Unidade 3: Biodiversidade III

Subtema 2: Biologia e Sistemática de Vertebrados

3. Cordados (Filo Chordata)

Possuem notocorda formada por um bastão elástico dorsal, que dá suporte estrutural, tubo nervoso dorsal oco e fendas branquiais na faringe. São três os subfilos considerados para os Chordata:

a) Tunicados (Subfilo Urochordata): marinhos comedores de material em suspensão, podem ser solitários ou coloniais, tipicamente bentônicos e sésseis. Corpo formado por túnica espessa, sem vértebras. Notocorda restrita à cauda, tubo nervoso dorsal e cauda pós-anal somente no estágio larval. Tubo digestivo em forma de U e faringe com fendas branquiais. Possuem um sifão inalante e outro exalante, com a água passando internamente pelas fendas branquiais e partículas de alimento ficando aderidas a um muco.

Sugestão de aula prática: Observar externamente a textura e formato da túnica e aberturas dos sifões inalante e exalante, e, internamente, a cesta branquial e o tubo digestivo.

b) Anfioxos (Subfilo Cephalochordata): pequenos, em formato de peixe, viventes em água salobra ou marinha. São bentônicos de vida livre, com máximo de 8cm de comprimento. Adultos com notocorda, fendas branquiais, tubo nervoso dorsal e cauda pós-anal, e sem coluna vertebral. A água que entra por ação ciliar traz partículas alimentares que ficarão aderidas a um muco, presente nas fendas faríngeas, e depois será liberada pelo atrióporo.

Sugestão de aula prática: Observar rostro, cirros, orla membranosa caudal e região da faringe.

c) Vertebrados (Subfilo Vertebrata): maioria com crânio, maxilas e coluna vertebral.

Para o entendimento da classificação dos vertebrados apresentada neste texto, que não segue a classificação extremamente tradicional - peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos – é importante saber os avanços do conhecimento quanto às relações filogenéticas de todos os grupos envolvidos.

Atualmente todas as espécies consideradas tradicionalmente como Vertebrata podem ser incluídas em apenas três grupos, os Myxiniformes, os Petromyzontiformes e os Gnathostomata. Os Myxiniformes compreendem os peixes-bruxa ou feiticeiras, e, atualmente, é considerado que estes não possuem quaisquer indícios de vértebras em seu corpo. Já os Petromyzontiformes são popularmente conhecidos como lampreias e possuem estruturas cartilaginosas alinhadas em duas séries laterais ao tubo nervoso, chamadas de neurapófises, e estas estruturas são consideradas estruturas vertebrais, ainda que reduzidas. Gnathostomata são os que possuem maxilas e nadadeiras pares (que são transformadas em patas nos Tetrapoda).

Baseando-se nestas informações, é mais correto denominar o agrupamento composto por Myxiniformes, Petromyzontiformes e Gnathostomata por Craniata, já que todos possuem estruturas que podem ser caracterizadas como crânios. Já os Vertebrata são compostos atualmente somente por Petromyzontiformes e Gnathostomata, pois os peixes-bruxa não possuem vértebras, mas somente estruturas cartilaginosas associadas à região cefálica e aos arcos branquiais.

Craniados (Craniata)

Os craniados compartilham, além do crânio, uma crista neural e filamentos branquiais nos arcos faríngeos. São divididos em três grupos:

a) Peixes-bruxa ou Feiticeiras (Myxiniformes): exclusivamente marinhos, de águas frias, com comprimento de até 1 m. São bentônicos, de corpo liso e macio repleto de muco, sem escamas. Não possuem olhos, com boca circular, simples e rodeada por barbilhões, sem maxila. Sem indícios de vértebras, com região cefálica e arcos branquiais com estruturas cartilaginosas.

Sugestões de aula prática: Muitas espécies ocorrem no Brasil, mas existe a dificuldade de coleta por viverem em altas profundidades. É possível visualizar externamente as aberturas branquiais, barbilhões cefálicos, narina única e os poros das glândulas produtoras de muco.

b) Lampreias (Petromyzontiformes): comuns no Hemisfério Norte, com hábito predador e parasita, agarrando e deslocando pedras com o disco oral para construção de ninhos. Corpo sem escamas, sem nadadeiras pares e sem maxila. São hematófagas, ou seja, se alimentam de sangue.

Sugestões de aula prática: Pode-se observar a cavidade oral com dentes de queratina, nadadeira caudal pouco desenvolvida, abertura nasal no topo da cabeça, fendas branquiais, uma cloaca na porção posterior ventral e uma ou duas nadadeiras dorsais longas.

*Os Myxiniformes e Petromyzontiformes não possuem maxilas e são denominados por esta razão como Agnatha ou Cyclostomata.

c) Gnatostomados (Gnathostomata): vertebrados com maxilas e nadadeiras pares, além de um terceiro canal semicircular no ouvido interno.

Excluindo-se alguns representantes fósseis, os gnatostomados dividem-se em Chondrichthyes e Osteichthyes.

Chondrichthyes

Maior parte é marinha, de águas rasas até grandes profundidades. Animais com esqueletos sem ossos, compostos por uma cartilagem prismática calcificada. Possuem placas para revestimento do corpo, semelhantes a dentes, chamadas escamas placóides. Possuem uma modificação nos raios das nadadeiras pélvicas dos machos denominada clásper, permitindo a fecundação interna. Musculatura da parede do corpo organizada em conjuntos de fibras denominadas miômeros. Possuem baixa fecundidade e maturação sexual tardia se comparados aos peixes teleósteos. Estão divididos em:

a) Tubarões e Raias (Elasmobranchii): predadores ou filtradores de plâncton, podendo ser ovíparos ou vivíparos. Hábitos sedentários bentônicos ou grandes nadadores. Tubarões com corpo fusiforme ou anteriormente achatado e raias com achatamento dorsoventral. Podem capturar a presa por meio de investidas, mordidas, sucção e filtração do alimento. Os tubarões conseguem se alimentar de grandes presas devido à mobilidade das mandíbulas e à dentição cortante, pois os dentes possuem margens serrilhadas e afiadas. Número variável de nadadeiras, além de diversos formatos.

Sugestões de aula prática: Podem ser analisados o formato da cabeça, do tronco e cauda, espinhos nas nadadeiras, posição dos espiráculos, das aberturas branquiais e clásperes.

b) Quimeras (Holocephali): predominantemente de águas profundas, somente com parte do corpo coberto por escamas placóides. Cabeça volumosa, com tronco e cauda afiladas. Nadadeiras peitorais bem desenvolvidas, com base robusta, e nadadeira dorsal precedida por espinho.

Sugestões de aula prática: É possível observar os olhos (que são adaptados a profundidades), espinhos dorsais, placas dentárias e as nadadeiras.

Osteichthyes

O termo Osteichthyes sofreu grande mudança de significado nos últimos anos. Originalmente se referia aos “peixes ósseos” em contraposição aos “peixes cartilaginosos”, mas atualmente todos os outros gnatostomados (excluindo os citados anteriormente) estão agrupados em Osteichthyes. Possuem como características os raios das nadadeiras formados por lepidotríquias, evaginação do trato digestório preenchida por gás e presença de opérculo.

O uso do nome “peixes” também é discutível e anteriormente agrupava somente os peixes-bruxa, lampreias, tubarões, raias e “peixes ósseos”, excluindo os vertebrados terrestres. Para definir os “peixes”, as características mais utilizadas eram vida aquática, corpo fusiforme, ondulação lateral da coluna vertebral durante a natação, respiração por meio de brânquias nos arcos faríngeos, presença de nadadeiras e escamas, além da ectotermia. Nos dias atuais todas estas características são consideradas simplesiomórficas e podem ser encontradas em outros grupos que não os “peixes” anteriormente envolvidos e, por esta razão, este nome não é mais utilizado em termos evolutivos. Considerando isto, atualmente o táxon Osteichthyes inclui os Tetrapoda, ou seja, os humanos também estão entre os “peixes ósseos”.

Analisando apenas os representantes viventes, os Osteichthyes dividem-se em dois grupos:

a) Actinopterygii: peixes de nadadeiras pares com base muscular pouco desenvolvida, formadas por raios, e nadadeira dorsal única. Presença de placas pélvicas e escamas com processo em formato de cavilha. Desenvolvimento de encéfalo, musculatura mandibular e musculatura dos arcos branquiais. Presença de bexiga natatória para equilíbrio hidrostático. Envolve as subclasses Cladistia, Chondrostei e Neopterygii. Em Cladistia está um pequeno grupo de peixes alongados do continente africano. Chondrostei compreende os esturjões e os peixes-espátula. Em Neopterygii estão as infraclasses Holostei (espécies sem interesse comercial) e Teleostei (aruanãs, moreias, enguias, sardinhas, salmões, etc.)

b) Sarcopterygii: nadadeiras com aspecto lobado ou carnoso devido a base muscular desenvolvida nas nadadeiras pares. Está dividida em duas subclasses: Coelacanthiformes, dos celacantos, e Dipnotetrapodomorpha, onde encontram-se os peixes pulmonados como a piramboia. Nesta última subclasse está incluída a infraclasse Tetrapoda.

Sugestões de aula prática (para Actinopterygii e Sarcopterygii): Observar cabeça, tronco, cauda, posição da boca, dentes, narinas, olhos, abertura branquial, poros da linha lateral, escamas e as aberturas anal e urogenital.

Os Tetrapoda evoluíram dos Sarcopterygii e compreendem os únicos cordados atuais adaptados à vida fora d’água, estando divididos em dois grupos principais, os Lissamphibia, composto pelos anfíbios, e os Amniota, que engloba os “répteis”, aves e mamíferos. O parentesco entre Tetrapoda e Sarcopterygii sustenta-se pela estrutura do crânio e das vértebras, semelhança entre estrutura das nadadeiras e membros dos tetrápodes, além de pulmões.

Sapos, Rãs, Pererecas, Cecílias e Salamandras (Lissamphibia)

Os anfíbios dependem da água em pelo menos uma parte de sua vida, sendo a maioria com fase larval aquática. São ectotérmicos e respiram por pulmões, brânquias ou pele. Possuem quatro dígitos nas mãos e a pele é permeável à troca gasosa e de água, com glândulas mucosas e granulares. São divididos em três ordens:

a) Cecílias ou Cobras-cegas (Ordem Gymnophiona ou Apoda): vivem no subsolo, corpos serpentiformes sem membros locomotores, tentáculos sensoriais na cabeça e olhos reduzidos.

b) Sapos, Rãs e Pererecas (Ordem Anura): tronco curto, sem cauda e quatro membros locomotores quando adultos. Membros posteriores geralmente adaptados para saltos. Maioria com capacidade de emitir sons principalmente para a reprodução. Apresentam cuidado parental, desde ovos até jovens.

c) Salamandras (Ordem Urodela ou Caudata): anfíbios com corpo longilíneo e cabeça pequena, com membros locomotores de tamanhos parecidos. Exibem cauda de mesmo tamanho que o tronco ou maior. Não apresentam órgão copulador e macho produz espermatóforo.

Sugestões de aula prática (Gymnophiona, Anura e Urodela): Observar forma do corpo, cauda, formato dos membros, olhos e tentáculos sensoriais na cabeça.

Répteis

Os representantes atuais compreendem os Testudines, Archosauria (Crocodylia e Aves) e Lepidosauria (Sphenodontia e Squamata). As aves são descendentes de dinossauros carnívoros e, atualmente, seus parentes mais próximos são os crocodilianos. Antigamente se denominava como ave um indivíduo com penas, bico córneo, asas, como membros anteriores e ossos pneumáticos. Com a descoberta de alguns fósseis, o termo ave começou a ser questionado, pois algumas características observadas também indicavam parentesco com répteis, como cauda alongada, dedos com garras e bico com dentes e, por esta razão, são consideradas atualmente dentro deste grupo.
Para facilitar a compreensão, neste trecho do texto serão apresentadas informações sobre os répteis em seu sentido herpetológico, o que exclui as aves. Desta forma, os répteis estão compreendidos em:

a) Quelônios (Testudines): com carapaça e plastrão formado por placas ósseas fusionadas. Casco com cinturas peitoral e pélvica interiorizadas, formado pela fusão das costelas e das vértebras. Plastrão formado por clavículas e costelas abdominais. Os cágados são de água doce e possuem patas palmadas e dedos com garras. Os jabutis são terrestres e apresentam patas semelhantes às de elefantes. As tartarugas marinhas possuem nadadeiras como apêndices locomotores.

b) Crocodilianos (Crocodylia): predadores de emboscada, de hábitos semiaquáticos, comuns em regiões com rios ou alta pluviosidade. Podem construir edificações em períodos desfavoráveis e chegam a medir até 8,0 metros. Crânios alongados, comprimidos dorsoventralmente, desprovidos de lábio, com pescoço curto e cauda longa. São consideradas atualmente as famílias Crocodylidae, Alligatoridae e Gavialidae.

c) Tuataras (Sphenodontia): aspecto de lagarto, com 80 cm, apenas duas espécies viventes, na Nova Zelândia.

d) Lagartos e serpentes (Squamata): possuem hemipênis, fenda clocal transversa, extensa cinese craniana e fusão de ossos pré-maxilares. Maioria dos lagartos é insetívora, e as Amphisbaenia têm hábito fossorial e são escavadoras. As serpentes possuem corpo alongado, língua bífida e ausência de pálpebras, além de grande interesse médico pela condição de peçonha de algumas espécies.

Sugestões de aula prática: Analisar as diferentes texturas da superfície do corpo, formas da boca e disposição de dentes, formato de patas e estruturas reprodutivas.

Aves

São animais homeotérmicos, bípedes, com bico córneo e possuem penas revestindo todo o corpo e possuem capacidade de voar. Redução do peso dos ossos, sem prejuízo da estabilidade e resistência. Diversas espécies com migração, que pode ser para reprodução ou atingir novas áreas. Considera-se atualmente duas superordens em aves:

a) Paleognathae: principalmente aves de grande porte, viventes em habitats abertos ou semiabertos, maioria sem penas na cabeça e com dificuldade de voo. Entre as cinco ordens consideradas estão o avestruz (Struthioniformes), ema (Rheiformes), casuar (Casuariiformes), quivi (Apterygiformes) e inhambu (Tinamiformes).

b) Neognathae: grande diversidade de formas, cores e padrões comportamentais, com grande capacidade de voo. São consideradas 39 ordens dentro desta superordem. Exemplos: galinha d’angola (Galliformes), pato (Anseriformes), pombo (Columbiformes), beija-flor (Apodiformes), biguá (Suliformes), garça (Pelecaniformes) e gavião (Accipitrifromes).

Sugestões de aula prática: Análise dos tipos de penas, formas de bico, asas e patas. É possível também trabalhar a observação de aves no entorno da escola, com uso ou não de binóculos, para reconhecimento dos comportamentos de voar e se alimentar, principalmente.

Mamíferos (Mammalia)

Os mamíferos apresentam diversas características exclusivas como a existência de glândulas mamárias e pelos. Pode-se destacar também um cérebro grande, dentes molares e fecundação interna. O custo de se manter endotérmico, do ponto de vista evolutivo, causou uma baixa diversidade de espécies se comparada a outros grupos. Apresentam diversas estratégias de vida, como capacidade de correr, saltar, voar, escalar, nadar e cavar. Variedade de estratégias reprodutivas, principalmente quanto ao cuidado parental, aumentando a chance de vida dos filhotes. Hábitos alimentares diversos, como insetívoros, frugívoros, granívoros, carnívoros, piscívoros e nectarívoros.

Atualmente dividem-se em 22 ordens e alguns exemplos são os macacos (Primates), morcegos (Chiroptera), gato (Carnivora), baleia (Cetacea), coelho (Lagomorpha) e rato (Rodentia).

Sugestões de aula prática: Analisar, de maneira comparativa entre os diversos representantes, o formato de cabeça, boca, dentes, pelos, membros e cauda.