Os vertebrados (do latim vertebratus, com vértebras) constituem um subfilo de animais cordados, compreendendo os ágnatos, peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos. Caracterizam-se pela presença de coluna vertebral segmentada e de crânio que lhes protege o cérebro[1].
Outras características adicionais são a presença de um sistema muscular geralmente simétrico (a simetria bilateral é também uma característica dos vertebrados) e de um sistema nervoso central, formado pelo cérebro e pela medula espinal localizados dentro da parte central do esqueleto (crânio e coluna vertebral).
Foram encontrados vestígios dos vertebrados até ao período Siluriano (há 444 a 409 milhões de anos).
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[editar] Características
[editar] Sistema esquelético
O esqueleto interno que define os vertebrados é formado por cartilagem, osso ou, na maior parte dos casos, por estes dois tecidos, e consiste no crânio, na coluna vertebral e em dois pares de membros, embora em alguns grupos, como as cobras e as baleias, os membros estejam ausentes ou apenas na forma vestigial. O esqueleto dá suporte ao organismo durante o crescimento e, por essa razão, a maioria dos vertebrados são de maiores dimensões que os invertebrados.
A presença de um crânio também possibilitou o desenvolvimento do cérebro, pelo que os vertebrados têm maior capacidade de se adaptar ao meio ambiente e até de o modificar (ver por exemplo, o caso dos castores que constroem verdadeiras represas).
Possuem elementos endoesqueléticos metametricamente dispostos flanqueando a medula espinhal. Primitivamente existem dois pares destes elementos em cada metâmero bilateralmente: os interdorsais e os basidorsais. Nos Gnathostomata, existem dois pares adicionais ventralmente ao notocórdio: os interventrais e os basiventrais. Estes elementos chamam-se arcualia podendo fundir-se a uma calcificação do notocórdio, o centrum. Este conjunto é a vértebra, e o conjunto formado por todas as vértebras é a coluna vertebral.
A coluna vertebral juntamente com os membros suportam a totalidade do corpo dos vertebrados. Este suporte facilita a movimentação. O movimento consegue-se normalmente com a acção dos músculos que se encontram ligados directamente aos ossos ou cartilagens. A forma geral do corpo dos vertebrados é determinada pelos músculos. A pele recobre as estruturas internas do corpo dos vertebrados e serve, por vezes, de estrutura de suporte para elementos de protecção, como as unhas ou pêlos. As penas estão também ligadas à pele.
O tronco dos vertebrados é oco abrigando os órgãos internos. O coração e sistema respiratório estão protegidos no tronco. O coração localiza-se atrás das guelras, ou quando existem pulmões, entre eles.
[editar] Sistema nervoso
O sistema nervoso central dos vertebrados consiste no cérebro e na medula espinal protegidos, respectivamente, pelo crânio e pela coluna vertebral. Nos vertebrados "inferiores" o cérebro controla principalmente o funcionamento dos órgãos sensoriais. Nos vertebrados "superiores", o tamanho do cérebro relativamente ao do corpo é maior, o que permite uma troca de informação mais intensa entre as diferentes partes do mesmo e com o meio ambiente. Os nervos da medula espinhal estendem-se à pele, órgãos internos e músculos. Alguns nervos ligam-se directamente ao cérebro como no caso dos ouvidos e dos olhos.
Os órgãos da audição têm um componente especial, o sistema sensório lateral, que foi perdido na maioria dos craniatas terrestres (Amniota). Consiste em fibras nervosas laterais derivadas do nervo auditivo e mecanorreceptores superficiais, os neuromastos, que se alojam em fossas ou canais na superfície da cabeça e estendem-se pelo corpo nos vertebrados. Verdadeiros neuromastos, contudo, parecem ser exclusivos dos vertebrados, nunca tendo sido observados nos ciclóstomos (lampreia).
[editar] Sistema circulatório
O sistema circulatório dos vertebrados, também designado sistema cardiovascular, é fechado, sendo o sangue impulsionado através de um sistema contínuo de vasos sanguíneos.
Este sistema tem várias funções como:
- Transporte de nutrientes do tubo digestivo a todas as células.
- Transporte do oxigénio.
- Remoção de excreções resultantes do metabolismo celular para os órgãos em que são eliminadas.
- Defesa do organismo contra corpos estranhos.
- Contributo para distribuição do calor metabólico no organismo
[editar] Sistema digestório
O sistema digestório dos Craniata é composto por boca e cavidade oral, faringe, esófago, intestino e ânus. O estômago desenvolve-se nos Gnathostomata e em alguns vertebrados fósseis sem mandíbula. Todos os craniados têm um pâncreas, órgão anexo ao sistema digestório) que produz enzimas digestivas e hormônios (insulina e glucagon, que regulam o nível de glicose no sangue. O pâncreas ancestralmente disseminava-se pela parte anterior do intestino, mas veio mais tarde a diferenciar-se.
Todos os craniados e cefalocordados têm um fígado ou órgão hepático com várias funções, incluindo armazenamento de nutrientes e produção de emulsificantes de gorduras (bile ou bílis).
O fígado dos tubarões é especial porque, na ausência de uma bexiga natatória, os óleos nele acumulados são os responsáveis por controlar sua densidade. O fígado de tubarão é imenso em relação ao corpo chegando a ocupar quase metade do volume do corpo além de ser considerado uma iguaria culinária no oriente.
[editar] Rins
Os rins são os principais órgãos excretores dos vertebrados desempenhando um papel fundamental no equilíbrio hidro-electrolítico. Embora os rins variem muito de forma, tamanho e posição entre as espécies, são sempre constituídos por unidades básicas funcionais, os nefrónios. Cada nefrónio é um túbulo praticamente microscópico que processa um filtrado do sangue (sem eritrócitos e macromoléculas). O filtrado é processado por secreção seletiva e reabsorção de materiais para produzir um produto de excreção (geralmente chamado urina) que contém desperdícios nitrogenados e outros materiais. Túbulos renais longos e estruturalmente complexos ocorrem somente nos vertebrados.
[editar] Reprodução
A biologia reprodutiva dos craniatas é altamente diversificada. A maioria das espécies são bisexuais com distinção entre machos e fêmeas, em que nos primeiros, as gónadas se chamam testículos e, nas fêmeas, ovários. Nos vertebrados mais simples, o esperma é depositado directamente no celoma e depois passa para o exterior através de um poro. Nos Gnathostomata, contudo, os testículos abrem em ductos, em que o esperma passa através dos ductos excretórios.
O dimorfismo sexual externo pode variar de inexistente a extremo. Existem alguns peixes que são por natureza hermafroditas. Em certas espécies hermafroditas os indivíduos são "protoginosos," i.e. funcionam primariamente como fêmeas que se podem vir a transformar posteriormente em machos funcionais. Noutras espécies existe a seqüência oposta de troca de sexos – "protandrosos". Existem poucas espécies de peixes "só fêmeas", anfíbios e lagartos nos quais as mães produzem apenas crias femininas. Em muitas destas espécies, a ligação com machos de espécies relacionadas é necessária para desencadear o desenvolvimento do ovo, mas os pais não contribuem para a perpetuação genética das linhagens "só fêmeas".
Entre os craniatas bisexuais mais típicos existe um largo espectro de modalidades reprodutivas. A maioria das espécies de peixes e anfíbios são ovíparos (põem ovos) com posterior fertilização dos ovos pelo esperma do macho. Outros peixes, anfíbios, muitos répteis, todos os pássaros e os mamíferos monotremos (ornitorrincos e papa-formigas espinhosos da Austrália) são também ovíparos mas a fertilização é interna. Em oposição temos as espécies "portadoras de vida" ou vivíparas nas quais a fertilização é obrigatoriamente interna e as crias desenvolvem-se no aparelho reprodutivo materno. Nestes, a mãe tem de prover alguma forma de nutrição ao embrião (seja a gema no ovo ou através do sangue através das membranas placentárias permeáveis). Os vivíparos têm mecanismos para trocas gasosas e remoção de detritos embriónicos. A viviparidade evoluiu muitas vezes nos craniatas – entre peixes cartilaginosos e ósseos, uma mão cheia de anfíbios, várias cobras e lagartos, e na maioria dos mamíferos.
[editar] Tegumento
O corpo dos vertebrados é constituído pelo tegumento ou pele, formado por duas camadas: epiderme (externa), e derme(interna). Nessas camadas são formados vários anexos, como penas, pelos, garras, unhas, escamas e outros.
Nas aves e nos mamíferos existe, logo abaixo da derme, uma terceira camada, a hipoderme. Também chamada de panículo adiposo, a hipoderme é uma camada de gordura relacionada com a homeotermia, ou seja, a manutenção da temperatura do organismo.
[editar] Origens e Evolução
Os fósseis mais antigos de vertebrados foram encontrados em Chengjiang, na China e foram datados do início do Câmbrico; eram animais pequenos e alongados, possivelmente aquáticos, com vértebras rudimentares. A grande radiação dos vertebrados parece ter surgido durante o Ordoviciano, há cerca de 450 milhões de anos, mas os fósseis desse período são escassos. Os fósseis do Silúrico, há cerca de 400 milhões de anos, já são mais abundantes e mostram uma grande variedade de peixes sem maxilas, embora já comecem a aparecer os Gnathostomata. A fase final do Devónico ofereceu os primeiros tetrápodes e há cerca de 330 milhões de anos aparecem os primeiros anfíbios. Os amniotas mais antigos, possíveis ancestrais dos répteis, aves e mamíferos, apareceram no início do período Pensilvaniano e dominaram o Mesozoico e o Cenozoico[2].
[editar] Classificação
Classificação segue Janvier (1981, 1997), Shu et al. (2003), e Benton (2004). [3]
- Subfilo Vertebrata
- (clado não-classificado) Hyperoartia (lampréias)
- Classe †Conodonta
- Subclasse †Pteraspidomorphi
- Classe †Thelodonti
- Classe †Anaspida
- Classe †Galeaspida
- Classe †Pituriaspida
- Classe †Osteostraci
- Infrafilo Gnathostomata (vertebrados com mandíbula)
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- Classe †Placodermi (Peixes com uma carapaça pesada do período paleozóico)
- Classe Chondrichthyes (peixes cartilaginosos)
- Classe †Acanthodii (Peixes mandibulados primitivos)
- Superclasse Osteichthyes (peixes ósseos)
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- Classe Actinopterygii (peixes com nadadeiras raiadas)
- Classe Sarcopterygii (peixes com nadadeiras lobadas)
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- Subclasse Coelacanthimorpha (celacanto)
- Subclasse Dipnoi (peixes pulmonados)
- Subclasse Tetrapodomorpha (ancestral to tetrapódes)
- Superclasse Tetrapoda (vertebrados com quatro patas)
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Referências
- ↑ Pough FH, Janis CM, Heiser JB (2004) Vertebrate Life. Benjamin Cummings, London
- ↑ Shu, D.-G., Conway Morris, S, Han, J., Zhang, Z-F., Yasui, K., Janvier, P., Chen, L., Zhang, X.-L., Liu, J.-N., Li, Y. and Liu, H.-Q. (2003) Head and backbone of the Early Cambrian vertebrate Haikouichthys. Nature, 421, 526-9. citados pelo Museu de Paleontologia da Universidade da Califórnia, Berkeley (em inglês) acessado a 18 de maio de 2009
- ↑ Benton, Michael J.. Vertebrate Palaeontology. Third Edition ed. [S.l.]: Blackwell Publishing, 2004-11-01. pp. 455 pp..