PORÍFEROS KIT, MATERIAIS LABORATÓRO:
Espongiários, Filo Porífera ou Spongiaria.
Prfª Marilise D. S. Aroni e alunos bolsistas
PIBID/2011
Foto 01
Foto 02
Identificação KIT:
Conforme a posição e caracterização números foto 01:
01-esponja natural do mar (sofreu processo industria cosmética),
02-esponja , de cor rosa, artificial utilizada para limpeza doméstica,
03- esponja, de cor amarela, artificial utilizada para limpeza facial,
04-esponja, de cor cinza , natural encontrada nas praias do norte do RS,
05-esponja , de cor azul,artificial utilizada para limpeza automotiva,
06-esponja, de cor marrom claro, natural utilizada para atividades domésticas e artesanato.
Foto 02: conjunto das esponjas naturais (para a esponja de uso artesanato há 5 pedaços/exemplares, para a esponja encontrada no litoral norte do RS há 4 exemplares, somente um da esponja marinha).
Kit:
- diferentes tipos de esponjas (industrializadas e naturais), conformefoto acima;
- 6 lupas manuais,
-6 bases de organização de materiais laboratoriais,
-lápis preto, lápis de cor, borracha, régua cm (uso pessoal do aluno em aula).
Metodologia do kit Filo Porífera: composição de diferentes esponjas, naturais e industriais, para comparativo quanto a estrutura, cor, cheiro, composição química, ... com a finalidade de compor conhecimentos sobre os animais indetificados como poríferos.
Dados Técnicos do Filo Porífera:
Filo Porífera: poríferos ou espongiários
Do Latim: porus = "poro" e ferre = "carregar".
Animais conhecidos por Esponjas são (Reino Animalia ou Metazoa) multicelulares primitivos que apresentam tecidos parcialmente diferenciados (Sub-reino Parazoas, o conjunto de coanócitos flagelados, coanoflagelados, mantém a característica da alimentação ser própria de cada célula na semelhança de seres unicelulares ) representados por mais de 15.000 espécies são caracterizados por serem aquáticos (marinhos e águas doces) e sésseis ( a grande maioria estudada encontra-se em ambientes bentônicos) quando adultos (podem viver descobertas durante o dia, na superfície da água até mais de 8.000m de profundidade) com formato variado (tipo vaso, ramificado, globular ou variado) e diferentes cores (a coloração se faz por associação a algas e pode ser acinzentada, amarela,avermelhada, verdes, azuis com função de proteção à radiação solar ou ser indicativo de alerta), podem apresentar simetria radial (se forem seres pequenos) ou serem assimétricos (seres de maior tamanho)e aspecto poroso (razão do nome dado a esses seres vivos); diploblásticos,apresentam epiderme (parede do corpo, externa, constituída de uma camada fina de células achatadas denominadas de pinacócitos) , mesênquima (interno a epiderme é o local onde se encontra as células móveis, indiferenciadas,totipotentes e independetes, de nome amebócitos, que participam da digestão, podem se transformar em gametas e atuam na regeneração celular e, o mesênquima atua na sustentação da esponja por englobar e seu material gelatinoso as espículas de sílica e calcário que formam o endoesqueleto). Os poríferos podem viver isolados ou em colônias; apresentam respiração aeróbica por difusão; captam seus alimentos por filtração realizando a digestão intracelular através dos coanócitos (ver figura abaixo com texto explicativo); reprodução assexuada por brotamento ou gemulação, fragmentação e com alto poder de regeneração e, sexuada (algumas espécies são hermafroditas ou monóicas enquanto outras são dioicas mas todas formam seus gametas, espermatozoides e óvulos a partir de amebócitos sendo os primeiros livre natantes e os segundo presos à parede do corpo da esponja, após fecundação formam as larvas tipo parenquímula ou anfiblástula – estágio larval determina desenvolvimento indireto); realizam excreção por difusão eliminando amônia; não apresentam sistema nervoso (embora respondam a estímulos do ambiente), muscular, circulatório e pigmentos sanguíneos e órgãos internos; possuem corpo coberto por poros e exoesqueleto de sílica, espongina. Fósseis de poríferos datam da era Pré-Cambriana (Pré-Câmbrico ou Neoproterozóico).
Identificação das células presentes em poríferos
As esponjas são classificadas conforme seu grau e complexidade:
-Áscon: forma mais primitiva das esponjas é formada por um tubo fixado ao substrato; apresenta grande ósculo (abertura apical para saída de água) e muitos poros (loca onde penetra água e alimento através dos porócitos de perfuração cônica e regulados pelos esfíncteres denominados miócitos).Entre a camada dermal (mais externa formada pelos pinacócitos) e a gastral (interna revestida por coanócitos flagelados e com colarinho) encontra-se o mesênquima gelatinoso; a cavidade central do corpo chama-se átrio ou espongiocela.
Síscon: externamente se apresentam como uma urna alongada com inúmeras elevações ou papilas onde ocorre os poros e saem pequenas espículas, fixa pela extremidade superior, circundado por uma coroa de espículas longas e afiadas. De parede mais espessa possui uma série de dobras que formam canais horizontais identificados como inalantes ou aferentes (abrem-se na superfície externa) e exalantes ou eferentes(canais internos que desemboca no átrio)
Lêucon: esponjas mais evoluídas apresentam pequeno átrio, parede do corpo bastante desenvolvida e constuídas de sistemas de canais inalantes e exalantes e, câmaras vibrátes(local onde se encontra os coanócitos). O mesênquima apresenta amebóctos e espículas.
Utilidades das Esponjas
-Algumas espécies são usadas desde a antiguidade (referência e textos de Homero – filósofo grego) no banho sita-se o gênero Spongia e Hippospongia , no processamento industrial há a perda do esqueleto mineral restando apenas as fibras de espongina. -Bioindicadores da qualidade da água: (poderiam ser utilizadas para monitoramento das águas ) animais sésseis e filtradores sofrem influencia do ambiente/ águas em função dos conteúdos em partículas orgânicas e minerais poluentes e materiais orgânicos dissolvidos;
-esponjas perfurantes (gêneros Cliona e Aka), pelo processo de perfuração que remove a química de pastilhas de carbonato de cálcio favorecem a sedimentação de reincorporação de materiais coralinos aos recifes favorecendo seu crescimento pela estabilização e agregação dos corais e facilitando a ação de microrganismos cimentadores.
- invertebrados indicadores de poluição pois sendo animais essencialmente filtradores reagem diretamente ao ambiente onde está fixo, assim apesar de ocorrem em todos os mares e em todas as profundidades, os litorais rochosos de áreas não poluídas abrigam faunas de esponjas particularmente ricas. Quase todas as esponjas litorais são incrustantes, formando camadas de espessura variada em substratos duros, em geral rochas mas também em qualquer outro como madeiras, metal ou cimento. As poucas espécies encontradas em substratos móveis como lama, areia ou cascalho são geralmente eretas e finas para evitar o soterramento pelo sedimento, podendo ter um pedúnculo ou raiz para ancoragem no substrato.
-farmacologia: produção de medicamentos pelo uso de metabólitos secundários (doenças como câncer e de origem como vírus e bactérias) compondo substâncias antitumorais, antivirais e antibióticos (princípios ativos)e, algumas atifúngicas. Isso porque, sendo seres sésseis desenvolveram mecanismos químicos de defesa contra a predação em excesso (os gêneros Tedania e Neofibularia possuem compostos tóxicos que causam dermatites dolorosas em seres humaos) e ação contra infecções microbianas (as toxinas no ambiente servem também para validar seus espaços na competição com outros seres invertebrados facilitando seu crescimento rápido que recobrirá a fauna e flora adjacentes; normalmente a competição por espaço é verificada com briozoários, ascídias , corais e outras esponjas).
-Relação de comensalismo: as esponjas apresentam canais e reações de defesa a predação o que as torna excelentes para que outros seres vivos a utilizem como refúgio (invertebrados de porte pequeno como crustáceos, ofiuroides e poliquetos e, vertebrados como peixes principalmente nas fases juvenis como os gobídeos e blennídeos), cobertura e camuflagem (exemplo: caranguejo do gênero Dromia que possui sobre sua carapaça diversos pedaços e esponjas), associação com microrganismo endossimbiontes (bactérias recebem meio rico para sés crescimento e as esponjas , em contrapartida, recebem bactérias para sua nutrição e, com cianobactérias ou cianofíceas que produzem glicerol e compostos fosfatados também para a nutrição das esponjas).
* peixes como os da espécie Mycale adhaerens, do Japão, desovam dentro da esponja e utilizam-se da química destas para a proteção de seus ovos.
**Esponjas associadas as cianobactérias assemelham-se a produtores primários apresentando crescimento rápido e alta produtividade primária em recifes de coral.
-as esponjas servem de alimento para alguns moluscos, equinodermas como ouriços-do-mar e estrelas-do-mar , de peixes tropicais como donzelas e peixes-borboleta e, tartarugas.
Ecologia: populações de esponjas podem ser facilmente dizimadas por ação bacteriana (epidemias)como relatada entre 1938 e 1947 no Caribe com queda na abundância de indivíduos e consequente queda na coleta que passou a ser retirada em maior número do mar Mediterrâneo (declínio das populações nativas destes ambientes) e infestações de 1986 e 1990. No Brasil a espongiocultura (extrativismo direto) não ocorre, são desconhecidos locais de abundância de esponjas possíveis de extração mas a exploração deste recurso pode ser também pelos métodos de síntese química, aquacultura engenharia genética e culturade células (no Brasil ainda estas técnicas são reduzidas). As esponjas perfurantes (gêneros Cliona e Aka) são combatidas pelo cultivadores comerciais de ostras pois causam biorosão.
Observações:
Registros históricos: Os povos da antiguidade já conheciam e utilizavam as esponjas, o primeiro tratado de classificação dos seres vivos (350ªa.C.; Grécia, Aristóteles) registrou as esponjas inicialmente como plantas; caracterização da natureza animal das esponjas se fez no final do século XVII (observação de correntes de água pelo corpo do ser vivo); Lamarck, Lineu e Cuvier classificaram as esponjas como Zoophita (de significado animais-plantas) ou Pólipos (seres próximos aos cnidários); R.E.Grant através de estudos da anatomia e fisiologia das esponjas cria o nome Porífera; Huxley, em 1875, e, Sollas, e 1884, sugerem a elevação dos poríferos a Filo; no iníco do século XX os poríferos elevam-se a Filo.
Esponjas dominam muitos habtats marinhos bentônico; em sua maioria litorais rochosos podendo abrigar diferentes espécies em quantidades relativamente altas; registrou-se abundancia em torno da Antártida (estudos registraram no substrato consolidado uma espessa camada de espículas silicosas).
Taxa de crescimento : os dados disponíveis indicam variação na taxa de crescimento entre as espécies.
Ex: esponja Terpios sp. das Filipinas cresce até 2.3 cm por mês sobre corais, hidrocorais, moluscos e algas, matando-os através da liberação de uma toxina e por sufocamento.
Tempo de vida: animais bastante estáveis( estudos de estimativas de crescimento) e de vida longa variam de ciclos anuais (Sycon sp), dezenas ,ou mesmo centenas de anos (idades acima de 1500 anos a indivíduos algumas espécies - Lehnert & Reitner, 1997 – estudo sobre esta estimativa conferem a estes animais o tempo de vida mais longo do planeta).
Nutrição:A água entra por numerosos poros (porócitos) na superfície do seu corpo e após circular na cavidade do átrio ou espongiocele (paragáster) sairá pelo ósculo, que é a abertura no pólo superior. Esse sentido de movimentação da água é determinado pelo batimento unidirecional (direção oposta ao corpo celular) de flagelos dos coanócitos. Outra função destas “células em colarinho” é fagocitar os alimentos que estão em suspensão na água e realizarem a única forma de digestão desses animais: intracelular
A fauna de poríferos (espongofauna) da costa Atlântica da América do Sul e, em especial, a costa brasileira é uma das menos conhecidas do mundo (cerca de 73% das espécies que compõe as Demospongiae foram coletadas, estudadas e registradas por cientistas estrangeiros em expedições como as dos navios Challenger e Calypso).As espécies litorais, de fácil acesso por mergulho livre, têm sido pouco estudadas, com coletas esparsas ou autônomas ao longo da costa a fim de registro taxonômico.Atualmente , no Brasil, temos os estudos das esponjas marinhas sob a responsabilidade da Fundação Zoobotânica de Porto Alegre/RS coordenada pelas pesquisadoras Beatriz Mothes e Rosária de Rosa , do Museu Nacional através dos pesquisadores Eduardo Hajdu e Guilherme Muricy e, pela Universidade Federal da Bahia através dos pesquisadora Solange Peixinho .
Para fins de Taxonomia, a caracterização dos níveis ordem até espécie, no Filo Porífera , há a necessidade, por parte dos pesquisadores, de registros de cor, forma, textura da superfície, forma das aberturas inalantes (poros) e exalantes (ósculos), consistência, esqueleto e tipos das espículas a serem realizados antes da fixação para não haver perdas ou modificações dos dados. A identificação correta do esqueleto e das espículas garante a identificação correta da espécie de esponja estudada através de lâminas microscópicas para estudo em 100 a 400X de aumento.
Método para observação de esqueleto de esponjas: fazer dois cortes finos com lâmina de barbear ou bisturi: um tangencial à superfície e outro perpendicular. Em seguida, imergir estes cortes em etanol 96% por alguns minutos, secá-los e montá-los em lâmina de microscopia com bálsamo do Canadá ou outro meio de montagem. Para observar as espículas dissociadas, pode-se banhar um pedaço pequeno da esponja em água sanitária (hipoclorito de sódio) para remover todo o material orgânico. Em seguida o resíduo, que contém as espículas e outras partículas inorgânicas, é lavado várias vezes por decantação em água doce. Por último, as espículas são então colocadas nas lâminas, secas e montadas com bálsamo do Canadá, podendo assim ser observadas em maior detalhe.
Espículas minerais (calcárias ou silicosas, secretadas pelas células escleroblastos)
No Brasil temos uma espécie de Cladorhizidae coletada a 4450 m de profundidade por uma expedição sueca, a cerca de 500 km da costa, Chondrocladia albatrossi com hábito alimentar carnívoro e sem sistema aquífero (exceção a tipificação do Filo Porífera)).
Referências: todas as páginas abaixo foram acessadas entre março e junho/2012
Sugestão de Plano de Aula
Metodologia:realização de 1h/a prática a partir de material de esponjas a fim de compor conhceimentos sobre o Filo Porifero do Reino Animal utilizando a observação, registro de desenho e dados observados e após busca das informações complementares solicitadas em relatório do aluno.
Objetivos:
Objetivos conceituais:
-conhecer e caracterizar o animal conhecido como esponja;
-conhecer os critérios para a classificação destes animais;
conhecer e descrever os representantes do grupo dos poríferos, adaptações para locomoção; respiraçã, alimetação, reprodução e defesa identificando estruturas do corpo do animal e possíveis comparações com outros grupos de animais nos diferentes aspectos estudados;
-interpretar fatos e fenômenos observados na natureza;
- trabalhar a idéia da palavra porífero (latim porus = poros. ferre= portador), animal invertebrado, em relação as esponjas de limpeza (fabricadas com diversos materiais assemelhando-se ao corpo dos poríferos, isto é, estrutura leve e porosa);
Objetivos procedimentais:
-observar os animais e suas estruturas;
-representar os animais e os processos realizados por eles sob a forma de desenhos e esquemas;
-identifcar o uso deste animal pelo homem;
-coletar, organizar e registrar dados de observação;
-elaborar relatórios.
Objetivos atitudinais:
-respeitar os seres vivos;
-conhecer e respeitar normas que visem á preservação de espécies e do ambiente; interessar-se pelo estudo relacionado à preservação das espécies animais;
-valorizar a observação como fonte de informação;
-respeitar a opinião dos outros ;
-aceitar decisões de grupo.
Procedimentos:
Caro aluno você receberá exemplares de esponjas a serem avaliadas por você utilizando lupa e seus sentidos a fim de compor conhecimento sobre o Filo dos Poríferos.
Ao receber os exemplares das esponjas favor não danificar, molhar, ... são exemplares únicos e devem ser mantidos em pleno estado e uso para toda a comunidade escolar.
-coloque a base de organização de materiais de laboratório a sua frente sobre a mesa de trabalho, disponha as esponjas sobre a base e a seguir em sua folha “Roteiro de aula” registre desenho indicativo da sua organização das esponjas
Registro de observações:
1- Caracterização das esponjas na base organizadora de laboratório (faça desenho identificando possíveis estruturas do animal):
2- Registro observações:
-maciez/aspereza:
-cor:
-cheiro:
-tamanho/forma:
-outros:
Conclusões:
Integração: Caracterização das Esponjas
1-Tipo de células (eucarionte/procarionte), animal invertebrado ou vertebrado, característica da epiderme
2-Habitat:
3-Importância/ função das esponjas:
4-Servem de alimento para: alguns moluscos, ouriços-do-mar,estrelas-do-mar,peixes e tartarugas.
5-Identificação e função de: poros, átrio, ósculo, pé.
Função
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Estrutura responsável
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Sustentação
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Espículas mergulhadas em substância gelatinosa
Esqueleto (espículas calcárias , córneos ou silicosas):
Espículas são “agulhas” de sais calcários ou de sílica que dão firmeza ao corpo animal. Quando a esponja não apresenta espículas são chamadas de córneas.
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Locomoção
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Não há - sésseis
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Digestão
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Intracelular – amebócitos; captação dos alimentos pelo movimento dos flagelos dos coanócitos dentro do átrio, animais filtradores.
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Respiração
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Trocas gasosas no inerior do ário
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Circulação
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Não há – transporte feito célula a célula
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Excreção
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Diretamete no átro
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Coordenação
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Sistema nervoso não estruturado
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Reprodução
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Amebócitos – gametas; fecundação no átrio; desenvolvimento indireto (metamorfose); reprodução por brotamento; assexuada por brotamento e sexuada de fecundação interna formando a célula ovo ou zigoto, transforma-se em larva (sai da esponja com a ajuda de cílios e se fixa desenvolvendo nova esponja)
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6-Vocabulário: dê o conceito, onde encontramos e/ou função para;
-átrio:
-ósculo:
-pé:
-broto:
-espícula e espongina
7-Dissertação: O que entende por caracterizar Esponjas como Animais filtradores e sua opinião sobre esses animais em relação aos ecossistema onde os encontramos (relações ecológicas, modificações de ambientes naturais).
Curiosidades: as esponjas possuem grande quantidade de iodo e suas estruturas, embora não sejam comestíveis este mineral é e suma importância para o bom funcionamento da glândula Tireoide.
Referência:
BARROS, Carlos e PAULINO, WILSON ROBERTO. Ciências - Os Seres Vivos . São Pulo, Ática, 2011.
LEMBO, Antonio; Moisés, Hélvio; SANTOS, Thais. Ciências – Os Seres Vivos. Caderno de Atividades. São Paulo. Moderna. 1 ed.
LUZ, Maria de la; SANTOS, Mafaly Teresinha dos. Vivendo Ciências - 6ª série. São Paulo. FTD. 2002.
SOARES, José Luis. Os Seres vivos – Ecologia e Saúde. Caderno de Atividades. São Paulo. 3ed.
EXPERIMENTO- KIT - JOGO DIDÁTICO - AULA PRÁTICA
