Baixe Zoologia - taxonomia e classificação i e outras Notas de estudo em PDF para Química, somente na Docsity! N INSTITUTO DE FÍSICA DE SÃO CARLOS Licenciatura em Ciências Exatas oções de Taxonomia e Cla Introdução à Zoolog Ana Paula Ulia Nelma Regina Seg 2006 Biologia II ssificação ia n de Araújo nini Bossolan SUMÁRIO 1 CLASSIFICAÇÃO E NOMENCLATURA ..........................................................................................1 1.1 INTRODUÇÃO .............................................................................................................................1 1.2 A CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS .................................................................................1 2 A SISTEMÁTICA .................................................................................................................................4 2.1 O CONCEITO DE ESPÉCIE.........................................................................................................4 2.2 OUTROS GRUPOS TAXONÔMICOS.........................................................................................4 3 REGRAS DE NOMENCLATURA.......................................................................................................5 4 O REINO PROTISTA ...........................................................................................................................7 PROTOZOÁRIOS ...............................................................................................................................7 4.1 MORFOLOGIA DOS PROTOZOÁRIOS.....................................................................................8 4.1.1 CITOPLASMA.......................................................................................................................8 4.1.2 NÚCLEO................................................................................................................................8 4.1.3 ENVELOPE CELULAR ........................................................................................................9 4.1.4 LOCOMOÇÃO ......................................................................................................................9 4.2 PROCESSO REPRODUTIVO DOS PROTOZOÁRIOS............................................................10 4.3 CARACTERÍSTICAS DOS FILOS ............................................................................................10 4.3.1 SARCODÍNEOS ..................................................................................................................10 4.3.1.1 DIVERSIDADE DE SARCODÍNEOS ........................................................................11 4.3.1.2 SARCODÍNEOS PARASITAS DO HOMEM.............................................................12 4.3.2 MASTIGOPHORA OU FLAGELADOS ............................................................................13 4.3.2.1 FLAGELADOS PARASITAS DO HOMEM ..............................................................13 4.3.3 OS CILIADOS .....................................................................................................................15 4.3.3.1 DIVERSIDADE DOS CILIADOS...............................................................................18 4.3.4 ESPOROZOÁRIOS .............................................................................................................19 4.3.4.1 O GÊNERO PLASMODIUM ......................................................................................19 4.3.4.2 TOXOPLASMA GONDII............................................................................................21 5. O REINO ANIMAL............................................................................................................................22 A) CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS ANIMAIS........................................................................22 NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DO CORPO ................................................................................22 SIMETRIA ....................................................................................................................................22 DISPOSIÇÃO DAS ESTRUTURAS RELACIONADAS À DIGESTÃO...................................23 NÚMERO DE FOLHETOS GERMINATIVOS...........................................................................25 PRESENÇA DO CELOMA ..........................................................................................................25 B) ORIGEM E EVOLUÇÃO DOS EUMETAZOÁRIOS.................................................................26 OS INVERTEBRADOS ....................................................................................................................27 1 FILO PORIFERA (AS ESPONJAS)...............................................................................................27 1.1 CONCEITOS GERAIS ...........................................................................................................27 1.2 CARACTERÍSTICAS.............................................................................................................27 1.3 TIPOS MORFOLÓGICOS .....................................................................................................29 1.4 FISIOLOGIA...........................................................................................................................30 1.5 ASPECTOS EVOLUTIVOS...................................................................................................32 1.6 AS CLASSES DE ESPONJAS ...............................................................................................33 2 FILO CNIDARIA ...........................................................................................................................34 2.1 CONCEITOS GERAIS ...........................................................................................................34 2.2 CARACTERÍSTICAS GERAIS .............................................................................................34 2.3 CLASSIFICAÇÃO..................................................................................................................35 2.3.1 CLASSE HYDROZOA ...................................................................................................35 2.3.2 CLASSE SCYPHOZOA..................................................................................................37 2.3.3 CLASSE ANTHOZOA ...................................................................................................38 2.4 FISIOLOGIA...........................................................................................................................39 3 FILO PLATYHELMINTHES.........................................................................................................42 3.1 CONCEITOS GERAIS ...........................................................................................................42 1 1 Classificação e Nomenclatura 1.1 Introdução Estima-se que existam na Terra milhões de diferentes tipos de organismos vivos compartilhando a biosfera. O reconhecimento dessas espécies está intimamente relacionado à história do homem. Num determinado momento da história evolutiva, o homem começou a utilizar animais e plantas para sua alimentação, cura de doenças, fabricação de armas, objetos agrícolas e abrigo. A necessidade de transmitir as experiências adquiridas para os descendentes forçou-o a denominar plantas e animais. O documento zoológico mais antigo que se tem notícia, é um trabalho grego de medicina, do século V a.C., que continha uma classificação simples dos animais comestíveis, principalmente peixes. Assim, a classificação dos seres vivos surgiu com a própria necessidade do homem em reconhecê-los. O grande número de espécies viventes levou-o a organizá-las de forma a facilitar a identificação e, conseqüentemente, seu uso. 1.2 A classificação dos seres vivos Inicialmente, com base no modo de vida, direção da evolução e tipo da organização de seu corpo, os seres vivos foram divididos em dois grandes reinos: Animal e Vegetal. Mais tarde, como o desenvolvimento do microscópio, entre outras técnicas, tornou-se óbvio que muitos organismos não se encaixavam em nenhum desses reinos, por exemplo uma bactéria, que é um organismo unicelular, desprovido de envoltório nuclear e de estruturas membranosas intracelulares como retículo endoplasmático, mitocôndrias, cloroplastos e complexo de Golgi. Essas diferenças que a distingue dos demais organismos é bem mais fundamental que as diferenças entre animais e vegetais. Outro sistema proposto, e também não mais utilizado, foi o de três reinos: Protista, Plantae e Animalia. Nesse sistema, reuniam-se no reino Protista organismos com características vegetais e animais. Posteriormente, surgiu um novo sistema de classificação agrupando os organismos em quatro reinos: Monera (bactérias e cianofíceas), Protista (demais algas, protozoários e fungos), Plantae ou Metaphyta (desde briófitas até as angiospermas) e Animalia ou Metazoa (desde espongiários até mamíferos). Um sistema de classificação mais recente, compreende cinco reinos e foi proposto por Whittaker (1969). É composto por um reino procariótico, Monera, e outros quatro reinos eucarióticos (figura 1). Dos grupos eucarióticos, acredita-se que o Protista deu origem aos outros três grupos restantes (Plantae, Animalia e Fungi). Tais grupos, na maioria multicelulares, diferem fundamentalmente no seu modo nutricional. O reino Monera é constituído por organismos unicelulares procariotos, coloniais ou não, autótrofos ou heterótrofos. Engloba as bactérias e cianofíceas (cianobactérias). Organismos unicelulares eucariotos, coloniais ou não, constituem o reino Protista. Neste, existem diversos métodos nutricionais, incluindo a fotossíntese, a absorção e a ingestão. Compreende as algas unicelulares e os protozoários. 2 Figura 1: Divisão dos seres vivos em 5 reinos proposta por Whittaker (1969). O reino Fungi é composto por organismos eucariotos heterotróficos, geralmente multinucleados (cenocíticos), sendo sua nutrição realizada por absorção. Os organismos eucariotos fotossintetizantes (autótrofos) multicelulares compõem o reino Plantae, que compreende desde algas multicelulares até vegetais superiores. O reino Animalia é composto por organismos eucaritos multicelulares heterotróficos, que têm a ingestão, ou absorção em alguns casos, como forma primária de nutrição. Engloba desde as esponjas até o homem. (A tabela 1 resume as características dos grandes grupos de organismos). É claro que qualquer sistema de classificação apresenta muitas dificuldades, pois os seres vivos se modificam e evoluem ao longo do tempo e ainda, com o avanço da ciência, surgem novas descobertas a respeito das relações existentes entre os organismos. Todavia, o sistema de classificação proposto por Whittaker é, ainda hoje, o mais aceito e utilizado. 3 Tabela 1 - Características dos grandes grupos de organismos (Curtis,1977) Característica Monera Protista Fungi Plantae Animalia Tipo celular procarioto eucarioto eucarioto eucarioto Eucarioto Núcleo sem envoltório nuclear com envoltório nuclear com envoltório nuclear com envoltório nuclear com envoltório nuclear Mitocôndrias ausentes presentes presentes presentes presentes cloroplastos ausentes, há apenas lamelas fotossintéticas presentes em algumas formas ausentes presentes ausentes parede celular não celulósica (polissacarídeo + aminoácido) presente em algumas formas composta por quitina e outros polis- sacarídeos Celulósica ausente meios de recombinação genética conjugação; transdução; transformação ou nenhum fertilização e meiose, conjugação ou nenhum fertilização e meiose ou nenhum fertilização e meiose fertilização e meiose Modo de nutrição autotrófica (quimio e fotos- sintetizante) e heterotrófica fotossinte- tizante e heterotrófica ou uma combinação heterotrófica por absorção fotossinteti- zante, na maioria heterotrófica, por ingestão Motilidade por flagelos, deslizamento ou imóveis cílios; flagelos; amebóide; fibrilas contráteis cílios e flagelos em algumas formas, nenhuma na maioria cílios e flagelos em formas inferiores e alguns gametas, nenhuma na maioria cílios e flagelos, fibrilas contráteis Pluricelulari- dade ausente ausente presente, na maioria presente nas formas superiores presente em todas as formas Sistema Nervoso ausente mecanismos primitivos para condução de estímulos em algumas formas ausente ausente presente 6 Ancilóstoma: Ancylostoma duodenale Creplin ou C., 1845. • A designação para espécies é binomial, mas para subespécies é trinomial. Por exemplo: Mycobacterium tuberculosis hominis (tuberculose humana) Mycobacterium tuberculosis bovis (tuberculose bovina) Mycobacterium tuberculosis avis (tuberculose aviária) • Em zoologia, a família é denominada pela adição do sufixo idae ao radical correspondente ao nome do gênero-tipo (gênero mais característico da família). Para subfamília, o radical adotado é inae. Exemplos: Gato - gênero: Felis; família: Felidae; sufamília: Felinae. Cascavel - gênero: Crotalus; família: Crotalidae; sufamília: Crotalinae. • Lei da prioridade: Se diversos autores denominarem um mesmo organismo diferentemente, prevalece sempre aquela mais antiga, ou seja, a primeira denominação. • A substituição de nomes científicos é permitida somente em casos excepcionais, adotando para esses casos uma notação especial, já convencionada, que indica tratar-se de espécime reclassificado. Desta forma, se a posição sistemática de um organismo é modificada, o nome científico deve assumir a seguinte forma: menciona-se o nome do organismo já no novo gênero e, a seguir, entre parênteses, o nome do primeiro autor e a data em que a denominou; só então, fora dos parênteses, coloca-se o nome do segundo autor e a data em que reclassificou o espécime. Assim, a denominação da formiga saúva Atta sexdans (Lineu, 1758) Fabricius, 1804, indica que Fabricius mudou de gênero o animal inicialmente descrito e "batizado" por Lineu. • Ao publicar a descrição de uma nova espécie, é prática comum designar um espécime- tipo, descrevê-lo e indicar em que coleção foi colocado. 7 4 O Reino Protista Durante os últimos 20 anos, uma classificação básica alternativa às pré-existentes, que procura refletir mais acuradamente a filogenia sem ser ambígua, tem gradualmente adquirido adeptos e hoje se encontra bastante difundida. Neste contexto, os protistas englobam os antigos protozoários e certas algas, sendo que as classificações modernas reconhecem entre 27 e 45 filos (RUPPERT & BARNES, 96). A seguir descreveremos sucintamente os principais filos englobados pelos antigos protozoários, tratando os protistas fotossintetizantes juntamente com representantes do Reino Vegetal. PROTOZOÁRIOS Os protozoários são eucariontes que ocorrem como células isoladas ou em colônias de células. Apresentam dimensões predominantemente microscópicas. Sua denominação deriva do grego protos e zoon, que significam, respectivamente, "primeiro" e "animal". Esse termo, consagrado até hoje, foi criado para agrupar organismos eucariotos unicelulares com características próprias dos animais, tais como a capacidade de deslocamento e heterotrofia. Porém, alguns organismos com características animais e vegetais como a Euglena, por exemplo, também eram considerados protozoários. Atualmente, o termo protozoário tem sido aplicado numa designação coletiva, sem valor taxonômico em referência a unicelulares eucariotos heterotróficos (na maioria), que obtém seus alimentos por ingestão ou absorção. Os organismos unicelulares eucariotos autótrofos por sua vez, são denominados coletivamente de algas, termo que também não tem valor taxonômico. Nos protozoários de formas coloniais, as células individuais podem ser ligadas por filamentos citoplasmáticos ou embebidas numa matriz comum. Tais células são semelhantes em estrutura e função, embora em algumas poucas formas, haja uma diferenciação de indivíduos em células vegetativas e reprodutivas. Em outros termos, os protozoários coloniais são apenas agregados de células independentes. Estimava-se em 45.000 o número de espécies de protozoários em 1990, mas os protozoologistas reclamam que diversas vezes, o número existe num estado de anonimato. Do total citado, cerca de 20.000 são espécies fósseis, 18.000 são de formas de vida livre e 7.000 parasitas. Os protistas em geral ocupam um importante papel nas cadeias alimentares das comunidades naturais, onde existe água livre. Os autótrofos (algas) são abundantes nas águas salgadas e doces, assim como em associações simbióticas com animais, de vários níveis de organização, e protozoários. Alguns grupos em particular formam uma parte importante na dieta de numerosos animais. Há protozoários saprófitas e também que ingerem bactérias, fazendo uso de substâncias e organismos envolvidos na decomposição final das cadeias alimentares, e assim, fazendo recircular a matéria orgânica. Naturalmente, existem alguns protozoários que podem provocar doenças no homem. Os principais grupos de protozoários são diferenciados em grupos baseados no modo de locomoção do organismo. As amebas se movem por expansões do seu citoplasma. Os membros do grupo Ciliophora se movimentam por meio de finos apêndices, ou cílios, que impulsionam a célula através de ondulações sincrônicas, como os braços de um nadador. Os flagelados têm apêndices filiformes, ou flagelos, geralmente localizados numa das extremidades do corpo celular, que movem as células em meio líquido. Os esporozoários se locomovem por deslizamento, já que não possuem organelas de locomoção externas. Os protozoários encontram-se no reino Protista (organismos unicelulares eucariotos, coloniais ou não). Os principais filos são: 8 Sarcodina Protozoários que se locomovem através de projeções celulares denominadas pseudópodos Mastigophora Protozoários que se locomovem através de flagelos. Ciliophora Protozoários que se locomovem utilizando cílios Sporozoa Protozoários que não possuem estrutura locomotora. A maioria dos protozoários é microscópica. Alguns, entretanto, podem ser vistos a olho nu, como é o caso do Spirostomum, um ciliado de água doce que alcança 3 mm de comprimento, de algumas espécies do gênero Globigerina, um sarcodíneo marinho que vive em suspensão na água do mar. Além desses, que são organismos atuais, existe um registro fóssil, de eras geológicas passadas, de um sarcodíneo denominado Nummulites, com 19 cm de comprimento. 4.1 Morfologia dos Protozoários O tamanho e forma desses organismos mostram considerável variação. Em geral, a célula individual dos protozoários representa um organismo completo. Como todas as células eucarióticas, a célula dos protozoários também consiste em citoplasma, separado do meio ambiente por um envelope especial, e em núcleo. 4.1.1 Citoplasma É um material mais ou menos homogêneo, composto de moléculas protéicas globulosas, frouxamente reunidas para formar uma moldura molecular tridimensional. Embebidas em seu interior, encontram-se várias estruturas que dão aos protozoários seu aspecto característico. As fibrilas protéicas submicroscópicas (feixes fibrilares, mionemas, microtúbulos) são grupos de fibrilas paralelos existentes no citoplasma. A contratibilidade dos protozoários é devida a presença dessas fibrilas. Em diversas formas de protozoários, pigmentos se difundem no citoplasma. Suas tonalidade são numerosas: verdes, castanhas, azuis, púrpuras ou róseas. Na maioria desses organismos, o citoplasma diferencia-se em ectoplasma e endoplasma. O ectoplasma é mais semelhante a um gel, enquanto o endoplasma é mais volumoso e fluído. A mudança de uma camada para outra é gradual. As estruturas celulares acham-se no endoplasma. Como outras células eucarióticas, os protozoários possuem sistemas membranosos no citoplasma. Estes formam uma rede mais ou menos contínua de canais e de lacunas, dando origem ao retículo endoplasmático da célula. Outras estruturas do citoplasma incluem os ribossomos, os complexos de Golgi, as mitocôndrias, os cinetossomas ou blefaroplastos (corpúsculos basais intracitoplasmáticos dos cílios ou flagelos), vacúolos nutritivos, vacúolos contráteis e núcleo. 4.1.2 Núcleo Cada protozoário tem, ao menos, um núcleo eucariótico. Muitos protozoários contudo, possuem núcleos múltiplos (quase todos os ciliados), durante a maior parte de seus ciclos vitais. Os núcleos são de várias formas, tamanhos e estruturas. Em diversas espécies cada indivíduo tem 2 núcleos similares. Nos ciliados, dois núcleos diferentes: um grande (macronúcleo) e um pequeno (micronúcleo). Os macronúcleos controlam as atividades metabólicas e os processos de regeneração; os micronúcleos estão relacionados com os processos de reprodução. 11 As células dos protozoários de água doce são hipertônicas em relação ao meio externo. Nesse caso ocorre entrada de água na célula por osmose. Como a diferença entre a concentração do suco celular e da água doce é suficiente para saturar a célula e rompê-la, as amebas e outros protozoários de água doce desenvolveram organelas citoplasmáticas denominadas vacúolos pulsáteis ou contráteis que, de tempos em tempos, eliminam o excesso de água que penetra na célula. Nos protozoários de água salgada geralmente não há vacúolos pulsáteis, pois a concentração do meio externo é semelhante à do citoplasma das células. O tipo de reprodução mais comum entre os sarcodíneos é a divisão binária. Nesse tipo de reprodução assexuada, a célula divide-se ao meio, dando origem a duas células-filhas com a mesma informação genética da célula-mãe. A figura 2 mostra um esquema de uma ameba. Figura 2: Esquema de uma ameba. 4.3.1.1 Diversidade de sarcodíneos Os representantes mais comuns de sarcodíneos pertencem a dois grupos principais de organismos: o das amebas e dos foraminíferos. O grupo das amebas inclui espécies de vida livre, existem algumas que possuem uma carapaça revestindo externamente a célula: estas são denominadas tecamebas. As tecamebas ocorrem em água doce e em solos úmidos e suas carapaças podem ser secretadas pela 12 própria célula ou formadas por pequenas partículas que se aglutinam ao redor de suas células. Entre as espécies que podem ocorrer no corpo do homem, algumas são parasitas, outras, no entanto, não o são. É o caso da Entamoeba gengivalis, que ocorre na gengiva, e o da Entamoeba coli, que ocorre no intestino. Os foraminíferos são sarcodíneos principalmente marinhos, que possuem carapaça secretada ou aglutinada, formada por várias câmaras. A carapaça pode ser formada de carbonato de cálcio secretado pelo organismo ou por grãos de areia que se aglutinam ao redor da célula. A forma da carapaça varia muito de espécie para espécie, sendo que muitas lembram pequenos caracóis. Os foraminíferos são muito importantes nas pesquisas sobre prospecção de petróleo, pois constituem um grupo com muitos representantes fósseis, bons indicadores da presença de combustível fóssil. A figura 3 mostra alguns representantes dos sarcodíneos. 4.3.1.2 Sarcodíneos Parasitas do Homem Dentre os sarcodíneos, apenas no grupo das amebas existem espécies parasitas, destacando-se duas que parasitam o intestino do homem: a Entamoeba histolytica e a Endolimax nana. A Entamoeba histolytica causa a disenteria amebiana (amebíase), caracterizada por diarréias mucosas e fezes sanguinolentas. Indivíduos dessa espécie têm a capacidade de se encistar, sendo liberados nesta forma pelas fezes do homem. Estes cistos são resistentes, permitindo a manutenção do parasita por longos períodos fora do corpo do hospedeiro. Ao comer frutas ou verduras mal lavadas ou beber água contaminada, o homem pode ingerir esses cistos, que então se rompem liberando os protozoários e que se instalam na mucosa intestinal causando lesões. A profilaxia dessa doença deve ser feita através de medidas de saneamento básico e higiênicas. Endolimax nana é um parasita intestinal que provoca dores abdominais, diarréia, vômitos e fadiga. O parasita é adquirido pela ingestão de alimentos contaminados. Figura 3: Esquemas de representantes de grupos de sarcodíneos: heliozoário (a), foraminífero (b), ameba (c,d,e) e tecameba (f). 13 4.3.2 Mastigophora ou Flagelados Os protozoários flagelados são divididos em dois grupos: os fitoflagelados, que geralmente contém clorofila e são fotossintéticos e que, normalmente são estudados juntamente com as algas, e os zooflagelados que não possuem clorofila e realizam sua nutrição de modo heterotrófico. Todos os componentes da classe apresentam um ou mais flagelos. Os flagelados são também chamados de Mastigóforos (mastix = flagelo; phoros = portar, ter) e têm estrutura interna semelhante a dos flagelos das células dos demais eucariontes. Eles correspondem a centríolos modificados e alongados, e diferem dos flagelos dos procariontes, que são formados só por proteínas. A reprodução dos flagelados é, na maioria dos casos assexuada por divisão binária, longitudinal. Os flagelados podem ter vida livre, alguns locomovem-se livremente na água, utilizando-se dos flagelos, enquanto outros vivem fixos ao substrato por um pedúnculo, empregando o flagelo apenas na captura de alimento. Alguns flagelados possuem um "colarinho" ao redor da base do flagelo e são, por isso, denominados coanoflagelados. Existem coanoflagelados coloniais que formam colônias fixas ao substrato por um pedúnculo e os que formam colônias livres, imersas em matriz gelatinosa. A figura 4 mostra alguns representantes dos flagelados e a figura 5 mostra o esquema de uma euglena. Figura 5: Alguns representantes dos flagelados. 4.3.2.1 Flagelados parasitas do Homem Entre esses, destacam-se os gêneros Trichomonas, Giardia, Leishmania e Trypanosoma, por serem muito comuns. Trichomonas vaginalis é parasita do sistema genital feminino e masculino, produzindo infecção denominada tricomoníase. Sua transmissão ocorre através do contato sexual ou, 16 o inseto vetor pica um individuo e o parasita se reproduz assexuadamente no defeca sobre sua pele trato digestivo do inseto. Formas tripomastigotas metacíclicas migram para o reto Formas tripomastigotas metacíclcas são esfregadas sobre a picada ou sobre os olhos. | e y Formas tripomastigotas entram nas células o vetor é mfectado quando suga o sangue de um individuo contammado e reproduzem-se como amastigotas. contendo a forma tripomastigota do parasita as células morrem e liberam as formas amastigotas. Estas infectarão novas células e, algumas se transformarão em forma tripomastigota, permanecendo assim na corrente sangúlnea Figura 6b: Ciclo de vida do T. cruzi. 17 Figura 7: Anatomia de um protozoário ciliado, Paramecium caudatum. No paramécio, a ingestão de alimento ocorre através de uma reentrância bem definida e de localização constante na célula, denominada sulco oral ou, ainda, funil bucal. O alimento conduzido pelo batimento ciliar coordenado, entra nessa reentrância, que também é ciliada, passa pelo citóstoma (cito = célula, stoma = boca), localizado no final do sulco oral, e penetra na citofaringe, estrutura tubular que possui um tufo de cílios. O alimento é impulsionando para o final da citofaringe, no interior do endoplasma. Nessa região forma-se um vacúolo digestivo, que se desprende e passa a circular pelo interior da célula movido pelas correntes citoplasmáticas, distribuindo o alimento digerido. Os restos não aproveitáveis são eliminados através de uma região específica da célula, denominada citopígeo ou citoprocto ou, ainda, poro anal. Como nas amebas e em outros microrganismos unicelulares, o oxigênio ingressa na célula através da membrana celular, enquanto o CO2 se difunde para fora. Os líquidos usados são coletados nos vacúolos contráteis, que têm posições fixas nos paramécios, em vez de aparecerem em qualquer lugar da célula, como nas amebas. Outra 18 característica dos paramécios, e ciliados em geral, é a presença de 2 tipos distintos de núcleo: o micro e macronúcleo, já comentado anteriormente. Nos paramécios existem um macro e um micronúcleo por célula, mas em outras espécies de ciliados, o número de micronúcleos por célula pode variar, existindo, no entanto, sempre um macronúcleo. A reprodução assexuada se dá por divisão ou fissão binária. O macro e micronúcleo dividem-se e ocorre a formação de um sulco transversal, separando a célula ao meio. O processo sexuado de reprodução dos ciliados é a conjugação. Nesse processo ocorre a união temporária de dois indivíduos seguida de degeneração do macronúcleo, divisão meiótica do micronúcleo, troca de micronúcleos entre os indivíduos conjugantes e fusão do micronúcleo que migrou com o micronúcleo estacionário. O micronúcleo resultante da fusão sofre mitose e os indivíduos conjugantes separam-se, cada um desses sofre um número de divisões celulares, que varia de espécie para espécie, restabelecendo o número de núcleos típico da espécie. O macronúcleo surge por diferenciação do micronúcleo. 4.3.3.1 Diversidade dos Ciliados Os ciliados podem apresentar cílios recobrindo toda a célula, como ocorre no gênero Paramecium, ou apenas em algumas regiões. A maioria dos representantes desse filo é aquática, vivendo em água doce ou salgada. Há espécies que nadam livremente, outras que vivem fixas ao substrato por um pedúnculo e outras que formam colônias. Figura 8: Esquemas de representantes de grupos dos ciliados: suctórios (a, b), peritríqueo (c) hipotríqueo (d). 21 A doença causada por Plasmodium é caracterizada por acessos febris característicos, dependendo da espécie infectante. As três espécies que ocorrem no Brasil possuem patogenicidade diferente, e apenas o P. falciparum é capaz de levar o paciente à morte. Além disso, essa espécie possui linhagens resistentes aos medicamentos usuais. As outras duas espécies, embora dificilmente levem o paciente à morte, provocam acessos maláricos e anemia capazes de reduzir sua economia física e capacidade de trabalho. • Plasmodium vivax: acessos febris de 48 em 48 horas (febre terçã benigna, ocorre de 3 em 3 dias). • Plasmodium malariae: acessos febris de 72 em 72 horas (febre quartã benigna, ocorre de 4 em 4 dias). • Plasmodium falciparum: acessos febris irregulares, de 36 a 48 horas de intervalo (febre terçã maligna). É importante ressaltar que o ciclo de vida do plasmódio só se completa se houver dois hospedeiros; Anopheles e o homem. No mosquito ocorre a reprodução sexuada e por isso denomina-se o inseto de hospedeiro definitivo. No homem ocorre apenas reprodução assexuada e esse hospedeiro é por isso conhecido como hospedeiro intermediário. A profilaxia da malária pode ser conseguida erradicando o mosquito transmissor e tratando os indivíduos portadores da doença. 4.3.4.2 Toxoplasma gondii Toxoplasma gondii é um protozoário de distribuição geográfica mundial, podendo atingir até 60% da população em determinados países; no entanto, os casos de doença são menos freqüentes. É uma zoonose muito freqüente em várias espécies de mamíferos e aves. O gato e outros felídeos são os hospedeiros definitivos ou completos e o homem, entre outros animais, pode ser o hospedeiro intermediário ou incompleto. Este esporozoário, Toxoplasma gondii, é o agente causador da toxoplasmose, uma infecção causada por contágio indireto, pois, ainda que não haja vetores ou transmissores para a contaminação, ela não se faz diretamente de um indivíduo doente para outro sadio. O parasita, durante seu ciclo vital, passa por um estágio de reprodução por esporogonia, no hospedeiro definitivo (gatos e outros felídeos não imunes), e por uma fase de reprodução assexuada (esquizogonia), nos tecidos de vários hospedeiros, inclusive de gatos e do homem. Vários tecidos e células (exceto hemácias) e líquidos orgânicos como saliva, leite, esperma etc, podem ser o hábitat do T. gondii. Nos felídeos não imunes podem ser encontradas as formas do ciclo sexuado no epitélio intestinal e também no meio exterior, junto às fezes (sendo esta a forma resistente, dita oocisto). A contaminação pode se dar através ingestão de oocistos presentes em jardins, alimentos ou objetos contaminados; ingestão de cistos presentes em carnes mal cozidas, especialmente de porco e carneiro; e ainda a transmissão congênita ou placentária. A moléstia se manifesta com febre constante, exantema (manchas puntiformes avermelhadas na pele), gânglios aumentados, aumento do fígado e do baço, podendo complicar com pneumonia e encefalite. Na forma congênita da toxoplasmose, na qual a mulher grávida portadora da doença serve de meio de contaminação, o parasita atravessa a barreira placentária e atinge o feto, provocando lesões oculares graves, cegueira ou lesões no crânio e encéfalo, o que pode causar aborto, ou parto prematuro. Ainda não existe uma droga eficaz contra a toxoplasmose. Os medicamentos utilizados atuam contra as formas proliferativas, mas não contra os cistos. Como a maioria das pessoas que têm sorologia positiva não tem a doença e as drogas empregadas são tóxicas em dosagens prolongadas, recomenda-se tratar apenas os casos agudos, a toxoplasmose ocular e os indivíduos imunodeficientes contaminados. 22 5. O Reino Animal O Reino Animal acha-se genericamente dividido em dois grandes grupos: invertebrados e vertebrados. Embora a maioria das pessoas pense em um vertebrado quando se fala em animal, esse grupo representa apenas 5% de cerca de 1,5 milhão de espécies animais descritas. Mais curioso ainda é pensar que 95% das espécies animais restantes são agrupadas por uma característica que elas não possuem, ou seja, a ausência de espinha dorsal! Assim, a divisão do Reino Animal em vertebrados e invertebrados é artificial e reflete uma inclinação humana histórica em favor dos próprios “parentes” da humanidade. Essa característica de um único subfilo de animais é utilizada como base para a separação de todo o reino Animal. Poderiam se dividir bem logicamente os animais em artrópodos e não artrópodos, por exemplo, pois pelo menos seria numericamente sustentável, já que aproximadamente 85% de todos os animais são artrópodos. Mesmo cientes da artificialidade dessa divisão iniciaremos nosso estudo do Reino Animal pelos invertebrados mais primitivos para, assim, compreender a ascendência dos vertebrados. a) Características Gerais dos Animais Como discutido no início, o Reino Animal foi definido segundo características comuns a todos os animais: organismos eucariotos, multicelulares, heterotróficos e que obtém seus alimentos por ingestão de nutrientes do meio. Mesmo dentro de critérios tão amplos, podemos encontrar exceções, em função de fatores diversos, como a adaptação de organismos a meios de vida especiais. É o que ocorre por exemplo com certos endoparasitas que perderam a capacidade de ingestão de nutrientes , passando a obtê-los por absorção direta. Algumas características gerais dos grupos (táxons) situados logo abaixo do reino, os filos, são muito utilizadas na tentativa de se entender a filogenia do Reino Animal. Essas características, freqüentemente encontradas durante o desenvolvimento embrionário e não apenas no organismo adulto são: níveis de organização do corpo, simetria, disposição das estruturas relacionadas com a digestão, número de folhetos germinativos e presença de celoma. Níveis de Organização do Corpo Todos os animais iniciam seu desenvolvimento a partir de uma única célula, a célula- ovo ou zigoto. Essa célula sofre várias divisões mitóticas, dando origem a organismos multicelulares. Alguns animais desenvolvem-se até um conjunto de células, com organização tissular muito restrita, enquanto a maioria atinge níveis de organização superior a tecidos, tais como órgãos e sistemas. Pode-se encontrar em muitos livros a seguinte subdivisão do Reino Animal, baseada na complexidade tissular: Parazoa - representado pelos Porifera (esponjas) e Eumetazoa - representado por todos os demais animais. Simetria Simetria é a divisão imaginária do corpo de um organismo em metades especulares. Quanto a esse caráter, os animais podem ter simetria radial, quando há mais que um plano de simetria, ou bilateral, quando existe um único plano de simetria possível a ser traçado (figura 10). Existem, no entanto, animais cujo corpo não pode ser dividido em metades 23 especulares. Nesses casos, não há plano de simetria e fala-se, então, em animais assimétricos. A maioria dos animais possuem o mesmo tipo de simetria na fase embrionária e adulta. Porém, alguns têm um tipo de simetria na fase embrionária e outro na fase adulta, sendo as mudanças geralmente associadas a adaptações dos adultos a modos de vida especiais. A simetria observada no embrião é denominada primária e no adulto, secundária, sendo que é a simetria primária que fornece indícios da estrutura real do corpo do animal, sob o ponto de vista taxonômico-evolutivo. Figura 10: Planos de simetria Os animais com simetria primária radial são chamados radiados e os com simetria primária bilateral, bilatérias. São radiados os poríferos e cnidários e bilatéria todos os demais (figura 11). Disposição das estruturas relacionadas à digestão Existem três tipos básicos de disposição: rede de canais, tubo com uma abertura e tubo com duas aberturas. A disposição em rede de canais é exclusiva das esponjas. Há células flageladas que estabelecem correntes de água através do corpo do animal. A água entra por pequenos poros na parede do corpo do animal e sai por uma abertura única, chamada ósculo, transportando partículas alimentares. Não há tubo digestivo, a digetão se dá intracelularmente. A presença de um tubo digestivo já pode ser verificada a partir dos cnidários. A disposição em tubo ou saco aberto em um só ponto é típica dos cnidários e platelmintos. Nesses há uma abertura única que funciona como boca e ânus e por isso dizemos que o trato digestivo é incompleto. 26 b) Origem e evolução dos eumetazoários Baseando-se nas características acima discutidas, é possível tentar compreender a evolução dos animais. Uma hipótese aceita por muitos zoológos, mas não a única, é de que os animais surgiram provavelmente de protozoários flagelados coloniais, que teriam se especializado, aumentando a interdependência celular. Dessa maior especialização teriam surgido, de um lado, os parazoários e, de outro, os eumetazoários, que apresentam maior interdependência entre suas células, formando tecidos verdadeiros. Entre os eumetazoa, apenas os cnidários são diblásticos; os demais já apresentam três folhetos germinativos. O metazoário ancestral, que deu origem aos cnidários e platelmintos, provavelmente tinha simetria radial, mantida nos cnidários e modificada para simetria bilateral no ramo que originou os platelmintos. Esses são triblásticos acelomados e acredita-se que tenham dado origem aos pseudocelomados e celomados. Esses últimos teriam se especializado segundo duas linhas evolutivas principais: a dos esquizocelomados e a dos enterocelomados. O esquema a seguir apresenta a provável filogenia dos animais (figura 14). Figura 14: Esquema das prováveis relações filogenéticas entre os filos dos animais. 27 Os Invertebrados Para aquele que estiver tentando estudar os invertebrados pela primeira vez, a tarefa pode parecer difícil, pois cada grupo tem suas peculiaridades estruturais (“design” de arquitetura exclusivos). Uma forma importante de se lidar com a diversidade animal consiste em compreender os princípios e padrões subjacentes que são repartidos pelos numerosos grupos de animais, permitindo que se unam grandes grupos de filos e que façam (ou prevejam) correlações entre o “design”, a função e o ambiente. 1 FILO PORIFERA (AS ESPONJAS) - do latim: porus=poro; ferre=possuir 1.1 Conceitos Gerais São os mais primitivos entre os animais pluricelulares. Não estão presentes órgãos ou tecidos verdadeiros, apresentando suas células com considerável grau de independência. Todos os membros do Filo são sésseis (fixos) e demonstram poucos movimentos detectáveis. Essa combinação característica convenceu Aristóteles, Plínio e ainda outros naturalistas antigos de que as esponjas seriam plantas! De fato, não foi antes de 1765, quando se observou pela primeira vez as correntes internas de água, que a natureza animal das esponjas ficou claramente estabelecida. O nome “porífera” advém do fato desses seres possuírem poros por todo o corpo Exceto por 150 espécies de água doce, as esponjas são animais marinhos. Elas abundam em todos os mares sempre que houver rochas, conchas, madeira submersa ou coral para fornecer um substrato, necessário à fixação, embora existam espécies que vivem sobre areia ou lodo. A maioria prefere águas relativamente rasas, porém alguns grupos vivem em águas profundas. 1.2 Características Animais diblásticos; simetria radial ou assimétricos; vida solitária ou em colônias. Os poríferos têm tamanho muito variável que é determinado, principalmente, pela estrutura interna destes organismos. Algumas esponjas exibem simetria radial, porém a maioria mostra-se irregular, exibindo padrões de crescimento que podem ser: massivos, eretos, incrustantes ou ramificados. O tipo de padrão de crescimento é influenciado pela velocidade das correntes de água , inclinação e natureza do substrato e disponibilidade de espaço. Assim, uma determinada espécie pode assumir diferentes padrões devido as diferentes situações ambientais, o que tem causado algumas confusões taxonômicas. A maioria das espécies comumente encontradas exibem cores fortes, o que tem sido sugerido ser uma forma de proteção contra a radiação solar ou advertência. Tomando-se como exemplo a estrutura mais simples de um porífero, pode-se estabelecer o seguinte padrão básico e tipos celulares presentes no grupo como um todo. A superfície desses organismos é perfurada por pequenas aberturas, os poros inalantes, de onde deriva o nome Porífera (portador de poros). Esses poros abrem-se em uma cavidade interior chamada de átrio (fig. 15.4). Esse, por sua vez, abre-se para o exterior através do ósculo (fig. 15.5), uma grande abertura localizada na parte superior do animal. O fluxo de água é portanto o seguinte: meio externo→poro inalante→átrio→ósculo→meio externo 28 Esse fluxo é possibilitado pelos coanócitos, células que caracterizam o grupo e apresentam um flagelo circundado por um colarinho contrátil (fig. 15.9). Elas se localizam no lado interno do animal, revestindo a cavidade do átrio. Sua função básica é promover uma corrente de água dentro do átrio. Figura 15: Anatomia de uma esponja tipo Sycon. Detalhes da estrutura da parede e do coanócito. A parede do corpo é relativamente simples, sendo a superfície externa formada por células achatadas, os pinacócitos, os quais em conjunto, constituem a pinacoderme. Diferentemente do epitélio de outros animais, está ausente uma membrana basal e as 31 Figura 16 : Tipos morfológicos das esponjas. As esponjas se alimentam de material particulado extremamente fino. Estudos efetuados em três espécies de esponjas jamaicanas mostraram que 80% da matéria orgânica filtrável consumida por estas esponjas tem um tamanho inferior àquele que pode ser resolvido pela microscopia comum. Os outros 20% constituem bactérias, dinoflagelados e outros pequenos seres planctônicos. Aparentemente, as partículas de alimento são selecionadas principalmente com base em seu tamanho, sendo retiradas no curso de sua passagem pelas câmaras flageladas. Apenas partículas menores que um certo tamanho podem entrar nos poros dérmicos, essas são partículas finalmente filtradas pelos coanócitos. A captação de partículas resulta provavelmente do fluxo de água através das microvilosidades que compõem o colarinho. Partículas grandes (5 a 50 µm) são fagocitadas por células que revestem os canais inalantes. Partículas com dimensões bacterianas ou ainda menores (menor que 1 µm) são removidas e engolfadas pelos coanócitos. Respiração, Circulação e Excreção: As trocas gasosas ocorrem por simples difusão entre a água que entra e as células do 32 animal. As excretas nitrogenadas (particularmente amônia) saem do organismo junto com a corrente de água. Não há, portanto, sistema circulatório. Sistema Nervoso: Não existe sistema nervoso. As reações são localizadas e a coordenação é em função da transmissão de substâncias mensageiras por difusão no meso-hilo ou por células amebóides se locomovendo. Pode também ocorrer entre células fixas que estejam em contato. Reprodução: A reprodução pode ser assexuada ou sexuada. Assexuada: Regeneração: Ocorre quando parte do animal fragmenta-se e os pedaços são facilmente regenerados formando novos indivíduos. Brotamento: Em algumas espécies ocorrem expansões laterais do corpo, denominadas brotos. Estes podem desprender-se e depois se fixar em um substrato. Gemulação: Ocorre em esponjas de água doce e em algumas espécies marinhas. Nestas esponjas formam-se estruturas reprodutoras chamadas gêmulas. Estas são constituídas por aglomerados de amebócitos e arqueócitos envoltos por uma membrana rígida formada por espículas e por material semelhante a espongina, que deixa uma pequena abertura, denominada micrópila. Isto confere às gêmulas proteção contra condições ambientais adversas (baixas temperaturas, falta d’água, etc.). Em condições favoráveis, as células internas são liberadas e se diferenciam nos outros tipos de células sob um substrato. Sexuada : Nos poríferos ocorre hermafroditismo ou sexos separados. Os óvulos e espermatozóides são originados dos arqueócitos e amebócitos. Os espermatozóides quando maduros, saem pelo ósculo, juntamente com a corrente exalante de água. Penetram em outras esponjas pelos poros através de correntes inalantes e são captados pelos pelos coanócitos. Esses se modificam em células amebóides, transportando-o até o óvulo presente no meso-hilo onde ocorre a fecundação, que é portanto, interna. Do ovo surge uma larva ciliada, que abandona o corpo da esponja. Após breve período de vida-livre (não mais que dois dias) fixa-se a um substrato e dá origem à esponja adulta. Depois de se fixar através da extremidade anterior, a larva sofre uma reorganização interna comparável à gastrulação de outros animais. 1.5 Aspectos Evolutivos As esponjas são consideradas metazoários parazoa, ou seja, animais sem tecidos verdadeiramente diferenciados e nenhum órgão. O restante dos seres do reino animal são chamados de eumetazoa, ou seja, animais “verdadeiros” com tecidos diferenciados, órgãos, ou pelo menos boca e cavidade digestiva. A origem dos porífera é ainda incerta, porém evidências sugerem que derivam de algum tipo de flagelado colonial simples, oco e de vida livre, talvez o mesmo grupo que deu origem aos ancestrais dos outros metazoários. Outra abordagem leva em consideração a semelhança estrutural entre os coanócitos e os protozoários coanoflagelados, o que indica uma origem distinta, sem relação com os outros metazoários. O caráter primitivo do grupo, como já mencionado, é a ausência de órgãos e o baixo nível de diferenciação e inter-dependência celular. Entretanto, o sistema de canais hídricos e falta de extremidade anterior e posterior é característica singular deste grupo, não sendo encontrado em nenhum outro filo. 33 1.6 As Classes de Esponjas Aproximadamente 10.000 espécies de esponjas foram descritas até o momento, estando estas distribuídas em 4 classes : 1.6.1 Classe Calcarea Os membros dessa classe, conhecidos como esponjas calcáreas, distinguem-se por possuírem espículas compostas de CaCO3. Nas outras classes as espículas são invariavelmente silicosas. Os três graus de estruturas (Ascon, Sycon e Leucon) são encontrados. A maioria das espécies tem menos de 10 cm de altura. 1.6.2 Classe Hexactinellida Os representantes dessa classe são conhecidos como esponjas-de-vidro. O nome Hexactinellida vem do fato que as espículas são do tipo com seis pontas ou hexáctinas. Além disso, freqüentemente algumas espículas estão fundidas formando um esqueleto que pode ser reticulado, constituído por longas fibras silicosas. Por isso elas são então chamadas de esponjas-de-vidro. A forma siconóide é dominante. Vivem principalmente em águas profundas (450 a 900 m de profundidade em média), sendo totalmente marinhas. Há um átrio bem desenvolvido e um único ósculo que às vezes pode estar coberto por uma placa crivada formada por espículas fundidas. Os pinacócitos presentes em todas as demais classes estão ausentes, sendo que a epidermeé formada por pseudópodos interconectados de amebócitos. Algumas espécies do gênero Euplectella apresentam uma interessante relação comensal com uma certa espécie de camarão (Spongicola). Quando um jovem macho e uma fêmea entram no átrio, após crescerem, não podem escapar devido a placa crivada que cresce e recobre o ósculo. Por isso, passam a vida toda presos no interior da esponja alimentando-se do plâncton, que lhes chega através de correntes de água, e reproduzindo-se, sendo por isso considerados símbolos da união eterna por certos orientais. 1.6.3 Classe Demonspogiae Contém 90% das espécies de esponjas, distribuídas desde águas rasas até profundas. A coloração freqüentemente brilhante é devido a grânulos de pigmento localizados nos amebócitos. Espécies diferentes são caracterizadas por diferentes cores. O esqueleto nessa classe é variável, podendo consistir de espículas silicosas ou de fibras de espongina ou uma combinação de ambas. Todas as Demospongiae são leuconóides. As maiores esponjas conhecidas pertencem a essa classe. Exemplo : Spheciospongia com mais de 1 m de diâmetro e altura. Há representantes de água doce. A família Spongidae contém as famosas esponjas de banho cujo esqueleto é composto apenas por espongina. Spongia e Hippospongia, dois gêneros de valor comercial, são coletadas em importantes fundos de pesca de esponjas no Golfo do México, Caribe e Mediterrâneo. As esponjas são coletadas por mergulhadores deixando que o tecido vivo se decomponha na água. O esqueleto restante, composto por fibras entrelaçadas de espongina, é então lavado. 36 captura de alimento (pescador). Nos hidrozoários a mesogléia jamais é celular, a gastroderme não apresenta nematocistos e as gônodas são epidérmicas ou, se gastrodérmicas, os óvulos e espermatozóides são emitidos diretamente para o exterior e não para dentro da cavidade gastrovascular. Estas características peculiares servem como união de todos os membros desta classe (figura 18). Figura 18: Anatomia de um hidrozoário. Alguns pólipos, principalmente em Hydra, vivem solitariamente, contudo a maioria das espécies tem vida colonial. Entre estes últimos, o polimorfismo, ou seja, a presença de indivíduos diferentes estrutural e funcionalmente pode ocorrer. Na colônia polimórfica, o tipo mais numeroso e destacado é o pólipo nutritivo, conhecido como gastrozoóide. Os gastrozoóides capturam e ingerem as presas, tendo portanto a função de nutrição na colônia. 37 Outros tipos importantes presentes são os indivíduos reprodutores - os medusóides - que são produzidos como brotos assexuados de alguma parte da colônia. Estes podem se destacar, como medusas livres ou ficarem retidos como gonóforos. Os medusóides podem também podem ser produzidos por pólipos especializados chamados gonozoóides. 2.3.2 Classe Scyphozoa Os membros desta classe apresentam predominantemente no ciclo de vida, a forma medusóide, sendo o pólipo restrito ao estágio larval. Várias especializações levaram a estrutura medusóide a uma maior complexidade: tamanho maior que as medusas dos hidrozoários, mesogléia celular, cavidade gástrica septada ou com filamentos gástricos, cnidócitos na gastroderme e desenvolvimento de órgãos sensoriais (figura 19.a). As águas- vivas são os cifozoários mais conhecidos, incluindo o gênero Aurelia (fig. 19.b). Figura 19.a: Anatomia de um cifozoário. Figura 19.b: Aurelia sp, um cifozoário. 38 2.3.3 Classe Anthozoa Nestes organismos o estágio medusóide está completamente ausente. São as anêmonas-do-mar, os corais escleratínios (produtores de esqueletos externos de CaCO3) e octocorais característicos com oito tentáculos. É a maior classe dos cnidários. Apresentam cavidade gastrovascular mais especializada que as outras classes, com várias divisões de um mesentério longitudinal, fixados na parede do corpo, o que aparentemente auxilia na circulação de água e na digestão de presas maiores (figura 20). Figura 20: Estrutura de uma anêmona-do-mar. A) Corte longitudinal. B) Corte transversal. O pólipo dos antozoários é mais especializado e a presença de mesogléia celular, cavidade gastrovascular septada, cnidócitos nos filamentos gástricos e gônodas gastrodérmicas, indicam que eles estão filogeneticamente relacionados mais intimamente 41 • Classe Scyphozoa: Em Aurelia as formas medusóides adultas dióicas liberam espermatozóides e óvulos na água. Com a fecundação e fixação da larva plânula em um substrato, desenvolve-se uma pequena larva polipóide chamada cifístoma que é muito parecida com uma hidra. O cifístoma fixo se reproduz assexuadamente por brotamento dando origem a várias destas estruturas que ficam arranjadas uma sobre as outras (estróbilo). Começa então a ocorrer fissões neste estróbilo e cada cifístoma se solta para o meio circundante dando origem a novas medusas (figura 22). Figura 22: Ciclo de vida de um cifozoário - Aurelia. 42 • Classe Anthozoa: Nas anêmonas-do-mar os espermatozóides e óvulos são produzidos tanto por indivíduos hermafroditas ou dióicos. A fecundação pode ocorrer na cavidade gastrovascular ou no exterior do corpo e a larva formada fixa-se para o desenvolvimento do adulto. 3 FILO PLATYHELMINTHES (do grego: platy, achatado; helminthes, vermes) De todos os filos bilaterais, os vermes chatos de vida livre do filo Platyhelminthes são considerados há muito tempo os mais primitivos. Porém, alguns zoólogos questionam essa visão, em parte porque acredita-se que vários atributos dos vermes chatos, anteriormente considerados indicativos da primitividade do filo, na verdade sejam resultado do pequeno tamanho do corpo. 3.1 Conceitos Gerais O filo Platyhelminthes abrange os vermes achatados. A maioria é de vida livre, como as planárias, porém existem espécies parasitas de vertebrados, incluindo o homem (por exemplo, esquistossomo e solitária). Três aspectos importantes a serem destacados no filo são: a ocorrência de simetria bilateral verdadeira; uma evolução de uma terceira camada celular (parênquima), entre a epiderme e o revestimento intestinal (gastroderme); e o achatamento dorsoventral do corpo. A simetria bilateral está relacionada à motilidade do animal, enquanto o achatamento é encarado como uma conseqüência inevitável da ausência dos sistemas circulatório e respiratório. A porção do corpo que primeiro entra em contato com o meio e onde se localizam boa parte dos órgãos sensoriais é chamada região anterior. A extremidade oposta é denominada região posterior. A parte superior do corpo chama-se dorsal e a inferior, ventral. O intestino termina em fundo cego e a boca é tipicamente a única abertura para o trato digestivo, quando este se encontra presente. Neste filo aparece, pela primeira vez, o sistema “excretor” protonefridial. As aspas são usadas porque sua função provavelmente é principalmente osmorreguladora e não excretora. Assim, os principais produtos de excreta são eliminados principalmente pela superfície do corpo, por difusão. Os protonefrídios consistem de tubos em fundo cego, que terminam em “células flama”, que consistem de duas unidades celulares, sendo uma célula tubular e uma célula de capuz, com dois ou mais flagelos. Esses batem, como uma chama, e os líquidos entram, dirigindo-se através de túbulos até um poro excretor e, finalmente, para o exterior do corpo. Características gerais do filo: Animais triblásticos; simetria bilateral; acelomados; trato digestivo incompleto; dorsoventralmente achatados. 43 3.2 Classificação Classe Turbellaria Apresenta membros de vida livre, entre eles as planárias de água doce, Dugesia sp e Geoplana sp. Classe Cestoda Todos os membros desta classe são endoparasitas e incluem as solitárias, Taenia sp. Classe Trematoda Os vermes desta classe são conhecidos como facíolas e representam um dos principais grupos de parasitas de outros animais. Dentre os tremátodas mais conhecidos encontra-se o Schistosoma mansoni. 3.2.1 Classe Turbellaria As planárias são dorsoventralmente achatadas. A boca é a única abertura do trato digestivo, ou seja, o aparelho digestivo é incompleto, não há a presença de ânus. Ocorrem, normalmente, na região anterior do animal, a presença de projeções chamadas aurículas, dotadas de receptores ciliares para recepção química principalmente, e dois ocelos (estruturas fotorreceptoras) (figura 23). A parede ventral do corpo é recoberta por uma epiderme ciliada para facilitar a locomoção. Uma característica peculiar dos turbelários é a presença de numerosas células glandulares localizadas no interior da epiderme ou mais internamente. Essas glândulas fornecem adesão, revestimento do substrato para locomoção ou recobrimento da presa. Outra peculiaridade é a presença de rabditos, que são corpúsculos em forma de bastonetes localizados perpendicularmente à superfície. Eles são secretados por glândulas epidérmicas. A função é incerta, porém há indícios que sejam usados na defesa ou para formação de muco em torno do corpo. Figura 23 : Planária Internamente, percorrendo todo o corpo do animal, existem camadas musculares que distendem e contraem o corpo. O pequeno tamanho, formato achatado e o intestino ramificado (nas formas maiores) fazem com que sejam desnecessários sistemas especializados para transporte interno, trocas gasosas e excreção. As planárias são predominantemente carnívoras. O intestino é em fundo cego, com a boca servindo tanto para a ingestão quanto para a egestão. As ramificações presentes no intestino (divertículos laterais) aumentam a superfície para a digestão e distribuição dos alimentos. Isto compensa a ausência de um sistema interno de circulação. A boca é situada, geralmente, no meio da superfície ventral e antes do alimento chegar ao intestino há uma 46 apresentarem auto-fecundação. Entre elas, geralmente há cópula, com dois indivíduos colocando em contato seus poros genitais e ocorrendo fecundação interna. Os ovos resultantes são eliminados e deles saem planárias jovens, que não passam por estágio larval: o desenvolvimento é direto (figura 25). 3.2.2 Classe Trematoda Os tremátodas, mesmo sendo parasitas, apresentam estruturas mais semelhantes as dos turbelários que com a outra classe de platelmintes (os céstodas). Ocorrem adaptações para a vida parasita no grupo, tais como: presença de ventosas adesivas orais; tegumento com cutícula protetora que impede a ação de enzimas digestivas dos hospedeiros; ausência órgãos dos sentidos; há produção de muitos ovos na reprodução com o objetivo de facilitar a sobrevivência e infestação de novos hospedeiros. A excreção e as trocas gasosas ocorrem através do tegumento. Na reprodução, os espermatozóides deixam os testículos e se armazenam na vesícula seminal. Ocorre copulação mútua e fertilização cruzada. O ciclo de vida pode envolver de um a vários hospedeiros. Os tremátodas que possuem um único hospedeiro foram colocados na ordem Monogenea. Nesta ordem encontram-se os parasitas de muitos peixes marinhos e dulcícolas e também anfíbios, répteis e moluscos. A grande maioria são parasitas externos (ectoparasitas). A ordem Digenea contém a maioria dos tremátodas parasitas, onde há o envolvimento de 2 a 4 hospedeiros no ciclo de vida dos organismos, sendo a maioria endoparasitas. Nesta ordem é que se encontra o responsável pela esquistossomose humana (Schistosoma mansoni). A figura 26 mostra dois tremátodas endoparasitas: Fasciola hepatica e Schistosoma mansoni. Figura 26: Tremátodas endoparasitas. 3.2.3 Classe Cestoda Esta classe apresenta os platelmintes mais especializados. O corpo é recoberto por um tegumento protetor, como nos tremátodas, porém esse tem papel adicional na absorção de alimento, uma vez que ocorre ausência total de trato 47 digestivo em algumas espécies (Taenia sp). Há uma região anterior chamada escólex, adaptada a aderência no hospedeiro com ganchos e ventosas. Seguida desta estrutura existe uma região denominada colo da qual se origina vários segmentos individuais arranjados linearmente. Esses segmentos são chamados proglótides e compõem a maior parte do verme (figura 27). As tênias são geralmente longas, podendo atingir até 12 metros de comprimento. As proglótides mais jovens estão localizadas mais próximas do colo, aumentando de tamanho e maturidade em direção à região posterior do animal. Figura 27: Anatomia da Taenia sp, com detalhe para o escólex e a proglótide. O sistema nervoso e excretor (protonefrídios) se estendem ao longo das proglótides. Existe uma massa nervosa no escólex e dois cordões longitudinais laterais que se estendem para trás. Comissuras conectam os cordões longitudinais em cada proglótide. 48 Em cada proglótide existe o sistema reprodutor masculino e feminino. Esses animais são, portanto, hermafroditas. Depois que ocorre a fecundação, o útero enche-se de ovos, dando à proglótide o aspecto gravídico. São as proglótides gravídicas que se desprendem, sendo eliminadas com as fezes humanas (figura 27 E). Os cestódeos não apresentam sistema digestivo, recebendo o alimento já digerido pelo hospedeiro. O alimento é incorporado pela superfície do corpo do parasita. 3.3 Doenças causadas por Platelmintes ao homem: 3.3.1 Esquistossomose Agente etiológico: Schistosoma mansoni - Classe Trematoda Local: Sistema porta hepático (veias próximas à parede intestinal). Os adultos desta espécie habitam as veias intestinais. Eles são dióicos com dimorfismo sexual, sendo que o macho mede de 6 a 10 mm de Cic em Biom cerc pod Ao leva adu cicl comprimento e 0,5 mm de diâmetro. Existe um sulco ventral que estende-se por quase toda extensão do corpo do macho e neste sulco acomoda-se a fêmea, que é mais longa (15 mm), porém mais fina (figura 28a). Após a postura dos ovos, a fêmea estira-se do sulco do macho ou o abandona. Os ovos depositados perfuram a parede intestinal, causando sangramento e passam desta maneira para o interior do intestino e daí para o meio externo junto com as fezes. Figura 28a: Schistosoma mansoni, macho e fêmea durante a cópula. lo da doença: Os ovos que saem com as fezes de um homem infectado ao atingirem a água, eclodem uma larva ciliada chamada miracídeo. Esta penetra num caramujo planorbídeo do gênero phalaria. No interior do caramujo, o miracídeo sofre reprodução assexuada, originando a de 200 esporocistos que vão produzir novas larvas chamadas cercária. Cada miracídeo e gerar até 1000 cercárias. As cercárias abandonam o caramujo e tornam-se livre-natantes. entrar em contato com o homem, elas penetram pela pele, infectando-o. A cercária é da pela corrente sangüínea aos pulmões, fígado e finalmente se desenvolve nas formas ltas nas veias intestinais, onde se reproduz, como anteriormente descrito, reiniciando o o (figura 28b). Sintomas : - Mal-estar, cansaço, febre alta; - Emagrecimento - Diarréia, fezes sanguinolentas - Cólicas hepáticas e intestinais - Hepatomegalia (dilatação do fígado) - Ascite (barriga d’água) Profilaxia: - Educação sanitária - Saneamento básico (redes de esgotos) - Eliminação do caramujo - Evitar contato com água contaminada