Características fisiológicas dos Equinodermos

Sistema Nervoso

Formado por nervo anelar ao redor da faringe e nervos radiais, é rudimentar e não apresenta cefalização. Há células táteis e olfativas em toda a superfície do corpo. As estrelas-do-mar possuem células fotorreceptoras nas extremidades dos braços.

Circulação

Não possuem coração nem mesmo sistema circulatório típico. Existe, porém, um reduzido sistema de canais (canais hemais), com disposição radial, onde há um líquido incolor que circula pelos canais, localizados ao longo de todo o corpo desses animais. Esse líquido realiza uma tarefa semelhante à do sangue no nosso corpo, ou seja, transportar substâncias para todo o corpo.

Sistema digestório

 O sistema digestório (ou digestivo) geralmente completo, axial ou enrolado; ânus ausente nos ofiuroides. Nos asteroides é pentâmero, ocupa a maior parte do espaço interno do disco e braços. A boca está localizada no centro de uma membrana peristomial circular e resistente, que é muscular e tem um esfíncter.A boca abre para um curto esôfago que leva a um grande estômago, o qual ocupa a maior parte do disco. O estômago está dividido por uma constrição horizontal, em uma grande câmara oral, o estômago cardíaco e um estômago pilórico aboral menor e achatado. A digestão em asteroides é principalmente extracelular e as enzimas são produzidas pelo estômago e cecos pilóricos.Os produtos da digestão extracelular parcial realizada no estômago passam para dentro dos cecos pilóricos, onde a digestão se completa e acontece a absorção. Esta também ocorre nos cecos retais. Os nutrientes podem ser armazenados nas células dos cecos pilóricos ou liberados para o celoma ou para o sistema hemal, para distribuição. Resíduos não digeríveis de dentro do estômago e dos cecos pilóricos passam para o reto, onde formam as fezes e são eliminados.

Nutrição

A maioria dos equinodermos alimentam-se de animais vivos ou mortos, especialmente moluscos, crustáceos, poliquetas, outros equinodermos e, até mesmo, peixes. Alguns deles tem dietas restritas, enquanto outros capturam uma grande variedade de presas, mas podem mostrar preferências dependendo da disponibilidade. Quase todos os asteroides detectam e localizam a presa percebendo substâncias por ela liberadas na água, sendo que muitas das presas desenvolveram respostas de fuga aos lentos asteroides. Algumas estrelas-do-mar que vivem em sedimento mole podem localizar a presa enterrada e, então, cavam o substrato para alcançá-la. Asterias e aparentados alimentam-se principalmente de presas com algum tipo de revestimento como os mexilhões, ostras e cracas. Asteroides são de considerável importância econômica porque são predadores de ostras e, algumas vezes, são removidos de bancos de cultivo desses moluscos com um grande implemento semelhante a um esfregão, que é arrastado sobre o fundo. As estrelas agarram-se ou enredam-se nos fios do esfregão com suas pedicelárias, são trazidas a superfície e destruídas. Alguns asteroides alimentam-se de esponjas, anêmonas-do-mar e pólipos de hidroides e corais.Algumas estrelas-do-mar são suspensívoras, alimentando-se de plâncton e detritos ao passo que outras consomem material depositado que entra em contato com a superfície do corpo. O material é retido no corpo e então varrido em direção a superfície oral pelos cílios epidérmicos. Chegando aos sulcos ambulacrais, os fios de muco carregado de alimento são carregados para a boca por corrente ciliares. Muitas estrelas-do-mar onívoras e não predadoras, tem o estômago invertido, um órgão eficiente para a sua alimentação.

·       Classe Asteroidea

- Sistema Vascular Aqüífero (ou Ambulacrário) :

O sistema vascular aqüíferos das estrelas-do-mar abre-se para o exterior através do madreporito. O madreporito serve como um caminho para a água do mar adrenar o sistema. Internamente o madreporito forma uma depressão em forma de cálice cujo lúmen é chamado de ampola. A partir da extremidade inferior da ampola, surge o canal pétreo. Este desce em direção à região oral e une-se ao anel circum-oral. Além de um canal radial propagando-se para dentro de cada braço, o carnal circum-oral dá origem a bolsas de fundo cego denominadas, corpúsculos de Tiedemann (produção de celomócitos - sistema imuno; amebócitos – circulação, excreção e respiração) e vesículas de Poli (regulação da pressão interna do s.v.a; bombeiam água para os canais radiais). Na extremidade de cada canal radial localiza-se um pé ambulacral terminal sensorial, sem ventosas e em forma de tentáculos.

- Respiração:

As trocas gasosas em asteróides ocorrem através da superfície dos pódios e das pápulas ou brânquias dérmicas (projeções digitiformes especiais da parede do corpo). O transporte interno ocorre através do líquido celomático.

Os compostos nitrogenados são absorvidos pelos amebócitos que se acumulam nas papúlas e pódios, forçando a saída para o exterior.

·       Classe Ophiuroidea 

- Sistema Vascular Aqüífero   (ou Ambulacrário) 

O canal circum-oral dá origem aos cinco canais radiais e também se ramifica em uma guirlanda de pés ambulacrais.

- Respiração:

Para as trocas gasosas os Ofiuroides têm órgãos internos para tais finalidades. Eles possuem dez invaginações no corpo, as bursas, que se abre para o meio externo por fendas ciliadas. A água circula através das bursas pelos cílios, e também pode ser por bombeamento muscular dos sacos bursais internos. Então os gases são trocados entre a água que flui e os líquidos corpóreos. Em algumas espécies de Ofiuroides, há a presença de hemoglobina nos celomócitos.

·         Classe Crinoidea

- Sistema Vascular Aqüífero  (ou Ambulacrário) :

O sistema vascular aqüífero dos crinóides opera totalmente com base no líquido celômico (não há madreporito externo), ao contrário, muitos canais pétreos originam-se no canal circular e conectam-se nos canais celômicos.

- Respiração:

Crinóides, aparentemente, trocam O₂ e CO₂ através de todas as superfícies finas expostas da parede do corpo, especialmente os pés-ambulacrais.

·        Sub Classe Holothuroidea

- Sistema Vascular Aqüífero  (ou Ambulacrário) :

O sistema vascular aqüífero está organizado de forma a adaptar-se a um corpo alongado. O madreporito é interno e se abre no celoma. Os pés dos pepinos servem para fixação e locomoção, além de serem tácteis.

- Respiração:

As estruturas respiratórias dos pepinos-do-mar são os tentáculos orais, os pés ambulacrais, a superfície corpórea e, sobretudo, as árvores respiratórias nas espécies que as possuem.

As árvores respiratórias estão associadas ao tubo digestivo e são invaginações da parede do reto que se ramificam e originam vários tubos ocos que se estendem para o celoma perivisceral. A corrente de ventilação é assegurada pelos movimentos musculares do reto e das próprias árvores respiratórias. A localização das árvores respiratórias permite às holotúrias ocupar zonas com deficiência em oxigênio, desde que a região anal esteja exposta a água bem oxigenada, e permite-lhes, também viver em buracos e enterrar-se sem o problema de as danificar.

·       Classe Echinoidea

- Sistema Vascular Aqüífero  (ou Ambulacrário) :

Os equinóides possuem um conjunto especial de placas esqueléticas ao redor do pólo aboral, uma dessas placas é o madreporito. O madreporito dos equinóides leva a uma ampola e dela para um canal pétreo, que se estende para um canal circum-oral, ao redor de um sistema de músculos e placas, o parelho bucal.

- Respiração:

Os equinóides possuem pés ambulacrais de paredes finas, que operam em um sistema de contracorrente.

Os metabólitos nitrogenados são absorvidos pelos amebócitos e são expelidos pelos pés ambulacrais. Além disso, enzimas digestivas são produzidas pelas paredes do intestino e do ceco, fazendo com que a digestão seja, principalmente, extracelular.

Reprodução

Sexuada

Os equinodermos realizam reprodução sexuada, isto é, reprodução com a participação de gametas. Eles possuem sexos separados e a fecundação externa ocorre na água. Seu desenvolvimento é indireto, pois as larvas se transformam em animais jovens com forma própria.

Assexuada

Regeneração

Quando a cauda de uma lagartixa é cortada, em poucos dias cresce uma nova cauda, regenerando-se. Isso também acontece quando uma estrela-do-mar perde um dos braços.

Esse fenômeno de regeneração de parte do corpo representa uma vantagem para esses animais, que, quando atacados ou em iminente perigo, "entregam" parte do seu corpo para o predador, enquanto procuram se esconder.

Se o disco central estiver intacto, há espécies de estrela-do-mar que conseguem se locomover e se alimentar com apenas um dos braços, enquanto ocorre o processo de regeneração através de divisões celulares. O pepino-do-mar, em situação extrema de perigo, deixa parte de suas vísceras (órgãos internos). Isso é vantajoso, pois distrai os predadores e lhe dá tempo de escapar.

                                                     

Geralmente, os equinodermos  são animais dióicos (sexos separados), com reprodução sexuada e fecundação externa que ocorre na água.  O desenvolvimento é do tipo indireto, havendo passagem por estágios larvais, como as larvas plúteo e biplanárias, sendo todas de vida livre e nadantes.

Esses animais possuem um extraordinário poder de regeneração. Na maioria das espécies, caso o disco central esteja intacto, algumas estrelas-do-mar conseguem se locomover e se alimentar com alguns braços a menos. Enquanto isso, os braços perdidos vão se regenerando por meio de divisões celulares.

Outras espécies, como os exemplares do gênero Linckia, podem se regenerar a partir do braço perdido.

       

Reprodução dos Ophiuroidea:

Possuem reprodução sexuada e assexuada. Os Ofiuroides com frequência autotomizam braços inteiros ou pedaços deles quando se sentem perturbados, mas depois regeneram estas partes perdidas. Essa perda voluntária de um braço ou parte dele também é vista em algumas estrelas do mar. A reprodução assexuada ocorre em alguns Ofiuroides pelo processo de fissiparidade, onde o disco central divide-se em dois e cada metade forma um animal inteiro por regeneração. A maioria dos equinodermos é dioica, principalmente os Ofiuroides. Com um sistema reprodutor relativamente simples e intimamente associado com derivações do celoma, suas gônadas são abrigadas em seios genitais revestidos por peritônio. Esses animais possuem de uma a muitas gônadas, presas no peritônio de cada bursa próximo às suas aberturas. Os gametas são liberados nas bursas e, em seguida, liberados para o meio externo pelas suas aberturas. A incubação dos ovos é comum entre os Ofiuroides. Os ovos com desova livre geralmente são isolécitos, com pouco vitelo. Sua clivagem é radial, holoblástica e inicialmente igual ou subigual, resultando em uma celoblástula oca. Posteriormente essa celoblástula torna-se ciliada e se liberta da membrana de fertilização como um embrião livre-natante. Após as transformações internas, a maior parte das estruturas larvais é perdida, e o animal jovem adota uma vida bentônica.

Exemplos: serpentes-do-mar

                

Reprodução dos Crinoidea:

Os crinoides são animais gonocócicos. Quando os gametas estão maduros vêm para o exterior por ruptura da parede da pínulas ou através de poros genitais. A fecundação e o desenvolvimento ocorrem na coluna de água.

Os crinoides têm elevado poder de regeneração. Os braços inteiros ou parte deles podem ser regenerados com facilidade em algumas semanas, assim como a massa visceral no interior do cálice. Esta capacidade é muito importante, já que aumenta a possibilidade de resistir a condições ambientais desfavoráveis ou à predação. Este poder de regeneração não está, no entanto, ligado à reprodução e os crinoides não se reproduzem assexuadamente.

Exemplo: lírios-do-mar

       

Reprodução dos Echinoidea :

Os Echinoidea são animais dióicos, com sistema reprodutor relativamente simples e associado a derivações do celoma.

Os ouriços-do-mar possuem cinco gónadas com os respectivos gonóporos estão localizados nas cinco placas genitais Inter ambulacrárias. Os ouriços cordiformes e as bolachas-da-praia possuem apenas quatro gónadas (às vezes menos), uma tendo sido perdida com a migração do ânus. A gametogénese nesses animais é regulada por foto período, garantindo uma desova sincronizada entre os membros da população. Os equinóides podem apresentar desenvolvimento indireto, no qual as fêmeas liberam um grande número de ovos na coluna d’água e suas larvas necessitam de um período de alimentação antes da metamorfose; ou podem apresentar desenvolvimento direto, no qual um menor número de ovos maiores é liberado e as larvas não se alimentam, diminuindo o tempo de permanência na coluna d’água antes da metamorfose. Algumas bolachas-da-praia, por exemplo, incubam seus embriões em seus petaloides.

Os ovos dos equinoides são isolécitos, com pouca quantidade de vitelo. A clivagem é radial e holoblástica, resultando em uma  blástula oca.

Entre os ouriços-do-mar, as clivagens que vêm um pouco antes da blástula tornam-se desiguais, formando os monômeros sustentados por micrômeros no polo vegetal e os micrômeros no polo animal. A blástula sofre um achatamento no polo animal e forma a placa gastral. A partir dessa placa, células (geralmente os micrômeros) se proliferam para dentro da blastocele, iniciando agastrulação. Os micrômeros formarão a endoderme e mesoderma e os monômeros formarão a ectoderme. O blastóporo origina o ânus, enquanto o aquente-o cresce em direção ao estomodeu para formar a boca. A formação do celoma dá-se por evaginação do aquente-o, antes que se complete o tubo digestivo (intercedia). No fim da gastrulação, o embrião torna-se uma larva livre-natante com simetria bilateral, designada por plúteos.

Essas larvas são planctónicas e usam seus cílios para nadar e criar correntes de alimentação. Em alguns equinoides, elas possuem células pigmentares, que parecem estar envolvidas na foto proteção, fototropismo, coloração do corpo8 e também no fornecimento de energia para o organismo.

Quando a larva está perto de entrar em metamorfose, ela nada até um substrato e se fixa. Seus lados esquerdo e direito se transformam, respectivamente, nas superfícies oral e aboral. O grande número de gâmetas liberado por esses animais, juntamente com a facilidade de mantê-los em laboratório, tornou a classe, especialmente os ouriços-do-mar, um modelo de estudo em biologia do desenvolvimento. Muitas das informações existentes acerca do assunto vêm de trabalhos realizados com equinoides.

Exemplo: ouriços-do-mar, bolachas-do-mar ou corrupios

          

Reprodução dos Asteroidea:

A reprodução das estrelas-do-mar é sexuada com libertação dos gâmetas na água e posterior fertilização externa. O ovo fecundado geralmente desenvolve-se numa larva livre-natante de simetria bilateral que sofrerá no decurso do seu desenvolvimento a metamorfose mais complicada para se transformar num adulto de simetria radial.

Este não é o único método de reprodução entre as estrelas-do-mar, algumas delas têm a capacidade de se reproduzirem assexuadamente por fissão, um processo de divisão do corpo que resulta em novos indivíduos completos e funcionais geneticamente semelhantes à “estrela-mãe”; esta reprodução assexuada ocorre quando uma estrela se fragmenta, voluntariamente ou não, perdendo um dos seus braços com cerca de 1/5 do disco central, a estrela-do-mar “mãe” tem a capacidade de regenerar o braço perdido, e o braço perdido tem a capacidade de originar uma nova estrela-do-mar.

Exemplo: Estrela-do-mar

       

Reprodução dos Holothuroidea:

Os pepinos do mar possuem apenas uma gônada e são geralmente dioicos. A gônada esta localizada anteriormente no celoma sob o interambulacro e o gonóporo situa-se entre as bases dos tentáculos. Quando ocorre a desova os ovos são recolhidos pelos tentáculos e transferidos para a superfície dorsal para a incubação.

 Com exceção das espécies incubadoras o desenvolvimento ocorre externamente e o desenvolvimento é semelhante ao dos asteróideos. No terceiro dia de desenvolvimento atinge o estágio larval clamado auriculária, que mais tarde se tornara uma doliolária. Quando começa a formação dos tentáculos orais significa que logo o individuo irá fixar-se ao substrato e começar a sua fase adulta.

Exemplo: Pepino-do-mar