Porque migra a Sialia currucoides?

A resposta etológica animal ao estado do tempo é-nos bastante evidente - a busca por refúgio temporário durante uma ocasional tempestade ou até a correlação da atividade com extremos pontuais de temperatura. A adaptação ao clima, contudo, reside nas características intrínsecas de um organismo - que, pela presença perene, não nos salta frequentemente à vista. O clima atua efetivamente como filtro da biodiversidade animal autóctone - sobreviveria um robusto dromedário à chuva do inverno português? Adequar-se-ia um elefante às matas nacionais? Torna-se, deste modo, claro que a evidência da seleção natural esconde-se à vista de todos.

Fig. 1 Sialia currucoides Fonte: https://en.wikipedia.org/wiki/Mountain_bluebird

Fig. 2 Ursus americanus Fonte: https://www.flickr.com/photos/marklwatson/5348514178/ Por: Mark L.Watson

Nome comum: pássaro azul da montanha

Típica da fauna norte-americana, as oscilações sazonais da temperatura e precipitação são velhas conhecidas da Sialia currucoiides (fig.1)uma ave migratória, que nidifica no oeste dos EUA e viaja para sul durante as estações frias, distribuindo-se tão para norte quanto o Alasca e para sul quanto o México Central [6].

Poderão as quatros estações anuais do clima temperado explicar o seu comportamento migratório?

Ritmos circanuais, como a migração ou a hibernação, são engenhosos mecanismos comportamentais despoletados pela sazonalidade da temperatura/ precipitação e, consequentemente, dos ciclos ecológicos [16]. São especialmente evidentes na fauna de latitudes superiores - a drástica variação anual do clima aí experienciada correlaciona-se com o desaparecimento sazonal de inteiras populações autóctones [19].

A vantagem adaptativa dos ritmos circanuais reside efetivamente na coordenação temporal da atividade biológica com a disponibilidade de recursos - note-se o exemplo do Ursus americanus (Fig. 2), encontrado nas florestas temperadas norte e centro-americanas. A hibernação invernal e os hábitos alimentares oportunistas alinham-se com a escassez nutricional típica da estação fria, prevalecendo o stress nutricional e a tendência decrescente no peso corporal durante grande parte da primavera [7] - a gestão metabólica através de longos períodos de inatividade permite sobreviver a condições ambientais altamente desfavoráveis.

Analogamente, a fauna dos climas desérticos e tropicais também é pontuada por migrações sazonais, promovidas pela sucessão dos dois padrões alternativos de precipitação - a estação húmida e a estação seca. A Grande Migração do Este Africano destaca-se entre estes exemplos, mobilizando mais de 2 milhões de animais numa peregrinação massiva em busca do destino ideal. [8]

Apesar de partilharem a mesma ordem (Artiodactyla), ocapis e dromedários são vizinhos geográficos mas uma diferença abismal separa-os morfológica e fisiologicamente. Qual o resultado expectável de realocar um ocapi, endémico das florestas tropicais da Républica Democrática do Congo [9], nas regiões paleárticas áridas do Norte de África e do Médio Oriente [10], de onde são nativos os dromedários?

Ambos estão equipados com mecanismos homeostáticos desenhados à medida para a sobrevivência nos respetivos habitats (Figura 3) - sendo a disparidade nos padrões de temperatura e precipitação o desafio mais evidente neste cenário hipotético.

Numa análise comparativa preliminar entre o dromedário e o esquivo Okapia johnstoni, só em meados do século XX conhecido pelo mundo ocidental [11], o isolamento térmico e a permeabilidade da pelagem divergem significativamente. Espesso e oleoso, o pelo dos ocapis repele água como uma gabardine nos períodos de afluente precipitação [12], mas comprometeria a transpiração- um importante mecanismo de arrefecimento durante a hipertermia. Contrasta com o pelo dos dromedários, fino e lustroso, que permite refletir a radiação solar intensa [13] no deserto mas providenciaria pobre retenção do calor perante a húmida e fresca vegetação tropical. Ademais, apontar-se-iam a heterotermia (Figura 4) adaptativa [10] durante períodos de dessecação (tão longos quanto um mês), a vasodilatação seletiva e o fluxo direcionado no arrefecimento do sangue arterial cerebral [14], ou a veloz reidratação, pela ingestão de até 100L de água em apenas 10 minutos [10], como adaptações ao sobreaquecimento e à desidratação por evaporação no Camelus dromedarius.

Okapia johnstoni e Camelus dromedarius Dois artiodáctilos a um mundo de distância

A vegetação de onde estas espécies de herbívoros ruminantes são indígenas, reflete-se também nas suas dietas e poria obstáculos à sua sobrevivência enquanto alóctones recíprocos - sobretudo pela riqueza nutricional da dieta da Okapia johnstoni e a preferência por folhagem arbórea [11] (figura 4), dificilmente sustentadas pelos arbustos rasteiros e catos desérticos. Por outro lado, as plantas halófilas que compõem cerca de 1/3 dos requisitos nutricionais dos dromedários [10], pela sua utilidade na sua crucial osmorregulação, escasseariam neste novo habitat.

Anatómica e morfologicamente seria ainda de notar a desvantajosa configuração das patas do Camelus dromedarius em substratos escorregadios e enlameados como os de uma floresta húmida, apesar dos seus calos conferirem proteção e aderência na areia quente do deserto. Também a ausência das papilas queratinizadas do dromedário impediria o ocapi de aí mastigar a vegetação espinhosa , tal como a das narinas cerráveis ou das membranas nictitantes oculares o desarmariam contra as frequentes tempestades de areia [15].

Por: Laarow

Fig. 3 O navio do deserto. O Camelus dromedarius é um modelo excecional para o estudo de adaptações ao stress térmico e hídrico desde a forma dos seus eritrócitos, às peludas pestanas , o dromedário evidencia uma resistência impar no mundo animal e de valor económico indispensável para as populações destas regiões. Não obstante, o insucesso da sua introdução em latitudes superiores demonstrou a sua baixa tolerância a condições húmidas e frias.

Fig. 4 Heterotermia adaptativa. O aquecimento exterior traz acoplado a perda de calor por evaporação. Em resposta, o Camelus dromedarius desenvolveu uma alternância circadiana entre a poiquilotermia e a homeotermia - acumula periodicamente o calor externo, variando a sua temperatura corporal em mais de 6°C e, consequentemente, reduzindo a desidratação por evaporação, face às intensas dessecação e hipertermia diurnas. Em condições ótimas, a temperatura retal mantém-se estacionária, flutuando em apenas 2°C.

Em Elkhawad (1992)

O profundo impacto que o ambiente verifica na evolução dos animais parece indubitável. Ainda assim, muitos caracteres retidos exibem pouco ou até nenhum valor adaptativo perante alguns fatores ecológicos. Esta ambiguidade está especialmente patente na coloração animal, pela sua versatilidade funcional, destacando-se o conflito entre o seu papel na crypsis e na termorregulação - enquanto causas igualmente plausíveis - e em particular na coloração da fauna de climas extremos, como o desértico e o polar. Que força evolutiva seleciona afinal a cor dos animais?

Dos endotérmicos aos ectotérmicos, inúmeros organismos foram analisados na tentativa de sistematizar o mecanismo seletivo da coloração, num modelo em que se elucida a interação entre as três hipóteses clássicas na base desta análise em mamíferos - camuflagem (tipicamente favorecida), comunicação inter- e intraspecífica, e fisiologia [20]. Ainda que plausíveis, as conclusões derivadas destas hipóteses são post hoc, pelo que a área carece de estudo ao nível fundamental. A título de exemplo, a hipótese do melanismo termal (TMH) prevê que cores claras, por refletirem mais a radiação solar visível, prevenindo a sua absorção, serão adaptativas em climas quentes. Se assim for, porque será branca a Vulpes lagopus (raposa do Ártico)? (Fig. 5) A resposta parece óbvia: trata-se de crypsis, ou camuflagem. Contudo, a questão adensa-se pelo polimorfismo desta espécie - existem dois fenótipos alternativos para a cor do pêlo, um branco e outro "azul" ou cinzento. Estudos demográficos, tais como o de 2010 [21] acerca de uma população na Noruega, fornecem pistas importantes para desbravar o caminho até um consenso, a par com abordagens fisiológicas e as técnicas moleculares desenvolvidas nos últimos anos. Como todos os tópicos em Ciência, a investigação neste âmbito estimula mais questões do que respostas - por baixo de cada pelo, um novo desafio!

Por: Ron Reznick

Fig. 4 Dieta do Okapia johnstoni e do Camelus dromedarius.

A produtividade dos respetivos habitats repercute-se nas dietas destas espécies - a exploração de fontes alimentares diversificadas ou a gestão ardilosa dos recursos alimentares poderão tratar-se de comportamentos adaptativos. Além de frutas, folhas e sementes - de mais de 100 espécies vegetais -, fungos, carvão, argilas ou até fezes suplementam a dieta do Okapia johnstoni. A língua preênsil, tal como no seu único familiar (a girafa), adapta-se à tarefa de despir ramos de árvores. Em sentido contrário, forragear, selecionando poucas folhas de várias plantas, garante variedade nutricional ao dromedário, simultaneamente reduzindo o stress sobre as comunidades de plantas e a competição interespecífica.

Contudo, a controvérsia nalguns exemplos dá lugar ao consenso generalizado noutros.

Cerastes cerastes

O seu comportamento fossorial poderá argumentar contra o valor fisiológico da pálida aparência da víbora cornuda - trata-se sobretudo de uma estratégia de camuflagem. Sendo presa e predador (por emboscada), a coloração críptica otimizar a fusão com o fundo arenoso, beneficiando o papel ecológico da C. cerastes.

Okapia johnstoni

Antes do recente reconhecimento como o segundo membro da família Giraffidae, a hipótese de integrar o género Equus era sustentada pela reminiscência do seu padrão ao de cavalos e zebras. De facto, as suas ricas brancas e castanhas mimetizam o padrão gerado pelos raios de luz solar quando coados pelos troncos das árvores.

qUeM sOU?

Descubra a Espécie e o seu Contexto Filogenético e Filogeográfico DNA Barcoding

O DNA barcoding consiste numa técnica na qual uma sequência de DNA é analisada, de modo a que se consiga fazer a identificação de uma determinada espécie, comparando com as sequências já descobertas e identificadas.

Alinhamento de uma Sequência

De modo a realizar um alinhamento correto, há uma série de passos a seguir. Para isto, vamos utilizar o programa MEGA cujo o download pode fazer em https://www.megasoftware.net/

PASSO A PASSO

1 Após a aquisição dos cromatogramas, selecione a opção de criar a “Reverse Complement” da sequência Reverse.

2 Seguidamente, adicione as duas sequências ao alinhamento (Forward e Reverse Complement) e estamos prontos para começar o alinhamento.

3 O alinhamento é efetuado selecionando a primeira base da sequencia Forward e utilizando a barra do espaço do computador para a ir avançando até obter a maior concordância entre sequencias, ou seja, obter o máximo de “*” .

A eletroforese é o processo que leva à obtenção dos cromatogramas. Neste processo, os diferentes nucleótidos podem percorrer o gel em tempos muito próximos, o que leva a que alguma bases apareçam sobrepostas.

4 No passo seguinte, compare os cromatogramas e verifique se há bases discordantes. Caso exista, corrija essa discordância.

No inicio do cromatograma da sequência Forward e o final do cromatograma da sequência reverse há uma maior sobreposição devido aos primers utilizados na replicação aquando do PCR. Deve-se apagar estas zonas!

5 Insira uma linha em branco que vai servir para construir a sequência final consensos.

6 Copie o inicio da sequência Reverse Complement e a parte alinhada do alinhamento e o final da sequência Forward a partir do alinhamento.

7 Alinhe os primers com a sequência de consenso de forma a obter o gene com os 658 pares de bases.

8 Após a obtenção da sequência de consenso com 658 pares de bases, faz-se o BLAST da sequência no GenBank como forma de obter a proteína codificada pela sequência. Ao fazer isto a sequência é comparada com outras existentes na base de dados.

9 Através desta árvore podemos posicionar a espécie em estudo na historia evolutiva, evidenciando as relações filogenéticas com outras espécies próximas.

Holothuria tubulosa

Pelo menos à primeira vista, os complexos de espécies críticas intrigam o campo da sistemática pela profunda semelhança fenotípica. Enquanto conceito fenomenológico, a especiação crítica pontua todos os filos animas com espécies morfologicamente indistinguíveis mas reprodutivamente isoladas (incapazes de procriarem entre si). Pelo carácter fundamental da taxonomia noutras disciplinas da Biologia Animal, nomeadamente a da conservação, a especiação críptica é um dos mais proeminentes desafios do taxonomia atual. Mais do que um problema taxonómico, impõe-se a sua compreensão ao nível conceptual –almejando-se descriptar não só estes complexos mas também os mecanismos evolutivos que lhe subjazem.

10 em 1 - o enigmático caso das borboletas Skipper

Exibindo fenótipos virtualmente indistinguíveis, as 10 espécies crípticas deste complexo, do género neotropical Astraptes, só foram reconhecidas em 2004. Herbert e colaboradores recorreram ao DNA Barcoding, acoplado à taxonomia tradicional e a mais de 25 anos de observação, para sustentar que na Astraptes fulgerator se escondiam na verdade 10 outras espécies.

Lohamp Curiosamente, a Astraptes fulgerator intrigou a ciência desde a sua primeira caracterização, em 1775 - pela ampla dispersão ecológica e geográfica, mas sobretudo pela improvável variedade alimentar e morfológica das suas larvas. Foi, servindo-se do curto "gap" genético típico de indivíduos da mesma espécie que Herbert et al., que conseguiram acelerar a decriptação deste complexo. A Trigo divergência nos padrões/cores das larvas e das asas nos adultos (apesar de subtis), bem como o tipo de planta ingerida pelas larvas - causa mais plausível da especiação , co-variam com os 650 pares de bases do gene mitocondrial analisado (da proteína COI, citocromo oxidase I). [17] Celt Mesmo nos primórdios da sua existência, o DNA barcoding possibilitou a resolução de um mistério com mais de dois séculos de existência, e de inúmeros outros desde aí. A convergência morfológica, a divergência recente e a conservação filogenética do nicho foram propostas como motores da especiação crítica, uma Loncho questão que promete redirecionar a investigação sobre a biodiversidade animal e até conduzir à reforma do paradigma atual. [18]

Yesenn

Bryttner

Sennov

Fabov

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Astraptesfulgeratorpor Joseph Rossano, exposição no DNA Learning Centre. Lagartas em Herbert et al., 2004.

Macroinvertebrados Bentónicos

Os macroinvertebrados bentónicos são animais que vivem em habitats aquáticos como rios e lagos, dependendo do substrato do fundo para a sua sobrevivência, como sedimentos, algas, pedras, cascalho, ect.

Existe uma grande variedade e encontram-se espalhados por todo o globo em habitats que permitam a sua sobrevivência. Os macroinvertebrados são sobretudo conhecidos por serem excelentes bioindicadores

O que são Bioindicadores?

IBMWP (Iberian Biomonitoring Working Party)

Tabela. 1 – Tabela do IBMWP: Atribuí pontuações a cada família de Macroinvertebrados Bentónicos tendo em conta a sua sensibilidade a alterações São seres vivos bastante sensíveis às alterações das condições do meio onde vivem [22]. Constituindo assim, uma ferramenta de estudo muito útil na avaliação da qualidade das águas nas quais estes estão inseridos. Estes estudos baseiam-se principalmente na variedade de espécies encontradas numa amostra, ou seja, apesar da sensibilidade a alterações ser comum a todos os macroinvertebrados bentónicos, há espécies mais suscetíveis que outras e com limites de tolerância diferentes. Por isso, foi criada uma escala, IBMWP- Iberian Biomonitoring Working Party (Tabela.1), que atribuí uma pontuação entre 1 e 10, tendo em conta a vulnerabilidade de cada espécie, sendo 10 uma espécie menos tolerante e 1 mais tolerante. Quanto maior a pontuação total, traduz para uma melhor qualidade da água e uma maior diversidade de espécies é indicador de um habitat menos poluído.

Mas, de modo a que os organismos sejam quantificados, estes têm que ser classificados e identificados. A sua identificação é um processo bastante importante e que necessita de bastante treino e paciência.

Chaves Dicotómicas

As chaves dicotómicas são utilizadas por muitos pesquisadores na área da biologia e são úteis na identificação de seres vivos [28].

Filo Mollusca

Os moluscos pertencem ao Filo Mollusca do Grupo Lophotrocozoa da Clade dos Protostómios [35]. Desta forma, são animais cujo blastóporo origina a boca, bilatérios, triblásticos, celomados e não segmentados. Todos os animais pertencentes a este Filo têm em comum três estruturas, que apresentam características diferentes, dependendo da Classe: O Pé, o Manto e a Massa Visceral.

Fig.1 Quiton, Polyplacophora

Por: Mafalda Lucas

Classe Polyplacophora

Esta classe de Moluscos marinhos é caracterizada, assim como o seu nome indica, (poly → muitas; placo → placas; phora → portador) por ter várias (8) placas calcárias sobrepostas. Estes animais não apresentam olhos nem cílios e alimentam-se, através da rádula, de algas e briozoários nas rochas. Um exemplo destes animais são os quitons (Fig.1), que apresentam um manto musculado e espesso, que lhes permite uma alteração na sua forma, podendo-se encolher se desejarem, ficando numa forma de “bola”[20].

O manto, por vezes pode apresentar escamas, pelos ou espinhos tanto quitinosos como calcários e serve de proteção. Utilizam o pé para se fixarem a superfícies e este está rodeado pela cavidade paleal que contém diversos órgãos essenciais, como as brânquias, e dois canais que permitem a entrada de água na cavidade por um e a saída de água por outro. Possuem boca e rádula com dentes que utilizam para raspar o alimento das rochas. O seu sistema nervoso é simples, com bastantes órgãos sensoriais com diversas funções, como sensores de luz e o sistema circulatório é aberto e apresentam um par de rins (metanefrídeos). O sistema digestivo dos quitons é completo. A espécie é dióica e a sua fecundação é externa. Após o macho libertar os ovos, estes desenvolvem-se e eclodem na cavidade do manto da fêmea em algumas espécies. Após eclodirem, os quitons passam por uma fase larvar trocófora (característica do grupo lophotrochozoa). O Pé é uma estrutura muscular que auxilia o animal na alimentação e na locomoção. Dependendo do animal, esta estrutura pode ter funções diferentes, como por exemplo, nos Cephalopoda (ex: lulas e polvos) este órgão corresponde aos braços e tentáculos e nos Bivalvia (ex: amêijoas) já apresenta uma função de órgão escavador.

A Massa Visceral dos moluscos é uma massa interna na qual se encontram os órgãos do sistema circulatório, respiratório, digestivo, reprodutor e excretor e está coberta pelo manto que é responsável pela segregação da concha.

A concha é típica dos moluscos e apresenta uma constituição calcária e rigidez e pode variar, tal como o pé na sua morfologia ou até ser inexistente. Por exemplo, nos Polyplacophora a concha corresponde a um conjunto de 8 placas sobrepostas, enquanto os Bivalvia apresentam uma concha com duas valvas unidas por um ligamento e articulando-se por meio de uma charneira e nos Cephalopoda esta pode ser externa (Nautilus), interna (Chocos) ou até inexistente. Este filo apresenta uma variedade muito grande de organismos e de habitats que ocupam.

Classe Gastropoda

Os animais que pertencem à classe Gastropoda não possuem todos concha, como os nudibrânquios e as lemas, que desenvolveram capacidades de camuflagem de modo a se conseguirem proteger dos seus predadores e estão presentes tanto em ambiente marinho como terrestre. Nas espécies terrestres, o manto é modificado num pulmão, de modo a poderem respirar fora de água e todos os animais Gastropoda apresentam uma massa visceral que se encontra enrolada na concha e por isso apresenta uma torção de 180º da cabeça relativamente ao pé. Nesta classe estão presentes as lapas (Fig.2).

Classe Cephalopoda

Os animais característicos desta classe são os mais desenvolvidos deste Filo. Apresentam uma grande mobilidade e são capazes de realizar movimentos muito rápidos sendo, por isso, grandes predadores. Têm ainda uma cabeça com órgãos sensoriais complexos, olhos com uma boa capacidade de resolução, braços com ventosas ao longo de todo o seu comprimento e tentáculos que saem da sua cabeça (kephale → cabeça; podoss → pé) sem ventosas ou apenas na ponta. Nem todos apresentam concha e os que têm pode ser ou interna ou externa. O seu manto concede uma estrutura de suporte externa e sólida com cromatóforos (células que contém pigmentos e refletem a luz). A reprodução dos Cephalopoda é sexuada, com sexos separados e fertilização interna (o macho coloca os espermatóforos com o hectocótilo na cavidade paleal da fêmea). São a única classe de moluscos que apresenta sistema circulatório fechado.

Fig. 2 Lapa, Pattela vulgata Por: Mafalda Lucas

Fig.3 Mexilhão, Mytilus Autor: Patrícia Martins

Classe Bivalvia

Nesta classe, os animais são caracterizados por apresentarem uma concha de carbonato de cálcio de duas valvas (bi → duas; valvia→valvas), secretadas por dois mantos lobulares que cobrem todos os órgãos e ligadas pelo ligamento dorsal e dois músculos adutores que permitem a abertura das conchas. Esta classe possui ainda o pé característico dos moluscos que utilizam para escavar o sedimento e dois sifões por onde excretam água e gametas, uma vez que a sua fertilização ocorre externamente na água. No início da sua vida, estes animais têm uma fase larvar planctónica trocófora e alimentam-se ao longo da sua vida de plâncton principalmente, não possuindo rádula.

Os mexilhões (Fig.3) são característicos desta classe que, por serem bivalves, apresentam duas conchas semelhantes alongadas e de forma triangular arredondadas e compostas por carbonato de cálcio que servem de proteção contra protetores. Estes moluscos são filtradores (alimentam-se por dois sifões) e, por isso, não apresentam rádula e o seu pé é um órgão que auxilia à escavação. No seu manto encontram-se os órgãos sensoriais, as brânquias que permitem as trocas gasosas, os metanefrídios, que constituem o sistema excretor e o seu sistema circulatório aberto. Apresentam um bisso que consiste num conjunto de filamentos que são segregados do interior e permitem que o animal se mantenha seguro às rochas apesar da atividade violenta das ondas na zona intertidal.

Filo Arthropoda

Os artrópodes são um Filo com mais de 40,000 espécies identificadas e com uma imensa variedade morfológica, sendo um dos grupos de animais mais diversificados no Planeta.

Subfilo Crustácea

Fig. 1 As diferentes fases do ciclo de vida de um crustáceo

Dentro da clade dos Protostómios, os crustáceos pertencem a um grupo denominado Ecdysozoa (Fig.1). É característico, os animais deste grupo apresentarem um exoesqueleto que sofre mudanças ao longo do desenvolvimento do organismo.

O Subfilo Crustácea adquire o seu nome porque o exoesqueleto destes organismos, está impregnado de carbonato de cálcio, o que garante uma proteção superior comparativamente a outros artrópodes.[27]

O Ciclo de Vida dos Crustáceos

Ao longo do seu ciclo de vida, estes animais apresentam formas muito variadas com alimentações diversificadas, no entanto todas elas apresentando mobilidade. Na Fig.1 encontra-se a representação do ciclo de vida de um crustáceo, havendo a fase do ovo, Nauplius (larva), Protozoea, Mysis, Fase pós-larvar e por fim, a Fase adulta.

O que tem de especial? Quais as vantagens?

O facto de os juvenis e adultos de uma determinada espécie de crustáceos possuírem diferentes regimes alimentares, constituí um importante fator na diminuição da competição intraespecífica, ou seja, dentro de uma mesma espécie não existe competição ao nível da alimentação entre os diferentes estágios de desenvolvimento.

Fig. 3 Cracas Fig. 2 Daphnia magna

A grande maioria dos Crustáceos são encontrados em ambientes aquáticos. No entanto, alguns são anfíbios, como a maioria dos caranguejos, e muito poucos são terrestres. Outros exemplos de organismos pertencentes a este subfilo são os: camarões, lagostins, lagostas, copépodes entre outros. Algumas das características especificas deste subfilo são o seu corpo segmentado, divisão do corpo em cefalotórax (cabeça + tórax) e abdómen, presença de exoesqueleto, dois pares de antenas, dois pares de maxilas, um par de mandíbulas e apêndices articulados. Podem possuir apêndices cefálicos, torácicos e frequentemente abdominais, sendo os torácicos fundamentalmente locomotores.

Classe Cirripedia

A esta classe pertencem os Percebes e as Cracas (Fig.3), exemplos mais comuns, e podemos encontrá-los em zonas marinhas intertidais rochosas.

Possuem um sistema circulatório aberto (sem coração e artérias), existindo apenas um bomba sanguínea, um grande seio localizado entre o esôfago e o músculo adutor. A respiração não é efetuada num órgão especializado mas sim ao nível do manto e dos cirros e a alimentação é através de filtração.

Uma característica bastante diferenciadora desta classe de animais é a presença de um exoesqueleto com várias placas calcárias quer internas quer externas, que envolvem toda a massa visceral do animal sendo a sua principal função de proteção. Contudo, as placas externas ajudam também na retenção da água no organismo, possibilitando a sobrevivência, como também proporcionam uma superfície húmida para que continuem a ocorrer trocas gasosas. Por outro lado, as placas internas intervêm mais na alimentação, quando o animal se encontra submerso estas placas abrem e o animal projeta uns filamentos que permitem a filtração.

A grande diversidade de apêndices encontrados nos animais do Subfilo Crustacea juntamente com a musculatura envolvente permite a existência de apêndices especializados nas mais diversas funções: natatória, alimentação, sensorial, predação, entre outras.

Classe Branchiopoda

O nome Branchiopoda remete para a expressão ‘brânquias nos pés’, pois os filópodes destes animais auxiliam não só na locomoção como também na função respiratória, para além de intervirem ao nível da alimentação.

Os organismos que pertencem a esta classe são geralmente de pequenas dimensões e habitam em meios aquáticos. Alguns exemplos de animais desta classe são Artemia salina e Daphnia magna. Tal como o nome indica, a Artemia salina vive em ambientes marinhos (água salgada). Já a Daphnia magna vive em água doce.[23]

As artémias são muito prolíferas : as fêmeas chegam a produzir até 75 ovos por dia. A reprodução é sexuada e facilmente se consegue distinguir o macho e fêmea. As fêmeas são maiores e possuem estruturas na transição entre o tórax e abdómen onde carregam os ovos.

A Daphnia magna (Fig.2) é um animal muito utilizado nos mais diversos estudos científicos por ser um ótimo organismo modelo. Podemos destacar principalmente os estudos para teste de substâncias. Pode saber mais na página 24 onde pode encontrar um procedimento experimental com estes animais e onde foi estudado as respostas comportamentais destes animais ao aumento da salinidade. Sabia que?

Em conjunto, os Crustáceos e os Insetos correspondem a 80% das espécies animais conhecidas atualmente no Planeta Terra.

Existem vários critérios de classificação para os peixes, de acordo com as caraterísticas morfológicas, tipo de alimentação, hábitos de repouso, migração, etc.

Peixes bentónicos. Os peixes bentónicos são os peixes que vivem dependentes do substrato, consolidado ou não, e podem estar fixos ao substrato ou não. Eles não têm total capacidade de natação. Estes peixes são caracterizados por uma bexiga reduzida, ou mesmo inexistente, e um corpo achatado que permite a sua adaptação ao substrato.[33][32][34]

Peixes pelágicos. São os peixes que não vivem dependentes do substrato, vivendo na coluna de água. Normalmente, agrupam-se em cardumes. Por exemplo, a dourada e sardinha.[30]

Peixes demersais. Apesar de, à semelhança dos peixes bentónicos, dependerem do substrato, ao contrário destes, os demersais são dotados de uma total capacidade de natação. O linguado e o atum são exemplos de peixes demersais

55.000

Estimam-se que existam um número de espécies de peixes superior a 55 mil no mundo inteiro!

Filo Chordata

O Filo Chordata é um filo que é constituído pelos vertebrados, os anfioxos, e os tunicados. Todas as espécies cordadas têm simetria bilateral, notocorda, fendas branqueais, tubo nervoso dorsal, cauda pós anal e sistema digestivo completo. Formam, juntamente com o Filo Hemichordata e com o Echinodermata, a Clade Deuterostomia. Os três principais subfilos são o Urochordata, o Cephalochordata e o Vertebrata.

Subfilo Vertebrata

As espécies pertencentes a este subfilo caracterizam-se por terem uma coluna vertebral segmentada, um crânio a envolver o cérebro, um sistema muscular normalmente simétrico, e um sistema nervoso central.

Classe Actinopterygii

Cerca de 95% dos peixes desta Classe pertencem à infraclasse Teleostei. São caracterizados por possuírem barbatanas raiadas, com raios dérmicos ligados ao esqueleto ósseo interno. Algumas espécies têm barbatanas heterocerca, parecidas com as dos seus ancestrais, e outras têm barbatanas homocerca, que são compostas por dois lóbulos simétricos e controladas por músculos. Têm pares de barbatanas peitorais e pélvicas, e contêm modificações nas mandíbulas que constituem uma vantagem evolutiva na alimentação. Relativamente às escamas, enquanto que alguns peixes não têm escamas, como a enguia, os outros podem ter escamas cicloides e ctenoides (Fig. 1), que são umas escamas mais finas, flexíveis e leves que as dos ancestrais, ou mesmo ganoides, que são muito semelhantes aos antepassados. Os peixes desta classe têm um cérebro que, apesar de de pequeno, é bastante te desenvolvido, e uma uma notocorda reduzida. Têm

rins opistonéfricos, um m opérculo que cobre a sua sua única brânquia. As cé- lulas lulas sanguíneas não têm têm núcleo, e no geral, têm uma uma bexiga natatória. Muito Muito provavelmente, foram foram as mudanças evo- tivas lutivas nas barbatanas que que levaram também à ém à evolução da flutuabili- dade. dade. Todos os peixes peixes apresentam estratégias de de de reprodução, sendo que muitos são hermafroditas, no entanto, os sexos são bem definidos e separados., e existe uma distinção grande entre a forma larvar e a forma adulta. Em função do modo como mantém o equilíbrio osmótico, os peixes subdividem-se entre reguladores hipoosmóticos, nomeadamente os de água doces, e os peixes de água salgada, que constituem reguladores hiperosmóticos [36].

Fig. 1 Escamas ctenoides. Observação à lupa de uma preparação histológica. Autor: Patrícia Martins

Fig. 2 Chelidonichthys cuculus Autor: Patrícia Martins

Chelidonichthys cuculus

Sendo uma espécie bentónica, o ruivo (Fig.2) alimenta-se preferencialmente de invertebrados que vivem no substrato, e de outros pequenos peixes. São peixes que têm olhos grandes, e grandes cabeças protegidas por placas ósseas bastante evidentes e espinhos fortes. Têm órgãos sensoriais contidos nos três raios inferiores das barbatanas peitorais, e um corpo robusto com grandes escamas. A sua barbatana dorsal está dividida, tendo 9 espinhos e 16/17 raios moles, enquanto que a barbatana anal não tem espinhos.

Trachurus trachurus

O carapau (Fig.3) é um peixe de corpo fusiforme, e apresenta uma mancha preta na parte superior do opérculo. É uma espécie demersal costeira, que vive em cardumes. O olho tem uma pálpebra adiposa bem desenvolvida, e tem duas barbatanas dorsais, com a segunda muito mais alta que a primeira, e a barbatana anal tem dimensões parecidas com a segunda barbatana dorsal. Também tem uma barbatana pélvica com tamanho médio, com apenas um espinho e 5 raios moles, localizada por baixo da base da barbatana peitoral.

Fig. 4 Solea solea Fonte: https://www.pesca-pt.com/peixes-mar/linguado

Sparus aurata

Também conhecida como dourada (Fig.5), este peixe tem dentes bastante fortes, e lábios grossos. Sendo uma espécie bentónica, vive perto do fundo e alimenta-se de invertebrados e de pequenos peixes. É umas das espécies hermafroditas.[26]

Sabia que?

O linguado pode mudar a sua cor consoante o substrato em que se encontra?

Fig. 3 Trachurus trachurus Fonte:https://www.ipma.pt/pt/pescas/recursos/carapau/index.jsp

Solea solea

Encontrado em águas doces ou temperadas, o linguado comum (Fig.4) é um peixe que pertence à família Soleidae, e é uma espécie demersal. Tem um corpo com forma achatada, e escamas ctenoides. Tem dentes aguçados presentes em apenas um dos maxilares e a sua alimentação é à base de crustáceos, invertebrados e de outros pequenos peixes

Fig. 5 Sparus aurata Autor: Leonor Bezerra

Biologia

As dáfnias são animais de água doce e, como tal, apresentam características próprias que lhes permitem sobreviver neste tipo de ambientes. Deste modo, sendo animais que normalmente vivem em habitats com pouca concentração em sais, apresentam níveis ótimos de salinidade entre 1.5 ppt e 3.9ppt, o que indica que a concentrações acima ou abaixo desse intervalo de tolerância, os animais podem ter uma menor capacidade de sobrevivência ou até levar à sua morte. Para entender melhor os efeitos da salinidade nas dáfnias, realizámos experiências no âmbito da osmorregulação, analisando vários parâmetros a diferentes concentrações de sais, tentando manter constantes a temperatura e o pH (Temperatura ótima= 18-22ºC, pH ótimo= 6.5-9.5). Utilizámos então um total de 8 gobelés com 4 concentrações de sal diferentes, dois a dois, e medimos os valores de temperatura e pH para cada um deles, como indicado na figura 1. Em cada copo inserimos 9 dáfnias e fizemos a contagem do tempo a partir dos 10 minutos da sua inserção nos copos (tempo de adaptação). Em cada copo inserimos 9 dáfnias e fizemos a conta-

O que ter em conta quando se desenha uma experiência?

Fig. 1 Desenho experimental da experiência de osmorregulação.

gem do tempo a partir dos 10 minutos da sua inserção nos copos (tempo de adaptação). Foram retiradas as dáfnias aos 10, 20 e 35 minutos após o início da contagem do tempo e analisadas à lupa, tendo em conta três características observáveis: batimento cardíaco e movimento (qualitativas) e a morte individual de cada organismo (quantitativas). A disposição no gobelé surge adicionalmente, pela observação dos resultados.[21]

Ciência também exige criatividade! ✓ A dimensão da amostra – duplicar e triplicar ensaios é essencial para obter amostras representativas ✓ A economia de recursos – geri-los de modo a testar todas as variáveis na mesma montagem experimental ✓ Que parâmetros (endpoints) são pertinentes para responder à questão inicial?

O que concluímos?

✓ Apesar de ser uma espécie de água doce, a Daphnia magna parece verificar condições ótimas de salinidade a 25% de água salgada, observação adicionalmente sustentada pela atividade dos indivíduos no gobelé; ✓ Localizadas sobretudo no fundo, as dáfnias exibiam um comportamento apático no gobelé de controlo (C), semelhante ao verificado nos gobelés com 75% e apenas água salgada; ✓ Curiosamente, o aumento da concentração de sal no meio foi acompanhada de alteração comportamental – os indivíduos tenderam a dispor-se mais à superfície com o incremento na % de água salgada

Uma questão passível de investigação futura –exemplo de como em Ciência, a cada resposta, novas questões se levantam.

Entrevista a Maria Filomena Lopes Adega

Sobre a Investigadora

Maria Filomena Lopes Adega é licenciada em Engenharia Zootécnica e doutorada em Genética pela Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, onde exerce como Professora Auxiliar. É Investigadora, Membro Integrado do Centro de Investigação Biosystems and Integrative Sciences Institute- BioISI, com polo na UTAD desde 2015 integrando atualmente a Direção do Centro de Testagem COVID-19 da UTAD. Pertence ou pertenceu à equipa de investigação de vários projetos nacionais e internacionais nas áreas da Evolução de genomas, Biodiversidade, Oncobiologia, Diagnóstico genético e citogenético molecular animal, Desenvolvimento de biomarcadores moleculares em cancro, Desenvolvimento e análise de modelos celulares para o estudo de várias doenças.

Colabora com inúmeros grupos de investigação nacionais e internacionais em diversas áreas e tem indicadores demonstrados desde 1999, tendo já publicado 46 artigos científicos em jornais com arbitragem científica e indexados à Fonte Scopus, 2 capítulos de livros e inúmeros resumos em jornais científicos Scopus, sendo revisora de uma vasta gama de jornais científicos das suas áreas de expertise. Esteve ou está envolvida na orientação de estudantes de licenciatura (35), de Mestrado (15) e de Doutoramento (9) (com financiamento FCT), o que é demonstrativo das suas competências na gestão e supervisão de equipas.