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Diversidade Animal Objectivo
Dar uma visão geral sobre a variedade/
variabilidade/diversidade
da vida animal
Um universo de organismos Um universo de organismos
Um universo de organismos Forma e Função• Estes animais
parecem ter planos corporais semelhantes, mas não estão proximamente relacionados entre si. (não partilham um antepassado mais recente)
Forma e Função
• Estes animais têm planos corporais muito distintos
• Como é que cada um dos principais grupos de animais enfrentam o ambiente?
Evolução e Ecologia
• Como é que sabemos que formas tão diversas partilham uma história evolutiva comum? (que a vida tem uma origen comum?)
Evolução e Ecologia• Que inovações
evolutivas permitiram que vertebrados invadissem a terra há 400 milhões de anos?
Number of species O que é um animal?
Para falar de diversidade, é preciso recorrer a uma arrumação da vida: classificação
As principais divisões Principais divisões• Tradicionalmente os seres vivos eram
classificados como animais ou plantas. • Plantas: Autotróficos (produzem
moléculas orgânicas através da fotossíntese) e sésseis.
• Animais: Heterotróficos (obtêm moléculas orgânicas através da ingestão de outros organismos) e móveis.
Problemas do 2K(ingdom)
• Móvel e autotrófica
• Planta ou animal?
Problemas do 2K
• Sesséis e heterotróficos
• Planta ou animal?
Procariotas vs. Eucariotas
•Não têm núcleo individualizado
Ambos •Têm DNA •Têm citoplasma
•Células típicas de que organismos?
Procariotas
•São as células das bactérias
•Reproduzem-se assexuadamente por fissão binária
Eucariotas
•Têm núcleo individualizado
•São as células dos animais, plantas, fungi, e protistas
•Reproduzem-se por divisão celular
•Núcleo?
•Reprodução?
Procariotas vs. Eucariotas
Procariota Eucariota
AnimaliaFungiPlantaeProtistaMonera
Procariotas vProtozoários vs.
Protozoários Metazoários
Protozoários vs. Metazoários
Ectoderme
Endoderme
Mesoderme
Pseudopodes
Flagelos
Cílios
Protozoários vs. Metazoários
Procariota
Protozoários
Eucariota
Metazoários
AnimaliaFungiPlantaeProtistaMonera
!
PROTISTA
Enquanto os Reinos Animalis, Plantae, Fungi são monofiléticos constituindo grupos naturais, que contêm todos os descendentes e seus ancestrais, o Reino Protista não é monofilético. Contém organismos que são mais próximos de membros de outros reinos, do que de outros protistas. Estudos recentes de ultra-estrutura mostraram que os Protista são muito mais diversos do que se antecipava, e que portanto deverão ser classificados em vários reinos.
Frequentemente a designação Protista mantém-se como forma rápida de designar organismos que não são plantas, animais ou fungos.
Procariotas vProtozoários vs.
Autotróficos Heterotróficos
Protozoários vs. MetazoáriosAutotróficos vs. Heterotróficos
Animalia
Autotróficos vs. Heterotróficos
ProcariotaProtozoários
Eucariota
Metazoários
Autotróficos Heterotróficos
AnimaliaAnimaliaFungiPlantaeProtistaMonera
Autotróficos vs. Heterotróficos
ProcariotaProtozoários
Eucariota
Metazoários
Autotróficos Heterotróficos
Absorção Ingestão/Digestão
AnimaliaFungiPlantaeProtistaMonera
Cronologia
Linnaeus (1735) – 2 reinos – Animal and Vegetal
Haeckel (1866) – 3 reinos – Protistas, Plantas, e Animais
Chatton (1937) – 2 impérios – Procariotas and Eukariotas
Copeland (1956) – 4 reinos – Monera, Protistas, Plantas and Animais
Whittaker (1969) – 5 reinos – Monera, Protistas, Fungos, Plantas and Animais
Woese, et. al. (1977) – 6 reinos – Eubacteria, Archaebacteria, Protistas, Fungos, Plantas and Animais
Woese, et. al. (1990) – 3 domínios – Bacteria, Archaea, Eukarya
2 ReinosTodos os seres vivos
Reino Plantae Reino AnimaliaParede celularLocomoção
Modo de nutrição
Resposta a estímulo externosSistemas contráteis
PresenteAusenteNão se alimentamAusente (há excepções)Ausente (há excepções)
AusentePresenteAlimentam-sePresentePresente
2K ➜ 5KO sistema de dois reinos foi abandonado na década de 60, a favor do sistema de 5 reinos
5 reinos
Classifição baseada nas diferenças fundamentais da estrutura celular, número de células e modo de nutrição
Eucariotas multicelulares fotosíntetizadores imóveis com reprodução sexual
Eucariotas uni ou multi celulares, aborvem, ingerem ou fotosintetizam, reprodução sexual e assexual
Eucariotas multicelulares, aborvem, imóveis, reprodução sexual
Eucariotas multicelulares, ingerem, móveis, reprodução sexual
Procariotas, unicelulares, absorvem ou fotosíntetizam, móveis ou imóveis, reprodução asexual
5K ➜ 6K
O sistema de dois reinos foi abandonado na década de 60, a favor do sistema de 6 reinos
Archaea Eubacteria
Frequentemente encontrados em ambientes extremos, anaeróbicos, salinos, quentes, frios, profundos.
6K Major Evolutionary Transitions and Lifestyles
All three domains seem to have genomes that are chimeric mixes of DNA that was transferred across the boundaries of the domains.Phylogeny tree replaced by phylogeny web. DEEP
Three domains Lynn Margulis
Fusion evolution - major process for forming the diversity of life
“mitochondria” transfer - 2000 MY
“chloroplast” transfer - 1600 MY
Endosymbiosis
Tree of life—symbiosis Onde está o reino Animalia?
Euka
ryot
a
Bikonta
UnikontaFungi
Opistokonta
Rhodobionta
Chlorobionta
Ciliata
Dinophyta
Apiconplexa
Chrytophyta
Haptophyta
Actinopoda
Foraminefera
Chlorarachiophyta
Euglenobionta
Parabasalia
Metamonadina
Percolozoa
Eumycetes
Microsporidia
ChoanaflagellataChoanaflagellata
Metazoa
Rhizopoda
Mycetazoa
Green eukariotes
Stramenopiles
Glaucophyta
Mycetazoa
Rhizopoda
Metazoa
ChoanaflagellataChoanaflagellata
Microsporidia
Eumycetes
Percolozoa
Metamonadina
Parabasalia
Euglenobionta
Chlorarachiophyta
Actinopoda
Fungi
Apiconplexa
Ciliata
Chlorobionta
Rhodobionta
Glaucophyta
Dinophyta
Stramenopiles
Chrytophyta
Haptophyta
Green eukariotesGreen eukariotes
Foraminefera
OpistokontaEuka
ryot
a
Amoebozoa
Alveolata
Rhizaria
Excavobionta
Metazoa
O que é um animal?
Eucariotas, metazoários,
heterotróficos que ingerem e
digerem o alimento
O que é um animal?
Procariota
Protozoários
Eucariota
Metazoários
Autotróficos Heterotróficos
Absorção Ingestão/Digestão
AnimaliaFungiPlantaeProtistaMonera
O que é um animal?• Eucariotas, metazoários, heterotróficos que ingerem e digerem
o alimento
• Têm células especializadas
• Têm a capacidade de locomoção, durante algum período da
sua vida
• Têm genes reguladores HOX
• Respondem a estímulos externos
• Podem reproduzir-se sexualmente
• Não têm parede celular
O que é um animal?
• Most animals reproduce sexually, with the diploid stage
usually dominating the life cycle
•After a sperm fertilizes an egg, the zygote undergoes rapid cell
division called cleavage
•Cleavage leads to formation of a blastula
•The blastula undergoes gastrulation, forming a gastrula with
different layers of embryonic tissues
Classificação
baseada na evolução: relações filogenéticas
O que é um animal?
Para falar de diversidade, é preciso recorrer a uma arrumação
Reino Animalia
Met
azoa
Demospongidae
Hexactinellida
Cnidaria
CtenophoraMyxizoa
ProtostomiaMesozoa
Deuterostomia
Calcarea
Placozoa 1
8000
# espécies
1000
1000 Porif
era
Eum
etaz
oa
9000
1001200
1132000
50
58330 Bila
teria
?
?
Pontos comuns entre as filogenias clássica e molecular
• As esponjas encontram-se na base do grupo
O que é um animal?
One hypothesis of animal phylogeny is based mainly on morphological and developmental comparisons
O que é um animal?ANCESTRAL COLONIAL FLAGELLATE
Metazoa Eum
etazoa
“Porifera”
Bilateria
Deuterostom
iaProtostom
ia
Cnidaria
Ctenophora
Ectoprocta
Brachiopoda
Echinodermata
Chordata
Platyhelminthes
Rotifera
Mollusca
Annelida
Arthropoda
Nematoda
O que é um animal?
Another hypothesis of animal phylogeny is based mainly on molecular data
O que é um animal?Silicea
ANCESTRAL COLONIAL FLAGELLATE
Metazoa
Eumetazoa
“Porifera”
Bilateria
Deuterostom
ia
LophotrochozoaEcdysozoa
Calcarea
Ctenophora
Cnidaria
Acoela
Echinodermata
Chordata
Platyhelminthes
Rotifera
Ectoprocta
Brachiopoda
Mollusca
Annelida
Nematoda
Arthropoda
Alguns lophotrochzoários possuem uma estrutura alimentar designada por lofóforo.
Outros fila têm antes um estádio larvar de desenvolvimento designado por larva trocófora.
Lofotrocozoários
LophophoreApical tuft
of cilia
Mouth
(a) An ectoproct (b) Structure of a trochophore larva
100 µm
Anus
Lofotrocozoários Lofóforo
O que é um animal?
ANCESTRALCOLONIALFLAGELLATE
Metazoa Eum
etazoa
“Porifera”
Bilateria
Deuterostom
iaProtostom
ia
Cnidaria
Ctenophora
Ectoprocta
Brachiopoda
Echinodermata
Chordata
Platyhelminthes
Rotifera
Mollusca
Annelida
Arthropoda
Nematoda
Silicea
ANCESTRALCOLONIALFLAGELLATE
Metazoa
Eumetazoa
“Porifera”
Bilateria
Deuterostom
ia
LophotrochozoaEcdysozoa
Calcarea
Ctenophora
Cnidaria
Acoela
Echinodermata
Chordata
Platyhelminthes
Rotifera
Ectoprocta
Brachiopoda
Mollusca
Annelida
Nematoda
Arthropoda
O que é um animal?Common ancestor of all animals
True tissues
Sponges (basal animals)Ctenophora
Cnidaria
Acoela (basal bilaterians)
Deuterostomia
Lophotrochozoa
Ecdysozoa
MetazoaEum
etazoa
Bilateria (m
ost animals)
Bilateral summetry
Three germ layers
1. List the characteristics that combine to define animals 2. Distinguish between the following pairs or sets of
terms: radial and bilateral symmetry; grade and clade of animal taxa; diploblastic and triploblastic; spiral and radial cleavage; determinate and indeterminate cleavage; acoelomate, pseudocoelomate, and coelomate grades
3. Compare the developmental differences between protostomes and deuterostomes
4. Compare the alternate relationships of annelids and arthropods presented by two different proposed phylogenetic trees
5. Distinguish between ecdysozoans and lophotrochozoans
Pontos comuns entre as filogenias clássica e molecular
• Os Eumetazoa (Metazoa exceptuando as esponjas) são um grupo com tecidos verdadeiros
Pontos comuns entre as filogenias clássica e molecular
• A maior parte dos animais pertencem ao grupo Bilateria
Bilateria
Eumetazoa
Metazoa
Simetria bilateral
Gastrulação Camadas celulares diferenciadas
Protostomia
Mesozoa
Deuterostomia
Protostomia: “boca formada em primeiro lugar” O blastoporo origina a boca e o ânus
Colagéneo Meiose produz gâmetas e não esporos
Deuteroostomia: “boca formada secundariamente” O blastoporo origina a boca e o ânus
Major Groups of Organisms
Major Groups of Organisms
Ecdysozoa
Porif
era
Cni
daria
Cte
noph
ora
Plat
yhel
min
thes
Nem
erte
a
Mol
lusc
a
Ann
elid
a
Nem
atod
a
Tard
igra
da
Ony
chop
hora
Art
hrop
oda
Hem
icho
rdat
a
Cho
rdat
a
Echi
node
rmat
a
Rot
ifera
Loph
opho
rate
ph
yla
Ecdysis Segmentation
Protostome pattern of development
Radial symmetry
Deuterostome pattern of development
Bilateral symmetry, 3 tissue layers, body cavity
Tissues
MulticellularityChoanoflagellate ancestor
Parazoa RadiataLophotrochozoa
DeuterostomiaProtostomia
Major Groups of Organisms
Major Groups of Organisms Animal Evolution
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KINGDOM LEVEL of ORGANISATION SYMMETRY
BODY CAVITY PHYLUM
Cellular level Portifera
Tissue/ Organ/ System
RadialCoelenterata (Cnidaria)Ctenophora
Platyhelmintheswithout body cavity(acoelomates)
with false body cavity(pseudocelomates) NematodaBilateral
with true body cavity(celomates) Annelida
ArthropodaMolluscaEchinodermataHemichordata
[ [ [
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Animal
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