Vertebrados - Origem e Diversificação

Oi Oi pessoal tudo bem com vocês hoje nosso assunto é a origem dos craniata e dos vertebrados se você tem dificuldade de entender a diferença entre esses dois grupos assistir esse vídeo até o final Vem aprender Bio comigo os vertebrados e os urocordados Então são considerados grupos irmãos e eles fazem parte de um grupo maior chamado acordada acordada por sua vez como você já sabe faz parte de um grupo chamado deuterostômio Como já falado anteriormente é muito provável que a origem dos vertebrados está relacionada a um processo de pedomorfose um processo evolutivo no qual indivíduos

ainda bastante juvenis adquirem a capacidade de se reproduzir e isso bloqueio desenvolvimento desses organismos assim os organismos permanecem com características larvais mas já são considerados adultos então a hipótese mais aceita atualmente é um ancestral dos vertebrados era um organismo pedomorfico Ou seja no organismo muito parecido com uma larva de urocor data que Manteve as características de larva mesmo na fase adulta então pra gente poder começar a conversar sobre esse grupo A gente precisa primeiro diferenciar dois termos bastante conhecidos crane ata e vertebrados Observe aí na filogenia crane ata é um grupo mais abrangente ele vai

incluir mais grupos do que os vertebrados assim nós dizemos que todo vertebrata é um creme Ah tá mas nem todo crane ata é um vertebrado vamos ver ali os myxini incluem As Feiticeiras elas são consideradas crane Ah tá mas elas não são consideradas vertebral a gente já vai ver daqui a pouco porque por outro lado todos esses de os grupos aí abaixo de Feiticeiras Então as lampreias os condrictes e todos os demais são considerados vertebrados e por isso também estão incluídos dentro do grupo planeada mas vamos ver a diferença entre esses dois grupos o grupo

grande ata é um grupo mais abrangente que tem como principal característica Como o próprio nome diz a presença de crânio por outro lado como a gente consegue ver aí na filogenia o grupo vertebrata é um grupo mais restrito e tem como principal característica a presença de vértebras Como o próprio nome também diz então os três grupos presentes aí os myxiniformes que são As Feiticeiras os petromyzontiformes que são as lampreias e os gnatostomados que são todos os demais vertebrados que apresentam axilas como por exemplo os condrictes que estão representados aí por esse tubarão são todos considerados

organismos crânio É porque tem gente olhando essa imagem abaixo todos eles apresentam um crânio que está representado na figura por essas partes cor-de-rosas meio rodeados por outro lado nem todos eles são considerados vertebrados quando a gente olha aí na filogenia a gente consegue ver que apenas os petromyzontiformes e os gnatostomados são considerados dentro do grupo vertebrado porque eles apresentam vértebras como a gente consegue ver aí nessa imagem diferente da condição encontrada em Feiticeiras que não apresentam vértebras por isso As Feiticeiras são consideradas crane ata mas não estão dentro do grupo dos vertebrados em comparação todos

esses organismos são considerados escaneadas porque todos eles apresentam crânio daqui para frente nessa aula então eu vou me referir sempre ao grupo dos vertebrados que é o grupo que inclui petromyzontiformes e os gnatostomados e vamos começar falando sobre as principais características dos vertebrados Vale lembrar que os vertebrados estão dentro do grupo dos cordados como eu acabei de falar por isso esses organismos apresentam assina como eu fiz dos cordados Relembrando essa sinapomorfia são a presença de notocorda e tubo nervoso dorsal oco fendas e bolsas faringes endóstilo e cauda pós-anal se você quer saber um pouco mais

sobre os cordados você pode assistir o vídeo que eu indico aqui acima apesar dessas características a serem consideradas sinapomorfias dos cordados elas podem estar presentes apenas em uma fase da vida dos vertebrados por exemplo apenas durante o desenvolvimento embrionário uma das principais características dos vertebrados é sem dúvida a presença de um endoesqueleto que pode ser de cartilagem o ócio Esse endoesqueleto é formado por duas porções uma coluna vertebral de nada pelas vértebras e também por um esqueleto na cabeça já que esses organismos são clareadas esse esqueleto da cabeça é formado por um crânio e por

um esqueleto faríngeo que a gente pode ver aqui nessa imagem do esqueleto do tubarão esse endoesqueleto dos vertebrados proporcionou a esse grupo ao longo de sua história evolutiva um grande aumento corporal vamos ver essa imagem aqui a gente tem imagens dos maiores organismos que já viveram ou ainda vive no nosso planeta perceba que com raras exceções de alguns invertebrados a maioria deles estão dentro do grupo dos vertebrados essa condição de tamanhos corporais grandes tem a ver com o endoesqueleto desses animais uma vez que ele é responsável por dar sustentação a esses grandes corpos Além disso

os vertebrados também apresentam um exoesqueleto que é desenvolvido a partir da pele um esqueleto pode estar presente na forma de diversos anexos como por exemplo pelos penas e escamas que a gente pode ver nesses organismos aí abaixo os vertebrados estão dentro do grupo dos cordados como a gente acabou de falar mas no caso dos vertebrados a notocorda é substituída pelos centros vertebrais esses centros vertebrais ainda contam com projeções dorsalis que podem ser vistas aí na sua imagem ao lado essas projeções das vértebras Tem uma função muito importante nesse grupo elas aumentam a área para inserção

de musculatura a possibilidade de inserção de musculatura na notocorda já era uma condição bastante relevante no caso lado cefalocordados a gente já tinha conversado sobre isso quando a gente falou na nossa aula sobre os anfioxos mas no caso dos vertebrados essas projeções a partir das vértebras aumentam ainda a capacidade de inserção muscular o ou seja permitem a inserção de mais volume de musculatura o que aumenta portanto a eficiência de locomoção além disso a musculatura nos vertebrados também é bastante diferente os músculos nesses organismos são formados por miômeros em forma de w esse formato atribui a

esses organismos um maior controle muscular e é diferente lá dos primeiros cuidados que a gente viu na nossa aula sobre os anfioxos também a gente viu naquela aula que os anfioxos tem os miômeros em forma de ver eles já são considerados mais eficientes do que os grupos não cordados mas os números em forma de w são ainda mais eficientes do que os miômeros em forma de ver esse endoesqueleto característico dos vertebrados mas os miômeros em forma de w aumentaram e muito o tamanho EA mobilidade desses organismos e tu e teve uma grande interferência no hábito

de vida desses animais uma vez que essas características proporcionaram maior sucesso na captura de alimento e também na fuga de predadores essas modificações esqueléticas e musculares portanto acabaram causando ao longo do tempo evolutivo um aumento corporal e maior mobilidade dos vertebrados E isso tem uma relação Direta com a grande diversificação desse grupo mas obviamente que os vertebrados não passaram a ser animais grandes do nada isso levou bastante tempo aqui a gente tem uma imagem comparando o primeiro vertebrado registrado e conhecido myllokunmingia com o tamanho de um ser humano Observe que esse organismo era comparativamente muito

pequeno a um ser humano que nem é considerado um vertebrado tão grande assim assim o aumento corporal nos vertebrados ocorreu de forma gradual ao longo da história evolutiva e o que o aumento corporal e também o aumento da mobilidade requerem um aumento da taxa metabólica e Esse aumento da taxa metabólica Depende de modificações dos sistemas para suprir as necessidades metabólicas essa modificação no sistema corporais também acaba influenciando na taxa metabólica o que acaba também alterando a locomoção e o tamanho corporal ou seja essas três coisas estão completamente ligadas umas com as outras e a evolução

dos vertebrados está relacionada a processos que foram ocorrendo envolvendo esses três fatores como a gente disse ao longo do tempo os vertebrados aumentaram em muito a sua taxa metabólica e uma das características que proporcionou Esse aumento certamente foi o surgimento EA seleção de uma faringe muscular o movimento das faringites até então os primeiros cordados era realizado apenas por cílios como a gente já viu Nassau a cirurgia durou bordados e do cefalocordados nos vertebrados essa faringe e passa a ser muscular o que atribui uma maior deficiência de bombeamento além disso naqueles grupos nos urocordados e cefalocordados

a faringe servia para alimentação por meio de filtração no grupo dos vertebrados entretanto ela passa a desempenhar uma função completamente diferente nos vertebrados a faringe está relacionada à trocas gasosas uma vez que nessa estrutura que surgem as brancas é importante também lembrar que uma maior taxa metabólica também está ligado a uma maior demanda energética e isso requereu ao longo do tempo que ocorrerem modificações na alimentação dos vertebrados deixa observar Então essa imagem a gente tem o sistema digestório dos diferentes vertebrados aqui nessa imagem a gente tem o trato digestivo de vários vertebrados ali a gente

tem de uma Lampreia de um tubarão o João Lagarto de uma ave e de uma vaca Observe que em todos esses casos o trato digestivo é completo ou seja se inicia na boca e termina no ânus Observe que ao longo do tempo evolutivo foram sendo selecionadas diversas características que culminaram em uma maior especialização do sistema digestório isso fez com que os vertebrados pudessem diversificar a sua dieta e ainda aumentar o seu aproveitamento energético Podemos dizer que a partir dos primeiros cuidados que eram filtra dois o que permaneceu no grupo dos urocordados e cefalocordados até os

dias atuais os vertebrados puderam sair dessa condição de filtrador e atingir uma condição bastante diferente que a condição de empregador esses organismos então passaram a diversificar os seus hábitos alimentares o que fez com que eles tivessem um grande sucesso evolutivo essa mudança de hábito de filtrador para Predador trouxe consigo a necessidade de perceber bom então isso fez com que acontecesse a seleção de um sistema nervoso e órgãos sensoriais muito complexos bem diferente do que a gente encontra nos primeiros cuidados a primeira dessas características é que é extremidade anterior do tubo nervoso dorsal dos vertebrados sofreu

uma dilatação originando um cérebro no encéfalo e no caso dos vertebrados é o encéfalo tripartido porque apresenta três partes diferentes essas três partes são prosencéfalo que está associado ao fato o metencéfalo que está associado a visão Eo rombencéfalo que está relacionado ao equilíbrio e detecção de vibrações condução bastante importante para os organismos aquáticos uma vez é origem dos vertebrados ocorreu nesse ambiente nem preciso dizer que assim como o sistema digestório sofreu diversas especializações ao longo do tempo evolutivo a mesma coisa aconteceu aqui com esses bom então a gente consegue observar ali o sistema nervoso de

uma Lampreia Observe quantas especializações ocorrerão nos diferentes grupos de vertebrados tudo isso trouxe aos vertebrados diferentes habilidades e percepção ambiental o que permitiu com que ele se divertir ficar sem muito além do cérebro Esse é conquistam também dos vertebrados a presença de órgãos sensoriais bastante especializados o meu caso de olhos Paris com cristalina e retina mecanorreceptores como ouvido que permitem a percepção de Equilíbrio e som que meu receptores de Paladar e órgãos olfatórios sensíveis além também de receptores da linha lateral nos primeiros vertebrados que é um Aquático todas essas características relacionadas ao encéfalo e aos

órgãos sensoriais tem origem em uma estrutura embrionária chamada crista neural a crista neural forma amar e do crânio do esqueleto faríngeo da dentina alguns nervos gânglios e até as células de schwann que estão associadas aos neurônios a gente consegue observar a crista neural aí nessas imagens ao lado ela está associada a uma outra estrutura um pouquinho maior chamado a placa neural que vai originar a notocorda mas as células da cristã neural acabam migrando para outras partes do embrião E originando essas outras estruturas associado ainda a isso existem também os plasmódios ectotérmicos que também estão relacionados

à formação de estruturas sensoriais como é o caso do epitélio olfatório do cristalino do olho gânglios alguns nervos cranianos e os mecanorreceptores da linha lateral ainda alguns outros sistemas são bastante modificada nos vertebrados é o caso do sistema circulatório que apresenta um coração ventral é um câmeras e o sangue apresenta eritrócitos e hemoglobina e passar a conduzir também então gases da respiração Além disso o sistema excretor apresenta risco lamelares país que são providos de dutos que conduzem então as excretas nitrogenadas para serem eliminadas e por fim eles apresentam um sistema endócrino que é composto por

glândulas sem adultos espalhados ao longo de todo o corpo percebido que o esposa aqui para vocês diversas características que colocam os vertebrados com bastante diferentes dos primeiros cuidados que eram cefalocordados e os urocordados mas como é que tudo isso aconteceu porque que esses organismos apresentam tantas novidades evolutivas a hipótese mais aceita atualmente é que essas novidades evolutivas provavelmente estão relacionadas aos genes homeobox ou também chamados de genes e esses genes são genes homeóticos que controlam o plano corporal no desenvolvimento embrionário então observem aqui a gente tem aí uma drosófila que é um modelo de estudo

genético a gente consegue observar que essa drosófila está pintada com algumas coisas diferentes essas cores tem correspondência com alguns genes que estão listados ali abaixo Observe que esses são genes Como é o bloco esse genes estão alinhados no cromossomo em uma ordem parecida com a ordem da segmentação do corpo então percebam aí ali naquela região que está verdinha os genes que estão ativos naquela células da região anterior da drosófila são aqueles genes ali que estão vermelhos ali naquela região por exemplo do abdômen que está em rosa escuro os genes ativos são aqueles ali que estão

em voz escuro também assim ao longo do desenvolvimento embrionário o que e esses organismos tem diferentes partes do embrião diferentes genes ativados diferentes genes se expressão isso tem a ver com a regulação gênica desses organismos o fato é que esses genes são importantíssimos para o desenvolvimento do embrião porque basicamente são eles que vão determinar qual parte do corpo vai se desenvolver em cada lugar Olha só Os experimentos realizados com o gene hox aqui ao lado a gente tem algumas anomalias naquela primeira imagem ali da cabeça da ó fila temos uma drosófila normal e do outro

lado temos uma drosófila na qual foi ativado o gene se origina nas pernas na região anterior da cabeça então ao invés de desenvolver uma antena esse organismo acabou desenvolvendo uma perna no lugar isso aconteceu também aí eu lado esse organismo desenvolveu um par de asas à mais porque nesse segmento do corpo estavam ativados os genes relacionados ao desenvolvimento E aí percebeu então que os genes hox são muito importantes para o desenvolvimento do embrião e exatamente por isso eles são gênios extremamente conservados mutações nesses genes podem fazer com que o organismo tem o desenvolvimento completamente prejudicado

e muitas vezes nem sobreviva mas o que isso tem a ver com a origem diversificação dos vertebrados e olha só fizeram um levantamento para saber como eram os genes hox lá nos cordados percebam que ali embaixo a gente tem um mafioso e os anfioxos tem uma cópia do Gene Focus mas as não press que configuram-se como um grupo basal dentro de vertebrados apresentam duas cópias dos genes hox assim a origem dos vertebrados e faço oficiada a uma duplicação dos genes hox essa duplicação que acabou originando então duas cópias do Gene hox fez com que a

pressão seletiva sobre esse genes diminuísse bastante uma vez e mutações em uma das cópias poderiam ser suprimidas pela outra própria estaria normal assim pela primeira vez ali na história evolutiva o Cine Roxy poderiam ser modificados sem trazer grandes consequências para os organismos isso provavelmente está associado ao surgimento as críticas mais complexas como a gente acabou o vendo aqui nos vertebrados e necessariamente o menor na origem desse grupo você já deve estar percebendo aí que existe também um grupo de invertebrados que apresentam mais Denis fotos ainda a gente vai ver isso nas próximas aulas mas sim

os genes hox se duplicaram novamente na história evolutiva dos vertebrados e deram origem ao outro grupo bastante diferente e quando que provavelmente aconteceu isso obviamente não tem como dar precisamente Mas a gente pode a partir de registros fósseis tentar verificar mais ou menos a época em que os primeiros vertebrados se originaram como eu já falei o vertebrado mais antigo conhecido é um myllokunmingia que data de 530 milhões de anos atrás período cambriano pelo registro fóssil é possível dizer que esse organismo já apresentavam coração olhos Paris o ouvido e vértebras rudimentares Além disso também é possível

visualizar ali miotomos em forma de w todas essas características são características de vertebrados por isso esse é considerado o registro fóssil mais antigo para esse grupo essa linhagem que representada por me lopomo RG provavelmente Foi extinta não tendo nenhum representante atual desse grupo acabamos de conhecer a origem dos vertebrados Vimos que ela está associada a um aumento do tamanho do corpo o aumento da taxa metabólica da mobilidade do hábito de vida e como tudo isso está relacionado a uma mutação de duplicação dos genes Focus logo mais a gente vai ver um pouquinho sobre grupos que

estão dentro do grupo dos vertebrados Então não perca as próximas aulas dessa playlist até mais é E aí E aí