CONCEITOS BÁSICOS EM ZOOLOGIA Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões Bauplan 1.1 Tamanho é documento 1.2 Relação superfície-volume e implicações 1.3 Número adimensional de Reynolds 1.4 Simetria e assimetria 1.5 Digestão e o tamanho 1.6 Como o tamanho influencia no tipo de respiração? 1.7 Sistemas circulatórios 1.8 O que é excretado pelos animais? 1.9 Integração I.10 Reprodução e desenvolvimento Introdução Bauplan -Tamanho Bauplan (Arquitetura animal) -Relação S/V celular -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão protoplasmático -Pressão parcial de gases celular-tissular -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios orgânico-sistêmico tissular-orgânico -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões orgânico-sistêmico Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões Tamanho e capacidade de sustentação Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões Relação superfície-volume Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões Tamanho e forças Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria Número de Reynolds em animais ocorrentes no mesmo meio Número de Reynolds (Re), adimensional Re = velocidade x dimensão viscosidade cinemática -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Re alto=>forças viscosas ignoradas Re baixo=>forças viscosas predominam Conclusões 1) Em ambientes aquáticos, o Re baixo indica que o meio oferece muita resistência devido à viscosidade! 2) Um aumento da superfície relativa aumenta a ação da viscosidade! Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V Número de Reynolds em animais ocorrentes em meios diferentes -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases 1) Meio muda e o denominador da equação também. 2) O meio aéreo tem Re bem grande! -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração Re = velocidade x dimensão viscosidade cinemática viscar<viscágua -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões Flutuação é rara no meio aéreo=>fauna restrita! Introdução Bauplan -Tamanho Burlando as regras... -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões Alteração da superfície da resistência ao afundamento=>viscosidade diminui a taxa de afundamento: modificações na forma do corpo para aumento de superfície relativa. Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões Simetria e assimetria Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões Simetria bilateral e o surgimento da cabeça Introdução digestão Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases microfagia -Sistemas circulatórios mobilidade tamanho -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões macrofagia Ninguém pode gastar mais energia para obter alimento do que este poderá fornecer depois GANHO LÍQUIDO E nutritiva E custo de manipulação E procura do alimento Resíduos refratários e indigeríveis Introdução digestão Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases microfagia -Sistemas circulatórios mobilidade tamanho -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões macrofagia Introdução Bauplan -Tamanho Pressão parcial de gases e tamanho do corpo -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases O2 O2 -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento O2 O 2 O2 O2 O 2 O2 O2 0,15 atm de O2 O2 Conclusões O2 O2 O2 O2 15 atm de O2 O2 Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões Evaginações e invaginações Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões Sistemas circulatórios abertos Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões Sistemas circulatórios fechados Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões Produtos excretórios Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões Quem tem o quê? Introdução Bauplan Transmissão sem neurônios -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões V = 0,2 cm/s Introdução Bauplan Condução epitelial -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões V = 3 a 35 cm/s Introdução Bauplan Transmissão com neurônios -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões V = 1 a100 cm/s Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões Estradas de terra e mão-única Introdução Bauplan Sistemas polarizados -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões SISTEMAS NERVOSOS VENTRAIS: em cesto Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões Estradas de asfalto e de mão-dupla Introdução Sistemas em cordões Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões V = 4 m/s Introdução Bauplan Células nervosas gigantes -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões V = 10 a 35 m/s Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões Sistemas nervosos dorsais descentralizados Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões Por que temos sistema nervoso dorsal? Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V Sistemas em cordões com bainha de mielina -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões V = 3 a 120 m/s Introdução Bauplan Encurtando o caminho... -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões Nódulos de Ranvier Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões Protegendo a coisa mais importante do corpo... Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Integração -Reprodução e Desenvolvimento Conclusões Sistema integrador Introdução Bauplan -Tamanho Reprodução e tamanho corpóreo -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Reprodução e desenvolvimento Conclusões 10 m 10-5 m Cuidado biparental Sexualidade contínua e obrigatória Sexualidade contínua multicelularidade anisogamia Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Reprodução e desenvolvimento Conclusões Reprodução assexuada Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Reprodução e desenvolvimento Conclusões Partenogênese cíclica Endocruzamento Rainha Rei 2n 2n Rainha Rei b = 1/2 Haplodiploidia (Partenogênese arrenotóquica) Rainha Rei n 2n Fêmeas 2n b = 3/4 Assimetria nos coeficientes de relacionamento genético (pré-disposição para o cuidado da prole) Machos n b = 1/2 b=1/2 Pa + 1/2 Pb Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Reprodução e desenvolvimento Conclusões Reprodução sexuada Introdução Bauplan -Tamanho Fecundação externa e interna -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Reprodução e desenvolvimento Fecundação externa Conclusões Fecundação interna Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Reprodução e desenvolvimento Conclusões Fecundação interna (nesse caso com cópula) e reprodução dioica (ou gonocórica) Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Reprodução e desenvolvimento Conclusões Fecundação interna (nesse caso sem cópula) e reprodução dioica (ou gonocórica) Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Reprodução e desenvolvimento Conclusões Fecundação externa (nesse caso com cópula) e reprodução dioica (ou gonocórica) Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V Padrões reprodutivos existem! -Número de Reynolds -Simetria e assimetria Desenvolvimento Pelágico (planctônico) Não-pelágico (bentônico) Tamanho do ovo Pequeno Grande Fecundidade Alta Baixa Prole por período Uma Várias Fecundação Externa Interna Vitelo Pequena quantidade Grande quantidade Larvas Planctotróficas Lecitotróficas Tamanho Animais grandes Animais pequenos -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Reprodução e desenvolvimento Conclusões Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Reprodução e desenvolvimento Conclusões Desenvolvimento embrionário Introdução Bauplan -Tamanho -Relação S/V -Número de Reynolds -Simetria e assimetria -Digestão -Pressão parcial de gases -Sistemas circulatórios -Produtos excretórios -Reprodução e desenvolvimento Conclusões Conclusões -Uma vez moldado, um plano corpóreo principal torna-se uma determinante limitadora da forma corpórea de descendentes daquela linhagem ancestral (nunca veremos moluscos voando!); -O tamanho define como você será!; -A cefalização traz um mundo novo de Baupläne e isso pode ter sido crucial na explosão de formas hoje conhecidas; -O conceito de “morte” só surge com a reprodução sexuada: é o trade-off da diversificação zoológica; -Ter ou não ter desenvolvimento direto implica em diferentes estratégias para viver em um ambiente; -A maximização de cavidades corpóreas caminha junto com o aumento do tamanho do corpo em animais.