Curiosidades

Evolução, características gerais, hábitos de vida e importância ecológica dos anfíbios! #BORAVER!

By Fábio Xavier - 14:16


Hoje no nosso primeiro #BORAVER! (onde iremos mostrar diversas características dos vertebrados) teremos o prazer de apresentar algumas características dos anfíbios para vocês! 


EVOLUÇÃO DOS ANFÍBIOS.


Os anfíbios foram os primeiros vertebrados a conquistar a terra firme, pois todas as outras formas de vida dependiam do meio aquático para sobrevivência. De acordo com evidências fósseis datadas em 400 milhões de anos (Período Devoniano), os anfíbios evoluíram a partir dos peixes pulmonados de nadadeiras lobadas semelhantes aos Celacantos, dando origem ao grupo dos tetrápodes, na qual incluem inclusive nós humanos. Cinco espécies de peixes Crossopterygios deram origem aos anfíbios. Inicialmente, os anfíbios eram bastante diferentes de como os conhecemos hoje: a espécie só adquiriu a forma atual há 250 milhões de anos. O recorde de idade da existência dos anfíbios é decorrente do registro de pegadas encontradas no sul do Brasil. O fóssil mais antigo de um anfíbio com a forma atual das rãs (ou sapos), conhecido como Triadobatrachus foi encontrado em excelente estado de preservação, em Madagascar, em uma decomposição de sedimentos datada do Período Triásico a cerca de 225 milhões de anos atrás (Blaustein, et al. 1995).

O mais antigo sapo conhecido é “Vieraella herbsti” datado do Jurássico Inferior. Sabe-se a partir das impressões da porção dorsal e ventral que ele tinha cerca de 33 mm. O Notobatrachus degiustoi do Jurássico médio é um pouco mais jovem (155-170 milhões de anos e as principais alterações evolutivas nesta espécie envolve o encurtamento do corpo e a perda da cauda. É provável que a evolução do Anura moderna foi concluída no período Jurássico. Desde então, as mudanças evolutivas no número de cromossomos foram realizadas cerca de vinte vezes mais rápidas em mamíferos do que em sapos, o que significa que a especiação ocorre mais rapidamente em mamíferos (Wilson et al.1974)
Fósseis de rã foram encontrados em todos os continentes, exceto na Antártida, mas evidências biogeográficas sugerem que eles também habitaram a Antártida em uma época de clima mais quente (Evans et al, 2008)
Os primeiros grandes grupos de anfíbios surgiram no período Devoniano, a partir de peixes de nadadeiras lobadas semelhante ao celacanto moderno e peixes pulmonados (Evolution of amphibians – ver referência) que tinha evoluído barbatanas multi-articuladas com dígitos que lhes permitiu rastejar ao longo do fundo do mar. Alguns peixes desenvolveram pulmões primitivos para ajudá-los a respirar o ar quando estava restritos as poças de águas pobre em oxigênio em pântanos do Devoniano. Eles também poderiam usar suas barbatanas fortes para içar-se para fora da água caminhar em terra seca. Eventualmente, suas nadadeiras ósseas evoluíram para membros e eles se tornaram os ancestrais de todos os tetrápodes, incluindo anfíbios modernos, répteis, aves e mamíferos. Apesar de ser capaz de rastejar em terra, muitos destes peixes tetrapodomorphos pré-histórico ainda passaram a maior parte de seu tempo na água. Eles começaram a desenvolver os pulmões, mas ainda respirava predominantemente com brânquias (Carroll et al.1977).
Ichthyostega foi um dos primeiros anfíbios primitivos com narinas e pulmões relativamente eficientes. Ele tinha quatro membros resistentes, um pescoço, uma cauda com nadadeiras e um crânio muito semelhante ao dos peixes de nadadeiras lobadas Eusthenopteron. Anfíbios desenvolveram adaptações que lhes permitiram ficar fora da água por longos períodos. Seus pulmões melhoraram e seus esqueletos tornaram-se mais pesados e mais fortes, a estrutura torácica permitiu que músculos especializados a respiração se fixassem impedindo que ao sair da água os pulmões ficassem colabados, além de capacitar o aumento do efeito gravitacional da vida na terra. Eles desenvolveram “mãos” e “pés” com cinco ou mais dígitos (Clack, 2006), a pele tornou-se capaz de reter fluidos corporais e resistindo dessecação (Carroll et al.1977), o osso hiomandibular do peixe na região hióide atrás das guelras diminuíram de tamanho e se tornou o estribo no ouvido dos anfíbios, muito útil em terra firme (Lombard & Bolt, 1979). Uma característica comum entre os anfíbios e peixes teleósteos é a estrutura multi-dobrado dos dentes e do osso supra-occipital emparelhados na parte de trás da cabeça, nenhum desses recursos que estão sendo encontrados em outras partes do reino animal. No final do período Devoniano (360 milhões de anos atrás), os mares, rios e lagos tinham uma gande diversidade biológica, enquanto a terra era o reino das plantas precoces. No início do Carbonífero (360 – 345 milhões de anos), o clima se tornou úmido e quente. Pântanos extensos continham musgos, samambaias e cavalinhas. Artrópodes evoluíram e invadiam a terra onde eles serviam de alimentos para os anfíbios carnívoros que começaram a se adaptar ao ambiente terrestre. Não havia outros tetrápodes sobre a terra e os anfíbios estavam no topo da cadeia alimentar. Embora equipado com membros e a capacidade de respirar o ar, a maioria ainda tinha um corpo longo e cauda afilada (Spoczynska, 1971). Eles eram os maiores predadores terrestres, às vezes chegando a vários metros de comprimento, predando os grandes insetos do período e os muitos tipos de peixes na água. Eles ainda precisavam retornar à água para colocar seus ovos. De fato, até anfíbios modernos também fazem isto, e têm uma fase larval aquática totalmente com brânquias, como os seus antepassados ​​de peixe. Foi o desenvolvimento do ovo amniótico, que impede o ressecamento do embrião durante o desenvolvimento, que permitiu que os répteis emergirem e elevar sua posição dominante no período que se seguiu.
Durante o Período Triássico (250 a 200 milhões de anos), os répteis começaram a competir fora os anfíbios, levando a uma redução no tamanho dos anfíbios e sua importância na biosfera. De acordo com o registro fóssil, o grupo Lissamphibia, que inclui todos os anfíbios modernos, e é o único sobrevivente da linhagem, e ramificou-se a partir dos grupos extintos Temnospondyli e Lepospondyli em algum período entre o final do Carbonífero e início do Triássico. A relativa escassez de evidência fóssil impede datação precisa (Carroll et al.1977) mas o estudo molecular mais recente, baseado em sequencias em multilocus, sugere uma origem precoce no Carbonífero/Permiano dos anfíbios existentes (San Mauro, 2010).
Apesar da origem e as relações filogenéticas dos anfíbios serem bastante detalhadas por paleontólogos e zoólogos, há algumas controversas sobre o modo como os três principais grupos de anfíbios se relacionam. Uma filogenia molecular realizada com base na análise de DNAr sugere que salamandras e cecílias são mais estreitamente relacionados uns com os outros do que com rãs e que a divergência dos três grupos ocorreu no Paleozóico ou no inicio do Mesozóico, antes da separação do supercontinente Pangaea e logo após a sua divergência com o peixe de nadadeiras lobadas. Isso ajudaria a entender a relativa escassez de fósseis de anfíbios do período antes dos grupos divididos (San Mauro et al. 2005)
Há grandes lacunas no registro fóssil, mas a descoberta de um proto- sapo do início Permiano, no Texas em 2008, forneceu uma luz, com muitas das características de sapos modernos. A análise molecular sugere que a divergência sapo – salamandra ocorreu consideravelmente mais cedo do que a evidência paleontológica indica (Anderson et al, 2008).
Os sapos, rãs e pererecas são animais de extrema importância para o equilíbrio da natureza: como vimos, desde o Carbonífero eles controlam a população de insetos, mantendo esse papel ecológico e servindo de alimento para muitas espécies de répteis, aves e mamíferos.
Sem os anfíbios se alimentando de insetos não seria possível controlar doenças como dengue, febre amarela e malária, que são transmitidas por picadas de insetos. A quantidade de pragas nas plantações de banana e outras lavouras seriam grandes.
Os sapos, rãs e pererecas devem ser numerosos para controlar a quantidade de insetos. Poluição, agrotóxicos, desmatamento e destruição de banhados para formação de lagoas para criação de peixes têm reduzido a quantidade de anfíbios e, em certas regiões, eles já foram extintos.

Anfíbios - Características gerais

Principais Características.

Anfíbios são vertebrados cuja característica fundamental é o desenvolvimento na fase larvária em meio aquático e na fase adulta em meio terrestre. As principais características deste grupo são:
·         A maioria dos anfíbios possui 4 membros pentadáctilos para locomoção em terra (os gimnofionos como a Caecilia, são ápodos, por involução das patas, como uma adaptação aos seus hábitos de vida em buracos no solo);
·         Pele úmida e lisa, glandulífera e sem escamas externas, apta para a respiração cutânea (que nos anfíbios torna-se mais importante que a respiração pulmonar);
·         Dentes pequenos e esqueleto em grande parte ossificado;
·         São pecilotérmicos (animais de sangue frio);
·         Coração com 3 cavidades: duas aurículas ou átrios e um ventrículo. O sangue arterial, que entra na aurícula esquerda, e o sangue venoso, que chega a aurícula direita, vão se juntar ao nível do ventrículo único. Por isso a circulação destes animais é dita fechada, dupla, porém incompleta;
·         Presença de entalhe ótico, resultado do desaparecimento do opérculo que nos peixes protege as brânquias. 
Os anfíbios são verdadeiros sensores ambientais, denunciam a degradação de uma área antes de qualquer outra espécie e, se estudados, global e sincronicamente, eles têm a capacidade de comunicar o que está acontecendo com nosso planeta. São como um alerta vermelho (Conservation International  - CI).

Amazônia (não só a brasileira) e a Mata Atlântica, como os biomas mais importantes para a conservação dos anfíbios, por conta da grande diversidade de espécies e alto grau de endemismo (espécies que só ocorrem em um determinado local). Das 600 espécies de anfíbios registradas no Brasil, 455 (76%) existem apenas aqui. Somente na Mata Atlântica, foram catalogadas 372 espécies, sendo 260 (70%) endêmicas (Conservation International  - CI).

Um dos motivos da sensibilidade dos anfíbios à saúde do meio ambiente está relacionado a seus diversos modos reprodutivos. Há espécies que depositam seus ovos em meio aquático (água corrente ou parada); em meio semi-aquático (em ninhos de espumas flutuantes ou na vegetação acima d’água); e ainda em ambiente terrestre, no solo da mata. Outros fatores que afetam a atividade reprodutiva dos anuros (sapos, rãs e pererecas) são a temperatura do ar, a quantidade de chuvas, a luminosidade, além da ação humana. Ao menor desequilíbrio em seus habitats naturais, o anfíbios - sobretudo os anuros - reduzem sua capacidade reprodutiva, podendo-se observar o rápido desaparecimento de populações (Conservation International  - CI).

Os anfíbios atuais podem ser divididos em três grupos considerados como ordens na sistemática tradicional:
·         Anuros: não tem cauda no estado adulto (rãs e sapos);
·         Urodelos: possuem uma cauda desenvolvida (salamandras e tritões);
·         Ápodes ou gimnofiónios: não tem patas.


Hábitos de Vida

Os anfíbios quando novos vivem na água depois vão para o ambiente terrestre úmido quando adultos.
Esses animais geralmente se alimentam de pequenos mosquitos


A importância ecológica dos anfíbios



Sapos, rãs e pererecas são muito úteis para o homem e para o meio ambiente


Quando vemos sapos, rãs e pererecas dificilmente sabemos da importância desses anfíbios, que são pertencentes à ordem dos anuros. Como todo animal, eles fazem parte da cadeia alimentar, se nutrindo de insetos e outros invertebrados. Ou seja, entre outras coisas, eles são responsáveis pelo controle de diversas pragas.
Mas essa não é a sua única função. Atualmente, já se sabe que esses animais são bioindicadores, ou seja, sua presença num local funciona como indicador de que o ambiente está em equilíbrio ecológico. “Os anuros são altamente sensíveis às alterações do ambiente. Por depender de ambientes aquáticos e terrestres em bom estado de conservação, qualquer alteração na qualidade da água e na temperatura pode extinguir espécies. Então, quando eles começam a desaparecer algum dano ao ambiente pode estar acontecendo”, afirma Adelina Ferreira, doutora de biologia que trabalha com a reprodução dos anuros e professora da Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT).
Não é só. Estes anfíbios apresentam substâncias em sua pele com funções de proteção, o que tem atraído a atenção de grandes laboratórios farmacêuticos. “Os anuros não tem garras nem dentes poderosos, por isso eles usam a secreção para se proteger de fungos, bactérias, protozoários e de predadores maiores. São diversas espécies com compostos químicos muito variados, visados para estudos de substâncias novas que possam servir para várias utilidades”, aponta Marcos André de Carvalho, doutor em zoologia e professor da UFMT.
O primeiro passo para entender o potencial dessas secreções é a pesquisa. Os estudos têm como objetivo detectar as substâncias que estão presentes no corpo do animal. Para isso, os pesquisadores retiram a pele de alguns anuros e a dissolvem em produtos químicos.
A partir desse processo se separa os conteúdos que são interessantes ou desconhecidos através de análises microscópicas. Após essa separação, são feitos testes para determinar a reação desses compostos em contato com bactérias, fungos e células humanas. Tudo com o objetivo de observar a toxidade e a interação das substâncias.
Para essa investigação não é necessária uma grande quantidade de anfíbios. Com poucos exemplares é possível determinar as substâncias presentes, e, a partir dos dados obtidos, a composição pode ser sintetizada, ou seja, produzida artificialmente em laboratório. “Uma vez que já tem a substância ela acaba sendo produzida em laboratório, artificialmente. Na verdade ela só inspira, até mesmo porque sintetizar fica mais barato do que você criar os animais”, acrescenta Marcos.
Substâncias promissoras


A pesquisa para o desenvolvimento dessas substâncias pode levar muitos anos. No entanto, já se sabe que as secreções dos anfíbios são úteis para diversos tratamentos medicinais, tendo ativos antifúngicos, analgésicos e anestésicos. Compostos químicos encontrados em espécies dos gêneros Brachycephalus (sapos com a coloração predominantemente marrom e alaranjada), Dendrobates (conhecidos pela cor brilhante), Phyllomedusa (anfíbios com os dedos reduzidos ou ausentes) e Rana (rãs que possuem cor verde com manchas pretas) estão sendo amplamente pesquisados. “Devido aos estudos já se sabe que substâncias dessas espécies poderão atuar, por exemplo, como substitutas da morfina, no tratamento do mal de Alzheimer, da doença de Chagas e, até mesmo, no combate ao câncer”, aponta Domingos.
Os Rhinellaschneideri, conhecidos como sapos cururus, possuem na sua pele dois tipos de esteróides capazes de matar o parasita causador da leishmaniose e o causador da doença de Chagas, o Trypanosoma cruzi. Substâncias das pequenas rãs sul-americanas da família Dendrobatidae, conhecida como rãs-flecha-venenosas, estão sendo estudadas por serem descritas como produtoras de uma das toxinas animais mais venenosas.  Na América do Sul, também foram detectados potentes antimicrobianos e cicatrizantes de pererecas verdes das espécies Phyllomedusa bicolor (rã Kambô), Phyllomedusadistincta (perereca macaco), Phyllomedusatarsius (se assemelham a rã Kambô, se diferenciando por possuir a íris vermelho-laranja com retículo negro) e Phyllomedusasauvagii(perereca arborícola).

 Patas adesivas

O fato de a perereca poder subir na parede a vida inteira, sem perder a “cola” das suas patas, também é algo que vem sendo estudado pelos pesquisadores. “Imagina, uma perereca gruda na parede, depois pula e gruda de novo. Uma fita adesiva você usa no máximo duas vezes. Por isso o pessoal está estudando essa adesão para criar um adesivo que você pode reutilizá-lo várias vezes, o que criaria uma grande diferença pelo ponto de vista da sustentabilidade”, afirma Christine Strüssmann, doutora em Biociências e professora da UFMT.
Uma espécie bem comum em Cuiabá, encontrada também em alguns estados como Pará e Mato Grosso do Sul, é a Trachycephalus typhonius. Esse anfíbio é conhecido como perereca cola e vem sendo amplamente estudada. As secreções que ela libera possuem grande poder de adesão, semelhante a uma cola, que é liberada pelo animal para sua defesa de predadores e microorganismos. Essa substância vem sendo pesquisada para servir como cola cirúrgica para órgãos que não podem sofrer suturas, como, por exemplo, o fígado e o baço.
Em Mato Grosso, principalmente no Pantanal, se encontra a Pseudisparadoxa, espécies de perereca conhecida como pé de pato, apelido dado por ser um animal aquático. Um grupo de pesquisadores indianos descobriu um principio ativo na pele desse anfíbio que pode oferecer alternativas para o tratamento de diabetes.
O grande problema da maioria dessas descobertas, segundo Strüssmann, é a patente da substância, que geralmente é conquistada por estudiosos estrangeiros. “Os anuros são uma farmácia viva, com uma utilidade ainda potencial e não real. Estudos ainda devem ser feitos, mas outros países, por apresentarem mais recursos e pesquisas, geralmente saem na nossa frente e patenteiam as substâncias.Nós aqui acabamos tendo que seguir direitos de propriedade de espécies que são nossas”, acrescenta.
Secreção que fortalece

Os anuros também são usados em rituais indígenas. A secreção da rã verde Phyllomedusa bicolor, apelidada de sapo Kambô, é utilizada pelos índios do katukina, matsésevárias e outras tribos amazônicas como uma substância que afasta a fraqueza.
Os índios buscam na floresta o sapo Kambô o irritam para que ele libere o veneno nas glândulas. Eles retiram esse veneno e colocam em um recipiente. Após seca e cristalizada, essa secreção é passada na pele dos índios, em pequenos furos feitos com brasa. Com isso a substância entra rapidamente na corrente sanguínea, causando diversas reações.
“A literatura chama os efeitos desse ritual de bebedeira ao contrário. Na hora que entra em contato com a pele a pessoa sente formigamento, calor e tem muitos vômitos. Depois, aos poucos, vão melhorando até atingir um estado de inocuidade, onde a pessoa não sente fome, sede, depressão, não tem problemas de pele, problemas neurológicos, uma série de coisas. O kambô realmente aumenta a imunidade”, aponta Strüssmann, que já teve alunos que passaram pela experiência. Por essas características as secreções dessa rã são muito utilizadas pelos índios para a caça, já que eles chegam a ficar de 20 a 30 dias na floresta caçando.
O princípio ativo presente nos apokambô foi patenteado pelos Estados Unidos, o que causa problemas em termos de propriedade, de direitos autorais dos índios e também dos direitos de propriedade das comunidades indígenas. Já se tem conhecimento que pesquisas estão sendo feitas para descobrir quais substâncias secretadas pelo sapo aumentam a imunidade, com o objetivo final de utilizá-las no tratamento de doenças.
A perda de grandes soluções

As extinções são uma das grandes responsáveis pela perda de muitas substâncias, que podem até se tornar jamais conhecidas pelo homem.Um exemplo disso é o Rheobatrachussilus, conhecido pelo nome popular gastric-broodingfrog (“rã de incubação gástrica”), sapo que possuí uma forma muito peculiar de reprodução. Após desovar, a fêmea ingeria os ovos, os incubava dentro do estômago, e os filhotes já saiam metamorfoseados em pequenos sapinhos.
No período que os ovos ficavam em seu estômago a fêmea produzia alguns hormônios que impediam que o órgão liberasse ácido gástrico. Esse potencial foi amplamente estudado do ponto de vista de substâncias que possam servir como medicamentos anti-úlcera.
Não foi possível realizar outras pesquisas pelo fato da espécie ser considerada extinta nos anos 80. Descoberto na Austrália, na década de 70, o anfíbio desapareceu rapidamente. “O bicho foi fotografado deixando o seu filhote sair já formado pela boca, o que chamou tanta atenção da parte médica como de exploradores. Todos queriam ter um bichinho desses para si, e aos poucos os sapos foram desaparecendo. Em apenas seis anos após ser registrado o animal já havia desaparecido. Sem contar que a única região que a espécie vivia era voltada para a mineração, o que acelerou a sua perda de habitat”, aponta Christine.

Os sapos, as pererecas e as rãs são anfíbios que fazem parte da ordem Anura, que significa “sem cauda”. O termo anuro é usado para representar esses animais, que possuem diferenças bem peculiares. Os sapos são animais predominantemente terrestres, possuem pele rugosa, membros dianteiros curtos e crânio com ossificação bem evidente. As pererecas são espécies mais arbóreas, que possuem os membros dianteiros e traseiros compridos e com discos adesivos nas pontas dos dedos. Já as rãs possuem a pele lisa e úmida e membros traseiros bem musculosos.
O estudo com anuros não é recente. Ainda nas décadas de 1930 e 1940 rãs da espécie Xenopuslaevis foram amplamente utilizadas na Europa, Austrália e América do Norte em testes de gravidez. “Uma amostra de urina da mulher era injetada sob a pele do sapo. Caso a mulher estivesse grávida, um hormônio denominado gonadotrofina-coriônico em sua urina estimularia a fêmea dessa espécie a desovar”, afirma Domingos de Jesus Rodrigues, doutor em ecologia e professor da UFMT - Sinop.
Um dos primeiros ganhadores do Prêmio Nobel, Otto Loewi, teve seu trabalho baseado nos anuros. Otto foi premiado com o Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1936, por pesquisar as transmissões dos impulsos nervosos. Para tal descoberta o pesquisador realizou testes em sapos.

NÓS DO THE VERTEBRATUS AGRADECEMOS MAIS UMA VEZ A SUA ATENÇÃO E ESPERAMOS TER AJUDADO NOS SEUS CONHECIMENTOS SOBRE OS VERTEBRADOS!

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