Pataniscas Satânicas

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terça-feira, 16 de agosto de 2016

Cnidaria - alienígenas no mar

Biota Ediacariana? Alforrecas? Alforrecas? Alforrecas?

Vamos falar sobre isso.


Como dissemos há pouco tempo, a vida na Terra começou há cerca de 4100 milhões de anos (que é por si só um porradão de tempo, e surpreendentemente próximo da formação da própria Terra, há 4600 milhões de anos).

No entanto entre surgir vida e surgir vida que fosse multicelular e complexa, visível a olho nu, passaram-se 3500 milhões de anos.

Ou seja, durante 3500 milhões de anos no planeta Terra, a vida mais complexa que existia não passava de extensos tapetes microbianos. Era o melhor e mais sofisticado que a vida na Terra tinha a oferecer.

Tapete Microbiano

Só no período Ediacariano, há 630 milhões de anos, é que surgem as primeiras formas de vida cujos fósseis não exigem um microscópio para serem vistos.

Sabemos pouco acerca dos organismos que existiam nessa altura. Os seus fósseis sugerem formas orgânicas radiadas, frondosas e sésseis, formando discos e braços, provavelmente fixos ao substrato, imóveis.



Não se sabe se eram protozoários gigantescos, se eram líchens, ou se eram um Filo completamente diferente que não sobreviveu e não deixou descendentes.

Mas a teoria mais plausível (tem um ou outro buraco), é que seriam Cnidaria.

Os Cnidaria que conhecemos hoje são essencialmente as Alforrecas e os Corais.


 As Alforrecas e Corais representam basicamente uma estrutura esferóide que se dobrou sobre si mesma, criando uma cavidade.
Os Cnidaria vêm em duas variedades, Medusa ou Pólipo.


O mesmo organismo - duas formas, medusa e pólipo
Os fósseis mais antigos destes animais verdadeiramente primordiais têm 560 e 500 milhões de anos.
Claro que a fossilização não é fácil em animais cujo corpo tem a consistência de gelatina, portanto é perfeitamente possível que estes animais já existissem há mais tempo.

Haootia quadriformis
Fóssil de Haootia com 560 milhões de anos
Fóssil de Alforreca com 500 milhões de anos, e equivalente morfológico moderno
Tento imensas vezes imaginar esse mundo. Esse planeta Terra incrivelmente primitivo com as suas primeiras criaturas.
A superfície era inóspita, cozida por radiação ultra-violeta.

Mas o fundo dos mares era um jardim de corais e outras criaturas presas ao fundo, a ondular, envoltos por milhões e milhões de alforrecas das mais bizarras formas e aspectos.


Talvez venha daí o fascínio hipnotizante de olhar para uma alforreca a nadar, uma forma de vida tão primitiva que chega a parecer alienígena.
São criaturas que se mantém muito muito semelhantes às que existiam há 500 milhões de anos, antes sequer existirem animais minimamente reconhecíveis (isso aconteceria com a explosão do Câmbrico).


Vendo a variedade e bizarria das formas que estes seres vivos conseguem atingir actualmente, é quase impossível imaginar que outras formas ainda mais bizarras não terão existido.











Apesar disso, são animais mesmo mesmo muito simples.

São comspostos por 95-98% de água

Não têm sistemas de orgãos especializados em digestão, osmoregulação, respiração, circulação; nem sequer têm um sistema nervoso central.
Os seus tecidos são oxigenados por difusão simples, directamente da água para as células.


Têm um saco gastrointestinal onde a comida é digerida e depois expelida pelo mesmo orifício.
Ou seja, lembram-se quando eu disse que os animais eram basicamente tubos com dentes? As alforrecas ainda estão num estadio evolutivo tão primitivo que esse tubo ainda não tinha evoluído um buraco em cada uma das pontas.

Surpreendentemente (ou não) possuem um sistema nervoso, se bem que este não passe de apenas alguns neurónios ligados entre si, formando uma Rede Nervosa, com apenas alguns gânglios nervosos.
Esta Rede Nervosa faz com que o seu simples Esqueleto Hidrostático se contraia de forma coordenada e harmoniosa, permitindo um movimento de contração-pulsação do corpo que faz com que a alforreca nade.
Algumas até têm estruturas nervosas fotossensíveis, ou seja, olhos muito, muito primitivos.


Definitivamente uma das coisas mais características das Alforrecas, é que os seus raios picam.

Isto deve-se a células especializadas, os Cnidócitos, que só existem nos Cnidaria. Os Cnidócitos são sensíveis a estímulos mecânicos, e quando são tocados expelem um organelo em forma de farpa, que penetra a pele das suas presas, injectando toxinas.

Mecanismo de acção dos Cnidócitos
Cnidócito sob microscópio electrónico
Cnidócitos a serem expelidos
Eu podia escrever muito acerca das toxinas libertadas pelos cnidócitos, mas porquê perder tempo?

A Chironex fleckeri é uma espécie de alforreca com uma forma cubóide, cujo veneno tem uma dose letal (LD50) de 0,04mg/kg, que provoca um aumento de potássio que leva a paragem cardíaca em apenas 2-5 minutos, e é responsável por 20 a 40 mortes todos os anos nas Filipinas.

Chironex sp.
Ainda não estão convencidos que as alforrecas são a coisa mais estranha de sempre?

As alforrecas reproduzem-se sexualmente, da maneira que conhecemos habitualmente, produzindo um ovo que depois se transforma numa Planula, que depois se transforma num pólipo que é fixo e não anda a nadar.

Depois, esse pólipo reproduz-se assexuadamente num processo chamado Estrobilação, no qual vai libertando clones de si mesmos que nadam livremente, camados Éfiras, que irão crescer para se tornarem alforrecas adultas.


Estrobilação
Éfira
Existe inclusive uma espécie de alforreca, a Turritopsis dohrnii, que depois de atingir a idade adulta é capaz de reverter a um estado de pólipo colonial e sexualmente imaturo para recomeçar o ciclo. A Turritopsis dohrnii é assim biologicamente imortal.

Turritopsis dohrnii
As alforrecas também podem ser assustadoramente grandes, como a espécie Nomura, que pode atingir um diâmetro de 2 metros e pesar 90kg.


Querem assustador, dou-vos assustador. A Stygiomedusa gigantea, é uma alforreca gigante, com cerca de 100cm de diâmetro, que habita o fundo dos mares, é completamente negra, e só recentemente foi filmada viva.


Mais impressionante é que continuamos a descobrir espécies novas de alforrecas.

Em Abril de 2016, a National Oceanic and Atmospheric Administration descobriu uma nova espécie de alforreca a 3700 metros de profundidade.

A estranheza da sua forma é hipnotizante, o seu aspecto é alienígena.

O que eu quero dizer com isto tudo, é que tanto quanto sabemos as alforrecas são uma das primeiras e mais simples formas que a vida multicelular pode ter. Não é irrazoável imaginar que a vida que se desenvolva em mares de outros planetas possa também passar por este tipo de morfologia.

Se assim fosse, não me espantava nada ver um animal destes a flutuar nos mares de um planeta alienígena.

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quarta-feira, 11 de maio de 2016

A História das Mamas

Répteis que são Mamíferos? Mamíferos que não são Répteis? De onde é que vêm as mamas?

Vamos falar sobre isso



Acho que todos passámos pela fase em que aprendemos acerca da pré-história.

Quando eu tinha 6 anos e aprendi acerca da Pré-História, na minha cabeça esta estava populada por homens das cavernas e dinossauros que andavam em lutas épicas uns contra os outros.


Com o tempo percebi que isto era obviamente impossível, e implantou-se na minha cabeça a ideia de que primeiro tinham vindo os Dinossauros e depois os Mamíferos.

Até muito muito recentemente esta ideia de que os mamíferos teriam vindo só depois dos dinossauros esteve sub-repticiamente na minha cabeça, como se vê pelo meu artigo dos Tubos Com Dentes, onde eu digo que só depois dos dinossauros se extinguirem é que os animais começaram a experimentar outras coisas que não fossem lagartões.

A evolução, como habitualmente, é bem mais complicada e indefinida do que isso.


Na realidade a divisão entre mamíferos e répteis ocorreu muito antes de termos o quer que se parecesse sequer remotamente com os mamíferos e répteis que conhecemos hoje.

Foi há cerca de 312 milhões de anos, durante o fim do Período Carbonífero, quando a terra era dominada por densas florestas e insectos gigantes, que os anfíbios que por lá andavam se dividiram pela primeira vez em Sauropsides e Sinapsides.

Os Sauropsides viriam a dar origem a tudo o que era lagarto, crocodilo, dinossauro, tartaruga e pássaro que conhecemos hoje.

Os Sinapsides começariam a longa e tortuosa viagem evolutiva que culminaria eventualmente em macacos carecas com pretensões de viajar para as estrelas.

Claro que na altura esses bichos tinham um aspecto muito diferente.


Cotylorhyncus, Ophiacodon e Varanops - não são dinossauros, nem sequer são répteis
São Pelicosauros, antecessores dos mamíferos
Durante muitos milhões de anos, enquanto os Sauropsides andavam para lá a fazer a sua coisa e a planear dominar o planeta com lagartões gigantes, os Sinapsides passaram muito tempo sem se decidirem se queriam ser mamíferos ou répteis estranhos ou o que fosse. Estes Sinapsides primitivos chamavam-se Pelicosauros.

Havia o Edaphosaurus, que viveu durante o fim do Carbonífero e o início do Permiano, e que chegava a medir 3,5m e a pesar 300kg.

Edaphosaurus- 300-280 milhões de anos - NÃO era um réptil, mas também ainda não era um mamífero
Havia o Cotylorhincus, provavelmente um dos maiores animais do início do Permiano, com cerca de 3m de comprimento.
Cotylorhincus - 279-272 milhões de anos - um dos passos intermédios entre lagartões e ursinhos
Os Sinapsides foram provavelmente os maiores animais terrestres durante todo o Permiano, que durou entre 299 a 250 milhões de anos, período durante o qual estes híbridos répteis-mamíferos se passeavam pelo mega continente Pangaea.

Por esta altura, todos esses Pelicosauros, híbridos répteis-mamíferos, já tinham sido substituídos por uma versão mais sofisticada de Sinapsides chamada de Terapsides, que já se começavam a assemelhar um pouco mais a mamíferos.

Foram os Terapsides que inauguraram o estilo de andar com as pernas verticais, em vez das pernas esticadas para os lados dos lagartos e Pelicosauros.

Tetraceratops - um Terapside primitivo que viveu há 275 milhões de anos

Este período é dominado pelos Terapsides, enquanto que os Sauropsides, os répteis com sonhos de virem a ser dinosauros, têm um papel secundário na paisagem do Permiano.


Ou pelo menos até à Grande Morte, durante a extinção massiva no fim do Permiano e que fez a transição para o Triásico, na qual 70% de todas as espécies vertebradas terrestres se extinguiram, incluindo grande parte dos Terapsides.


Com a extinção de grande parte dos Terapsides, finalmente houve espaço para os répteis tomarem a dianteira.
Os períodos que se seguiram, o Triásico, o Jurássico e o Cretáceo, foram definitivamente dominados pelos Sauropsides que finalmente se transformaram em  lagartões gigantes e finalmente apanharam os proto-mamíferos.

Os Dinossauros dominariam o planeta terra por cerca de 135 milhões de anos
Dos Terapsides restaram apenas três grupos.

Os Terocefalianos, que duraram apenas 20 milhões de anos após a grande extinção, que incluiam o Moschorhinus, que provavelmente foi o maior predador do seu tempo.

Moschorhinus - 250-230 milhões de anos atrás
Os Dicinodontes, herbívoros com bico, dos quais um dos melhores exemplos foi o Kannemeyeria, que teria cerca de 3 metros e também não passou do meio do Triásico.

Kannemeyeria - também não durou muito tempo
E finalmente, parentes próximos dos Terocefalianos, os Cinodontes que são os verdadeiros heróis da nossa história, dos quais o Cynognathus foi um dos primeiros.

Cynognathus - agora sim, isto começa a ficar interessante
A grande vantagem dos Cinodontes em relação aos outros Terapsides foi que, enquanto que todos os outros animais à sua volta, nomeadamente os Dinossauros, foram ficando cada vez maiores, os Cinodontes foram ficando cada vez mais pequenos.


Durante o período do Jurássico e Cretáceo os Cinodontes foram ficando progressivamente mais pequenos desde o Repenomamus, que era do tamanho de um texugo e o Tritylodon que tinha cerca de 30cm.

Repenomamus
Tritylodon
Foram também os Cinodontes os primeiros a terem pêlo (que tenhamos a certeza). Por altura do Jurássico (199-145 milhões de anos atrás) não haviam Cinodontes maiores do que gatos, e eram na sua maioria herbívoros, necrófagos ou insectívoros, e largamente nocturnos.

Os Cinodontes vão-se diferenciando lentamente, escapando aos pés dos dinossauros, e constituindo o primeiro grupo de animais que já se consideram mamíferos, os Euterianos, há cerca de 160 milhões de anos.


Como já perceberam, não é possível dizer em que momento específico surgiram os mamíferos tal como os conhecemos hoje.

Tal é a natureza da evolução. Não é feita de saltos discretos, mas sim de transições graduais.

Os primeiros Monotrematos (grupo de mamíferos dos quais ainda hoje existem espécimes) surgem há 125 milhões de anos, com o Teinolophos.

Os Marsupiais surgem há 65 milhões de anos, e os Placentários há cerca de 66 milhões de anos.

O primeiro fóssil de um animal inequivocamente Placentário é o Protungulatum donnae.

Protungulatum donnae
O mamífero mais primitivo existente actualmente é o Solenodon Hispaniola que se terá separado dos outros mamíferos há 78 milhões de anos.

Solenodon Hispaniola
Ou seja, este mamíferozinho sobreviveu ao asteróide que extinguiu os lagartões gigantes, e provavelmente andou a correr pelo meio das pernas dos Tiranossauros Rex.

É à custa de toda esta história de evolução, e à custa destes ratinhos, que hoje existem mamas.







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