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Um animal com sistema circulatório aberto poderia sobreviver em um ambiente de gravidade quase zero?

Um animal com sistema circulatório aberto poderia sobreviver em um ambiente de gravidade quase zero?


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Um animal como o lagostim depende da gravidade para manter seu sistema circulatório funcionando. Se for virado de cabeça para baixo, a gravidade atua contra o sistema, sufocando o animal. Agora, se, em vez de colocar o animal nas costas, fôssemos levá-lo a uma estação espacial, a gravidade não estaria trabalhando contra ela, e o fluxo sanguíneo aleatório mais a ação capilar deveriam fazer com que algum sangue fluísse. O animal sobreviveria a isso?


Acredito que moscas de fruta foram levadas a bordo do Ônibus Espacial para experimentos. Eles sobreviveram e os adultos têm um sistema circulatório aberto.


173 Forma e Função Animal

Ao final desta seção, você será capaz de fazer o seguinte:

  • Descreva os vários tipos de planos corporais que ocorrem nos animais
  • Descreva os limites do tamanho e forma do animal
  • Relacione a bioenergética ao tamanho do corpo, níveis de atividade e meio ambiente

Os animais variam em forma e função. De uma esponja a um verme e a uma cabra, um organismo tem um plano corporal distinto que limita seu tamanho e forma. Os corpos dos animais também são projetados para interagir com seus ambientes, seja no fundo do mar, na copa da floresta tropical ou no deserto. Portanto, uma grande quantidade de informações sobre a estrutura do corpo de um organismo (anatomia) e a função de suas células, tecidos e órgãos (fisiologia) pode ser aprendida estudando o ambiente desse organismo.

Planos Corporais


Os planos do corpo animal seguem padrões estabelecidos relacionados à simetria. Eles são assimétricos, radiais ou bilaterais na forma, conforme ilustrado na (Figura). Animais assimétricos são animais sem padrão ou simetria, um exemplo de animal assimétrico é uma esponja. A simetria radial, conforme ilustrado na (Figura), descreve quando um animal tem uma orientação para cima e para baixo: qualquer corte plano ao longo de seu eixo longitudinal através do organismo produz metades iguais, mas não um lado direito ou esquerdo definido. Esse plano é encontrado principalmente em animais aquáticos, especialmente organismos que se fixam em uma base, como uma rocha ou um barco, e extraem seu alimento da água circundante à medida que ela flui pelo organismo. A simetria bilateral é ilustrada na mesma figura por uma cabra. A cabra também tem um componente superior e inferior, mas um corte plano da frente para trás separa o animal em lados direito e esquerdo definidos. Os termos adicionais usados ​​para descrever posições no corpo são anterior (frente), posterior (traseira), dorsal (em direção às costas) e ventral (em direção ao estômago). A simetria bilateral é encontrada em animais terrestres e aquáticos e permite um alto nível de mobilidade.

Limites no tamanho e forma do animal

Animais com simetria bilateral que vivem na água tendem a ter uma forma fusiforme: é um corpo em forma tubular que é cônico em ambas as extremidades. Essa forma diminui a resistência do corpo à medida que ele se move na água e permite que o animal nade em alta velocidade. (Figura) lista a velocidade máxima de vários animais. Certos tipos de tubarões podem nadar a cinquenta quilômetros por hora e alguns golfinhos a 32 a 40 quilômetros por hora. Animais terrestres freqüentemente viajam mais rápido, embora a tartaruga e o caracol sejam significativamente mais lentos do que as chitas. Outra diferença nas adaptações dos organismos aquáticos e terrestres é que os organismos aquáticos são restringidos na forma pelas forças de arrasto da água, uma vez que a água tem uma viscosidade maior do que o ar. Por outro lado, os organismos que vivem na terra são limitados principalmente pela gravidade e o arrasto é relativamente sem importância. Por exemplo, a maioria das adaptações em pássaros são para gravidade, não para arrasto.

Velocidade máxima de diversos animais marinhos e terrestres
Animal Velocidade (kmh) Velocidade (mph)
guepardo 113 70
Cavalo quarto de milha 77 48
Raposa 68 42
Tubarão mako curto 50 31
Gato doméstico 48 30
Humano 45 28
Golfinho 32–40 20–25
Mouse 13 8
Caracol 0.05 0.03

A maioria dos animais tem um exoesqueleto, incluindo insetos, aranhas, escorpiões, caranguejos-ferradura, centopéias e crustáceos. Os cientistas estimam que, apenas de insetos, existem mais de 30 milhões de espécies em nosso planeta. O exoesqueleto é uma cobertura ou concha dura que proporciona benefícios ao animal, como proteção contra danos de predadores e perda de água (para animais terrestres), além de proporcionar a fixação de músculos.

Como a capa externa dura e resistente de um artrópode, o exoesqueleto pode ser construído de um polímero resistente, como a quitina, e muitas vezes é biomineralizado com materiais como o carbonato de cálcio. Isso é fundido à epiderme do animal. Os crescimentos internos do exoesqueleto, chamados apodemes, funcionam como locais de fixação dos músculos, semelhantes aos tendões em animais mais avançados ((Figura)). Para crescer, o animal deve primeiro sintetizar um novo exoesqueleto sob o antigo e, em seguida, desprender ou trocar a cobertura original. Isso limita a capacidade do animal de crescer continuamente e pode limitar a capacidade do indivíduo de amadurecer se a muda não ocorrer no momento adequado. A espessura do exoesqueleto deve ser aumentada significativamente para acomodar qualquer aumento de peso. Estima-se que a duplicação do tamanho corporal aumenta o peso corporal por um fator de oito. O aumento da espessura da quitina necessária para suportar esse peso limita a maioria dos animais com exoesqueleto a um tamanho relativamente pequeno. Os mesmos princípios se aplicam aos endoesqueletos, mas eles são mais eficientes porque os músculos são fixados do lado de fora, tornando mais fácil compensar o aumento da massa.


Um animal com um endoesqueleto tem seu tamanho determinado pela quantidade de sistema esquelético de que necessita para sustentar os outros tecidos e pela quantidade de músculos de que necessita para se movimentar. À medida que o tamanho do corpo aumenta, tanto a massa óssea quanto a muscular aumentam. A velocidade alcançada pelo animal é um equilíbrio entre seu tamanho geral e os ossos e músculos que fornecem suporte e movimento.

Limitando os efeitos da difusão no tamanho e no desenvolvimento

A troca de nutrientes e resíduos entre uma célula e seu ambiente aquoso ocorre por meio do processo de difusão. Todas as células vivas são banhadas em líquido, estejam elas em um organismo unicelular ou multicelular. A difusão é eficaz em uma distância específica e limita o tamanho que uma célula individual pode atingir. Se uma célula for um microrganismo unicelular, como uma ameba, ela pode satisfazer todas as suas necessidades de nutrientes e resíduos por meio da difusão. Se a célula for muito grande, a difusão é ineficaz e o centro da célula não recebe os nutrientes adequados nem é capaz de dissipar com eficácia seus resíduos.

Um conceito importante para entender o quão eficiente é a difusão como meio de transporte é a relação superfície / volume. Lembre-se de que qualquer objeto tridimensional tem uma área de superfície e um volume - a proporção dessas duas quantidades é a proporção entre superfície e volume. Considere uma célula com a forma de uma esfera perfeita: ela tem uma área de superfície de 4πr 2 e um volume de (4/3) πr 3. A proporção entre a superfície e o volume de uma esfera é de 3 / r conforme a célula fica maior, sua proporção entre a superfície e o volume diminui, tornando a difusão menos eficiente. Quanto maior o tamanho da esfera, ou animal, menor a área de superfície para difusão que possui.

A solução para produzir organismos maiores é que eles se tornem multicelulares. A especialização ocorre em organismos complexos, permitindo que as células se tornem mais eficientes em fazer menos tarefas. Por exemplo, os sistemas circulatórios trazem nutrientes e removem resíduos, enquanto os sistemas respiratórios fornecem oxigênio para as células e removem o dióxido de carbono delas. Outros sistemas de órgãos desenvolveram uma maior especialização de células e tecidos e controlam com eficiência as funções do corpo. Além disso, a relação superfície-volume se aplica a outras áreas do desenvolvimento animal, como a relação entre a massa muscular e a área de secção transversal no suporte de esqueletos e na relação entre a massa muscular e a geração de dissipação de calor.

Visite este site interativo para ver um animal inteiro (um embrião de peixe-zebra) em nível celular e subcelular. Use as funções de zoom e navegação para uma exploração de nanoscopia virtual.

Bioenergética Animal

Todos os animais devem obter sua energia dos alimentos que ingerem ou absorvem. Esses nutrientes são convertidos em trifosfato de adenosina (ATP) para armazenamento de curto prazo e uso por todas as células. Alguns animais armazenam energia por tempos um pouco mais longos como glicogênio, e outros armazenam energia por tempos muito mais longos na forma de triglicerídeos alojados em tecidos adiposos especializados. Nenhum sistema de energia é cem por cento eficiente e o metabolismo de um animal produz energia residual na forma de calor. Se um animal pode conservar esse calor e manter uma temperatura corporal relativamente constante, é classificado como animal de sangue quente e denominado endotérmico. O isolamento usado para conservar o calor do corpo vem na forma de pele, gordura ou penas. A ausência de isolamento em animais ectotérmicos aumenta sua dependência do ambiente para o calor corporal.

A quantidade de energia gasta por um animal durante um período específico é chamada de taxa metabólica. A taxa é medida em joules, calorias ou quilocalorias (1000 calorias). Carboidratos e proteínas contêm cerca de 4,5 a 5 kcal / g, e a gordura contém cerca de 9 kcal / g. A taxa metabólica é estimada como a taxa metabólica basal (TMB) em animais endotérmicos em repouso e como a taxa metabólica padrão (TMB) em ectotérmicos. Os machos humanos têm uma TMB de 1.600 a 1.800 kcal / dia, e as fêmeas humanas têm uma TMB de 1.300 a 1.500 kcal / dia. Mesmo com isolamento, os animais endotérmicos requerem grandes quantidades de energia para manter uma temperatura corporal constante. Um ectotérmico como um jacaré tem um SMR de 60 kcal / dia.

Requisitos de energia relacionados ao tamanho do corpo

Animais endotérmicos menores têm uma área de superfície maior para sua massa do que animais maiores ((Figura)). Portanto, animais menores perdem calor em uma taxa mais rápida do que animais maiores e requerem mais energia para manter uma temperatura interna constante. Isso resulta em um animal endotérmico menor com uma BMR mais alta, por peso corporal, do que um animal endotérmico maior.


Requisitos de energia relacionados aos níveis de atividade

Quanto mais ativo um animal é, mais energia é necessária para manter essa atividade e maior sua BMR ou SMR. A taxa média diária de consumo de energia é cerca de duas a quatro vezes o BMR ou SMR de um animal. Os humanos são mais sedentários do que a maioria dos animais e têm uma taxa média diária de apenas 1,5 vezes a TMB. A dieta de um animal endotérmico é determinada por seu BMR. Por exemplo: o tipo de gramíneas, folhas ou arbustos que um herbívoro come afeta o número de calorias que ele ingere. O conteúdo calórico relativo dos alimentos herbívoros, em ordem decrescente, é gramíneas altas & gt leguminosas & gt gramíneas curtas & gt forbs (qualquer planta de folhas largas, não uma grama) & gt subarbustos & gt anuais / bienais.

Requisitos de energia relacionados ao meio ambiente

Os animais se adaptam a extremos de temperatura ou disponibilidade de alimentos por meio do torpor. O torpor é um processo que leva a uma diminuição da atividade e do metabolismo e permite que os animais sobrevivam a condições adversas. O torpor pode ser utilizado por animais por longos períodos, como entrar em estado de hibernação durante os meses de inverno, caso em que permite manter uma temperatura corporal reduzida. Durante a hibernação, os esquilos terrestres podem atingir uma temperatura abdominal de 0 ° C (32 ° F), enquanto a temperatura interna de um urso é mantida mais alta em cerca de 37 ° C (99 ° F).

Se o torpor ocorre durante os meses de verão com altas temperaturas e pouca água, é chamado de estivação. Alguns animais do deserto usam isso para sobreviver aos meses mais difíceis do ano. O torpor pode ocorrer diariamente, como ocorre em morcegos e beija-flores. Enquanto a endotermia é limitada em animais menores pela relação superfície / volume, alguns organismos podem ser menores e ainda assim serem endotérmicos porque eles empregam torpor diário durante a parte do dia que é mais fria. Isso lhes permite conservar energia durante as horas mais frias do dia, quando consomem mais energia para manter a temperatura corporal.

Planos e cáries do corpo animal

Um animal vertebrado em pé pode ser dividido por vários planos. Um plano sagital divide o corpo em partes direita e esquerda. Um plano sagital mediano divide o corpo exatamente no meio, formando duas metades direita e esquerda iguais. Um plano frontal (também chamado de plano coronal) separa a frente da parte de trás. Um plano transversal (ou plano horizontal) divide o animal em porções superior e inferior. Isso às vezes é chamado de seção transversal e, se o corte transversal estiver em um ângulo, é chamado de plano oblíquo. (Figura) ilustra esses planos em uma cabra (um animal de quatro patas) e um ser humano.


Os animais vertebrados têm várias cavidades corporais definidas, conforme ilustrado na (Figura). Duas delas são cavidades principais que contêm cavidades menores dentro delas. A cavidade dorsal contém as cavidades craniana e vertebral (ou espinhal). A cavidade ventral contém a cavidade torácica, que por sua vez contém a cavidade pleural ao redor dos pulmões e a cavidade pericárdica, que envolve o coração. A cavidade ventral também contém a cavidade abdominopélvica, que pode ser separada nas cavidades abdominal e pélvica.


Antropólogo físico Os antropólogos físicos estudam a adaptação, a variabilidade e a evolução dos seres humanos, além de seus parentes vivos e fósseis. Eles podem trabalhar em uma variedade de ambientes, embora a maioria tenha um compromisso acadêmico em uma universidade, geralmente em um departamento de antropologia ou um departamento de biologia, genética ou zoologia.

As posições não acadêmicas estão disponíveis nas indústrias automotiva e aeroespacial, onde o foco está no tamanho, forma e anatomia humana. As pesquisas feitas por esses profissionais podem variar de estudos sobre como o corpo humano reage a acidentes de carro até a exploração de como tornar os assentos mais confortáveis. Outras posições não acadêmicas podem ser obtidas em museus de história natural, antropologia, arqueologia ou ciência e tecnologia. Essas posições envolvem a educação de alunos desde o ensino fundamental até a pós-graduação. Os antropólogos físicos atuam como coordenadores educacionais, gerentes de coleções, escritores de publicações de museus e administradores. Os zoológicos empregam esses profissionais, especialmente se eles têm experiência em biologia de primatas, eles trabalham no gerenciamento de coleções e programas de reprodução em cativeiro para espécies ameaçadas de extinção. A ciência forense utiliza a experiência da antropologia física na identificação de restos mortais de humanos e animais, auxiliando na determinação da causa da morte e para o testemunho de especialistas em julgamentos.

Resumo da Seção

Os corpos dos animais têm uma variedade de tamanhos e formas. Os limites no tamanho e forma dos animais incluem impactos em seus movimentos. A difusão afeta seu tamanho e desenvolvimento. A bioenergética descreve como os animais usam e obtêm energia em relação ao tamanho do corpo, nível de atividade e ambiente.

Perguntas de revisão

Que tipo de animal mantém uma temperatura corporal interna constante?

A simetria encontrada em animais que se movem rapidamente é ________.

Que termo descreve a condição de um rato do deserto que reduz sua taxa metabólica e “dorme” durante o dia quente?

Um plano que divide um animal em partes iguais à direita e à esquerda é ________.

Um plano que divide um animal em porções dorsal e ventral é ________.

A cavidade pleural faz parte de qual cavidade?

Como o aumento da temperatura global associado às mudanças climáticas pode impactar os ectotérmicos?

  1. A diversidade do Ectotherm diminuirá em regiões frias.
  2. Ectotérmicos poderão ser ativos o dia todo nos trópicos.
  3. Ectotérmicos terão que gastar mais energia para resfriar a temperatura do corpo.
  4. Ectotérmicos serão capazes de se expandir em novos habitats.

Embora a maioria dos animais seja bilateralmente simétrica, alguns apresentam simetria radial. Qual é a vantagem da simetria radial?

  1. Isso confunde predadores.
  2. Ele permite ao animal coletar alimentos de todos os lados.
  3. Ele permite que o animal se submeta a um movimento rápido e proposital em qualquer direção.
  4. Ele permite que um animal use sua superfície dorsal para sentir seu ambiente.

Questões de pensamento crítico

Como a difusão limita o tamanho de um organismo? Como isso é neutralizado?

A difusão é eficaz em distâncias muito curtas. Se uma célula exceder essa distância em seu tamanho, o centro da célula não pode obter os nutrientes adequados nem pode expelir resíduos suficientes para sobreviver. Para compensar isso, as células podem aderir livremente umas às outras em um meio líquido ou se desenvolver em organismos multicelulares que usam os sistemas circulatório e respiratório para fornecer nutrientes e remover resíduos.

Qual é a relação entre TMB e tamanho corporal? Porque?

A Taxa Metabólica Basal é uma expressão dos processos metabólicos que ocorrem para manter o funcionamento de um indivíduo e a temperatura corporal. Animais de corpo menor têm uma área de superfície relativamente grande em comparação com um animal muito maior. A grande área de superfície do animal grande leva a uma maior perda de calor que o animal deve compensar, resultando em uma BMR mais alta. Um animal pequeno, com menos área de superfície relativa, não perde tanto calor e tem uma BMR correspondentemente mais baixa.

Explique como o uso de um sistema circulatório aberto restringe o tamanho dos animais.

Em um sistema circulatório aberto, o (s) coração (s) bombeiam sangue para uma cavidade aberta, banhando os tecidos. À medida que o sangue se difunde pelo espaço do tecido, ele fornece nutrientes em troca do recebimento de resíduos metabólicos. O sangue então se difunde de volta ao coração para ser bombeado novamente. No entanto, como esse sistema depende da difusão, o tamanho dos animais que usam um sistema circulatório aberto é limitado a volumes bastante pequenos para que o sangue possa se difundir com rapidez suficiente para trocar moléculas de maneira eficiente com os tecidos.

Descreva uma restrição ambiental chave para ectotérmicos e outra para endotérmicos. Por que eles são limitados por diferentes fatores?

Endotérmicos são limitados pela disponibilidade de fontes de alimentos no ambiente, enquanto a variação de temperatura em uma área geográfica limita os ectotérmicos. A diferença em como os dois grupos mantêm sua temperatura corporal determina a restrição principal para cada grupo.

Glossário


Essa criatura não é realmente viável

O sangue transporta oxigênio e nutrientes porque a difusão dessas moléculas demoraria muito para atingir todas as partes do corpo. Para um organismo tão grande ser viável, ele precisaria realmente respirar, beber e comer perto de todas as partes do corpo. Com alguma suspensão de descrença, pode-se imaginar respirar e beber, mas comer é ainda mais problemático. Teria que digerir alimentos fora de seu corpo e então banhar iniciar. Mesmo assim, seu corpo seria extremamente poroso e poderia ser incapaz de se sustentar mecanicamente em terra.

Se a criatura não tem sangue para transportar nutrientes, então vai precisar de algum outro mecanismo para fazer o truque. Por exemplo, alguns insetos têm sistemas circulatórios abertos, onde a hemolinfa em vez do sangue se move através dos seios da face interconectados ou espaços de hemocele que cercam os órgãos.

Imagine se, em vez de comer pela boca, sua criatura espalhe seu alimento por todo o corpo para que possa ingeri-lo por absorção. A boca é uma porta de acesso ao sistema digestivo, portanto, se não houver sangue para transportar nutrientes do trato digestivo, não precisará necessariamente de uma boca. Você teria que repensar a fisiologia de sua criatura para que esta convenção funcione.

Para um predador, isso poderia ser particularmente horrível se sua rotina fosse literalmente se banhar no sangue de sua presa estripando suas vítimas e espalhando sangue por todo o corpo enfiando as pernas bem no fundo em sua presa menor para rejuvenescer seus membros doloridos. Escalar presas maiores (do tamanho de búfalos a elefantes) e absorver todos os nutrientes de que precisa. A criatura pode até ter apêndices minúsculos, como vilosidades hábeis, que movem o sangue coagulado por todo o corpo para distribuí-lo com eficácia.

A própria criatura provavelmente precisaria de uma alta proporção de área de superfície para massa, ela não poderia praticamente ter nenhuma parte de seu corpo tão densa que os nutrientes não pudessem ser absorvidos o suficiente, a menos que usasse uma convenção como insetos com o seios da face ou espaços de hemocele interconectados ao redor dos órgãos, mas em vez de fluir a hemolinfa através de seu corpo, os tecidos parcialmente liquefeitos de sua presa fluem por todos os órgãos por meio de uma ação esofágica (Imagine que a criatura tivesse uma membrana mucosa cáustica ou borrifasse sua presa com algo para iniciar o processo digestivo, quebrando parcialmente a carne em um lodo utilizável.). Outra coisa a se considerar é se ele não tem sangue, ou uma boca, então provavelmente também não tem pulmões, caso em que teria que se manter em movimento ou em áreas bem ventiladas para respirar, ou ficaria precisa ser pelo menos um pouco anfíbio para poder respirar enquanto está imerso em uma poça de sangue ou biomatéria. De qualquer forma, seria difícil torná-lo uma criatura estritamente terrestre.

Não seria um animal muito eficiente, há uma razão pela qual animais grandes evoluíram com a fisiologia que têm agora, mas no ambiente certo tal criatura poderia prosperar, mas precisaria bastante de grandes presas, ou teria que ficar dormente por longos períodos de tempo como grandes aranhas ou cobras. No entanto, acho que vai acabar sendo uma criatura muito assustadora.


Os artrópodes têm um sistema circulatório aberto: em vez de terem artérias e veias para canalizar o sangue, os artrópodes possuem seios nasais abertos onde o sangue banha os órgãos diretamente. De que forma isso implica uma restrição para um inseto gigante? Embora não haja nenhum mecanismo ativo que bombeie o sangue por todo o corpo, seria muito difícil para um inseto gigante oxigenar e nutrir todas as suas células devido ao efeito da gravidade.

Por outro lado, a maioria dos insetos respira passivamente por meio de seus espiráculos, que se conectam a um sistema interno de condutas ramificadas denominado “traqueia”. Assim, eles não desenvolvem nenhum sistema ativo para forçar o ar a entrar em seus corpos, mas ele entra passivamente por toda a "traqueia" e atinge o interior do corpo do artrópode para oxigenar todas as células.

A difusão de gases é eficaz em distâncias pequenas, mas não em distâncias maiores. Assim, os insetos gigantes teriam sérios problemas para oxigenar seus tecidos se atingirem tamanhos grandes. Além disso, a concentração atmosférica atual de oxigênio (21%) não seria suficiente para oxigenar um organismo tão grande com um mecanismo de respiração tão simples.

Deve-se dizer que todas essas restrições são atenuadas em ecossistemas aquáticos, onde o peso da cutícula e a difusão de oxigênio não representavam nenhum problema para o crescimento. Isso explica por que os maiores artrópodes do mundo (e outros invertebrados) estão localizados principalmente em ecossistemas aquáticos.

Talvez o animal tenha pulmões de livro como uma aranha, ou talvez os espiráculos de um inseto tenham se ramificado para dentro, tornando-se um sistema traqueal cheio de ar e entrelaçado com o sistema cardiovascular cheio de fluido do sangue. Cada perna tem seu próprio “complexo cardiopulmonar” associado a ela, além de um grande na barriga para alimentar os órgãos.

Em vez de inspirar e expirar, esses animais respiram COMPLETAMENTE, com o ar entrando no sistema por meio de espiráculos perto da cabeça e saindo perto da doença. O ar é bombeado pela ação dos vasos sanguíneos musculares que envolvem os tubos traqueais ou pela contração muscular de todo o abdômen (como um balão inflando e desinflando). A execução também gera mais fluxo.


Anfíbios: Órgãos Estrutura, Respiração e Sentidos

Neste artigo, discutiremos sobre anfíbios: - 1. Origem do anfibioia 2. Fatores que causaram a evolução dos anfíbios 3. Ancestrais Prováveis ​​4. Estrutura dos anfíbios 5. Sistema digestivo dos anfíbios 6. Sistema respiratório e produção de som 7. Sistema circulatório 8. Sistema nervoso 9. Sistema urinogenital 10. Reprodução e desenvolvimento 11. 11. Razões para extinção.

  1. Origem dos Anfíbios
  2. Fatores que causaram a evolução dos anfíbios
  3. Ancestrais Prováveis
  4. Estrutura dos anfíbios
  5. Sistema digestivo de anfíbios
  6. Sistema respiratório e produção de som em anfíbios
  7. Sistema Circulatório de Anfíbios
  8. Sistema Nervoso de Anfíbios
  9. Sistema urinogenital de anfíbios
  10. Reprodução e desenvolvimento de anfíbios
  11. Razões para Extinção de Anfíbios

1. Origem do anfibioI a:

Durante o período Devoniano, os peixes ósseos se diferenciaram em actinopterígios, por um lado, e em dipnóicos e crossopterígios, por outro. O clímax da evolução foi alcançado quando os descendentes de alguns crossopterígios deixaram a água e invadiram a terra. Este evento de transição da água para a terra deu início a uma nova fase na evolução dos vertebrados, o início dos vertebrados terrestres.

Os anfíbios deram início à história dos tetrápodes. Ao invadir um novo ambiente em terra, os anfíbios abriram amplas avenidas para uma evolução posterior em uma ampla gama de adaptações estruturais e funcionais. Antes de entrar na discussão sobre a ancestralidade dos anfíbios, as etapas que os primeiros anfíbios deram para atender aos requisitos básicos para a vida na terra são descritas a seguir.

O problema da locomoção terrestre com complicações gravitacionais adicionais foi resolvido por mudanças profundas em todas as partes do corpo do tetrápode.

(a) A cabeça do anfíbio atingiu força e musculatura tímida com mudanças correspondentes dos processos articulares do crânio e seu endoesqueleto adjacente.

(b) O aparelho da mandíbula inferior desenvolveu uma musculatura elaborada para seu funcionamento e suporte.

(c) A coluna vertebral perde flexibilidade e ganha força e rigidez por ossificação.

(d) As cinturas peitorais e pélvicas sustentam os membros e também protegem os órgãos viscerais importantes de lesões que podem resultar de novos impulsos para cima. Andar em terra resultou em pressão para cima. Este impulso para cima causou a diminuição do esqueleto dérmico das cinturas. Escápula poderosa e cintura pélvica trirradiada com ílio elaborado são algumas das modificações importantes nas cintas. Essas modificações são complementadas pelo desenvolvimento de processos endo-esqueléticos para fixação firme dos músculos associados.

(e) Os anfíbios desenvolveram dois pares de membros. Eles são bem equipados com músculos adequados e cintas fortes para levantar o corpo do contato friccional com o solo. O carregamento do peso do corpo nos quatro membros causou grande alteração na coluna vertebral.

(f) Os problemas de respiração do ar são resolvidos pelo desenvolvimento de pulmões bem formados para a troca gasosa no ar. A pele úmida dos anfíbios modernos também atua como um órgão respiratório acessório.

(g) Todos os anfíbios possuem um sistema vascular bem desenvolvido, um novo esquema para o desenvolvimento dos pulmões, ou seja, introdução do circuito pulmonar e tímido. Isso causou uma mudança tremenda na estrutura do coração e no sistema circulatório como um todo.

(h) O desenvolvimento de uma cavidade do ouvido médio com um osso para transmitir as vibrações do tímpano para o ouvido interno ajuda na intensificação das ondas sonoras do ar.

(i) A pele torna-se adequada para a vida terrestre para resistir à dessecação.

Os teleósteos modernos atingiram o auge do sucesso evolutivo entre os vertebrados primários que vivem na água. Eles passaram por uma extensa radiação adaptativa e tímido. Os peixes que respiram ar, os dipnóicos e os crossopterígios exibem uma relação próxima com os anfíbios e é uma aparente verdade bio e shilógica que um grupo de tais peixes pulmonares deu origem à nova população terrestre - os anfíbios.

Portanto, a chance de dipnoanos e crossopterígios ocuparem uma posição significativa na ancestralidade dos anfíbios precisa ser considerada. Como os primeiros anfíbios atenderam aos novos requisitos impostos a eles como resultado da mudança de uma vida aquática para a terrestre deve ser resolvido primeiro.

Os primeiros anfíbios devem ter cumprido os requisitos básicos para viver na terra, tornando o seguintes modificações:

(a) Perda parcial de armaduras, embora presente em alguns anfíbios mais antigos, por exemplo, Stegocephalians.

(c) Desenvolvimento de apêndices terrestres, transformando as nadadeiras em pares em membros.

(d) Perda de brânquias internas e aquisição de pulmões.

Dipnoi - prenunciada organisa anfíbia e timidez:

Era uma crença geral que os dipnóicos estão na linha direta da descida dos tetrápodes, porque os dipnóicos mostram muitas semelhanças estruturais e funcionais com os anfíbios e tímidos. Embora as cinturas peitorais e pélvicas em dípios não possam suportar o peso do corpo na terra, essas cintas prenunciavam algumas características de anfíbios de várias maneiras.

(a) O esqueleto interno dos apêndices emparelhados é bem desenvolvido em dip & shynoans.

(b) Os apêndices pareados se articulam com as respectivas cinturas por uma única peça óssea proximal, que pode ser comparada com o úmero ou o fêmur.

(c) A extensão externa dos músculos mioméricos nas nadadeiras emparelhadas é bastante sugestiva do arranjo da musculatura e da shilatura dos apêndices emparelhados de Amphibia.

(d) Capacidade de respirar ar pelos pulmões (bexiga natatória modificada).

(e) A cintura peitoral do Necturus assemelha-se muito à dos dipnóicos.

Embora os dipnoanos apresentem algumas especializações para um método de viver fora d'água, as evidências totais apontam claramente para o fato de que eles não estão na linha direta de emergência dos anfíbios dos peixes. Os dipnóicos exibem muitas características especializadas e tal grupo especializado não pode conter a ancestralidade de outro grupo de animais.

As semelhanças e timidez marcantes, principalmente nos sistemas circulatório e respiratório, devem-se possivelmente à convergência fisiológica para viver em condições semelhantes de vida. Os dipnoanos, hoje, dão uma ideia da forma que provavelmente ligava os peixes aos anfíbios. Os dipnóicos são geralmente considerados o tio colateral dos anfíbios, mas não o pai do primeiro tetrápode.

Considerando recentemente os pontos de vista morfológico e anatômico, D. Rosen et al., (1981), e Duellman e Trueb (1986) opinam que os parentes vivos mais próximos de anfíbios recentes são peixes pulmonados do que os crossopterígios, mas isso foi criticado por Jarvik (1980) e outros cientistas.

Crossopterygians - direcionam o canal de evolução dos anfíbios:

Para traçar a linha direta de origem anfíbia dos peixes, a importância dos crossopterígios em manter o provável ponto de partida precisa ser considerada. Os primeiros crossopterígios, como exemplificado pelos gêneros Devonianos, Osteolepis e Eusthenopteron, fornecem o suporte mais forte. Porque eles possuem muitas características que são certamente anfíbios ou conduzem aos anfíbios.

(a) O padrão ósseo das mandíbulas e do crânio é comparável ao observado nos primeiros anfíbios.

(b) Dois grandes ossos no topo de um crânio podem ser homologados como ossos parietais de anfíbios.

A mesa posterior do crânio de Osteolepis e Eusthenopteron é mais semelhante à dos primeiros anfíbios (por exemplo, Ichthyostega e Eryops) do que a dos dipnóicos (Fig. 7.49).

(c) As mandíbulas de Eusthenopteron possuíam dentes labirintodontes caracterizados por dobramento interno da parede do dente em torno de uma cavidade pulpar central (Fig. 7.50).

(d) A cintura peitoral apresenta certas características que são pré-requisitos para membros anteriores de anfíbios.

(e) Crânio de Eusthenopteron contém quase todos os elementos observados nos primeiros anfíbios.

(f) Barbatana peitoral de Eusthenop & shyteron pode ser comparada aos membros anteriores de anfíbios. O único pedaço de osso proximal pode ser homologado com o úmero e os próximos dois pedaços podem ser comparados ao rádio e ulna.

(f) Vários ossos do punho e tornozelo, os elementos ósseos da mão e do pé evoluíram a partir do complexo ósseo distal das nadadeiras crosspterygian.

Assim, em muitos aspectos, o crossoptery & shygians mostram semelhanças com os anfíbios e espera-se que esses peixes sejam os progenitores diretos dos primeiros anfíbios.

A análise cladística a favor dos osteolepiformes como ancestrais dos primeiros tetrápodes não é totalmente compatível.

No momento, um crossoptery & shygians Devoniano tardio, Panderichthyidae (por exemplo, Elpistostege e Panderichthys) parecem estar na linha de ancestral direto dos anfíbios. Os membros de Panderichthyidae eram peixes parecidos com crocodilos, com nadadeiras em vez de membros.

Suas mãos, corpos e o teto do crânio eram achatados e tinham focinho alongado. Seus olhos estavam no topo da cabeça e eles não tinham nadadeiras dorsal e anal. Essas características sugerem uma ligação mais estreita com os primeiros tetrápodes.

Os ossos frontais estavam presentes em Panderichthys e tetrápodes, mas estavam ausentes em Osteolepiformes. As costelas de Panderichthys projetam-se ventralmente a partir da coluna vertebral, enquanto nos osteolepiformes as costelas da coluna vertebral projetam-se dorsalmente.

O evento mais dramático e amplamente aceito a ser observado na evolução dos anfíbios é a transformação das pás crossopterígias em membros de anfíbios. As sequências indicam e tímido como membros anfíbios surgiram de uma barbatana de peixe é um assunto controverso. É provável que as nadadeiras lobadas de crossopterígios especialmente vistos em Eusthenopteron tenham se transformado em membros de tetrápodes.

Quando os peixes chegaram à terra, os apêndices emparelhados talvez primeiro carregassem apenas o peso do corpo e os músculos dos apêndices tornaram-se capazes apenas de movimentos para frente e para trás.

Com a evolução dos tetrápodes em terra, os membros tornam-se alongados e deslocados sob o corpo para elevá-lo ainda mais longe do solo. Enquanto em terra, os músculos foram modificados e dispostos ao redor das articulações do ombro e quadril para um movimento equilibrado em terra.

Para a fixação dos músculos, a cintura foi expandida em placas que consistiam em peças características diferentes. A cintura escapular de um anfíbio mais antigo, Eogyrius, herdou uma cintura escapular muito semelhante ao Osteolepis.

A Fig. 7.51 dá uma idéia dos possíveis estágios de transformação das cinturas e nadadeiras crossopterígias em cintas e membros de tetrápodes, respectivamente. O limbo transisicional real e documental ainda é desconhecido. Mas a pegada mais antiga do Thin-opus lança muita luz sobre o processo de transformação.

2. Fatores que causaram a evolução dos anfíbios:

Quais foram os fatores que levaram Crossop e shyterygians a deixar seu lar aquático primitivo e vir para a terra? Existem diferentes pontos de vista. Alguns deles são fornecidos abaixo.

Barrell (1916) enfatizou que o Devoniano foi um período seco, onde muitos riachos e lagoas tendiam a secar sazonalmente e timidamente. Certos crossopterígios eram capazes de mover-se de piscinas naturais para locais onde havia água disponível. As fugas periódicas de poças de secagem possivelmente causaram o desenvolvimento de membros de tetrápodes.

(ii) Desejo de excesso de água:

Romer (1958) rejeitou a visão da seca no período Devoniano. Ele sugere e desconfia que os anfíbios e os primeiros répteis eram habitantes da água até o período da Pensilvânia. Ele também sugeriu que foi o desejo de mais água que causou a primeira excursão dos crossopterígios de um lugar a outro.

Berrill (1955) inclina-se a pensar que os inimigos na água forçaram os crossopterígios a partir para a terra. Outros fatores foram a abundância de alimentos na terra, isca para o oxigênio atmosférico e recorrência de ambiente desfavorável.

Parece que a verdadeira causa não é a segurança, nem a comida, nem o desejo de respirar o ar atmosférico, mas uma adaptação que foi imposta repetidamente aos crossopterígios pela recorrência do ambiente hostil.

Mais provavelmente, durante o período Devoniano tardio, devido à seca periódica excessiva, os crossopterígios foram forçados a procurar novos riachos e lagos de água doce, onde pudessem viver e assim escapar do risco de sobrevivência. Dessa forma, eles tiveram que cruzar terra seca para encontrar água adequada. A partir desse início, os anfíbios evoluíram na era geológica e se adaptaram ao novo ambiente terrestre.

Durante o período Devoniano, alguns dos crossopterígios vieram de casa aquática. Este grupo que teve sucesso em chegar à terra vindo da água foi provavelmente os rizodontes representados por Osteolepis e Eusthenopteron. Foi um passo muito significativo entrar em um ambiente completamente novo.

Ao pousar, esses peixes avançados que respiram ar se transformaram e se transformaram em anfíbios primitivos. A Fig. 7.52 mostra a evolução das estruturas vertebrais anfíbias dos peixes crosspterygian. Os anfíbios mais primitivos, conhecidos como Ichthyostegid, cujos componentes das vértebras têm semelhança com os crossopterígios.

Devido à semelhança dos componentes de ver & shytebrae, entre Ichthyostega e crossoptery & shygians, supõe-se que os anfíbios tenham evoluído dos crossopterígios e desse tipo básico uma radiação de vários tipos de vértebras e shytebrae entre outros anfíbios e também em outros grupos de vertebrados pode ter evoluído.

A Figura 7.53 mostra a árvore filogenética dos anfíbios. Ichthyostega exibiu uma fase de transição por possuir uma mistura de caracteres peixes e anfíbios. Ichthyo e shystega, embora tenham retido muitos caracteres piscinos distintos, pavimentaram o caminho da evolução dos anfíbios.

4. Estrutura dos anfíbios:

Os anfíbios vivos exibem diversas adaptações estruturais. Os cecilianos têm uma organização estrutural degenerada e fornecem todas as modificações básicas para a vida fossorial. Eles são as formas mais primitivas entre os anfíbios vivos.

Os urodeles modernos incluem um grande número de famílias e gêneros. Embora construída em um plano divertido e tímido comum, cada família é caracterizada por ter estruturas anatômicas peculiares.

Os urodeles incluem muitas formas gigantes. O maior anfíbio é o Megalobatrachus do Japão e da China que pode até atingir um comprimento de cerca de 1,60 m. A maioria dos urodeles são aquáticos. As formas terrestres possuem membros e são plantígrados.

Anatomicamente, o urodo e os shilos ocupam uma posição intermediária entre os cecilianos e os anuros. Os anuros constituem as formas altamente especializadas e apresentam ampla gama de radiação adaptativa. Hyla mostra uma adaptação para a vida arbórea e pos & shysesses discos adesivos na ponta dos dígitos.

Os discos adesivos em forma de placa não são suctoriais na ação, mas possuem uma superfície úmida e ondulada anti-derrapante que auxilia na adesão à árvore.Durante a escalada, uma secreção pegajosa é expelida dos discos adesivos pela ação das fibras colágenas que operam as glândulas.

O ajuste dos discos adesivos é facilitado pelo desenvolvimento de cartilagem inter & shycalary entre as articulações terminal e penúltima. Outra perereca, Chiromantis, tem dígitos oponíveis.

Na maioria das pererecas, as teias entre os dedos dos pés estão ausentes ou reduzidas, exceto em Rhacophorus da África Oriental, onde os dedos alongados são palmados. Foi registrado que Rhacophorus malabaricus pode planar de uma altura de mais de 9 m e Hyla venulosa pode planar de uma altura de 42 m com bastante eficácia e timidez. Em Hyla venulosa, os dígitos não são palmados.

A pele dos anfíbios consiste na epiderme, shymis e derme. A epiderme consiste em várias camadas e é renovada por ecdise. Este processo de renovação é controlado pelas glândulas pitu, tímida e tireóide. O espessamento localizado na epiderme é observado nas larvas, especialmente e timidamente na formação dos dentes e mandíbulas larvais córneas. As verrugas de sapo também são exemplos de tais espessamentos.

A pele dos anfíbios modernos está nua e permanece úmida devido à secreção das glândulas tegumentares. A pele úmida é necessária para a respiração e também, possivelmente, para a regulação da temperatura. Existem dois tipos de glândulas cutâneas nos anfíbios. São eles: glândulas mucosas e glândulas venenosas. O muco secretado pelas glândulas mucosas mantém a pele úmida.

As glândulas de veneno são bem desenvolvidas em sapos e salamandras. As glândulas parotóides do sapo são os melhores exemplos de glândulas venenosas. A maioria das verrugas na superfície dorsal do sapo se abre para o exterior por uma pequena abertura que leva à glândula venenosa.

A glândula produz toxinas ativas. A secreção é venenosa e causa náuseas, disfunções respiratórias e cardíacas. As toxinas são isoladas como bufogin e bufotalin. O veneno dos Dendrobates atua no sistema nervoso e tímido. A secreção das glândulas dorsais de um Newt verrucoso (Triturus cristatus) é venenosa e tímida. As glândulas venenosas são órgãos defensivos.

A pele das larvas dos anfíbios é ciliada. A cor da pele dos anfíbios pode variar de opaca a brilhante. A urodela costuma apresentar coloração brilhante com valor protetor. A coloração verde das rãs arborícolas é um dispositivo de proteção, pois se harmoniza com a fliage verde circundante.

A salamandra pintada e algumas rãs exibem coloração de advertência. Em algumas pererecas, o brilho da coloração do corpo pode variar com a mudança de intensidade da luz.

A mudança de cor é causada pelo ajuste fisiológico e shylogical dos melanóforos profundos, guanóforos e lipóforos sobrejacentes. A pele de Gymnophiona é espessa e contém grupos de escamas dérmicas granulares encerradas em sacos e grandes glândulas venenosas multicelulares (Fig. 7.44).

Estruturas Esqueléticas:

O exoesqueleto estava presente em anfíbios fósseis. Mas nas formas modernas é restrito à maioria dos cecílios e alguns anuros. Em cecílias, grupos de pequenas escamas dérmicas encontram-se na pele na maioria dos casos (Fig. 7.44). Em alguns sapos, as placas ósseas permanecem incrustadas na pele do dorso e são de origem dérmica.

No Braquicefalo do Brasil, as placas dérmicas nas costas se fundem com as espinhas neurais. Garras pequenas e córneas estão presentes no estágio larval de um urodele asiático, Onychodactylus e em um sapo africano, Xenopus. No Xenopus, as garras estão presentes nas pontas dos três primeiros dedos de seu membro posterior. Garras também foram registradas em alguns anfíbios fósseis.

As garras presentes nesses anfíbios, embora prefigurassem o surgimento de garras em classes superiores de vertebrados, não são garras verdadeiras. Em Pelobates, as áreas altamente cornificadas nos pés podem ser comparadas com as escamas epidérmicas.

O crânio dos anfíbios vivos varia muito. Existe uma tendência geral de redução da espessura e do número de elementos dérmicos do crânio. As vacuidades interpterigóides e as órbitas são muito aumentadas. Os ramos da mandíbula inferior são curtos e o crânio torna-se muito achatado. O crânio dos anuros é altamente especializado entre os anfíbios.

O forame interparietal (presente nos anfíbios fósseis) está totalmente ausente nos anfíbios modernos. O crânio dos sapos não tem dentes, mas no Anfignatodonte os dentes verdadeiros estão presentes na mandíbula. Nas rãs, os dentes estão presentes na mandíbula. O crânio de urodo e shyles possui certas características peculiares próprias. É menos especializado que o dos anuros e difere em muitos aspectos importantes.

O condrocrânio tem uma organização inferior, com muitas características degenerativas ou pedomórficas. Os parietais e frontais são separados e em algumas formas lacrimais e pré-frontais são persistentes. O crânio dos urodeles difere do crânio dos anuros por ter um grande prevômero.

Em cecílios, o crânio é peculiar. Tem grandes ossos de revestimento e uma órbita pequena, mas completa, está presente lá. O crânio é uma estrutura rígida. A compactação está correlacionada com o hábito de escavação. Tanto as mandíbulas inferiores como as superiores apresentam dentes. Como o dos urodeles, um coronoide portador de dente está presente na mandíbula.

A coluna vertebral nos anfíbios é grande e tímida ossada e as vértebras são articuladas entre si. A flexibilidade da coluna vertebral e da coluna vertebral é perdida para dar mais força. Essa modificação se deve ao levantamento do corpo sobre os membros. Em urodeles que passam grande parte do tempo na água, as vértebras não ossificam e o notocórdio persiste para ajudar na natação.

A transição da vida aquática para a terrestre causa o encurtamento da coluna vertebral. Em anuros, a coluna vertebral é composta por nove vértebras e um urostyle não segmentado atrás. A coluna vertebral é composta por nove vértebras e um urostilo não segmentado atrás.

A coluna vertebral é diferenciada em:

(a) A região cervical representada pelo atlas,

(b) A região toracolombar com número variável de vértebras,

(c) Uma região sacral contendo uma grande vértebra e

(d) Uma região caudal composta pela vértebra e tíbia da cauda. O urostyle representa a região caudal em anuros. Os processos transversos e zigapófises são bem desenvolvidos para a fixação dos músculos.

O número de vértebras e tímidas é variável. Pode se estender até 250 em urodeles e cecilianos. Em anuros, as vértebras e tímidas são pró-cóleos, exceto a nona vértebra de Rana, que é peculiar. A superfície anterior do centro é convexa, enquanto a superfície posterior da face tímida apresenta dupla convexidade. Mas em urodeles, dois tipos de vértebras são encontrados.

O urodele primitivo, exemplificado pelo Ambystoma, possui vértebras anficólicas e os urodelos superiores possuem vértebras opistocelosas. Algumas rãs primitivas exemplificadas por Ascaphus e Liopelma possuem costelas livres. As características do esqueleto das cintas e membros mudaram consideravelmente nos anfíbios, mas o plano básico dos membros e cintas permanece o mesmo em todo o grupo.

Em cecílias, esses são perdidos secundariamente devido à adaptação fossorial. Em peixes, as cintas e nadadeiras emparelhadas são pequenas e são amplamente cárties e shylaginous, mas em anfíbios as cintas tornaram-se muito aumentadas e modificadas devido à sua função de suporte de peso. O esqueleto apendicular em urodeles é muito simplificado, mas em anuros eles são altamente desenvolvidos e são bastante adequados para o modo de vida terrestre.

5. Sistema digestivo de anfíbios:

Os anfíbios adultos se alimentam principalmente de artrópodes, mas as formas larvais são geralmente onívoras. Eles podem ser canibais. Como resultado de hábitos alimentares semelhantes, o sistema digestivo apresenta pouca variação. Na maioria dos anfíbios, exceto nos sapos, os dentes estão presentes. Os dentes nascem no pré-maxilar, maxila e vômer.

Os dentes são muito pequenos e pontiagudos e tímidos e são usados ​​apenas para capturar a presa. Os dentes que mordem estão presentes em Ceratophrys ornata adultos. O anfignatodonte, uma perereca da América do Sul, possui dentes na mandíbula inferior e superior. As glândulas salivares estão ausentes, mas algumas glândulas orais que produzem muco estão presentes.

Em anfíbios terrestres, os cílios são preexistentes na cavidade oral, o que mantém o fluido oral em movimento. No caso de muitos urodeles, a língua é fixada de maneira inamovível. Pode ser móvel como visto na maioria dos anuros, mas é livre atrás e fixado anteriormente.

A língua é usada para tampar e afastar a presa. O poder adesivo da língua é aumentado, principalmente nas rãs, pela secreção das glândulas linguais e intersanasais. A língua está totalmente ausente em Xenopus e Pipa.

O esôfago é um tubo simples e não é claramente distinguível do estômago. O estômago é simples com uma camada mucosa dobrada. As glândulas gástricas tubulares simples se abrem nas dobras. Essas glândulas são compostas por apenas um tipo de células. As glândulas produzem pepsina e ácido clorídrico.

O intestino é curto em anfíbios adultos e é separado do estômago por ter um esfíncter pilórico bem desenvolvido. Mas o intestino em formas lar e tímidas onívoras é muito enrolado como a mola de um relógio. Ceco está ausente em alimen anfíbio e canal tímido. Mas em alguns anuros, especialmente em Hyla arborea, o intestino grosso tem um ceco anterior conspi & shycuous.

O fígado e o pâncreas apresentam quadro histológico típico e produzem os sucos biliar e pan e shycreático, respectivamente. O fígado é basicamente uma única glândula maciça com lobos direito e esquerdo. A vesícula biliar fica logo à direita da linha média do entalhe entre os lobos.

O fígado está ligado ao duodeno e ao estômago pelo ligamento gastro-hepático. O pâncreas é uma estrutura fina e alongada ao longo do duodeno, no lado oposto ao estômago. Os anfíbios podem viver por um período considerável de tempo sem ingerir qualquer alimento. Proteus, Typhlomolge são os exemplos típicos de animais que crescem em cavernas (trogloditas). A larva do axolotl pode permanecer viva por cerca de 650 dias na inanição.

6. Sistema respiratório e produção de som em anfíbios:

Os anfíbios adultos respiram pelos pulmões. A pele atua como um órgão respiratório acessório tanto na água quanto na terra. A pele é altamente vascularizada, especialmente na cavidade buccofarínica e tímida. Os anfíbios larvais respiram na água pelas guelras. Essas guelras são retidas em muitos urodeles adultos. Poucos urodeles retêm guelras externas como órgãos respiratórios em adultos.

Ambas as brânquias externas e internas são pré & tímidas nas larvas de anuros. Ascaphus, que vive no riacho da montanha dos EUA, tem pulmões reduzidos que ajudam o animal a viver na água. Nos urodeles perenibranquiados, os pulmões são órgãos saculares simples e a função hidrostática é predominante. Em Salamandra atra e Desmognathus, os pulmões estão ausentes.

Em Astylosternus, uma rã africana, os pulmões são vestigiais. Em cecilianos, o pulmão traqueal pode estar presente, mas o esquerdo é sempre rudimentar. Nos urodeles aquáticos, os pulmões atuam secundariamente como órgão hidrostático. Em todos os casos acima, a respiração é exclusivamente faríngea e tímida e / ou cutânea.

Em quase todos os anfíbios, a respiração cutânea é uma adaptação respiratória suplementar notável. Em Cryptobranchus, existem dobras vasculares na epiderme em que os capilares sanguíneos penetre e shytrate. Os anfíbios são virtualmente os pioneiros onde a voz verdadeira é produzida pelo órgão vocal.

A produção de som é uma resposta protetora ao medo e os machos chamam as fêmeas durante a época de reprodução. O ruído é produzido pela vibração das cordas vocais na câmara laríngea e tímio-traqueal. Os sacos vocais nos machos de alguns anuros, desenvolvidos como protuberâncias buc e tímicas, servem como ressonadores.

7. Sistema Circulatório de Anfíbios:

O coração dos anfíbios consiste em um seio venoso, duas aurículas, um ventrículo indiviso e um cone arterial. O cone arterial é composto por duas regiões: pilângio e sinângio. A porção do cone próximo ao ventrículo é chamada de pilângio, enquanto a parte distal é chamada de sinângio. O pilângio é mais musculoso do que o sinângio.

A extremidade distal do truncus arteriosus se expande como bulbus arteriosus em alguns urodeles. A aurícula esquerda está ausente nos urodeles pletodontídeos, onde os pulmões e as veias pulmonares estão ausentes. As aurículas são completamente separadas por um septo interauricular completo. É perfurado na Salamandra ou pode ser fenestrado com espaços intermediários nos urodeles sem pulmão.

O sangue venoso retorna para a aurícula direita, enquanto a aurícula esquerda recebe sangue oxigenado. A válvula espiral está presente no coração dos anuros, mas pode estar reduzida na maioria dos urodeles ou pode estar ausente como no Necturus, Cryptobranchus e cecilianos. Em todos os anfíbios onde o cone arterial está presente, existem dois conjuntos de válvulas que impedem o refluxo do sangue.

As trabéculas carni (fios de músculo que constituem as paredes musculares do coração) são observadas em anfíbios. Essas trabéculas são mais bem desenvolvidas nas paredes das aurículas. Nos urodeles onde as guelras são retidas nos adultos, o padrão do sistema circulatório é essencialmente semelhante ao do peixe. O sistema venoso dos urodeles representa um estágio de transição entre os peixes e os anuros.

As hemácias nos anfíbios são nucleadas e ovais. Uma das características notáveis ​​a registrar é a presença do maior RBC entre os verte & shybrates. O RBC de Proteus mede cerca de 58 pm de diâmetro. Existem três tipos de leucócitos nos anfíbios.

Estes são linfócitos, monócitos e polimorfos. Os glóbulos vermelhos são produzidos principalmente nos rins e são destruídos no fígado e no baço. A medula óssea também serve como um centro importante para a formação de glóbulos vermelhos em adultos, particularmente em machos durante a estação reprodutiva. O baço é uma fonte de linfócitos.

8. Sistema nervoso dos anfíbios:

O cérebro dos anfíbios é basicamente construído no mesmo plano fundamental em todas as formas. O prosencéfalo é representado por dois grandes hemisférios cerebrais evaginados. O órgão pineal é um saco simples na maioria dos casos, mas em alguns anfíbios forma uma estrutura semelhante à retina. Os lobos ópticos são bem desenvolvidos. Como os anfíbios são animais preguiçosos, o cérebro e o shybellum são simples.

Órgãos dos sentidos em anfíbios:

Os órgãos dos sentidos são bem desenvolvidos. Muitos anfíbios adultos aquáticos e as larvas possuem órgãos simples da linha lateral na forma de aglomerados de células em um poço aberto. A pele contém órgãos dos sentidos táteis e quimiorreceptores.

O órgão olfativo atua tanto na água quanto na terra. O órgão de Jacobson está presente na maioria dos anfíbios. É um saco sensorial especial desenvolvido como um divertículo da câmara olfacto e tímida. Serve para testar o cheiro da comida ingerida. Está ausente em Proteus e Necturus.

Os olhos dos anfíbios exibem certas modificações devido à transição da água para a terra. Na água, os olhos foram adaptados para a visão curta e tímida, mas na terra a visão longa torna-se necessária. Os olhos são extremamente degenerados em cecilianos e também em urodeles que vivem em cavernas. O globo ocular é mais ou menos esférico com uma córnea arredondada.

A lente é achatada nos anfíbios terrestres, mas nas formas aquáticas é arredondada. As pálpebras geralmente estão presentes em formas terrestres, exceto alguns membros primitivos. Em pererecas, as pálpebras podem ser transparentes. As glândulas lacrimais estão presentes em todos os anfíbios terrestres e tímidos. Em anfíbios aquáticos, as glândulas lacrimais estão ausentes, mas os dutos lacrimais ainda estão retidos em muitos casos.

Em alguns cecis e shylians, uma única glândula lacrimal ocupa uma posição na órbita ocular cega para lubrificar o tentáculo sensorial. Em todos os anfíbios, a pele também é sensível à luz. Este é altamente desenvolvido em urodeles que habitam cavernas.

O labirinto membranoso é composto por um utrículo com três canais semicirculares, um sáculo com crescimento, denominado lagena. O ouvido médio consiste em uma cavidade em forma de funil que se comunica com a cavidade faríngea pela tuba auditiva. Nesta cavidade, uma haste (columela) está presente que transmite as ondas sonoras para o ouvido interno.

A columela se encaixa na fenestra ovalis por um pé largo (otostapes). A fenestra ovalis é parcialmente ocupada por uma placa (opérculo). Assim, a haste transmissora é dividida em uma parte interna, denominada otostapes e opérculo, uma parte média denominada mediostapes e uma parte externa denominada extra-columela.

Em urodeles, cecilianos e alguns anuros, a cavidade timpânica e a extracolumela podem estar ausentes. Cryptobranchus não tem opérculo. Isso também está ausente em Xenopus e Pipa. Em um anuro tímido e terrestre, o Bombinator, o tímpano e a columela são bastante reduzidos.

9. Sistema urinogenital de anfíbios:

Os rins nos anfíbios são do tipo opistonéfrico e retêm as características e características dos peixes. A forma dos rins corresponde à forma do corpo. Em urodeles e em uma rã primitiva, Ascaphus, os rins são alongados.

Cada rim é dividido em uma parte não renal estreita anterior e uma parte renal posterior ampla. Nos cecílios, os rins são extremamente alongados e ocupam todo o comprimento da cavidade corporal. No caso dos anuros, os rins se condensam e se dividem em lobos. Nos anfíbios, os órgãos genitais se desenvolvem a partir das cristas genitais. Cada uma dessas cristas está situada no aspecto ventromediano dos mesonefros em desenvolvimento.

A crista genital é dividida em três setores:

(a) Parte anterior (progonalis),

(b) Parte do meio (gonalis) e

As gônadas próprias se desenvolvem a partir do gonalis. Nos anuros, os corpos gordurosos se desenvolvem a partir do progonalis, enquanto nos urodeles e cecilianos, os corpos gordurosos se desenvolvem a partir de toda a crista genital. Os testículos em diferentes anfíbios assumem várias formas.

Os testículos são massas suavemente arredondadas nos anuros, mas nos urodeles podem ser estruturas elon e tímidas e lobuladas. Em Desmognathus, cada testículo alongado é separado em uma série de testículos que são enxertados em direção à extremidade anterior, um para cada ano.

Em cecílias, cada testículo é um corpo alongado e se parece com um colar de contas. A construção interna dos testículos é simples e consiste em túbulos seminíferos curtos. Cada túbulo seminífero tem um lúmen largo e termina às cegas.

Os ductos eferentes variam em número e se estendem até o canal marginal do rim. Cada canal marginal é desenvolvido a partir do crescimento da cápsula e da cápsula do túbulo mesonéfrico primário da porção anterior do rim mesonéfrico.

Os túbulos meso e shinéfricos geralmente se estendem ao ducto epididimal. Os túbulos renais que servem como portadores de espermatozóides podem reter seus glomérulos em cecis e shylians e em uma salamandra, Spelerpes, mas na maioria dos anfíbios os glomérulos são perdidos.

Os testículos são descarregados através dos rins pelos vasos eferentia. Portanto, o ducto wolffiano ou mesonéfrico serve como ducto urinogenital nos homens e como ureter nas mulheres. Nos sapos, um órgão especial Bidder & # 8217s está presente. Este órgão é melhor desenvolvido nos machos.

A função deste órgão não é conhecida. Presume-se que seja um órgão endócrino, pois passa por um ciclo de mudança de tamanho. Este órgão é capaz de se desenvolver em um ovário após a castração em ambos os sexos.Os órgãos de Bidder & # 8217s se desenvolvem a partir do setor gonalis imediatamente anterior à gônada propriamente dita.

Nas mulheres, o ovário é uma massa irregular. Os ovos são descarregados na cavidade corporal. O ducto de Muller fica inchado e con & tímido para se tornar o gonoduto. Ele se estende por todo o comprimento da cavidade corporal. Os ovos, após serem despejados no corpo cavi & tímidos, entram no óstio (abertura do gonoduto) e atravessam o ducto.

Nas formas ovíparas, os ovos recebem seu revestimento gelatinoso dentro do tubo. Nas formas vivíparas (Salamandra, Spelerpes fuscus, Typlonectes compressicauda, ​​Dermophis thomensis), os ovos se desenvolvem no tubo. O tubo é dividido em diferentes partes em diferentes anfíbios.

(b) Infundíbulo (lúmen largo, parede fina e sem glândulas),

(c) Tubo (cercado de glândulas nas formas ovíparas ou sem glândulas, mas células mucosas nas formas vivíparas),

(d) Útero (lúmen largo e muito epitélio dobrado e

(e) Vagina (seção curta entre o útero e a cloaca).

As diferentes partes do gonoduto feminino são modificadas de acordo com os modos de reprodução. Em anu e shyrans, o útero exibe grandes modificações. Bhaduri (1953) classificou o útero de anu e shyrans em três categorias amplas (Fig. 7.45):

Em Rana e Xenopus, dois úteros permanecem separados ao longo de seu curso e se abrem na cloaca por aberturas independentes. Esta condição é chamada de útero separatus. Em Bufo e Rhino-derma, um septo corre ântero e posterior entre dois úteros, mas posteriormente forma um útero comum por fusão nas extremidades terminais.

Esta condição é chamada de septo uterino. Os dois úteros têm uma abertura comum na cloaca. O grau de fusão varia muito e, finalmente, em Dendrobates, dois úteros tornam-se confluentes em um útero comum não pareado. A parede divisória mediana entre os úteros está ausente.

Este tipo de condição uterina é denominado útero comum. O útero separatus é comparável ao tipo duplex, o útero septatus com os tipos útero bipartido e útero bicornis e o útero comum com o útero simples dos mamíferos.

O hermafrodismo, embora ocasional, é observado em anfíbios adultos. Hermafro e tímido ocorrem em adultos como consequência da falha do mecanismo de direção do sexo em converter gônadas indiferentes no sexo específico. Por causa do desequilíbrio, a porção anterior da gônada permanece feminina, enquanto a parte posterior torna-se masculina. Essas duas partes geralmente são separadas por uma ponte de tecido não gonadal.

10. Reprodução e desenvolvimento de anfíbios:

Na maioria dos anfíbios, a fertilização externa é a regra. Eles são ovíparos. Mas vários casos de condição ovovivípara são encontrados. Em Spelerpes fuscus, Typhlo & shynectes compressicauda, ​​Dermophis thomensis e Salamandra atra, os ovos são retidos dentro do oviduto onde ocorre desenvolvimento intra-uterino e tímido.

Na maioria dos urodeles, os espermatozóides são transferidos para o corpo da mulher na forma de espermatóforos. Em quase todos os anfíbios e tímidos, o desenvolvimento ontogênico é indireto, ou seja, acompanhado por metamorfose e tímidos bem marcados.

A maioria dos anfíbios sofre metamorfose completa, mas alguns urodeles retêm as características larvais e tornam-se neotênicos. O exemplo mais notável da forma neotênica é o Axolotl, que se reproduz em estado larval.

11. Razões para Extinção de Anfianos:

Os anfíbios são, sem dúvida, um grupo negligenciado, pois os humanos têm uma tendência geral de não gostar dessas criaturas. Eles certamente merecem sua parcela de atenção, pois desempenham um papel vital no equilíbrio ecológico e formam um elo importante na cadeia alimentar. Eles também foram chamados de & # 8220 bio-indicador de poluição & # 8221.

A população de anfíbios em todo o mundo está diminuindo de forma alarmante a cada dia. & # 8216As razões exatas para os declínios não são conhecidas, embora algumas razões locais sejam consideradas por seus & shypetologists. Não sabemos a situação das espécies indígenas, pois muito pouco trabalho foi realizado.

A perda e alteração de habitat são as principais ameaças aos anfíbios. Os criadouros estão sendo alterados em um ritmo rápido, devido ao preenchimento e redução dos habitats aquáticos para a construção de complexos modernos nas áreas suburbanas das cidades e vilas. Os habitats aquáticos também estão sendo destruídos principalmente por assoreamento e contaminação por esgoto.

As florestas estão sendo rapidamente convertidas para fins agrícolas e de pastagem de gado. O uso extensivo de inseticidas e herbicidas para fins agrícolas pode ser a razão para o declínio dos anfíbios.

A precipitação ácida e o aumento da radiação ultravioleta estão associados a declínios globais. As razões para o desaparecimento de anfíbios são diferentes em diferentes países. Uma breve discussão sobre as razões da declinação em diferentes países é fornecida aqui.

Na Grã-Bretanha, o desaparecimento de algumas espécies de rãs com poluição térmica resulta dos efluentes quentes dos sistemas de resfriamento de usinas nucleares. Mais frequentemente, é a contaminação química que contribui para o declínio e desaparecimento de anfíbios. A acidificação progressiva dos tanques foi responsável pelo desaparecimento de numerosas colônias de Bufo calamita na Grã-Bretanha.

A ausência geral de anfíbios em algumas regiões da França e da Bélgica é uma poluição extrema por produtos residuais, pesticidas em zonas agrícolas e metais pesados, etc. Na Dinamarca, Bombina bombina, Hyla arborea, Pelobates fuscus, Bufo viridis estão diminuindo rapidamente do que nos anos anteriores.

Holm Anderson (1995) descreveu que uma equipe de biólogos profissionais e profissionais revisou 1300 localidades de 1977-1986. Esta pesquisa revelou que 19% dos viveiros de reprodução desapareceram, mas outros 40% foram alterados em alguma extensão. No entanto, os anfíbios desapareceram muito mais do que as lagoas, cerca de 50% das populações desapareceram de 1945 a 1980.

Na Hungria, Miklos Puky (1995) estudou e evitou populações de anfíbios urbanos ao redor de Budapeste desde 1988, e chegou à conclusão de que declínios marcantes em várias espécies são devidos tanto ao impacto humano quanto à seca.

As reuniões anuais da Societas Europaea Herpetologica realizadas em Bonn, Alemanha, em 1995, incluíram um simpósio sobre o declínio da população de anfíbios. T. Hayes de Berkeley, EUA, relatou um trabalho sobre o papel dos imitadores de estrogênio como possíveis desreguladores endócrinos.

Na Rússia, Vladmir Ischenko de Ekatermburg (1995) sugeriu com base em estudos esqueleto-cronológicos de uma série de espécies que as espécies de vida curta podem ser mais vulneráveis ​​e tímidas à extinção local do que as espécies de vida longa.

O terceiro Congresso Latino-Americano de Herpetologia foi realizado na Universidade de Campinas, São Paulo, Brasil, em dezembro de 1993 e os pesquisadores analisaram o declínio das espécies de anfíbios latino-americanos. Eles relataram que Atelopus, Melanophryniscus, Dendrobates, Hylodes, Telmatobius, Batrachophrynus e Centrolene são extremamente dependentes e tímidos de corpos d'água.

Uma das razões para o declínio local é a sobreexploração. O consumo humano de Telmatobius arequipensis, T. marmoratus e Batrachophrynus macrostomum no Peru e Caudiverbera caudiverbera no Chile está se esgotando rapidamente em comparação com antigas grandes populações. Outro motivo é a extração e exportação, conforme relatado para o Chile. Em 1985, 236 anuros foram registrados, enquanto em 1992, houve uma exportação de 1.00.000.

Outra razão dada para o declínio é a introdução de fauna não nativa. Xenopus lae & shyvis, Rana catesbeiana e Triturus sp. em muitos lugares do Brasil, Peru e Chile, e a truta chuva e shybow (Oncorhynchus mykiss) ao longo dos Andes são vistas como faunas não nativas.

Há menos de 40 anos, milhares de sapos Amargosa (Bufo nelsoni) habitavam o vale Oasis no sul de Nevada, EUA. Em 1994, esta espécie consistia em menos de 100 indivíduos. Alguns dos fatores que podem afetar adversamente o sapo e seu habitat incluem pastagem, uso de veículos off-road, classificação para controle de enchentes e modificação por equipamento pesado para o desenvolvimento de empreendimentos comerciais.

A introdução e a existência de predadores não nativos, como a pollu & shytion de peixes-gato e lagostins, e o desvio de água de nascente também afetaram diretamente as populações de sapos. Três espécies dos EUA estão em maior perigo e precisam ser listadas.

Eles são o sapo Amargosa, o sapo boreal ocidental (Bufo boreas boreas (população das montanhas rochosas do sul e shytions) e a população da grande bacia do sapo manchado (Rana pretiosa). Além disso, o sapo do Wyoming (Bufo hemiophrys baxteri) pode ser extinto no próximos anos.

Sapos boreais (Bufo boreas boreas) experimentaram e evitaram uma morte maciça nas Montanhas Rochosas do Colorado no final dos anos 1970 & # 8217s e no início dos 1980 & # 8217s. A síndrome da perna vermelha, causada por uma variedade de bactérias ou fungos, foi identificada como a causa proximal de morte. Os fungos quitrídeos estão matando anfíbios e tímidos na natureza.

Recentemente, as mortes de sapos boreais ameaçados de extinção no sul das Montanhas Rochosas foram associadas a um fungo quitrídeo, também responsável pela morte de anfíbios na América Central e na Austrália. O fungo quitrídeo em anfíbios foi identificado pela primeira vez em 1998 por Green e outros pesquisadores dos EUA, Grã-Bretanha e Austrália.

A Síndrome da Morte Pós-Metamórfica (PDS) é considerada para a mortalidade de todos os indivíduos ou pós-metamórficos em um curto período de tempo. Este agente de doença pode ser a principal causa de certos declínios de anfíbios no norte da América Ocidental. As causas proximais de morte são geralmente patógenos generalizados, como Aero monas (patógeno da doença da perna vermelha).

No Canadá, os fatores relacionados à superpopulação humana, à contaminação ambiental e à destruição do habitat mostraram-se claramente prejudiciais aos anfíbios, embora a gravidade do efeito varie de espécie para espécie. Na região Nordeste da Groenlândia, o UV-B está relacionado ao declínio dos anfíbios.

É considerado um fenômeno global. O aumento da quantidade de radiação ultravioleta atingiu a superfície terrestre, como resultado da destruição da camada de ozônio na estratosfera por poluentes químicos, como CFC e efeito estufa.

Os efeitos foram limitados aos pólos no início, gradualmente estão se espalhando para lati & shytudes inferiores em ambos os hemisférios. A luz ultravioleta, entre a banda UV-B de 290-320 nanômetros, mata os ovos e embriões de anfíbios.

Na Índia, nenhum trabalho suficiente foi feito sobre o declínio dos anfíbios. O trabalho máximo foi enfatizado na pesquisa.

K. Vasudevan (1998) relatou as razões dos declínios na Reserva de Tigres Kalakad Mundanthurai, no sul da Índia, de que a possível ameaça às espécies de anfíbios pode ser a remoção da camada superficial do solo em grande quantidade pelas indústrias de tijolos e o uso de fertilizantes químicos e pesticidas e interferência humana na floresta de reserva, o que acaba resultando na perda de habi e shytat.

Em Bangladesh, 13 espécies foram relatadas, das quais a população de Microhyla ornata, Microhyla rubra, Rana cyanophlictis, Rana hexadactyla e Rana tigrina estão diminuindo rapidamente para a destruição do habitat e uso de insetos e shiticidas.

No Vietnã, 112 espécies de anfíbios foram registradas, muitas das quais são valiosas e tímidas economicamente e cientificamente, e se tornaram raras.

Alguns estão em perigo de extinção ou diminuição grave, como Ichthyophis glutinosus, Paramesotriton deloustali, Bombina maxima, Rana chaepensis, Rana fansipani, Rana cancrivora, Rana kokchange, Rana tomanoffi, Rhacophorus appendiculatus e Rhacophorus nigropalmatus. Os principais motivos dos declínios são a destruição do habitat, a caça excessiva e a exploração inadequada.

Desde o final dos anos 1970, pelo menos 14 espécies de rãs diminuíram ou desapareceram das áreas de floresta tropical de Queensland, Austrália. As causas do declínio na floresta tropical das terras altas de Queensland ainda não são claras. Trabalhos recentes de Berger et al., (1998), entretanto, indicam o possível envolvimento de um patógeno fúngico nos declínios.

Nenhuma razão definitiva é considerada para o declínio da população de anfíbios, embora diferentes razões locais sejam apresentadas em países diferentes para o declínio da população. Há alguns anos, chuva ácida, UV-B e parasitas eram os focos. A evidência agora sugere que os contaminantes químicos devem ser considerados os mais prováveis ​​do que o UV-B e os parasitas.

A US National Science Foundation (NSF) organizou um workshop sobre declínio de anfíbios em Washington DC, nos dias 28 e 29 de maio de 1998. Vários palestrantes revisaram as últimas informações sobre a geografia do declínio de anfíbios.

É claro a partir dos relatórios que os anfíbios estão continuando a diminuir em todo o mundo, por uma variedade de razões. As causas potenciais para o declínio são radiação UV-B, deformidades, toxinas, vírus, fungos quitrídeos, doenças em salamandras, mudanças climáticas e imunologia.

Por fim, podemos dizer que a herpetofauna representa a maior parte de nosso patrimônio natural. Se esses animais estão com problemas, nós também estamos. Anfíbios e répteis são os bioindicadores da poluição ambiental. Se eles declinarem e, por fim, desaparecerem, precisamos fazer as pazes. O que acontece com ela e com a shypetofauna é um sinal de que está acontecendo com outra vida selvagem e pode até ser conosco.

FROGLOG, o boletim informativo bimestral das populações de anfíbios em declínio no Departamento de Biologia da Universidade Aberta. Este boletim informativo ajuda a receber gratuitamente qualquer notícia sobre o declínio de anfíbios.

Em 1995, o Declining Amphibian Populations Task Force estabeleceu um fórum de conservação de anfíbios, Amphibian Decline, na Internet. Os assinantes do fórum podem receber todos os e-mails enviados para o Amphibian Decline e também podem enviar informações e notificações que serão distribuídas automaticamente a outros assinantes.

Em 1989, o Primeiro Congresso Mundial de Herpetologia foi realizado na Inglaterra e em uma discussão de uma semana, soube-se que as populações de anfíbios que antes eram abundantes e tímidas tornaram-se raras. Os eventos que foram instâncias isoladas, gradualmente se espalharam como um padrão global. Em fevereiro de 1990, os cientistas preocupados com o desaparecimento dos anfíbios se reuniram no Centro da Costa Oeste da Academia Nacional de Ciências.

Nesta conferência, soube-se que as populações de anfíbios estavam desaparecendo em diferentes países e muitas vezes não havia razão aparente. Após essa reunião, um esforço internacional foi iniciado para descobrir as causas do declínio das populações de anfíbios pela Força Tarefa de Populações de Anfíbios em Declínio (DAPTF) da Comissão de Sobrevivência de Espécies (SSC) sob a União de Conservação Mundial (IUCN).

Agora, esse esforço está sendo conduzido pelos esforços voluntários de herpetólogos e tímidos preocupados. Grupos de trabalho regionais da Força-Tarefa estão monitorando a situação das populações anfi e tímidas em suas áreas.

No início, diferentes métodos foram adotados para monitorar as populações de anfíbios em declínio, então um livro - Measuring and Monitoring Biological Diversity: Standard Methods for Amphibians, publicado pela Smithsonian University Press, Washington D. C., que continha métodos padrão para levantamento de populações em declínio.

Na Índia, várias organizações estão fazendo um bom trabalho na conscientização entre biólogos e tímidos e pessoas comuns para a conservação de anfíbios.

Froglog - o Boletim da Força-Tarefa de Populações de Anfíbios em Declínio - Sul da Ásia, a rede regional da Força-Tarefa de Populações de Anfíbios em Declínio, SSC, IUCN, está sendo editado por Sanjay Molur e Sushil Dutta, e publicado pela Zoo Outreach Organization and Conservation Breeding Specialist Group, India from PB 1683, 79 Bharathi Colony, Peelamedu, Coimbatore, Tamil Nadu, India.


Coração de Três Câmaras

As rãs têm um coração com três câmaras, que consiste em dois átrios e um único ventrículo. O sangue que sai do ventrículo passa para uma aorta bifurcada, onde o sangue tem a mesma oportunidade de viajar através de um circuito de vasos que leva aos pulmões ou de um circuito que leva aos outros órgãos. O sangue que retorna dos pulmões para o coração passa para um átrio, enquanto o sangue que retorna do resto do corpo passa para o outro. Ambos os átrios desaguam no ventrículo único. Embora isso garanta que parte do sangue sempre passe para os pulmões e depois de volta para o coração, a mistura de sangue oxigenado e desoxigenado no ventrículo único significa que os órgãos não estão ficando saturados de sangue com oxigênio. Ainda assim, para uma criatura de sangue frio como o sapo, o sistema funciona bem.


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A primeira coisa a desaparecer seria a postura. Toda essa postura ereta teria que ser reconsiderada. Afinal, colocar os órgãos do corpo com mais fome de oxigênio no topo é exigir muito de nosso coração e veias terrestres. Totalmente inclinado se tornaria a postura preferida de todos, o que poderia causar um declínio acentuado na produtividade e mobilidade pessoal.

Também teríamos que abrir mão do sal. Afinal, quem precisa de pressão alta quando seu sangue já está três vezes mais do que o normal. Limitar o ferro na dieta para induzir anemia se tornaria um bom conselho médico para dar um impulso ao seu dia.

Pelo menos fazer dieta seria mais fácil. Perder vários quilos por semana é fácil quando até mesmo o caldo mais leve parece sopa de ervilha espessa na língua. Gastar dez libras de sorvete ainda deixaria o galão meio cheio.

Ok, então não iremos muito longe neste planeta em nossa condição atual. É hora de os cientistas genéticos intervirem.

O nome do jogo é descentralização. Em vez de depender de uma única bomba centralizada, órgãos menores de assistência ao fluxo de fluido devem ser espalhados pelo corpo. Nenhuma veia ou artéria principal deve ser percorrida por mais de trinta centímetros antes de chegar ao próximo desses corações menores. Nas vias sanguíneas que desafiam a gravidade, os corações deveriam estar ainda mais próximos.

Nas gerações posteriores da manipulação genética, toda a ideia de corações e veias será abandonada. Em vez disso, as próprias vias de passagem do sangue seriam bombas. Cada centímetro seria segmentado com válvulas e revestido com músculos de forma que nenhuma parte do sistema simplesmente contivesse sangue. Cada parte contribui para a circulação do suprimento de sangue do corpo.

Junto com o encanamento aprimorado, provavelmente seria sensato reorganizar alguns dos sistemas. Olhos e orelhas não pesam muito, então eles podem ficar no topo, mas o cérebro pode migrar para baixo. Há séculos os homens são acusados ​​de manter o cérebro dentro das calças. Bem, em um sentido muito literal, isso também se aplica às mulheres.

Gostaríamos de manter a forma humanóide geral inalterada por questões estéticas, bem como para ajudar a lidar com outros humanos de outros mundos. Mas não gostaríamos de colocar nada pesado na seção da cabeça com as orelhas e os olhos. Então, talvez apenas uma concha de cartilagem contendo hélio. Nós somos os cabeças-duras e temos orgulho disso!

O que deixa os ossos e músculos. essa é a parte difícil. É como construir um muscle car. Um motor maior produz mais potência, mas pesa mais, o que significa que é necessário mais potência para se mover. Os geneticistas teriam de trabalhar em estreita colaboração com os cientistas materiais. A era de todo carbono e cálcio teria que acabar.Metais leves e cordões de silicone podem substituir os ossos e tendões, permitindo que nossa massa muscular atual ou talvez até um pouco menos carregue a carga. Do contrário, teríamos que saquear o reino animal para um upgrade muscular. A relação entre músculo humano e força é péssima em comparação com a de muitos animais.


Cultura de uma população de insetos da colmeia

A característica definidora da mente colméia é uma correlação excepcionalmente forte entre as ações dos indivíduos, aparentemente centrada em torno da mente (historicamente descrita como a "rainha" da colméia). Para fazer isso, deve haver comunicação - comunicação constante. Grande parte dessa comunicação é construída no nível genético (especialmente devido à curta vida das abelhas, dando poucas oportunidades de aprendizado). É aqui que sua pergunta fica interessante. Ir à lua é uma enorme lacuna de comunicação, o que limita essa comunicação. Isso vai diminuir drasticamente o desejo da cultura de viajar para a lua. Simplesmente não é a natureza da mentalidade de uma mente coletiva.

Duas direções que podem ajudar são a genética e a tecnologia de RF. Considere um mundo colonizado por uma ou mais dessas colmeias (você não especificou se a espécie inteira era uma colmeia ou se havia várias colmeias concorrentes, como formigas). Eles eventualmente alcançariam um equilíbrio e viveriam na melhor harmonia que o planeta pode oferecer. A descoberta da comunicação RF pode aumentar drasticamente a taxa de comunicação e permitir que ocorra no vácuo do espaço. Isso, em um piscar de olhos, forneceria uma nova superfície para colonizar e desencadear uma corrida espacial.

No entanto, uma mente coletiva usaria uma comunicação tão simples quanto a nossa, então não seria tão simples quanto uma conversa por telefone. Mentes colmeias requerem coerência, e a maneira mais fácil de fazer isso é a comunicação analógica, como sons ou danças (o digital traz todos os tipos de problemas de tempo que, em minha opinião, impedem uma colmeia de funcionar adequadamente). Só porque eles tinham uma nova tecnologia como RF não os faria atirar imediatamente para a lua. Eles precisariam adaptar a tecnologia às suas comunicações.

Pensando em como tal raça se tornaria tão poderosa, seus indivíduos teriam que ser bem programados. Essa raça provavelmente precisaria de uma maneira de conectar geneticamente seus trabalhadores para ouvir os comandos certos e agir de acordo. Eles provavelmente conquistariam a genética e a biologia muito antes da RF. Da mesma forma, eles poderiam projetar trabalhadores que seriam personalizados para responder à comunicação de RF exatamente como suas canções e danças primitivas.

Eu também esperava que eles dividissem a diferença entre biologia e tecnologia: Eu esperaria que a tecnologia fosse fisicamente adaptada para ser mais semelhante às suas canções e danças primitivas. Quanto desse equilíbrio é genético e quanto é tecnológico depende muito de você.


36.7 Biologia Comportamental: Causas Proximas e Finais do Comportamento

Nesta seção, você explorará as seguintes questões:

  • Qual é a diferença entre comportamento inato e aprendido?
  • Como os comportamentos de movimento e migração são resultado da seleção natural?
  • Quais são as diferentes maneiras pelas quais os membros de uma população se comunicam entre si?
  • Quais são os exemplos de como as espécies usam energia para exibições de acasalamento e outros comportamentos de corte?
  • Quais são os exemplos de vários sistemas de acasalamento?
  • Quais são as diferentes maneiras pelas quais as espécies aprendem?

Conexão para Cursos AP ®

Comportamento é a mudança na atividade de um organismo em resposta a um estímulo. Comportamentos inatos têm um forte componente genético e são amplamente independentes de influências ambientais. Em outras palavras, esses comportamentos instintivos são “conectados”. Exemplos de comportamentos inatos incluem um bebê humano agarrando o dedo de sua mãe e a cegonha usando seu bico longo para forragear. Comportamentos aprendidos resultam do condicionamento ambiental e são modificados pelo aprendizado. Por exemplo, você provavelmente já deve ter aprendido que ler estas Conexões AP® o ajuda a digerir as informações e que estudar para um teste melhora sua nota.

As informações apresentadas e os exemplos destacados na seção apoiam os conceitos descritos na Grande Ideia 2 e na Grande Ideia 3 do AP ® Biology Curriculum Framework. O objetivo de aprendizagem AP ® listado na Estrutura do currículo fornece uma base transparente para o curso AP ® Biologia, uma experiência laboratorial baseada em investigação, atividades instrucionais e questões do exame AP ®. Um objetivo de aprendizagem mescla o conteúdo exigido com uma ou mais das sete práticas científicas.

Grande Ideia 2 Os sistemas biológicos utilizam energia livre e blocos de construção moleculares para crescer, se reproduzir e manter a homeostase dinâmica.
Compreensão Duradoura 2.C Os organismos usam mecanismos de feedback para regular o crescimento e a reprodução e para manter a homeostase dinâmica.
Conhecimento Essencial 2.C.2 Os organismos respondem às mudanças em seus ambientes externos.
Prática de Ciências 6.4 O aluno pode fazer afirmações e previsões sobre fenômenos naturais com base em teorias e modelos científicos.
Objetivo do aprendizado 4.13 O aluno é capaz de prever os efeitos de uma mudança nas populações da comunidade na comunidade.
Compreensão Duradoura 2.E Muitos processos biológicos envolvidos no crescimento, reprodução e homeostase dinâmica incluem regulação e coordenação temporal.
Conhecimento Essencial 2.E.3 O tempo e a coordenação do comportamento são regulados por vários mecanismos e são importantes na seleção natural.
Prática de Ciências 4.1 O aluno pode justificar a seleção do tipo de dados necessários para responder a uma determinada questão científica.
Objetivo do aprendizado 2.21 O aluno é capaz de justificar a seleção do tipo de dados necessários para responder a questões científicas sobre o mecanismo relevante que os organismos usam para responder às mudanças em seu ambiente externo.
Conhecimento Essencial 2.E.3 O tempo e a coordenação do comportamento são regulados por vários mecanismos e são importantes na seleção natural.
Prática de Ciências 5.1 O aluno pode analisar dados para identificar padrões ou relacionamentos.
Objetivo do aprendizado 2.38 O aluno é capaz de analisar dados para apoiar a afirmação de que as respostas à informação e a comunicação da informação afetam a seleção natural.
Conhecimento Essencial 2.E.3 O tempo e a coordenação do comportamento são regulados por vários mecanismos e são importantes na seleção natural.
Prática de Ciências 6.1 O aluno pode justificar reivindicações com evidências.
Objetivo do aprendizado 2.39 O aluno é capaz de justificar afirmações científicas, usando evidências, para descrever como o tempo e a coordenação de eventos comportamentais em organismos são regulados por vários mecanismos.
Conhecimento Essencial 2.E.3 O tempo e a coordenação do comportamento são regulados por vários mecanismos e são importantes na seleção natural.
Prática de Ciências 7.2 O aluno pode conectar conceitos em e através de domínio (s) para generalizar ou extrapolar em e / ou através de entendimentos duradouros e / ou grandes ideias.
Objetivo do aprendizado 2.40 O aluno é capaz de conectar conceitos dentro e entre domínios para prever como os fatores ambientais afetam a resposta às informações e mudam o comportamento.
Grande Ideia 3 Os sistemas vivos armazenam, recuperam, transmitem e respondem às informações essenciais aos processos vitais.
Compreensão Duradoura 3.E A transmissão de informações resulta em mudanças dentro e entre os sistemas biológicos.
Conhecimento Essencial 3.E.1 Os indivíduos podem agir com base nas informações e comunicá-las a outras pessoas.
Prática de Ciências 5.1 O aluno pode analisar dados para identificar padrões ou relacionamentos.
Objetivo do aprendizado 3.40 O aluno é capaz de analisar dados que indicam como os organismos trocam informações em resposta a mudanças internas e pistas externas, e que podem mudar o comportamento.
Conhecimento Essencial 3.E.1 Os indivíduos podem agir com base nas informações e comunicá-las a outras pessoas.
Prática de Ciências 1.1 O aluno pode criar representações e modelos de fenômenos naturais ou artificiais e sistemas no domínio.
Objetivo do aprendizado 3.41 O aluno é capaz de criar uma representação que descreve como os organismos trocam informações em resposta a mudanças internas e pistas externas, e que podem resultar em mudanças no comportamento.
Conhecimento Essencial 3.E.1 Os indivíduos podem agir com base nas informações e comunicá-las a outras pessoas.
Prática de Ciências 7.1 O aluno pode conectar fenômenos e modelos em escalas espaciais e temporais.
Objetivo do aprendizado 3.42 O aluno é capaz de descrever como os organismos trocam informações em resposta a mudanças internas ou estímulos ambientais.

Biologia comportamental é o estudo das bases biológicas e evolutivas para tais mudanças. A ideia de que os comportamentos evoluíram como resultado das pressões da seleção natural não é nova. O comportamento animal tem sido estudado há décadas por biólogos da ciência da etologia, por psicólogos da ciência da psicologia comparada e por cientistas de muitas disciplinas no estudo da neurobiologia. Embora haja sobreposição entre essas disciplinas, os cientistas nesses campos comportamentais adotam abordagens diferentes. A psicologia comparada é uma extensão do trabalho realizado em psicologia humana e comportamental. A etologia é uma extensão da genética, evolução, anatomia, fisiologia e outras disciplinas biológicas. Ainda assim, não se pode estudar biologia comportamental sem tocar na psicologia comparada e na etologia.

Um dos objetivos da biologia comportamental é dissecar os comportamentos inatos, que têm um forte componente genético e são amplamente independentes das influências ambientais, a partir dos comportamentos aprendidos, que resultam do condicionamento ambiental. O comportamento inato, ou instinto, é importante porque não existe o risco de um comportamento incorreto ser aprendido. Eles estão “conectados” ao sistema. Por outro lado, os comportamentos aprendidos, embora mais arriscados, são flexíveis, dinâmicos e podem ser alterados de acordo com as mudanças no ambiente.

Comportamentos inatos: movimento e migração

Os comportamentos inatos ou instintivos dependem da resposta a estímulos. O exemplo mais simples disso é um ação de reflexo, uma resposta involuntária e rápida ao estímulo. Para testar o reflexo “reflexo do joelho”, o médico bate no tendão patelar abaixo da rótula com um martelo de borracha. A estimulação dos nervos leva ao reflexo de estender a perna na altura do joelho. Isso é semelhante à reação de alguém que toca um fogão quente e instintivamente puxa a mão. Mesmo os humanos, com nossa grande capacidade de aprender, ainda exibem uma variedade de comportamentos inatos.

Kinesis e táxis

Outra atividade ou movimento do comportamento inato é cinesia, ou o movimento não direcionado em resposta a um estímulo. Ortocinesia é o aumento ou diminuição da velocidade de movimento de um organismo em resposta a um estímulo. Woodlice, por exemplo, aumenta sua velocidade de movimento quando exposto a altas ou baixas temperaturas. Esse movimento, embora aleatório, aumenta a probabilidade de o inseto passar menos tempo no ambiente desfavorável. Outro exemplo é a klinocinesia, um aumento nos comportamentos de viragem. É exibido por bactérias como E. coli que, em associação com a ortocinesia, ajuda os organismos a encontrarem aleatoriamente um ambiente mais hospitaleiro.

Uma versão semelhante, mas mais direcionada da cinesia é Táxis: o movimento direcionado para ou para longe de um estímulo. Este movimento pode ser em resposta à luz (fototaxia), sinais químicos (quimiotaxia) ou gravidade (geotaxia) e pode ser direcionado para (positivo) ou para longe (negativo) da fonte do estímulo. Um exemplo de quimiotaxia positiva é exibido pelo protozoário unicelular Tetrahymena thermophila. Este organismo nada usando seus cílios, ora movendo-se em linha reta, ora fazendo curvas. A atração do agente quimiotático altera a frequência de rotação conforme o organismo se move diretamente em direção à fonte, seguindo o gradiente crescente de concentração.

Padrões de ação fixos

UMA padrão de ação fixo é uma série de movimentos eliciados por um estímulo de tal forma que, mesmo quando o estímulo é removido, o padrão continua até a conclusão. Um exemplo de tal comportamento ocorre no esgana-gata de três espinhos, um pequeno peixe de água doce (Figura 36.35). Os machos desta espécie desenvolvem uma barriga vermelha durante a temporada de reprodução e mostram agressividade instintiva a outros machos durante este período. Em experimentos de laboratório, os pesquisadores expuseram esses peixes a objetos que em nada se assemelhavam a um peixe em sua forma, mas que eram pintados de vermelho na metade inferior. Os esgana-gatas machos responderam agressivamente aos objetos como se fossem esgana-gatas machos de verdade.

Migração

Migração é o movimento sazonal de longo alcance dos animais. É uma resposta evoluída e adaptada à variação na disponibilidade de recursos e é um fenômeno comum encontrado em todos os principais grupos de animais. Os pássaros voam para o sul durante o inverno para chegar a climas mais quentes com comida suficiente, e os salmões migram para seus locais de desova. O popular documentário de 2005 Marcha dos pinguins acompanhou a migração de 100 quilômetros de pinguins-imperadores pela Antártica para trazer comida de volta ao local de reprodução e aos filhotes. Os gnus (Figura 36.36) migram mais de 1.800 milhas a cada ano em busca de novas pastagens.

Embora a migração seja considerada um comportamento inato, apenas algumas espécies migratórias sempre migram (migração obrigatória). Animais que apresentam migração facultativa podem optar por migrar ou não. Além disso, em alguns animais, apenas uma parte da população migra, enquanto o resto não migra (migração incompleta). Por exemplo, as corujas que vivem na tundra podem migrar nos anos em que sua fonte de alimento, pequenos roedores, é relativamente escassa, mas não migram durante os anos em que os roedores são abundantes.

Forragem

Forragem é o ato de buscar e explorar recursos alimentares. Os comportamentos alimentares que maximizam o ganho de energia e minimizam o gasto de energia são chamados de comportamentos de forrageamento ideais e são favorecidos pela seção natural. A cegonha pintada, por exemplo, usa seu bico longo para procurar caranguejos e outros alimentos no fundo de um pântano de água doce (Figura 36.37).

Comportamentos inatos: Viver em grupos

Nem todos os animais vivem em grupos, mas mesmo aqueles que vivem vidas relativamente solitárias, com exceção daqueles que podem se reproduzir assexuadamente, devem acasalar. O acasalamento geralmente envolve um animal sinalizando para outro para comunicar o desejo de acasalar. Existem vários tipos de comportamentos ou exibições que consomem muita energia associados ao acasalamento, chamados de rituais de acasalamento. Outros comportamentos encontrados em populações que vivem em grupos são descritos em termos de quais animais se beneficiam com o comportamento. No comportamento egoísta, apenas o animal em questão se beneficia no comportamento altruísta, as ações de um animal beneficiam outro animal, o comportamento cooperativo descreve quando ambos os animais se beneficiam. Todos esses comportamentos envolvem algum tipo de comunicação entre os membros da população.

Comunicação dentro de uma espécie

Os animais se comunicam uns com os outros usando estímulos conhecidos como sinais. Um exemplo disso é visto no esgana-gata de três espinhos, onde o sinal visual de uma região vermelha na metade inferior de um peixe sinaliza aos machos para se tornarem agressivos e sinaliza às fêmeas para acasalar. Outros sinais são químicos (feromônios), auditivos (som), visuais (corte e exibições agressivas) ou táteis (toque). Esses tipos de comunicação podem ser instintivos ou aprendidos, ou uma combinação de ambos. Não são iguais à comunicação que associamos à linguagem, observada apenas em humanos e talvez em algumas espécies de primatas e cetáceos.

Um feromônio é um sinal químico secretado usado para obter uma resposta de outro indivíduo da mesma espécie. O objetivo dos feromônios é provocar um comportamento específico do indivíduo receptor. Os feromônios são especialmente comuns entre os insetos sociais, mas são usados ​​por muitas espécies para atrair o sexo oposto, soar alarmes, marcar rastros de comida e provocar outros comportamentos mais complexos. Acredita-se que até mesmo os humanos respondem a certos feromônios chamados esteróides axilares. Esses produtos químicos influenciam a percepção humana de outras pessoas e, em um estudo, foram responsáveis ​​por um grupo de mulheres sincronizar seus ciclos menstruais. O papel dos feromônios na comunicação entre humanos ainda é um tanto controverso e continua a ser pesquisado.

As músicas são um exemplo de sinal sonoro, que precisa ser ouvido pelo destinatário. Talvez o mais conhecido deles seja o canto dos pássaros, que identifica as espécies e serve para atrair parceiros. Outras canções conhecidas são as das baleias, que têm uma frequência tão baixa que podem viajar longas distâncias debaixo d'água. Os golfinhos se comunicam uns com os outros usando uma ampla variedade de vocalizações. Os grilos machos emitem sons de chilreio usando um órgão especializado para atrair uma parceira, repelir outros machos e anunciar um acasalamento bem-sucedido.

Exibições de namoro são uma série de comportamentos visuais ritualizados (sinais) projetados para atrair e convencer um membro do sexo oposto a acasalar. Essas exibições são onipresentes no reino animal. Freqüentemente, essas exibições envolvem uma série de etapas, incluindo uma exibição inicial de um membro seguida por uma resposta do outro. Se, em qualquer ponto, a exibição for realizada incorretamente ou uma resposta adequada não for dada, o ritual de acasalamento é abandonado e a tentativa de acasalamento será malsucedida. A exibição de acasalamento da cegonha-comum é mostrada na Figura 36.38.

Telas agressivas também são comuns no reino animal. Um exemplo é quando um cão mostra os dentes quando quer que outro cão recue. Presumivelmente, essas exibições comunicam não apenas a vontade do animal de lutar, mas também sua capacidade de luta. Embora essas exibições sinalizem agressão por parte do remetente, acredita-se que essas exibições sejam, na verdade, um mecanismo para reduzir a quantidade de luta real que ocorre entre membros da mesma espécie: eles permitem que os indivíduos avaliem a capacidade de luta de seu oponente e assim decidir se "vale a pena lutar". O teste de certas hipóteses usando a teoria dos jogos levou à conclusão de que algumas dessas exibições podem exagerar a capacidade real de luta de um animal e são usadas para "blefar" o oponente. Este tipo de interação, mesmo que “desonesta”, seria favorecido pela seleção natural se tivesse mais sucesso do que não.

Distração exibe são vistos em pássaros e alguns peixes. Eles são projetados para atrair um predador para longe do ninho que contém seus filhotes. Este é um exemplo de comportamento altruísta: beneficia mais o jovem do que o indivíduo que realiza a exibição, que se arrisca ao fazê-lo.

Muitos animais, especialmente primatas, se comunicam com outros membros do grupo por meio do toque. Atividades como escovar, tocar o ombro ou a raiz da cauda, ​​abraços, contato labial e cerimônias de saudação foram observadas no langur indiano, um macaco do Velho Mundo. Comportamentos semelhantes são encontrados em outros primatas, especialmente nos grandes macacos.

Link para aprendizagem

O pássaro assassino distrai os predadores de seus ovos fingindo uma exibição de asa quebrada neste vídeo feito em Boise, Idaho.

  1. O pai cria uma distração para atrair o predador para longe dos filhotes, fingindo ter uma asa quebrada. É um comportamento altruísta, pois o pai corre o risco de ser morto ou ferido por um predador.
  2. O pai cria uma distração sendo mais agressivo e mostrando sua vontade de lutar. O comportamento altruísta é visto como o pai corre o risco de ser atacado, morto ou ferido pelo predador.
  3. O pai cria distração para atrair o predador para longe dos filhotes, fingindo ter uma asa quebrada. Ele está exibindo um comportamento altruísta, pois ao salvar seus filhotes está aumentando sua própria aptidão junto com a aptidão do jovem pássaro.
  4. O pai cria distração sendo mais agressivo e mostrando sua disposição para lutar. Ele está exibindo um comportamento altruísta ao salvar seus filhotes; está diminuindo sua própria aptidão junto com a aptidão do jovem pássaro.

Comportamentos Altruístas

Os comportamentos que reduzem a aptidão do indivíduo, mas aumentam a aptidão de outro indivíduo, são denominados altruístas. Exemplos de tais comportamentos são vistos amplamente em todo o reino animal. Os insetos sociais, como as abelhas operárias, não têm capacidade de reprodução, mas mantêm a rainha para que ela possa povoar a colmeia com seus descendentes. Os suricatos mantêm uma sentinela de guarda para avisar o resto da colônia sobre intrusos, embora a sentinela esteja se colocando em risco. Lobos e cães selvagens trazem carne para os membros da matilha que não estavam presentes durante uma caçada. Os lêmures cuidam de crianças não relacionadas a eles. Embora superficialmente esses comportamentos pareçam ser altruístas, pode não ser tão simples.

Tem havido muita discussão sobre por que existem comportamentos altruístas. Esses comportamentos levam a vantagens evolutivas gerais para suas espécies? Eles ajudam o indivíduo altruísta a transmitir seus próprios genes? E quanto a tais atividades entre indivíduos não aparentados? Uma explicação para comportamentos do tipo altruísta é encontrada na genética da seleção natural. No livro de 1976, O Gene Egoísta, O cientista Richard Dawkins tentou explicar muitos comportamentos aparentemente altruístas do ponto de vista do próprio gene. Embora um gene obviamente não possa ser egoísta no sentido humano, pode parecer assim se o sacrifício de um indivíduo beneficiar indivíduos relacionados que compartilham genes que são idênticos por descendência (presentes em parentes devido à linhagem comum). Os pais mamíferos fazem esse sacrifício para cuidar de seus filhos. Os pinguins-imperadores migram quilômetros em condições adversas para trazer comida para seus filhotes. A teoria do gene egoísta tem sido controversa ao longo dos anos e ainda é discutida entre cientistas em áreas relacionadas.

Mesmo indivíduos menos relacionados, aqueles com menos identidade genética do que aquela compartilhada pelos pais e filhos, se beneficiam de um comportamento aparentemente altruísta. As atividades de insetos sociais como abelhas, vespas, formigas e cupins são bons exemplos. As operárias estéreis nessas sociedades cuidam da rainha porque são intimamente relacionadas a ela e, como a rainha tem filhos, ela está transmitindo genes das operárias indiretamente. Assim, é benéfico para a aptidão da operária manter a rainha sem ter qualquer chance direta de transmitir seus genes devido à sua esterilidade. A redução da aptidão individual para aumentar a aptidão reprodutiva de um parente e, portanto, a aptidão inclusiva de uma pessoa evolui através seleção de parentesco. Este fenômeno pode explicar muitos comportamentos superficialmente altruístas observados em animais. No entanto, esses comportamentos podem não ser verdadeiramente definidos como altruísmo nesses casos porque o ator está realmente aumentando sua própria aptidão, seja diretamente (por meio de sua própria prole) ou indiretamente (por meio da aptidão inclusiva que ganha por meio de parentes que compartilham genes com ele).

Indivíduos não aparentados também podem agir altruisticamente uns com os outros, e isso parece desafiar a explicação do “gene egoísta”. Um exemplo disso observado em muitas espécies de macacos, onde um macaco apresenta suas costas para um macaco não aparentado para que o indivíduo arranque os parasitas de seu pelo. Depois de um certo tempo, os papéis são invertidos e o primeiro macaco agora cuida do segundo macaco. Assim, há reciprocidade no comportamento. Ambos se beneficiam da interação e sua aptidão aumenta mais do que se nenhum deles cooperasse, nem se um cooperasse e o outro não cooperasse. Esse comportamento ainda não é necessariamente altruísmo, pois o comportamento de “doação” do ator se baseia na expectativa de que será o “receptor” do comportamento no futuro, denominado altruísmo recíproco. O altruísmo recíproco requer que os indivíduos se encontrem repetidamente, muitas vezes o resultado de viver no mesmo grupo social, e que os trapaceiros (aqueles que nunca “retribuem”) sejam punidos.

A teoria evolucionária dos jogos, uma modificação da teoria clássica dos jogos na matemática, mostrou que muitos desses chamados “comportamentos altruístas” não são altruístas de forma alguma. A definição de altruísmo “puro”, baseada no comportamento humano, é uma ação que beneficia o outro sem nenhum benefício direto para si mesmo. A maioria dos comportamentos descritos anteriormente não parecem satisfazer essa definição, e os teóricos dos jogos são bons em encontrar componentes “egoístas” neles. Outros argumentaram que os termos “egoísta” e “altruísta” deveriam ser completamente abandonados ao discutir o comportamento animal, pois eles descrevem o comportamento humano e podem não ser diretamente aplicáveis ​​à atividade animal instintiva. O que está claro, porém, é que os comportamentos hereditários que aumentam as chances de transmitir os genes de uma pessoa ou uma parte de seus genes são favorecidos pela seleção natural e serão mantidos nas gerações futuras, desde que esses comportamentos transmitam uma vantagem de aptidão. Esses comportamentos instintivos podem então ser aplicados, em circunstâncias especiais, a outras espécies, desde que não diminua a aptidão do animal.

Encontrando Parceiros Sexuais

Nem todos os animais se reproduzem sexualmente, mas muitos têm o mesmo desafio: eles precisam encontrar um parceiro adequado e muitas vezes têm que competir com outros indivíduos para obtê-lo. Uma energia significativa é gasta no processo de localização, atração e acasalamento com o parceiro sexual. Dois tipos de seleção ocorrem durante este processo e podem levar a traços que são importantes para a reprodução, chamados de características sexuais secundárias: seleção intersexual, a escolha de um companheiro onde indivíduos de um sexo escolhem companheiros do outro sexo, e seleção intra-sexual, a competição por parceiros entre membros de espécies do mesmo sexo. A seleção intersexual costuma ser complexa porque a escolha de um parceiro pode ser baseada em uma variedade de pistas visuais, auditivas, táteis e químicas. Um exemplo de seleção intersexual é quando as fêmeas de pavão escolhem acasalar com o macho de plumagem mais brilhante. Esse tipo de seleção geralmente leva a traços no sexo escolhido que não aumentam a sobrevivência, mas são os traços mais atraentes para o sexo oposto (muitas vezes à custa da sobrevivência). A seleção intra-sexual envolve exibições de acasalamento e rituais de acasalamento agressivos, como carneiros dando cabeçadas - o vencedor dessas batalhas é aquele que é capaz de acasalar. Muitos desses rituais consomem energia considerável, mas resultam na seleção dos indivíduos mais saudáveis, fortes e / ou dominantes para o acasalamento. Três sistemas gerais de acasalamento, todos envolvendo comportamentos inatos em oposição aos aprendidos, são vistos em populações animais: monogâmico, polígino e poliândrico.


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    • Autores: Julianne Zedalis, John Eggebrecht
    • Editor / site: OpenStax
    • Título do livro: Biologia para Cursos AP®
    • Data de publicação: 8 de março de 2018
    • Local: Houston, Texas
    • URL do livro: https://openstax.org/books/biology-ap-courses/pages/1-introduction
    • URL da seção: https://openstax.org/books/biology-ap-courses/pages/36-review-questions

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