Origem e evolução dos animais – parte 2

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No post anterior abordamos a questão da origem dos animais (Metazoa) a partir de antepassados com semelhanças aos actuais coanoflagelados. Estes últimos são protozoários que formam muitas vezes colónias de células; estas células são, por sua vez, bastante semelhantes às células com colar e flagelo das esponjas actuais, os coanócitos, o que sugere uma ligação entre estes dois grupos. Mas como surgiram a partir daí os restantes grupos de animais?

As esponjas, os animais mais simples, são animais essencialmente marinhos tradicionalmente classificadas no grupo Porifera. Embora possuam algumas características partilhadas entre si, como o sistema de condução de água ou a presença de coanócitos, estas são características primitivas a todos os animais, não os colocando de parte na árvore filogenética dos animais – na realidade, os restantes animais descendem das esponjas, e por isso teremos que considerar o grupo Porifera como parafilético (um grupo que não inclui todos os seus descendentes – neste caso, o grupo Porifera inclui as esponjas mas exclui os outros animais todos que descendem de algumas esponjas). Dos três grandes grupos de esponjas, Calcarea, Hexactinellida e Demospongiae, os restantes animais possuem maiores afinidades com estes últimos, nomeadamente com o grupo dos Homoscleromorpha.

Larva da esponja Sycon ciliatum - Fonte: http://www.sars.no/research/ AdamskaGrp.php

 

A evolução de uma esponja séssil para um animal móvel parece ter passado pela larva dessa esponja. As larvas das esponjas, ao contrário dos adultos, são móveis, nadando pelo oceano até encontrarem um local para se instalarem e se transformarem em adultos. Se algumas dessas larvas adquirissem maturidade sexual (dissogonia, algo que acontece nos ctenóforos que falaremos de seguida), teríamos um animal com características adequadas a ser um ancestral dos restantes animais.

 

Ao contrário dos restantes animais, as esponjas não possuem qualquer tipo de simetria corporal, não possuem sistema nervoso e durante o desenvolvimento embrionário não se verifica a formação de camadas embrionárias precursoras dos restantes órgãos. A falta destas características nas esponjas é partilhada por um pequeno animal, Tricoplax adhaerens, uma estranha espécie que muito tem intrigado os biólogos. Descoberto pela primeira vez num aquário de água salgada em 1883, na Áustria, este estranho ser foi já descoberta em ambiente marinho em muitos locais do mundo. O seu corpo pode atingir até 2-3 mm de diâmetro e não possui simetria nem polaridade (não tem uma parte anterior ou posterior). Embora não haja uma orientação anterior-posterior, existe um lado dorsal e outro ventral, definidos por duas camadas de células com morfologia distintas; entre estas duas camadas há ainda uma camada de mesênquima gelatinoso com outros tipos de células.

 

Sim, isto é um animal! - Trichoplax adhaerens - Fonte: Oliver Voigt (http://en.wikipedia.org/wiki/File:Trichoplax_mic.jpg)

Alguns autores defendem que as camadas dorsal e ventral correspondem à ectoderme e endoderme, as camadas celulares embrionárias que se vêm nos restantes animais, mas isto está longe de ser consensual. As evidências moleculares indicam que Trichoplax forma o grupo irmão para os restantes animais (excluindo as esponjas), mas ainda não há estudos morfológicos ou embrionários que possam apoiar isto de forma conclusiva.

Trichoplax é incluído no grupo Placozoa, embora, para dizer a verdade, estes nomes acabem por ter o mesmo significado, dado que Trichoplax é o único placozoário conhecido! Por vezes é incluído num outro grupo maior, os Mesozoa – estes, em contraponto com os Metazoa, mais avançados, incluíriam os “proto-animais” com uma morfologia intermédia na evolução para os animais propriamente ditos, mas na realidade os antigos Mesozoa incluem grupos sem grande parentesco: para além de Trichoplax, que se localiza próximo da base da árvore dos animais, incluíam-se os Dicyemida e os Orthonectida (agora tidos como animais de simetria bilateral com morfologia degenerada como adaptação ao parasitismo), e Salinella salve, um estranho animal avistado unicamente por Johannes Frenzel em regiões salinas da Argentina em 1892. Deixarei a cargo de Richard e Gary Brusca explicarem qual será provavelmente a explicação para tão críptico ser vivo:

 

“Há sérias dúvidas sobre a precisão da descrição original, e Salinella pode ter existido mais na imaginação de Frenzel do que nas salinas da Argentina”

 

A existência de um sistema nervoso é a principal característica que separa animais mais primitivos como as esponjas e Trichoplax dos restantes animais, os Neuralia. Mesmo na sua forma mais simples, sem um sistema central (nos cnidários e ctenóforos), o aparecimento de um sistema nervoso constituído por células especializadas na transmissão de impulsos eléctricos (os neurónios) é já um grande avanço na integração e coordenação da actividade corporal de um organismo. No entanto, apesar de os não-Neuralia não possuírem sistema nervoso, possuem genes equivalentes aos usados pelos Neuralia na formação das sinapses nervosas, mas com outras funções – mais uma evidência de que a evolução aproveita “maquinaria” pré-existente para gerar novas soluções. Outra característica importante que separa os Neuralia dos outros animais é a presença inequívoca de tecidos germinativos embrionários, pelo menos dois, a ectoderme e a endoderme (os cnidários são animais diploblásticos, com duas camadas germinativas).

 

Um cnidário (Physalia physalis, a caravela portuguesa) e um ctenóforo (Mertensia ovum) - Fontes: Casey Dunn e Jonas Thormar (http://www.divephotoguide.com/user/Thormar/)

Os Neuralia são constituídos por 3 grupos principais: Cnidaria, Ctenophora e Bilateria. Os cnidários (hidras, medusas e anémonas) e os ctenóforos (medusas de pente) eram tradicionalmente classificados como parte um grupo monofilético, os celenterados (Coelenterata), mas sabe-se agora que esse agrupamento é parafilético: resta é saber qual dos dois grupos é mais aparentado com os animais de simetria bilateral! A maioria dos estudos apontam para um parentesco mais próximo entre os Ctenophora e os Bilateria, especialmente novos estudos que sugerem que os ctenóforos partilham uma novidade evolutiva importante com os Bilateria: a presença de uma terceira camada germinativa, a mesoderme (estes grupos serão assim triblásticos).

Ao contrário dos cnidários e ctenóforos, que possuem um corpo com simetria radial, os Bilateria evoluíram um corpo com simetria bilateral, ou seja, com o corpo orientado segundo um eixo que atravessa o animal da parte anterior para a posterior, formando um plano de simetria que divide o corpo em metades direita e esquerda – isto permite que o animal possa ter um sentido principal de orientação, e que as estruturas sensoriais se localizem nessa região do corpo, a parte anterior, levando à ocorrência de cefalização. Um animal com simetria radial, ou pelo menos com uma organização radial (como vários Bilateria), será necessariamente mais séssil, não tendo necessidade de se mover numa direcção definida.

 

De novo... sim, isto é um animal! - Sinuolinea sp. (Myxozoa) - Fonte: Ivan Fiala (http://tolweb.org/Myxozoa/2460)

Os Bilateria são constituídos por dois grandes grupos, que incluem quase todos os animais, os Deuterostomia e os Protostomia (falaremos deles nos próximos posts), mas existem pequenos Bilateria que não se enquadram bem nestes grupos, tendo provavelmente divergido antes desta grande dicotomia: eles são os Acoelomorpha e os Myxozoa. Inicialmente considerados como platelmintes (o grupo das planárias e das ténias), os acelomorfos caem fora da dicotomia Deuterostomia-Protostomia devido à ausência de um tubo digestivo. Os Myxozoa são ainda mais estranhos: anteriormente considerados como protozoários parasitas, foram mais recentemente considerados alternativamente como cnidários ou bilatérios com base em dados moleculares contraditórios. Em qualquer caso, são animais com uma aparência muito estranha e simples, altamente especializados para um estilo de vida parasita!

 

Na próxima parte: seremos descendentes de larvas de tunicados?

 

Origem e evolução dos animais – Parte 1

Origem e evolução dos animais – Parte 2

Origem e evolução dos animais – Parte 3

Origem e evolução dos animais – Parte 4

 

Referências

– Brusca, R. C., and G. J. Brusca (2003). Invertebrates. Second edition. Sinauer Associates, Inc., Sunderland, MA

Halanych, K. (2004). The new view of animal phylogeny Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, 35 (1), 229-256 DOI: 10.1146/annurev.ecolsys.35.112202.130124

Nielsen C (2008). Six major steps in animal evolution: are we derived sponge larvae? Evolution & development, 10 (2), 241-57 PMID: 18315817

3 Responses to Origem e evolução dos animais – parte 2

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