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Reino Animalia – Parte I
Biologia II, Departamento de Botânica, Universidade de Coimbra
João Loureiro
Resumo
Características gerais
Evolução:
Filo Nemertia
Filo Annelida
Padrões de desenvolvimento embrionário
Blastóporo
Planos dos animais
Filo Porifera
Filo Cnidaria
Filo Ctenófora
Poliquetas
Oligoquetas
Aquetas
Filo Mollusca
Classe Polyplacophora
Protoestómios vs. Deuterostómios
Filo Platyhelminthes
Filo Rotifera
Lophophorata
Classe Bivalvia
Classe Gastropoda
Classe Cephalopoda
2 João Loureiro, Biologia II, 2008/2009
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Animais: descendentes de um ancestral comum
Com a possível excepção dos Porifera, o Reino Animalia é um grupo monofilético todos os g panimais são descendentes de uma única linha ancestral.
Características derivadas dos animais: Similaridades nas unidades pequenas
do RNA ribossomal
Similaridades dos genes Hox
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Similaridades dos genes Hox
Tipos especiais de junções célula‐célula
Conjunto de moléculas que compõem a matriz extracelular (e.g., colagénio)
Animais: descendentes de um ancestral comum Os animais evoluíram de protistas flagelados que formavam colónias, como resultado de umaresultado de uma especialização de células agregadas
Algumas células especiali aram se para o
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especializaram‐se para o movimento, outras para a nutrição, e outras diferenciaram‐se em gâmetas.
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Características gerais dos animais
Todos os animais são multicelulares
Heterotróficos – adquirem moléculas orgânicas por ingestão de outros organismos ou dos seus produtos e sua digestão node outros organismos ou dos seus produtos, e sua digestão no interior do corpo animal
A maior parte dos animais apresenta um sistema circulatório que absorve o O2, liberta o CO2 e transporte os nutrientes
A aquisição de alimento implica dispêndio de energia
Grande parte da diversidade de tamanho e forma dos animais l i d h bilid d
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evoluiu tendo em conta a habilidade para capturar e alimentarem‐se de tipos diferentes de alimentos e para evitarem serem o alimento de outros animais estruturas sensoriais (informação detalhada do ambiente que os rodeia) e sistema nervoso (receber e coordenar essa informação)
Evolução dos animais
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Os Porifera, Cnidários e Ctenóforos separaram‐se das restantes linhas animais bastante cedo na história evolutiva deste grupo.
Os restantes animais dividem‐se em Protostómicos e Deuterostómicos.
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Evolução dos animais
Padrões de desenvolvimento embrionário:
Durante o desenvolvimento animal de uma única célula, o zigoto para um adulto multicelular formam‐se camadaszigoto, para um adulto multicelular, formam‐se camadas distintas de células.
Animais diploblásticos – duas camadas de células: ectoderme (exterior) e endoderme (interior)
Animais triploblásticos – três camadas de células: ectoderme, endoderme e mesoderme (entre a endo‐ e ectoderme).
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A existência de três camadas de células distingue os Proto‐ e Deuterostómicos dos grupos mais simples de animais
Evolução dos animais
O blastóporo:
Durante o desenvolvimento dosdesenvolvimento dos animais, forma‐se uma cavidade esférica no embrião. A abertura desta cavidade designa‐se de blastóporo.
Do blastóporo origina:
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Protostómicos – boca
Deuterostómicos – ânus
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Os planos animais
Plano animal – estrutura geral do animal, dos seus sistemas de órgãos e da funçãode órgãos, e da função integrada das suas partes.
Simetria – um animal simétrico pode ser dividido ao longo de pelo menos um plano em metades similares grande maioria dos animais
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maioria dos animais
Assimetria – animais sem planos de simetria grande maioria das esponjas.
Os planos animais ‐ simetria
Simetria esférica: As partes do corpo animal radiam
de um ponto central. C i Comum entre protistas, mas rara em animais.
Simetria radial: O organismo apresenta um eixo
principal a partir do qual as partes do corpo animal estão organizadas.
Presente em esponjas (simetria
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p j (radial perfeita) e em Cnidaria e Ctenophora (simetria radial modificada)
Animais com este tipo de simetria movem‐se lentamente ou não se movem de todo.
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Os planos animais ‐ simetria
Simetria bilateral: Um animal com este tipo de simetria pode ser dividido emsimetria pode ser dividido em duas imagens espelhadas por um único plano que atravessa a região dorsoventral do corpo.
Um plano em ângulo recto ao anterior divide o corpo do animal em dois lados dissimilares – superfícies
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dissimilares superfícies dorsal e ventral
Característica comum em animais que se movem rapidamente
Os planos animais – simetria bilateral
A simetria bilateral está fortemente correlacionada com a cefalização concentração de órgãos sensoriais e
d b ltecidos nervosos numa cabeça na parte terminal anterior do animal.
Os espaços repletos de fluidos que se encontram entre a ectoderme e a endoderme designam‐se de cavidades corporais e tipo de cavidades de um animal influenciam o seu modo de locomoção
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seu modo de locomoção.
Animais acelomados
Animais pseudocelomados
Animais celomados
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Os planos animais – simetria bilateral
Animais acelomados:
Animais sem cavidade corporal.p
O espaço entre a boca e a parede corporal é preenchido com uma massa de células designada de mesênquima.
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Os planos animais – simetria bilateral
Animais pseudocelomados:
Animais com uma cavidade corporal designada de pseudoceloma um espaço preenchido por um líquido no qual muitos dos órgãos internos se encontram suspensos
O controlo da forma corporal é di t
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rudimentar uma vez que o pseudoceloma apenas apresenta músculos na parte exterior.
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Os planos animais – simetria bilateral
Animais celomados:
Animais com uma cavidade corporal que se desenvolve no interior da mesoderme –celoma
O celoma encontra‐se alinhado com uma estrutura especial – o peritoneu (membrana interna
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de protecção dos órgãos)
É ladeado em ambos os lados por músculos
Esqueleto hidrostático e locomoção
Como os fluidos são relativamente incompressíveis, movem‐se de uma parte para a outra da cavidade quando os músculos à sua volta se contraem.
Se os tecidos corporais forem flexíveis, os fl
Because fluids are relatively incompressible,
they move to another part of the cavity when
the muscles surrounding them contract. If the body tissues
around the cavity are flexible fluids squeezed out of one
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around the cavity are flexible, fluids squeezed out of one region
can cause some other region to expand.
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Reino Animalia Filo Porifera (Esponjas) Filo composto por cerca de 5500 espécies, na sua maioria
marinhas (apenas 50 espécies habitam em água doce).
Grupo mais ancestral dos animais:
As diferenças em relação aos protistas é que as él l ã dif i d i id d ãcélulas são diferenciadas e a suas actividades são coordenadas.
Mas, as esponjas não apresentam verdadeiros órgãos.
As esponjas são sésseis Vivem aderidas ao substracto.
Apresentam um grande variedade de tamanhos e formas adaptadas a padrões de movimentos
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padrões de movimentos da água distintos.
Na grande maioria são assimétricas.
Reino Animalia Filo Porifera (Esponjas)
As esponjas são animais simples sem camadas de células e simetria corporal, mas com alguns tipos celulares.g p
O corpo das esponjas (que pode atingir até um metro de comprimento) é um agregado de células em volta de um canal por onde circula a água.
As células destinadas à alimentação – coanócitos –encontram‐se alinhadas no interior do canal e capturam o
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interior do canal e capturam o alimento por filtração.
Os coanócitos apresentam ainda pequenos flagelos que permitem a circulação de água e alimentos no interior da esponja.
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Reino Animalia Filo Porifera (Esponjas) Entre a epiderme e os coanócitos
existe mais uma camada de células:
Células similares a amibas que se movem no interior do corpo.
Espículas e fibras – esqueleto de suporte
As esponjas apresentam ainda uma matriz extracelular, composta por colagénio, glicoproteínas e outras moléculas que envolve todas as células
A reprodução pode ser quer sexuada ou assexuadamente (por
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sexuada ou assexuadamente (por gema ou fragmentação).
Um único indivíduo produz ovos e espermas, mas não ocorre auto‐fertilização.
As correntes levam o esperma de um indivíduo para o outro.
Reino Animalia Filo Cnidaria
Animais diploblásticos (duas camadas de células) com apenas um entrada para o tracto digestivo.
Grupo composto por cerca de 11000 Grupo composto por cerca de 11000 espécies na sua grande maioria marinhas.
Incluem as medusas, anémonas, corais e hidrozoários .
Apresentam formas e dimensões bastante diversas (desde microscópicas a 2,5 metros de diâmetro).
Todos os cnidários são carnívoros.
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Os cnidários combinam baixas taxas metabólicas com a capacidade de capturaram presas de grandes dimensões sobrevivência em ambientes que baixas taxas de alimentos.
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Reino Animalia Filo Cnidaria
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Reino Animalia Filo Cnidaria Todos os cnidários apresentam tentáculos
cobertos por cnidócitos células especializadas que contêm organelos de ataque designados de nematocistos.
Os nematocistos podem injectar toxinas nas presas.
Após a sua captura, as presas são transportadas para a boca através dos tentáculos retrácteis.
O corpo dos cnidários é composto por uma boca que está ligada a um saco designado de cavidade gastrovascular, que funciona para a digestão, circulação, trocas de gases e como esqueleto hidrostático.
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esqueleto hidrostático.
Os cnidários apresentam ainda células epiteliais com fibras musculares, cujas contracções permitem o movimento dos animais
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Reino Animalia Filo Cnidaria A grande maioria dos Cnidários apresenta
um ciclo de vida com dois estádios distintos:
Fase de pólipo:
Sé il dú l Séssil com um pedúnculo cilíndrico aderido ao substrato.
Os tentáculos envolvem a boca/ânus localizada na parte oposto ao pedúnculo.
Fase de medusa:
Estádio livre de natação em forma de campainha ou chapéu.
Tipicamente flutua com a boca e os tentáculos para baixo.
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Muitas espécies de medusas produzem ovos e espermas e libertam‐nos para água. Quando o ovo é fertilizado, desenvolve‐se numa larva ciliada – plânula –que assenta na superfície dando origem a um novo pólipo.
Reino Animalia Filo Cnidaria
Classe Anthozoa (antozoários):
6000 espécies de corais e anémonas, todas marinhas.
Apenas apresentam a fase de pólipo.
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Reino Animalia Filo Cnidaria
Classe Hydrozoa (hidrozoários): A fase de pólipo domina o ciclo de vida, mas existem espécies apenas com aespécies apenas com a forma de medusa e outros só pólipos.
A maioria é colonial (com muitos pólipos, interconectados e partilhando a cavidade gastrovascular).
Al óli d t
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Alguns pólipos podem estar mais especializados para a alimentação e outros para a reprodução
Géneros comuns: Hydra, Physalia physalis
Reino Animalia Filo Cnidaria
Classe Hydrozoa (hidrozoários): A fase de pólipo domina o ciclo de vida, mas existem espécies apenas com aespécies apenas com a forma de medusa e outros só pólipos.
A maioria é colonial (com muitos pólipos, interconectados e partilhando a cavidade gastrovascular).
Al óli d t
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Alguns pólipos podem estar mais especializados para a alimentação e outros para a reprodução
Géneros comuns: Hydra, Physalia physalis
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Reino Animalia Filo Cnidaria
Classe Scyphozoa(Cifozoários):
f d d A fase de medusa domina o ciclo de vida.
Inclui as medusas, todas elas marinhas.
Um medusa ou é masculina ou feminina
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masculina ou feminina, libertando células espermáticas ou ovos para o meio marinho
Reino Animalia Filo Cnidaria
Classe Scyphozoa(Cifozoários):
f d d A fase de medusa domina o ciclo de vida.
Inclui as medusas, todas elas marinhas.
Um medusa ou é masculina ou feminina
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masculina ou feminina, libertando células espermáticas ou ovos para o meio marinho
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Reino Animalia Filo Ctenophora Constituem a linhagem de animais que
divergiu posteriormente
Apresentam boca e ânus.
Conhecidos como águas‐vivas‐de‐pente. Conhecidos como águas vivas de pente.
Filo composto por apenas 100 espécies inteiramente marinhas.
Superficialmente similares aos Cnidários:
Simetria radial
Tentáculos com finalidade de alimentação, mas sem nematocistos.
Predação realizada através de células que libertam compostos
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células que libertam compostos aderentes.
Movem‐se através de cílios aglomerados em forma de pente (ctenos)
Ciclos de vida simples com a fertilização a ocorrer no ambiente marinho.
Protoestómicos vs. Deuterostómicos Os membros de ambos os grupos apresentam:
Triploblastia (três camadas de células)
Simetria bilateral
Cefalização Cefalização
Organismos protoestómicos:
Cérebro anterior que envolve a entrada do tracto digestivo.
Sistema nervoso ventral constituído por cordões nervosos longitudinais
Uma larva de vida livre com um
Organismos deuterostómicos:
Sistema nervoso dorsal
Uma larva, caso esteja presente, com um sistema para alimentação composto por células com um só cílio.
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sistema de colheita de alimentos composto por cílios
Blastóporo que origina a boca
Segmentação espiral (em algumas espécies)
Blastóporo que origina o ânus
Segmentação radial
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Protoestómios – Superfilo Lophotrochozoans
Os animais que constituem este sub‐filo crescem por adições aosadições aos elementos que constituem o seu esqueleto.
Muitos movem‐se através de cílios
Muitas linhagem apresentam um tipo de larva de vida livre
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de larva de vida livre o trocóforo.
Reino Animalia Filo Platyhelminthes Animais aquáticos de vida livre ou parasitas
(vermes).
Movem‐se rapidamente através de cílios.
Animais simétricos bilaterais, não segmentados Animais simétricos bilaterais, não segmentados e acelomados.
Sem órgãos para o transporte de oxigénio para os tecidos internos achatamento dorsoventral.
Tracto digestivo Boca que abre num saco altamente ramificado (aumento da área de absorção de nutrientes).
Alimentam‐se de tecidos animais ou absorvem nutrientes directamente do intestino do hospedeiro.
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As formas livres percorrem as superfícies por acção dos cílios e alimentam‐se de pequenos insectos.
O ciclo de vida das formas parasitas é complexo, envolvendo vários hospedeiros intermediários e várias estágios larvais.
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Reino Animalia Filo Platyhelminthes
Grandes grupos (classes) Turbellaria
Animais pequenos de vida Animais pequenos, de vidalivre
Cestoda Parasitas (incluindo de humanos; e.g. ténia)
Trematoda
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Parasitas (incluindo de humanos)
Reino Animalia Filo Rotifera
Animais simétricos bilaterais, não segmentados e pseudocelomados(esqueleto hidrostático).( q )
A maioria tem pequenas dimensões – 50 a 500 μm de comprimento.
Composto por 1800 espécies na maioria de água doce.
Movem‐se rapidamente pelo água através de cílios e não por contracções
l
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musculares.
Tempo de vida de 1 a 2 semanas
Apresenta indivíduos masculinos e femininos (dióicos).
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Reino Animalia Filo Rotifera Órgãos de colheita e processamento de alimentos
altamente especializados.
Corona – órgão ciliado que envolve a região da boca que dirige o alimento para a entrada bucal.
Mastax ‐ abaixo da boca com função semelhante à faringe triturar os alimentos
Diversidade:
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Lofóforo ‐ Lophophorata
Filo Phoronida, Filo Ectoprocta, Filo Brachiopoda
Na sua grande maioria marinhos e caracterizados por apresentarem o lofóforoórgão da alimentação (plâncton) e de trocas gasosas com a forma de um anel de tentáculos à volta da boca.
Quase todos os animais destes filos são sésseis
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filos são sésseis O parte digestiva tem o formato em U o ânus localiza‐se perto da boca, mas fora da zona dos tentáculos.
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Lofóforo ‐ Lophophorata
Filo Ectoprocta (Briozoários)
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Lofóforo ‐ Lophophorata
Filo Brachiopoda (Braquiópodes)
Assemelham‐se aos bivalves por apresentarem uma hconcha.
O lofóforo encontra‐se protegido dentro da concha
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Reino Animalia Filo Nemertia
Composto por cerca de 900 espécies
Animais carnívoros achatados dorsoventralmente
Apresentam sistema nervoso e de Apresentam sistema nervoso e de excreção muito simples (semelhante aos platelmintes), mas um tracto digestivo completo.
Os animais mais pequenos movem‐se através de cílios enquanto os de maiores dimensões contraem os músculos.
Apresentam um cavidade na qual se ó ó
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encontra uma probóscide o órgão de alimentação.
Em muitas espécie a probóscide está armada com um estilete que paralisa a presa através de toxinas.
Reino Animalia Filo Annelida (Anelídeos) Os anelídeos são um grupo diverso de
vermes segmentados e celomados.
A segmentação permite ao animal alterar a forma do seu corpo e controlar mais rigorosamente os seus movimentos.
O celoma de cada segmento está isolado do celoma dos outros segmentos.
Um gânglio controla cada segmento e estão conectados por cordões nervosos que coordenam o seu funcionamento.
A parede corporal fina actua como
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A parede corporal fina actua como superfície de trocas de gases restrição dos anelídeos a ambientes húmidos.
Composto por cerca de 16500 espécies que habitam ambientes marinhos, água doce e terrestre.
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Reino Animalia Filo Annelida Classe Polychaeta
Poliquetas (muitos pêlos). Quase todas as poliquetas são marinhas.
A maioria apresenta um ou mais pares de olhos e tentáculos na parte anterior do corpo.
A maior parte dos segmentos estende‐se lateralmente nas parapodias que têm como função a troca gasosa e a locomoção (em algumas
é i )
João Loureiro, Biologia II, 2008/200941
espécies) Depois de fertilização dos ovos originam uma larva peculiar, trocóforo.
São dióicas.
Reino Animalia Filo Annelida Classe Oligochaeta
Oligoquetas (poucos pêlos)
A grande maioria habita em água bou em ambientes terrestres
(solos húmidos).
Não apresentam parapodia, olhos ou tentáculos anteriores.
Incluem as minhocas.
São hermafroditas
João Loureiro, Biologia II, 2008/200942
São hermafroditas.
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Reino Animalia Filo Annelida Classe Hirudinea
Aquetas (sem pêlos). A grande maioria habita em água ou em ambientes terrestres (solos húmidos).
Não apresentam parapodia, nem tentáculos. São hermafroditas. O celoma não está dividido em compartimentos.
As partes terminais do corpo encontram‐se modificadas numa estrutura sugadora que é também fundamental para o movimento do animal.
João Loureiro, Biologia II, 2008/200943
animal. Muitas são parasitas externos de outros animais, ingerindo o seu sangue. Secreta um anticoagulante (hirudina) que permite o fluxo e ingestão contínua de sangue.
Incluem as sanguessugas.
Reino Animalia Filo Mollusca Grupo diverso e numeroso (cerca de
95000 espécies) com organismos que podem apresentar poucos milímetros (e.g., caracóis) a mais de 18 metros de comprimento (e g lulas gigantes)comprimento (e.g., lulas gigantes).
Apresentam um corpo mole, nãosegmentado, dividido em cabeça (com os órgãos sensoriais), pé muscular e um manto que protege uma parte do corpo e que muitas vezes secreta uma concha.
Pé – orgão de locomoção e de suporte dos órgãos internos
Manto – camada de tecido que cobre a massa visceral dos órgãos internos. Em alguns casos o manto expande‐se formando uma cavidade do manto onde se encontram as
l
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Na linhagem que originou a lula e o polvo o pé modificou‐se para formar tentáculos que se originam numa cabeça com órgãos sensoriais complexos.
guelras.
Apresentam uma estrutura de raspagem, a rádula, com finalidades alimentares.
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Reino Animalia Filo Mollusca
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Reino Animalia Filo Mollusca
Classe:
Polyplacophora
Bivalvia
Gastropoda
Cephalopoda
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Reino Animalia Filo Mollusca Classe Polyplacophora
Incluí os quítons
Apresentam múltiplas guelras e placas mas o corpoguelras e placas, mas o corpo não é verdadeiramente segmentado.
A grande maioria é marinha e herbívora, alimentando‐se das algas presentes nas rochas
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rochas.
Movem‐se muito lentamente por ondas de contracção muscular no pé
Reino Animalia Filo Mollusca Classe Bivalvia
Uma linhagem dos moluscos desenvolveu uma concha formada por duas valvas.
Incluem omexilhão a amêijoa Incluem o mexilhão, a amêijoa, a conquilha e as ostras, por exemplo.
São largamente sedentários e apresentam uma cabeça largamente reduzida.
O pé está comprimido e é usado para escavar
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Os bivalves alimentam‐se através de filtração da água, que entra pelos sifões, nas guelras (que também são o local de troca gasosas)
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Reino Animalia Filo Mollusca Classe Gastropoda
Compostos por uma concha única.
Incluem os caracóis e as lesmas.
A maioria é móvel, usando o grande pé para se moverem lentamente no substrato ou para o escavarem.
Em algumas espécies (lesmas marinhas) o pé está modificado num órgão de
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modificado num órgão de natação.
São os únicos moluscos que também habitam os ambientes terrestres.
Reino Animalia Filo Mollusca Classe Cephalopoda
Numa linhagem dos moluscos o sifão modificou‐se permitindo ao animal controlar o conteúdo de água da cavidade do manto locomoção a çvelocidades elevados por propulsão.
Incluem a lula (concha interna), o polvo (concha ausente), o náutilo (o único com concha externa).
O pé encontra‐se modificado em tentáculos e braços.
São predadores marinhos altamente eficazes (por meio dos tentáculos).
á é
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Os tentáculos também podem ser usados para locomoção no substrato (polvos).
Apresentam uma cabeça com órgãos sensoriais complexos, principalmente os olhos.