TOMO LVII - PALEOZOICO- PERÍODO CAMBRIANO - EXPLOSÃO DE VIDA PARTE XII - FLORA

 A ABUNDANCIA DE ALGAS

A abundancia da algas no período Cambriano.

 

Embora tenha havido uma variedade de plantas marinhas macroscópicas, é geralmente aceito que não houve plantas terrestres naquela época, embora seja provável que um aglomerado microbiano compreendendo fungos, algas e, possivelmente, líquens cobriram a terra.

Com a fragmentação do supercontinente de Rodínia à 700 milhões de anos atrás, a Terra saiu das garras de uma era do gelo mundial, deixando a superfície nua e exposta.

Devido a um grande aumento repentino de fósforo na superfície indo para os oceanos o fosforo estra, possivelmente vindo do espaço, agiu como uma dose concentrada de fertilizante, estimularam o crescimento de algas micro e macroscópicas, estas que por sua vez elevaram rapidamente a taxa de oxigênio no oceano que escapou para a atmosfera. Assim começando a formação de uma camada de ozônio que estaria pronta no final do período cambriano.

Os animais podem ter sido preparados para usar oxigênio extra como forma de abastecer grandes corpos, usados para devorar outras espécies. Um novo nicho a ser ocupado e assim que o mecanismo molecular estava pronto foi rapidamente preenchido pelos animais.

  

Margaretia

Margaretia

 

Margaretia é um organismo frondoso descoberto a partir do Cambriano Médio nos Xistos de Burgess Suas folhagens atingiam cerca de 10 cm de comprimento e possuíam uma série de orifícios ovais de comprimento paralelo. A sua interpretação original como uma alga verde não é segura; Ela lembra também alguns corais alcionários,, entretanto tendo sua relação com a moderna alga verde Caulerpa é a classificação mais apoiada até o momento.

 

FUNGOS CAMBRIANOS

Quitrídios

Os fungos são seres macroscópicos ou microscópicos, unicelulares ou pluricelulares, eucariotas (com um núcleo celular) e heterótrofos. Na biologia, eles fazem parte do Reino Fungi, dividido em cinco Filos: quitridiomicetos, ascomicetos, basidiomicetos, zigomicetes e os deuteromicetos.

 Especialistas afirmam que cerca de 1,5 milhão de espécies de fungos habitam o planeta Terra, como os cogumelos, as leveduras, os bolores, os mofos, sendo utilizados para diversos fins: culinária, medicina, produtos domésticos.

 Por outro lado, muitos fungos são considerados parasitas e transmitem doenças aos animais e as plantas.

 

Micrografia do fungo da pelicilina (1-hifa, 2-conidióforo, 3-fiálide, 4-conídios, 5-septos)

 

Habitat dos Fungos

Os fungos possuem diversos tipos de habitat visto que são encontrados no solo, na água, nos vegetais, nos animais, no homem e nos detritos em geral. Poucos suportam variações termicas muito drasticas ou viver nas zonas polares.

 

Reprodução dos Fungos

Os fungos podem se reproduzir de maneira sexuada ou assexuada, sendo o vento considerado um importante condutor que espalha os propágulos e fragmentos de hifa, favorecendo, assim, a reprodução e a proliferação dos fungos.

 

Reprodução Assexuada

Nesse tipo de reprodução não há fusão dos núcleos e através de mitoses sucessivas, a fragmentação do micélio originará novos organismos.

 Além do processo de fragmentação, a reprodução assexuada dos fungos pode ocorrer por meio do brotamento e da esporulação.

 

Reprodução Sexuada

Esse tipo de reprodução ocorre entre dois esporos divididos, em três fases:

 Plasmogamia: Fusão de protoplasma;

Cariogamia: Fusão de dois núcleos haploides (n) para formar um núcleo diploide (2n);

Meiose: Núcleo diploide se reduz formando dois núcleos haploides.

Saiba mais sobre Microbiologia e microrganismos.

Os fungos diferentemente das plantas, não possuem clorofila, nem celulose e, com isso, não sintetizam seu próprio alimento. Eles liberam uma enzima chamada de exoenzima, que os auxiliam na digestão dos alimentos.

 

 

De acordo com o tipo de alimentação, os fungos são classificados como Fungos Saprófagos (decompondo organismos mortos, Parasitas(Alimentam-se de substâncias de organismos vivos) e de Predadores(que se Alimentam pequenos animais ).

 

A ciência que estuda os fungos é chamada de “Micologia”; pois depois de muitas pesquisas, somente em 1969 os fungos foram considerados organismos diferentes das plantas, sendo, portanto, classificados num reino específico: Reino Fungi;

Dentre a variedade de espécies de fungos existentes no planeta, a maior parte é classificada como saprofágica, ou seja, se alimenta de seres em decomposição.

 Durante grande parte da era paleozoica, os fungos parecem ter sido majoritariamente aquáticos e consistiriam de organismos semelhantes aos atuais quitrídios, com esporos flagelados. A adaptação evolutiva a um modo de vida terrestre necessitou uma diversificação das estratégias ecológicas para a obtenção de nutrientes, incluindo o parasitismo, o saprofitismo, e o desenvolvimento de relações mutualistas como os liquenização. Os liquens são organismos formados pela simbiose de um fungo (micobionte) e uma alga (fotobionte), baseados numa relação harmônica interespecífica.

 Os fungos colonizaram a terra provavelmente durante o Câmbriano muito antes que as plantas terrestres.

 

 

A União faz a força

Fosseis semelhantes a líquens também são observados no cambriano.

 

A proliferação de uma alga marinha possibilitou que os primeiros animais microscópicos evoluíssem, a "explosão" na quantidade de algas nos oceanos, fora o gatilho que provocou mudanças fundamentais na cadeia alimentar.

As algas ocuparam uma extensa distribuição, contribuindo consideravelmente com a formação de um ambiente cada vez mais oxidante, visto que a concentração de oxigênio gradativamente se elevava à medida que os seres fotossintetizantes se desenvolviam e multiplicavam, proporcionando indiretamente a estabilidade climática.

Uma enorme gama de predadores aquáticos possivelmente estimulou os organismos como as algas e fungos a se ensaiarem no ambiente terrestre. Primeiramente nas periferias de mares, rios e lagos, após devido a uma proteção maior dos raios UV devido a consolidação da camada de ozônio, se aventuraram mais adentro dos continentes e em lugares menos húmidos, criaram uma parceria entre reinos diferentes criando a simbiose entre fungos e algas para sobreviverem em locais mais inóspitos.

A evidência mais antiga de fungo terrestre pode ser um pequeno microfóssil com 635 milhões de anos, encontrado em uma caverna no sul da China.

Fósseis semelhantes a líquens foram encontrados na formação Doushantuo no sul da China, datados de há 635 a 551 milhões de anos.

 

Neste período algumas espécies de algas e fungos hibridas (na forma de liquens) e da família dos fungos semelhantes a cogumelos conseguiam já viver na superfície em regiões pantanosas.

TOMO LVII - PALEOZOICO- PERÍODO CAMBRIANO - EXPLOSÃO DE VIDA PARTE XI - CRANIADOS

 Os Craniados

 

Durante o decorrer do início do paleozoico, os deuteróstomos ganharam maior destaque no cenário da época. Um grupo mais desenvolvido as novas realidades e das disputas por alimento e proteção. Ganharam um centro nervoso que podia se lembrar. Recordar área de alimentos e locais onde era melhor o acasalamento para a perpetuação da suas espécies. Aprenderam que andar em grupo lhes servia de proteção e eliminava os menos aptos fortalecendo ainda mais o grupo. Os craniatas foram um marco na já fantástica história da explosão da vida multicelular do cambriano.

Os craniados(craniata) são todos os animais com narinas com crânio parcial ou completo, quer seja formado de tecido cartilaginoso ou ósseo. É um clado que inclui os Hyperotretis e os vertebrados em geral; a ele pertencem todos os peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos.

Como pertencem ao filo Cordata, todos os craniados possuem, pelo menos no estado embrionário, uma notocorda ou corda dorsal, que é uma forma embrionária do esqueleto axial. A notocorda mantém-se durante a vida adulta nas mixinas e lampreias, assim como no anfioxo um Cefalocordado, mas transforma-se em todos os restantes no eixo central das vértebras.

 

A Crista Neural

 

A maior parte dos elementos constituintes da cabeça origina-se de uma estrutura embrionária muito importante, exclusiva dos Craniatas, que é a crista neural.

Ocorre por proliferação de células ectodérmicas ao longo da placa neural, que origina o tubo nervoso dorsal. Essas células migram para diferentes regiões da cabeça, onde produzem um crânio cartilaginoso, que irá revestir o encéfalo e órgãos sensoriais.

A crista neural dá ainda origem a várias outras estruturas dos Craniata, tais como os elementos esqueléticos de sustentação da faringe (arcos faríngeos ou viscerais), gânglios dos nervos sensoriais, parte dos nervos, cromatóforos, botões gustativos e receptores da linha lateral (presente nos peixes e larvas de anfíbios), ossos dérmicos da cabeça e esqueleto dérmico no corpo.

Abaixo estão as principais sinapomorfias dos Craniados em geral relacionadas com seu elevado grau de atividade, que requer especializações sensoriais, nervosas, locomotoras e metabólicas:

1. Crista neural e seus derivados nos adultos.

2. Órgãos sensoriais especiais (com contribuições da crista neural, do sistema nervoso e outros elementos de origem ectodérmica).

3. Encéfalo, inicialmente tripartido (conforme se observa nos primórdios embrionários),

subdividindo-se a seguir, resultando em cinco partes dispostas longitudinalmente,

como observado em todos os Craniata viventes.

4. Epiderme pluriestratificada, em oposição à epiderme com uma única camada de células (uniestratificada) dos invertebrados;

5. Miômeros em forma de W (em oposição aos miômeros em forma de V dos anfioxos).

6. Filamentos branquiais.

7. Coração muscular com câmaras, permitindo uma circulação mais eficiente e rápida de oxigênio e nutrientes.

8. Rins glomerulares, eficientes na filtração e excreção dos resíduos produzidos pelo metabolismo relativamente alto.

 

Metasspriggina

O Metasspriggina possuía em média 10 centímetros de comprimento, e depois de diversos estudos, considerado um cordado primitivo e o elo entre os Cefalocordados e os primeiros vertebrados.

 Ele possuía uma notocorda, sete pares de fendas faríngeas, que possivelmente eram constituídas de cartilagem, dois olhos virados para cima narinas atrás deles e um crânio fracamente desenvolvido. No curso adaptativo as fendas faríngeas posteriormente formariam  as mandíbulas superior e inferior dos vertebrados em geral.

 

 

Hyperotretis

Myxini

Os Hyperotretis (Hagfish ou enguias limosas) são um grupo de animais marinhos, de águas frias, com forma de enguia e sem maxilas. É o único grupo pisciforme que não pertence ao subfilo dos vertebrados, uma vez que não tem um verdadeiro esqueleto interno: o corpo é sustentado pela corda dorsal e o crânio é incompleto, uma vez que o cérebro está protegido apenas por uma bainha fibrosa.

  

 Haikouichthys ercaicunensis

Haikouichthys é um extinto gênero de craniados que viveu a cerca de. 530 milhões anos atrás. O Haikouichthys tinha um crânio já definido e outras características que levaram os paleontólogos a rotulá-la um craniado verdadeiro, e até mesmo a ser popularmente caracterizado como um dos primeiros peixes, que estudos posteriores e novos fósseis poderão corroborar ou não na classificação.

 

 

Zhongjianichthys rostratus

Existiu a cerca de 530 -525 milhões de anos atrás e também fora considerado um verdadeiro cordado. Os olhos estão localizados atrás do lobo Antero-dorsal e a boca aparentemente não tinha mandíbula. Faltavam escamas e tinha uma pele grossa.

Sabemos que tinha uma pele mais espessa do que os outros cordados da época pelos fosseis e embora pareça mais avançado do que seus parentes devido aos olhos posicionados para trás e à pele mais espessa, isso pode ser uma evolução convergente e, portanto, não deve estar particularmente relacionado aos ancestrais dos cordados modernos.

 

Ágnatas

Todos peixes que são classificados como Ágnata, não possuem mandíbulas. As suas bocas apresentam pequenas placas em forma de círculo e como tal presumivelmente a sua alimentação era efetuada sugando pequenas partículas de comida dos fundos oceânicos.

Uns grupos de ágnatas, as lampreias, ainda hoje se adaptaram a um tipo de vida parasita. Significativamente, contudo, nos primeiros estágios de desenvolvimento as lampreias imaturas ainda se alimentam de partículas orgânicas que encontram na superfície dos fundos.  As ágnatas são classificadas com base na presença de uma ou duas narinas.

Os que aparecem primeiro no rol evolutivo  são os animais que possuem duas narinas, por serem os mais primitivos, deram origem aos vertebrados superiores. Os que só possuem uma narina, deram origem aos atuais ciclóstomos que incluem então as lampreias. Todos os peixes ágnatos do Paleozoico são classificados como Ostracodermos, e que no período posterior possuiriam uma armadura óssea, particularmente, na região da cabeça, embora o esqueleto interno fosse cartilagíneo. Muitos Ostracodermos possuiam o corpo espalmado e viviam junto ao fundo, motivo pelo qual não eram  nadadores rápidos.

 

Lampreia, ágnato moderno.

 

Myllokunmingia

Seria um peixe ágnato primitivo que viveu no que hoje é a China durante o Cambriano inferior, de 530 milhões de anos atrás. Possuía as características de um vertebrado e possivelmente está entre os mais antigos que se conhece. Têm sido encontrados importantes restos fósseis nos estratos cambrianos dos Folhelhos de Maotianshan. Assemelhava-se aos atuais Myxini, e media 28 mm de comprimento e uns 06 mm de altura.

Tanto seu crânio como suas estruturas esqueléticas eram cartilaginosas, como as atuais lampreias. Não existe nenhum indício de que houvesse mineralização dos elementos de seu esqueleto, processo esse denominado biomineralização.

TOMO LVII - PALEOZÓICO- PERÍODO CAMBRIANO - EXPLOSÃO DE VIDA PARTE X - CORDADOS BASAIS

 

Os primeiros cordados ainda mantinham parte da sua vida na forma séssil originais dos deuterostomianos. No período cambriano possivelmente teriam surgido, mesmo que parcialmente como os tunicados, formas que ao menos no estágio larval possuíam corda nervosa.  Já entre o médio e o baixo cambriano por fim, surgiriam as formas cordadas de vida inteiramente livre como o representante moderno anfioxo.

No capitulo anterior vimos os vetulicolios, um grupo que parece ser transicional entre hemicordados e cordados, uma espécie de tunicado que não se tornou séssil apos a forma adulta e que parece ser basal a estes. Os vetulicolios aparentemente perdem a corda nervosa no estado adulto como os tunicados, à mantendo somente no estágio larval.

Os cordados são caracterizados pela presença de uma simetria bilateral, notocorda, sistema digestivo completo, um tubo nervoso dorsal, fendas branquiais e uma cauda pós-anal, em pelo menos uma fase de sua vida.

A rigidez da notocorda, em muitos cordados, provavelmente evoluiu para ajudar na eficiência da contração alternada de músculos para natação (em movimentos em forma de S). Em outras palavras, para curvar o corpo, o músculo precisa de uma estrutura rígida para segurá-lo e essa é a principal característica da notocorda em seu estágio inicial. A falta de uma parte rígida no corpo resultaria no encurtamento do animal no lugar de movimentos curvilíneos necessários para a natação.

Esquema dos feixes musculares do Anfioxo é semelhante ao dos cordados como os peixes.

Os protocordados constituem uma subdivisão dos cordados.

São pequenos animais marinhos destituídos de crânio e de coluna vertebral, cuja única estrutura esquelética de sustentação é a notocorda, que pode ou não persistir em certas espécies adultas. Se dividem em dois grupos:

-Os urocordados ou tunicados, são animais que no estágio larval, possuem fibras nervosas dorsais e um cordão nervoso, que na maioria dos casos fica na cauda do animal. Uma vez fixada a uma base, uma rocha, por exemplo, a larva perde a notocorda e o tubo nervoso dorsal, e assim ela ficará durante a fase adulta.

-Os cefalocordados, grupo mais complexo que apresenta as características básicas de todos os cordados durante toda a vida, como o anfioxo;

Átrio

Locais do Átrio nos Urocordados e cefalocordados.

Uma Característica dos cordados mais primitivos é o átrio. O átrio é formado por dobras metapleurais, que envolvem o corpo mais ou menos como uma capa. Ele se abre-se para o exterior via atriósporo e parece controlar a passagem de substâncias pela faringe, em combinação com o batimento ciliar das barras branquiais e do órgão da roda, situado na cabeça da larva tunicada ou do cefalocordado adulto.

Urocordados

Os Urocordados também conhecidos como Tunicada (tunicados), é um subfilo de animais marinhos, que pertencem ao filo dos cordados. Eles ainda mantêm as características do deuterostômio primitivo que deu origem aos equinodermos, hemicordados e protocordados.  

Os membros deste grupo não possuem espinha dorsal, mas uma notocorda em pelo menos alguma fase de suas vidas com fendas branquiais e cauda pós-anal, características estas típicas dos cordados.

 

   Ascídia

A larva dos séseis perde a notocorda e o tubo nervoso dorsal, e assim ela ficará durante a fase adulta. Um exemplo moderno desse grupo são as ascídias

As maiorias dos Urocordados são sésseis, mas há também formas natatórias livres  e seus corpos em geral existem uma túnica complexa, que podem ter uma aparência macia ou cartilaginosa, que os recobrem externamente. Essa túnica é composta por quantidades variáveis de água, proteína, carboidratos, e fibras estruturais compostas semelhante a celulose (de onde vem o nome tunicado).

São animais  filtradores, que removem o plâncton da corrente hídrica e alguns sedimentos úteis para nutrição, que da faringe passa para o esôfago, estômago, intestino e desemboca no mesmo sifão atrial.

O sistema circulatório tem vasos simples mas bem definidos e um coração cilíndrico em forma de U. O sistema nervoso dos Urocordados consiste de um gânglio cerebral cilíndrico e nervos saindo tanto na extremidade anterior quanto na posterior. Na questão reprodução, os Urocordados podem ser tanto assexuados quanto sexuados. Quando assexuado, a reprodução é por brotamento, enquanto os sexuados são geralmente hermafroditas.

 

Espécimes fósseis de tunicado do início do Cambriano o Shankouclava. Esquema- Bs, fendas branquiais; En, endóstilo; e Ph, faringe.

O Shankouclava representa o gênero mais antigo e inequívoco de tunicados, que viveu a cerca de 520 milhões de anos atrás. Foi encontrado no Xisto Maotianshan do Baixo Cambriano na aldeia de Shankou, Anning, no sul da China. Cada um dos  espécimes encontrados e usados ​​para descrição foram encontrados isolados, sugerindo que o gênero era solitário e não colonial. O nome genérico é composto da localidade fóssil, Shankou, e da palavra latina clava (em forma de clube).

 

Shankouclava tinha um corpo macio em forma de bolsa que era alongado e pontiagudo proximamente. O comprimento do corpo dos indivíduos varia de 02 cm à 4 cm.

 

Cefalocordados

 

Os cefalocordados surgiram no cambriano e dele possivelmente surgira os primeiros representantes dos vertebrados propriamente ditos. Com vida livre, este grupo é o primeiro dos cordados a nadar pelos mares primitivos da era paleozoica.

       Anfioxo

 

O anfioxo também tem uma cavidade externa do corpo, chamada átrio, que é ausente em outros vertebrados.

Os anfioxos são amplamente distribuídos nas águas oceânicas das plataformas continentais e, quando adultos, são animais escavadores e sedentários. Em algumas poucas espécies, os adultos retêm o comportamento ativo e livre-nadante das larvas. 

Uma característica notável do anfioxo é sua locomoção semelhante à de um peixe. Esta resulta de uma característica compartilhada com os vertebrados: miômeros ou blocos de fibras de musculares estriadas, arranjadas ao longo de ambos os lados do corpo e separadas por septos de tecido conectivo (larvas de tunicados têm músculos bandeados em suas caudas, mas não têm miômeros distintos em qualquer outro músculo na região do corpo).

 

Corte transversal de um Anfioxo em detalhe a localização do átrio.

Cefalocordados apresentam diversos caracteres derivados que estão ausentes nos tunicados. Além dos miômeros, o anfioxo possui um sistema circulatório similar ao dos vertebrados, com uma aorta dorsal e um coração ventral bombeador, estrutura semelhante a um coração que força o sangue através das brânquias.

Embora os cefalocordados não possuam um rim distinto, compartilha com os vertebrados a posse de células excretoras especializadas chamadas podócitos e apresenta uma nadadeira caudal semelhante à dos vertebrados bem como compartilham alguns aspectos embrionários.

 

Pikaia Gracilens

O animal primitivo mais conhecido semelhante aos cordados é o Pikaia(Pikaia gracilens). São bastante conhecidos do xisto de Burgess do Cambriano Médio da Columbia Britânica canadense.

O Pikaia é um animal extinto, do período Cambriano, considerado pela imensa maioria dos biólogos como o ancestral comum de todos os vertebrado modernos. A característica mais óbvia de cordado de Pikaia são miômeros e uma notocorda ao longo dos terços caudais do corpo.

Este animal é tido como um cefalocordado, apesar da dificuldade que existe em distinguir um cefalocordado dos representantes primitivos dos Craniados. A única diferença entre eles é a presença de um encéfalo.

  

O Pikaia possui uma musculatura longitudinal chamada miótomo, medindo cerca de 05 cm e possui  duas pequenas antenas, o que não se vê noutros fósseis com a mesma classificação até então descobertos. É um animal que deverá ser estudado mais atentamente dado a importância que tem na evolução dos cordados. Sendo um cefalocordado possui  afinidades com os anfioxos e outros similares.

 

    Yunnanozoon lividum

 

Yunnanozoon lividum  ou animal lívido de Yunnan, é uma espécie extinta do Baixo Cambriano, que viveu em  Yunnan, China. O animal possuia  um estômago menor e dentes faríngeos muito maiores (cerca de 1 mm) que o Haikouella. Não é absolutamente certo ainda se Yunannozoon possuía características como coração, guelras, etc., que são vistas em espécimes bem preservados de Haikouella que comentaremos abaixo.

 

O Yunnanozoon se assemelha um pouco ao Pikaia do xisto Burgess da Colúmbia Britânica no Canadá. Foram identificados treze pares de gônadas dispostas simetricamente, assim como possíveis fendas branquiais. No entanto, alguns autores pensam que o Yunnanozoon está intimamente relacionado com o cordado Haikouella. Uma relação próxima entre Yunnanozoon e o táxon dos Vetulicolias pode representar uma ancestralidade em comum.

 

yunnanozoanos Haikouella

 

O yunnanozoanos Haikouella tem um número de características derivadas que o coloca como grupo irmão dos craniatas. Estas características incluem um encéfalo grande, olhos claramente definidos, barras branquiais mais largas e um lábio superior semelhante aqueles das larvas de lampreia. O endóstilo e os tentáculos ao redor da boca sugerem que este animal se alimentava de material em suspensão, assim como o anfioxo.

  

Diferenças morfológicas entre o yunnanozoanos lividun (A) e o yunnanozoanos Haikouella (B).

 

Entretanto, Haikouella já parece ter desenvolvido uma faringe muscular semelhante ao dos craniados, como destacado pelas barras branquiais engrossadas que aparentemente suportam o tecido branquial e músculos faringianos. As barras branquiais indicam que o tecido da crista neural (o tipo especializado de tecido embrionário característico dos vertebrados) já tinha e formado.

 

O Yunnanozoa possuem características de cordados, como miômeros, um endóstilo, uma notocorda e uma faringe aparentemente dentro de um átrio.