The circulatory system in a phylogenetic context for non-vertebrate deuterostomes

Tunicates (Urochordata) do not have a closed circulatory system, only craniates have the first epithelial ducts that transport oxygen to the locomotion and digestive system-related muscles. However, a small “heart” spreads via peristaltic movements oxygen dissolved in water that circulates through the body. The case in Cephalochordata is even more bizarre since there is no real organ that spreads oxygen through the body. By the contrary the isosmotic fluids run through the body and will eventually reach each cell. In craniates, both the evolutionary novelty of hemoglobin and the heart significantly increase the efficiency of gaseous transactions in the body, which is linked to the characteristic high mobility and levels of activity in craniates.

Musculos associados ao esqueleto apendicular, membros anteriores, na salamandra Nectrurus

The evolution of the nervous system in a phylogenetic context for non-vertebrate deuterostomes

The rudiments of a nervous system with the main functional divisions only came to existence in basal craniates (the most inclusive clade containing Myxiginiformes). A fundamental key unavoidably linked to the evolution of the nervous system is locomotion. An animal moving though the space needs to have a representation of what is surrounding it. In deuterostomes, such is the case in tunicate larvae. Before settling in a fixed spot the tunicate larvae are able to move around the 3-dimensional space with the help of a postanal tail. In order to have a clearer notion to where it is going the larvae have a cluster of photosentive cells in the foremost part of the anterior part of the body, which is then linked to a central command that regulates muscle action, this corresponds to the neural tube and notochord. Incredibly, once the tunicate larva settles it eats its own “brain” as energy supply since a “visual” representation of the surrounding environment is not necessary anymore to perform the basic tasks for survival; tunicates are filter-feeders. Nevertheless a ganglion and a subneural gland are maintained in some species and their function is poorly understood.
Amphioxus, and other cephalochordates, is more mobile (i.e. higher levels of activity) and expectadly retain their nervous system through all stages of ontogeny. Cephalochordates are essentially flat swimmers that bear lateral muscles that are controlled by a notochord and neural tube. By sending signals to the lateral mucles the amphioxus can control its turgidity while in locomotion. Again, a pigment spot in the foremost part of the body allows these creatures to acquire electromagnetic information about the surrounding world. Nevertheless, for the most part cephalochordates are passive filter feeders that live penetrated in the sand with the anterior portion of the body protruding to acquire small food items.
Craniates, again, associated to higher levels of activity, further expand their perception of the environment in a number of ways. Hagfish for example have an accurate sense of smell that enables them to search for carcasses to feed and tactile protuberant organ at the tip of the body. These animals are entirely mobile, and therefore, linked to the sensory organs they have a tripartite brain. Other evolutionary novelties were acquired, namely the neurogenic placodes and cranial nerves possibly increasing the efficiency of the nervous system. Importantly, neurogenic placodes are pockets of neurons that are linked to the ampullary organs and to the lateral line that is electrically sensible. In basal craniates gustatory, tactile, olfactory sense systems were already present. Also neural crest cells have a role on 1) the formation of the gill arch skeleton, 2) cranial motor neurons, 3) sensory neurons and 4) dentine and enamel formation.
Echinodermata developed a radial “nervous” system unparalleled in other deuterostomes, several “nerves” radiate from the mouth to the tip of the arms and are composed of interconnected neurons.
Enteropnests (Hemichordata) are essentially tactile animals and they have developed a subepidermal layer of neurons which are more densely concentrated either in the dorsal and ventral part of the body. These layers in conjunction with the stomochord served the base to postulate the origin of the neurogenic placodes and neural crests in craniates.

Musculos trigeminais nos repteis: quem se mexe? Musculos ou ossos

E um bocado estranho estar a escrever sobre um topico tao esoterico (ainda por cima sem acentos), mas sinto-me no dever de partilhar com outros aquilo que aprendi. Quando cheguei aqui a SMU (Southern Methodist University) no inicio do semestre o Mike Polcyn (especialista em mosassauros) mostrou-me o holotipo do Libonectes morgani, um cranio perfeitamente intacto de um plesiossauro elasmossaurideo do Cretacico Superior do Texas. Os plesiossauros fazem lembrar as representacoes do monstro de Loch Ness da Escocia. Nao consegui deixar fazer cair o meu queixo... o cranio e simplesmente fantastico. Tendo sido inicialmente estudado por Samuel Welles em 1949(erigindo a especie Elasmosaurus morgani) que depois foi reinterpretado por Carpenter (1997), dando-lhe o presente nome.

Enfim, tirando estes factos e curioso que os plesiossauros tem geralmente uma grande fenestra supratemporal (uma abertura na parte superior do cranio). Os notossauros, 'plesiossauros primitivos', tem uma condicao extrema com a fenestra varias vezes maior que as orbitas. O que e que isto quer dizer?


Se entendermos o espaco criado pela fenestra supratemporal (geralmente designado como camara aductora) como o volume ocupado pelos musculos trigeminais (assim designados por serem enervados pelo nervo trigeminal), significa que os plesiossauros tinham poderosos musculos que fechavam a boca nas suas presas. Isto porque a seccao transversal de um musculo - logo, o seu volume - esta directamente relacionado como a forca que ele produz. Isto e, quanto mais grosso um musculo mais forte ele e.

Acontece que, as areas onde se inserem os musculos trigeminais nos plesiossauros sao em tudo semelhantes a outros repteis. E, os musculos sao essencialmente os mesmos. Sao eles:

- Musculus adductor mandibulae externus
- Musculus pseudotemporalis
- Musculus adductor mandibulae posterior
- Musculus pterygoideus (e o musculo responsavel pelas valentes dentadas dos crocodilos)


Isto e fascinante e reflecte bem um padrao curioso... muitas vezes nao sao os musculos que alteram a sua posicao relativa ao longo da evolucao no sentido de se ajustarem a diferentes funcoes relacionadas com modos especificos de vida (e.g. crocodilo do Nilo, come presas de grandes dimensoes, ou, o gavial que come peixes que se deslocam rapidamente). Mas sim os ossos onde os musculos se inserem que mudam de forma ao longo da evolucao! Isto nao e verdade para todos os musculos e ossos, mas e certamente verdade para os musculos trigeminais maioria dos repteis.

Encontrada proteína em fóssil de dinossauro pela segunda vez

Replicação de uma notícia do Jornal Público: 

Encontrada proteína em fóssil de dinossauro pela segunda vez 2009-04-30 22:40:00 PÚBLICO Confirma-se, é possível recolher proteínas conservadas de fósseis tão antigos como os dos dinossauros. Os resultados são publicados hoje na revista Science. A primeira vez que isto aconteceu foi em 2007 a partir de um fóssil de T-rex com 68 milhões de anos. A comunidade científica na altura ficou desconfiada sobre estes resultados, por isso a equipa da investigadora Mary Schweitzer da Universidade Estatadual da Carolina do Norte, EUA, foi à procura de fósseis que estivessem em locais onde o ambiente daria as condições perfeitas para manter as proteínas conservadas. A equipa procurou numa formação geológica em Montana e encontrou o fóssil de um fémur de uma espécie de hadrossauro com 80 milhões de anos, que tinha preservado colagénio - uma proteína importante para a coesão dos tecidos. Ao analisarem a molécula, viram ainda que estava mais próxima do colagénio das aves do que dos crocodilos.