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PALEOVERTEBRADOS AULA 15 Professor: Juan Alfredo Ayala Espinoza Analogia da história dos vertebrados com o tempo Repteis e sua linhagem evolutiva Estrutura do crânio dos repteis Filogenia Classe Sinapsida Subclasse Diapsida Superordem Dinosauria Generalidades Sistemática Ordem Saurischia Divisão Carnosauria Divisão Coelurosauria Subordem Sauropodomorpha Ordem Ornithischia Subordem Thyreophora Subordem Cerápoda FILO CHORDATA Fonte: Carolina V. Minte-Vera. Aula de Vertebrados. Universidade Estadual de Maringá. ANALOGIA DA HISTÓRIA DA VIDA COM O TEMPO DE UM ANO 1 ANO TEMPO REAL EVENTO 1 Janeiro 4.6 bilhões de anos Origem da terra 4 Abril 3.5 bilhões de anos Vida aparece na terra (estromatolitos) 9 Novembro 650 milhões de anos Invertebrados marinhos aparecem 20 Novembro 520 milhões de anos Vertebrados 29 Novembro 415 milhões de anos Ostracodermos (peixes sem mandíbulas) 30 Novembro 410 milhões de anos Peixes com mandíbulas Actinopterygii (modernos) 2 Dezembro 380 milhões de anos Chondrichthyes (tubarões e raias) 3 Dezembro 360 milhões de anos Tetrapoda 7 Dezembro 310 milhões de anos Amniota (ovo adaptado ao ambiente terrestre) 16 Dezembro 190 milhões de anos Mammalia 20 Dezembro 150 milhões de anos Aves 26 Dezembro 65 milhões de anos Primates 29 Dezembro 30 milhões de anos Anthropoidea (hominídeos) 23:45, 31 Dez. 125-250 mil anos Homo sapiens VERTEBRADOS Cambriano Superior (510 Ma) – primeiros vertebrados encontrados em fósseis marinhos (ostracodermes) grupo de “peixes” sem mandíbulas Fonte: Carolina V. Minte-Vera. Aula de vertebrados. Universidade Estadual de Maringá. VERTEBRADOS www.horta.uac.pt Benton, M.J. 2.008. Paleontologia dos vertebrados VERTEBRADOS Fonte: Carolina V. Minte-Vera. Aula de vertebrados. Universidade Estadual de Maringá. Devoniano Inferior (410 Ma) – “Idade dos peixes” primeiros peixes ósseos e tubarões 1) Pterichthyodes 2) Coccosteus 3) Diplacanthus 4) Cheirolepis 5) Dipterus 6) Osteolepis VERTEBRADOS www.geocities.com VERTEBRADOS Fonte: Carolina V. Minte-Vera. Aula de vertebrados. Universidade Estadual de Maringá. Carbonífero Inferior (355 Ma) – Primeiros tretápodes (anfíbios), primeiros répteis VERTEBRADOS http://polegaropositor.com.br/tag/equilibrio-pontuado/ VERTEBRADOS Fonte: Carolina V. Minte-Vera. Aula de vertebrados. Universidade Estadual de Maringá. Permiano Superior (260 Ma) – Proliferação dos répteis VERTEBRADOS Fonte: Carolina V. Minte-Vera. Aula de vertebrados. Universidade Estadual de Maringá. Triássico Inferior (250 Ma) – primeiros dinossauros, primeiros mamíferos, primeiras tartarugas VERTEBRADOS www.brasilescola.com VERTEBRADOS Fonte: Carolina V. Minte-Vera. Aula de vertebrados. Universidade Estadual de Maringá. Jurássico Médio (175 Ma) – primeiras aves VERTEBRADOS www.geocities.com VERTEBRADOS Fonte: Carolina V. Minte-Vera. Aula de vertebrados. Universidade Estadual de Maringá. Cretáceo Superior (96 Ma) – primeiras cobras VERTEBRADOS Fonte: Carolina V. Minte-Vera. Aula de vertebrados. Universidade Estadual de Maringá. VERTEBRADOS Fonte: Carolina V. Minte-Vera. Aula de vertebrados. Universidade Estadual de Maringá. Cenozóico (Eoceno) (53 Ma) – primeiros primatas VERTEBRADOS www.badoca.com VERTEBRADOS PROCESSOS TAFONÔMICOS Fonte: Benton, M.J. 2.008. Paleontologia de vertebrados VERTEBRADOS Fonte: Carvalho, I. De S. 2.000. Paleontologia; Benton, M.J. 2.008. Paleontologia de vertebrados CONODONTES Animais de corpo mole, considerados como vertebrados, representados no registro fóssil por pequenas estruturas esqueletais denticuladas. Estruturas constituídas por fosfato de cálcio, translúcidas ou opacas, de cor âmbar, marrom escuro ou preto, de tamanho entre 0,25 e 2 mm. Ocorrem em sedimentos marinhos do Proterozóico Superior ao Triássico Superior (~ entre 900 Ma. e 220 Ma.). Utilizados como indicadores geotermais, para avaliação do grau de maturação da matéria orgânica, em rochas geradoras hidrocarbonetos e estudos de evolução de bacias. Retêm elementos traços e assinatura isotópica que reflete a composição dos oceanos. VERTEBRADOS Fonte: Carvalho, I. De S. 2.000. Paleontologia CONODONTES OS PRIMEIROS TETRÁPODES “ANFÍBIOS” Fonte: Benton, M.J. 2.008. Paleontologia de vertebrados. Carvalho, I. 2.000. Paleontologia Os tetrápodes basais do paleozóico são comumente chamados de anfíbios (Classe Batrachomorpha/Amphíbia), portanto era um grupo parafilético. Exclui os grupos descendentes como os repteis, aves e mamíferos. A transformação de órgãos locomotores adaptados a ambientes aquáticos (nadadeiras) para órgãos locomotores adaptados a ambientes terrestres (patas). Ichthyostegalia Anthracosauria Amphibia Amniotas Anfíbios atuais (Lissanphibia) VERTEBRADOS www.cienciahoje.uol.com.br Eusthenopteron OS PRIMEIROS TETRÁPODES “ANFÍBIOS” Fonte: Benton, M.J. 2.008. Paleontologia de vertebrados O crescimento dos membros é controlado pelos genes Hox, que nos momentos iniciais da evolução dos peixes, os genes Hox enumerados de 9 a 13 foram co-optados para controlar o desenvolvimento dos membros nos peixes. Experiências em embriões têm mostrado como estas transformações acontecem em três fases distintas: 1. O Estilopódio (braço/coxa – úmero/fêmur) aparece no broto de membro, fato associado com a expressão dos genes HoxD-9 e HoxD-10. 2. O Zeugopóde (antebraço/panturrilha) aparece na extremidade, e os tecidos da região são divididos em cinco zonas distintas em sentido antero-posterior, com diferenças na expressão de todos os genes HoxD-9 a HoxD-13. 3. O Autopódio (mão/pulso – pé/tornozelo), extremidade distal do membro em desenvolvimento era dividida em três regiões, no sentido antero-posterior, cada uma associada à combinação dos genes HoxD-10 a HoxD-13. As fases 1 e 2 são observadas nos peixes teleósteos, mas a fase 3 parece ser exclusiva dos tetrápodes. OS PRIMEIROS TETRÁPODES “ANFÍBIOS” Fonte: Benton, M.J. 2.008. Paleontologia de vertebrados OS PRIMEIROS TETRÁPODES “ANFÍBIOS” Fonte: Benton, M.J. 2.008. Paleontologia de vertebrados OS PRIMEIROS TETRÁPODES “ANFÍBIOS” Fonte: Benton, M.J. 2.008. Paleontologia de vertebrados Suporte. Corpo suportado por membros, os órgãos devem sofrer modificações estruturais para se adaptar à força de gravidade. As vértebras e musculatura em volta da espinha dorsal têm que se modificar para impedir o afundamento do corpo entre os membros. Locomoção. Modificações nas nadadeiras lobadas. A cintura pélvica aparece bastante evidente e firmemente ancorada à coluna vertebral. Alimentação. Os movimentos mandibulares são simplificados, o maxilar inferior se dobra apenas em um ponto, entre o osso articular na mandíbula e o quadrado no crânio. Possivelmente se alimentavam de pequenos peixes e invertebrados terrestres. Problemas da adaptação para a vida em terra firme OS PRIMEIROS TETRÁPODES “ANFÍBIOS” Fonte: Benton, M.J. 2.008. Paleontologia de vertebrados OS PRIMEIROS TETRÁPODES “ANFÍBIOS” Fonte: Benton, M.J. 2.008. Paleontologia de vertebrados Respiração. Duas formas de respiração apresentavam os tetrápodes: 1. Ventilação costal. Costelas e músculos costais expandem e contraem os pulmões. 2. Sucção bucal. O ar é puxado para a boca e garganta e então empurrado para os pulmões, elevando-se o assoalho bucal. É sugerido por seus grandes aparelhos bucais e por suas costelas curtas que esta tenha sido o principal modo de respiração. Sistema sensoriais. A visão era mais importante no ambiente terrestre do que em poças rasas; o sentido do olfato pode ter se desenvolvido. Audição dos primeiros tetrápodes pouco desenvolvida para ambiente terrestre . Problemas da adaptação para a vida em terra firme OS PRIMEIROS TETRÁPODES “ANFÍBIOS” Fonte: Benton, M.J. 2.008. Paleontologia de vertebrados Balanço hídrico. Os tetrápodes mais primitivos se mantinham próxima a água para evitar dessecação, existindo algumas formas com anexos epidérmicos semi-permeáveis que ajudavam a reduzir a perda de água. Reprodução. Alguns tetrápodes possuíam estágios larvais similares àqueles encontrados nos anfíbios modernos. Os diatectomorfos, animais perfeitamente adaptados ao meio terrestre, são reptilomorfos muito próximos da origem dos amniotas, sendo os primeiros vertebrados terrestres em adotar uma dieta herbívora, com oito dentes de forma arredondada, usados para arrancar a vegetação e fileiras de dentes posteriores sem corte para triturar. Problemas da adaptação para a vida em terra firme OS PRIMEIROS TETRÁPODES “ANFÍBIOS” Fonte: Carvalho, I. 2.000. Paleontologia Superdivisão Ichthyostegalia Superdivisão Amphybia Superdivisão Anthracosauria Superfamília Microsauroidea Ordem Nectridea Divisão Temnospondyli Subdivisão Lissamphibia Ordem Aistopoda Ordem Anthracosauromorpha Ordem Seymouriamorpha Ordem Diadectomorpha A EVOLUÇÃO DOS PRIMEIROS AMNIOTAS Fonte: Benton, M.J. 2.008. Paleontologia de vertebrados Durante o final do Carbonífero, os temnospôndilo e antracossauros, dominaram a maior parte da paisagem terrestre, especialmente as florestas úmidas. Existiam também pequenos tetrápodes, de tamanho de lagartos, em áreas mais secas, alimentando se de insetos e minhocas. Estes animais colocavam ovos que não dependiam da água para chocar. Eram os primeiros amniotas e incluíam os ancestrais de todos os principais grupos subsequentes de tetrápodes (répteis, aves e mamíferos), que dominaram a Terra a partir do Permiano. Estes primeiros amniotas são chamados de répteis, apesar de a Classe Reptília ser parafilética, uma vez que inclui aves e mamíferos descendentes das formas mais antigas. ESTRUTURAS DE CRÂNIO AMNIOTA (RÉPTEIS) Fonte: Ghilardi R.P. 2006. Curso de Paleontologia . UNESP/Bauru – SP. p j sq po p po sqj p p po po sq sq j j A EVOLUÇÃO DOS PRIMEIROS AMNIOTAS Fonte: Benton, M.J. 2.008. Paleontologia de vertebrados Diapsidas + Anapsidas Sauropsidas Sinapsidas Mamíferos Diapsidas Archossauromorpha Lepidossauromorpha Dinossauros Crocodilianos Aves Lagartos Serpentes Anapsidas (Pararépteis) Grupo externo de testudines (tartarugas) Parentes distantes (Mesossaurídeos, Mileretídeos e Bolossaurídeos,) CLADOGRAMA DOS AMNIOTAS Fonte: Benton, M.J. 2.008. Paleontologia de vertebrados RÉPTEIS E SUA LINHAGEM EVOLUTIVA Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Arcossauro Acredita-se que os arcossauros tenham surgido no final do período Permiano, sobrevivido à catastrófica extinção em massa que marcou o final do período (Extinção Permiana) e se tornado as criaturas dominantes durante a Era Mesozóica (aprox., no Triássico Médio ~ 235 Ma.). No final da Era Mesozóica, outra extinção em massa, a Extinção K-T (fim do K e início do T ~ 65 Ma.) extinguiu boa parte dos grupos, deixando apenas dois sobreviventes: os crocodilianos, e um grupo particularmente curioso de dinossauros: as aves. ARCOSSAUROS: generalidades Maior grupo de diapsidas (Permiano tardio) Abertura simples em cada lado do crânio, na frente dos olhos (fenestra anterorbital) Abertura na mandíbula inferior (fenestra mandibular) Crânio curto; Junções pélvicas modificadas Junção dos dentes em soquetes (implantação tecodontidea). Arcossauros modernos: pássaros e crocodilos RÉPTEIS E SUA LINHAGEM EVOLUTIVA Fonte: Ghilardi R.P. 2006. Curso de Paleontologia . UNESP/Bauru – SP; Carvalho, I. De S. 2.000. Paleontologia. ARCOSSAUROS: generalidades RÉPTEIS E SUA LINHAGEM EVOLUTIVA Fonte: Carvalho, I. De S. 2.000. Paleontologia. FILOGENIA CLASSE SYNAPSIDA (Carbonífero Inferior – Cretáceo Inferior/ Paleoceno Superior?) http://pt.wikipedia.org/wiki/Pelycosauria http://pt.wikipedia.org/wiki/Therapsida http://pt.wikipedia.org/wiki/Exaeretodon http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Cynognathus_BW.jpg Fonte: Ghilardi R.P. 2006. Curso de Paleontologia . UNESP/Bauru – SP. Ordem Younginiformes. Infraclasse Ichthyosauria (Triássico Inferior – Cretáceo Superior) SUBCLASSE DIAPSIDA (CARBONÍFERO SUPERIOR – RECENTE) Fonte: Ghilardi R.P. 2006. Curso de Paleontologia . UNESP/Bauru – SP. Superordem Sauropterygia. Ordem Placodontia (Triássico Inferior – Triássico Superior) SUBCLASSE DIAPSIDA (CARBONÍFERO SUPERIOR – RECENTE) Fonte: Ghilardi R.P. 2006. Curso de Paleontologia . UNESP/Bauru – SP. Superordem Sauropterygia. Ordem Plesiosauria (Triássico Médio – Cretáceo Superior) SUBCLASSE DIAPSIDA (CARBONÍFERO SUPERIOR – RECENTE) Subdivisão Avemetatarsalia. Ordem Pterosauria (Triássico Superior – Cretáceo Superior) SUBCLASSE DIAPSIDA (CARBONÍFERO SUPERIOR – RECENTE) http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Pteranodon_BW.jpg http://pt.wikipedia.org/wiki/Quetzalcoatlus http://pt.wikipedia.org/wiki/Rhamphorhynchus http://pt.wikipedia.org/wiki/Pterodáctilo