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Os celómatos são animais que têm cavidades internas do corpo, ou celómatos. Os humanos são celómatos, uma vez que temos uma cavidade abdominal contendo órgãos digestivos, alguns dos órgãos excretores e reprodutivos, e uma cavidade torácica que contém o coração e pulmões, os celómatos formam também uma variedade de esqueletos internos e externos. Esqueletos e coelatos externos apareceram durante a época Cambriana – Ordoviciana.

Estes esqueletos oferecem várias vantagens aos seus produtores:

1. Secreção de uma concha mineral que permitiu ao animal utilizar a concha como um repositório mineral.

2. Protecção contra a secagem na zona intertidal durante as marés baixas.

3. Protecção contra os predadores.

4. sítios para fixação de fixações musculares, oferecendo novos padrões de locomoção e aumento de força.

Protostomas (moluscos, anelídeos e artrópodes) – desenvolver-se de modo a que a primeira abertura no embrião seja a boca (protostoma = primeira boca). Os protótomos são bilateralmente simétricos, têm três camadas germinativas, o nível de organização do órgão, o plano do corpo do tubo dentro de um tubo, e um verdadeiro coelom.

O celoma, uma cavidade corporal entre o tracto digestivo e a parede do corpo completamente revestida por mesoderme permite que o sistema digestivo e a parede do corpo se movam independentemente. Devido a isto, os órgãos internos podem ser mais complexos. O fluido celómico auxilia a respiração e a circulação através da difusão de nutrientes, e a excreção através da acumulação de resíduos.

Este fluido funciona no lugar de vários sistemas de órgãos nos animais superiores. O coeloma pode servir como área de armazenamento de ovos e esperma, facilitando o desenvolvimento destes gametas dentro do corpo do animal. O fluido celómico protege os órgãos internos e também serve como um esqueleto hidrostático. Os protostomos desenvolvem o seu embrião por clivagem em espiral.

Deuterostomos (como exemplificado pelos equinodermos e cordas) desenvolvem primeiro o ânus, depois a boca na outra extremidade do embrião.

Deuterostomos são animais celómatos com estas características embriológicas:

i. Clivagem radial na divisão de células embrionárias – as células filhas situam-se em cima das células anteriores.

ii. O destino das células é indeterminado; se as células embrionárias forem separadas, cada uma delas desenvolve-se num organismo completo.

iii. O blastopore está associado ao ânus, e a segunda abertura embrionária está associada à boca.

Phylum Echinodermata:

Existem 6000 espécies de equinodermas; todas as espécies existentes são marinhas. O filo Echinodermata inclui os ouriços-do-mar, estrelas do mar, pepinos do mar e estrelas-do-mar. A maioria dos adultos tem simetria radial, enquanto que as suas larvas são bilateralmente simétricas.

Equinodermas têm um endosqueleto constituído por placas calcárias com espinhos. A simetria radial parece ser uma vantagem para os equinodermos, na sua maioria de fundo, que podem assim alimentar-se em todas as direcções. Os equinodermos adultos não têm cérebro. Os membros do filo têm um sistema vascular de água que alimenta a sua multidão de pés tubulares.

Existem várias classes de equinodermos taxonómicos de familiaridade variável para o público em geral.

É o que são:

i. Classe Crinoidea:

A classe Crinoidea inclui cerca de 600 espécies de crinoides, os “lírios” marinhos perseguidos e as estrelas de penas móveis. Os seus braços ramificados são utilizados para filtrar a alimentação e dar aos animais uma aparência floral ou vegetal (daí o termo nenúfar do mar). Os caules de crinóides e as cabeças de blastóides são fósseis comuns em certas partes da América do Norte.

ii. Classe Holothuroidea:

A classe Holothuroidea tem 1.500 espécies de pepinos do mar. Os holothuroideanos têm um longo corpo de couro, e alimentam-se com tentáculos localizados à volta da sua boca.

iii. Classe Echinoidea:

Os cientistas colocam geralmente cerca de 950 espécies de ouriços-do-mar e os dólares de areia estão na classe Echinoidea. Tanto os ouriços-do-mar como os dólares de areia têm espinhos que utilizam para a locomoção, defesa e enterramento. Os ouriços-do-mar têm espinhos longos e rombos. Os dólares de areia são achatados com um padrão de cinco poros em forma de flor para projecções da pele.

iv. Classe Ophiuroidea:

A classe Ophiuroidea é constituída por aproximadamente 2.000 espécies de estrelas quebradiças. As estrelas quebradiças têm um disco central do qual irradiam braços longos e flexíveis. Estes braços longos permitem-lhes mover-se rapidamente.

v. Classe Asteroidea:

A classe Asteroidea contém cerca de 1.500 espécies de estrelas do mar (vulgarmente conhecidas como starfishes). A maioria das estrelas-do-mar tem um corpo dorsoventralmente achatado. As estrelas-do-mar têm um disco central ao qual estão ligados cinco, ou um múltiplo de cinco, braços robustos. As estrelas-do-mar são comuns ao longo das costas rochosas onde comem amêijoas, ostras e outros bivalves.

O corpo de cinco raios tem um lado oral (boca) e aboral (superior). As espinhas projectam-se a partir da placa endosquelética através da derme fina. A pinça como pedicelarie mantém a superfície livre de partículas. A troca de gases é conduzida por guelras cutâneas. Na superfície oral, cada braço tem uma ranhura forrada com pés tubulares.

Uma estrela do mar alimenta-se com o estômago sempre. Posiciona-se sobre uma bivalve e prende pés tubulares a cada lado da concha. Ao trabalhar os pés dos tubos de forma alternada, abre a carapaça. Apenas uma pequena fenda é necessária para inserir o seu estômago cardíaco na presa. As enzimas do estômago começam a digerir a bivalve enquanto esta tenta fechar a sua concha.

Alimentos parcialmente digeridos são então levados para o estômago pilórico para uma digestão completa. Um intestino curto abre-se no ânus do lado aboral. Cada braço tem um coeloma bem desenvolvido contendo um par de glândulas digestivas e gónadas masculinas ou femininas. O sistema nervoso é um anel central com nervos radiais em cada braço. Um ponto sensível à luz está na extremidade de cada braço, facilitando respostas coordenadas mas lentas.

Locomotion depende do sistema vascular de água. A água entra pelo lado aboral através da placa de peneira, que também é conhecida como madreporita. A água passa através de um canal de pedra para um canal de anel e para os canais radiais em cada braço.

Os canais radiais alimentam-se em canais laterais que se estendem em pés de tubo, cada um dos quais tem uma ampola. A contracção de uma ampola força a água para o pé tubular, expandindo-o; quando o pé toca numa superfície, o centro retira-se formando uma sucção e aderindo às superfícies.

Equinodermos carecem de sistemas respiratórios, excretores, e circulatórios complexos. Os fluidos dentro da cavidade coelómica desempenham a função de difusão de substâncias e gases. A troca de gases ocorre através das brânquias da pele e dos pés dos tubos. Os resíduos nitrogenados difundem-se através do fluido coelómico e através da parede do corpo. Cílios no peritoneu que reveste o coeloma mantêm o fluido coelómico em movimento.

As estrelas do mar reproduzem-se tanto sexualmente como assexualmente. Se o corpo estiver fragmentado, cada fragmento pode regenerar um animal inteiro. As estrelas do mar desovam e libertam ao mesmo tempo ovos ou esperma. As larvas bilaterais sofrem uma metamorfose para se tornarem num adulto radialmente simétrico.

Phylum Hemichordata:

O Filo Hemichordata inclui cerca de 90 espécies de vermes bolota. Alguns vermes da bolota que vivem em planícies de lama de maré têm uma probóscide, um colar, e um tronco. O cordão nervoso dorsal no colar e no tronco assemelha-se ao cordão nervoso das cordas. A faringe abaixo do colarinho tem fendas branquiais. A larva de hemicordatos assemelha-se à larva de equinodermes.

Estes factos levam alguns cientistas a acreditar que os equinodermos e hemicordatos partilham um antepassado comum e que os hemicordatos e as cordas são relacionados por um antepassado comum.

Hemichordates são classificados em três classes, duas com membros vivos, uma que consiste apenas em formas fósseis. A Enteropneusta inclui os vermes da bolota; a Pterobranchia inclui 20 espécies de vermes do fundo colonial. O grupo fóssil (extinto), a Graptolithina (graptolitos), são fósseis comuns no Ordoviciano e Siluriano. Foram recentemente colocados neste filo.

Phylum Chordata:

O Phylum Chordata inclui cerca de 45.000 espécies que ocupam quase todos os ambientes.

Todos os acordeados em algum momento da sua história de vida o fizeram:

I. Uma notocorda – uma haste de suporte dorsal localizada dorsalmente mesmo abaixo do cordão nervoso; fornece suporte e é substituída pela coluna vertebral em vertebrados.

II. Uma corda nervosa oca dorsal – um canal cheio de fluido; a medula espinal é protegida por vértebras.

III. Bolsas branquiais faríngeas – aberturas que funcionam na alimentação, troca de gases, ou ambas.

Estas características são vistas apenas durante o desenvolvimento embrionário na maioria dos vertebrados. Nem todos os chordates são vertebrados. Nas cordas invertebradas, peixes, e larvas anfíbias, as bolsas faríngeas de brânquias tornam-se brânquias funcionais.

Vertebrados terrestres têm as suas bolsas modificadas para vários fins; nos humanos, as primeiras bolsas tornam-se os tubos auditivos, as segundas tornam-se amígdalas, e o terceiro e quarto pares tornam-se o timo e as glândulas paratiróides.

A maioria das cordas tem um esqueleto interno contra o qual os músculos trabalham. A maioria tem uma cauda pós anal que se estende para além do ânus; em alguns (como os humanos), isto pode aparecer apenas em embriões.

A origem evolutiva das cordas permanece um mistério, embora a bioquímica e a embriologia comparativa indiquem que os equinodermos e as cordas partilham uma ancestralidade comum. Embora escassos, achados fósseis do Cambriano, sugerem que os acordeados estavam presentes nos depósitos de xisto Burgess.

Invertebrados de acordeados:

Nem todos os acordeados são vertebrados. Algumas cordas são invertebrados, faltando uma coluna vertebral. Nestas cordas invertebradas, a notocorda persiste e nunca é substituída pela coluna vertebral.

i. Subfilo Urochordata:

O subfilo Urochordata contém 1.250 espécies de tunicados que têm fendas branquiais. Os adultos têm um corpo composto por uma túnica exterior com um sifão incursor e excursor. Quando são perturbados, os tunicados tendem a esguichar água. A água passa para uma faringe e sai através de numerosas fendas das guelras, a única característica da corda que permanece nos adultos.

As partículas microscópicas aderem a uma secreção mucosa na faringe e são comidas. As larvas são bilateralmente simétricas e têm as três características da corda. As larvas sintonizadas metamorfoseiam-se no adulto sésseis. O bater de numerosos cílios que revestem o interior da faringe cria uma corrente para mover a água através de um tunicato.

algumas larvas sugerem que se tornaram sexualmente maduras sem desenvolver características de tunicato; assim, uma larva de urocordate era ancestral dos vertebrados; ou uma larva de cefalocordate pode ter sido ancestral dos vertebrados.

ii. Subfilo Cephalochordata:

As larvas têm três características de corda. As 23 espécies de lanceletes estão no género Branchiostoma no subphylum Cephalochordata. O seu corpo alongado, em forma de lança, assemelha-se à lanceleta, uma faca cirúrgica de dois gumes. Habitam em águas costeiras pouco profundas; estão parcialmente enterrados em substratos arenosos e filtram a alimentação.

Lancelets alimentam-se de partículas microscópicas filtradas do fluxo constante de água que entra na boca e sai através das fendas das guelras para um átrio que se abre no atrioporto. As lanceletas mantêm as três características de corda como um adulto. A notocorda estende-se da cabeça à cauda, contabilizando o nome “Cephalochordata”. As lanceletas têm músculos segmentados e o seu cordão nervoso oco dorsal tem ramos periódicos.

Cordatas Vertebradas:

Os vertebrados compreendem um grande grupo de cordas, e estão subdivididos em sete classes (3 classes de peixes, anfíbios, répteis, aves, e mamíferos). Os vertebrados têm um esqueleto interno de cartilagem ou osso, com vértebras à volta do cordão nervoso dorsal.

Subfilo Vertebrados:

O subfilo Vertebrata consiste em cerca de 43.700 espécies de animais com espinhas dorsais. Os vertebrados exibem as três características da corda dorsal em algum momento da sua vida. A notocorda embrionária é substituída por uma coluna vertebral no adulto. A coluna vertebral é feita de segmentos duros individuais (vértebras) que envolvem o cordão nervoso oco dorsal.

O cordão nervoso é a característica de uma data presente na fase adulta de todos os vertebrados. A coluna vertebral, parte de um endosqueleto flexível mas forte, é a prova de que os vertebrados são segmentados. O esqueleto vertebrado é tecido vivo (seja cartilagem ou osso) que cresce à medida que o animal cresce.

O endosqueleto e os músculos formam um sistema orgânico (o sistema músculo-esquelético) que permite um movimento rápido e eficiente. As barbatanas peitorais e pélvicas dos peixes evoluíram para apêndices articulados que permitiram que os vertebrados se deslocassem para terra. O crânio, o componente mais anterior do eixo principal do endosqueleto vertebrado, encerra o cérebro.

O elevado grau de cefalização dos vertebrados é acompanhado por órgãos sensoriais complexos concentrados na região da cabeça. Os olhos desenvolveram-se como outgrowths do cérebro. As orelhas eram dispositivos de equilíbrio em vertebrados aquáticos que funcionam como receptores de ondas sonoras em vertebrados terrestres.

Vertebrados têm um sistema digestivo completo e um grande coeloma. O seu sistema circulatório está fechado, com pigmentos respiratórios contidos nos vasos sanguíneos. A troca gasosa é eficientemente realizada por guelras, pulmões e, em alguns casos, pele húmida. Os rins são eficientes na excreção de resíduos azotados e na regulação da água. A reprodução é normalmente sexual com sexos separados.