As a long-time student ofinvertebrate zoology I have for most of my life appreciated the immensevariety and ingenuity of animal body plans. A maioria dos animais com os quais estamos familiarizados (pense em quaisquer animais de estimação que você já teve) têm o que é chamado de bilateralsimetria: eles têm uma ponta da cabeça e uma extremidade da cauda, uma esquerda e uma direita, e um topo e um fundo. Em termos científicos que se traduzem nos eixos anterior-posterior, esquerda-direita e dorsal-ventral. Além disso, a maior parte dos animais bilaterais são alongados no eixo anterior-posterior e têm algum tipo de cefalização acontecendo na extremidade anterior do corpo. Em outras palavras, eles têm uma cabeça, ou pelo menos uma desconcentração do tecido neural e estruturas sensoriais na parte do corpo que encontra o ambiente primeiro.
mesmo o seu worm básico reúne todos estes critérios. Aqui está um vídeo da Alitta sp., um verme intertidalpolychaete. Os polychaetes são parentes distantes das minhocas, e ambos os grupos têm o plano do corpo distintamente segmentado de seu filo, theAnnelida. Alitta da simetria do corpo é claramente bilaterais e você pode seethat tem uma extremidade anterior, que, neste caso, é definida por ambas thedirection de locomoção e a presença de um chefe:
Como “normal” como simetria bilateral mayseem—e parece ser normal para nós, só porque é a maneira de nosso ownbodies—há muitos animais cujos corpos estão organizados em completelydifferent maneiras. Os cnidários, por exemplo, são o maior grupo de animalescom simetria radial. Em vez de serem alongados ao longo do eixo anterior-posterior, os corpos destes animais são em forma de orumbrella colunar. Em qualquer caso, quando você olhar para baixo, você verá uma circularshape:
um animal com este plano corporal, obviamente, não tem cabeça-sem olhos, nariz, ou concentração de estruturas eiterneurais ou sensoriais. Sendo uma anémona-do-mar, vive ligada ao fundo do mar e não anda muito por aí, por isso não podemos dar dicas sobre a frente e para trás da direcção do seu movimento, como poderíamos fazer com o verme de Polychaeta.Ao invés de ter a maior parte do aparelho neural concentrado em qualquer região particular, o sistema nervoso de uma anémona Marinha é difusamente espalhado por todo o corpo. Este animal tem a vantagem de encontrar o seu ambiente de todos os lados e em toda a sua superfície externa. Pode responder à presença de alimento ou à aproximação de um predador de qualquer direcção. Não pode ser escondido, porque não tem frente nem costas.
os equinodermes são outro grupo de animais com simetria radial. O filo Echinodermata é composto por estrelas do mar, ouriços-do-mar, Dólares de areia, estrelas quebradiças, pepinos-do-mar e crinóides. Os corpos dos equinodermes são realmente de natureza radial, mas de uma forma diferente da simetria radial dos corpos dos cnidários. O plano geral do corpo de equinoderma é organizado em torno do número cinco, então dizemos que eles têm simetria pentaradial ou pentamerosa.
para fazer sentido desta simetria pentaradial, vamos dar uma olhada na característica definidora de equinodermes, o sistema vascular da água. Esta estrutura interna consiste em uma série de tubos e canais cheios de fluido, conectados ao exterior do corpo por uma placa calcária chamada madreporite. Em muitas espécies de estrelas do mar, como a estrela ocre na foto abaixo, o madreporito é visível como uma estrutura granular achatada localizada fora do centro na superfície aboral (superior).
a água do mar flui através do portal para manter a pressão hidráulica no sistema vascular da água. No centro do animal, em torno do esófago, está um tubo circular chamado canal do anel. Emanando do canal do anel estão cinco canais radiais, dos quais sobressaem os pés do tubo suckered que são usados para alimentação e/ou locomoção. Como podem imaginar, a simetria de cinco vias dos equinodermes tem fortes implicações tanto para outros aspectos da anatomia do animal como para a forma como interage com o seu ambiente.
os equinodermes são estruturalmente mais complexos que os cnidários, com órgãos internos distintos. O disco central contém a maior parte dos órgãos, mas há extensões tanto do gut como das gónadas em cada um dos cinco braços. Como os cnidarianos, os equinodermes não têm um sistema nervoso centralizado, mas eles têm olhos muito simples que podem detectar luz e escuridão. E adivinha onde, numa estrela do mar, oseyes estão localizados? Sugestão: pense em como o animal encontra o seu ambiente. Sim, os olhos estão nas pontas dos braços, juntamente com os receptores quimosensoriais. Faz sentido, não faz?
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em comparação com os cnidarianos sedentários ou sésseis, os equinodermes são muito ativos, e a maioria deles pode rastejar sobre os benthos. Como esperado, sua simetria pentaradial afeta como eles se movem. As estrelas do mar e os ouriços—do-mar podem caminhar em qualquer direcção que queiram-em direcção à comida ou para longe de um predador, por exemplo. Podem também mudar a direcção da locomoção com facilidade, sem terem de dar a volta como gostaríamos.
a simetria Pentaradial não ocorre em nenhum grupo animal, exceto nos equinodermes, e mesmo eles começam a vida como larvas bilaterais. Esta é a larva de pluteu do ouriço-do-mar roxo, Strongylocentrotus purpuratus, idade 31 dias após a fertilização.:Larva de ouriços-do-mar
não há um exemplo mais perfeito de simetria bilateral lá fora. Embora, mesmo nesta fase, haja desenvolvimentos dentro do organismo que estão a começar a interromper a essência bilateral do animal. Esta é uma foto do animal deitado em sua frente, então você está olhando para baixo em suas costas. Nesta idade, a larva de pluteu tem quatro pares de braços, cada um dos quais é apoiado por uma vara esquelética interna. A estrutura clara no centro, que parece um jarro de leite de cabeça para baixo e fica logo acima da linha média horizontal, é o themouth. Um esófago leva ao estômago, que é aquela estrutura oblonga mais escura no centro do corpo. Uma banda ciliada contínua corre para cima e para baixo Alelo dos braços, e é apenas pouco visível como um halo pálido em torno dos teedges dos braços. A batida da banda ciliada impulsiona o pluteu através da água e também traz comida para a boca.
veja como, para a parte superior do estômago, cerca de 11 se era a face de um relógio, há um escurecimento correndo na maior parte horizontalmente entre o estômago e o esqueleto desse braço, que você não vê no lado direito? Esse barulho indica onde se desenvolverá o rudimento juvenil, que contém os primeiros metros de tubo do sistema vascular da água. Este rudimento cresce ao ponto de ocupar a maior parte do espaço interno do pluteu. À medida que o rudimento cresce, o corpo do pluteu fica pesado. Eventualmente, a larva chega a um estágio chamado de competitividade, o que significa que ela está anatomicamente e fisiologicamente pronta para a queda do plâncton, metamorfose no corpo juvenil, e começar a vida em thebenthos. Quando a larva se instala fora do plâncton,ela cai no seu lado esquerdo, onde os pés do tubo irrompem através da parede do corpo durante a metamorfose. O resultado final é um pequeno ouriço a andar por aí com pés de tubo que não tinha no dia anterior. (Bem, eu acho que tecnicamente tinha-os, mas não havia usefulyet.) E a simetria corporal terá mudado da forma larval bilateral para o juvenil pentaradial.Larva de ouriços-do-mar aos 51 dias
ao olhar para uma seaquin ao vivo pode ser difícil fazer sentido de todas as coisas que estão acontecendo. Um seaurchin é um animal muito ativo, com espinhos e pés de tubo ondulando por todo o lugar. Parece um caos total, mas o exame de um ouriço-do-Mar nu (o endosqueleto composto por ossículos calcários entrelaçados) dá muita informação sobre o plano corporal deste animal.
aqui está um teste de intacturchina limpo:
agora a pentaradialsimetria deste plano corporal torna-se aparente. Você pode ver que há fiveregiões de linhas dobradas de placas que têm pequenos buracos neles. Os buracos são onde os pés do tubo se projetam para o exterior, e as placas que os levam representam o ambulacrum do animal, ou região ambulacral. Os canais radiais do sistema vascular da água correm ao longo da superfície interna do ensaio nas cinco ambulacras. As regiões ambulacrais são separadas umas das outras por cinco regiões intermabulacrais, que não têm buracos para pés de Tubo porque não há pés de tubo aqui. Os solavancos no teste são chamados tubérculos, e estão onde os espinhos se anexam. Os tubérculos encaixam – se na base dos espinhos como a articulação abala-e-tomada, semelhante ao nosso ombro, o que permite que os espinhos torotem 360 graus. Você pode ver isso por si mesmo da próxima vez que você tiver um liveurchin disponível: toque um dos espinhos e observe como o animalreage.
também há coisas interessantes no ápice do ouriço. Os cinco maiores buracos, um no ponto de cada área interambulacral, são os gonóporos. Quando injeto ouriços com cloreto de magnésio para induzir a desova, os gâmetas são libertados destes espaços. O arranjo dos gonóforos nas regiões interambulacrais makessense, uma vez que você se lembra que no interior do teste as áreas ambulacrais São onde as estruturas do sistema vascular de água (incluindo pés de tubo) são localizadas. O único espaço disponível para as gónadas é nas áreas interambulacral. Eu sei, é confuso. E as pessoas pensam que invertebrados são simples!
há uma tendência natural para considerar criaturas como nós como de alguma forma Melhores do que as diferentes de nós. Nós certamente mostramos mais empatia para os mamíferos do que para, digamos,insetos ou vermes. Ensino aos meus alunos que o complexo nem sempre é melhor (penso no dano generalizado a uma pessoa que sofreu uma lesão cerebral ou espinal) e que existem múltiplos tipos de complexidade—em relação à morfologia,comportamento, reprodução e ciclo de vida—no reino animal. A melhor maneira de entender um animal é colocar-se em seus “sapatos” e tentar imaginar como é sua vida, com sua anatomia, fisiologia e estilo de vida. Por exemplo, finge que és uma estrela do mar. Não tens cabeça, rastejas de barriga para baixo, e tens olhos nas extremidades dos teus membros. Como experimentarias o mundo se tivesses este corpo? De que forma seria diferente da tua vida como ser humano? É preciso alguma ginástica mental e pode ser difícil eliminar nossos preconceitos humanos-centrados, mas devemos ser capazes de colocá-los de lado pelo menos temporariamente se realmente queremos fazer sentido do que está acontecendo no mundo que nos rodeia.