Zoologia dos Vertebrados 1 - 2019.2

(actualisé le ) por Aléssio

Apresentação

Os vertebrados, como grupo, são reconhecidos por apresentarem uma coluna vertebral, dois canais semicirculares no ouvido para orientação, um sistema de linhas sensoriais laterais munidas de neuromastos entre outras características próprias. Tradicionalmente, cientistas e leigos reconhecem vários tipos principais de vertebrados - peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos. O avanço da ciência tem colocado em questão as relações evolutivas tradicionais entre tais grupos. Por exemplo, se um dos objetivos últimos da sistemática filogenética é desvendar a história da vida através do estabelecimento de grupos monofiléticos, isto é, grupos que comportem um ancestral comum e todos os seus descendentes, então os grupos répteis e peixes são atualmente considerados artificiais, por não incluírem aves e tétrapodes, respectivamente.

Os objetivos do componente curricular Zoologia dos Vertebrados 1 são, em linhas gerais, apresentar: 1) a origem dos Vertebrados, enfatizando as relações filogenéticas dentro de Chordata e com os outros grupos de Deuterostomados, notadamente os Hemichordata; 2) a evolução e as adaptações (morfológicas, fisiológicas e comportamentais) de Agnatha, Chondrichthyes, Actinopyterygii, Peixes Sarcopterygii e Lissamphibia. Ao longo deste processo, será dado enfase em algumas novidades evolutivas que moldaram toda a diversidade dos diferentes grupos, como o desenvolvimento de um crânio que concentra os principais órgãos sensoriais, o desenvolvimento de mandíbulas, o desenvolvimento de nadadeiras monobasais em peixes Sarcopterygii, o aparecimento de pulmões alveolados e o desenvolvimento de articulações mais robustas entre os membros anteriores com a cintura escapular.

Metas de aprendizagem:

  1. Meta 1. Cada aluno deve se familiarizar com a nova taxonomia dos vertebrados.
  2. Meta 2. Cada aluno estudará características básicas de reprodução, desenvolvimento, sistemas esqueléticos, movimento, homeostase, circulação, evolução e ecologia dos diferentes grupos de vertebrados. Para tal, o professor indicará leituras obrigatórias e fontes bibliográficas variadas para alunos que desejarem aprofundar sobre algum tema específico.
  3. Meta 3. Cada aluno aprenderá como coletar informações zoológicas de artigos científicos e como reunir essas informações em um relatório bem escrito.
  4. Meta 4. Cada aluno aprenderá como trabalhar melhor uns com os outros através de atividades realizadas em grupo.

Livros utilizados na disciplina (disponíveis na biblioteca da FCM)

  • Benedito, E. (Org.). (2015). Biologia e ecologia dos vertebrados. Rio de Janeiro, RJ: Gen Roca.
  • Kardong, K. V. (2010). Vertebrados: Anatomia comparada, Função e Evolução (5ª). São Paulo: ROCA.
  • Pough, F. H., Helser, J. B., & McFarland, W. N. (2008). A vida dos vertebrados. São Paulo: Atheneu Editora.

Programação

diamêsfeiraTema/conteúdoProfessorC.h.t.C.h.p.
15 ago qui Introdução ao componente curricular. Métodos de estudo de sistemática filogenética Aléssio 3,3
22 ago qui Deuterostômios e características gerais e evolutivas dos Chordata Aléssio 2 1,3
12 set qui Craniata, porque todos os vertebrados devem ter vertebras (Lampreias e Feiticeiras) Aléssio 2 1,3
19 set qui Classe Chondrichthyes: Características, classificação, morfologia, sistemas, ecologia Aléssio 2 1,3
26 set qui Teleostomi e a maior irradiação dos peixes. Classe Actinopterygii. Classificação. Diversidade. Características Aléssio 2 1,3
10 out qui Visita Museu Oceanografia, UFPE ou Depto de Engenharia de Pesca UFRPE Aléssio 4
17 out qui Seminários Actinopterygii Aléssio 2,3 1
24 out qui 1a Avaliação Aléssio 3,3
31 out qui «Peixes Sarcopterygii» Aléssio 1,7 1,6
7 nov qui Rhipidistia e origem dos tetrapoda: a conquista do ambiente terrestre. Documentário «Quando éramos peixes» Aléssio 2 1,3
14 nov qui Lissamphibia: origem, características gerais, classificação, diversidade Aléssio 2 1,3
21 nov qui Lissamphibia: ecologia e métodos de estudo Aléssio 2 1,3
28 nov qui Excursão - Ecologia de peixes recifais (Tamandaré) Aléssio 9
5 dez qui Seminários Lissamphibia Aléssio 2,3 1
7 dez sab Prática observação anuros Aléssio 4
12 dez qui 2a Avaliação Aléssio 3,3
19 dez qui Final Aléssio

Atividades

Atividades do componente curricular
idAtividade
1 Duas provas
2 Seminários Actinopterygii e Lissamphibia
3 Relatório de excursão
5 Tarefas Google Classroom

Para se preparar para as provas os alunos poderão responder questões de estudos dirigidos com diversas questões sobre os assuntos abordados em sala de aula e também presentes nas leituras obrigatórias. Questões presentes nos estudos dirigidos serão utilizadas para a elaboração das provas.

Recursos

diamêsfeiraReferência
22 ago qui Deuterostômios, Rocha et al 2006 e Capítulo 2, Kardong
12 set qui Myxiniformes e Petromyzontiformes, Capitulos 2 e 3, Benedito (2015)
19 set qui Chondrichthyes, Capitulo 4, Benedito (2015)
26 set qui Osteichthyes, Capitulo 5, Benedito (2015)
7 nov qui Origem dos Tetrapoda, Capítulos 8 e 9, Pough (2008)
14 e 21 nov qui Lissamphibia, Capítulo 6, Benedito (2015)

15 de agosto

Para compreender melhor o assunto discutido no início da primeira aula da disciplina, recomenda-se a leitura do artigo «Os dinossauros de Hennig» sobre a história dos sistemas de classificação e a importância da obra de Willi Hennig para o esclarecimento das relações de parentesco entre as espécies e a reconstrução da história da vida.

Para ir mais longe... o conceito de espécie é central para entender os métodos de reconstrução da história da vida. O que é uma espécie? O artigo «Os conceitos de espécie: uma abordagem prática» esclarece que espécie é um conceito polissêmico, com várias definições. Para você, qual o conceito mais convincente? Explique sua resposta.

22 de agosto

Por que a evolução não é linear? Qual é o problema da animação abaixo?

1. Pesquise a definição de sinapomorfia. Desenhe um cladograma para os Deuterostômios, indicando as sinapomorfias. Nesse cladograma, inclua todos os táxons listados abaixo:
Cephalochordata
Urochordata
Hemichordata
Echinodermata
Chordata
Craniata
Deuterostomata

Leia o segundo capitulo do livro «Vida dos Vertebrados» de Pough et al (2018) e realize o seguinte exercício retirado de uma prova de seleção de mestrado da Universidade Federal de Minas Gerais.

Os vertebrados (subfilo Vertebrata) constituem um dos grupos mais diversificados de animais, e compartilham o filo Chordata com dois outros subfilos, os Urochordata e os Cephalochordata. Apesar de todos compartilharem caracteres em comum, como a notocorda e o endóstilo, os vertebrados podem ser diferenciados do restante dos Chordata por uma série de características. Complete o quadro a seguir no qual são contrastadas algumas características de cordados não-vertebrados com a de vertebrados primitivos.

Cordado não-vertebrado X Vertebrado primitivo
IDCordado não-vertebrado generalizadoVertebrado primitivo
A Notocorda estende-se até a extremidade rostral da cabeça
B Movimento de água através da faringe e sobre os arcos branquiais por ação ciliar
C A digestão do alimento é intracelular: partículas alimentares individuais entram em células que revestem o intestino
D Líquidos do corpo com a mesma concentração e a mesma composição iônica da água do mar. Não há necessidade de controle do volume nem de regulação iônica.
E Miômeros com forma de um simples «V»

19 de setembro

Existe uma grande diversidade de espécies de Chondrichthyes no Brasil. No artigo «Conhecimento da diversidade dos Chondrichthyes marinhos no Brasil: a contribuição de José Lima de Figueiredo», Ricardo Rosa e Otto Bismarck [1] relatam a ocorrência de 165 espécies que ocorrem ao longo da costa brasileira.

De acordo com o artigo, quais os grupos taxonômicos mais diversos de Chondrichtyes? Quais os mais ameaçados?

26 de setembro

Considere a figura abaixo e responda as seguintes questões:

a) Por que Osteichthyes, como tradicionalmente definido, não pode ser considerado um grupo monofilético? Que providência taxonômica pode ser tomada para torná-lo um grupo monofilético?

Estudos dirigidos

1ª Avaliação

1. Esboce um cladograma com os filos que compõem o grupo dos deuterostômios. Diante de tamanha multiplicidade de formas e considerando as relações filogenéticas com os protostômios, qual seria a forma do ancestral de todos os deuterostômios?
2. Para você, qual a maior contribuição da sistemática filogenética para a zoologia de vertebrados?
3. Os Hemichordata, junto com os Echinodermata, formam o grupo Ambulacraria. Quais os filos que constituem os Hemichordata e quais as suas principais características?
4. Quais as características distintivas que definem os Chordata? Enumere e explique a estrutura e função de cada uma delas.
5. Entre os cordados, existe algum invertebrado? Justifique.
6. Quais os filos que compõem o grupo dos Chordata? Quais as grandes mudanças que ocorreram recentemente nas relações filogenéticas entre os filos dentro deste grupo?
7. Quais as características derivadas mais notáveis dos vertebrados?
8. Quais as principais características dos Urochordata? Descreva brevemente como tais animais se alimentam e a função do endóstilo.
9. Quais as principais apomorfias de Cephalochordata?
10. O termo vertebrado é geralmente visto por pesquisadores em dois contextos, como Craniata ou como Vertebrata. Explique estes dois contextos e como os animais pertencentes ao grupo dos ciclóstomos se encaixam nestes dois contextos.
11. Por que o grupo dos «peixes» é considerado, à luz da sistemática filogenética, um grande grupo polifilético?
12. Enumere e explique as principais apomorfias de Chondrichthyes.
13. Como são classificados os Chondrichthyes? Cite e explique duas apomorfias de cada grupo.
14. Cite e descreva quais as características anatômicas e adaptações morfológicas de Chondrichhyes para perceber o ambiente.
15. Quais as relações filogenéticas entre Placodermi e Acanthodii? Qual a importância destas relações para entender a evolução de Chondrichthyes e mais amplamente de Gnathostomata?
16. Quais as particularidades notáveis do crânio de tubarões?

2ª Avaliação

1. Enumere e explique as principais características derivadas de Actinopterygii.
2. Quais as hipóteses desenvolvidas pela ciência para explicar a grande irradiação dos Actinopterygii.
3. Quais as hipóteses defendidas por pesquisadores para explicar a conquista do meio terrestre pelos vertebrados? Explique tais hipóteses e dê a sua opinião sobre a hipótese que você considera a mais verossímil.
4. Por que não é correto afirmar que os representantes atuais dos Actinistia são fosseis vivos?
5. Quais as mudanças anatômicas mais importantes durante o processo evolutivo que tornaram uma nova linhagem de vertebrados capaz de colonizar ambientes terrestres?
6. Enumere e explique os caracteres derivados compartilhados pelos Lissamphibia.
7. Cite as ordens que constituem a subclasse Lissamphibia e enumere as principais apomorfias de cada grupo.
8. Como são classificados os peixes Sarcopterygii? Cite e explique as características exclusivas de cada grupo.
9. Sapos e salamandras também pertencem ao grupo dos Sarcopterygii. Enumere e explique as características comuns entre os Lissamphibia e os Dipnoi.
10. Explique como ocorre a respiração cutânea nos anfíbios.
11. Que tipos de glândulas podem ser encontrados no tegumento de anfíbios? Quais as suas funções?
12. Algumas espécies de salamandras apresentam apenas respiração cutânea. Quais as consequências deste tipo de respiração no sistema circulatório destes animais?
13. Que modificações foram observadas na evolução da cintura peitoral em peixes sarcopterygii e nos primeiros tetrápodes?
14. Qual a importância dos Rhipidistia para o estudo da evolução dos tetrápodes?
15. Descreva o processo de metamorfose nos anfíbios enumerando os diferentes períodos de desenvolvimento larval.
16. Algumas salamandras passam por um processo de desenvolvimento conhecido como pedomorfose. Qual a diferença entre pedomorfose e a metamorfose observada na maioria dos anuros?
17. De acordo com Pough (2008) o sistema de acasalamento dos Anura pode ser dividido em diferentes tipos de reprodução. Cite e explique cada um deles.
18. Quais as funções de cores e comportamentos aposemáticos apresentados por muitas espécies de anfíbios? Dê exemplos.
19. Quais os estágios de ventilação do pulmão nas rãs?
20. Quais as principais adaptações e modificações morfológicas observadas nos anuros para o seu modo de deslocamento através de saltos?

Vídeos

Como dissecar uma ascídia.

Documentário «Ascensão dos Animais: Triunfo dos Vertebrados»
https://www.xn--documentriosonline-5rb.blog.br/2015/01/ascensao-dos-animais-triunfo-dos.html

Observações

[1Rosa, R. S., & Gadig, O. B. F. (2014). Conhecimento da diversidade dos Chondrichthyes marinhos no Brasil: a contribuição de José Lima de Figueiredo. Arquivos de Zoologia, 45, 89-104.