ENSINO SECUNDÁRIO CIENTIFICO-HUMANÍSTICO

Ano Lectivo 2010/2011

Ficha de Trabalhonº2 de Biologia/Geologia 11.º ano

Data: 25/ 11 / 2010 Docente: Magda Charrua

GRUPO IEstratégias Reprodutivas nos Animais

O Cavalo-marinho

Embora possa parecer caricato, o cavalo-marinho é um peixe, encontrando-se particularmente difundido em águas temperadas e tropicais.

Habitat: Águas pouco profundas, particularmente nas regiões tropicais.Distribuição: Praticamente em todos os oceanos Tamanho: Normalmente entre os 3,8 e 30 cm

Com o corpo coberto de placas ósseas, os anéis embora rijos, são muito flexíveis. Uma curiosidade peculiar, são os olhos. Implantados em pedúnculos, cada um move-se independente do outro, dando-lhe assim a possibilidade de um se concentrar na presa, e o outro no predador. A boca encontra-se na extremidade do focinho tubular. A sua alimentação baseia-se no plâncton, crustáceos e pequenos animais. Animal solitário, quando ameaçado, permanece imóvel, agarrado às algas ou corais, através da cauda preênsil onde além disso encontra protecção na sua coloração mimétrica. Contrariamente à maioria dos outros peixes, locomove-se na vertical servindo-se da sua barbatana dorsal, embora este tipo de locomoção vertical, lhe dificulte a vida, tornando-o lento.A sua capacidade de emergir ou mergulhar rapidamente, deve-se a facto de possuir grandes bexigas de ar, dentro do corpo.O cuidado das crias, é responsabilidade do macho, que as transporta dentro do seu próprio corpo. O macho possui uma bolsa de incubação formada por duas pregas de pele que se estendem ao longo da cauda e que se fecham quando recebem os ovos. Então o macho fecunda os ovos, que começam a desenvolver-se. Ao mesmo tempo o revestimento da bolsa engrossa e enche-se de vasos sanguíneos.

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À volta dos ovos vão-se formando pregas e protuberâncias, percorridas por uma rede de capilares, que transportam o oxigénio necessário aos embriões em desenvolvimento. Este rendilhado cutâneo produz também uma secreção nutritiva. Ao cabo de aproximadamente 3/4semanas, quando as crias já estão suficientemente desenvolvidas, a bolsa abre-se e o macho dá à luz a sua prole. Seguidamente expulsa o revestimento da bolsa, semelhante a uma placenta. A prole, é uma réplica perfeita dos pais.

Mitologicamente, acreditava-se que este peixe era meio peixe, meio cavalo. Aristóteles (384 – 322) a.C., foi o primeiro investigador de história natural a descrever o cavalo-marinho, afirmando que este se “desunia durante a época de desova” para parir os juvenis.

CMG para o Mundo dos Animais, 2008Imagens: Wikimédia Commons

1. Que tipo de reprodução está associada ao cavalo-marinho?

2. “Então o macho fecunda os ovos, que começam a desenvolver-se.”Qual o tipo de fecundação relacionada?

3. Que órgão fará o papel da placenta? O que fornece ao embrião?

4. Comente a seguinte frase do texto, tendo em consideração a pesquisa efectuada com o tema “ O Cavalo-marinho é um verdadeiro pai galinha”:

“O cuidado das crias, é responsabilidade do macho, que as transporta dentro do seu próprio corpo”.

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Ciclos de Vida

O Pinguim Imperador

Pinguim-imperador (Aptenodytes forsteri) é a maior ave da família Spheniscidae (pinguins). Os adultos podem medir até 1,22 metros de altura e pesar até 37 kg. Os machos desta espécie são um dos poucos animais que passam o inverno na Antárctida.

O padrão reprodutivo é bastante característico. As fêmeas põem um único ovo em Maio/Junho, no final do Outono, que abandonam imediatamente para passar o inverno no mar. O ovo é incubado pelo macho durante cerca de 65 dias, que correspondem ao Inverno Antárctico.

Para superar temperaturas de -40 °C e ventos de 200 km/h, os machos amontoam-se e passam a maior parte do tempo dormindo para poupar energia. Eles nunca abandonam o ovo, que congelaria, e sobrevivem à base da camada de gordura acumulada durante o verão. A fêmea substitui o macho apenas quando regressa no princípio da Primavera. Se a cria choca antes do regresso da mãe, o macho do pinguim-imperador alimenta o filho com secreções de uma glândula especial existente no seu esófago.

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1. Qual o tipo de reprodução associada ao Pinguim Imperador?

2. Comente a seguinte afirmação, quanto ao seu valor lógico: “ a fecundação no Pinguim Imperador é interna”.

3. Considera que o Pinguim Imperador macho também é um pai-galinha? Porquê?

4. Indique três semelhanças entre a reprodução no Cavalo-marinho e no Pinguim Iimperador.

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GRUPO II1.O plâncton, base da alimentação de ecossistemas aquáticos, é composto por um número elevado de organismos de dimensões e formas diversas, pertencentes aos mais variados grupos taxonómicos. No zooplâncton, predominam protozoários, rotíferos e crustáceos. Nas cadeias alimentares, os rotíferos servem de alimento às crias de inúmeras espécies de peixes. Os rotíferos são omnívoros e apresentam um sistema digestivo completo. Estes organismos não possuem nem sistema circulatório, nem sistema respiratório e controlam a osmolaridade do seu meio interno através de uma bexiga pulsátil.O ciclo de vida dos rotíferos, representado na Figura 1, inclui reprodução assexuada e reprodução sexuada. As fêmeas produzem geralmente dois tipos de óvulos, ambos de casca fina: óvulos de «Verão» e óvulos de «Inverno». Os primeiros desenvolvem-se rapidamente, sem fecundação prévia, produzindo somente fêmeas. Perante alterações ambientais, como, por exemplo, a escassez de alimento, produz-se uma geração cujas fêmeas põem óvulos de «Inverno» que, se não forem previamente fecundados, se desenvolvem em machos de reduzidas dimensões e férteis. Os ovos formados, denominados ovos de dormência, apresentam uma casca resistente e espessa, podendo permanecer em repouso por longos períodos de tempo e sobreviver à dessecação e ao congelamento. Ao eclodirem, esses ovos originam fêmeas.(retirado do Exame Nacional de 2010-1ªfase)

Figura elaborada com base em Storer e Usinger, Zoologia Geral, 1991Figura 1 – Representação esquemática do ciclo de vida de um rotífero.

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1.1. Seleccione a única opção que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os espaços seguintes, de modo a obter uma afirmação correcta.No ciclo de vida esquematizado na Figura 1, a letra X representa o processo em que cada óvulo apresenta _______ número de cromossomas da fêmea, e a letra _______ representa o processo que assegura a variabilidade genética através do crossing-over.(A) o mesmo … Y(B) o mesmo … Z(C) metade do … Y(D) metade do … Z

1.2. Seleccione a única opção que permite obter uma afirmação correcta.As fêmeas que resultam de ovos de dormência são…(A) haplontes e originam fêmeas por partenogénese.(B) diplontes e originam fêmeas por gemulação.(C) haplontes e originam fêmeas por gemulação.

(D) diplontes e originam fêmeas por partenogénese.

2.As Feófitas são algas castanhas macroscópicas, que apresentam dimensões muito variadas, podendo atingir cerca de cem metros de comprimento. Sendo um grupo maioritariamente marinho, com cerca de 1500 espécies, encontra-se geralmente próximo da superfície do mar. O talo das Feófitas diferencia-se em três partes: os discos de fixação, que lhes permite fixarem-se a um substrato, o estipe, cilíndrico e alongado, e a lâmina, que encima o estipe. Possuem como pigmentos fotossintéticos as clorofilas a e c, associadas a carotenóides, que lhes conferem a cor castanha. A parede celular contém fundamentalmente celulose, apresentando outras substâncias como a algina, utilizada no fabrico de doces, gelados e na indústria farmacêutica, tendo a laminarina como substância de reserva.A maior das algas castanhas, Macrocystis, também denominada «sequóia dos mares», pode ultrapassar cem metros de comprimento. O crescimento de Macrocystis é assegurado pela actividade de uma região meristemática, localizada na junção do estipe com a lâmina. Esta alga não necessita de um mecanismo para o transporte interno de água. Contudo, precisa de conduzir glícidos das zonas superiores do talo, mais bem iluminadas, para as zonas mais profundas.O estipe possui cordões de células alongadas, que se assemelham ao floema, por apresentarem placas crivosas.No ciclo de vida de outra Feófita, a Laminaria, representado na Figura 2, as fases haplóide e diplóide são perfeitamente distintas. A alga é o esporófito e, na sua superfície, desenvolvem-se esporângios, produtores de esporos. Estes originam gametófitos filamentosos e microscópicos, que produzem gâmetas, oosferas e anterozóides. Após a sua união, os zigotos desenvolvem-se em novas algas de Laminaria. (retirado do Exame Nacional de 2010-2ªfase)

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Raven, Evert e Eichhorn, Biology of Plants, 1999 (adaptado)Figura 2 – Representação esquemática do ciclo de vida de Laminaria.

2.1. Seleccione a única opção que permite obter uma afirmação correcta.Na região meristemática da estirpe de Macrocystis, encontra-se um grande número de células em divisão...(A) meiótica, responsável pela sobrevivência em condições desfavoráveis.(B) meiótica, responsável pelo crescimento e pela renovação celular.(C) mitótica, responsável pelo crescimento e pela renovação celular.

(D) mitótica, responsável pela sobrevivência em condições desfavoráveis.

2.2 Seleccione a única opção que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os espaços seguintes, de modo a obter uma afirmação correcta.No ciclo de vida de Laminaria, esquematizado na Figura 2, o processo que origina a variabilidade genética da descendência, através do crossing-over, ocorre na formação de _______, originando estas entidades _______ e pluricelulares.(A) gâmetas … diplóides(B) esporos … haplóides(C) esporos … diplóides(D) gâmetas … haplóides

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2.3 Seleccione a única opção que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os espaços seguintes, de modo a obter uma afirmação correcta.As células do esporófito, no ciclo de vida de Laminaria, são geneticamente idênticas ao _______ e as células dos gametófitos _______ pares de cromossomas homólogos.(A) esporo … apresentam(B) zigoto … apresentam(C) esporo … não apresentam

(D) zigoto … não apresentam

2.4 Seleccione a única opção que permite obter uma afirmação correcta.Na fase haplóide do ciclo de vida de Laminaria,(A) os gametófitos resultam da germinação de esporos diferentes.(B) os gametófitos são entidades unicelulares que participam na fecundação.(C) o esporófito é uma entidade pluricelular que forma esporângios.

(D) o esporófito origina esporos morfologicamente diferentes.

3. O pinheiro bravo (Pinus pinaster) esta sujeito a uma doença designada por doença da murchidão do pinheiro. As árvores afectadas apresentam, ao fim de algumas semanas, uma diminuição no fluxo de resina, amarelecimento e emurchecimento progressivos das folhas, começando pelas mais jovens. A murchidão do pinheiro e causada pelo Nematode da Madeira do Pinheiro (NMP), Bursaphelenchus xylophilus, um pequeno animal que mede menos de 1,5 mm de comprimento e infecta as árvores atraves de um insecto vector, o Monochamus galloprovincialis.O pinheiro e infectado através do insecto vector quando este se alimenta. Uma vez no interior da planta, ocorre uma rapida proliferacao do Bursaphelenchus xylophilus, que se alimenta inicialmente dos tecidos dos canais resiniferos. Posteriormente, o NMP invade os canais resiníferos associados ao xilema e outros tecidos corticais, provocando a destruição das paredes celulares e, simultaneamente, a formação de bolhas de ar nos vasos xilémicos, provocando a sua morte.Em árvores mortas ou em restos de madeira infectada, o insecto vector coloca os seus ovos, que virão a transformar-se em pupas. Estas são invadidas por agregados de larvas de NMP, que se alojam no sistema de pinheiros.(retirado do Exame Nacional de 2009-1ªFase)

Adaptado de http://www.na.fs.fed.usFigura 3 – Ciclos de proliferacao e de dispersao do NMP

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3.1. Seleccione a única alternativa que permite obter uma afirmação correcta.No combate a doença da murchidão do pinheiro, o extermínio do insecto vector seria uma estratégia de sucesso, uma vez que...(A) o NMP não poderia completar o seu ciclo de vida.(B) o ciclo de proliferação do NMP seria interrompido.(C) a população do NMP de cada pinheiro ficaria isolada.

(D) a dispersão do NMP tenderia a aumentar.

3.2. Seleccione a única alternativa que contém os termos que preenchem, sequencialmente, os espaços seguintes, de modo a obter uma afirmação correcta.A infecção do insecto vector processa-se durante a sua _______, através de um estádio de desenvolvimento _______ do NMP.(A) reprodução … pós-zigótico(B) reprodução … pré-zigótico(C) alimentação … pós-zigótico

(D) alimentação … pré-zigótico

4. Toxoplasma gondii (T. gondii) é um parasita intracelular obrigatório, cujos hospedeiros são sempre animais endotérmicos. De entre eles, o gato é o hospedeiro que assume particular relevância no seu ciclo de vida. Depois da ingestão de pedaços de carne contendo cistos, estes invadem células da parede do intestino do gato, desenquistam, multiplicam-se e diferenciam-se em gametócitos. Estes fundem-se, originando o ocisto, que é expulso para o ambiente no interior das fezes. O ocisto sofre meiose, originando esporozoítos – células muito resistentes e altamente infecciosas –, que podem permanecer durante muitos anos em ambientes húmidos. Após serem ingeridos por um segundo hospedeiro, os esporozoítos diferenciam-se em taquizoítos, que se multiplicam rapidamente e originam uma infecção aguda. Na maioria dos hospedeiros, no entanto, a infecção torna-se crónica, porque os taquizoítos se modificam para outra forma, os bradizoítos, que são cistos onde as divisões celulares ocorrem muito lentamente. Os tecidos infectados com bradizoítos persistem durante toda a vida do hospedeiro. Se um novo hospedeiro ingerir tecidos contendo esporozoítos ou bradizoítos, estes diferenciam-se em taquizoítos, e a infecção propaga-se. (retirado do exame de 2008- 2ª fase)

A Figura 4 representa, de forma esquemática, o ciclo de vida de T. gondii.

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4.1 Classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das afirmações seguintes, referentes ao ciclo de vida de Toxoplasma gondii.(A) Os ocistos são células diplóides que se originam por fecundação.(B) Os gametócitos exercem a função de gâmetas.(C) T. gondii provoca infecção no rato, por multiplicação de células diplóides.(D) A fase sexuada do ciclo de vida é a causa da infecção aguda no rato.(E) A parte do ciclo de vida que ocorre no gato aumenta a variabilidade genética de T. gondii.(F) O ciclo de vida é haplonte, apresentando meiose pré-espórica.(G) Na ausência de gato, a propagação de T. gondii faz-se por reprodução assexuada.

(H) Esporozoítos, taquizoítos e bradizoítos são células haplóides.

4.2 Seleccione a alternativa que completa a frase seguinte, de modo a obter uma afirmação correcta.Na multiplicação de taquizoítos, verifica-se...(A) … emparelhamento de cromossomas homólogos.(B) … colocação, ao acaso, de bivalentes na placa metafásica.(C) … redução a metade do número de cromossomas.

(D) … manutenção do número de cromossomas das células produzidas.

5. O diagrama da Figura 5 representa, de forma esquemática, estruturas e processos que caracterizam diferentes tipos de ciclos de vida. (retirado do Exame Nacional de 2008- 1ªfase)

Figura 5

5.1. Seleccione a alternativa que preenche os espaços na frase seguinte, de modo a obter uma afirmação correcta.O ciclo C representa um ciclo de vida ______, porque a meiose é ______.(A) diplonte (…) pós-zigótica.(B) diplonte (…) pré-gamética.(C) haplonte (…) pós-zigótica.(D) haplonte (…) pré-gamética.

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5.2. Seleccione a alternativa que completa a frase seguinte, de modo a obter uma afirmação correcta.No ciclo de vida B, a entidade multicelular adulta desenvolve-se a partir de…(A) … uma célula haplóide.(B) … uma célula diplóide.(C) … um zigoto.(D) … um gâmeta.

6. A reprodução sexuada caracteriza-se pela ocorrência de fecundação e meiose.Relacione a ocorrência desses dois processos no ciclo reprodutivo de qualquer espécie com a manutenção do número de cromossomas que caracteriza essa espécie.

7. Um grupo de investigadores descobriu que a planta do milho, quando atacada, emite um pedido de socorro químico. A planta responde ao ataque da lagarta (Mythimna convecta), libertando uma mistura de químicos voláteis, os quais acabam por atrair uma vespa parasitóide (Apanteles ruficrus), que deposita os seus ovos no interior do corpo da lagarta. Quando os ovos eclodem, as larvas da vespa alimentam-se da lagarta até emergirem à superfície, fixando-se em casulos, onde se metamorfoseiam em pequenas vespas. Esta «bomba-relógio» biológica acaba por matar a lagarta.Recentemente, descobriu-se que é necessária uma substância química, presente na saliva de Mythimna convecta, para desencadear o pedido de socorro químico por parte da planta.(retirado do Exame Nacional de 2007- 1ª fase)A figura 6 representa esquematicamente o ciclo de vida de Mythimna convecta.

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7.1 Analise as afirmações que se seguem, relativas ao ciclo de vida de Mythimna convecta.Reconstitua a sequência temporal dos acontecimentos que culminam na formação de um ovo, colocando por ordem as letras que os identificam. A – Formação do casulo e desenvolvimento da pupa, à custa de reservas alimentares acumuladas.B – Meiose das células da linha germinativa e formação de células sexuais.C – União de gâmetas haplóides com restabelecimento da diploidia.D – Mitoses e diferenciação celular originam um organismo pluricelular, que se alimenta da planta.E – Mitoses e expressão diferencial do genoma dão origem à forma com capacidade reprodutora.

8. As leveduras apresentam os dois tipos de reprodução: sexuada e assexuada. A figura 7 representa esquematicamente o ciclo de vida da levedura Saccharomyces cerevisæ.

Figura 7

8.1. Classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das seguintes afirmações, relativas à interpretação do ciclo de vida esquematizado na figura 1.A – Os esporos dão origem a leveduras haplóides.B – A levedura assinalada com a letra X é diplonte.C – A levedura assinalada com a letra Y pode dividir-se por mitose.D – Os esporos representados resultaram de mitoses sucessivas.E – A célula assinalada com a letra Y pode reproduzir-se por gemulação.F – Os esporos de Saccharomyces cerevisæ são diplóides.G – A gemulação da levedura X é responsável pela alternância de fases nucleares.H – As leveduras X e Y apresentam a mesma informação genética.

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