Deuterostomia - Filogenia e Classificacao do Filo Chordata

METAZOÁRIOS III Introdução a Deuterostomia Origem Filogenia e Classificação do Filo Chordata Introdução História da Terra e o momento de origem dos vertebrados Prováveis ancestrais e grupos irmãos Definição e descrição do plano corporal básico de Chordata e Vertebrata Os diferentes táxons e seus agrupamentos à luz das sistemáticas tradicional e filogenética História da Terra e origem dos Vertebrata Divisões principais Eons Eras e Períodos Surgimento da vida início do Eon Arqueano 4 bilhões de anos Vertebrados são conhecidos do Eon Fanerozóico grego phaneron visível e zoon animal 540 ma Eras do Eon Fanerozóico Paleozóica paleo antigo Mesozóica meso meio Cenozóica ceno recente Porifera Cnidaria Platyhelminthes Mollusca Annelida Arthropoda Chordata Hemichordata Echinodermata Metazoa Placozoa Ctenophora Dois folhetos embrionários ectoderma e endoderma Sistema nervoso sináptico Protostomia Deuterostomia Porifera Cnidaria Platyhelminthes Mollusca Annelida Arthropoda Chordata Hemichordata Echinodermata Metazoa Simetria bilateral Placozoa Ctenophora Dois folhetos embrionários ectoderma e endoderma Sistema nervoso sináptico Protostomia Deuterostomia Porifera Cnidaria Platyhelminthes Mollusca Annelida Arthropoda Chordata Hemichordata Echinodermata Protostomia Metazoa Deuterostomia Placozoa Ctenophora Terceiro folheto embrionário mesoderma Celoma Simetria bilateral Dois folhetos embrionários ectoderma e endoderma Sistema nervoso sináptico Padrão de clivagem PROTOSTÔMIOS Clivagem espiral Primeiras duas divisões são meridionais Divisões subseqüentes são orientadas obliquamente ao eixo animal vegetativo do ovo fazendo com que blastômeros fiquem desalinhados Blastômeros intimamente unidos DEUTEROSTÔMIOS Clivagem radial caráter ancestral de Metazoa Linhas de clivagem orientadas paralela ou perpendicularmente ao eixo animal vegetativo do ovo Blastômeros em contato leve Origem da mesoderma PROTOSTÔMIOS Mesoderma derivada de blastômero especial célula 4d DEUTEROSTÔMIOS Mesoderma derivada de bolsas do arquênteron intestino primitivo Origem do celoma PROTOSTÔMIOS Celoma esquizocélico DEUTEROSTÔMIOS Celoma enterocélico Destino do blastóporo PROTOSTÔMIOS Blastóporo forma a boca DEUTEROSTÔMIOS Blastóporo forma o ânus Deuterostomia Enteropneusta Pterobranchia Vertebrata Echinodermata Cephalochordata Urochordata Hemichordata Chordata Deuterostomia Enteropneusta Pterobranchia Vertebrata Echinodermata Cephalochordata Urochordata Hemichordata Chordata Simetria pentaradial secundária em adultos Sistema hidrovascular Deuterostomia Enteropneusta Pterobranchia Vertebrata Echinodermata Cephalochordata Urochordata Hemichordata Chordata Fendas faríngeas Simetria pentaradial secundária em adultos Sistema hidrovascular Enteropneusta Pterobranchia Vertebrata Echinodermata Cephalochordata Urochordata Hemichordata Chordata Fendas faríngeas Calcicordado Equinodermata fóssil Deuterostomia Simetria pentaradial secundária em adultos Sistema hidrovascular Enteropneusta Pterobranchia Vertebrata Echinodermata Cephalochordata Urochordata Chordata Notocorda Fendas faríngeas Deuterostomia Hemichordata Simetria pentaradial secundária em adultos Sistema hidrovascular Enteropneusta Pterobranchia Vertebrata Echinodermata Cephalochordata Urochordata Hemichordata Chordata Notocorda Fendas faríngeas Divertículo bucal Deuterostomia Simetria pentaradial secundária em adultos Sistema hidrovascular Enteropneusta Pterobranchia Vertebrata Echinodermata Cephalochordata Urochordata Hemichordata Chordata Notocorda Endóstilo tireóide Cauda pósanal muscular Tubo nervoso dorsal oco Fendas faríngeas Divertículo bucal Deuterostomia Simetria pentaradial secundária em adultos Sistema hidrovascular Enteropneusta Pterobranchia Vertebrata Echinodermata Cephalochordata Urochordata Hemichordata Chordata Notocorda Bandas musculares nas laterais do corpo miômeros Fendas faríngeas Endóstilo tireóide Cauda pósanal muscular Tubo nervoso dorsal oco Divertículo bucal Deuterostomia Simetria pentaradial secundária em adultos Sistema hidrovascular Deuterostomia hipóteses filogenéticas concorrentes Enteropneusta Pterobranchia Vertebrata Echinodermata Cephalochordata Urochordata Hemichordata Chordata Enteropneusta Pterobranchia Vertebrata Echinodermata Cephalochordata Urochordata Hemichordata Chordata Deuterostomia hipóteses filogenéticas concorrentes Enteropneusta Pterobranchia Vertebrata Echinodermata Cephalochordata Urochordata Hemichordata Chordata Deuterostomia hipóteses filogenéticas concorrentes Agnatha Origem Filogenia e Classificação dos Cordados Enteropneusta Pterobranchia Vertebrata Echinodermata Cephalochordata Urochordata Hemichordata Chordata Notocorda Bandas musculares nas laterais do corpo miômeros Fendas faríngeas Endóstilo tireóide Cauda pósanal muscular Tubo nervoso dorsal oco Divertículo bucal Deuterostomia Simetria pentaradial secundária em adultos Sistema hidrovascular Cordado basal generalizado Notocorda Bastão rígido envolto por tecido fibroso Estrutura de sustentação que dá nome ao filo Cordado basal generalizado Tubo nervoso dorsal oco Desenvolvese acima da notocorda a partir de uma invaginação da ectoderma desenvolvimento estimulado pela notocorda Cordado basal generalizado Cauda pósanal muscular Cordado basal generalizado Nadadeira caudal simples Cordado basal generalizado Ceco ou divertículo do intestino Estrutura homóloga do fígado e pâncreas de vertebrados Cordado basal generalizado Coração ventral simples com uma única câmara Cordado basal generalizado Faringe não muscularizada Movimentação de água por ação ciliar Função primária é a alimentação Cordado basal generalizado Endóstilo Sulco ciliado glandular no assoalho da faringe Secreta muco para o aprisionamento de partículas alimentares Cordado basal generalizado Vesícula cerebral pouco desenvolvida Enteropneusta Pterobranchia Vertebrata Echinodermata Cephalochordata Urochordata Hemichordata Chordata Cordados nãovertebrados Urochordata tunicados Animais marinhos pequenos Filtram partículas alimentares utilizando faringe perfurada Cerca de 3000 espécies viventes Três classes Cordados nãovertebrados Urochordata tunicados Thaliacea salpas Larvacea Ascidiacea ascídias Apenas larvas apresentam todas as características diagnósticas de Chordata Adultos muito distintos do plano corporal básico Chordata ascídias perdem notocorda e tubo nervoso dorsal oco e se tornam sésseis Cordados nãovertebrados Urochordata tunicados Hipótese de Walter Garstang 1928 Larvas de Tunicados teriam desenvolvido gônadas funcionais através de pedomorfose retenção de caracteres larvar nos adultos Idéia mais aceita recentemente tunicados com adultos sésseis são mais derivados e tunicados sem fase séssil são mais basais e semelhantes aos cordados ancestrais Enteropneusta Pterobranchia Vertebrata Echinodermata Cephalochordata Urochordata Hemichordata Chordata Cordados nãovertebrados Cephalochordata Enteropneusta Pterobranchia Vertebrata Echinodermata Cephalochordata Urochordata Hemichordata Chordata Cordados nãovertebrados Cephalochordata Miômeros nas laterais do corpo Nadadeira caudal Homologias na estrutura do encéfalo Sistema circulatório aorta dorsal e coração ventral bombeador Aspectos embrionários Cerca de 25 espécies viventes Ocorrem em oceanos temperados e tropicais de todo o mundo Pequenos 5 cm comprimento Adultos são geralmente escavadores e sedentários Cordados nãovertebrados Cephalochordata Branchiostoma lanceolatum anfioxo Cordados nãovertebrados Cephalochordata Miômeros ausentes em Urochordata Locomoção semelhante à de um peixe ondulações laterais do corpo notocorda evita encurtamento Cordados nãovertebrados Cephalochordata Ceco ou divertículo do intestino Auxilia na digestão homólogo do fígado e pâncreas dos vertebrados Cordados nãovertebrados Cephalochordata Fendas faríngeas Utilizadas para alimentação por filtração Água movimentada por ação ciliar Sem tecido branquial associado trocas gasosas ocorrem por difusão pela superfície do corpo Cordados nãovertebrados Cephalochordata Notocorda estendese até a extremidade rostral Especialização para escavação Cordados Cambrianos Cambriano Médio Burgess Shale Colúmbia Britânica Pikaia Cordado primitivo mais antigo conhecido Considerado por alguns como Cephalochordata mas pode representar outro tipo de cordado não vertebrado Cordados Cambrianos Início do Cambriano Fauna Chengiang sul da China Haikouella Yunnanozoa caracteres de cordados Cordados Cambrianos Início do Cambriano Fauna Chengiang sul da China Haikouella Yunnanozoa caracteres derivados encefalo grande olhos desenvolvidos e barras branquiais mais largas Faringe muscular Tecido da crista neural Enteropneusta Pterobranchia Vertebrata Echinodermata Cephalochordata Urochordata Hemichordata Chordata Haikouella grupo irmão de Vertebrata Yunnanozoa Haikouella Mallatt Chen 2003 Journal of Morphology Definição de Vertebrata Feiticeiras Myxinoidea ausência de vértebras Origem do nome vértebras arranjadas em série formando coluna vertebral substitui notocorda após período embrionário Cephalochordata Gnathostomata Urochordata Petromizontoidea Myxinoidea Craniata Yunnanozoa Haikouella Vertebrata Cabeça conspícua com encéfalo envolto por crânio ósseo cartilaginoso ou fibroso Definição de Vertebrata Presença de vértebras Grupos viventes Grupos extintos Cephalochordata Gnathostomata Urochordata Petromizontoidea Myxinoidea Craniata Yunnanozoa Haikouella Vertebrata Agnatha vertebrados sem maxilas Cabeça conspícua com encéfalo tripartido envolto por crânio ósseo cartilaginoso ou fibroso Definição de Vertebrata Presença de vértebras Grupos viventes Grupos extintos Plano básico de Vertebrata Encéfalo tripartido prosencéfalo mesencéfalo e rombencéfalo Plano básico de Vertebrata Presença de crânio envolvendo o encéfalo Plano básico de Vertebrata Arcos branquiais arcos faríngeos sustentam brânquias para respiração Plano básico de Vertebrata Faringe com musculatura especializada branquiomérica para bombeamento de água Plano básico de Vertebrata Intestino muscularizado alimento movimentado por peristaltismo Plano básico de Vertebrata Tecidos hepáticos e pancreáticos distintos Plano básico de Vertebrata Coração bombeador ventral bem definido com três câmaras seio venoso átrio e ventrículo Plano básico de Vertebrata Rim glomerular especializado funciona por ultrafiltração do sangue drenado por duto arquinéfrico Plano básico de Vertebrata Miômeros mais complexos em forma de W Aumento da complexidade na estrutura dos miômeros Tecido da crista neural originase nas proximidades do tubo nervoso e forma diversas estruturas na região cefálica dos vertebrados Derivado da ectoderma ou quarto folheto germinativo animais tetrablásticos Placodes epidérmicos originam órgãos sensoriais eg nariz olhos orelha interna e botões gustativos Plano básico de Vertebrata Tipo peculiar de mineral hidroxiapatita composto complexo de cálcio e fósforo que é mais resistente a ácidos do que carbonato de cálcio Seis tipos principais de tecidos mineralizados Esmalte 99 de mineralização Dentina 90 de mineralização Osso 50 de mineralização Cartilagem mineralizado apenas em tubarões e alguns peixes Enamelóide Cemento fixa dentes Plano básico de Vertebrata Dois tipos de ossos Dérmicos formados na pele Endocondrais formados no interior de cartilagem Explicações possíveis para a origem dos ossos Proteção Eletrorrecepção Armazenagem de minerais Plano básico de Vertebrata Primeiros vertebrados conhecidos Ostracodermes Ordoviciano 480 ma Peixes recobertos por armadura de ossos dérmicos e sem mandíbulas Muito diferentes dos vertebrados basais viventes feiticeiras e lampreias Cephalochordata Gnathostomata Urochordata Petromizontoidea Myxinoidea Craniata Vertebrata Vertebrata Ostracodermes Primeiros vertebrados conhecidos Vertebrado mais antigo conhecido Cambriano Inferior da China 520 ma Possuía crânio miômeros em forma de W e nadadeira dorsal Não apresentava ossos recobrindo o corpo Shu et al 1999 Myllokumingia Primeiros vertebrados conhecidos Conodontes Fósseis abundantes em depósitos do Cambriano Superior até o Triássico Superior Impressões de animais completos encontradas recentemente Apresentavam dentes com tecido mineralizado e microestrutura similar a dentina Notocorda Miômeros Nadadeira com raios Olhos Grandes Cephalochordata Gnathostomata Urochordata Petromyzontoidea Myxinoidea Craniata Yunnanozoa Haikouella Vertebrata Vertebrata Heterostraci Myllokumingia Conodonta Anaspida Osteostraci Ostracodermes Nadadeira dorsal Presença de vértebras rudimentares Capacidade de formar tecidos mineralizados Grupos viventes Grupos extintos Cephalochordata Gnathostomata Urochordata Petromyzontoidea Myxinoidea Craniata Yunnanozoa Haikouella Vertebrata Heterostraci Myllokumingia Conodonta Anaspida Osteostraci Ostracodermes Dobras pares das nadadeiras laterais Osso dérmico celular Grupos viventes Grupos extintos Vertebrata Cephalochordata Gnathostomata Urochordata Petromyzontoidea Myxinoidea Craniata Yunnanozoa Haikouella Vertebrata Heterostraci Myllokumingia Conodonta Anaspida Osteostraci Ostracodermes Maxilas Grupos viventes Grupos extintos Vertebrata Gnathostomata Condição dos Agnatha Primeira fenda branquial Caixa craniana 1º Arco branquial 2º Arco branquial Condição dos Gnathostomata Vista lateral Palatoquadrado maxila superior 1º arco branquial Espiráculo 1ª Fenda branquial Faringobranquial Notocorda Mandíbula Maxila inferior 1º arco branquial Arco hióideo 2º arco branquial Hipobranquial Basibranquial Epibranquial Ceratobranquial Placodermes primeiros vertebrados mandibulados Mandíbulas permitiram captura de presas maiores Chondrichthyes Mammalia Placodermi Dipnoi Actinopterygii Gnathostomata Elpistotegidae Actinistia Celacanto Lissamphibia Testudines Lepidosauria Crocodylia Aves Sarcopterygii Osteichthyes Tetrapoda Quatro patas caracterizadas por um único osso na porção proximal e dois ossos na porção distal Amniota Grupos viventes Grupos extintos Chondrichthyes Mammalia Placodermi Dipnoi Actinopterygii Gnathostomata Elpistotegidae Actinistia Celacanto Lissamphibia Testudines Lepidosauria Crocodylia Aves Sarcopterygii Osteichthyes Tetrapoda Quatro patas caracterizadas por um único osso na porção proximal e dois ossos na porção distal Amniota Grupos viventes Grupos extintos Mammalia Aves Crocodylia Lepidosauria Testudines Anapsida Diapsida Synapsida Amniota Amniota Archosauria Sauropsida Mammalia Aves Crocodylia Lepidosauria Testudines Anapsida Diapsida Synapsida Amniota Amniota Archosauria Sauropsida Mammalia Aves Crocodylia Lepidosauria Testudines Anapsida Diapsida Synapsida Amniota Amniota Archosauria Sauropsida Complexo de genes Hox homeobox Regulam a expressão e hierarquia de outros genes que determinam o formato do corpo e o desenvolvimento de diferentes estruturas Cephalochordata Gnathostomata Urochordata Petromyzontoidea Myxinoidea Craniata Yunnanozoa Haikouella Vertebrata Duplicação do complexo de genes Hox homeobox Novo evento de duplicação do complexo de genes Hox homeobox Duplicações no complexo de genes Hox homeobox aumento na complexidade estrutural dos vertebrados