ocas com epiderme queratinizada que revestem um ncleo sseo

    vascularizado. O corno no possui ramificaes e, geralmente, uma estrutura

    permanente, sendo encontrado um par destas tanto em machos como em fmeas.

    Segundo Orr (2000), apenas o macho do gnero Tetracerus possui dois pares destas

    estruturas, enquanto as fmeas carecem destas, e, dos 49 gneros reconhecidos de

    bovdeos, em apenas 9 os cornos restringem-se apenas aos machos. Tais estruturas

    crescem apenas na extremidade basal, por meio do acmulo do material queratinizado, e

    as diferenas entre as taxas de crescimento na base determinam se o corno de

  • desenvolver em espiral, como nos caprneos, ou de forma mais retilnea, como na

    maioria dos outros bovdeos (HILDEBRAND, 2006).

    A Antilocapra americana, possui cornos assim como os demais membros de sua

    famlia, no entanto, estes so ramificados e so trocados todos os anos. O ncleo sseo

    permanente, e a bainha externa origina-se a partir da pele que o recobre.

    Os cornos dos rinocerontes, por sua vez, no possuem um ncleo sseo, mas

    sim, so compostos de fibras queratinizadas, produzidas a partir de papilas drmicas, e

    compactadas em uma slida estrutura. Seu crescimento constante e so permanentes.

    Dependendo da espcie, podem ser nicos ou duplos.

    Existe ainda, um outro tipo de estrutura corniforme, presente na girafa e no

    ocapi, denominados ossicones. Estes so estruturas cartilaginosas separadas, que

    ossificam-se e fundem-se ao crnio na maturidade. Essas estruturas so recobertas por

    pele viva com pelos. A girafa possui trs destes ndulos, sendo um mediano e anterior

    aos outros, enquanto o ocapi possui apenas dois (ORR, 2000).

    Consideraes Finais

    O tegumento dos mamferos e seus anexos um sistema extremamente complexo,

    que permite, entre outros fatores, a fcil disponibilizao de alimentos aos filhotes

    atravs da amamentao e a endotermia, o que proporciona a esse grupo um modo nico

    de vida, possibilitando habitar diferentes regies do planeta.

    Alm disso, diversos apndices tegumentares concederam a esses animais

    melhorias quanto defesa e ataque, alm de auxiliarem na locomoo, apresentao,

    reconhecimento e na atrao sexual.

    REFERNCIAS

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    POUGH, F.; JANIS, C.; HEISER, J. A Vida dos Vertebrados. 4 edio. So Paulo:

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