ADAPTAES DE VERTEBRADOS AO MEIO AQUATICO

Uma adaptao qualquer caracterstica ou comportamento natural evoludo que torna algum organismo capacitado a sobreviver em seu respectivo habitat. Podem ser anatmicas, fisiolgicas ou comportamentais.

Como regra geral, essas adaptaes so resultados do processo de seleo natural ao longo de vrias geraes, devido a diferentes nveis de aptido conferidos por variaes aleatrias hereditrias em algum caractere. As "adaptaes" que um indivduo sofre durante seu perodo de vida - como, por exemplo, o desenvolvimento de maior capacidade pulmonar em pessoas que se mudam para regies montanhosas onde h menos oxignio - no so transmitidas descendncia e chamam-se mais propriamente aclimataes.

Exemplos de adaptaes:

As barbatanas dos peixes e das baleias so adaptaes ao meio aqutico;as asas das aves e dos morcegos so adaptaes ao vo;a hibernao uma adaptao ao frio do inverno;diferenas na dentio e no restante do sistema digestrio de carnvoros e herbvoros so adaptaes a esses habitos alimentares. A origem e evoluo da terra so caracterizadas por vrias mudanas e adaptaes dos seres vivos que nela habitam. Estima-se que sua origem esta situada entre 4,5 a 7 bilhes de anos. Sabe-se que os primeiros invertebrados viviam exclusivamente no mar, no possuam esqueletos e por isso, deixaram poucos fsseis. Como muitos dos animais mais simples e primitivos so aquticos e marinhos e como as clulas e lquidos do corpo de todos (NaCl e outros), infere-se que a vida se iniciou nos oceanos. Vrios organismos invadiram, mais tarde, a gua doce e a terra. Alguns grupos desses ambientes tornaram-se secundariamente marinhos, como os primeiros tubares e peixes sseos, os plesiossauros e outros repteis antigos e baleias, focas e sirnios entre os mamferos atuais. A grande maioria dos animais que conquistaram o ambiente terrestre possui quatro adaptaes bsicas, sendo essas: aparelho respiratrio capaz de absorver o oxignio do ar, fecundao interna de vulos, desenvolvimento direto sem uma fase larval aqutica e resistncia variaes de temperatura e dessecao. Para ficar mais claro sobre o tema temos a seguinte ordem de adaptao: peixes e anfbios, repteis, aves e mamferos.Os peixes constituem a maioria dos vertebrados e todos tm, em comum, muitas caractersticas que os adaptaram vida na gua. Os peixes ancestrais no possuam mandbula, eram bentnicos e pertencentes classeAgnatha. A maioria dos agnatos est extinta, mais a classe ainda representada hoje em dia pelas lampreias e peixes-bruxa. Com a evoluo das mandbulas e dos apndices pares, os peixes tornam-se mais ativos e capazes de alimentarem-se de diferentes maneiras. Os peixes mandibulados atuais esto agrupados em duas classes: os tubares e raias na classeChondrichthyes, com esqueleto cartilaginoso, e as percas e outros peixes similares da classeOsteichthyes,que possuem um esqueleto ossificado pelo menos em parte. As caractersticas distintas das classes existentes so resumidas a seguir Uma das principais adaptaes para a vida no ambiente aqutico a presena de nadadeiras e a forma do corpo fusiforme. Essa caracterstica esta presenteAM quase todos os peixes, alguns mamferos aquticos.Todos os peixes apresentam uma estrutura sensorial denominada linha lateral, aqual responsvel pela percepo de vibraes e de presso da gua, varivel deacordo com a profundidade. Assim, os peixes conseguem no s detectar apresena de presas ou de predadores, mas tambm locomover-se na escurido ouem guas turvas.Os peixes cartilaginosos apresentam uma dobra no intestino denominada tiflosoleou vlvula espiral, que aumenta a superfciede absoro dos alimentos. Nos peixes sseos a bexiga natatria (saco armazenador de gases) tem funohidrosttica, isto , promove o ajustamento da densidade do animal de maneiraquefiqueprximadagua,favorecendoaflutuaoecontribuindoparaaeconomia energticaO corpo fusiforme, a presena de membros transformados em nadadeiras e aexistnciadeumtecidoadiposorico emgordurassobapelesoalgumascaractersticas que contribuem para a adaptao de golfinhos e baleias vidaaqutica.

A forma do corpo dos peixes "tpicos" basicamentefusiforme uma das suas melhores adaptaes locomoo dentro de gua. A maioria dos peixespelgicos, principalmente os que formamcardumesactivos, como osatuns, apresentam esta forma "tpica".A variao mais dramtica do corpo dos peixes encontra-se nosPleuronectiformes, ordem a que pertencem oslinguadose assolhas. Nestes animais, adaptados a viverem escondidos em fundos deareia, o corpo sofremetamorfosesdurante o seu desenvolvimentolarvar, de forma que os doisolhosficam do mesmo lado do corpo .Muitos outros peixesdemersaistm o corpo achatadodorsiventralmentepara melhor se confundirem com o fundo. Alguns, como osgbios, que so peixes muito pequenos que vivem emesturios, tm inclusivamente asnadadeirasventraistransformadas numboto adesivo, para evitarem ser arrastados pelascorrentesdemar.Asbarbatanasounadadeirasso osrgosdelocomoodos peixes. So extenses daderme(a camada profunda dapele) suportadas porlepidotrquias, que soescamasmodificadasTipicamente, os peixes apresentam os seguintes tipos de nadadeiras: umanadadeira dorsal umanadadeira anal umanadadeira caudal um par denadadeiras ventrais(ounadadeiras plvicas) e um par denadadeiras peitorais.Alguns grupos de peixes, para alm da nadadeira dorsal com espinhos e raios (que podem estar separadas), possuem umanadadeiraadiposa, normalmente perto da caudal. o caso dossalmese dos peixes da famlia dobacalhauApeledos peixes fundamentalmente semelhante dos outrosvertebrados, mas possui algumas caractersticas especficas dos animais aquticos. O corpo dos peixes est normalmente coberto demucoque, por um lado diminui a resistncia da gua ao movimento e, por outro, os protege dos inimigos. Embora haja muitos grupos de peixes com pele nua, como asenguias, a maior parte dos peixes tem-na coberta deescamasque, ao contrrio dosrpteis, tm origem na prpriaderme.Os peixes apresentam quatro tipos bsicos de escamas:Alguns grupos de peixes tm o corpo coberto deplacasou mesmo uma armadura rgida, como opeixe-cofree os cavalos-marinhos. Esta armadura pode estar ornamentada com cristas e espinhos e apresenta fendas por onde saem asnadadeiras.Umrgo sensorialespecfico dos peixes alinha lateral, normalmente formada por uma fiada longitudinal deescamasperfuradas atravs das quais corre um canal que tem ligao com osistema nervoso; aparentemente, este rgo tem funes relacionadas com aorientao, uma espcie de sentido doolfactoatravs do qual os peixes reconhecem as caractersticas dasmassas de gua(temperatura,salinidadee outras).Abexiga natatria umrgoque auxilia o peixe a manter-se a determinada profundidade atravs do controlo da suadensidaderelativamente da gua. um saco de paredes flexveis, derivado do intestino que pode expandir-se ou contrair de acordo com apresso; tem muito poucos vasossanguneos, mas as paredes esto forradas com cristais deguanina, que a fazem impermeveis aos gases.A bexiga natatria possui umaglndulaque permite a introduo de gases, principalmenteoxignio, na bexiga, para aumentar o seu volume. Noutra regio da bexiga, esta encontra-se em contacto com o sangue atravs doutra estrutura conhecida por "janela oval", atravs da qual o oxignio pode voltar para a corrente sangunea, baixando assim a presso dentro da bexiga natatria e diminuindo o seu tamanho.Nem todos os peixes possuem este rgo: ostubarescontrolam a sua posio na gua apenas com alocomooe com o controle de densidade de seus corpos, atravs da quantidade de leo em seu fgado; outros peixes tm reservas detecido adiposopara essa finalidade.

Habilidade de mergulho profundo: protenas nos msculos usam e armazenam o oxignio eficientemente habilidade para tolerar altas concentraes de gs carbnico diminuio das batidas do corao caixa torxica se comprime em mergulhos profundos sangue redirecinado de reas que podem tolerar baixas concentraes de oxignio, para o corao, pulmo e crebro onde mais necessrio

ANFBIOS Os anfbios so vertebrados tetrpodes(de quatro ps), so animais que possuem duas fases em sua vida, uma fase larval aqutica e a fase adulta, que pode ser terrestre. So considerados os primeiros vertebrados a desenvolver adaptaes para respirar, sustentar-se, mover-se e perceber sons e odores transportados pelo ar sobre a terra, minimizando a perda de gua. Uma srie de mudanas estruturais e fisiolgicas no organismo permitiu que eles realizassem a transio do meio aqutico para o meio terrestre, essas mudanas situam-se entre os peixes e os repteis e foram adaptaes importantssimas, os peixes passaram a possuir nadadeiras lobadas, musculosas e dotadas de um reforo sseo interno, foi desses rgos que evoluram as patas dos anfbios, surgindo assim os primeiros vertebrados a conquistar a terra, ainda com rabo de peixe e assim como os peixes, desovavam na gua. Tambm sofreram desenvolvimento e adaptao dos pulmes, para respirar o ar; adaptaes na epiderme, para permitir a exposio ao ar; e o desenvolvimento da coluna vertebral e da musculatura, para permitir a sustentao do corpo fora do ambiente aqutico.

Porm, a conquista do meio terrestre no foi definitiva. Isso porque os anfbios, mesmo os que habitam ambientes terrestres, dependem do meio aqutico ao menos para sua reproduo. Seus ovos no apresentam uma casca protetora nem anexos embrionrios (estruturas relacionadas adaptao ao meio terrestre), por isso precisam ser mantidos constantemente midos. As formas jovens se desenvolvem na gua e dela dependem para a respirao branquial (feita por meio das guelras ou brnquias). Estudos de fsseis sugerem que o grupo teria evoludo a partir dos peixes pulmonados de nadadeira lobada e servido de ancestral para osrpteis, alm de ser o primeiro vertebrado em habitat terrestre. Em relao aos peixes (seus antecessores) os anfbios possuem maior independncia da gua, contudo ainda no representam seres verdadeiramente terrestres, tendo a necessidade de viver em locais midos mesmo quando adultos.No modo mais comum, areproduodos anfbios est ligada gua doce, e ocorre nos Anurossexuadamenteporfecundaoexterna (excetuando-se por duas espcies de rs norte-americanas do gneroAscaphus), na qual a fmea liberavulos(ainda no fecundados) envoltos em uma massa gelatinosa e o macho ento lana seusgmetassobre eles para que ocorra a fecundao. Os ovos formados ficaro em ambiente aqutico lntico (lagos,lagoaserepresas) at o nascimento dogirino, que captura seu alimento no meio ambiente. Nos Gymnophiona e nos Urodela, afecundao realizada internamente. No caso das salamandras (Urodela), o macho encontra a fmea e inicia um comportamento de cortejo parecido com uma dana, quando o macho deixa no substrato uma cpsula (oespermatforo) que carrega os gametas masculinos. Com os movimentos do cortejo, o macho induz a fmea a se colocar sobre oespermatforo, que ento fecunda os vulos da fmea internamente esta.Quando jovens, a maioria das espcies de anfbios vivem exclusivamente emambiente aqutico dulccola, e sua estrutura corprea semelhante a de umalevino, realizandorespiraobranquial. A fase jovem, tambm conhecida comolarval, determinada do nascimento at ametamorfosedo anfbio, que lhe permitir sair do ambiente aqutico e fazer parte do ambiente terrestre. As larvas possuemcaudae at mesmo linha lateral como ospeixes.J adultos, a dependncia da gua dos anfbios jovens superada parcialmente, e aps a metamorfose, a maioria das espcies, pode deixar a gua e viver emhabitatterrestre. Apesar de pulmonados, os representantes dessa classe possuem uma superfciealveolarmuito pequena, incapaz de suprir toda a demandagasosado animal. Portanto, como complemento respirao pulmonar, os anfbios realizam a respirao cutnea (trocas de gases atravs dapele), e para tanto possuem a pele bastante vascularizada e sempreumedecida.

RPTILO nome rptil vem do latimreptare, que significa rastejar. Os repteis constituem uma das classes de animais vertebrados a conquistar definitivamente o meio terrestre, para isso foi necessrio que sofressem uma srie de adaptaes, como: a impermeabilizao da pele, carapaas, escamas e placas crneas, a respirao pulmonar; possibilitando a captao do ar em ambiente gasoso, esqueleto mais forte; sistema muscular mais complexo e sistema nervoso central melhor desenvolvido, o desenvolvimento destes trs sistemas possibilita o equilbrio e a sustentao do animal em meio terrestre, excreo urinria concentrada; essa adaptao necessria para evitar a perda de grande quantidade de gua, reproduo com fecundao interna, desenvolvimento direto, ovos com cascas e anexos embrionrios; a cpula pode acontecer em ambiente aquoso (jacar, tartaruga-marinha, etc.) e terrestre (jabuti, etc.).Devido aos seus corpos poderosos, focinhos alongados e dentes ferozes, eles so fceis de identificar.Todos os membros da famlia dos crocodilos esto adaptados para os estilos de vida aqutica; todos eles tm ps em forma de rede, narinas localizadas no topo do focinho que auxiliam a respirao na gua e membranas transparentes para proteger os olhos embaixo dgua.Apesar destas semelhanas, eles possuem estilos de vida e hbitat diferente.Osjacarsso encontrados somente no continente americano, mas os verdadeiros crocodilos so achados em regies tropicais, da frica a Austrlia. Um terceiro grupo, os gaviais, so encontrados somente no sul e leste da sia. Mesmo que as espcies variem de tamanho, os adultos desses animais sempre so grandes, podendo medir1,7 metro, como o jacar-coroa ou mais de7 metros, como os crocodilos-de-esturio. Devido ao tamanho e velocidade na gua, eles so predadores perigosos em todos os lugares que vivem os mais novos podem comer peixes pequenos, rs e insetos, mas os adultos pegam peixes grandes, tartarugas e at animais grandes (incluindo os humanos), principalmente os crocodilos-de-esturio e o crocodilo do Nilo. A presa geralmente afogada e cortada em pedaos, depois mais engolida do que mastigada.

O crocodilo passa grande parte da vida submerso. Consegue isso graas ao formato de sua cabea e disposio de suas narinas, que ficam numa pequena salincia, no topo do focinho. Seus olhos tambm se destacam sobre a cabea, o que lhe permite disfarar-se em rvore flutuante e continuar de sentinela, quando est caando. Durante um mergulho, os olhos do crocodilo so protegidos por uma membrana transparente, uma espcie de terceira plpebra.Embora suas patas curtas lhe permitam mover-se com muita agilidade e rapidez em terra, o crocodilo nunca se afasta muito da gua, pois possui patas fracas para ficar muito tempo fora da gua. O crocodilo costuma ficar estendido na areia das margens dos rios, tomando sol.

TARTARUGA MARINHA

Vivem nas regies quentes e temperadas do globo. Tm o corpo coberto por uma carapaa e a boca sem dentes, mas apresentando um bico curvo. O pescoo, mais ou menos alongado e a cauda rgida. As tartarugas marinhas pertencem a dois grupos distintos: ATartaruga-couro ouDermochelys a maior e mais especializada das tartarugas marinhas. Pode atingir 600 Kg de peso. A sua carapaa formada por pequenas placas independentes, cobertas por uma pele espessa com a consistncia do couro e com sete cristas longitudinais. Astartarugas de carapaa rgidaincluem seis espcies, entre as quais se contam a tartaruga-bobo, a tartaruga-verde, a tartaruga olivcea e a tartaruga bico de falco. Tm sido perseguidas pelo Homem no s pelo valor da sua carne, leo e ovos, mas tambm pela sua carapaa. Desajeitadas e pesadas em terra firme, as tartarugas marinhas conseguem mover-se com agilidade dentro de gua, em grande parte devido transformao dos seus membros em barbatanas. As anteriores, muito desenvolvidas, asseguram a propulso, enquanto que as posteriores servem de leme.Tm uma alimentao variada, composta por plantas aquticas, esponjas, alforrecas, peixes, crustceos e moluscos cuja concha esmaga facilmente, com a ajuda das suas poderosas maxilas. Infelizmente, estas tartarugas morrem frequentemente por ingerirem lixo produzido pelo Homem, como por exemplo sacos de plstico que se assemelham a alforrecas dentro de gua. Muitas tartarugas ingerem-nos por engano, acabando por morrer em consequncia deste erro fatal.

Tartaruga de gua Doce

As tartarugas de gua doce so semi-aquticas, o que quer dizer que vivem entre a terra seca, onde se deslocam para apanhar banhos de sol e por vezes depositarem os ovos e se alimentarem, e a gua, onde encontram refgio dos predadores, e se alimentam de vegetais ou de plantas. Algumas espcies passam a maior parte do tempo em terra, em outras passam a maioria do tempo na gua. semelhana dos outros rpteis, as tartarugas so ectotrmicas, ou seja, a temperatura do corpo prxima da temperatura ambiente. Podem hibernar se a temperatura descer abaixo de certos limites; se, pelo contrrio, a temperatura subir e a humidade baixar, podem estivar, reduzindo a sua actividade e procurando esconderijos, quer dentro, quer fora de gua. As Tartarugas de gua doce tm uma vasta distribuio geogrfica, colonizando habitats muito diversificados, que lhes exigem adaptaes especficas para sobreviverem. Quanto aos sistemas aquticos que colonizam, por exemplo, enquanto algumas espcies procuram os pequenos charcos de guas paradas, outras podem viver em grandes lagos ou rios e desde os ribeiros de montanha aos esturios junto costa.Em consequncia, as tartarugas de gua-doce, apresentam uma grande variedade de formas e tamanhos, resultantes da adaptao ao meio ambiente.AVESAs aves conquistaram o meio terrestre de modo muito mais eficiente que os repteis. A principal caracterstica que permitiu essa conquista foi, sem dvida, a homeotermia, a capacidade de manter a temperatura corporal relativamente constante custa de uma taxa metablica gerada pela intensa combusto de alimentos energticos nas clulas. Essa caracterstica favorece nas aves a existncia de um corao totalmente dividido em quatro cavidades, sendo: dois trios e dois ventrculos, a evoluo do sistema respiratrio, apesar depossuir pulmes pequenos, existem sacos areos, ramificaes pulmonares, permitindo atravs deste um suprimento renovado de oxignio para os tecidos, que contribui para manuteno de elevadas taxas metablicas, o sistema respiratrio tambm favorece a homeotermia.

Ave aqutica a designao dada savesque pertencem aespciescujohabitatest preferencialmente restrito azonas hmidasou a massas de gua.12O nome em geral apenas aplicado s aves que habitam massas de guas doce ou salobra, incluindosapais,lagunase outras gua costeiras restritas, sendo em geral utilizada a expressoave marinhapara designar aquelas que preferem o mar aberto. As aves aquticas so em geral caracterizadas pela presena de adaptaesanatmicasao ambiente aqutico, tais como a patas commembrana interdigital(barbatana), pernas alongadas, asas adaptadas natao, bicos longos ou em forma de esptula adaptados alimentao na gua, e a capacidade de mergulhar e nadar sob a gua por perodos mais ou menos longos.4Por outro lado, ao no apresentarem esse tipo de adaptaes anatmicas, apesar de dependerem estritamente dehabitatsaquticos, asguias-pesqueirase as espcies de guias dogneroHaliaeetusno so em geral includas entre asaves aquticas.Por vezes a designaoave aqutica utilizada num contexto mais alargado, referindo todas as aves, qualquer que seja a sua anatomia, que habitam as zonas hmidas ou massas de gua doce ousalobra, ou que dependem dascadeias trficasnelas assentes pelo menos durante uma parte do seu ciclo anual. A designao usada nesta ltima acepo5noAcordo para a Conservao das Aves Aquticas Migratrias Afro-EuroasiticasMAMIFEROSDo ponto de vista da nomenclatura filognica, os mamferos so os nicos sinapsdeos sobreviventes, uma linhagem que se distinguiu dos sauropsdeos, os rpteis, o fim do Carbonfero, tornando-se os maiores e mais comuns vertebrados do perodo Permiano. O desenvolvimento de algumas caractersticas tpicas dos mamferos, como a endotermia, os plos e pele, madibula e ouvidos mdios, membros eretos, postura dos membros concha nasal respiratria, palato secundrio sseo, diafragma e sangue quente (endotermia, homeotermia e taquimetabolismo), esses fatores facilitaram sua adaptao terrestre.Os animais mergulhadores enfrentam diversos problemas durante o mergulho. Mesmo sem respirar, devem continuar fornecendo oxignio a todos os tecidos corporais. Ao mesmo tempo, precisam limitar o acmulo de dixido de carbono no sangue, resultante da respirao celular, para impedir a alterao do pH sangneo, essencial para a manuteno do metabolismo celular. Eles devem evitar tambm os problemas que a presso extrema pode causar. Um deles relaciona-se ao aumento da excitabilidade nervosa, que pode resultarem convulses. Outroproblema diz respeito compresso dos gases, principalmente do nitrognio, que acaba se dissolvendo no sangue e nos tecidos, provocando narcose, cujos sintomas so intoxicao, perda de coordenao e de viso, sonolncia e inconscincia. Curiosamente, os mamferos marinhos parecem no apresentar nenhum desses problemas, embora seu sistema respiratrio se assemelhe ao dos mamferos terrestres. Ao longo das ltimas dcadas, os pesquisadores tm concentrado seus estudos nas caractersticas anatmicas e fisiolgicas desses excepcionais mergulhadores. Nos mergulhos forados em laboratrio, as focas de Weddell exibem o reflexo do mergulho, caracterizado por apnia (ausncia de respirao), bradicardia (diminuio da freqncia cardaca), constrio dos vasos sangneos perifricos, com conseqente reduo do consumo de oxignio por determinados tecidos (pele e musculatura) e redistribuio do fluxo sangneo, assegurando o devido suprimento de sangue (e portanto de oxignio) aos tecidos cruciais para a sobrevivncia da foca (por exemplo, crebro, medula espinhal e retina). Embora o metabolismo anaerbico inicial seja importante na ausncia de oxignio, altos ndices de cido ltico no sangue podem provocar acidose, ocasionando deficincia cardaca e, em alguns casos, at a morte. Estudos em laboratrio sugerem que a foca evita a acidose restringindo o metabolismo anaerbico aos msculos esquelticos e a outros tecidos que estejam recebendo pouco suprimento sangneo. Os resultados mostram que as focas no liberam cido ltico para a circulao durante ou aps mergulhos que duram at 20 minutos. Isso indica que,durante os mergulhos curtos, os msculos no se utilizam do metabolismo anaerbico, como mostradoem laboratrio. Observou-seque a freqncia cardaca diminui no incio de cada mergulho, no permanecendo constante ao longo dos mergulhos curtos, mas aumentando ou diminuindo de acordo com a velocidade desenvolvida pela foca. Quando a freqncia cardaca aumenta, o volume sangneo lanado na circulao tambm aumenta, sendo o sangue extra canalizado para os msculos esquelticos, o que contradiz a afirmao da constrio total dos vasos que ocorre durante os mergulhos em laboratrio.Alm de manter o suprimento de oxignio durante o mergulho, o influxo de sangue na circulao diminui a concentrao de gases dissolvidos no sangue. Isso explicaria por que a concentrao de dixido de carbono se eleva pouco durante o mergulho e por que o nitrognio no causa narcose ou bolhas nas focas. Todas essas adaptaes tornam as focas de Weddell uma das mais impressionantes mquinas de mergulho do mundo animal.

POUGH, F. H.; JANIS, C. M.; HEISER, J. B. A vida dos vertebrados (2003): terceira edio. Parte II, Captulo 4: Vivendo na gua. PGINA 81 - 112.