EVOLUÇÃO DA
MULTICELULARIDADE
Origem
Origem
• 565 milhões de anos, no período
Vendiano da era Neoproterozoica
(Pré-Cambriano).
• Estudos moleculares indicam 900
milhões de anos.
Monosiga Brevicollis
Choanoflagelata
• 600 espécies
• são pequenos e geralmente não ultrapassam 10µm de diâmetro.
• Alimentam-se de bactérias e partículas orgânicas, por fagocitose com o auxílio
do flagelo.
• podem ser solitários ou coloniais, podem estar presos ao substrato ou ser livre-
natantes.
• Os indivíduos das formas planctônicas coloniais (exemplo: Proterospongia) são
unidos por uma matriz extracelular gelatinosa (ou por seus colarinhos) e a
colônia pode adquirir a aparência de placa, tendo todos os colarinhos e flagelos
direcionados a partir do mesmo lado.
A similaridade com os coanácitos de poríferos corroborados pela
sequência de DNAr, reúne os metazoários e os coanoflagelados
como grupos-irmãos em um táxon monofilético.
Colônia multicelular Blástea
Células
reprodutivas Célula
somáticas
Volvox
Diferenciam-se
as células somáticas
das células germinativas
Atributos da vida:
1- Metabolismo
2- Reprodução
3- Nutrição
4- Proteção
5- Sensibilidade
6- Sustentação
7- Mobilidade
Seres coloniais
Colônia
heterocelular
Colônia
Issocelular
Sincício
Alternativas à origem da MulticelularidadeDiferenciação celular
Metazoa
Estrutura dos
Coanoflagelados
Um coanoflagelado é bastante semelhante aos coanócitos das esponjas –
Fonte: http://www.nicerweb.com/bio1152/Locked/media/ch33/sponge.html
Coanoflagelados
Apresentam um único
flagelo rodeado por uma
série bilateral de veletas
de filamentos na forma de
mastigonemas, estando
envolvido por um
colarinho cilíndrico de
microvilosidades
Proterospongia
Volvocaceae
• Exemplos de espécies de volvocaceae, variando em número de células, volume da colonia, grau e
especialização e proporção de células somáticas. (A) Chlamydomonas reinhardtii unicelular.
(B) Gonium pectorale, 8–32 células indiferenciadas. (C) Eudorina elegans, colonia esférica de 16–64
células indiferenciadas. (D) Pleodorina californica, colonia esférica com 30–50% células somáticas.
(E) Volvox carteri. (F) Volvox aureus. Quando dois tipos de células estão presentes (D–F), as
menores são somáticas e as maiores são reprodutivas Photos were taken by C. Solari (University of Arizona).
Multicelularidade
Metazoa
Eumetazoa
Camadas germinativas e Tecidos
Sem Camadas
germinativas ou Tecidos
Radiata
Diploblastos e simetria radial
Bilateria
Triploblastos e simetria bilateral
Acelomata
Celomata
Cavidades corporais
Pseudocelomata
Protostômios Deuterostômios
Segmentação Segmentação
Árvore
filogenética de
Metazoa
atual
Árvore filogenética Metazoa
(1) Parazoa
(2) Eumetazoa
(3) Bilateria
(4) Protostomia
(5)Ecdysozoa
(6)Lophotrochozoa
(7)Deuterostomia
Reino Metazoa (Animalia)
• Grupo com alta diversidade estrutural,
morfologicamente heterogêneo.
• É bem aceita a hipótese de que Metazoa é um
grupo monofilético.
Sinapomorfias
1. Organização multicelular, células
especializadas;
2. Presença de Colágeno, uma proteína
fibrosa;
3. Espermatozóides uniflagelados.
São características que o grupo de espécies
compartilham e que as diferenciam de seu
ancestral comum.
METAZOÁRIOS apresentam:
Sinapomorfia 1 - Reino Metazoa
Celenterados
Multicelular colonial
Blástea
mostrada em
secção transversal
Especialização
celular
invaginação Gástrea
mostrada em
secção transversal
Células
reprodutivas
Células
somáticas
Cavidade
digestiva
Endoderme Ectoderme
1- Reprodução
2- Nutrição
3- Metabolismo
4- Proteção
5- Sensibilidade
6- Sustentação
7- Mobilidade
• Totipotente
• Multipotente
Sinapomorfias
Sinapomorfia 2
• Aparecimento do folheto germinativo
intermediário, o mesoderma.
• Simetria bilateral ao menos em uma das
fases da vida.
Sinapomorfia 3
blastóporo
• Surgimento de tecidos (folhetos
germinativos)
• Predomínio de simetria radial
Atenção para Cnidaria
1. Ectoderme 2. Mesoderme
Sinapomorfias
Protostomia (proto = primeiro;
stoma = boca), o blastóporo do
embrião origina a boca do
animal adulto
Sinapomorfia 4
Deuterostomia (deutero =
secundário; stoma = boca), o
blastóporo origina o ânus do
adulto.
Sinapomorfia 7
Sinapomorfias dos protostomios
Lophotrocozoa: apresentam
larvas trocóforas
Sinapomorfia 6
Ecdyzoa organismos que
trocam de exoesqueleto.
Sinapomorfia 5
Tipos de larvas
• Plânula Trochophora Dipleura
Imagem de: Marc Perkins, aumento~400x
Larvas de Cnidaria
Larvas de Lophotrochozoa Larvas de Deuterostômios
FORMAÇÃO DOS FOLHETOS
EMBRIONÁRIOS
Fecundação: uma superação de
barreiras
núcleo
espermatozóide
acrossomo
corona
radiata
zona pelúcida
membrana
plasmática
grânulos
corticais
pró-núcleo
masculino
fusão dos
dois pró-núcleos
núcleo
diplóide
ÓVULO
membrana
de fertilização
Segmentação (clivagem)
célula-ovo (zigoto)
2 blastômeros 4 blastômeros 8 blastômeros
Mórula: antecede a blástula
8 blastômeros
mórula
32 blastômeros16 blastômeros
Blástula
pólo
animal
blastocela
pólo vegetativo
blástulas
em corte
longitudinal
micrômero
macrômero
restos da blastocela
ectoderme
endoderme
ectoderme blastóporo
endoderme arquêntero
pólo animal
blastocela
pólo vegetativo
arquêntero
blastóporo
Gástrula: os folhetos embrionários
Tipos morfológicos
• Pólipo – forma fixa • Medusa – forma livre-nadante
Tecidos embrionários
28
blastóporo
Formação do celoma num animal protostomio
Formação do celoma num animal deuterostomio
ectoderme
mesoderme
endoderme
ectoderme
mesoderme
endoderme Ectoderme: epiderme; Sistema Nervoso Central
(SNC) e Sistema Nervoso Periférico (SNP);
Mesoderme: tecido conjuntivo; cartilagem, ossos,
músculo estriado e liso;
Endoderme: revestimento epitelial dos tratos
gastrointestinal e respiratório;
Protostomia
Deuterostostomia
• Ectoderma: Sistema Nervoso Central (SNC); Sistema Nervoso
Periférico
• (SNP); epiderme e seus apêndices (pêlos e unhas), glândulas mamárias e
• subcutâneas; hipófise, meninges.
• Mesoderma: tecido conjuntivo; cartilagem, ossos, músculo estriado e
liso;
• coração; sangue, vasos e células linfáticas; rins; ovários; testículos e
• membranas de revestimento das cavidades corporais (pleuras, pericárdio..)
• Endoderma: revestimento epitelial dos tratos gastrointestinal e
respiratório;
• glândulas tireóide e paratireóide; timo; fígado; pâncreas.
Simetria Animal
• Radial Bilateral
Planos e cortes
Mediano ou Sagital Frontal ou Coronal
Transversal ou Horizontal
Reino Metazoa (Animalia)
• Grupo com alta diversidade estrutural,
morfologicamente heterogêneo.
• É bem aceita a hipótese de que Metazoa é um
grupo monofilético.
• Estão divididos em três grados (categorias):
– Mesozoa (Filos Orthonectida e Rhombozoa);
– Parazoa (Filos Placozoa e Porifera) e;
– Eumetazoa (Todos os outros filos);
MESOZOA
(grego: mesos= intermediário; zoon= animal)
• Filos Orthonectida e Rhombozoa
• Parasitos de invertebrados, crustáceos,
moluscos, platielmintes e equinodermos
• Na forma plasmodial,
• reprodução assexuada
Classe Orthonectida
• Animais ciliados de 0,1 à 8mm de comprimento.
Corpo transparente, cilíndrico ou vermiforme,
com simetria bilateral, e se caracterizam pela
ausência de órgãos.
• São constituídos por um pequeno número de
células, entre 20 e 30.
• Apresentam alternância de gerações sexuadas e
assexuadas,
• Todas as espécies são parasitas de animais
marinhos como: polvos, lulas, bivalves,
platelmintos, nemertíneos, poliquetos, e
ofiuróides.
• O alimento é absorvido pelas células somáticas,
por fagocitose ou pinocitose, e é constituído por
material dissolvido ou particulado encontrado na
urina do hospedeiro. Discute-se, portanto, se a
associação entre os Mesozoa e seus hospedeiros
é de caráter parasitário ou comensal.
Parazoa: Filos
Placozoa e Porifera
• Constituído por apenas uma espécie, Trichoplax adhaerens, este
filo inclui os animais menos complexos que se conhecem.
• Não apresentam plano de simetria e são capazes de alterar a
forma do corpo enquanto se movimentam.
• O animal se desloca em qualquer direção, sem um pólo
preferencial para orientar os movimentos.
• Não possuem tecidos diferenciados.
• O corpo é branco-acinzentado e apresenta a forma de um disco
de contorno variável, que pode chegar a 3mm de diâmetro.
PLACOZOA
PLACOZOA
Supõe-se
• Metazoários teriam surgido de uma colônia
cujos integrantes tenham se diferenciado
entre células somáticas (isto é corporais, não
reprodutivas) e células reprodutivas.
• Maior capacidade para realizar funções como:
– percepção,
– alimentação
– defesa, sem se ocupar com a reprodução.

Metazoa

  • 1.
  • 2.
    Origem • 565 milhõesde anos, no período Vendiano da era Neoproterozoica (Pré-Cambriano). • Estudos moleculares indicam 900 milhões de anos. Monosiga Brevicollis
  • 4.
    Choanoflagelata • 600 espécies •são pequenos e geralmente não ultrapassam 10µm de diâmetro. • Alimentam-se de bactérias e partículas orgânicas, por fagocitose com o auxílio do flagelo. • podem ser solitários ou coloniais, podem estar presos ao substrato ou ser livre- natantes. • Os indivíduos das formas planctônicas coloniais (exemplo: Proterospongia) são unidos por uma matriz extracelular gelatinosa (ou por seus colarinhos) e a colônia pode adquirir a aparência de placa, tendo todos os colarinhos e flagelos direcionados a partir do mesmo lado. A similaridade com os coanácitos de poríferos corroborados pela sequência de DNAr, reúne os metazoários e os coanoflagelados como grupos-irmãos em um táxon monofilético.
  • 5.
    Colônia multicelular Blástea Células reprodutivasCélula somáticas Volvox Diferenciam-se as células somáticas das células germinativas Atributos da vida: 1- Metabolismo 2- Reprodução 3- Nutrição 4- Proteção 5- Sensibilidade 6- Sustentação 7- Mobilidade Seres coloniais Colônia heterocelular Colônia Issocelular Sincício Alternativas à origem da MulticelularidadeDiferenciação celular
  • 6.
    Metazoa Estrutura dos Coanoflagelados Um coanoflageladoé bastante semelhante aos coanócitos das esponjas – Fonte: http://www.nicerweb.com/bio1152/Locked/media/ch33/sponge.html Coanoflagelados Apresentam um único flagelo rodeado por uma série bilateral de veletas de filamentos na forma de mastigonemas, estando envolvido por um colarinho cilíndrico de microvilosidades Proterospongia
  • 7.
    Volvocaceae • Exemplos deespécies de volvocaceae, variando em número de células, volume da colonia, grau e especialização e proporção de células somáticas. (A) Chlamydomonas reinhardtii unicelular. (B) Gonium pectorale, 8–32 células indiferenciadas. (C) Eudorina elegans, colonia esférica de 16–64 células indiferenciadas. (D) Pleodorina californica, colonia esférica com 30–50% células somáticas. (E) Volvox carteri. (F) Volvox aureus. Quando dois tipos de células estão presentes (D–F), as menores são somáticas e as maiores são reprodutivas Photos were taken by C. Solari (University of Arizona).
  • 8.
    Multicelularidade Metazoa Eumetazoa Camadas germinativas eTecidos Sem Camadas germinativas ou Tecidos Radiata Diploblastos e simetria radial Bilateria Triploblastos e simetria bilateral Acelomata Celomata Cavidades corporais Pseudocelomata Protostômios Deuterostômios Segmentação Segmentação
  • 9.
  • 10.
    Árvore filogenética Metazoa (1)Parazoa (2) Eumetazoa (3) Bilateria (4) Protostomia (5)Ecdysozoa (6)Lophotrochozoa (7)Deuterostomia
  • 12.
    Reino Metazoa (Animalia) •Grupo com alta diversidade estrutural, morfologicamente heterogêneo. • É bem aceita a hipótese de que Metazoa é um grupo monofilético.
  • 14.
    Sinapomorfias 1. Organização multicelular,células especializadas; 2. Presença de Colágeno, uma proteína fibrosa; 3. Espermatozóides uniflagelados. São características que o grupo de espécies compartilham e que as diferenciam de seu ancestral comum. METAZOÁRIOS apresentam: Sinapomorfia 1 - Reino Metazoa
  • 15.
  • 16.
    Multicelular colonial Blástea mostrada em secçãotransversal Especialização celular invaginação Gástrea mostrada em secção transversal Células reprodutivas Células somáticas Cavidade digestiva Endoderme Ectoderme 1- Reprodução 2- Nutrição 3- Metabolismo 4- Proteção 5- Sensibilidade 6- Sustentação 7- Mobilidade • Totipotente • Multipotente
  • 17.
    Sinapomorfias Sinapomorfia 2 • Aparecimentodo folheto germinativo intermediário, o mesoderma. • Simetria bilateral ao menos em uma das fases da vida. Sinapomorfia 3 blastóporo • Surgimento de tecidos (folhetos germinativos) • Predomínio de simetria radial Atenção para Cnidaria 1. Ectoderme 2. Mesoderme
  • 18.
    Sinapomorfias Protostomia (proto =primeiro; stoma = boca), o blastóporo do embrião origina a boca do animal adulto Sinapomorfia 4 Deuterostomia (deutero = secundário; stoma = boca), o blastóporo origina o ânus do adulto. Sinapomorfia 7
  • 19.
    Sinapomorfias dos protostomios Lophotrocozoa:apresentam larvas trocóforas Sinapomorfia 6 Ecdyzoa organismos que trocam de exoesqueleto. Sinapomorfia 5
  • 20.
    Tipos de larvas •Plânula Trochophora Dipleura Imagem de: Marc Perkins, aumento~400x Larvas de Cnidaria Larvas de Lophotrochozoa Larvas de Deuterostômios
  • 21.
  • 22.
    Fecundação: uma superaçãode barreiras núcleo espermatozóide acrossomo corona radiata zona pelúcida membrana plasmática grânulos corticais pró-núcleo masculino fusão dos dois pró-núcleos núcleo diplóide ÓVULO membrana de fertilização
  • 23.
    Segmentação (clivagem) célula-ovo (zigoto) 2blastômeros 4 blastômeros 8 blastômeros
  • 24.
    Mórula: antecede ablástula 8 blastômeros mórula 32 blastômeros16 blastômeros
  • 25.
  • 26.
    restos da blastocela ectoderme endoderme ectodermeblastóporo endoderme arquêntero pólo animal blastocela pólo vegetativo arquêntero blastóporo Gástrula: os folhetos embrionários
  • 27.
    Tipos morfológicos • Pólipo– forma fixa • Medusa – forma livre-nadante
  • 28.
    Tecidos embrionários 28 blastóporo Formação doceloma num animal protostomio Formação do celoma num animal deuterostomio ectoderme mesoderme endoderme ectoderme mesoderme endoderme Ectoderme: epiderme; Sistema Nervoso Central (SNC) e Sistema Nervoso Periférico (SNP); Mesoderme: tecido conjuntivo; cartilagem, ossos, músculo estriado e liso; Endoderme: revestimento epitelial dos tratos gastrointestinal e respiratório;
  • 29.
  • 30.
    • Ectoderma: SistemaNervoso Central (SNC); Sistema Nervoso Periférico • (SNP); epiderme e seus apêndices (pêlos e unhas), glândulas mamárias e • subcutâneas; hipófise, meninges. • Mesoderma: tecido conjuntivo; cartilagem, ossos, músculo estriado e liso; • coração; sangue, vasos e células linfáticas; rins; ovários; testículos e • membranas de revestimento das cavidades corporais (pleuras, pericárdio..) • Endoderma: revestimento epitelial dos tratos gastrointestinal e respiratório; • glândulas tireóide e paratireóide; timo; fígado; pâncreas.
  • 31.
  • 32.
    Planos e cortes Medianoou Sagital Frontal ou Coronal Transversal ou Horizontal
  • 33.
    Reino Metazoa (Animalia) •Grupo com alta diversidade estrutural, morfologicamente heterogêneo. • É bem aceita a hipótese de que Metazoa é um grupo monofilético. • Estão divididos em três grados (categorias): – Mesozoa (Filos Orthonectida e Rhombozoa); – Parazoa (Filos Placozoa e Porifera) e; – Eumetazoa (Todos os outros filos);
  • 34.
    MESOZOA (grego: mesos= intermediário;zoon= animal) • Filos Orthonectida e Rhombozoa • Parasitos de invertebrados, crustáceos, moluscos, platielmintes e equinodermos • Na forma plasmodial, • reprodução assexuada
  • 35.
    Classe Orthonectida • Animaisciliados de 0,1 à 8mm de comprimento. Corpo transparente, cilíndrico ou vermiforme, com simetria bilateral, e se caracterizam pela ausência de órgãos. • São constituídos por um pequeno número de células, entre 20 e 30. • Apresentam alternância de gerações sexuadas e assexuadas, • Todas as espécies são parasitas de animais marinhos como: polvos, lulas, bivalves, platelmintos, nemertíneos, poliquetos, e ofiuróides. • O alimento é absorvido pelas células somáticas, por fagocitose ou pinocitose, e é constituído por material dissolvido ou particulado encontrado na urina do hospedeiro. Discute-se, portanto, se a associação entre os Mesozoa e seus hospedeiros é de caráter parasitário ou comensal.
  • 36.
    Parazoa: Filos Placozoa ePorifera • Constituído por apenas uma espécie, Trichoplax adhaerens, este filo inclui os animais menos complexos que se conhecem. • Não apresentam plano de simetria e são capazes de alterar a forma do corpo enquanto se movimentam. • O animal se desloca em qualquer direção, sem um pólo preferencial para orientar os movimentos. • Não possuem tecidos diferenciados. • O corpo é branco-acinzentado e apresenta a forma de um disco de contorno variável, que pode chegar a 3mm de diâmetro. PLACOZOA
  • 37.
  • 38.
    Supõe-se • Metazoários teriamsurgido de uma colônia cujos integrantes tenham se diferenciado entre células somáticas (isto é corporais, não reprodutivas) e células reprodutivas. • Maior capacidade para realizar funções como: – percepção, – alimentação – defesa, sem se ocupar com a reprodução.