Slides - amphibia - Universidade Federal da Bahia

AULA 03:
Devoniano
Origem dos Gnathostomata e
irradiação dos Placodermi e
Chondrichthyes
PARTE 1: Filogenia e caracterização
dos Gnathostomata
PARTE 2: Origem das Maxilas
PARTE 3: Origem das nadadeiras
pares
PARTE 4: Placodermi – breve
introdução
PARTE 5: Irradiação
Chondricththyes
adaptativa dos
Por:
Marcelo Felgueiras Napoli
Universidade Federal da Bahia
© 2008 by Karen Carr and Karen Carr Studio, Inc.
Devoniano
AULA 03:
Origem dos Gnathostomata e
irradiação dos Placodermi e
Chondrichthyes
PARTE 1
Filogenia e
caracterização dos
Gnathostomata
Por:
Marcelo Felgueiras Napoli
Universidade Federal da Bahia
© 2008 by Karen Carr and Karen Carr Studio, Inc.
Filogenia dos Gnathostomata
?
Teleostomi
?
Chondrichthyes
Eugnathostomata
Pough et al. (1999, 2006)
Gnathostomata
Devoniano
AULA 03:
Origem dos Gnathostomata e
irradiação dos Placodermi e
Chondrichthyes
PARTE 2
Origem das
maxilas
Por:
Marcelo Felgueiras Napoli
Universidade Federal da Bahia
© 2008 by Karen Carr and Karen Carr Studio, Inc.
O esqueleto: regionalização
Esqueleto
Cranial
Esplancnocrânio
Condocrânio
Pós-Cranial
Dermatocrânio
Esqueleto
Axial
Esqueleto
apendicular
Coluna
Vertebral
Membros
Notocorda
Cinturas
Crânio: regionalização
Condocrânio
Condocrânio
+
Esplancnocrânio
Condocrânio
+
Esplancnocrânio
+
Dermatocrânio
Condocrânio: elementos importantes
Etapas de formação do condocrânio
em embrião de vertebrado
osso
cartilagem
“Guarde”
estas duas
estruturas !
Esplancnocrânio: chave para formação das maxilas
Por quê denominam o Esplancnocrânio
como esqueleto visceral?
Mesênquima da
crista neural
Esplancnocrânio: chave para formação das maxilas
Como é o Esplancnocrânio típico de um gnatostomado de características primitivas?
Embrião de tubarão
Formação das maxilas: hipótese serial
Como se originaram as maxilas (arco
mandibular e arco hióideo)?
1/2
Trabécula
?
Assoalho do
condocrânio
condição primitiva
epibranquial
2 1
3
7 6 5 4
ceratobranquial
2
Mas... onde estão os 2 primeiros arcos na condição mais primitiva?
Como é o esqueleto visceral nos vertebrados basais?
Cephalaspida (Hemicyclaspis)
Boca
Poros branquiais
Alimentação no fundo
Cavidade cranial
Escudo ósseo da cabeça
Arco branquial
Bolsa branquial e poro
Cavidade bucal
Septo interbranquial
Lamela
branquial
Cartilagem gulares
Como é o esqueleto visceral nos vertebrados basais?
Arcos neurais e hemais
Arco pré-mandibular
Notocorda
Cesta branquial
Cartilagem
oral
Cartilagens gulares
Poros branquiais
Anaspida
Cartilagens velar
(do velum)
Miômeros
Poros branquiais externos
Musculatura visceral
Tubo branquial
Como é o esqueleto visceral nos vertebrados basais?
Anaspida
Arcos neurais e hemais
Notocorda
Cesta branquial
Arco pré-mandibular
Cartilagem
oral
Cartilagens gulares
Cartilagens velar
(do velum)
Lampreia
Miômeros
Poros branquiais externos
Musculatura visceral
Tubo branquial
Evolução da suspensão das maxilas: visão geral
Craniostilia
(mamíferos)
Hiostílica
modificada
temporal
dentário
(teleósteos)
primariamente
pelo
hiomandibular
Palatoquadrado
Meta-autostílica
(maioria dos anfíbios,
répteis e aves)
Hiostílica
quadrado
(maioria dos
Selachii)
estribo
Arco hióideo
Cartilagem
de Meckel
Arco hióideo
dentário
Autostílica
(Placodermos e
Acantódeos)
Só
Palatoquadrado
Maxilas
Paleostilica (agnatos)
Arco hióideo
(hiomandibular)
Palatoquadrado +
hiomandibular
Anfistílica
(primeiros tubarões,
alguns Osteichthyes,
Ripidistas
[sarccopterígios
fósseis])
Evolução da suspensão das maxilas: visão geral
bigorna
estribo
martelo
Crânio de embrião de mamífero [Tatu] (Kardong, 2006)
Quais os destinos dos arcos branquiais e hióideo?
Aparelho Hiobranquial em anuros: fusão de elementos hiobranquiais
Quais os destinos dos arcos branquiais e hióideo?
Aparelho Hiobranquial em anuros: fusão de elementos hiobranquiais
QUESTÕES
Quais são funções atribuídas a uma boca provida de maxilas?
Teriam as maxilas surgido com as mesmas funções hoje conhecidas?
Qual teria sido a vantagem para a transformação de arcos branquiais em maxilas?
AULA 03:
Devoniano
Origem dos Gnathostomata e
irradiação dos Placodermi e
Chondrichthyes
PARTE 3
Origem das
nadadeiras
pares
Por:
Marcelo Felgueiras Napoli
Universidade Federal da Bahia
© 2008 by Karen Carr and Karen Carr Studio, Inc.
Esqueleto apendicular: cinturas e membros
Para que serve uma nadadeira?
Esqueleto apendicular: cinturas e membros
Nadadeiras: tipos de raios
Protopterígio
Mesopterígio
Metapterígio
radiais
Raios dérmicos da nadadeira
Tipos de nadadeiras
Tipo Arquipterígio
Eixo do Metapterígio
Tipo Metapterígio
Como surgiram as nadadeiras?
1. Teoria do Arco branquial
(Século XIX)
Tipo Arquipterígio
Três Problemas:
1. Não explica o aparecimento de uma
cintura pélvica longe dos arcos
branquiais;
2. A presença de osso dérmico na
cintura peitoral (note que as
brânquias são formadas por
elementos do esplancnocrânio, e não
do dermatocrânio);
3. Embriologia distinta entre cintura
peitoral e arcos branquiais.
Como surgiram as nadadeiras?
2. Teoria das nadadeiras dobradas (Século XIX)
1. Estabilidade adicional às nadadeiras:
extensão para dentro dos elementos
basais e eventuais fusões = cinturas
para suporte das nadadeiras
2. Osso dérmico: contribuição
da armadura óssea externa à
cintura peitoral = fortalecimento
das nadadeiras pares.
Aprendendo a andar
Elemento endoesquelético
(origem mesenquimal)
Elementos
Dérmicos
1. Estabilidade adicional às
nadadeiras: extensão para
dentro dos elementos basais e
eventuais fusões das cinturas
para suporte das nadadeiras
Origem: Cintura Pélvica: tubarões
Esqueleto Apendicular: nadadeiras,
cinturas e membros
Elementos
Dérmicos
Elemento endoesquelético
(origem mesenquimal)
Cintura Peitoral Latimeria
Cintura Peitoral Amia
Como surgiram as nadadeiras?
Suporte à Teoria das Nadadeiras dobradas (Evidências)
3. Acantódeos possuem fileira de espinhos no local onde
presumivelmente existiu uma nadadeira dobra nos
ancestrais (abaixo, fig. C)
1. Myllokunmingia e Haikouichthys
Myllokunmingia
2. Ostracodermos: alguns com dobras
laterais ao longo do corpo
4. Tubarões: se originam embrionariamente de
engrossamento do ectoderma, simultaneamente, de
ambos os lados e na frente e atrás.
Como surgiram as nadadeiras?
Complementar com leituras de:
1. Kardong (2006: 322-328)
AULA 03:
Devoniano
Origem dos Gnathostomata e
irradiação dos Placodermi e
Chondrichthyes
PARTE 4
Placodermi:
breve
introdução
Por:
Marcelo Felgueiras Napoli
Universidade Federal da Bahia
© 2008 by Karen Carr and Karen Carr Studio, Inc.
Os Placodermos
Os Placodermos
Artródiros
Dunkleosteus
Os Placodermos
Antiarcos
Bothriolepis
Os Placodermos
Os Placodermos
Os Placodermos
Caracterização geral
1. Corpo coberto por placas ósseas
2. Escudo diferente dos Ostracodermos:
1. porção cefálica
Unidas por articulação móvel
2. Porção do tronco
3. Cápsulas nasais não se fundiam ao resto
do condocrânio
4. Tecido
único
nos
ossos
dérrmicos
(semidentina)
Alimentação: mandíbula fixa no
substrato + fechamento da
maxila superior pelo
abaixamento da cabeça =
Movimentação da cabeça
durante a alimentação
Os Placodermos
Devoniano
AULA 03:
Origem dos Gnathostomata e
irradiação dos Placodermi e
Chondrichthyes
PARTE 5
Irradiação
adaptativa dos
Chondrichthyes
Por:
Marcelo Felgueiras Napoli
Universidade Federal da Bahia
© 2008 by Karen Carr and Karen Carr Studio, Inc.
Chondrichthyes: sinapomorfias
1. Escamas placóides (dentículos dérmicos)
2. Dentes e mecanismo de substituição de dentes únicos
1
2
Chondrichthyes: sinapomorfias
Ducto endolinfático
3
Ouvido interno
Protopterígio
Mesopterígio
4
Caracteres distintivos
dos elementos basais e
radiais
Metapterígio
Chondrichthyes: irradiações adaptativas
Neoselachii
1ª. Irradiação
Cladoselachida
Xenacanthida
Chondrichthyes
1ª. Irradiação
Elasmobranchii
2ª. Irradiação
Holocephali
2ª. Irradiação
Hybodontes
3ª. Irradiação
Neoselachii
Galeomorfos
Squalomorfos
Batóides
Filogenia dos Gnathostomata
?
Teleostomi
?
Chondrichthyes
Eugnathostomata
Pough et al. (1999, 2006)
Gnathostomata
Elasmobranchii: 1ª irradiação adaptativa
Cladoselache
Xenacanthus
Falcatus
Stethacanthus
Elasmobranchii: 1ª irradiação adaptativa
2
7
1
3
4
6
5
6
Dificerca
Heterocerca
Homocerca
Elasmobranchii: 1ª irradiação adaptativa
?
clásper
Xenacanthus
8
Elasmobranchii: 2ª irradiação adaptativa
5
Hybodus
2
1
7
3
8
6
?
?
?
4
Elasmobranchii: 3ª irradiação adaptativa
1. Arco hióideo.
Elasmobranchii: 3ª irradiação adaptativa
1. Galeomorpha: tubarões, 01 nadadeira anal.
Heterodontiformes
Elasmobranchii: 3ª irradiação adaptativa
1. Galeomorpha: tubarões, 01 nadadeira anal.
Cação-carpete: (Orectolobus)
Elasmobranchii: 3ª irradiação adaptativa
1. Galeomorpha: tubarões, 01 nadadeira anal.
Cação-lixa (Ginglymostoma)
Elasmobranchii: 3ª irradiação adaptativa
1. Galeomorpha: tubarões, 01 nadadeira anal.
Tubarão-baleia: (Rhincodon typus )
Elasmobranchii: 3ª irradiação adaptativa
1. Galeomorpha: tubarões, 01 nadadeira anal.
Mangona: (Carcharias taurus )
Elasmobranchii: 3ª irradiação adaptativa
1. Galeomorpha: tubarões, 01 nadadeira anal.
Anequim: (Isurus oxyrinchus )
Elasmobranchii: 3ª irradiação adaptativa
1. Galeomorpha: tubarões, 01 nadadeira anal.
Tubarão-megaboca: (Megachasma pelagios)
Elasmobranchii: 3ª irradiação adaptativa
1. Galeomorpha: tubarões, 01 nadadeira anal.
Tubarão-raposa: (Alopias)
Elasmobranchii: 3ª irradiação adaptativa
1. Galeomorpha: tubarões, 01 nadadeira anal.
Tubarão-peregrino: (Cetorhinus
maximus)
Elasmobranchii: 3ª irradiação adaptativa
2. Squalomorfa: tubarões, ausência de nadadeira anal.
Cação-bargre: (Squalus acanthias)
Elasmobranchii: 3ª irradiação adaptativa
2. Squalomorfa: tubarões, ausência de nadadeira anal.
Cação-charuto: (Isistius brasiliensis)
Elasmobranchii: 3ª irradiação adaptativa
3. Batoidea: raias
Chondrichthyes: 2ª irradiação adaptativa
Holocephali (quimeras).
•
•
•
Dois elementos basais na nadadeira
Arcos branquiais sob o condocrânio
Uma abertura faríngeo (coberta por opérculo cutâneo)
Resoluções de “Para o lar”, aula de agnatos
1. A origem dos vertebrados se deu no mar ou na água doce?
Justifique.
2. Quais as possíveis vantagens em se adquirir um esqueleto ósseo?
(explique quatro possíveis vantagens)
3. As aquisições morfológicas de vertebrados e craniados refletem
principalmente adaptações para o quê?
4. Compare as filogenias propostas para vertebrados oferecidas
em Kardong (2006), Pough (2006) e Pough (1999) e destaque
suas principais diferenças.
5. Construa uma tabela comparativa entre o anfioxo e a larva
Amocete, apontando semelhanças, diferenças, sinapomorfias
de cordados, de craniados e de vertebrados encontradas em
seus estudos teóricos e práticos.
Vertebrata vs. Craniata
Vertebrata
Cephalaspida
Ostracodermi
Craniata
Chordata
Pough et al. (1999)