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GNATHIFERA Marcus Vinicius Domingues Nematoda Nematomorpha Priapulida Kinorhyncha Loricifera Gastrotricha Chaetognatha Panarthropoda Sipuncula Echiura Mollusca Annelida Ectoprocta Entoprocta Platyhelminthes Nemertini Rotifera Acanthocephala Gnathostomulida Phoronida Brachiopoda Pterobranchia Echinodermata Enteropneusta Chordata P R O T O S T O M IA D E U T E R O S T O M IA P R O T O S T O M IA D E U T E R O S T O M IA C y cl o n eu ra li a S p ir a li a E cd y so zo a L o p h o tro co zo a 1. Gegenbaur, 1859: Nemathelminthes incluia Nematoda, Nematomorpha e Acanthocephala 2. Gegenbaur, Handbuch der Zoologie: inclusão de Gastrotricha, Kinorhyncha e Rotifera 3. Grobben, 1908, 1910: Aschelminthes Rotifera, Kinorhyncha, Gastrotricha, Nematoda, Nematomorpha, Acanthocephala 4. Hyman, 1951: Gastrotricha, Nematoda, Nematomorpha, Rotifera, Kinorhyncha, Priapulida exclusão de Acanthocephala (intermediários entre Platyhelminthes e Aschelminthes) 5. Kristensen, 1983: descrição de Loricifera 6. Brusca & Brusca, 1990: inclusão de Gnathostomulida 7. Schram, 1991: inclusão de Chaetognatha (grupo-irmão do resto) 8. Ruppert & Barnes, 1994: Sipuncula e Tardigrada entre os pseudocelomados ASCHELMINTHES, NEMATHELMINTHES, PSEUDOCOELOMATA Relembrando.... ectoderme endoderme mesoderme intestino gônada Acelomados Pseudoceloma Pseudocelomados Mesentério dorsal Peritônio visceral Mesentério ventral Celomados Filogenia dos Aschelminthes Não monofilético!!! Brusca & Brusca, 2003 Phoronida Craniformea Lingulata Gnathostomulida Rotifera Catenulida Rhabditophora Nemertodermatida Acoela Ectoprocta Entoprocta Cycliophora Nemertea Mollusca Sipuncula Annelida Echiura Gastrotricha Chaetognatha Tardigrada Arthropoda Onychophora Nematomorpha Nematoda Priapulida Loricifera Kinorhyncha LOPHOTROCHOZOA PROTOSTOMIA EUTROCHOZOA PANARTHROPODA CYCLONEURALIA LOPHOPHORATA PLATYHELMINTHES Eernisse & Peterson (2004): morfologia ASCHELMINTHES, NEMATHELMINTHES, PSEUDOCOELOMATA Eernisse & Peterson (2004): Morfologia Gnathostomulida Rotifera Catenulida Rhabditophora Nemertodermatida Acoela Ectoprocta Entoprocta Cycliophora 133 ECDYSOZOA EUTHROCOZOA LOPHOPHORATA Hox 6-8 P R O T O S T O M IA PL A T Y Z O A s.s. P L A T Y H E L M IN T H E S ? Gnathostomulida Rotifera (incluindo Acanthocephala) Catenulida Rhabditophora Nemertodermatida Acoela Ectoprocta Entoprocta Cycliophora ECDYSOZOA EUTHROCOZOA LOPHOPHORATA P R O T O S T O M IA PL A T Y Z O A s.s. P L A T Y H E L M IN T H E S ? Gastrotricha Filogenia de Protostomia Eernisse & Peterson (2004) SYNDERMATA+GNATHOSTOMULIDA Gnathostomulida SYNDERMATA 2 1 Sinapomorfias para GNATHIFERA 1. Protonefrídios com células tubo circundando completamente o lúmem. 2. Faringe modificada contendo elementos cuticulares (hastes cuticulares). Características gerais Organismso pequenos S Y N D E R M A T A + N E O T R IC H O Z O A = GNATHIFERA Eernisse & Peterson (2004) GNATHIFERA SYNDERMATA jaws composed of rods with a lucent material and an electron-dense core;jaws with pincers caudally articulating into unpaired pedicle. epidermis cells reverse from multiciliate to monociliate condition;hermaphroditism develops; basal plate develops;jaws belonging to either closed or open lamellar type. pseudophalangium/unci and associate sclerites/manubria;oral and pharyngeal lamellae/epipharynx;cellular epidermis with intracellular lamina;eutely(?) Sørensen (2003) Further structures in the jaw apparatus of Limnognathia maerski (Micrognathozoa),with notes on the phylogeny of the Gnathifera. JOURNAL OF MORPHOLOGY 255:131 –145 (2003) GNATHOSTOMULIDA Gnathostomulida SYNDERMATA Catenulida Rhabditophora 93 1 20 0 13 1 50 1 49 1 48 1 90 1 68 1 19 1 13. Epiderme monociliada (hom. Lophophorata, Echinodermata e Pterobranchia). 20. Perda do acrosomo (hom. Nematoda, Kynorhyncha e Entoprocta; ? Pterobranchia). 93. Intestino sem cílios. G N A T H IF E R A P L A T Y H E L M IN T H E S Gnathostomula armata Eernisse & Peterson (2004) GNATHOSTOMULIDA 1. Organismos pequenos de hábito intersticial em ambientes marinhos e salobros (descoberto em 1956). 2. Locomoção ciliar 3. Aprox. 94 espécies, incluídas em 25 gêneros, mundialmente distribuídas. 4. 300 a 3600 um de tamanho. 5. Epiderme revestida por células monociliadas, não cuticular. 6. Ânus geralmente ausente, mas aparentemente temporário em algumas espécies. 1. Boca subterminal 2. Faringe comprimida lateralmente 7. aparato da faringe com mandíbulas (trofos cuticulares) e placa basal cuticulares (relacionadas à ingestão de bactérias no meio marinho ou intersticial). 8. Acelomados. cerdas sensoriais boca ventral lábio superior placa basal mandíbula intestino cílios ovos bursa (acúmulo esperma) pré-bursa testículos estilete poro genital esperma placas faringe gld. faringeais GNATHOSTOMULIDA 1. Sistema nervoso 1. Gânglio cerebral anterior dorsal ao sistema digestivo 2. Gânglio bucal 3. 1 a 3 pares de cordões longitudinais 2. Órgãos sensoriais 1. Fossas ciliares 2. Sensórias (cílios firmes em forma de seta) 3. Reprodução 1. Sexuada 1. Sistema feminino: ovário dorsal, receptáculo seminal, vagina (algumas espécies 2. Sistema masculino: 1 a 2 testículos, pênis, estilete (algumas espécies) 4. Impregnação hipodérmica. 5. Ovos produzidos no mesênquima e liberados pelo rompimento da parede do corpo 6. Clivagem espiral. cerdas sensoriais boca ventral lábio superior placa basal mandíbula intestino cílios ovos bursa (acúmulo esperma) pré-bursa testículos estilete poro genital esperma placas faringe gld. faringeais GNATHOSTOMULIDA Gnathostomula ornata http://www.zmuc.dk/InverWeb/staff/mwsorensen.htm GNATHOSTOMULIDA Haplognathia sp. Rastrognathia sp. http://www.zmuc.dk/InverWeb/staff/mwsorensen.htm GNATHIFERA SYNDERMATA pseudophalangium/unci and associate sclerites/manubria;oral and pharyngeal lamellae/epipharynx;cellular epidermis with intracellular lamina;eutely(?) intracellular lamina forms epidermal plates restricted to dorsal and lateral sides;head and trunk with sensoria formed by multiciliate cells;cilia on trunk and parts of head arranged as ciliophores;jaws with .bularium,paired basal plates,and dorsal jaws. Sørensen (2003) Further structures in the jaw apparatus of Limnognathia maerski (Micrognathozoa),with notes on the phylogeny of the Gnathifera. JOURNAL OF MORPHOLOGY 255:131 –145 (2003) MICROGNATHOZOA Limnognathia maerski 1. Limnognathia maerski – descobertaem fontes homotérmicas na Ilha de Disko, Groenlândia em 1994 (Kristensen & Funch, 2000). 2. Vivem em musgos e alimentam-se de bactérias, cianofícias e diatomáceas. 3. Epiderme celular (não sincicial) 4. Ovos de resistência permitem sobrevivência durante o inverno, média durante o verão 8°C. 5. Cílios ventrais e laterais na região anterior, e ventrais nas demais regiões do corpo. 6. Células multiciliadas e presença de cilióforos (céls multiciliadas) 1. Indícios do eutelia. 7. Faringe com estruturas complexas (semelhante Gnathostomulida e alguns rotíferos). 8. Presença de boca, faringe, esôfago e intestino, ânus temporário (placa anal) 9. Trato digestivo sem cílios microvilosidades. 10. Gânglio cerebral ocupa a maioria da porção anterior, cerdas sensoriais. 11. Acelomados. 12. Dois pares de protonefrídios laterais. 13. Hermafroditas protândricos. MICROGNATHOZOA: sistema mandibular mandíbula principal lamela faringeal fibulário placa basal e manus mandíbula ventral e escleritos associados mandíbula dorsal MICROGNATHOZOA: sistema mandibular MICROGNATHOZOA: sistema mandibular MICROGNATHOZOA: sistema mandibular GNATHIFERA SYNDERMATA syncytial epidermis;trunk ciliation reduced;cilia in head arranged in bands forming a wheel-organ;body divided into head,trunk and foot.6.Acanthocephala:obligatory endoparasite,body ciliation lost,mouth,pharynx and gut lost. Sørensen (2003) Further structures in the jaw apparatus of Limnognathia maerski (Micrognathozoa),with notes on the phylogeny of the Gnathifera. JOURNAL OF MORPHOLOGY 255:131 –145 (2003) Acanthocephala Características gerais: 1. ganchos na probóscide. 2. Aprox. 1150 spp parasitas intestinais em vertebrados (principalmente teleósteos). 3. estágio larval em artrópodes (hospedeiros intermediários) 4. corpo: probóscide retrátil, colo, tronco com espinhos (achatado ou cilíndrico). 5. alimentação: absorção pela epiderme, sem sistema digestório. 6. afinidades: 1) já considerados como surgindo dos Cestoda; 2) Rotifera “derivados” (Lorenzen, 1985, 18S). (grego: acanthias = espinhudo, cephalo = cabeça) Acanthocephala: sinapomorfias 1. núcleos gigantes na epiderme. (eutelia) 2. saco do ligamento presente. 3. posição ventral do cérebro. 4. cordão nervoso lateral (hom. Nematoda). 5. lemniscos (sacos hidráulicos associados à probóscide). 6. probóscide sem celoma. 7. músculo no trato reprodutor masculino. 8. perda de células digestivas. 9. Excreção: 1. Protonefrídios (sinciciais) 10. parasitismo. 11. glândula de cimento. 12. reversão do cordão nervoso. http://macromite.wordpress.com/ ACANTHOCEPHALA: cobertura do corpo rede terminal epiderme sincicial Cobertura extracelular TEGUMENTO músc. circular canal mediano longitudinal canal radial Sistema Lacunar músc. longitudinal “rete network” Acanthocephala: morfologia geral probóscide com espinhos bursa genital evertida (com pênis) parede do corpo gânglio cerebral lemnisco (origem epid., protração da probóscide) nervos laterais Saco da probóscide músc. retrator Poro sensorial pseudocele Acanthocephala: morfologia geral sino do útero útero vagina gonóporo sistema lacunar pseudocele protonefrídio bexiga gld. cimento compl. copulatório poro urogenital testículos pseudocele MACHO FÊMEA Acanthocephala: ciclo de Macracanthorhynchus 6 ganchos, hemocele Acantela Cistacanto (forma encapsulada, se desenvolve enquanto o besouro se desenvolve) Porco ingere o besouro (cistacanto vira adulto) Embrião sai com as fezes (ingerido por besouro) Larva acantor M. hirudinaceus ROTIFERA (L. rota=“roda”; fera=“portador de”) Marcus Vinicius Domingues Filogenia dos Aschelminthes Cutícula intracelular e eutelia SYNDERMATA Sørensen (2003) Further structures in the jaw apparatus of Limnognathia maerski (Micrognathozoa),with notes on the phylogeny of the Gnathifera. JOURNAL OF MORPHOLOGY 255:131 –145 (2003) GNATHIFERA CARACTERÍSTICAS GERAIS DE ROTIFERA • Marinhos, água doce, alguns semi-terrestres. (~1.800 spp descritas.) • Sésseis ou vida livre , poucos simbiontes (ex.Nebalia) e parasitos (de protistas coloniais, cavidade corporal de anelídeos e gastrópodes terrestres). • Geralmente de 0,1 a 1 mm de comprimento. • Suspensívoros, predadores • Triploblástico, bilateral, pseudocelomado, não segmentado. • Trato digestório completo (com especialização) • Faringe modificada (Mástax) com elementos mandíbulares (trofos). CARACTERÍSTICAS GERAIS DE ROTIFERA • Presença de corona (discos ciliares). • Epitélio sincicial. • Eutelia (n° fixo de núcleos- ~900 a 1.000). • Esqueleto laminar intracelular (lorica em algumas spp.). • Protonefrídios. • Sem sistema circulatório e respiratório. • Presença de órgão retrocerebral. • Reprodução assexuada (partenogênese). – Macho geralmente reduzido, muitas vezes desconhecido. DIVERSIDADE MORFOLÓGICA DE ROTIFERA Seison Dissotrocha Monommata Trochosphaera Polyarthra Hexarthra Stephanoceros Collotheca DIVERSIDADE MORFOLÓGICA DE ROTIFERA NOSSAS ESPÉCIES Platyias quadricornis Kellicottia bostoniensis Keratella americana Lecane leontina Pompholix complanata (com ovo) NOSSAS ESPÉCIES b c d e Família Brachionidae: a - Anuraeopsis fissa; b –Platyias quadricornis; c - Plationus patulus; d - Brachionus falcatus; e - Plationus macracanthus. a NOSSAS ESPÉCIES Família Testudinellidae: a - Testudinella tridentata f. amazonica; b – Testudinella brycei; c - Testudinella patina; d - Testudinella patina trilobata; NOSSAS ESPÉCIES a b c d Família Trichocercidae: a - Trichocerca cf. insignis; b - Trichocerca cf. elongata; c - Trichocerca porcellus; d - Trichocerca cylindrica chattoni NOSSAS ESPÉCIES c d e f a b Família Lecanidae: a - Lecane elsa; b - Lecane curvicornis; c - Lecane curvicornis; d - Lecane papuana; e - Lecane monostyla; f - Lecane hamata. SEISONIDEA 1. Par de ovário. 2. Epizóicos em leptóstracos marinhos. 3. Corona reduzida. 4. Trófis fulcatra. 5. Machos totalmente desenvolvidos. 6. Ciclo reprodutivo mictico. BDELLOIDEA 1. Par de ovário. 2. Corona tipicamente bem desenvolvida. 3. Trófis Ramata. 4. Machos desconhecidos. 5. Ciclo reprodutivo estritamente partenogenético. Rotifera: grupos DIGONATA Rotifera: grupos MONOGONONTA 1. Um ovário. 2. Predominantemente dulcícolas. 3. Corona e trófis variável. 4. Machos de tamanho reduzido, menos complexos morfologicamente e de vida efêmera. 5. Heterogamia (ciclos mícticos e amícticos) 6. Grupo com maior diversidade. PAREDE DO CORPO E SUPORTE discos trocais retrator do disco trocal músculos circulares retratores dorsais retrator lateral retrator do pé retrator dorsal epiderme fina, sincicial, eutélica sustentada por densa teia intracelular de fibras protéicas semelhantes à actina estruturas cuticulares (espinhos, partes rígidas da parede do corpo) intracelulares ( cutícula interna = pseudocutícula e a lórica) musculatura circular e longitudinal (não dispostas em camadas regulares) Suporte: pressãointerna pseudoceloma + pseudocutícula poro epidérmico cobertura superficial Rede terminal intracelular [pseudocutícila] Keratella sp. 1. Batimento ciliar (corona), ou apêndices especializados. 2. Retração/relaxamento da musculatura e uso da glândula pedal. 3. Organismos pelágicos globosos e uso de óleos para flutuação. 4. Maioria bentônica intercalada por períodos de fixação temporária. 5. Gotas de óleo presentes da hemocele. 6. Rotíferos sésseis com especificidade de substrato. LOCOMOÇÃO NUTRIÇÃO E SISTEMA DIGESTÓRIO 1. boca (ventral, circundada pela corona) faringe (ou mástax, característica do filo) esôfago estômago intestino cloaca. 2. “suspensívoros ou predadores” mástax triturador (Brachionus) corrente ciliar. 3. “carnívoros” peças que perfuram sua presa. 4. “sugadores” conteúdo de células de algas filamentosas por perfuração. 5. “epizóicos” (comedores de detritos) e raros “parasitas” (com mástax especializado). boca cérebro mástax gld. salivar tubo bucal gld. gástrica protonefrídios ovário tronco estômago bexiga pé (telescópico) gld. pedal (secreção de substância cimentante, locomoção rastejante) artelho ânus (dorsal) cloaca vista ventral vista lateral intestino Órgão retrocerebral pseudoceloma mús. circular mús. longitudinal estômago epiderme pseudocutícula duto nefridial nervo ovário MÁSTAX mástax: estrutura ovalada ou alongada, de origem ectodérmica, altamente muscular - epitélio interno com 7 peças (= trofos, formados por substâncias mucopolissacarídeas ácidas) trófis esôfago faringe uncus manubrium fulcrum ramus MÁSTAX Ramate (triturador) Malleate (triturador) Forcipate (raspador) Incudate (predador) Platyias Synchaeta Dissotrocha TRANSPORTE, EXCREÇÃO E OSMORREGULAÇÃO boca cérebro mástax gld. salivar tubo bucal gld. gástrica protonefrídios ovário tronco estômago bexiga pé (telescópico) gld. pedal (secreção de substância cimentante, locomoção rastejante) artelho ânus (dorsal) cloaca vista ventral vista lateral intestino Órgão retrocerebral transporte pseudoceloma e atividade muscular da movimentação trocas gasosas difusão pela pseudocutícula, onde esta seja mais fina excreção amonotélica difusão da epiderme osmorregulação 2 bulbos- flama no pseudoceloma tubos coletores bexiga muscular cloaca (osmorregulação e regulação iônica) em dessecação ou frio estágios de resistência (até 4 anos) •CRIPTOBIOSE •Glicerol e Hélio líquido SISTEMA NERVOSO E SENSORIAL Gânglios cerebral e do mástax. Nervos faringeanos, visceral Cordão nervoso ventral Sensorial espinhos, receptores tácteis, flosculi (micropapilas- quimiorreceptor ou táctil), ocelos cerebrais (fotossensíveis), órgão retrocerebral (estrutura glandular com ductos que se abrem na região apical-secreção de muco) Órgão sensorial Gânglio cerebral Gânglio do mástax Antena dorsal Antena lateral Cordão nervoso ventral Nervo visceral Nervo faringeano Órgão retrocerebral REPRODUÇÃO 1. dióicos ou só fêmeas partenogenéticas. 2. dióicos: machos sempre menores que fêmeas e freqüentemente com órgãos não-reprodutivos degenerados. 3. machos: 1 testículo saculiforme duto espermático ciliado (com glândulas prostáticas) gonóporo (paredes dobradas para formar órgão copulatório) - espermatozóides de forma variada. 4. fêmeas: 1-2 ovários sinciciais (germovitelários, com uma região germinativa e outra produtora de vitelo) ovócitos endolécitos. 5. cópula por impregnação hipodérmica (injeção de espermatozóides no pseudoceloma) ou através da cloaca (Asplanchna e Brachionus ocorre por impregnação hipodérmica) poro cloacal cloaca intestino oviduto óvulo ovário “tubo alimentador” vitelário testículo glândulas prostáticas gonóporo duto espermát. REPRODUÇÃO E CICLOMORFOSE 1. ovos no substrato, ou ovoviviparidade (ovo isolécito). 2. desenvolvimento direto, clivagem espiral. 3. reprodução polimórfica morfotipos alternativos (ciclomorfose) condições ecológicas diferentes. Ex: morfologia predador induzida. (projeções da parede do corpo ou do ovo que dificultam a sua ingestão). Morfotipos de Brachionus Asplanchna, predadora de Brachionus CICLO DE VIDA EM MONOGONONTA CICLO AMÍCTICO CICLO MÍCTICO ovo de resistência (2n) fertilização macho surge de ovo não fecundado estímulo Fêmea míctica produz ovo haplóide por meiose condições ambientais desfavoráveis ovo de casca fina espermatozóides formados por mitose Condições ambientais favoráveis Monogononta • partenogênese • machos reduzidos Seisonoidea • machos normais • vive nas brânquias de Nebalia Bdelloidea • partenogênese • machos desconhecidos *mixi stimulus ovo amíctico (2n) fêmea amíctica (2n) Mitose Partenogênese *luminosidade, temperatura Recursos alimentares, densidade. SIGNIFICADO PARA OS HUMANOS? Aquariofilia Alimento para alevinos e outros invertebrados Bioindicadores Poluição Taxonomistas e ecólogos RELAÇÕES FILOGENÉTICAS SYNDERMATA RELAÇÕES FILOGENÉTICAS S E IS O N ID E A A C A N T H O C E P H A L A B D E L L O ID E A M O N O G O N O N T A Zrzavý (2002) SITES NA WEB Brusca & Brusca. 2003. INVERTEBRATES. Second edition. 936 pp. Hickman, Roberts & Larson. 2004. PRINCÍPIOS INTEGRADOS DE ZOOLOGIA. 11ª EDIÇÃO. 846 pp. Nielsen. 2003. ANIMAL EVOLUTION: INTERRELATIONSHIPS OF THE LIVING PHYLA. Second Edition. Ribeiro Costa & Rocha. 2006. INVERTEBRADOS: MANUAL DE AULAS PRÁTICAS 1ª EDIÇÃO. 271 pp. Rupert, Fox & Barnes. 2005. ZOOLOGIA DOS INVERTEBRADOS. 7ª EDIÇÃO. 1168 pp. LITERATURA SOBRE O ROTIFERA TREE OF LIFE: http://www.tolweb.org/tree/phylogeny.html WIKIPEDIA: http://en.wikipedia.org/ DIGITAL ZOOLOGY: http://salinella.bio.uottawa.ca/digitalzoology/ SITES NA WEB