Categoria: Zoologia

Aranhas, escorpiões, ácaros e carrapatos são mais do que pequenos animais que, volta e meia, encontramos por aí. Eles são exemplos notáveis de como a evolução produziu estratégias eficientes de sobrevivência no ambiente terrestre. Esta questão do ENEM 2020 destaca um ponto importante da biologia evolutiva: por que os aracnídeos conseguiram prosperar fora da água? Entenda, com base nos conceitos de fisiologia e adaptação, como o exoesqueleto de quitina contribuiu para a conquista dos habitats secos.

Aranhas, escorpiões, carrapatos e ácaros são representantes da classe dos Aracnídeos. Esses animais são terrestres em sua grande maioria e ocupam os mais variados hábitats, tais como montanhas altas, pântanos, desertos e solos arenosos. Podem ter sido os primeiros representantes do filo Arthropoda a habitar a terra seca.

A característica que justifica o sucesso adaptativo desse grupo na ocupação do ambiente terrestre é a presença de

A) quelíceras e pedipalpos que coordenam o movimento corporal.

B) excreção de ácido úrico que confere estabilidade ao pH corporal.

C) exoesqueleto constituído de quitina que auxilia no controle hídrico corporal.

D) circulação sanguínea aberta que impede a desidratação dos tecidos corporais.

E) sistema nervoso ganglionar que promove a coordenação central do movimento corporal.

Uma das medidas do sucesso evolutivo é representada pelo número de espécies diferentes que compõem um grupo de organismos, ou seja, a diversidade existente nesse agrupamento. No reino Animalia, esse parâmetro demonstra que os artrópodes (Filo Arthropoda) constituem o grupo com maior sucesso evolutivo. Estima-se que exista um número superior a um milhão de espécies de artrópodes ocupando os mais variados hábitats e nichos ecológicos.

Tradicionalmente o filo dos artrópodes abrange as classes dos insetos (ou hexápodes), dos aracnídeos (aranhas, escorpiões e ácaros), dos crustáceos (lagosta, camarão, tatuzinho-de-jardim, por exemplo), dos diplópodes (piolhos-de-cobra) e dos quilópodes (lacraias).

Evidências provenientes de estudos evolutivos moleculares e morfológicos indicam que os insetos e crustáceos compartilham um ancestral que é mais recente do que o ancestral comum para qualquer um deles e os demais artrópodes. Como consequência dessa afinidade evolutiva, foi proposto o grupo dos Pancrustáceos, que engloba insetos e crustáceos. Atualmente, considera-se que os artrópodes são constituídos por três linhagens: quelicerados (cujos representantes principais são os aracnídeos), pancrustáceos (insetos e crustáceos) e miriápodes (representados pelos diplópodes e quilópodes).  O cladograma a seguir ilustra a visão atual das relações evolutivas (filogenia) entre os artrópodes.

Proposta de filogenia para os artrópodes. Clique na imagem para ampliar.

Os artrópodes têm em comum o fato de exibirem simetria bilateral, serem triblásticos, celomados e protostômios, além de exibirem segmentação corporal e um esqueleto externo ou exoesqueleto.  

Nos artrópodes, a segmentação corporal envolve a presença de tagmas, que representam grandes segmentos (cabeça, tórax, opistossoma etc) resultantes da fusão de segmentos menores.

Outra característica básica dos artrópodes é a presença de um exoesqueleto. O principal componente desse esqueleto externo é o polissacarídeo nitrogenado quitina. Em alguns grupos, tais como os crustáceos, além da quitina, ocorre acúmulo de calcário.

A epiderme é o tecido responsável por secretar o exoesqueleto, cuja estrutura exibe três regiões: epicutícula, exocutícula e  endocutícula. A epicutícula, região mais externa do exoesqueleto é composta por proteínas e pode estar impregnada com ceras, principalmente nos artrópodes que vivem em ambientes terrestres. A exocutícula (camada situada imediatamente abaixo da epicutícula) e a endocutícula (camada mais profunda do exoesqueleto) são constituídas por quitina e algumas proteínas.

A presença do exoesqueleto resultou na característica mais marcante desse grupo de animais, os apêndices articulados. Apêndices são as estruturas conectadas ao eixo principal do corpo: patas, antenas, componentes do aparelho bucal e asas, por exemplo. Como os apêndices são recobertos pelo exoesqueleto – que é rígido – é necessário que sejam constituídos por partes que se articulem, de modo a permitir a movimentação.

Além disso, o exoesqueleto determina um padrão de crescimento bastante distinto daquele observado em outros grandes grupos de animais. Nos artrópodes, o crescimento se dá por meio de mudas (= ecdises) periódicas, nas quais um novo exoesqueleto é produzido abaixo do existente. O velho exoesqueleto será eliminado e o novo, que ainda não se tornou rígido, permite o crescimento do animal. A partir do momento em que o novo exoesqueleto enrijece, cessa o crescimento do artrópode. Portanto, nesses animais, o crescimento não é contínuo, ocorrendo apenas nos períodos em que há muda do exoesqueleto. O gráfico a seguir representa o crescimento por mudas observado nos artrópodes.

O sucesso evolutivo dos artrópodes resultou de vários fatores anatômicos e fisológicos. A variedade de estruturas bucais (“aparelhos bucais”) possibilitou a exploração de distintas fontes alimentares, o tamanho reduzido contribuiu para fugir dos predadores ou para captura de presas.

O exoesqueleto também foi um elemento importante para o êxito evolutivo dos artrópodes. Essa estrutura, além de conferir um ponto de fixação e apoio para atividade dos músculos, atua como mecanismo de proteção contra choques mecânicos Devido a sua natureza impermeável, impede a perda excessiva de água por evaporação, permitindo a dispersão desses animais pelos variados tipos de ecossistemas terrestres.

O filo dos artrópodes é o maior grupo de animais em termos de diversidade, ou seja, número de espécies. Isso representa o sucesso evolutivo alcançado por esses animais. Constituem esse filo os insetos (borboletas, baratas e mosquitos, por exemplo), os crustáceos (tais como as lagostas e camarões), os aracnídeos (aranhas, escorpiões e ácaros), os diplópodes (piolhos-de-cobra) e os quilópodes (lacraias).

Análises  de filogenia (relação evolutiva) tanto molecular quanto anatômica indicam que insetos e crustáceos são mais próximos entre si do que em relação à quaisquer outros grupos de artrópodes. Devido a isso, essas duas classes formam um agrupamento maior denominado Pancrustáceos.

Os aracnídeos são artrópodes que, em conjunto com outros grupos atuais e fósseis constituem a linhagem dos quelicerados. Aracnídeos são representados atualmente pelas aranhas, escorpiões e ácaros (como, por exemplo, o carrapatos). Exibem quatro pares de patas, corpo dividido em prossoma (parte anterior) e opistossoma (porção posterior) e não apresentam antenas.

Dentre os aracnídeos, há várias espécies predadoras, tais como aranhas e escorpiões, mas, também existem formas parasitas, como os carrapatos.

Como qualquer artrópode, os aracnídeos têm exoesqueleto de quitina e apêndices (patas, pedipalpos e quelíceras, por exemplo) articulados. O exoesqueleto desses animais fornece proteção contra choques mecânicos, além de constituir ponto de apoio para fixação e contração dos músculos.

Por recobrir toda a superfície corporal do aracnídeo, o exoesqueleto impede a perda excessiva de água pelos tecidos. Devido a essa proteção, os aracnídeos podem, então, ocupar variados ecossistemas terrestres, dos mais úmidos aos mais secos. A ocupação de ambientes variados favoreceu à diversificação desse grupo de animais.

Portanto, o exoesqueleto constitui, para os aracnídeos e demais artrópodes, um dos principais fatores responsáveis pelo sucesso evolutivo na ocupação de ambientes terrestres, na medida em que contribui para a manutenção das quantidades adequadas de água para o organismo (controle hídrico corporal), independentemente do tipo de ecossistema em o animal se encontre.

A questão proposta solicita a característica que justifica o sucesso evolutivo/adaptativo dos aracnídeos na ocupação do ambiente terrestre. Essa característica é o exoesqueleto que, por impedir a perda de excessiva de água, contribui muito para o controle hídrico corporal (alternativa C).