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Cromatóforos de cefalópodes
Angélica TroncoLarissa Bargoena
Natara DiasTamires Minucelli
Vanessa Freitas25/10/11
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“ Os cromatóforos de cefalópodes são fisiológica e estruturalmente diferentes de cromatóforos de outros grupos animais, visto que constituem verdadeiros órgãos neuromusculares e não são controlados hormonalmente.”
J. B. Messenger, 2001
“ Os cromatóforos de cefalópodes são fisiológica e estruturalmente diferentes de cromatóforos de outros grupos animais, visto que constituem verdadeiros órgãos neuromusculares e não são controlados hormonalmente.”
J. B. Messenger, 2001
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• Os cromatóforos de cefalópodes são constituídos por 5 tipos celulares: a célula do cromatóforo propriamente dita; células musculares, nervosas, da glia e da bainha.
Componentes do cromatóforo. J. B. Messenger, 2001.
1. MORFOLOGIA
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• Cromatóforos de diferentes espécies de cefalópodes têm colorações distintas.
Sepia officinalis
Loligo plei
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Sepioteuthis sepioidea
• Quimicamente os pigmentos são chamados de “omocromos”, que são pigmentos policíclicos derivados da oxidação do triptofano e podem originar várias colorações.
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• Célula muscular do cromatóforo amarelo de Loligo opalescens.
Reed, 1995.
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• Fibras musculares desacopladas (A) e acopladas (B), em Loligo vulgaris.
Reed, 1995.
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• Células nervosas de Loligo vulgaris coradas com azul de metileno (A) e L-glutamato (B).
Messenger et al. 1997.
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• Experimentos de estimulação: estimulação de feixes nervosos através de eletrodos de sucção em preparados de pele in vitro.
Florey, 1969.
2. FISIOLOGIA
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3. SISTEMA DE CROMATÓFOROS NA PELE
Abaixo da epiderme: cromatóforos, iridóforos e leucóforos
Elementos não estãodispostos aleatoriamente
Froesch & Messenger, 1978.
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4. ONTOGENIA
Grupos de cromatóforos: unidades morfológicas e fisiológicas
Conciliar unidades morfológicas e fisiológicas Ontogenia
Packard,1988.
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Cephalopod dynamic camouflage
Hanlon, 2007
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Cephalopod dynamic camouflage
Hanlon,2007.
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Cephalopod dynamic camouflage
Três classes de padrões básicos dacamuflagem.
A investigação inicialindicava que todos ospadrões de coloraçõesem animais mostravam uma organizaçãosemelhante.
Hanlon,2007.
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O cérebro dos cefalópodes é extremamente desenvolvido para um invertebrado, com gânglios centralizados e organizados em uma série de lobos descontínuos ao redor do intestino. Várias áreas do cérebro influenciam nos cromatóforos e eles são controlados por cinco pares de lobos no cérebro, organizados hierarquicamente.
•Lobos cromatóforos anteriores•Lobos cromatóforos posteriores•Lobos ópticos•Lobos pedunculares•Lobos laterais basais
5. SISTEMA CROMATÓFORO-CÉREBRO
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• Estudo mais significativo: Boycott (1961) com Sepia officinalis.
Estimulação e Registro do sistema cromatóforo
Ao estimular diferentes áreas, ele obteve padrões de respostas também diferentes.
Ao estimular diferentes áreas, ele obteve padrões de respostas também diferentes.
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5.1. Os neurotransmissores
Nos cefalópodes são encontrados vários neurotransmissores clássicos:
•Acetilcolina (ACh) •Dopamina (DA)•Noradrenalina (NA)•Serotonina (5-HT)•c-aminobutírico (GABA) •L-glutamato (L-glu)
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Os diversos transmissores estão distribuidos pelo sistema e principais descobertas em Octopus vulgaris são:
1.Acetilcolinesterase está presente no neuropil de todos os lobos e os altos níveis de ACh no lobo óptico sugerem um papel importante no controle desse neuro transmissor;
2.Aminas biogênicas são amplamente distribuídas no sistema:existem níveis particularmente altos de dopamina (DA) e noradrenalina (NA), e estes estão presentes na neuropils da LBL e PCL;
3.5-HT também é generalizada e tem sido imunohistologicamente localizada em uma grande proporção de corpos celulares no LCA e LCP;
4.A maioria dos corpos celulares no PCL possuem anticorpos para l-glutamato.
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6. Padrões Corporais
• Cefalópodes mostram um extenso repertório de padrões de camuflagem do corpo e sinalização;
• Packard e seus colaboradores (Packard & Sanders, 1971; Packard & Hochberg, 1977) - Octopus vulgaris;
• Quadro conceitual;
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Elementos
• Padrões de corpo mediados pela ação:• Células Pigmentadas
- Cromatóforos• Células de Reflexão da Luz
- Iridóforos- Leucóforos
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Elementos - Cromatóforos• Produzem as cores: amarelo, laranja,
vermelho e marrom na pele (Octopus vulgaris - cromatóforos negros);
• Cor produzida;• Inervados diretamente ao cérebro;• Músculos radiais (contração e relaxamento) –
variação do tamanho e intensidade;• Permite produzir a padronização = faixas,
listras e manchas;• Tamanho dos cromatóforos varia entre
espécies;
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Elementos - Cromatóforos
• Loligo pleiCromatóforo expandido - diâmetro de até 1,5 mmCromatóforo retraído - apenas 0,1 mm
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Elementos - Iridóforos• Encontra-se abaixo da camada de
cromatóforos;• Células incolores de tamanhos variados
(geralmente menores que 1 mm);• Placas achatadas que refletem a luz: o
mecanismo de reflexão é a mesma que a de bolhas de sabão coloridas;
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Elementos - Leucóforos
• Camada basal - proteína refletora, translúcida e sem cor;
• Proteína Reflectina - refletem todos os comprimentos de onda de luz que as atingem e de qualquer ângulo;
• Coincidir a tonalidade da pele com a do fundo;
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Unidades
• De que forma esses elementos estão reunidos (arranjados) no corpo do animal;
• Arranjados de forma não aleatória• Octopus vulgaris - os cromatóforos amarelos-
vermelhos são intercalados entre os negros.
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Componentes
Componentes cromáticos– Light: cromatóforos escuros retraídos e reflexão
máxima– Dark: cromatóforos escuros expandidos e reflexão
mínima• O número de componentes cromática em
vários cefalópodes varia de 11 a 35;• Componentes Textural, Postural e Locomotor
contribuindo para padronização do corpo;
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Componentes
• Sepia officinalis: 34 componentes cromáticos (6 textural, 8 postural e 7 locomotor – mais de 50 componentes ao seu dispor para gerar um padrão de corpo);
• Cefalópodes não podem expressar um número infinito de padrões de corpo. Estudos cuidadosos de determinadas espécies têm revelado que todos eles têm apenas alguns padrões básicos do corpo.
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Padrões de Corpo
• O número e a complexidade dos padrões de corpo varia consideravelmente entre os cefalópodes, e até mesmo dentro de um gênero existem diferenças consideráveis no comportamento cromático.
• As diferenças são normalmente associados com hábitos diferentes.
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7. Questão evolutiva: o que influenciou a origem dos cromatóforos?
- característica chave : Redução e interiorização da concha
Ponto positivo agilidade Ponto negativo vulnerabilidade a predadores
Solução CAMUFLAGEM
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• Os cromatóforos e os padrões de corpo evoluíram para ter duas funções:
1º ocultação 2º comunicação
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7.1. Ocultação• Semelhança de fundo
Correspondência de cores cromatóforosIridóforos e leucóforos.
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• Countershading - forma de camuflagem que trabalha com fundo de correspondência.
- Superfície ventral -cromatóforos esparsos, às vezes com iridófiros para aumentar a reflexão.
- Superfície dorsal - cromatóforos são muito mais numerosos e tendem a ser mantidos tonicamente expandidos.
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• Coloração Disrruptiva – Em fundos variados os cefalópodes adotam esta coloração .
• Semelhança Ilusória - semelhança com um objeto inanimado
Efeito visual : quebra a totalidade do animal.Efeito visual : quebra a totalidade do animal.
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7.2. Comunicação• Exibição Interespecífica - quando se deparam com presas
ou predadores.
Ex: Deimatic Ameaçadora aumento do tamanho corporal
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• Exibição intraespecífica – Encontros entre fêmeas ou machos da mesma espécie.
Ex: Zebra intensa alto contraste em preto e branco maximiza a sinalização.* Comunicação por luz polarizada.
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.
Assim, a camuflagem foi resultado:da pressão seletiva dos seus predadores
vertebrados.
Assim, a camuflagem foi resultado:da pressão seletiva dos seus predadores
vertebrados.
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Octopus Attack I
Octopus Transformation
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8. Referências Bibliográficas
• MESSENGER, J. B. Cephalopod cromatophore: neurobiology and natural history. Biol. Rev. Cambridge Philosophical Society. 2001, 76. p. 473-528.
• HANLON, R. Cephalopod dynamic camouflage. Current Biology. 2007, 17. p. 400-404.
• MÄTHGER, L. M. HANLON, R. T. Malleable skin coloration in cephalopods: selective reflectence, transmission and absorbance of light by cromathopores and iridophores. Cell Tissue Res. 2007, 329. p. 179-186.
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OBRIGADA!
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