Cordas: características, classificação, habitat, reprodução

A corda (Chordata) é um filo muito amplo e heterogêneo de animais com simetria bilateral, que compartilham cinco características diagnósticas essenciais: notocorda, endostilo, fendas faríngeas, cordão oco do nervo dorsal e cauda pós-bronca.

Em algumas espécies, a permanência dessas características não é mantida ao longo da vida do indivíduo; Em alguns acordes, a característica é perdida mesmo antes do nascimento do organismo.

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Branchiostoma lanceolatum. Fonte: © Hans Hillewaert /

O plano estrutural dos membros desse grupo pode ser compartilhado por alguns invertebrados, como simetria bilateral, eixo inteiro-posterior, celoma, presença de metâmeros e cefalização.

Os cordados, em termos de diversidade e número de espécies, estão em quarto lugar – depois de artrópodes, nematóides e moluscos. Eles conseguiram colonizar uma gama muito ampla de nichos ecológicos e possuem inúmeras características adaptativas para várias modalidades de vida: aquática, terrestre e voadora.

A origem dos cordados provocou um debate interessante entre os biólogos evolucionistas. A biologia molecular e as características embrionárias deixam clara a relação desse grupo com os equinodermos nos deuterostomados.

Diferentes hipóteses foram propostas para explicar a origem de cordados e vertebrados. Uma das mais famosas é a hipótese de Garstang, propõe que uma larva de ascite passou por um processo de pedomorfose e deu origem a um indivíduo com características jovens sexualmente maduras.

Os atuais representantes do grupo estão agrupados em três linhagens heterogêneas: os cefalocordados, conhecidos como anfioxos; os urocordados, chamados assídios, e vertebrados, o maior grupo, constituído por peixes, anfíbios, répteis e mamíferos.

Dentro deste último grupo, em uma família pequena, nos encontramos, os humanos.

Caracteristicas

A primeira impressão ao avaliar os três grupos de cordas é que as diferenças são mais visíveis do que as características compartilhadas.

Em termos gerais, os vertebrados têm como característica principal o endosqueleto rígido que está sob a pele. Embora os peixes sejam aquáticos, o restante do grupo é terrestre e ambos se alimentam com mandíbulas.

Por outro lado, os demais grupos – urocordados e cefalocordados – são animais que habitam os mares e nenhum deles possui estrutura óssea ou cartilaginosa.

Para poder se manter estável, eles apresentam uma série de estruturas semelhantes às bengalas compostas por colágeno.

Quanto ao modo de alimentação, eles são animais filtrantes e seus alimentos consistem em partículas suspensas na água. Possui dispositivos que produzem substâncias semelhantes ao muco, que permitem a absorção de partículas por adesão. No entanto, essas diferenças são claramente superficiais.

Além disso, os cordados têm uma cavidade interna cheia de líquido, chamada celoma, todos eles têm cinco características diagnósticas: notocorda, fenda faríngea, endostila ou glândula tireóide, cordão nervoso e cauda pós-anal. A seguir, descreveremos cada um em detalhes:

Notocorda

O notocorda ou notocordio é uma estrutura em forma de bastão de origem mesodérmica. O nome do Phylum é inspirado por esse recurso.

É flexível até certo ponto e se estende por todo o comprimento do corpo. Embriologicamente, é a primeira estrutura do endosqueleto que aparece. Serve como ponto de ancoragem para os músculos.

Uma de suas características mais importantes é a capacidade de dobrar sem encurtar, o que permite uma série de movimentos ondulados. Esses movimentos não causam o colapso da estrutura – de maneira análoga à de um telescópio.

Essa propriedade surge graças ao fluido que tem o interior da cavidade e funciona como um órgão hidrostático.

Nos grupos basais, o notocórdio persiste por toda a vida do organismo. Na maioria dos vertebrados, ele é substituído pela coluna, que desempenha uma função semelhante.

Fendas Faríngeas

Também é conhecido na literatura como “faringotremia”. A faringe corresponde a uma porção do trato digestivo localizada logo após a boca. Nas cordas, as paredes da referida estrutura adquiriam aberturas ou pequenos orifícios. Nos grupos primitivos é usado para alimentação.

É importante não confundir essa característica com brânquias, porque estas são uma série de estruturas derivadas. Eles podem aparecer em estágios muito iniciais de desenvolvimento, antes do organismo nascer ou deixar o óvulo.

Endostilo ou glândula tireóide

O endostílio, ou sua estrutura derivada da glândula tireóide, é encontrada apenas nos cordados. Ele está localizado no chão da cavidade da faringe. O endostilo é encontrado nos protoordatas e na larva da lampreia.

Nesses grupos primitivos, o endossil e as fendas trabalham em equipe para promover a alimentação por filtração.

Certas células que compõem o endostil têm a capacidade de secretar proteínas homólogas a iodo às da glândula tireóide em lampreias adultas e outros vertebrados.

Cordão dorsal do nervo

Os cordados têm um cordão nervoso localizado na porção dorsal (em relação ao trato digestivo) do corpo e o interior do corpo é oco. A origem do cérebro pode ser atribuída ao espessamento na porção anterior desse cordão. Embriogologicamente, a formação ocorre pelo ectoderma, acima dos notocordos.

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Nos vertebrados, os arcos neurais das vértebras funcionam como estruturas de proteção do cordão umbilical. Da mesma forma, o crânio protege o cérebro.

Pós cauda anal

A cauda pós-anal é composta por musculatura e fornece a motilidade necessária para o deslocamento na água das larvas do tunicado e do anfioxo. Como a cauda está localizada posteriormente ao sistema digestivo, sua única função está relacionada à melhoria do movimento aquático.

A eficiência da cauda aumenta significativamente em grupos posteriores, onde as barbatanas são adicionadas ao corpo do organismo. Nos seres humanos, a cauda é encontrada apenas como um pequeno vestígio: o cóccix e uma série de vértebras de tamanho muito pequeno. No entanto, muitos animais têm uma cauda que eles podem se mover.

Subphylum Urochordata

Os tunicados são um subfilo que são comumente conhecidos como ascites. Eles incluem aproximadamente 1600 espécies. Esses organismos são habitantes amplamente distribuídos nos oceanos, das profundezas às costas.

O nome “tunicado” deriva de um tipo de túnica que circunda o animal, é composto de celulose e não é um órgão ou estrutura viva.

A grande maioria dos representantes adultos tem um estilo de vida completamente séssil, ancorado em alguma rocha ou outro substrato. Eles podem ser solitários ou agrupados em colônias. Enquanto isso, a larva tem a capacidade de nadar e se mover livremente pelo oceano até encontrar uma superfície adequada.

As formas adultas são extremamente modificadas e degeneraram a maioria dos cinco recursos de diagnóstico dos cordados. Por outro lado, as larvas – que lembram um pequeno girino – possuem as cinco características dos cordados.

Existem três tipos de tunicados: Ascidiacea, Appendicularia e Thaliacea. A primeira turma tem os membros mais comuns, diversos e mais estudados. Alguns têm a capacidade de disparar jatos de água através de sifões quando perturbados.

Subphylum Cephalochordata

Os cefalocorordados são pequenos animais, com comprimento entre 3 e 7 centímetros. A aparência translúcida e comprimidos lateralmente. O nome comum é anfioxus (antes usado como gênero, mas agora eles são chamados de Branchiostoma ).

Existem 29 espécies, sendo um subfilo incrivelmente pequeno, em termos de número de espécies. No pequeno corpo do animal, as cinco características das cordas são evidentes.

O organismo funciona da seguinte maneira: a água entra pela boca, graças a uma corrente produzida pelos cílios que possui, segue seu caminho através dos sulcos da faringe.

Nesta etapa, as partículas que servem como alimento permanecem aderidas pela secreção de muco do endostil. Os cílios transportam a comida para o intestino e são fagocitados.

Embora à primeira vista pareça um organismo muito simples, seu sistema circulatório é bastante complexo. Embora não haja coração, é um sistema semelhante ao encontrado nos peixes, orquestrando a passagem de sangue da mesma maneira que neste grupo.

O sistema nervoso gira em torno do cordão nervoso. Os pares de nervos emergem em cada região dos segmentos musculares.

Subphylum Vertebrata

Os vertebrados são o conjunto mais diversificado de animais, em termos de morfologia e habitats, de cordados. Todos os membros da linhagem possuem as características de diagnóstico das cordas em pelo menos alguns estágios do seu ciclo de vida. Além disso, podemos distinguir os seguintes recursos:

Características dos sistemas vertebrados

O esqueleto, formado de cartilagem ou osso, é formado por uma coluna vertebral (com exceção de mixinas) e um crânio. Quanto ao sistema muscular, existem segmentos ou miômeros em zigue-zague, que permitem o movimento. O sistema digestivo é do tipo muscular e agora existe um fígado e um pâncreas.

O sistema circulatório é responsável por orquestrar a passagem do sangue através de todas as estruturas do corpo. Este objetivo é alcançado graças à presença de um coração ventral com múltiplas câmaras e um sistema fechado composto de artérias, veias e capilares.

Os eritrócitos ou glóbulos vermelhos são caracterizados por ter a hemoglobina como pigmento para transportar oxigênio – nos invertebrados existe uma variedade de pigmentos de tons de verde e azul.

O tegumento possui duas divisões: uma epiderme localizada na porção externa ou um epitélio estratificado derivado do ectoderma e uma derme interna formada por tecido conjuntivo derivado do mesoderma. Os vertebrados têm uma série de variações nesse sentido, encontrando chifres, glândulas, escamas, penas, cabelos, entre outros.

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Quase todos os sexos são separados, com suas respectivas gônadas que descarregam o conteúdo em um esgoto ou em aberturas especializadas.

Classificação e filogenia

Onde estão as cordas?

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Fonte: Arthur Tributino Menezes [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], do Wikimedia Commons

Antes de descrever a filogenia dos cordados, é necessário conhecer a localização desse grupo na árvore da vida. Dentro de animais com simetria bilateral, existem duas linhagens evolutivas. Por um lado, existem os prosostomados e, por outro, os deuterostomados.

Historicamente, a distinção entre os dois grupos é basicamente baseada em características embrionárias. Nos protostomados, o blastoporo dá origem à boca, a segmentação é em espiral e o celoma é esquizocélico, enquanto nos deuterostomados dá origem ao ânus, a segmentação é radial e o celoma é enterocélico.

Da mesma forma, a aplicação das técnicas moleculares atuais confirmou a separação entre as duas, além de esclarecer as relações entre os indivíduos que as compõem.

Os protostomados incluem moluscos, anelídeos, artrópodes e outros grupos menores. Esta linhagem é dividida em dois grupos: Lophotrochozoa e Ecdysozoa. O segundo grupo, deuterostomados, inclui equinodermes, hemicordados e cordados.

Classificação cladista e tradicional

A classificação de Linnean fornece uma maneira tradicional que permite a classificação de cada taxa. No entanto, sob a perspectiva cladista, existem certos grupos que não são reconhecidos atualmente, porque não atendem aos requisitos impostos por essa escola de classificação tradicional.

Os exemplos mais reconhecidos na literatura são Agnatha e Reptilia. Como esses grupos não são monofiléticos, não são aceitos pelos cladistas. Por exemplo, os répteis são parafiléticos porque não contêm todos os descendentes do ancestral comum mais recente, deixando os pássaros do lado de fora.

No entanto, a maioria dos textos e literatura científica mantém a classificação linneana tradicional para se referir aos diferentes grupos de cordas que existem. Alterar os subcampos na zoologia representa um grande desafio, de modo que os intervalos com os quais estamos mais familiarizados são mantidos.

Grupos tradicionais

Nesse sentido, a divisão tradicional consiste em: Urochordata, Cephalochardata, Myxini, Petromyzontida, Chondrichthyes, Osteichthyes, Amphibia, Reptilia, Aves e Mamalia.

Os dois primeiros grupos, os urocordados e os cefalocordados são conhecidos como protoordatas e acraniados.

Todos os grupos restantes pertencem a Vertebrata e Craniata. Myxini e Petromyzontida pertencem a Agnatha, enquanto o restante pertence a Gnathostomata (a última classificação leva em consideração a presença ou não da mandíbula).

Tetrapoda inclui anfíbios, répteis, aves e mamíferos. Finalmente, os representantes da Amniota são répteis, aves e mamíferos. Em geral, esses grupos compõem a classificação tradicional do Phylum Chordata.

Habitat

As cordas conseguiram cobrir uma série de habitats extraordinários. Urocordados e cefalocordados vivem em ambientes marinhos.

Os vertebrados, entretanto, têm uma gama mais ampla. Anfíbios – em parte – répteis e mamíferos vivem em ambientes terrestres. Pássaros e morcegos conseguiram colonizar o ar; enquanto alguns mamíferos, cetáceos, retornaram à água.

Reprodução

Os urocordados são as cordas com um padrão mais amplo de reprodução. Esses organismos têm reprodução sexual e assexuada. As espécies são geralmente hermafroditas e a fertilização é externa. Os gametas saem pelos sifões e, quando ocorre a fertilização, o novo indivíduo se transforma em larva.

Os cefalocorordados têm fertilização externa e os sexos são separados. Assim, machos e fêmeas liberam seus gametas no oceano. Quando a fertilização ocorre, uma larva é formada, semelhante à forma juvenil dos urocordados.

Os vertebrados se reproduzem predominantemente de maneira sexual, com uma série de estratégias que permitem a multiplicação dos indivíduos. Ambas as variantes de fertilização estão presentes – internas e externas.

Nutrição e Dietas

A nutrição dos dois grupos basais de cordados – ascites e cefalocorordados – é alimentada por um sistema de filtragem responsável pela captura de partículas em suspensão no ambiente marinho.

Por outro lado, os mixines são espécies sequestradoras – eles se alimentam de outros animais mortos. Lampreias, por outro lado, são ectoparasitas. Usando um bocal complexo de ventosa, esses animais podem aderir à superfície do corpo de outros peixes.

No entanto, as formas juvenis são alimentadas sugando o lodo, rico em restos orgânicos nutritivos e microorganismos.

Uma inovação evolutiva que determinou o destino do grupo foi a aparência dos maxilares. Estes apareceram como uma modificação do padrão de desenvolvimento da região cefálica anterior.

Essa estrutura permitiu expandir o leque de barragens consumidas por essas barragens, além de ser muito mais eficiente na captura de possíveis barragens.

Quanto aos vertebrados, é praticamente impossível generalizar os hábitos tróficos de seus membros. Encontramos de carnívoros, filtrantes, hematófagos, frugívoros, herbívoros, insetívoros, nectarívoros, granívoros, frondosos, entre outros.

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Respiração

A respiração nas ascites ocorre através da propulsão da água. Eles possuem estruturas chamadas sifões através das quais podem circular e passar pelas fendas branquiais.

Nos cefalocordados, a respiração ocorre de maneira semelhante. Esses animais circulam a água constantemente at
avés de uma corrente que entra pela boca e sai por uma abertura conhecida como atrioporo. Este mesmo sistema é usado para alimentação animal.

Nos vertebrados, os sistemas respiratórios são muito mais variados. Nas formas aquáticas, peixes e afins, o processo de troca de gases ocorre através de brânquias.

Em contraste, as formas terrestres o fazem por meio de pulmões. Algumas espécies, como salamandras, não têm pulmões e realizam a troca usando apenas a pele.

Os pássaros têm uma modificação adaptativa que lhes permite atender às demandas de energia de seus caros meios de locomoção: o voo. O sistema é extremamente eficaz e consiste em tubos brônquicos conectados a bolsas de ar.

Origem evolutiva

Registro fóssil

O primeiro fóssil encontrado no registro, data do período cambriano, cerca de 530 milhões de anos atrás.

Embora a maioria dos membros do grupo seja caracterizada principalmente por um esqueleto de ossos duros, os ancestrais do grupo apresentavam um corpo mole – portanto, o registro fóssil é particularmente escasso.

Por esses motivos, as informações sobre a origem dos cordados são derivadas de evidências anatômicas dos atuais cordados e evidências moleculares.

Vertebrados ancestrais: fósseis-chave

A maioria dos fósseis datados do Paleozóico são ostracodermes, uma espécie de organismo pisciforme sem mandíbulas. Alguns fósseis proeminentes são o Yunnanozoon, um indivíduo remanescente de um cefalocordado e Pikaia é um famoso representante do xisto de Burgess, tem 5 centímetros de comprimento e formato de fita.

A Haikouella lanceolata tem sido fundamental no processo de elucidar a origem dos vertebrados. Aproximadamente 300 indivíduos fósseis desta espécie são conhecidos, remanescentes dos peixes atuais. Embora não apresentem sinais de vértebras, possuem todas as características das cordas.

Protostomados ou deuterostomados?

A origem evolutiva dos cordados tem sido um tópico de discussão acalorada desde a época de Charles Darwin, onde o ponto focal da pesquisa era estabelecer relações entre grupos de organismos vivos.

A princípio, os zoólogos especularam sobre a possível origem dos cordados começando na linhagem protostomato. No entanto, essa ideia foi rapidamente descartada quando ficou claro que as características que eles aparentemente compartilhavam não eram homólogas.

No início do século XX, as descobertas de padrões de desenvolvimento em animais tornaram evidente a relação com os cordados e outros animais deuterostomeados.

Hipótese de Garstang

Na evolução da evolução biológica, as cordas seguiram dois caminhos separados – muito cedo nesse processo. Um levou a ascites e o outro a cefalocorordados e vertebrados.

Em 1928, o ictiólogo e poeta britânico Walter Garstang propôs uma hipótese muito imaginativa, que envolve processos de heterocronias: mudanças na sincronia do processo de desenvolvimento.

Para Garstang, o ancestral das cordas poderia ser um indivíduo ancestral semelhante aos ascídias deste jovem que mantinha suas características larvais. Essa idéia de vanguarda baseia-se no fato de que os juvenis das ascites apresentam de maneira bastante visível as cinco características diagnósticas dos cordados.

Segundo a hipótese, em um momento crucial da evolução, a larva não pôde concluir o processo de metamorfose e passar para um tunicado adulto e séssil. Assim, a larva hipotética surge com maturidade reprodutiva. Com este evento, um novo grupo de animais aparece com a capacidade de nadar livremente.

Garstang usou o termo pedomorfose para descrever a retenção de caracteres juvenis no estado adulto. Esse fenômeno foi relatado em vários grupos atuais de animais, por exemplo, em anfíbios.

Referências

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