Feto de galinha doméstica (Gallus gallus
domesticus) no interior
do ovo, em corte.
Página 79
Você sabia que uma galinha doméstica leva cerca de para produzir um ovo?
Como será que essa estrutura tão curiosa se forma?
Tudo acontece no sistema reprodutor das fêmeas, onde primeiro é
formada a gema e, depois, a porção que dará origem à clara. É nessa fase que,
se a galinha se acasalou com o galo, há a união do gameta masculino com o
feminino, em um processo chamado fecundação. Depois de formada a clara,
desenvolve-se a película que envolve a parte interna da casca do ovo. Então, o
ovo recebe uma massa viscosa, que se solidifica e dá origem à casca – essa é a
etapa mais longa, podendo durar cerca de . Assim, em cerca de , o ovo estará pronto
e será expelido do corpo da fêmea por meio de uma abertura chamada cloaca.
Iniciando a conversa
1. Analisando a
imagem, como você descreveria a reprodução das aves?
2. Qual é a
importância do ovo para o animal em desenvolvimento?
3. Assim como
outros animais, as aves habitam o ambiente terrestre. Durante dois minutos,
pense na importância da estrutura do ovo para o desenvolvimento embrionário
nesse tipo de ambiente. Em seguida, converse com um colega sobreesse
assunto. Ao final, compartilhem suas conclusões com a turma.
4. Cite outro
exemplo de animal que se reproduz de modo semelhante às aves.
Respostas nas orientações ao
professor.
Agora vamos estudar...
a
importância da reprodução;
as
divisões celulares: mitose e meiose;
as
reproduções assexuada e sexuada;
as fecundações interna e externa;
os
tipos de desenvolvimento embrionário;
as
características gerais da reprodução em diferentes grupos de animais;
as
características gerais da reprodução em diferentes grupos de plantas.
Página 80
CAPÍTULO
4Aspectos gerais da reprodução dos
seres vivos
Leia o trecho da história em quadrinhos a seguir.
[...]
[...]
SOUSA, Mauricio de. Faltando um...Chico Bento:
natal interior, São Paulo, Panini Comics,
n. 96, dez.
2014. p. 39.
Questão 1. O que os animais que Chico
Bento está observando estão
fazendo? Qual é importância dessa ação?
Resposta nas orientações ao professor.
Questão 2. Por que a ação representada
pelos animais observados por Chico
Bento pode ser relacionada à reprodução dos mamíferos?
Resposta: Trata-se, pois, de uma atitude (amamentação) que
está relacionada à nutrição dos filhotes recém-nascidos, que necessitam de
cuidados com a alimentação para que, então, possam viver sem auxílio dos
progenitores futuramente.
Em determinado período do ciclo de vida, os seres vivos podem se
reproduzir, ou seja, podem gerar outros indivíduos. Trata-se de um processo
essencial para a continuidade das espécies e que pode ocorrer de diferentes
maneiras.
Existem seres vivos que produzem células reprodutivas chamadas
gametas. Quando dois gametas se unem, eles dão
origem a uma nova célula, denominada
célula-ovo ou zigoto, a qual formará um novo indivíduo. A reprodução que
envolve a união de gametas é chamada sexuada.
Contudo, há animais que podem se reproduzir sem a união de
gametas, em uma forma de reprodução
denominada assexuada.
Ao longo deste capítulo,
vamos estudar os diferentes tipos de reprodução dos animais. No entanto, antes
de ampliar os conhecimentos sobreesse assunto, é necessário estudar as divisões
celulares, que são processos necessários para que ocorra a reprodução, tanto a
sexuada quanto a assexuada.
Página 81
Divisão celular
Questão 3. Durante dois minutos, escreva em seu
caderno
todas as palavras relacionadas à divisão celular de que você se recordar.
Resposta: O objetivo dessa questão é levantar os
conhecimentos prévios dos alunos a respeito das divisões celulares. Eles podem citar palavras relacionadas ao
crescimento, ao desenvolvimento dos seres vivos e ao reparo de tecidos, bem
como citar a formação de um indivíduo composto de milhões de células a partir
de uma única célula, o zigoto, por exemplo.
Em organismos pluricelulares, como os animais, o processo de
formação e desenvolvimento de tecidos e órgãos ocorre pelo
aumento da quantidade de células e sua
diferenciação em células especializadas, tecidos e/ou órgãos.
O aumento do número de células em um organismo pode ocorrer por
meio de sucessivas divisões celulares. Já na diferenciação celular, as células
se especializam em realizar determinados papéis no organismo.
As células contêm o material genético (DNA), que contém informações essenciais ao
funcionamento da célula e, consequentemente, do organismo. Por isso, quando ocorre
a multiplicação celular, uma cópia desse
material genético precisa ser distribuída às células-filhas, formadas após a
divisão celular.
O DNA está associado a
proteínas, formando, assim, a cromatina, que compõe o cromossomo. Entre outros
benefícios, essa organização facilita tanto a divisão quanto a distribuição do DNA entre as novas células durante a divisão
celular. Para compreender melhor, confira a representação da estrutura de um
cromossomo.
Representações com elementos não proporcionais entre
si. Cores-fantasia.
Representação de cromossomo (A),com destaque para
trecho de cromatina (B).
Fonte de pesquisa: SADAVA, David et al.
Vida:
a ciência da biologia: Constituintes químicos da vida, células e genética.
Tradução: Ardala Katzfuss et al. 11. ed. Porto Alegre: Artmed, 2020. v. 1. p. 220.
Vamos estudar a seguir dois tipos de divisão celular: a mitose e
a meiose.
Página 82
Mitose
A mitose é um tipo de divisão celular em que uma célula-mãe dá
origem a duas células-filhas idênticas a ela.
Por meio da mitose, aumenta-se a quantidade de células do
organismo, o que é necessário ao desenvolvimento e ao crescimento dos seres
vivos pluricelulares. Além disso, esse
processo é responsável pela reposição de
células mortas e pela regeneração de alguns
tecidos que foram lesionados. Já nos organismos unicelulares, a mitose é uma forma de geração de novos indivíduos.
Analise o esquema a seguir.
Representações com elementos não proporcionais entre
si. Cores-fantasia.
Representação simplificada da divisão celular por mitose de
uma célula contendo dois pares de cromossomos.
Fonte de pesquisa: REECE, Jane B. et al.
Biologia de Campbell. Tradução: Anne D. Villela et al. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015. p. 236-237.
1. Antes de iniciar a divisão, a célula-mãe
duplica
cada um de seus cromossomos (A). No início da
divisão celular (B), o envoltório nuclear se
desfaz e ocorre a duplicação dos centríolos,
estruturas que migram para os polos opostos da célula.
2. Sem o envoltório nuclear, determinadas
proteínas
presentes no citoplasma se ligam aos cromossomos, puxando-os e separando-os.
Cada cromátide-irmã✚ dos cromossomos é puxada
para uma extremidade da célula-mãe. Ao final desse
processo, ocorre a divisão do citoplasma e a formação da membrana plasmática.
Glossário
3. Por fim, formam-se duas células-filhas
(C e D), cada uma com a
mesma quantidade de cromossomos que a célula-mãe. O envoltório nuclear é
novamente produzido, delimitando o núcleo em cada célula-filha.
Página 83
Tanto a mitose quanto a meiose não são exclusivas dos animais,
ou seja, elas ocorrem em outros seres vivos, como as plantas, permitindo,
assim, que se reproduzam e se desenvolvam. Durante a divisão celular, os
cromossomos se tornam altamente condensados, ou seja, eles se
tornam mais compactos e menores,
facilitando sua separação e movimentação durante as divisões celulares. Além
disso, pelo fato de ficarem mais compactos,
os cromossomos se tornam facilmente observáveis na célula com auxílio de um
microscópio.
Observe a imagem a seguir.
Células de raiz de cebola em diferentes momentos da mitose.
Imagem obtida por microscópio e ampliada aproximadamente vezes. Colorizada
artificialmente.
Questão 4. Com suas palavras, explique os
momentos da divisão celular
representados em A, B,
C e D.
Resposta: Nessa imagem: A – os cromossomos duplicados estão
se condensando; B – os cromossomos alinham-se no centro da célula; C – ocorre a
separação das cromátides-irmãs dos cromossomos; D – formam-se duas
células-filhas independentes após a divisão do citoplasma.
Meiose
Na divisão celular do tipo meiose, uma célula-mãe dá origem a
quatro células-filhas, que são diferentes entre si e da célula-mãe. Essas
células formadas apresentam metade do número de cromossomos da célula-mãe. Esse tipo de divisão ocorre nas células que
originam os gametas, portanto a meiose é essencial para que ocorra a reprodução
sexuada.
Pelo fato de terem somente
metade da quantidade de cromossomos da célula-mãe, as células-filhas apresentam
um único conjunto de cromossomos, sendo chamadas haploides.
Já a célula-mãe é chamada diploide, visto que
apresenta dois conjuntos de cromossomos.
No caso dos seres humanos, as células diploides, que não são
gametas, apresentam 23 pares de cromossomos, ou seja, 46 cromossomos no total. Já
as células haploides, representadas pelos gametas, apresentam metade do
material genético, ou seja, 23 cromossomos no total.
Página 84
Observe o esquema a seguir que representa, de forma simplificada, a meiose.
Representações com elementos não proporcionais entre
si. Cores-fantasia.
Representação simplificada da divisão celular por meiose de
uma célula hipotética composta de dois pares de cromossomos.
Fonte de pesquisa: REECE, Jane B. et al. Biologia de Campbell. Tradução: Anne D. Villela et al. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015. p. 258-259.
1. Antes de iniciar a meiose, a célula-mãe
duplica
seus cromossomos.
2. Durante a meiose, o envoltório nuclear se
desfaz.
Os pares de cromossomos homólogos, já duplicados (A),
pareiam-se, ou seja, ficam lado a lado. Proteínas presentes no citoplasma ligam-se a cada um dos
cromossomos duplicados e aos
centríolos, separando os pares de cromossomos (B).
3. Ao final dessa primeira fase da meiose,
formam-se
duas células (C e D),
cada uma delas com um dos cromossomos de cada par. Perceba que cada cromossomo
está duplicado.
4. Em cada uma das células-filhas, ocorre
uma nova
divisão celular, em que se observa a separação de cada uma das cromátides-irmãs
dos cromossomos duplicados.
5. Ao final da meiose, formam-se quatro
células-filhas
(E, F, G e H), cada uma com
metade da quantidade de cromossomos da célula-mãe. Isso acontece pelo fato de cada célula-filha receber apenas um
cromossomo de cada par.
Sugestões complementares
Assista ao vídeo da meiose em células reprodutivas da
mosca Nephrotoma suturalis no siteCell Image Library.
Células reprodutivas da mosca Nephrotoma suturalis. Imagem obtida por
microscópio e ampliada
aproximadamente 60 vezes.
1. Analise a
seguir um esquema simplificado que representa a formação e o desenvolvimento
inicial do ser humano.
Representações com elementos não proporcionais entre
si. Cores-fantasia.
Representação de algumas etapas do desenvolvimento do ser
humano: fecundação (A), zigoto (B), mórula, fase com 16
células (C) e feto (D).
Fonte de pesquisa: MOORE, Keith L.; Persaud,
T. V. N. (Vid);
TORCHIA, Mark G. Embriologia
básica. Tradução: Danuza Pinheiro Bastos e Renata Scavone de Oliveira. 9. ed. Rio de Janeiro: Elsevier,
2016. p. 2, 3, 12.
a) A
divisão celular que deu origem ao ovócito e ao espermatozoide é a mesma que deu
origem à mórula? Justifique sua resposta.
Resposta nas orientações ao professor.
b) Explique
o que ocorreu com a quantidade de cromossomos após a formação do zigoto e por
quê.
Resposta: Após a formação do zigoto, a quantidade de
cromossomos dobrou, passando de 23 para 46 cromossomos. Isso ocorreu porque
houve a união entre os gametas, cada um portando 23 cromossomos.
c) Quantos
cromossomos teria o feto (D), caso a formação
dos gametas (A) não envolvesse a divisão celular
citada no item a? Justifique sua resposta.
Resposta nas orientações ao professor.
d) Qual
divisão celular possibilitou o aumento na quantidade de células do zigoto (B) ao
feto (D)? Com
suas palavras, descreva como ocorreu essa divisão.
Resposta nas orientações ao professor.
2. Reproduza o
quadro a seguir no caderno completando-o com as informações corretas. Para
isso, é necessário diferenciar a mitose e a meiose nas células humanas.
Diferenças entre a mitose e a meiose
Característica
Mitose
Meiose
Quantidade de cromossomos nas células-mães
Quantidade de células-filhas formadas
Quantidade de cromossomos nas células-filhas
Resposta: Quantidade de cromossomos nas células-mães: 46 na mitose
e 46 na meiose; Quantidade de células-filhas formadas: 2
na mitose e 4 na meiose; Quantidade de cromossomos nas células-filhas: 46 na
mitose e 23 na meiose.
Página 86
Reprodução assexuada dos seres vivos
Alguns seres vivos, como certos animais invertebrados,
protozoários e bactérias, podem se reproduzir sem a união de gametas, ou seja,
realizam reprodução assexuada. Nos casos em que seres vivos apresentam esse tipo de reprodução, nota-se a divisão celular
do tipo mitose, e os novos seres vivos originam-se de um único indivíduo.
Tanto a reprodução sexuada quanto a assexuada representam
vantagens e desvantagens aos seres vivos. No caso da reprodução sexuada, o
processo envolve grande investimento de tempo e energia pelo
fato de envolver a participação de outro
indivíduo. Isso não ocorre no caso da reprodução assexuada, uma vez que o
número de indivíduos de uma população poder aumentar rapidamente sem precisar
da participação de outro indivíduo. Trata-se de um processo mais simples se
comparado com a reprodução sexuada, e o período de desenvolvimento, de maneira
geral, é mais curto.
No entanto, a reprodução assexuada gera clones, ou seja, seres
vivos com as mesmas características e material genético do indivíduo que lhes
deu origem. Isso pode ser uma desvantagem em um ambiente em mudança.
Existem vários tipos de reprodução assexuada, como brotamento,
fissão binária, fragmentação e partenogênese. A seguir, vamos estudar cada um desses tipos.
Brotamento
Na reprodução assexuada por brotamento, um pequeno broto se
desenvolve preso ao animal adulto. Após certo tempo, o broto, já com tecidos
formados e corpo organizado, desprende-se do animal adulto e se desenvolve em
um novo indivíduo, geneticamente idêntico ao progenitor.
Representações com elementos não proporcionais entre
si. Cores-fantasia.
1.2.
Representação de reprodução de hidra por brotamento.
Fonte de pesquisa: PECHENIK, Jan A. Biologia dos
invertebrados. Tradução: Aline Barcellos Prates dos Santos et al. 7.
ed. Porto Alegre: AMGH, 2016. p. 112.
1. Um broto (A) se
desenvolve no corpo da hidra adulta (B). Após certo
tempo, esse broto se desprende do corpo da
hidra adulta.
2. O broto de hidra se fixa no substrato,
geralmente
próximo ao indivíduo adulto, e continua seu desenvolvimento.
Página 87
Fissão binária
Na reprodução por fissão binária, um organismo unicelular se divide
por mitose, formando, assim, duas partes semelhantes, que se desenvolvem e dão
origem a dois indivíduos, idênticos ao progenitor. Esse
tipo de reprodução é comum em protozoários e bactérias. Analise o esquema a
seguir.
Representações com elementos não proporcionais entre
si. Cores-fantasia.
Representação de reprodução assexuada por fissão binária de um
protozoário.
Fonte de pesquisa: BRUSCA, Richard C.; BRUSCA, Gary J.
Invertebrados.
Tradução: Alvaro Esteves Migotto et al. 2. ed. Rio de
Janeiro:
Guanabara Koogan, 2007. p.
136.
1. O material genético e algumas organelas e
estruturas, como o flagelo, começam a se duplicar.
2. O núcleo se divide e inicia a divisão do
citoplasma.
3. O citoplasma se divide completamente,
gerando dois
indivíduos (A e B),
cada um com um núcleo.
Fragmentação
Na reprodução por fragmentação, um organismo se divide em duas
ou mais partes e cada uma delas é capaz de originar um indivíduo por meio da
regeneração das partes perdidas. Observe o esquema a seguir.
Representações com elementos não proporcionais entre
si. Cores-fantasia.
Representação de reprodução assexuada por fragmentação de uma estrela-do-mar. Nessa imagem, as regiões que se
regeneraram foram representadas com cores
mais claras.
Fonte de pesquisa: RUPPERT, Edward E.;
FOX, Richard S.; BARNES, Robert D. Zoologia dos invertebrados:
uma abordagem funcional-evolutiva. Tradução: Antonio Carlos Marques (coord.). 7. ed. São Paulo: Roca, 2005.
p. 1035.
Uma estrela-do-mar é
dividida em duas partes (A e B). Cada uma dessas partes regenera
as porções
perdidas e dá origem a um novo indivíduo (C e D).
Página 88
Partenogênese
Na reprodução por partenogênese, o embrião se desenvolve de um
ovócito não fecundado. Esse tipo de
reprodução pode ocorrer em alguns vermes e insetos, como abelhas, vespas e
formigas.
Para compreender esse tipo de
reprodução assexuada, vamos analisar como ocorre a partenogênese em abelhas.
As fêmeas férteis de abelhas, chamadas rainhas, produzem
ovócitos que podem ou não ser fecundados pelos machos. Quando não são
fecundados pode ocorrer a partenogênese, que origina
machos haploides, os zangões. Observe o esquema a seguir.
Representações com elementos não proporcionais entre
si. Cores-fantasia.
Representação de reprodução assexuada por partenogênese em
abelha.
Fonte de pesquisa: GULLAN, P. J.;
CRASTON, P. S. Os
insetos: um resumo de entomologia. Tradução: Sonia Maria Marques Hoenen. 3. ed.
São Paulo: Roca, 2007. p.
272.
O indivíduo adulto pluricelular, no caso, a rainha (A),
fornece uma célula-mãe (B),
que, por sua vez, sofre meiose e dá origem a duas células-filhas: os ovócitos (C e
D). Essas células
têm metade da quantidade de cromossomos que a célula de origem (B).
Os ovócitos não são fecundados e sofrem inúmeras
divisões celulares por mitose, resultando em indivíduos adultos pluricelulares,
nesse caso, os zangões (E e F).
Quando os ovócitos são fecundados pelo
espermatozoide, originam as abelhas fêmeas, que podem se tornar operárias ou
rainhas, dependendo do tipo de alimento que recebem na fase de larvas.
As abelhas operárias se originam de larvas que são alimentadas
com mel e pólen. Já as abelhas rainhas se originam de larvas que receberam
geleia real durante seu desenvolvimento.
Abelha (Apis millifera)
operária
próxima à larva alimentada com geleia real.
Abelha:
pode atingir aproximadamente de comprimento.
Página 89
Atividades
Faça as atividades no caderno.
1. Leia as
afirmativas e identifique a que apresenta informações incorretas sobre a reprodução assexuada. Depois, reescreva-a
em seu caderno, corrigindo-a.
a) A
reprodução assexuada não envolve a união de gametas. Assim, um único indivíduo
é capaz de gerar um novo ser vivo.
b) Uma
das vantagens da reprodução assexuada é não necessitar de um parceiro para se reproduzir, o que
reduz o gasto de energia nesse processo.
c) A reprodução
assexuada gera indivíduos conhecidos como clones, ou seja, indivíduos
geneticamente diferentes, o que pode ser uma grande vantagem para a espécie se
manter em um ambiente em transformação.
d) Brotamento,
fissão binária e fragmentação são exemplos de tipos de reprodução assexuada.
Resposta nas orientações ao professor.
2. Leia o
trecho da reportagem a seguir.
Dados indicam que mudança
climática já afeta vida do planeta
[…]
A pulga-de-água depende da
temperatura como poucos animais. [...] As células sexuais femininas se
desenvolvem sem terem sido fecundadas. Esse
mecanismo de reprodução assexuada, conhecido como █, é iniciado por
um sinal ambiental ou
químico. No caso das pulgas-de-água, é o calor do ambiente. Durante os meses
quentes, se reproduzem mais e as crias são fêmeas. No inverno, a taxa de
reprodução é menor e são machos. […]
CRIADO, Miguel Ángel. Dados
indicam que mudança climática já afeta vida do planeta. El
País, 15 nov. 2016. Disponível em: https://oeds.link/Q4iJAe.
Acesso em: 3 ago.
2022.
Pulga-de-água (Daphnia pulex)
com ovos.
Pulga-de-água:
pode atingir aproximadamente de comprimento.
a) Qual termo
substitui corretamente o símbolo em destaque
no trecho de reportagem, de acordo com o tipo
de reprodução descrito?
Resposta: partenogênese.
b) O
tipo de reprodução que você identificou no item a
é do tipo sexuada ou assexuada? Justifique sua
resposta.
Resposta: Espera-se que os alunos reconheçam que a
partenogênese é um tipo de reprodução assexuada, visto que não envolve a união
de gametas.
c) Com
base nas informações citadas no texto, qual seria uma possível consequência na
composição da população de pulgas-de-água se houvesse uma mudança climática no
ambiente onde vivem?
Resposta: O objetivo dessa questão é que os alunos
interpretem as informações apresentadas no texto. Espera-se que comentem que o
aumento da temperatura da água alteraria a composição da população de
pulgas-de-água, a qual se tornaria maior por causa do aumento na geração de
indivíduos, assim como seria composta basicamente de fêmeas.
Página 90
Reprodução sexuada dos seres vivos
Observe as imagens a seguir.
A.Faisões comum (Phasianus
colchicus) macho (1)
e fêmea (2) durante estação de acasalamento.
Faisão
comum: pode atingir aproximadamente (macho) e (fêmea) de comprimento.
B.Filhote de faisão comum (Phasianus
colchicus).
Questão 5. Em sua opinião,
como o filhote de faisão
(imagem B) foi gerado?
Resposta nas orientações ao professor.
Questão 6. Onde o embrião
do faisão se desenvolve?
Resposta: O embrião do faisão se desenvolve no interior de um
ovo depositado no ambiente, ou seja, fora do
corpo da fêmea.
Animais como o faisão comum se reproduzem de maneira sexuada, ou
seja, pela união de gametas. Os machos
produzem o gameta masculino e as fêmeas, o gameta feminino. Conforme estudado
anteriormente, a união desses gametas
origina a célula-ovo ou o zigoto, por meio da qual o novo indivíduo se
desenvolve.
No caso do faisão comum, o zigoto se desenvolve no interior de
um ovo, que é depositado no ambiente, ou seja, o desenvolvimento do
embrião/feto ocorre fora do corpo da fêmea.
Além do desenvolvimento no interior do ovo, há outros tipos de desenvolvimento
que ocorrem nos seres vivos. Vamos estudar alguns deles mais adiante.
Diferentemente da reprodução assexuada, na reprodução sexuada os
indivíduos gerados não são clones. Eles
apresentam características específicas, resultantes de informações provenientes
dos dois progenitores. Por isso, é possível afirmar que a reprodução sexuada
possibilita o aumento da diversidade dos seres vivos.
Apesar de favorecer a variação genética entre os indivíduos, a
reprodução sexuada produz menor quantidade de indivíduos em determinado
intervalo de tempo, o que resulta em um aumento populacional menos acelerado,
se comparado com a reprodução assexuada.
A reprodução sexuada envolve alguns processos, como a produção
de gametas, a fecundação e o desenvolvimento do novo ser
vivo. A seguir, vamos estudar cada um desses
processos.
Página 91
Produção de gametas
Conforme estudado anteriormente, os gametas são células formadas
por meiose e são haploides, ou seja, possuem apenas um conjunto de cromossomos.
Nos animais, os gametas são produzidos em órgãos específicos, chamados gônadas,
em um processo denominado gametogênese.
Os gametas recebem nomes específicos dependendo do ser vivo em
que são produzidos. Nos animais, por exemplo, os gametas masculinos são
chamados espermatozoides e os femininos, ovócitos.
A.Espermatozoide de rinoceronte. Imagem obtida por microscópio e
ampliada aproximadamente vezes. Colorizada em computador. B.Ovócito de hamster.
Imagem obtida por microscópio e ampliada aproximadamente vezes. Colorizada
em computador.
Fecundação
O zigoto se forma da união do
gameta masculino com o gameta feminino, a chamada fecundação.
Algumas espécies de animais realizam um ritual chamado acasalamento.
Nesse ritual, esses seres vivos apresentam comportamentos
específicos para atrair o indivíduo do sexo oposto. Geralmente, o macho busca
impressionar a fêmea para se acasalarem.
Para atrair as fêmeas, os machos utilizam diferentes
estratégias, como cantos, danças e disputas com outros machos. Além disso, eles costumam exibir chifres, jubas e caudas
chamativas.
Na época do acasalamento, o macho de faisão, por exemplo, emite
um som rouco, briga com outros machos e exibe suas penas para a fêmea.
Macho (1) e fêmea (2) de
faisão-lady (Chrysolophus amherstiae) em ritual de
acasalamento.
Faisão-lady: pode atingir aproximadamente (macho) e (fêmea) de
comprimento.
Página 92
Após o encontro dos parceiros para o acasalamento e a
reprodução, a fecundação pode ocorrer de maneira interna ou externa, ou seja,
dentro ou fora do sistema genital.
No caso da fecundação interna,
ocorre a união do gameta masculino com o gameta feminino no interior do sistema
genital feminino. Para isso, o macho insere seus gametas no corpo da fêmea
durante o acasalamento.
No interior do sistema genital feminino, os gametas estão
protegidos da desidratação, ou seja, da perda excessiva de água, o que auxilia
na fecundação.
Esse tipo de fecundação
ocorre em animais, como seres humanos, gatos, cachorros, porcos, golfinhos, leões,
cágados, cascavéis e onças-pintadas.
Onças-pintadas (Panthera onca),
macho
(1) e fêmea (2),
acasalando.
Onça-pintada:
pode atingir aproximadamente de comprimento.
Já na fecundação externa a união
do gameta masculino com o feminino ocorre no ambiente, ou seja, fora do corpo da fêmea. Esse
tipo de fecundação ocorre em algumas espécies
de anfíbios, como sapos, rãs e pererecas. Nesses animais, geralmente, o macho
abraça a fêmea e a estimula a liberar seus ovócitos no ambiente. Em seguida, o
macho libera os espermatozoides sobre os
ovócitos, possibilitando, assim, a fecundação e a formação dos ovos.
A.Macho (1) e fêmea (2) da
rã-comum
(Rana temporaria) se acasalando.
Rã-comum:
pode atingir aproximadamente de comprimento.
B.Ovos de rã-comum (Rana
temporaria) depositados no ambiente aquático.
Página 93
Os animais que realizam fecundação externa produzem grande
quantidade de gametas masculinos e femininos, aumentando, assim, as chances de
ocorrer a fecundação no ambiente e de gerar
indivíduos.
Os seres vivos que realizam a fecundação interna, por sua vez,
produzem menor quantidade de gametas e, de maneira geral, geram menor quantidade
de descendentes, quando comparado com espécies que realizam fecundação externa.
Desenvolvimento embrionário
Após a formação do zigoto, inicia-se o processo de
desenvolvimento do novo ser vivo. No caso, o embrião formado pode se desenvolver
de diferentes maneiras, de acordo com a
espécie de ser vivo.
Professor, professora: Ao abordar sobre a
classificação dos animais de acordo com o desenvolvimento do
embrião, comente
com os alunos que os seres ovovivíparos também são conhecidos como vivíparos lecitotróficos.
Dependendo do tipo de desenvolvimento do embrião, os animais
podem ser classificados em ovíparos, ovovivíparos ou vivíparos.
Animais ovíparos são aqueles cujo
embrião se desenvolve e é nutrido no interior de um ovo, mantido fora do corpo da fêmea até o nascimento do novo
ser vivo.
Diversos animais ovíparos apresentam fecundação interna, como o
pássaro tordo-zornal. Assim, ovos fecundados são
depositados no ambiente. Já animais ovíparos, como sapos, rãs, pererecas e
algumas espécies de peixes, como a piranha-vermelha, apresentam fecundação
externa.
Ninho de pássaro tordo-zornal (Turdus
pilaris) com ovos e
filhotes.
Tordo-zornal (adulto): pode
atingir aproximadamente de comprimento.
Piranha-vermelha (Pygocentrus
nattereri).
Piranha-vermelha:
pode atingir aproximadamente de comprimento.
Página 94
Animais vivíparos apresentam fecundação
interna e o desenvolvimento embrionário ocorre dentro do corpo da fêmea até o
nascimento.
Nesses animais, o embrião pode ser totalmente ou parcialmente
nutrido pela fêmea. Em algumas espécies,
como os seres humanos, todos os nutrientes são provenientes da fêmea. Em
outras, parte dos nutrientes é fornecida por estruturas de reserva ligadas ao
embrião e semelhantes às observadas no interior de ovos.
Escorpião-imperador (Pandinus
imperator), uma espécie vivípara, carregando seus
filhotes.
Escorpião-imperador
(adulto): pode atingir aproximadamente de comprimento.
Animais ovovivíparos apresentam
fecundação interna e o desenvolvimento embrionário ocorre dentro de ovos que permanecem
no interior do corpo da fêmea até o nascimento. Nesse caso, o embrião obtém os
nutrientes do ovo.
Alguns peixes, como o lebiste e o
peixe-mosquito, a maioria dos tubarões e das raias e algumas espécies de
lagartos e de serpentes, como a cascavel, são animais ovovivíparos.
Nascimento de filhote de peixe-mosquito (Gambusia affinis), uma espécie ovovivípara.
Peixe-mosquito
(adulto): pode atingir aproximadamente de comprimento.
Desenvolvimento direto e desenvolvimento indireto
É provável que você já tenha visto um filhote de cachorro ou de
gato. Esses filhotes são semelhantes ao
animal adulto da mesma espécie quanto ao número de membros e à presença de
determinadas estruturas no corpo, por exemplo. No entanto, em outras espécies,
os filhotes são muito diferentes dos animais adultos.
A aparência do animal ao nascer, quando comparada com a do
indivíduo adulto da espécie, permite identificar dois tipos de desenvolvimento:
o direto e o indireto.
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No desenvolvimento direto, o filhote apresenta muitas semelhanças na
organização da estrutura corpórea com o animal adulto da mesma espécie. No
caso, o animal nasce, cresce e se desenvolve até chegar à forma
adulta, sem que haja alteração extrema de
seu corpo nesse processo. Esse tipo de
desenvolvimento é observado em animais, como o ser humano e outros mamíferos,
aves e alguns répteis. Peixes como o cavalo-marinho também apresentam
desenvolvimento direto.
No desenvolvimento indireto, o filhote apresenta muitas diferenças em
relação ao animal adulto da mesma espécie. Por isso, após o nascimento, ocorrem
várias mudanças no ser vivo jovem até ele
atingir a fase adulta. Essas mudanças caracterizam a chamada metamorfose. Esse tipo de desenvolvimento é observado em
insetos, como borboletas e algumas moscas, em sapos, rãs, pererecas e em
algumas espécies de peixes. Observe o esquema a seguir.
1.2.
3.4.
Rã-comum:
pode atingir aproximadamente de comprimento.
Diferentes etapas do desenvolvimento indireto da rã-comum (Rana temporaria): ovos (1), girino
(2), juvenis (3) e adulto (4).
O ciclo de vida da rã-comum se inicia com o ovo
(1), do qual eclode
a fase larval dos anfíbios, conhecido como girino (2).
Logo após o nascimento, os girinos
apresentam algumas características específicas, como ausência de membros e
presença de cauda e de brânquias, que são responsáveis pelas
trocas gasosas do animal com o ambiente.
Ao longo de seu desenvolvimento, os girinos sofrem
algumas transformações, por exemplo, a cauda é absorvida e os membros se
desenvolvem (3). Ao atingir a fase adulta (4), o sapo apresenta
membros anteriores e posteriores
bem desenvolvidos e adequados à locomoção no ambiente terrestre, as brânquias
são absorvidas pelo organismo e as trocas
gasosas passam a ser realizadas por meio da pele e dos pulmões.
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O tema é ...
Educação ambiental
Atividades humanas e a reprodução das tartarugas
marinhas
Leia a manchete a seguir.
Filhotes de tartaruga-de-pente
nascem no litoral do município do Paulista
As tartarugas são répteis ovíparos. Anualmente, entre os meses
de setembro a dezembro, cinco espécies de tartarugas marinhas fazem a postura
dos ovos nas praias do litoral do Brasil. Entre essas espécies, está a tartaruga-de-pente
(Eretmochelys imbricata), citada na
manchete. Na época de reprodução, as tartarugas marinhas cavam buracos na
areia, botam centenas de ovos e voltam para o mar. Cerca
de dois meses depois da postura, nascem os filhotes, que se deslocam em direção
ao mar.
Apesar dos milhares de ovos depositados nas areias do litoral
brasileiro, a quantidade de filhotes que atinge a fase adulta é bem reduzida.
Acredita-se que, em média, a cada mil tartarugas marinhas que nascem, apenas duas ou três
chegam à idade adulta.
A baixa sobrevivência das tartarugas marinhas está relacionada a
diferentes fatores naturais, como a captura por predadores. Contudo, além das
ameaças naturais, as atividades humanas também têm ameaçado a sobrevivência desses animais. A seguir, vamos conhecer algumas
dessas atividades.
Representação
com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.
Representação de tartarugas marinhas em ambiente exposto à
iluminação artificial e à poluição por resíduos sólidos.
Luzes da beira-mar: as
luzes artificiais dos postes e estabelecimentos próximos às praias podem
confundir os filhotes que saem dos ovos. Dessa forma,
eles se movimentam em direção oposta à do
mar, ficando mais expostos a riscos, como atropelamento, desidratação e ataque
de outros animais, como cães e aves.
Poluição do hábitat: A
poluição desses ambientes por resíduos
sólidos, como o plástico, propicia a ingestão desses
materiais pelas tartarugas marinhas,
prejudicando sua nutrição.
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Pisoteio das áreas de
desova: a presença de pessoas e de veículos na praia compacta a areia,
dificultando a construção dos ninhos pelas
tartarugas marinhas e prejudicando a saída dos filhotes após a eclosão.
Sombreamento: a
determinação do sexo dos filhotes de tartarugas marinhas é influenciada pela temperatura da areia em que os ovos são
incubados. Dessa forma, construções que
provocam o sombreamento dos locais de desova reduzem a temperatura da areia,
resultando em aumento na geração de machos, o que pode provocar o desequilíbrio
entre as populações de machos e fêmeas da espécie.
Pesca incidental: as
tartarugas marinhas ficam presas em redes de pesca ou anzóis utilizados para a
pesca de outros animais marinhos. Por isso, muitas delas não conseguem subir à
superfície da água para respirar ou não conseguem se alimentar adequadamente,
prejudicando sua sobrevivência.
Coleta de ovos e caça:
em alguns locais do Brasil, tanto os ovos de tartaruga marinha quanto os
animais adultos são coletados para alimentação humana.
Sugestões complementares
Apesar de algumas atividades humanas serem
prejudiciais às tartarugas marinhas, outras atividades realizadas pelo ser humano podem ajudar a proteger esses seres vivos, como as desenvolvidas no
Projeto Tamar.
Acesse o site do
Projeto Tamar e
conheça mais sobre os programas de proteção
às tartarugas-marinhas, pesquisas realizadas e ações de conscientização da
população.
Agora, responda às questões a seguir em seu caderno.
1. Quando você
vai à praia ou a outro ambiente natural, você costuma identificar danos
ambientais nesses locais ou ameaças à sobrevivência de seres vivos? Em caso afirmativo,
compartilhe essas informações com os colegas, comentando as possíveis maneiras
de reverter a(s) situação(ões)
observada(s).
2. A
informação é uma importante ferramenta na proteção dos ambientes e das espécies
de seres vivos. Junte-se a dois colegas e produzam um panfleto com algumas
curiosidades e alguns dados a respeito das tartarugas marinhas, sua conservação
e risco de extinção. Em seguida, apresente o material produzido aos demais
colegas.
3. Sabendo que
o sexo das tartarugas é influenciado pela
temperatura da areia onde os ovos são depositados, como o aquecimento global
pode interferir nas populações desses
animais?
4. Converse com
um colega sobre atitudes tanto individuais
quanto coletivas que poderiam auxiliar na proteção das tartarugas marinhas.
Depois, compartilhem as ideias com a turma.
Respostas e instruções nas orientações
ao professor.
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Atividades
Faça as atividades no caderno.
1. Identifique
a alternativa que apresenta informações incorretas sobre
a reprodução sexuada. Em seguida, reescreva-a em seu caderno, corrigindo-a.
a) A
reprodução sexuada, em geral, envolve menor gasto de energia para o indivíduo
que a realiza do que a reprodução assexuada.
b) Produção
de gametas, fecundação e desenvolvimento de um novo ser vivo são alguns dos
processos que fazem parte da reprodução sexuada.
c) A
reprodução sexuada envolve a união dos gametas masculino e feminino, formando uma
célula chamada zigoto, que se desenvolve e origina um novo ser vivo.
d) Uma
das vantagens da reprodução sexuada é originar indivíduos geneticamente
diferentes dos genitores, contribuindo para aumentar diversidade dos seres
vivos.
Resposta: Alternativa a. A
reprodução sexuada, em geral, envolve maior gasto de energia para o indivíduo
que a realiza do que para aquele que realiza a reprodução assexuada. Isso
ocorre pelo fato de que, na reprodução
sexuada, em geral, é necessário a busca por parceiros
para se reproduzir, o que demanda maior gasto de tempo e energia.
2. O dicloro-difenil-tricloroetano (DDT)
é um inseticida que foi amplamente utilizado no século XX em todo o mundo.
Entretanto, seu uso
indiscriminado causou danos aos seres humanos e a várias outras espécies de
seres vivos.
Em 1962, a cientista estadunidense Rachel Carson (1907-1964)
publicou o livro Primavera
silenciosa, denunciando os efeitos tóxicos do DDT.
Carson atribuiu esse título
à sua obra pelo fato de haver evidências de
que o DDT teria sido responsável pela mortalidade de aves e, por isso, quase não se
ouvia os sons emitidos por elas.
Entre os diversos efeitos, o DDT
fragilizava os ovos das aves, tornando-os menos resistentes, o que afetava sua
reprodução. A águia-careca é um exemplo de ave que foi bastante prejudicada pelo uso indiscriminado desse inseticida.
Águia-careca (Haliaeetus
leucocephalus).
Águia-careca:
pode atingir aproximadamente de comprimento.
Por causa do trabalho de Carson e de outros cientistas, o uso
do DDT passou a ser regularizado e até mesmo
proibido em diversos países.
a) Com
base no texto e em seus conhecimentos sobre
a reprodução das aves, por que o DDT causava
danos às populações desses seres vivos?
Resposta nas orientações ao professor.
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b) O DDT também tem
efeitos sobre o desenvolvimento embrionário e fetal do ser
humano. Explique por que a exposição da gestante ao DDT poderia
afetar o desenvolvimento do
embrião/feto.
Resposta: Como o ser humano é um animal vivíparo, substâncias
absorvidas ou ingeridas pela mãe podem ser
transferidas para o embrião/feto, prejudicando seu desenvolvimento.
c) Converse
com seus colegas sobre a importância de
pesquisas de cientistas como Rachel Carson e de seu legado para a sociedade.
Resposta nas orientações ao professor.
3. Leia o texto
e analise a imagem a seguir.
Tracajá é uma espécie de tartaruga tradicionalmente
utilizada como alimento pelos povos indígenas do Parque do Xingu, no Mato
Grosso. Nos últimos anos, a população desse
réptil vem diminuindo por causa do aumento da caça, do desmatamento e da
poluição dos rios.
Em 2006, a comunidade Kamaiurá-Morená
iniciou um projeto de recuperação das populações de tracajá. Desde 2007, esse projeto conta com o apoio da Embrapa
Recursos Genéticos e Biotecnologia e do Instituto
Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio).
Tracajá (Podocnemis unifilis).
Tracajá:
pode atingir aproximadamente de comprimento.
a) Uma
das ações do projeto desenvolvido pela comunidade
indígena é proteger os ovos, os filhotes e as fêmeas adultas de tracajás.
Explique como essa estratégia pode contribuir para a preservação desse animal.
Resposta nas orientações ao professor.
4. Leia o texto
a seguir sobre a reprodução do cavalo-marinho.
Durante o acasalamento, a fêmea transfere seus gametas
para o interior da bolsa incubadora, presente no macho, que libera os
espermatozoides no interior dessa bolsa, onde ocorre a fecundação. Os embriões
formados são nutridos pelo macho. Durante o
período de incubação, ou seja, de desenvolvimento do embrião e nascimento do
filhote, o macho permanece preso por meio de sua cauda a estruturas no
ambiente, como corais ou algas.
Cavalo-marinho (Hippocampus
hystrix) macho incubando
os embriões.
Cavalo-marinho:
pode atingir aproximadamente
de comprimento.
a) Com
relação à fecundação e ao desenvolvimento, como o cavalo-marinho pode ser
classificado?
Resposta: A fecundação é interna. Já o desenvolvimento é
ovovivíparo e ocorre no interior do corpo do macho.
b) Por
que a reprodução em cavalos-marinhos pode ser considerada um exemplo peculiar
entre os animais?
Resposta: Porque em espécies com desenvolvimento interno, os
embriões se desenvolvem, geralmente, no interior do corpo da fêmea.
O que os animais que Chico
Bento está observando estão
fazendo? Qual é importância dessa ação?
A
informação é uma importante ferramenta na proteção dos ambientes e das espécies
de seres vivos. Junte-se a dois colegas e produzam um panfleto com algumas
curiosidades e alguns dados a respeito das tartarugas marinhas, sua conservação
e risco de extinção. Em seguida, apresente o material produzido aos demais
colegas.
