REINO METAZOA

FILOS

Placozoa Rhombozoa Monoblastozoa Porifera Tópicos da Aula

 Termo  Placozoa  Monoblastozoa  Rhombozoa  Orthonectida  Porifera METAZOA

Brusca e Brusca Protistas CHOANOFLAGELLATA são grupo irmão de METAZOA Evidências

 Esponjas têm coanócitos (células c/ colar) que são extremamente similares aos protistas coanoflagelados

Parazoa = Porifera Mesozoa

 4 filos de afinidade incerta, mas certamente basais  Placozoa  Monoblastozoa  Rhombozoa  Orthonectida

 100 espécies Mesozoa

 Grego – mesos = no meio de; zoon =  Séc. 19 - “lixeira” para grupos multicelulares, mas não tipicamente metazoários  Grupo artificial (= não monofilético)  Sem gastrulação  Sem tecidos e órgãos – grau celular de organização Filo Placozoa

 1 única espécie - Trichoplax adhaerens  Descoberta em 1883 num aquário marinho na Áustria  Depois descoberta em mares de várias partes do mundo  2-3mm diâmetro e apenas 25 µm espessura  Parece e se comporta como uma ameba  Sem simetria (= assimétricos) Trichoplax adhaerens  Uma camada de células envolvendo uma matriz gelatinosa com algumas células amebóides (= mesênquima)

 Células dorsais achatadas, monociliadas e com gota de lipídeo

 Células ventrais colunares, monociliadas e sem lipídeos Filo Placozoa

 Move-se por deslizamento ciliar – não polarizado – qualquer direção incluindo duas direções simultaneamente - fragmentação  Fagocitose de detritos orgânicos na camada ventral – o epitélio ventral pode se invaginar  Reprodução assexuada por fissão binária e brotamento (brotos na superfície dorsal)  Reprodução sexuada constatada, mas não compreendida – ovos na camada gelatinosa  Menor quantidade de DNA do Reino Metazoa Filo Placozoa

 Origem provável: larvas pedomórficas de cnidários ou esponjas  O que é pedomorfose?

 Pedomorfose = maturidade sexual é atingida antes, ainda no estágio de larva – o adulto lembra uma forma larval

 A pedomorfose geralmente gera descendentes menores e morfologicamente mais simples que os ancestrais

Filo Placozoa

 Filogenia  Não completamente compreendida  Grupo basal, entre esponjas e cnidários  Filogenia molecular: dentro ou grupo irmão de Filo Monoblastozoa

 descoberta em 1892 em salinas da Argentina  Uma camada de células  Cavidade interna aberta nas duas extremidades (“boca” e “ânus”) – aberturas rodeadas por cerdas  Células densamente ciliadas por dentro e por fora

Filo Monoblastozoa

 Ingestão de detritos orgânicos pela “boca” e o material não digerido pelo “ânus”?  Movimento por deslizamento ciliar  Reprodução assexuada por fissão transversal  Filogenia  Não completamente compreendida  Grupo basal somática Filo Rhombozoa

 Uma camada de células somáticas/nutritivas ciliadas envolve uma única e longa célula interna reprodutiva (= axial axial)  Animal com menor número de células – cerca de 30  Corpo sólido  0,5 a 2,5 mm comprimento Filo Rhombozoa

 Simbiontes obrigatórios no sistema excretor (nefrídios) de cefalópodos (ex. polvos, lulas)  Adultos – 0,5 a 2,5 mm de comprimento  Jovens – móveis - nadam na urina do hospedeiro através de cílios  Adultos fixados no epitélio interno dos nefrídios  Alimentação: nutrientes do hospedeiro adquiridos através de fagocitose e pinocitose pelas células somáticas Filo Rhombozoa

Rep. Assexuada  Citoplasma da célula reprodutiva (= axial) tem várias organelas pequenas (= axoblastos) – dividem-se e geram jovens ciliados que deixam o adulto parental e nadam até se fixarem nos nefrídios, quando se tornam adultos

Filo Rhombozoa

Rep. Sexuada  Aparentemente dependente da densidade no hospedeiro  Axoblastos geram estruturas multicelulares (= gônadas hermafroditas) que consistem em 1 camada externa de ovos e 1 camada interna de espermatozóides – fertilização – larva ciliada – deixa o adulto – sai do hospedeiro pela urina

Filo Rhombozoa

 Origem provável

 Pedomorfose a partir de Platyhelmintes

 Ligados com moluscos cefalópodos que surgiram mais tarde na história  Filogenia  Não completamente compreendida  Grupo basal Filo Orthonectida

 Parasita de invertebrados  Indivíduos assexuados dominam o ciclo de vida - formas amebóides sinciciais (= plasmódios)  Plasmódios = sem divisão entre células  Indivíduo assexuado produz mais massas sinciciais por fragmentação  Certos núcleos dentro do plasmódio se dividem gerando indivíduos sexuados Filo Orthonectida

 Geralmente 1 plasmódio gera só machos ou só fêmeas  Indivíduo sexuado – uma camada externa de células somáticas ciliadas e massa interna de gametas  Formas sexuadas deixam o plasmódio, saem do hospedeiro e nadam no meio ambiente, onde ocorre a fecundação – larva ciliada deixa o corpo da fêmea e entra no novo hospedeiro - plasmódio B – início da formação dos gametas C – gameta feminino D – gameta masculino E – indivíduos sexuais F – larva Filo Orthonectida

 Filogenia  Não completamente compreendida  Grupo basal Filo Porifera

 Esponjas  Sem gastrulação e sem formação de tecidos e órgãos  Nutrição, organização celular, trocas gasosas e respostas a estímulos muito semelhante aos protistas  Parazoa (grego, para = ao lado de + zoon = animal) Filo Porifera

 5.500 espécies descritas  Maioria marinha e bentônica – poucas de água doce  Sésseis  Assimétricas  Muitas coloridas – pigmentos ou simbiontes  Todas as profundidades  De alguns milímetros a mais de 1 m em altura e diâmetro  Substratos duros – camadas  Substratos moles – altas e eretas – evitar o recobrimento pelos sedimentos móveis do ambiente Filo Porifera – estrutura corpórea e sistema de canais

 Filtradores, células flageladas (= coanócitos) promovem a circulação de água por um sistema de canais exclusivo do grupo  O sistema de canais traz água e partículas de alimento através da esponja para perto das células e leva os excretas para fora  Volume de água movido pelo sistema de canais é notável – organismo grande pode filtrar seu próprio volume a cada 5 segundos Filo Porifera – estrutura corpórea e sistema de canais

 Superfície externa – pinacoderme – pinacócitos  Superfície interna – coanoderme – coanócitos  Entre essas duas camadas – mesoilo

 delgado ou espesso  papel na digestão, formação de gametas, secreção de esqueleto, transporte de nutrientes e excretas  Mesogléia acelular na qual estão embebidas fibras colágenas, espículas e células Filo Porifera – estrutura corpórea e sistema de canais

Pinacoderme

 perfurada com numerosos poros (óstios)  Latin – porus = poro; ferre = possuir  Ausência de membrana basal  Pinacócitos - achatados e sobrepostos  Porócitos – cilíndricos, formam os óstios

Filo Porifera – estrutura corpórea e sistema de canais

Coanoderme

 Coanócitos – flageladas  Criam corrente  Sem batimento coordenado  Colar – vilosidades com microfilamentos conectados por fibras mucosas  Fago e pinocitose

Filo Porifera – estrutura corpórea e sistema de canais

Mesoilo

 Colêncitos, lofócitos, espongiócitos – secretam colágeno e espongina  Esclerócitos – secretam as espículas  Miócitos – agrupados ao redor dos poros  Arqueócitos (= amebócitos) – grandes, móveis, totipotentes (mudam forma e função), digestão e transporte de nutrientes

A = asconóide B = siconóide C = leuconóide Filo Porifera – estrutura corpórea e sistema de canais

Condição asconóide  Formas tubulares  Cavidade central (átrio) se abre para o exterior através de um poro único (ósculo)  Óstios formados por porócitos – atravessa da pinacoderme até a coanoderme  Coanoderme simples, não dobrada, coanócitos revestem todo o átrio  Átrio grande  Água move-se: óstio-coanoderme-átrio-ósculo  Pequenas - geralmente 1mm

Filo Porifera – estrutura corpórea e sistema de canais

Condição siconóide

 Coanoderme dobrada, coanócitos restritos à câmaras (= câmaras coanocíticas)  Redução do tamanho do átrio  Atingem maior tamanho – alguns cm  Água move-se: óstio-canal inalante-prosópila- câmara–apópila-átrio-ósculo

Filo Porifera – estrutura corpórea e sistema de canais

Condição leuconóide

 Maioria das espécies  Coanoderme extremamente dobrada, coanócitos restritos à câmaras  Aumento de número e redução do tamanho das câmaras  Maior espessamento do mesoilo  Átrio reduzido a uma série de canais exalantes  Água move-se: óstio-canal inalante-prosópila-câmara– apópila-canais exalantes-ósculo (pode haver mais de 1)

Filo Porifera – estrutura corpórea e sistema de canais

 Água entra com uma velocidade x – desacelera para uma pequena fração de x quando passa na coanoderme e sai pelo ósculo numa velocidade superior a x  Por que a água deve passar lentamente pelos coanócitos e rapidamente pelo ósculo?  Trocas e eliminação de excretas, respectivamente  Podem reduzir a velocidade ou parar o fluxo fechando os poros para evitar entrada de lama Filo Porifera – Sustentação

 Elementos esqueléticos orgânicos (fibras de colágeno) e inorgânicos (cálcio e sílica; espículas)  Esponjas com esqueleto orgânico são usadas até hoje como esponjas de banho ( Spongia e Hippospongia )  Espículas são produzidas por esclerócitos  Valor taxonômico  Megascleras (grandes - estruturais) e microscleras (pequenas – de reforço)

Filo Porifera – Nutrição, Excreção e Trocas gasosas

 Digestão INTRACELULAR  Sistema de canais forma uma malha – bactérias, protistas, algas unicelulares e detritos  Itens maiores – arqueócitos  Itens menores – coanócitos, depois arqueócitos  Material não digerido é expelido ~ 24 horas depois em pelotas fecais revestidas com fina camada de muco liberadas pelo ósculo

Filo Porifera – Nutrição, Excreção e Trocas gasosas

 Esponjas carnívoras – espículas em forma de gancho se projetam de estruturas parecidas com tentáculos capturam pequenas presas – envolvidas por células móveis  Excreção e trocas gasosas por difusão  Sem neurônios

Filo Porifera – Reprodução

 Assexuada e sexuada  Rep. Assexuada: brotamento, gemulação  Gêmulas – estruturas de resistência à seca e ao frio – mais comuns em spp. de água doce  Grossa capa de colágeno com microscleras de sílica  Suportam exposição de até -70 graus por até 1 hora!  Arqueócitos se agregam no mesoilo e sofrem mitose – células nutritivas se aproximam e são fagocitadas pelos arqueócitos – revestimento de espongina e espículas  Uma vez formada, inicia a hibernação da gêmula – esponja parental morre  Condições ambientais melhoram – arqueócitos saem da gêmula pela micrópila

Filo Porifera – Reprodução

Rep. sexuada  Sem gônadas definidas ou localizadas – gametas no mesoilo  Maioria hermafroditas - gametas liberados em tempos diferentes para o ambiente - fertilização cruzada  Coanócitos produzem espermatozóides; arqueócitos ou coanócitos os óvulos  Oviparidade - fertilização externa na água – larva plantônica – espécies de águas rasas  Viviparidade – espermatozóide entra na esponja e vai ao mesoilo para fecundar o óvulo (em algumas spp. são fagocitados por coanócitos) - larvas são liberadas em estágio avançado de desenvolvimento, assentam, metamorfose – geralmente em espécies de águas mais profundas

Filo Porifera - Classificação

REINO Animalia FILO Porifera CLASSE Hexactinellida CLASSE Calcarea CLASSE Desmospongiae Filo Porifera - Classificação

Classe Hexactinellida - esponjas de vidro  Espículas de sílica com 6 raios, grandes e pequenas  Marinhas de águas profundas  Muitas com tufos de espículas (“raízes”) que a ancoram no substrato mole  Forma siconóide  Pinacoderme externa ausente ou substituída por membrana dérmica não celular, camada de coanócitos pode ser sincicial

Filo Porifera - Classificação

Classe Calcarea - esponjas calcáreas

 Espículas de calcita, com 1, 3 ou 4 raios e todas do mesmo tamanho

 Todas marinhas, mais abundantes em águas rasas (acima de 200m)

 Formas asconóide, siconóide e leuconóide Filo Porifera - Classificação

Classe Desmospongiae - desmosponjas – 90% das espécies

 Espículas de sílica - nunca com 6 raios, grandes e pequenas – podem estar ausentes em algumas espécies (ex. esponja de banho)

 Água doce, salobra e marinha, em todas as profundidades

 Forma leuconóide Filo Porifera – Ecologia

 Capacidade de acumular metais pesados – defesa?  Pouca predação – espículas e toxinas – peixes, tartarugas e moluscos opistobrânquios  Alelopatia – substâncias inibem o crescimento de competidores por espaço  Substâncias antimicrobianas, antiinflamatórias, antitumorais Filo Porifera – Ecologia

Crescimento  Algumas espécies anuais (clima frio) – crescem de gêmulas – tornam-se adultas em 1 ano  Outras perenes – taxa de crescimento muito baixa (longevidade de 20 a 100 anos)  Forma do corpo muda dependendo das condições ambientais (ex. velocidade da água) – plasticidade de formas numa mesma espécie Filo Porifera – Ecologia

Simbiose  Serve de abrigo para invertebrados e peixes  Algumas espécies também aproveitam as correntes do sistema de canais – camarões ficam presos – presente de casamento no Japão – “prisioneiros do amor”  Caramujos, mariscos, caranguejos – esponjas conferem proteção (camuflagem) – se alimenta de resíduos alimentares também  Mutualismo com bactérias, protistas e algas  Esponjas perfurantes - bioerosão

Filo Porifera – Filogenia

 Grupo muito antigo  Importantes construtoras de recife nos mares do Cambriano  Grupo irmão dos demais Metazoa ()

Bibliografia desta aula

 Brusca & Brusca – caps. 6 e 7  Hickman et al. – cap. 12  Ruppert et al. – caps. 4 e 5 Para a próxima aula

Cnidaria e

 Brusca & Brusca – caps. 8 e 9  Hickman et al. – cap. 13  Ruppert et al. – caps. 7 e 8