Echinodermata

Grupo: Camila Ribeiro, Danilo Leão, Gabriel Soneghet, Isabela Oliveira e Rebeca Almeida.

FILO ECHINODERMATA

  Os membros desse filo encontram-se entre os organismos invertebrados marinhos mais familiares. O filo contém cerca de 6000 espécies conhecidas, sendo todas exclusivamente marinhas.  A maioria são animais relativamente grandes, com alguns centímetros de diâmetro. Uma das características mais marcantes desse filo é a simetria radial pentameral, ou seja, o corpo pode ser dividido em cinco partes iguais ao redor de um eixo central.

  A presença de um esqueleto interno é característico de todos os equinodermos. O esqueleto é formado por ossículos calcários que podem articular-se com outros, como na estrela-do-mar, ou suturar-se para formar uma concha esquelética rígida, como nos ouriços-do-mar. Comumente o esqueleto apresenta espinhos ou tubérculos.

  A característica mais marcante de equinodermos é a presença, exclusiva, de um sistema de canais celômicos e apêndices que compõem o sistema hidrovascular. Primitivamente, esse sistema tinha função na coleta e no transporte de alimentos. No entanto, em equinodermos, o sistema hidrovascular assumiu uma função locomotora.

  Esses organismos possuem celoma espaçoso, no qual o trato digestivo está suspenso. Não possuem órgãos excretores. As estruturas de troca gasosa variam de uma classe para outra. A maioria dos membros do filo são dioicos, com trato reprodutivo simples, já que não ocorre cópula e a fecundação é externa.

1-      CLASSE ASTEROIDEA

  Essa classe contém as estrelas-do-mar, que são equinodermos de movimentos livres, nos quais os corpos são compostos por braços ou raios que se projetam a partir de um disco central. Possuem 1500 espécies descritas que são encontradas por todo o mundo, principalmente em regiões costeiras no nordeste do pacífico. São animais que rastejam em conchas e rochas ou vivem em fundos arenosos ou lamacentos.

1.1-            ESTRUTURA EXTERNA

  As estrelas-do-mar são tipicamente pentamerais, possuindo cinco braços. No entanto, os sóis-do-mar possuem de 7 a 40 braços. A maioria dos asteróideos variam de 12 a 24 cm de diâmetro, porém, existem algumas exceções com 2 cm ou com quase 1 m de envergadura.

  A boca localiza-se na região central inferior do disco, e toda essa região inferior é conhecida como superfície oral. A partir da boca, um largo sulco se estende radialmente no interior de cada braço. Esses sulcos, mais conhecidos como sulcos ambulacrais, contem duas ou quatro fileiras de projeções tubulares, chamadas de pés ambulacrais. Sobre as margens dos sulcos ambulacrais estão presentes espinhos, que protegem esses sulcos. Na ponte de cada braço existem um ou mais pés ambulacrais sensoriais.

  A superfície aboral (oposta a superfície oral) porta o ânus no centro do disco e uma grande estrutura, chamada de madreporito, que localiza-se apenas em um lado do disco entre dois braços. A superfície corporal pode estar recoberta de espinhos, tubérculos ou cristais.

1.2-            PAREDE CORPORAL

  A epiderme é composta por células monociliadas e não-ciliadas, células mucosas e células sensoriais. Os detritos que caem no corpo se prendem ao muco e depois são varridas pelas células ciliadas. Dentro da parte basal da epiderme encontra-se uma camada de células nervosas que formar um plexo intra-epidérmico.

  Uma camada espessa de tecido conjuntivo (derme) da parede corporal abriga as peças esqueléticas duras, os ossículos. Embora os ossículos sejam a parte evidente do esqueleto, a matriz orgânica extracelular também é um componente esquelético importante. Ao contrário de qualquer outro filo, os equinodermos apresentam tecido conjuntivo mutável, que é a capacidade de variar a rigidez do tecido conjuntivo.

  Os ossículos dos organismos dessa classe apresentam formatos variados e se unem por meio do tecido conjuntivo. Cada ossículo do esqueleto dos equinodermos representa um único cristal de calcita. O cristal forma-se dentro de uma célula da derme, mas à medida que aumenta de tamanho, vai sendo circundada por um grande número de células.

  Por baixo da derme encontra-se uma camada muscular composta de fibras lisas longitudinais internas e circulares externas que auxiliam no encurvamento dos braços. A superfície interna da camada muscular limita o espaço celômico e é revestida por um peritônio ciliado.

  Nas duas ordens de estrelas-do-mar, a superfície corporal porta pequenos apêndices especializados em forma de mandíbula (pedicelárias), que são utilizados para proteção, principalmente contra pequenos animais ou larvas que podem sedimentar na superfície corporal.

  As pápulas são pequenas e numerosas evaginações da parede corporal, que se encontram espalhadas sobre a superfície aboral. As pápulas junto com os pés ambulacrais estão associados a troca gasosa e ao sistema hidrovascular.

1.3-             SISTEMA HIDROVASCULAR

  O sistema hidrovascular consiste de canais e apêndices da parede corporal. Como o sistema inteiro deriva do celoma, os canais são revestidos por epitélio ciliado e preenchidos por fluido. Esse sistema encontra-se bem desenvolvido nessa classe e serve como meio de locomoção.

  Os canais internos do sistema hidrovascular conectam-se com o exterior através do madreporito, localizado na superfície aboral. A superfície do madreporito é enrugada, cheia de sulcos recobertos pelo epitélio ciliado. O fundo de cada sulco se abre em um canal de poros que passam descendentemente através do madreporito. Os canais de poros levam a um canal pétreo (assim chamado devido aos depósitos calcários em sua parede) vertical, que desce até o lado oral do disco. Ao atingir a superfície oral, o canal pétreo se junta a um canal anelar, localizado no lado interno dos ossículos que circundam a boca.

  O lado interno do canal anelar dá origem a quatro ou cinco pares de bolsas pregueadas, chamadas de corpos de Tiedemann. Cada par de bolsas localizam-se inter-radialmente. A partir do canal anelar, um longo canal radial estende-se para o interior de cada braço e terminam em um pequeno tentáculo externo na ponta do braço.

  Os canais laterais surgem alternadamente a partir de cada lado do canal radial em toda sua extensão. Cada canal lateral é provido de uma valva e termina em um bulbo e em um pé ambulacral. O bulbo é um pequeno saco muscular, e o pé ambulacral é uma curta projeção externa tubular da parede corporal localizada no sulco ambulacral. É comum que a ponta do pódio seja achatada formando uma ventosa.

  Todo o sistema hidrovascular encontra-se preenchido por um líquido semelhante à água do mar, no entanto, contém celomócitos, proteínas e um alto teor iônico de potássio. Durante a locomoção, o sistema atua como um sistema hidráulico. Quando a ampla se contrai, a valva no canal lateral fecha-se e a água é forçada a ir para o interior do pé ambulacral, que se alonga. Quando o pé ambulacral entra em contato com o substrato, a ventosa se adere. Depois de aderida ao substrato, os músculos longitudinais do pé ambulacral se contraem, encurtando-o e forçando o fluido de volta para o interior da ampola.

  Durante o movimento, cada pé ambulacral realiza um tipo de movimento de passada. O pé ambulacral oscila pra frente, prende-se ao substrato, e depois se move para trás. A ação dos pés ambulacrais é altamente cordenada.  Durante o movimento, um ou dois braços agem como braços-guias, e os pés ambulacrais de todos os braços se movem na mesma direção.

1.4-             NUTRIÇÃO

  O sistema digestivo estende-se do lado oral para o lado aboral do disco. A boca encontra-se no meio de uma membrana circular chamada de peristômio, que é muscular e portador de um esfíncter.  A boca leva ao interior de um curto esôfago, que se abre em um grande estômago divido por uma constrição horizontal em uma grande câmara oral (estômago cárdico), e em uma câmara menor aboral (estômago pilórico). O estômago pilórico é simplesmente a câmara receptora dos ductos provenientes do ceco pilórico, que são glândulas digestivas localizadas aos pares em cada braço.

  Um curto intestino tubular estende-se do estômago e abre-se através de um ânus diminuto, localizado no centro do disco da superfície aboral. O intestino porta várias bolsas pequenas e achatadas chamadas de cecos retais (atuam como bombas auxiliando na expulsão através do ânus). O trato digestivo inteiro é recoberto por epitélio ciliado.

  A maioria de asteróideos são consumidores de carniças e carnívoros, e se alimentam de todos os tipos de invertebrados, especialmente caramujos, bivalves, crustáceos, poliquetas, outros equinodermos e até mesmo peixes. A maioria desses animas detectam e localizam suas presas por meio de substâncias q as presas liberam na água.

  Existem algumas estrelas-do-mar que se alimentam de esponjas, anêmonas-do-mar, e de pólipos de hidróides e corais. A Acanthaster planci do Pacífico, atingiu uma grande notoriedade devido ao resultado do seu consumo de corais. Os altos níveis populacionais dessa espécie (15 adultos/m²) devastaram temporariamente um grande número de corais em algumas áreas.

  Algumas estrelas-do- mar são consumidoras de suspensão. Os plânctons, detritos ou a lama que entram em contato com a superfície corporal são presos ao muco e depois varridos pelo epitélio ciliado em direção á superfície oral.

A digestão parece ser primeiramente extracelular, com a parede gástrica e os cecos pilóricos produzindo enzimas digestivas. Os produtos da digestão gástrica são transportados, através dos ductos pilóricos, aos cecos pilóricos, onde ocorre a digestão (intra e extracelular) e a absorção. O produto da digestão atravessa a parede dos cecos pilóricos e caem no celoma, onde serão distribuídos por todo o corpo.

1.5-             TRANSPORTE INTERNO, TROCA GASOSA E EXCREÇÃO

  Os organismos dessa classe contem principalmente com a circulação celômica para o transporte interno de gases e nutrientes. Os ateróideos possuem quatro sistemas circulatórios celômicos: o celoma perivisceral (supre o disco, os braços e as vísceras); o sistema hidrovascular (supre os músculos locomotores dos pés ambulacrais); o sistema do seio hiponeural (supre o sistema nervoso); e o celoma genital (supre as gônadas).  Os cílios do peritônio de revestimento desse celoma cria uma circulação contínua de fluido celômico.

  Os seios hiponeurais são semelhantes aos canais do sistema hidrovascular, exceto pela ausência das ampolas e dos pés ambulacrais. Cada seio é duplo. O sistema hiponeural possui um seio anelar, que acompanha o anel nervoso, e um seio radial ao longo do nervo radial de cada braço. Um seio vertical repousa ao lado do canal pétreo e une o anel hiponeural ao madreporito.

  Por todo o sistema hiponeural um vaso sanguíneo acompanha o mesentério entre as duas metades dos seios.

metades de cada seio.  Outros vasos sanguíneos ocorrem no celoma perivisceral, principalmente associado aos cecos pilóricos e ao celoma genital. Todos os vasos sanguíneos unem-se em um coração, localizado internamente a um lado do madreporito.

  A remoção de detritos nitrogenados é gerada por difusão através de áreas finas da superfície corporal, tal como os pés ambulacrais e as pápulas. Essas estruturas também são as principais superfícies responsáveis pela troca gasosa nesses organismos. O peritônio ciliado interno, que reveste as pápulas e os pés ambulacrais, forma uma corrente celômica interna, enquanto os cílios epidérmicos produzem uma corrente de água marinha que flui sobre as pápulas.

1.6-             SISTEMA NERVOSO

  O sistema nervoso dos organismos dessa classe não é evidentemente ganglionar, estando intimamente associado à epiderme.  O centro nervoso é um anel nervoso circum-oral, que repousa na base da epiderme peristomial. A partir de cada ângulo do anel estende-se um nervo radial interno em cada braço. Nas margens dos sulcos ambulacrais , a camada nervosa epidérmica encontra-se espessa para a formação de um par de cordões nervosos marginais, e também existem centros motores localizados nas vizinhanças dos pés ambulacrais e das junções pés ambulacrais/ampolas.

  Cada braço tem um centro nervoso localizado na junção do nervo radial e do anel nervoso. Um braço guia exerce uma dominância sobre os centros nervosos dos outros braços. Na maioria das estrelas-do-mar qualquer braço pode ser guia, dependendo da reação por estímulos externos.

1.7-             REGENERAÇÃO E REPRODUÇÃO

  Os asteroides possuem consideráveis capacidades de regeneração. Qualquer parte do braço pode ser regenerada, e as partes destruídas do disco central são substituídas.  A regeneração é tipicamente lenta, levando cerca de até 1 ano para concluir-se.

  As estrelas-do-mar têm normalmente reprodução assexuada. É comum que isso envolva uma divisão do disco central, de forma que o animal se divida em duas partes, Cada parte regenera  parte que está faltando, gerando dois novos organismos.

A maioria dos asteróideos são dioicos, contendo duas gônadas na base de cada braço. Existe um gonóporo (por onde liberam gametas) para cada gônada, geralmente localizado entre as bases dos braços. Óvulos e espermatozoides são eliminados na água, onde ocorre a fertilização.  Geralmente existe apena uma época reprodutiva por ano.

2-CLASSE OPHIUROIDEA

  Encontram-se os indivíduos conhecidos como ofiúros, é a maior classe de equinodermos com duas mil espécies descritas, que estão presentes por todos os tipos de habitats marinhos.

  Os indivíduos dessa classe têm braços longos e com construções sólidas que saem precisamente do disco central de seus corpos. Não possuem sulco ambulacral e os pés ambulacrais tem uma pequena função de locomoção.

2.1- ESTRUTURA EXTERNA

  Os animais dessa classe são relativamente pequenos com braços longos em relação ao seu corpo. Seus maiores representantes são as estrelas-cestos que podem ter o disco central com 12 cm de diâmetro. Eles podem ser muito coloridos com diversos padrões de marcas e o disco central costuma ser achatado e arredondado, com placas calcárias e pequenos espinhos na superfície aboral. São normalmente cinco braços, mas em estrelas-cestos eles podem se ramificar mais de uma vez formando uma massa de molas.

  Os ossículos ambulacrais estão afundados e aumentados em relação aos asteróideos, formando as vértebras, que espremem o canal hídrico contra os escudos orais. Não apresentam pápulas nem pedicelárias.

  No centro da superfície oral encontram-se cinco placas triangulares que formam o aparelho mastigador com as mandíbulas. Na maioria dos ofiuróideos um desses escudos orais está modificado em madreporito.

2.2- PAREDE CORPORAL E ESQUELETO

  A epiderme não é totalmente revestida por cílios e a derme tem escudos esqueléticos mais superficiais e os ossículos dos braços mais profundos. Esses ossículos preenchem os braços quase completamente com simetria bilateral e redução na quantidade de celoma.

  As partes terminais dos ossículos têm nódulos e encaixes que se articulam com as vértebras ao lado e ainda inserções e buracos para o encaixe com os músculos que movimentam os braços.

2.3- LOCOMOÇÃO E HABITAÇÃO

  Essa classe é a mais móvel dos equinodermos. Podem elevar um braço para frene, outros para trás e com os restantes fazer movimentos de remada e se locomover sempre com o disco mantido sobre o substrato, com os espinhos fazendo a tração. Eles não têm preferencia por braços e podem ir em qualquer direção, podem ainda enrolar a extremidade dos braços e se agarrar.

  Existem também os ofiuróideos escavadores, que cavam com canais tubulares um buraco revestido com muco até superfície do substrato. Um dos braços fica projetado para fora do buraco, mas o animal nunca sai de lá. O braço projetado faz a ventilação do buraco.

  Alguns ofiuróideos também tem hábitos comensais, alguns podem habitar os canais hídricos das esponjas, outros podem habitar em corais e outros menores ainda podem viver na superfície inferior de bolachas-do-mar.

2.4- SISTEMA HIDROVASCULAR

  A placa oral do madreporito contem apenas um poro com um canal único que se estende até a superfície aboral das mandíbulas. O anel hídrico da origem aos canais radiais que estão ligados aos ossículos vertebrais dos braços. Em cada ossículo o canal radial se bifurca em dois canais laterais que vão para os pés ambulacrais. Não apresentam ampolas, mas entre o pé ambulacral e o canal lateral existe uma valva.

2.5- NUTRIÇÃO

  Essa classe é carnívora, consumidora de deposito, ou de carniça ou filtradores. Podem ter todos esses hábitos alimentares, mas normalmente um é predominante.

  A ophiocomina é um representante que pratica todos esses hábitos, durante a filtração eles ondulam os braços na água, prendendo o plâncton e os detritos por entre os espinhos dos braços. As partículas são varridas por partículas ciliadas ou coletadas pelos pés ambulacrais. As partículas são agrupadas em um bolo e levadas até a boca com ajuda dos pés ambulacrais e de movimentos ciliares.

  O consumo de partículas intermediárias é feito pelos pés ambulacrais retirados diretamente do substrato, compactados em bolo e levados a boca.

  Já materiais alimentares grandes, são capturados e levados até a boca por movimentos ondulatórios dos braços e utiliza os dentes ou pés ambulacrais orais para comer algas e carniça.

  Outros ofiuroideos usam os pés ambulacrais papilosos para a filtração, os pés ambulacrais podem se esticar muito além dos espinhos formando uma série filtradora como um pente. As partículas são coletadas, agrupadas e levadas em direção da boca. Esse habito filtrador permite que o animal fique com apenas alguns braços para fora de seu abrigo protetor.

  O trato digestivo é simples, as mandíbulas formam uma cavidade curta, limitada por uma membrana que contem a boca, que é ligada ao estômago pelo esôfago. O estômago, que pode ter as margens pregueadas formando varias bolsas, ocupa grande parte do disco e não se estende aos interior dos braços. Não possuem intestino ou ânus.

2.6- TROCA GASOSA, EXCREÇÃO E TRANSPORTE INTERNO

As trocas gasosas nessa classe ocorrem pelos pés ambulacrais e pelas bursas, que são invaginações na superfície oral do disco formando dez sacos internos. Elas são conectadas a parte externa do corpo através de fendas nas margens dos braços. A passagem de água pelas fendas pode ocorrer por movimentos ciliados ou por movimentos de subida e descida da parede do disco.

  Algumas espécies de ofiuróideos podem apresentar hemoglobina nos celomócitos do sistema hidrovascular.

2.7- SISTEMA NERVOSO

  O sistema nervoso dessa classe é formado por um anel nervoso circum-oral e por nervos radiais. O sistema sensorial é formado por células sensoriais epiteliais dispersas. Não têm órgãos sensoriais especializados, mas são capazes de detectar alimentos sem o contato.

2.8- REGENERAÇÃO E REPRODUÇÃO

  Muitos ofiuróideos podem partir parte dos braços se estiverem em condições de estresse ou captura, como a ocorrência de recrescimento da parte perdida, a partir de qualquer ponto além do disco.

  Algumas espécies, normalmente de seis braços, praticam a reprodução assexuada repartindo o disco ao meio, com três braços pra cada lado, em que ambas as partes se regeneram por completo.

  A maioria dos indivíduos dessa classe são dióicos, pequenos sacos presos próximos da fenda bursal formam as gônadas. Podem apresentar uma ou mais gônadas por Bursa com varias posições de ligação. Existem ainda espécies que são hermafroditas.

  Quando as gônadas estão maduras, se descarregam dentro das bursas e depois retiradas do corpo pela corrente hídrica de ventilação. A fertilização ocorre na água, mas também é comum a incubação dentro da própria Bursa ou do celoma.

2.9 – DESENVOLVIMENTO

  Em ofiuróideos ovíparos não incubadores, o desenvolvimento passa por uma fase de larva com quatro pares de braços alongados com faixas ciliadas suportados por bastões calcários. A metamorfose ocorre quando o individuo ainda é jovem, nada até o fundo e assume uma existência de adulto.

  Ainda sabe-se muito pouco sobre os padrões de desenvolvimento de todas as 2000 espécies de ofiúros já descritos.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

·         BRUSCA & BRUSCA, Richard C.; Gary J. Invertebrados. 2ª edição. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Koogan S.A, 2007.

·         RUPPERT, E. E., FOX, R. S., BARNES, R. D. Zoologia dos Invertebrados. 6ed. São Paulo: Roca, 1996.

·         RIBEIRO-COSTA, C. S. & ROCHA, R. M. 2006. Invertebrados: Manual de aulas práticas. 2.ed. Holos Editora, Ribeirão Preto, 271p.