INVERTEBRADOS: CARACTERÍSTICAS, CLASSIFICAÇÃO, EXEMPLOS, SISTEMAS - BIOLOGIA

Os invertebrados são abundantes e diversos grupos de animais que possuem vértebras. Embora o número possa parecer muito grande, visto que estamos muito familiarizados com os animais vertebrados, os invertebrados representam mais de 90% de todas as espécies animais do planeta.

Devido à ausência de uma coluna vertebral que os ajude a suportar o peso de seus corpos, os invertebrados não podem atingir grandes tamanhos (apenas alguns invertebrados marinhos podem atingir mais de um metro de comprimento), ao contrário do que observamos em animais vertebrados.

Fotografia de um besouro, um animal invertebrado do grupo dos artrópodes (Imagem de monikasmigielska em www.pixabay.com)

Os invertebrados são encontrados em quase todos os lugares imagináveis da Terra; aliás, o famoso biólogo EO Wilson os classificou como “pequenas coisas que correm pelo mundo”, embora nem todos sejam pequenos e nem todos corram, muitos nadam, outros voam e muitos outros rastejam na superfície.

Dentro deste grupo podemos encontrar criaturas tão diferentes como borboletas e caracóis, aranhas e abelhas, estrelas do mar e minhocas, entre outras, e todas elas constituem uma parte indispensável para a vida de todos os elementos de um ecossistema.

Os invertebrados são os animais mais antigos e numerosos que existem na Terra. Sabe-se que, dos 3 milhões de espécies vivas e atualmente conhecidas, cerca de 2 milhões correspondem apenas a animais invertebrados.

No entanto, os cientistas estimam que existam cerca de 7 milhões de espécies de invertebrados no planeta, o que significa que o homem só conhece menos da metade deles.

Características dos invertebrados

Borboleta monarca, um invertebrado

Os invertebrados são um grupo de animais incrivelmente diverso. Nesta, animais tão diferentes como uma mosca e uma água-viva do mar, por exemplo, se encontram, por isso é difícil apontar as características comuns que são compartilhadas entre eles. No entanto, aqui está uma pequena lista dos mais destacados:

- São organismos eucarióticos, portanto suas células possuem, além de um núcleo que engloba o material genético (DNA), sistemas membranosos internos e outros compartimentos funcionais.

- São constituídos por células animais, ou seja, não possuem organelas com pigmentos como a clorofila e apresentam membrana plasmática nua (sem parede celular acompanhante).

- Eles são, em sua maioria, organismos multicelulares.

- São organismos heterotróficos, pois precisam obter energia e carbono de outros organismos (matéria orgânica) e não são capazes de produzir seus próprios alimentos.

- Não possuem nenhum suporte ou esqueleto interno, seja vértebra, coluna vertebral, esqueleto cartilaginoso ou qualquer outra estrutura de suporte. Em seu interior só possuem líquido, cavidades ou órgãos, dependendo da espécie.

- Sem ossos ou vértebras, seus corpos não suportam muito peso e, portanto, não atingem tamanhos grandes. Apenas alguns invertebrados marinhos podem atingir vários metros de comprimento, uma vez que a menor densidade da água os ajuda a suportar um peso maior.

- Os invertebrados estão localizados nos primeiros degraus da cadeia alimentar, uma vez que se alimentam de plantas e outros invertebrados, servindo como alimento para animais vertebrados como peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos.

- Neste grupo estão as mais diversas, belas e marcantes formas de animais, algumas até inimagináveis para a criatividade dos homens.

- Eles são os animais mais abundantes em qualquer ecossistema que pode hospedar vida no mundo.

Classificação: tipos de invertebrados

A classificação de animais como "invertebrados" não é, de fato, uma classificação taxonômica válida, uma vez que não existe um ancestral comum que relacione todos os grupos de diferentes organismos que estão localizados dentro desse grupo de animais.

No entanto, em cursos de zoologia, uma distinção é comumente feita entre animais vertebrados e invertebrados para facilitar seu estudo.

Para se ter mais ou menos idéia da complexidade e diversidade que existe entre os invertebrados, tenhamos em mente que o conjunto contém, dependendo do sistema de classificação utilizado, aproximadamente 30 filos diferentes. Aqui está uma lista dos 21 filos mais populares:

- Porífero (filo Porifera)

Fotografia de uma esponja verde marinha (Fonte: Steve Rupp, National Science Foundation / Public domain, via Wikimedia Commons)

Eles são animais aquáticos em forma de esponja. Cerca de 9 mil espécies foram classificadas até o momento. Alimentam-se por filtração da água onde vivem, desta forma capturam partículas, pequenas larvas de outros animais ou substratos que ficam presos nos seus corpos porosos.

- Placozoa (filo Placozoa)

Eles têm a forma de discos planos e apenas cerca de 100 espécies são conhecidas. São pouco estudados, mas sabe-se que, em sua maioria, são espécies marinhas, microscópicas e de aspecto achatado.

Possuem uma organização corporal muito simples, pois não possuem órgãos ou tecidos especializados para desempenhar funções específicas. Acredita-se que eles se alimentem de algas, larvas, protozoários e outros organismos microscópicos.

Eles são animais marinhos muito semelhantes às medusas; Eles são gelatinosos e têm tentáculos e cílios. Elas foram pouco estudadas, tanto que hoje são conhecidas pouco mais de 150 espécies.

São animais carnívoros que se alimentam de plâncton, pequenos peixes, larvas de outros animais, etc. Eles geralmente vivem no fundo dos oceanos.

- Cnidários (filo Cnidaria)

Fotografia de uma água-viva, uma espécie de Cnidário (Imagem de Samuele Schirò em www.pixabay.com)

Todas as águas-vivas, corais e anêmonas “verdadeiras” pertencem a esta borda. São, em sua maioria, organismos marinhos e cerca de 11 mil espécies são conhecidas.

Todas as espécies do filo têm células urticantes chamadas "cnidócitos", que são usadas para paralisar e prender a presa da qual se alimentam.

- Nemerteos (filo Nemertea)

São na sua maioria vermes marinhos, embora algumas espécies possam ser encontradas em lagos, rios e no subsolo. Todos eles se alimentam de pequenos invertebrados por meio de sua tromba.

As espécies marinhas deste filo podem atingir vários metros de comprimento. Até o momento, cerca de 2.000 espécies foram descritas neste grupo.

- Flatworms (filo Platyhelminthes)

Fotografia de uma lagarta plana do Mar Mediterrâneo (Fonte: PervyPirate / Domínio público, via Wikimedia Commons)

São vermes que vivem em ambientes aquáticos ou muito úmidos. Eles são animais carnívoros que se alimentam de pequenos insetos e larvas. Alguns são parasitas de animais vertebrados. Dentro desse grupo, cerca de 21 mil espécies diferentes são classificadas.

- Gnatostomúlidos (filo Gnathostomulida)

É também um grupo de pequenos vermes (entre 0,1 mm e 20 mm). Eles vivem no solo, especialmente em locais que possuem uma camada orgânica abundante; eles podem sobreviver na ausência de oxigênio e se alimentar de raízes, fungos e outros microorganismos. Cerca de 150 espécies foram descritas.

- Nematomorfos (filo Nematomorpha)

É um grupo de pequenos vermes, muitos deles parasitas de animais vertebrados. Eles medem entre 2 e 10 cm de comprimento. Cerca de 500 espécies são conhecidas neste grupo, todas parasitas. Eles se alimentam pela superfície de seus corpos, aproveitando a comida já digerida por seus hospedeiros.

- Nematóides (filo Nematoda)

Esquema do corpo do nematóide Ancylostoma duodenale (Fonte: Servier Medical Art / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0) via Wikimedia Commons)

Esses organismos são comumente conhecidos como "vermes cilíndricos" porque seu corpo se parece com uma salsicha. No grupo existem muitas espécies aquáticas, mas existem espécies terrestres ou parasitas de animais vertebrados. São conhecidas cerca de 30 mil espécies.

- Quinorrincos (filo Kinorhyncha)

Eles são considerados "micróbios marinhos" que fazem parte do plâncton. Eles são comumente encontrados perto do fundo arenoso ou lamacento dos oceanos. Seu corpo é dividido em segmentos e se alimentam de protozoários e algas unicelulares. Atualmente são conhecidas cerca de 400 espécies.

- Gastroticos (filo Gastrotricha)

São organismos com pequenos corpos cilíndricos, que têm o corpo coberto por cílios e se alimentam de matéria orgânica, larvas, algas, protozoários e partículas que flutuam nos corpos d'água onde vivem. Cerca de 500 espécies são conhecidas.

- Rotíferos (filo Rotifera)

Esses são micróbios de muitas maneiras diferentes, semelhantes aos insetos. Eles vivem em ambientes úmidos de água doce e medem entre 0,5 mm e alguns centímetros (o maior).

Eles se alimentam de protozoários, algas e outros microorganismos em seu habitat. São conhecidas cerca de 2 mil espécies diferentes.

- Entoproctos (filo Entoprocta)

Eles são animais aquáticos microscópicos que têm a forma de pólipos ou anêmonas. São sésseis (imóveis) e possuem uma “coroa” filtrante composta por cílios com os quais se alimentam dos substratos que flutuam no meio. Cerca de 20 espécies diferentes foram descritas.

- Acantocephala (filo Acanthocephala)

Acantocéfalos são vermes parasitas de vertebrados. Eles têm uma tromba especializada para aderir às paredes intestinais dos animais vertebrados que parasitam.

Esses invertebrados se alimentam absorvendo o alimento já digerido por seus hospedeiros por meio do tegumento (o tecido que os cobre) e nos taxonomistas animais reconhecem mais ou menos mil espécies destes.

- Moluscos (filo Mollusca)

Fotografia de um molusco parecido com um caracol (Imagem de Michael Strobel em www.pixabay.com)

Caracóis, polvos, lulas, ostras, amêijoas, lesmas e outros pertencem a este grupo. A maioria são animais carnívoros ou que se alimentam de matéria orgânica por filtração da superfície corporal. Dentro deste grupo, cerca de 100.000 espécies são classificadas.

- Artrópodes (filo Arthropoda)

Fotografia de algumas formigas, um tipo de animal invertebrado do filo dos artrópodes (Imagem de monsterpong09 em www.pixabay.com)

Este é o maior e mais diverso grupo de animais da Terra: mais de 1 milhão de espécies diferentes são conhecidas. Dentro deste filo todos os insetos, aracnídeos, moluscos, miriápodes (centopéias) e muitos outros são classificados. Eles variam muito em tamanho, forma e ciclo de vida e alimentação.

- Onicóforos (filo Onicóforo)

Fotografia de um onicóforo do Peru (Fonte: Thomas Stromberg / Domínio público, via Wikimedia Commons)

Esses animais têm a aparência de vermes com patas ou lesmas com patas. Eles vivem em áreas de terra muito úmidas; Eles são noturnos e se alimentam de pequenos invertebrados. A maioria vive apenas em áreas tropicais. Atualmente cerca de 200 espécies diferentes são conhecidas.

- Anelídeos (filo Annelida)

Fotografia de uma minhoca, um anelídeo (Imagem de Wolfgang Eckert em www.pixabay.com)

Annelids são vermes segmentados encontrados no subsolo ou nos oceanos. Talvez o animal mais conhecido desse grupo seja a minhoca.

Esses animais têm hábitos alimentares muito diversos: alguns são filtradores, outros são carnívoros e outros se alimentam de matéria orgânica encontrada no solo. Mais ou menos 15 mil espécies diferentes de anelídeos foram descritas.

- Briozoários (filo Bryozoa)

Eles são filtradores que formam pequenas colônias de pólipos. São aquáticos e sésseis, pois vivem presos a substratos. Eles têm uma espécie de "tentáculo" especializado para filtrar os pequenos materiais orgânicos da água, de que se alimentam. Existem cerca de 6 mil espécies.

- Priapulídeos (filo Priapulida)

Também são vermes marinhos que vivem enterrados no fundo do mar. Eles expõem apenas a parte frontal de seus corpos, onde possuem órgãos especializados para filtração.

Alimentam-se de plâncton e matéria orgânica em suspensão. Apenas cerca de 50 espécies são conhecidas hoje.

- Hemicordatos (filo Hemichordata)

Outro grupo de vermes marinhos que vive perto da costa. São conhecidos como "hemicordados" por apresentarem o primeiro sinal de uma coluna vertebral. Eles têm uma espécie de faringe para se alimentar, filtrando a água do oceano. Pelo menos 150 espécies são reconhecidas.

Exemplos de espécies de invertebrados

A formiga preta comum (

Em quase todas as cidades, vilas e aldeias do mundo podemos encontrar pequenos habitantes que carregam com as suas mandíbulas pequenos fragmentos de comida, pedaços de pão, pedaços de folhas, etc. Estas são as formigas comuns, que pertencem ao filo dos artrópodes.

Fotografia de um espécime de L. niger (Fonte: Python (Peter Rühr) / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0) via Wikimedia Commons)

As formigas vivem em colônias de milhões de indivíduos. Essas colônias são "sociedades" onde diferentes castas de indivíduos podem ser observadas:

- existem trabalhadores encarregados de levar alimentos para o exterior

- Tem a rainha que se encarrega de botar os ovos para gerar novos indivíduos para a colônia, entre outros.

A lula gigante da Antártica (

Lulas gigantes são moluscos que vivem nas profundezas do oceano. Eles se alimentam de peixes, águas-vivas, tartarugas e qualquer animal de um tamanho que eles possam devorar, e eles têm a incrível capacidade de se comunicarem através da mudança de cor de seus corpos.

Esquema gráfico do corpo da lula gigante (Fonte: Rcidte / Domínio público, via Wikimedia Commons)

A lula gigante da Antártida pode atingir até 5 metros de comprimento e vídeos foram observados desses moluscos sendo comidos por baleias. Acredita-se que esta espécie de molusco inspirou os contos do "Kraken" na mitologia grega.

A vespa do mar ou água-viva de balde (

Este organismo pertence ao filo Cnidaria e é o animal mais venenoso que existe na face da terra. Foi observado em muitas das costas australianas. Seu sino tem o tamanho de uma unha e seus tentáculos podem atingir até 80 cm de comprimento.

Fotografia de vespas marinhas (Fonte: Guido Gautsch, Melbourne, Austrália / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0) via Wikimedia Commons)

Alimenta-se de pequenos peixes que ficam presos em seus tentáculos e só recentemente foi possível entender quais são os componentes que proporcionam tal letalidade ao seu veneno.

Hoje se sabe que, pelo menos para o homem, seu veneno causa insuficiência cardíaca e doenças ao nível das células sanguíneas.

Sistema nervoso de invertebrado

O sistema nervoso dos invertebrados é bastante "primitivo", com notáveis exceções em muitas espécies de moluscos e artrópodes, por exemplo. Como todo sistema nervoso, ele é responsável por responder aos estímulos que são percebidos por meio dos órgãos sensoriais desses animais.

Existem filos, como o dos artrópodes e dos moluscos, nos quais existem sistemas neurais com sinapses bem definidas, com um tipo de cérebro primitivo, aos quais chegam sinais de estímulos externos para serem processados antes de dar uma resposta.

Esses "nós centrais" geralmente agrupam vários sentidos do animal, como visão, paladar e olfato. Como esses sentidos estão "reunidos" muito próximos do que seria o sistema nervoso central, alguns autores consideram que pode-se dizer que alguns invertebrados têm cabeça.

Outros invertebrados, por outro lado, têm um sistema nervoso muito mais básico do que um sistema centralizado, uma vez que seus órgãos sensoriais estão distribuídos por todo o corpo e estão adaptados para captar estímulos em quase todas as direções de seu ambiente, de modo que eles agem de forma autônoma.

Ou seja, os estímulos não vão para uma região central que os analisa para dar uma resposta, mas, em vez disso, o estímulo é captado pelos receptores e o sistema nervoso responde de forma autônoma ou instantânea, sem avaliar se representa um ameaça ou benefício para o animal.

Sistema circulatório de invertebrados

Em invertebrados, observamos dois tipos de sistema circulatório:

- o sistema circulatório fechado e

- o sistema circulatório aberto

Em ambos os sistemas, é transportado um fluido ou "sangue", que se encarrega de realizar as trocas gasosas com o meio ambiente, ou seja, expulsar os resíduos gasosos e obter oxigênio para as células do corpo.

Sistema circulatório fechado

Os sistemas circulatórios fechados mantêm o "sangue" ou fluido circulatório separado de outros fluidos no corpo.

Esse líquido viaja por meio de “canos” até órgãos ou locais especializados de respiração, locais que apresentam uma estrutura com pouca resistência à entrada de oxigênio no sangue ou fluido circulatório.

Esses tipos de sistemas circulatórios são típicos de animais que possuem cavidades corporais altamente desenvolvidas, ou seja, possuem um espaço definido em seu corpo para cada sistema separadamente. Podemos observar isso em um verme e em um polvo, por exemplo.

Sistema circulatório aberto

O sistema circulatório aberto não separa eficientemente os fluidos corporais em uma única cavidade e o sangue não é transportado por meio de tubos distribuídos por todo o corpo, então, em algum ponto, resíduos, alimentos digeridos e "sangue" se misturam, mesmo parcialmente.

Esse tipo de sistema impõe sérias restrições ao tamanho do corpo, pois é preciso muita energia para transportar os fluidos de um local para outro por dentro. É típico de animais como insetos, mariscos e outros.

Sistemas digestivos e excretores de invertebrados

Existe uma grande diversidade de sistemas digestivos entre os invertebrados. No entanto, muitos desses animais realizam uma série de etapas "básicas" e comuns para se alimentar e ativar o sistema digestivo. Eles localizam, selecionam e capturam suas presas para posteriormente digeri-las e assimilar os nutrientes.

Lembre-se de que a digestão é o processo pelo qual o alimento é decomposto para assimilá-lo através das células.

Muitos invertebrados realizam a pré-digestão extracorpórea (fora do corpo), graças à sua capacidade de injetar substâncias ou microrganismos para que degradem ou “prevam” seu alimento antes de comê-lo.

- Estruturas envolvidas

Geralmente, todos os invertebrados têm algum tipo de trato digestivo interno ou duto através do qual seu alimento passa assim que é ingerido.

Abertura única

Em alguns grupos, como cnidários e platelmintos, por exemplo, há apenas uma abertura através da qual os restos de comida não digerida são ingeridos e removidos ou excretados; em palavras mais simples, o ânus e a boca consistem na mesma abertura.

Duas vagas

Outros invertebrados possuem ânus e boca separados, ou seja, possuem uma abertura para se alimentar e outra para expelir resíduos metabólicos e restos alimentares que não são digeridos e utilizados pelo organismo.

Ter duas aberturas separadas para alimentação e excreção proporciona a esses animais grandes vantagens evolutivas, pois na abertura que funciona como uma "boca" eles podem ter regiões ou cavidades separadas e especializadas para trituração, secreção de fluidos, armazenamento, digestão e absorção de nutrientes.

Da mesma forma, após a assimilação dos nutrientes, os resíduos podem ser excretados independentemente do novo alimento ingerido, evitando a contaminação ou a recirculação dos alimentos já digeridos.

Sistema respiratório de invertebrado

O oxigênio (O2) é necessário para a respiração celular de todos os invertebrados aeróbios, uma vez que poucos invertebrados podem sobreviver por longos períodos de tempo em condições anaeróbias (sem oxigênio) reduzindo seu metabolismo e realizando um tipo de respiração anaeróbica.

Todos os invertebrados absorvem oxigênio do meio ambiente e, ao mesmo tempo, liberam dióxido de carbono (CO ₂).

As trocas gasosas nos invertebrados seguem os princípios comuns a todos os animais, apesar de algumas modificações estruturais servirem para melhorar o processo nas diferentes condições em que vive cada espécie.

Todas as estratégias enfocam o princípio básico de aproximar o meio ambiente, seja ele água ou ar, do fluido corporal (sangue ou algum fluido semelhante) para que ambos interajam separados apenas por uma fina membrana úmida que permite a troca gasosa de um local a outro.

Em outras palavras: esse oxigênio (O ₂) pode entrar no fluido corporal enquanto o dióxido de carbono (CO ₂) o deixa. A membrana deve estar sempre úmida, para que os gases dissolvidos no fluido que os transporta possam "passar" ou se difundir de um lugar a outro.

A difusão dos gases sempre depende de suas concentrações relativas entre os dois compartimentos que estão em contato, ou seja, da quantidade de um e do outro que fica de cada lado da membrana. Esses gradientes são mantidos pelo sistema circulatório.

Gradientes de difusão

O gás que está em maior concentração sempre vai ser transportado para uma área onde sua concentração seja menor. Dessa forma, o sangue desoxigenado carregado com gás carbônico o libera para o fluido extracorpóreo e é carregado com oxigênio, que neste último está em maior concentração.

Quando essa troca ocorre, o sistema circulatório "empurra" o sangue oxigenado pelo corpo, de modo que ele oxigena os órgãos ou tecidos do corpo. Quando parte do sangue oxigenado é transportado, seu lugar é tomado por sangue novo desoxigenado, carregado com CO2, repetindo assim o processo.

De tudo isso entende-se que, como nos animais vertebrados, o sistema respiratório e o sistema circulatório estão intimamente relacionados, uma vez que o sangue ou fluido interno é responsável pelo transporte dos gases por todo o corpo.

Referências

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Pechenik, JA (2010). Biology of the Invertebrates (No. 592 P3).
Tasch, P. (1973). Paleobiologia dos invertebrados: recuperação de dados do registro fóssil (Vol. 25, p. 946). Nova York: Wiley.
Wilson, EO (2001). Sociobiologia.

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