Répteis: características, classificação e reprodução - Ciência - 2023

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o répteis Eles são um agrupamento parafilético de animais vertebrados que incluem tartarugas, lagartos, cobras, tuátaras e crocodilos. Além disso, incluem vários grupos extintos de grandes dinossauros, plesiossauros, pterossauros, entre outros. Sua característica mais proeminente é a pele grossa com escamas.

Esses seres vivos são ectotérmicos, pois não têm a capacidade de regular internamente a temperatura corporal. Portanto, sua distribuição é quase restrita a regiões de clima quente, onde são muito abundantes.

As tartarugas são organismos com uma concha espessa e morfologia ancestral. Eles não têm dentes e são ovíparos. A maior diversidade do grupo é encontrada nos lagartos, um grupo que floresceu imensamente. A maioria é ovípara e algumas são vivíparas.

Dois grupos de répteis, as cobras e os amphisbenidae, sofreram uma redução total dos membros. Além disso, as cobras têm um crânio cinético (em movimento) que lhes permite consumir presas enormes. Alguns podem injetar veneno.

Tuataras são animais endêmicos da Nova Zelândia. Suas características são reminiscentes dos répteis que habitavam a Terra há cerca de 100 milhões de anos.

Os crocodilos são os únicos representantes não aviários dos arcossauros, uma linhagem que deu origem aos agora extintos dinossauros e às aves atuais.

Nos répteis surge uma adaptação significativa que conseguiu fazer a reprodução independente da água: o ovo amniótico. O ovo é composto por uma estrutura recoberta por uma estrutura calcária ou coriácea com membranas extra-embrionárias denominadas âmnio, córion, saco vitelino e alantóide. Os estágios larvais da vida aquática não são observados em répteis.

Características gerais

Os répteis formam um grupo parafilético de aproximadamente 8.000 espécies. Esses organismos são abundantes e são encontrados em habitats muito variados, tanto terrestres quanto aquáticos, geralmente de clima quente.

Eles são cobertos por estruturas características chamadas escalas. A maioria tem dois pares de membros, com cinco dedos em cada um. Em cobras e alguns lagartos, os membros degeneraram ou estão severamente reduzidos.

A pele dos répteis é espessa, proporcionando proteção contra a dessecação. As estruturas epidérmicas desses animais são constituídas por uma queratina especial, chamada beta queratina. A ossificação do esqueleto é completa e o crânio é caracterizado por ter um único côndilo occipital.

Em relação à regulação da temperatura, todos os membros do grupo são animais ectotérmicos; eles não são capazes de regular sua temperatura por meio de vias metabólicas.

Em contraste, eles podem regular sua temperatura por meio de seu comportamento. Ou seja, eles se mudam para regiões ensolaradas se precisarem aumentá-la, ou ficam em regiões sombreadas para diminuir a temperatura corporal.

O ovo amniótico

O ovo amniótico representa uma das adaptações mais surpreendentes do reino animal, pois conseguiu tornar os processos reprodutivos independentes dos corpos d'água.

O ovo tem quatro camadas ou membranas extra-embrionárias chamadas âmnio, alantóide, córion e saco vitelino.

O âmnio é a camada que envolve o embrião. Dentro, encontramos um fluido que protege o organismo em desenvolvimento e fornece um meio aquoso para seu crescimento. As substâncias residuais são armazenadas no alantóide.

O córion envolve todo o conteúdo do ovo e é altamente vascularizado, como o alantóide. Essas duas camadas embrionárias extras participam da respiração, sendo um componente vital para a troca de oxigênio e dióxido de carbono. No saco vitelino estão as substâncias nutritivas que o embrião usará.

A maioria dos ovos amnióticos é cercada por uma casca ou cobertura mineralizada e bastante flexível. Essa barreira equilibra a proteção do embrião e a troca de substâncias, pois atua como uma barreira semipermeável.

Classificação

Os répteis vivos são representados pelas seguintes ordens: Testudines (tartarugas), Squamata (lagartos e cobras), Sphenodonta (tuátaras da Nova Zelândia) e Crocodilia (crocodilos e aliados).

Além disso, os grupos de répteis são diferenciados pelo número de aberturas em seus crânios. Primeiro, exploraremos a classificação dos diferentes crânios dos amniotas e, em seguida, exploraremos a classificação taxonômica dos quatro grupos de répteis vivos.

Anapsídeos, sinapsídeos e diápsidos

Na classificação dos répteis - e do resto dos vertebrados tetrápodes - é comum aplicar os termos anápsídeos, diápsídeos e sinapsídeos. Essa terminologia se refere ao padrão de aberturas (fenestra) no nível da região temporal no crânio desses animais.

Os anapsídeos são organismos cuja região temporal carece de qualquer abertura. Essa morfologia é considerada primitiva e acredita-se que os primeiros amniotas que surgiram no curso da evolução apresentavam esse padrão anatômico. Dentro da espécie atual, as tartarugas têm um crânio anapsídeo.

No entanto, o caso das tartarugas é muito particular. De acordo com as evidências moleculares atuais, concluiu-se que esses répteis adquiriram a condição anapsídeo de forma secundária, visto que provêm de um ancestral com aberturas temporais diápsidas.

Dessa condição ancestral, duas variantes anatômicas foram derivadas: os diápsidos e os sinapsídeos. No crânio dos diápsidos, encontramos duas aberturas temporais. O crânio diápsido está presente nos répteis atuais (incluindo pássaros e com exceção das tartarugas).

O terceiro padrão de aberturas temporárias é o sinapsídeo, onde há apenas um par de aberturas temporárias. Os mamíferos têm esse tipo de crânio.

1. Encomendar Testudines (quelônios)

A ordem Testudines é composta por tartarugas. Esses organismos mudaram muito pouco ao longo da evolução, mantendo em grande parte a morfologia característica do grupo.

A característica mais proeminente é a presença de uma carapaça dorsal e um plastrão ventral. Esta concha é composta por duas camadas: uma externa composta por queratina e outra interna de natureza óssea.

A camada interna é uma união de ossos, vértebras fundidas e outros elementos dérmicos ossificados. Como uma característica única entre os vertebrados, as tartarugas são os únicos organismos que possuem membros e cinturas dentro das costelas.

A mandíbula dos quelônios não tem estruturas dentais. Em vez disso, existem uma espécie de pratos de queratina que permitem a manipulação e trituração dos alimentos.

Do ponto de vista ecológico, as tartarugas conseguiram conquistar uma diversidade de nichos. Existem espécies totalmente aquáticas (exceto quando os ovos são postos) e totalmente terrestres.

Em termos de sentidos, as tartarugas não têm uma audição muito boa. Para neutralizar essa desvantagem, eles têm um paladar e um sistema de visão muito sensíveis. Na verdade, a visão é colorida e é comparável ao sistema fotorreceptor humano.

2. Peça Squamata

Esta ordem é composta por lagartos e cobras. É muito amplo e diverso, incluindo quase 95% de todas as espécies de répteis não aviários vivos.

As cobras exibem uma série de características únicas e distintas. O corpo sofreu um alongamento significativo, levando à reorganização interna dos órgãos; os membros foram perdidos e há adaptações para o consumo de outros animais de grande porte.

A maioria dos lagartos tem a capacidade de mover as pálpebras. Em contraste, as cobras costumam ter uma cobertura transparente e permanente sobre os órgãos de visão. A visão de algumas espécies está adaptada à luz do sol e possuem visão colorida, enquanto outras espécies noturnas não.

O crânio dos membros dessa classe é denominado crânio cinético, pois possui propriedades móveis que permitem consumir e manipular presas de tamanhos consideráveis. Embora o crânio dos lagartos seja cinético, nas cobras o fenômeno é muito mais acentuado.

Anteriormente, a ordem Squamata consistia em três subordens: Sauria, Serpentes e Amphisbaenia. Hoje, o último grupo é considerado como membros modificados de Sauria.

Suborder Sauria

Inclui cotovias, um grupo extremamente diverso de formas que habitam desde ambientes terrestres e aquáticos até árvores, áreas subterrâneas e até o ar. Entre os representantes mais populares estão lagartixas ou lagartixas, iguanas, lagartos, monitores e camaleões.

Para a maioria das espécies de lagartos, a audição não representa um sentido relevante. No entanto, em algumas espécies, os cantos são um elemento importante na busca e escolha de um companheiro.

Os ambientes habitados por este grupo de organismos são geralmente áridos e secos. Sua pele grossa e sem glândulas evita amplamente a perda de água. Além disso, a urina dos répteis é quase sólida e contém quantidades significativas de ácido úrico. Esses mecanismos permitem evitar a dessecação.

Como os répteis carecem de regulação térmica e dependem da temperatura do meio ambiente, existem poucas espécies de répteis em áreas frias, pois essas condições limitam seu crescimento.

Anfisbenídeos ou telhas cegas

Anfisbenídeos são um grupo muito particular de lagartos (Ordem Squamata), cuja morfologia se assemelha à de uma cobra ou minhoca. Seu corpo é vermiforme e os membros foram perdidos.

O nome do grupo descreve sua habilidade peculiar de ir para frente e para trás. Ou seja, eles podem se mover na direção da cabeça e da cauda com a mesma eficiência.

Seu estilo de vida é subterrâneo e eles têm várias adaptações relacionadas à vida subterrânea: morfologia vermiforme para se movimentar; o crânio é duro e robusto, permitindo a escavação; os olhos estão atrofiados e praticamente indistinguíveis do corpo (pois são cobertos por uma camada de pele) e não há orifício externo para os ouvidos.

Suborder Serpentes

As cobras são répteis que não possuem membros e, na maioria dos grupos, também não possuem cinturas peitoral e pélvica. Seu corpo é composto de várias vértebras que permitem que eles se movam pelo solo por meio de uma série de movimentos de onda em forma de S.

Como mencionamos, o crânio de cobras é altamente cinético, o que significa que pode consumir presas enormes. Essa característica pode ser responsável pelo notável sucesso das cobras. Certas espécies de cobras - cerca de 20% - são capazes de injetar veneno em suas presas.

No que diz respeito aos sentidos, apenas um pequeno grupo de cobras com hábitos arbóreos possui visão notável. Eles não têm membrana timpânica ou orelha externa. Para a detecção de estímulos químicos, as cobras são equipadas com o órgão de Jacobson, também conhecido como órgão vomeronasal.

3. Pedido Sphenodonta

A ordem Sphenodonta é composta exclusivamente por duas espécies vivas - as únicas espécies sobreviventes da linhagem - pertencentes ao gênero Esfenodonte, endêmico para a Nova Zelândia. Eles são comumente conhecidos como tuataras.

Tuataras tem sido um modelo de estudo que tem despertado o interesse de biólogos evolucionistas. Essas espécies mudaram muito pouco no curso da evolução e têm um crânio diápsido primitivo.

4. Encomende Crocodilia

Crocodilos, crocodilos e crocodilos são répteis semi-aquáticos robustos. Eles são conhecidos principalmente por serem grandes predadores. Suas mandíbulas são poderosas e permitem que capturem suas presas com eficácia.

O corpo do animal consiste em uma cabeça alongada, corpo e cauda, e membros curtos, mas fortes. Estes últimos permitem a mobilidade em terra, embora as atividades no ambiente terrestre não sejam muito comuns. Juntamente com os pássaros, eles formam o clado Archosauria.

Sistema digestivo

O sistema digestivo dos répteis é composto por uma série de órgãos e elementos que orquestram a passagem dos alimentos e a extração de nutrientes.

A ingestão começa com a cavidade oral, que é amplamente modificada nos répteis, principalmente nos crânios de cobra cinética, e em menor grau nos lagartos. Apenas os crocodilos têm um paladar secundário.

Seguido pela cavidade oral, encontramos a faringe, depois o esôfago e o estômago. Eles são seguidos pelos intestinos que fluem para uma cloaca.

O trato gastrointestinal da maioria dos répteis é curto, uma característica típica de uma dieta carnívora. As variantes herbívoras têm intestinos mais longos que lhes permitem digerir a matéria vegetal. Alguns deles apresentam o comportamento de engolir pedras para promover a digestão.

Sistema circulatório

A circulação nos répteis é composta por dois circuitos: um deles leva o sangue e o leva aos pulmões, enquanto o segundo orquestra a passagem do sangue pelo resto do corpo.

Com exceção dos crocodilos, os répteis possuem um coração com partição incompleta, o que permite pouco contato entre o sangue oxigenado e o não oxigenado.

Nos crocodilos, o coração é mais complexo e se assemelha ao dos mamíferos e das aves, pois possui dois átrios e dois ventrículos. Essa separação completa aumenta a eficiência do processo.

Sistema nervoso

De um modo geral, o sistema nervoso reptiliano tem todas as estruturas básicas encontradas nos anfíbios, porém maiores - particularmente o cérebro e o cerebelo.

No entanto, em comparação com pássaros e mamíferos, o cérebro é relativamente menor. Por exemplo, o cérebro das tartarugas é pequeno - nunca ultrapassa 1% da massa total do animal. No entanto, o cerebelo tem um tamanho significativo neste grupo de répteis.

A maioria dos órgãos dos sentidos é bem desenvolvida, embora haja várias exceções.

Sistema respiratório

A respiração nos répteis ocorre através dos pulmões. A pele desses organismos é espessa, por isso não desempenha um papel relevante nas trocas gasosas, como ocorre em anfíbios com pele fina e úmida.

A maioria dos membros tem pulmões emparelhados, com exceção de cobras e anfisbenídeos.

Nas tartarugas, há uma complicação adicional do processo respiratório: os órgãos ficam confinados na carapaça do animal. Para resolver esse problema, as tartarugas usam os músculos abdominais e peitorais como diafragma.

As espécies de tartarugas que habitam corpos d'água conseguem atender às suas demandas de oxigênio graças ao bombeamento que realizam na cavidade oral - altamente vascularizada - ou na cloaca. Este fenômeno permite que eles permaneçam debaixo d'água por períodos significativos de tempo.

Os crocodilos possuem uma inovação importante: o paladar secundário. É formado por uma série de dobras cutâneas que separam a boca das fossas nasais. Ou seja, eles podem respirar com a boca do animal aberta.

Sistema excretor

Todos os répteis têm rins pareados e lobados de aproximadamente o mesmo tamanho. Nas cobras, os rins estão localizados na região caudal da cavidade celômica.

Como no restante dos vertebrados, a unidade funcional do rim são os néfrons. Nos répteis, cada rim é composto de alguns milhares de néfrons, o que é pequeno se comparado aos quase dois milhões de néfrons do rim humano.

A redução do tamanho do glomérulo é considerada uma adaptação para evitar a perda de água. Além disso, são pouco vascularizados.

O produto residual dos répteis é o ácido úrico; por esse motivo, os répteis são conhecidos como uricotélicos. Isso parece ser uma adaptação para reduzir a perda de água.

O ácido úrico é uma substância insolúvel em água. Assim, o produto precipita e a substância excretada consiste em uma massa semi-sólida branca.

Em contraste, as espécies que vivem em ambientes aquáticos frequentemente excretam amônia, uma substância com altos níveis de toxicidade. Como o produto de excreção é tóxico, ele precisa ser diluído em uma quantidade de água maior do que a necessária para a excreção do ácido úrico.

Reprodução

Os répteis têm fertilização interna e os sexos são separados. Os machos têm dois testículos e as fêmeas dois ovários. Os machos copulam com um órgão especial chamado hemipênis. É uniforme em quase todos os répteis, com exceção das tartarugas e crocodilos.

As tartarugas têm fertilização interna e são ovíparas. Eles investem energia na criação de um ninho para seus filhotes e, uma vez que os ovos são depositados e cobertos pelo substrato, os pais ignoram seus futuros filhotes.

Um grande número de cobras são ovíparas e um pequeno grupo é ovovíparo. A viviparidade evoluiu dentro dos répteis quase cem vezes por vias evolutivas separadas. Esse fenômeno geralmente ocorre devido ao aumento do tempo que os ovos ficam retidos dentro do oviduto.

Animais com essa modalidade reprodutiva costumam estar associados a climas frios, o que pode ser uma característica adaptativa que permite aos répteis manter uma temperatura ideal para seus filhotes. No corpo da mãe, a temperatura é ótima para o desenvolvimento dos filhotes.

Determinação sexual

Uma das peculiaridades dos répteis em termos de sua reprodução é a influência da temperatura na determinação do sexo dos animais. Este fenômeno foi relatado em tartarugas, lagartos e crocodilos.

Nas tartarugas, as baixas temperaturas estão associadas à produção de machos. Da mesma forma, altas temperaturas se traduzem em produção feminina. Como a temperatura é o fator determinante, essas espécies não têm cromossomos sexuais.

Os répteis são um verdadeiro grupo?

Historicamente, os animais vertebrados terrestres são classificados em três classes bem definidas: répteis, pássaros e mamíferos. Os répteis são organismos de sangue frio com escamas; os pássaros são de sangue quente e têm penas; enquanto os mamíferos têm sangue quente, são pesados e produtores de leite.

Perspectiva cladista

Com esta descrição simples, parece fácil agrupar seres orgânicos em categorias correspondentes a classes.

Para a escola cladista, os répteis representam um grupo parafilético, ou seja, não formam um clado.

Do ponto de vista do cladismo, agrupamentos válidos incluem o ancestral comum mais recente e todos os seus descendentes. No caso dos répteis, nem todos os descendentes são considerados, pois este agrupamento exclui as aves.

Os pássaros evoluíram de um grupo de dinossauros chamados dromaeossauros. Portanto, se você quiser considerar um grupo monofilético - o ancestral comum mais recente e todos os seus descendentes - você deve levar em consideração os pássaros dentro dos répteis.

Alguns biólogos que desejam se referir a essas classes usam corretamente o termo répteis aviários e não aviários.

Personagens derivados compartilhados

Muito superficialmente, grupos de répteis e pássaros podem parecer muito diferentes uns dos outros. No entanto, ambos compartilham uma série de caracteres derivados compartilhados ou sinapomorfias, como são conhecidos na terminologia cladista.

Os pássaros e répteis “tradicionais” compartilham características anatômicas nos níveis do crânio e do tornozelo. Além disso, ambos possuem beta-queratina em suas estruturas. Esses caracteres unificam os dois grupos em um clado (grupo monofilético).

Pássaros e crocodilos são grupos irmãos. Um crocodilo está mais relacionado a um beija-flor do que a um lagarto ou cobra. Em outras palavras, crocodilos e pássaros compartilham um ancestral comum mais recente e são considerados um grupo monofilético (lembre-se de que grupos monofiléticos podem ser aninhados).

Referências

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