ORIGEM DOS SYNAPSIDA

Synapsida não-mamíferos

• Origem no Período Carbonífero (Era Paleozóica) a ca. 300 milhões de anos

• Entre final do Carbonífero e todo o Permiano – os sinapsídeos foram os

vertebrados terrestres mais abundantes por 50 milhões de anos.

• A maioria era de porte médio a grande (100 a 200kg)

• Eram carnívoros, topo de cadeia alimentar

• Maioria foi extinta ao final do Período Triássico (Era Mesozóica), a ca. 200

milhões de anos (Sinapsídeos mais primitivos).

• Foram totalmente extintos no início do Período Cretáceo (Era Mesozóica), a ca.

140 milhões de anos (Sinapsídeos mais derivados – não mamíferos).

• Synapsideos se distinguem dos demais amniotas pela fenestra temporal e outras

características cranianas

DIVERSIDADE DE SYNAPSIDA NÃO-MAMÍFEROS

Dimetrodon

Tamanho de um cão São bernardo

Cotylorrhyncus

Menor que um São bernardo

PELYCOSSAUROS

Moschops

Tamanho de uma vaca

TERAPSÍDEOS (não mamíferos)

Lycaenops

Tamanho de um labrador

Probelesodon

Tamanho de um terrier

CINODONTES

-Mais primitivos (Início Permiano)

-Hemisfério Norte (Laurasia)

-Carnívoros e hebívoros

-Animais com velas no dorso

-Ancestrais dos mamíferos

-Hemisfério Sul (Gondwana)

-Carnívoros e herbívoros

-Surge a fossa temporal

-Aumento de taxa metabólica

-Surgem no final do Permiano

-Redução do tamanho corporal

-Evidências de ossos

turbinados nasais

Persistiram como mamíferos

até os dias de hoje

2 Grupos Principais

TENDÊNCIAS EVOLUTIVAS DOS SYNAPSIDA

Alterações associadas a locomoção e ao metabolismo refletidas no crânio e

esqueleto

DENTIÇÃO + ARTICULAÇÃO DAS MAXILAS: Dentes e musculatura das maxilas

diferenciados - aumento da eficiencia de mastigação

PREDARORES ATIVOS: maior demanda de capacidade metabólica

aeróbica

MODIFICAÇÕES DA ESTRUTURA DAS COSTELAS: Transformação da

ventilação dos pulmões

MEMBROS: Membros mais longos – modificações da cintura pélvica - aumento

da capacidade de atividade locomotora

SURGIMENTO DA ENDOTERMIA

ATIVIDADE NOTURNA– aumento do encéfalo em fução das novas atividades

senioriais

TENDÊNCIAS EVOLUTIVAS DOS SYNAPSIDA

Cynodontia não mamalianos:

1) Aumento do osso dentário e redução do

pós-dentário

2) Modificações do músculo masseter

Modificou progressivamente a inserção do

osso angular para dentário

Mais alimento

ingerido por dia

A)Osso angular

Z)Arco Zigomático

M)Músculo masseter

T)Músculo Temporal

1

2

TENDÊNCIAS EVOLUTIVAS DOS SYNAPSIDA

Redução do osso pós-dentário com a formação da nova articulação

mandibular e sua incorporação no ouvido médio.

Melhoria concomitante da

mastigação e audiçãoDiferenciação dos dentes (Heterodonte);

Redução no número de substituições

(Difiodontia)

Oclusão precisa

DIGESTÃO MAIS RÁPIDA

Therapsida: dentes diferenciados em incisivos, caninos e pós-caninos

Cynodontia: dentes pós-caninos mais complexos

Mammalia: dentes pós-caninos diferenciados em pré-molares (substituídos) e

molares (não substituídos)

Desenvolvimento de um palato secundário

permitindo respirar e comer ao mesmo

tempo

Desenvolvimento dos ossos turbinados

nasais

TENDÊNCIAS EVOLUTIVAS DOS SYNAPSIDA

SURGIMENTO DA ENDOTERMIA

EVOLUÇÃO DAS MAXILAS E ORELHAMastigação e audição

Em Cinodontes

Ocorre aumento do tamanho do

dentário e diminuição dos ossos pós-

dentários

Em Cinodontes mais derivados

Processo condilar do osso dentário cresceu e atingiu o esquamosal

Em mamíferos e alguns cinodontes

derivados

o contato entre dentário e

esquamosal formou a articulação

mandibular -Dentário-esquamosal

Ossos que formavam a antiga articulação mandibular são hoje parte da orelha

média (ouvido médio)

DENTIÇÃO E OCLUSÃO DENTÁRIA

Maior especialização na dentição reflete um aumento na enfase sobre o

processamento de alimento

Em Cynodontia

Dentes:

Homodontes

Substituidos continuamente

Arranjo linear das cúspides

Em Mammalia

Dentes:

Heterodontes

Reduzido número de substituicões (difiodontia)

Arranjo triangular das cuspides

Molar superior

DENTIÇÃO E OCLUSÃO DENTÁRIA

Cynodontia

Isognatia : Dentes inferiores e superiores se

encontram à mesma distância

Mammalia

Anisognatia : Dentes inferiores mais próximos entre si

do que os superiores (Movimentos rotatórios da

mandíbula)

Mamífero

Isognatia

Anisognatia

POSIÇÃO DOS MEMBROS

Membros posicionados sob o corpo

Postura ereta

Maior atividade

Solução entre o conflito corrida e respiração

Pelicossauros

Membros afastados do corpo

Therapsideos

Tendencia a postura ereta

Mamíferos

Postura ereta

Os primeiros tetrápodes se movimentavam através de ondulações laterais do tronco.

Pequenas corridas podem ser sustentadas por respiração anaeróbica.

Locomoção continua necessita de taxas elevadas de oxigenação

SOLUÇÃO DO CONFLITO ENTRE CORRIDA E RESPIRAÇÃO

Locomoção, respiração e metabolismo estão intimamente associados

Répteis

Musculos hipoaxiais

agem na locomoção

e respiração

Não pode correr e

respirar ao mesmo

tempo

Animal de baixa

atividade e consumo

de oxigênio

Mamíferos

Redução no número de costelas

Flexão dorso-ventral – respiração e locomoção simultaneos

Diafragma muscular - indicando taxa mais alta de respiração

Animal com alta atividade e taxa respiratória

Reflexo de

maior

atividade

Modificações da Coluna vertebral, cintura e pé

Cauda longa e pesada – Pelicossauros

Locomoção por movimentos axiais como os lagartos

Escavadores

Dedos longos usados

como ganchos

Cauda curta -Maioria dos

terapsídeos e mamíferos

Proporcionou Postura ereta

Propulsão dos membros +

importante que flexão axial

Pés menores – maior

projeção dos calcâeos

Alavanca para maior empuxo

a partir da panturrilha

Reflexo de maior atividade

Mamíferos ativos no crepusculo e à noite

Localização de presas e fuga de predadores utilizando olfato e

audição

Aumento do encéfalo

Aprimoramento do aparelho auditivo

Capacidade de manter a temperatura do corpo acima do ambiente e

na ausencia de sol

ENDOTERMIA

TENDÊNCIAS EVOLUTIVAS DOS SYNAPSIDA

Vantagem evolutiva da lactação – permite que a produção de

descendentes seja independente da disponibilidade de alimento

Lactação torna a viviparidade menos extenuante para a mãe

EVOLUÇÃO DA LACTAÇÃO E AMAMENTAÇÃOCaracterisiticas compartilhadas por todos os mamíferos

GLÂNDULAS MAMÁRIAS:

• Presente e potencialmente funcionais em machos de monotremados e eutérios

• Ausente nos machos marsupiais

• Todos os mamíferos produzem leite, mas somente os Theria possuem mamilos

• Glândulas mamárias relacionadas com glandulas sebáceas

2 Substancia antimicrobiana de proteção dos ovos

1 Secreção de feromonios sinalizadores para os filhotes

Evolução da lactação

Vantagens

EVOLUÇÃO DA LACTAÇÃO E AMAMENTAÇÃO

AMAMENTAÇÃO

Caracteística única dos mamíferos

Formam bloqueios carnosos contra o palato com a

língua e a epiglote, isolando efetivamente as funções de

respiração e ingestão

Presença de musculos faciais – evoluiram no

contexto da amamentação

EVOLUÇÃO DA LACTAÇÃO E AMAMENTAÇÃO

Oclusão precisa

Necessita de difiodontia

10 Difiodontia

20 Oclusão

Redução no número de dentes

Implica em leite no início da vida

10 Lactação

20 Difiodontia

30 Oclusão

TEGUMENTO

Cobertura externa dos mamíferos - Chave para seu modo único de vida

Endotermia é um processo custoso – o animal utiliza quase toda a energia

presente no alimento ingerido para manter-se aquecido - (habilidade dos

mamíferos para viver em climas inóspitos se atribui as propriedades de seu

tegumento)

A redução da perda de calor para o ambiente pode ser um fator importante

no balanço energético de um homeotermo endotermico.

A estrutura do tegumento constitui um mecanismo anatômico de

termorregulação nos mamíferos

Estrutura típica do tegumento

COMPONENTES ÚNICOS• O tegumento dos mamíferos apresenta pêlos, glandulas sebáceas lubrificantes e

produtoras de óleos, e glangulas apócrinas e sudoríparas, que secretam substâncias

voláteis, água e íons

Camuflagem na floresta

para confundir as presas

Camuflagem na floresta

– pêlo com parasitas

ajuda a parecer com a

árvore.

Camuflagem para confundir os predadores

Cauda para proteger do frio

Camuflagem no ambiente

Écrinas = produzem secreção aquosa com pouco conteúdo orgânico

Encontradas sobre a superficie do corpo de primatas e humanos nos

quais secretam grande quantidade de fluido para evaporamento

Glândulas do tegumento

3 tipos principais

Sebáceas = em toda a superfície do corpo, produzem secreção oleosa, que

lubrifica e impermeabiliza o pêlo

Apócrinas = produzem substancias volateis – comunicação química

+Mamárias = apresentam diversas características em comum com glandulas

apócrinas e sebáceas – esturura, distribuição no corpo e composição química

da secreção

GLÂNDULAS APÓCRINAS

Secreção de substâncias voláteis

Cangambá, Skunk (Mephitis) quando acuado levanta

a cauda e libera substância volátil de glândulas na

base da cauda

Gambá (Didelphis) quando

perseguido libera odor

fétido de glândulas axilares

Fêmeas liberam mesmo

odor para atrair machos

Glandulas para marcar território

Esfregando-se em árvores

Substância oleaginosa de forte odor

Glândulas sudoríparas – espalhadas pelo corpo – resfriamento do corpo

Estruturas derivadas da

camada de queratina da

epiderme incluem unhas,

garras, cascos, chifres e

cornos

ANEXOS ASSOCIADOS A FALANGES TERMINAIS

GARRAS, UNHAS E CASCOS

Acumulo de queratina que protege a falange terminal dos digitos

Funções: locomoção, defesa, agressão

ANEXOS CEFÁLICOS

CHIFRES e CORNOS

Chifre: camada aveludada em forma de pêlo e

não tem ligação com o crânio. Substituído

anualmente (Ex: Cervidae)

Função: defesa e exibição

Cornos: nos ruminantes (ex.: bois vacas e

carneiros), suportado por osso e recoberto por

pele. São permanentes, não-ramificados,

podem ser curvados, crescem continuamente e

ocorrem em ambos os sexos.Cornos

Chifres

SISTEMAS SENSORIAIS

Mamíferos – encéfalo excepcionalmente grande entre os vertebrados

Mais dependentes da audição e olfação e menos da visão

VISÃO

Mamíferos evoluiram como animais noturnos, portanto a sensibilidade visual

(formação de imagens sob pouca luz) era mais importante do que a acuidade

(formação de imagens precisas)

Retina: compostas por células bastonetes e

cones. Células bastonetes são sensíveis à luz e

proporcionam boa visão noturna, mas são fracas

para visão acurada

Bastonetes : células foto-receptoras – percepção de

claro e escuro

Cones: fornecem maior acuidade visual,

responsáveis pela percepção de cores

Visão dicromatica: duas faixas de cor. Maioria dos mamíferos e marsupiais

Visão tricromatica: três faixas de cor. Primatas do Velho Mundo e alguns primatas

do Novo Mundo sendo polimorficos

Machos dicromatas e fêmeas tricromatas

Adaptação evolutiva

PRINCIPAIS TIPOS DE VISÃO

TATO

VIBRISSAS – PELOS SENSORIAIS

Toupeira nariz de estrela (Condylura cristata)

Pequeno mamífero cavador

O nariz apresenta pequenos tentáculos que servem como orgãos sensoriais de tato

Função: para procurar alimento

OLFAÇÃO

Relacionado ao comportamento primeiramente noturno

Detecta substâncias transportadas por correntes de ar –

percepção a longa distância

Manadas estão sempre atentas a

aproximação de predadores

Problema da olfação: Transmissão

lenta. A direção que as paríiculas

viajam depende das correntes de ar –

baixa resolução da informação.

OLFAÇÃO POUCO DESENVOLVIDA EM PRIMATAS E CETÁCEOS

Poucos receptores olfativos no epitélio nasal

AUDIÇÃOSentido de percepção a longa distância

+ Vantajoso pois o som não é facilmente bloqueado por obstáculos do ambinete

É mais direto e rápido que o odor

Ouvido interno – porção mais antiga

Cavidade timpânica e ouvido médio: mais recentes

Ouvido externo (pavilhão) – exclusivo dos mamíferos

Determinação maior de sonsRaposa orelha de morcego - insetivora

Ecolocalização

Presente em morcegos e cetáceos

Ecolocalização ou Biosonar: sofisticada capacidade biológica de detectar a posição

e/ou distância de objetos (obstáculos no ambiente) u animais através de emissão de

ondas ultra-sônicas no ar ou na água.

Golfinhos e baleias produzem sons de alta frequencia ou ultra-sônicos

Ambiente favorece o sentido - som propaga na água 5 vezes mais rápido que no

ar –

O som atinge o alvo que relfete de volta na forma de eco e é captado em um

grande orgão adiposo na maxila inferior e então transmitido ao ouvido interno

Assim que recebe o eco gera outro estalido – intervalo entre ecos determina a

distancia do objeto

ESPECIALIZAÇÕES DE MAMÍFEROS

AS PRINCIPAIS ESPECIALIZAÇÕES DE MAMÍFEROS SÃO RELACIONADAS A:

REPRODUÇÃO – diferenças em metatherios e eutherios

ALIMENTAÇÃO – dentição, digestão

LOCOMOÇÃO – adaptações dos membros

Reprodução dos mamíferos

Diferenças entre Metatheria e Eutheria refletem respostas evolutivas diferentes às

pressões ambientais

MONOTREMATA

Únicos a botar ovos.

A casca do ovo tem aspecto coriáceo

Botam 1 a 2 ovos

Filhotes eclodem em estágio pouco desenvolvido, e a criação pela mãe continua

Baixa taxa reprodutiva (1 vez ao ano)

METATHERIAMAMÍFEROS MARSUPIAIS

A maioria apresenta marsupio (=bolsa)

Ausente em camundongo marsupial e cuíca

Representa menor investimento da mãe antes do nascimento, e maior investimento

na lactação

Vantajoso em locais onde as condições ambientais são variáveis

Diapausa embrionária

Habilidade de manter o embrião em estado de suspensão de animação

Estratégia reprodutiva

EUTHERIA

MAMÍFEROS PLACENTÁRIOS

•Maior investimento energético no desenvolvimento intra-uterino

•Jovens com maior potencial de sobrevivência

•Alto e prolongado custo para a mãe

Alguns eutérios nascem em estado menos desenvolvido (roedores e

insetivoros), outros nascem bem desenvolvidos (maiorria dos Ungulados)

Número de filhotes:

Espécies de maior porte – menos filhotes por ninhada – vivem mais

Espécies de menor porte – mais filhotes por ninhada – vivem menos

Especialização para a Alimentação

Necessitam de grandes quantidades de alimento – processar alimento de forma eficiente

Mastigação – processo único dos vertebrados

Dentição

Caninos – para furar, rasgar

Incisivos – para cortar o alimento

Pré-molares – perfuram e dilarceram

Molares - maceração

Os dentes dos mamíferos são os

mais diferenciados do reino animal,

permitindo-lhes uma eficiência na

mastigação e na predação nunca

antes atingida. Roedor

Carnivoro

TIPOS DE DENTIÇÃO

BUNODONTE – mamíferos que têm dentes molares com cúspides arredondadas e

pouco desenvolvidas. Maioria dos primatas e outros onívoros (porcos e guaxinins).

HIPSODONTE – mamíferos que têm dentes molares com grande

desenvolvimento da coroa como os bois e ratos.

BRAQUIODONTE – mamíferos com dentes molares com pequeno

desenvolvimento da coroa

LOFODONTES - mamíferos com dentes molares com cristas alongadas de

esmalte em posição transversal chamadas de lofos – permite desfazer fibras

duras. Elefantes possuem extrema lofodontia = dentes semelhantes a tábuas

de lavar roupas (Loxodonte)

SELENODONTE – mamíferos que têm dentes molares com cristas alongadas de

esmalte em posição longitudinal (Cervidade, Bovidae)

Carniceiro – ultimo pré-molar (maxila superior) e primeiro molar (maxila inferior) –

lâminas cortantes – Carnívoros.