ESCOLA SECUNDRIA JOS SARAMAGO

RelatrioFertilizao in vitro no Ourio do MarRealizado por: Catarina Neves Disciplina: Biologia Professor: Martinho Rangel 14-10-2011

NDICE1. Introduo __________________________________________________21.1. Ourio do Mar ________________________________________________21.1.1. Reproduo no Ourio do Mar ___________________________________20

1.2. Fertilizao in vitro ____________________________________________3 1.3. Objectivos ___________________________________________________4

2. Material e Mtodos___________________________________________42.1. Material _____________________________________________________4 2.2. Mtodos ____________________________________________________4

3. Resultados __________________________________________________5 4. Discusso ___________________________________________________6 5. Referncias Bibliogrficas ______________________________________85.1. Webgrafia ___________________________________________________8 5.2. Bibliografia___________________________________________________8

1. Introduo1.1. Ourio do MarPertencente ao reino Animalia, filo Echinodermata e classe Echinoidea, o Ourio do Mar, Paracentrotus lividus, trata-se de um animal equinoderme, com simetria pentarradiada, cujo1

esqueleto varia de 7 a 15 cm de dimetro e formado por placas de calcrio e coberto de espinhos fortes, finos e aguados. Entre os espinhos existem pequenos prolongamentos denominados pedicelrias, que possuem glndulas produtoras de veneno e extremidades com pequenas pinas que recolhem certos animais que se depositam sobre o seu corpo. O orifcio anal est localizado na parte de cima do animal e a boca, constituda por cinco lminas que se assemelham a dentes virados para dentro, denominada-se por lanterna de Aristteles e localiza-se na parte inferior. Para alm destas estruturas, o Ourio do Mar possui pequenos ps ambulacrrios com ventosas que funcionam atravs de presso hidrulica e que facilitam a locomoo, a captura de alimentos e a fixao ao fundo do mar. O sistema circulatrio bastante rudimentar, sem vasos definidos, conduzindo um sangue incolor e aquoso. Apesar da ausncia de crebro, o sistema nervoso perfeitamente capaz de coordenar as vrias funes corporais bsicas, sendo constitudo por um anel central com extenses radiais de centenas de clulas nervosas. Por outro lado, o sistema digestivo relativamente simples, sendo composto apenas por um tubo enrolado que se estende da boca ao nus. Tratando-se de organismos bentnicos, estes animais vivem associados ao substrato do seu ambiente, podendo ser encontrados em praias rochosas ou sobre a areia do fundo do mar a mais de 600 metros de profundidade e alimentam-se de plantas marinhas, matria animal morta e pequenos organismos.

1.1.1. Reproduo nos Ourios do MarNos Ourios do Mar, as gnadas possuem uma estrutura relativamente simples, encontrando-se geralmente distribudas de forma radial na cavidade corporal e o sexo s pode ser determinado aps a libertao dos gmetas (ou por observao directa das gnadas). Os ocitos II e os espermatozides so eliminados atravs dos gonporos, ocorrendo por isso fecundao externa. Se o lquido expulso pelo nus apresentar uma cor esbranquiada, o organismo do sexo masculino, e se, pelo contrrio, apresentar uma cor alaranjada, do sexo feminino. Muitos equinodermes podem reproduzir-se asssexuadamente, por bipartio; contudo, normalmente a reproduo sexuada, envolvendo os indivduos de ambos os sexos. Os gmetas so assim libertados sincronicamente em meio aqutico de modo a aumentar a probabilidade da ocorrncia de fecundao, e o zigoto desenvolve-se dando origem a uma larva, denominada pluteus, cuja simetria bilateral e passa a radial nos organismo adultos, tratando-se por isso de um desenvolvimento indirecto.

2

1.2. Fertilizao in vitroA fertilizao in vitro, FIV, uma tcnica de reproduo assitida que consiste na unio dos gmetas masculino e feminino, em ambiente laboratorial, que procura reproduzir as condies mais prximas da realidade do ser vivo em causa. H mais de um sculo, foi observada pela primeira vez a fecundao de um vulo de estrela do mar com a posterior formao da primeira clula do futuro embrio. Os invertebrados marinhos revelaram-se ento o objecto das primeiras pesquisas sobre a FIV, uma vez que, ao contrrio dos mamferos, a fecundao ocorria externamente ao sistema reprodutor feminino. Assim, cientistas interessados no estudo de aspectos relacionados com a reproduo e o desenvolvimento de organismos superiores (vertebrados) iniciaram os primeiros ensaios com a finalidade de estabelecer metodologias que permitissem a manipulao de embries. Os primeiros trabalhos experimentais em embriologia de mamferos foram ento realizados com coelhos, devido ao tamanho relativamente grande do ocito II, o que facilitava a sua manipulao. Porm, as dificuldades relativas compreenso das necessidades nutricionais e as caractersticas fsico-qumicas dos meios utilizados consistiam um entrave ao desenvolvimento destas tcnicas. Deste modo, somente no incio do sculo XX, juntamente com o desenvolvimento das caractersticas qumicas que permitiam a produo de meios de melhor qualidade, que a embriologia apresentou progressos significativos no que dizia respeito recolha e cultivo dos embries. Na dcada de 50, surgirio novas condies de cultura que permitiram ento a expanso das tcnicas de produo de embries in vitro. Hoje em dia, devido aos avanos da Cincia e da Tecnologia, esta tcnica revela-se algo relativamente simples, onde, mediante a recolha de ocitos II e espermatozides, se conseguem obter zigotos e posteriores embries fora do organismo materno. Nos Ourios do Mar, organismos do mesmo filo dos animais alvo dos primeiros estudos sobre a fertilizao in vitro, as estrelas do mar, a chamada estimulao hormonal que induz a libertao e posterior recolha dos gmetas feita atravs da injeco de KCl 0,5M na cavidade celomtica.

1.3. ObjectivosAo realizar esta actividade experimental, pretendemos conhecer a morfologia externa da espcie Paracentrotus lividus e estabelecer as relaes existentes entre as estruturas observadas e o seu papel na vida do Ourio do Mar, principalmente no que diz respeito reproduo. Alm disso, ao longo da actividade prtica poderemos tambm desenvolver as3

nossas competncias no que diz respeito manipulao do microscpio ptico e visualizao e reconhecimento dos gmetas, ovo e, se possvel, das diferentes fases do desenvolvimento embrionrio. Para isso, cada um dos grupos ter um ourio trazido pelo professor, o qual ir analisar e registar os dados observados.

2. Material e Mtodos2.1. Material- Microscpio ptico; - Microscpio estereoscpico (lupa); - Placas de petri; - Gobel; - Provetas de 100 ml; - Seringa com agulha hipodrmica de 5 ml; - Lminas escavadas; - Lamelas; - Pipetas de Pasteur; - Soluo de KCl 0,5M; - gua destilada; - gua do mar.

2.2. Mtodos1. Retirou-se o ourio da tina; 2. Colocou-se o ourio dentro de uma placa de petri com gua do mar; 3. Observou-se o ourio no microscpio esteroscpico; 4. Fizeram-se os esquemas e legendou-se o que foi observado na folha de papel; 5. Preparou-se a soluo de KCl: 3,73g de KCl, 100 ml de gua destilada; 6. Injectou-se 0,5ml de KCl na cavidade celmica atravs da seringa hipodrmica; 7. Agitou-se o ourio cuidadosamente; 8. Recolheu-se o esperma atravs de uma pipeta de Pasteur; 9. Colocou-se o esperma recolhido numa lmina escavada com um pouco de gua salgada; 10. Observou-se a preparao no microscpio ptico; 11. Fizeram-se os esquemas e legendou-se o que foi observado na folha de papel; 12. Numa outra preparao recolheu-se e juntou-se o esperma libertado pelo ourio do nosso grupo com os vulos libertados por uma fmea de outro grupo; 13. Observou-se a preparao no microscpio ptico; 14. Fizeram-se os esquemas e legendou-se o que foi observado na folha de papel.

3. Resultadosespinho p ambulacrrio

4

lanterna de Aristteles boca

Fig. 1 Lanterna de Aristteles (microscpio estereoscpico)

p ambulacrrio gonporo nus esperma (lquido esbranquiado)

Fig. 2 nus (microscpio estereoscpico)

espermatozide

Fig. 3 Esperma 40X

5

espermatozides vulo

Fig. 4 Fertilizao 40X

zigoto membrana de fertilizao ncleo espermatozides Fig. 5 Membrana de Fertilizao 100X

4. DiscussoA observao realizada e os resultados obtidos atravs desta actividade experimental permitiram aferir acerca das funes dos vrios constituintes anatmicos do Ourio do Mar e corroborar o tipo de fecundao deste organismo. Durante a anlise do ourio, podmos denotar a sua perturbao medida que o seguravamos para poder observar toda a superfcie corporal, uma vez que este agitava os seus espinhos continuamente e assim que o colocavamos sobre a placa de petri tentava mover-se, mexendo os ps ambulacrrios. Este fenmeno revelar-se-ia ainda mais intenso aquando da injeco de KCl na cavidade celomtica: neste caso, o ourio curvou os seus espinhos sobre a lanterna de Aristteles (fig. 1) e agitou-os mais rapidamente de modo a locomover-se. Tais observaes permitiram constatar o facto de Paracentrotus lividus possuir sistema nervoso e de os seus espinhos servirem como defesa.6

A agitao dos ourios aps a injeco fez-se com o intuito de o lquido se espalhar na cavidade perivisceral, facilitando a libertao dos gmetas atravs dos gonporos (fig. 2). Assim, sendo previvsvel uma espera de cerca de 10 minutos at secreo, o facto de os gmetas terem sido ejectados apenas dois minutos aps a injeco revela que este se tratava j de um ser maduro. O lquido libertado apresentava uma cor esbranquiada (fig. 2), revelando que o animal era do sexo masculino, facto que se confirmaria pela da observao do esperma (fig. 3) no microscpio ptico (visualizao de espermatozides). As grandes quantidades de esperma observadas revelam tambm a necessidade destes seres em aumentar as probabilidades de fecundao, uma vez que, tratando-se de fecundao externa, em ambiente marinho a ondulao leva disperso dos gmetas e, apesar da libertao pelos seres de ambos os sexos ser sincronizada, a taxa de sucesso da reproduo pode ser influenciada. Na recolha de esperma para a lmina que iria acolher a mistura dos gmetas feminino e masculino, teve-se o cuidado de retirar uma reduzida quantidade atravs da pipeta de Pasteur e acrescentar um pouco de gua salgada de modo a que este no se encontrasse muito concentrado, evitando por isso a polispermia, isto , a fecundao dos vulos por mais do que um espermatozide cada. Alm disso, a gua salgada, semelhana do que acontece nas condies naturais, activaria os espermatozides. No decorrer da mistura dos gmetas, observou-se, microscopicamente, o fenmeno de fecundao (fig. 4) e a formao da membrana de fertilizao (fig. 5) que impederia, de igual modo, a polispermia. Apesar do sucesso da actividade e do facto do ourio analisado no ter morrido mesmo estando fora do seu habital natural, durante o intervalo, maior parte dos espermatozides recolhidos morreram. Este facto ter-se- devido ao facto dos gmetas terem estado expostos ao ar durante demasiado tempo. Alm disso, no foi possvel observar novas fases do desenvolvimento embrionrio para alm do zigoto. Tal fenmeno fora possvel na aula dos colegas do turno seguinte, uma vez que, recorrendo a preparaes realizadas na nossa aula, observou-se a diviso do zigoto j em duas e quatro clulas: podemos assim concluir que ser necessria uma a duas horas para que se d a primeira diviso celular aps a fecundao nos Ourios do Mar.

7

5. Referncias Bibliogrficas5.1. Webgrafia http://oficinaexperimental.wikispaces.com/file/view/Equinodermes.pdf, visitado a 31 de Outubro de 2011; http://volvox.cienciaviva.pt/Protocols/PDFs/ourico.pdf, visitado a 31 de Outubro de 2011; http://especiesmarinhas.blogspot.com/2008/08/ourios-do-mar.html, visitado a 1 de Novembro de 2011; http://pt.wikipedia.org/wiki/Bent%C3%B3nico, visitado a 1 de Novembro de 2011; http://3.bp.blogspot.com/_A9g4FTOuQ7o/SKjFlYtLHuI/yI3I0ROgoN8/s1600h/untitled.bmp, visitado a 1 de Novembro de 2011; http://www.biologico.sp.gov.br/artigos_ok.php?id_artigo=24, visitado a 1 de Novembro de 2011.

5.2. Bibliografia RIBEIRO, Elsa; SILVA, Joo Carlos; OLIVEIRA, scar; BioDesafios 12; 1 edio; Editores ASA; 2011, consultado a 1 de Novembro de 2011.

8

ANEXOS

9