Transcript Cromatóforos de cefalópodes

Cromatóforos de
cefalópodes
Angélica Tronco
Larissa Bargoena
Natara Dias
Tamires Minucelli
Vanessa Freitas
25/10/11
“
Os cromatóforos de cefalópodes
são fisiológica e estruturalmente
diferentes de cromatóforos de outros
grupos animais, visto que constituem
verdadeiros órgãos neuromusculares e
não são controlados hormonalmente.”
J. B. Messenger, 2001
1. MORFOLOGIA
• Os cromatóforos de cefalópodes são constituídos por 5 tipos
celulares: a célula do cromatóforo propriamente dita; células
musculares, nervosas, da glia e da bainha.
Componentes do cromatóforo. J. B. Messenger, 2001.
• Cromatóforos de diferentes espécies de cefalópodes têm
colorações distintas.
Sepia officinalis
Loligo plei
Sepioteuthis sepioidea
• Quimicamente os pigmentos são chamados de “omocromos”,
que são pigmentos policíclicos derivados da oxidação do
triptofano e podem originar várias colorações.
• Célula muscular do cromatóforo amarelo de Loligo opalescens.
Reed, 1995.
• Fibras musculares desacopladas (A) e acopladas (B), em Loligo
vulgaris.
Reed, 1995.
• Células nervosas de Loligo vulgaris coradas com azul de
metileno (A) e L-glutamato (B).
Messenger et al. 1997.
2. FISIOLOGIA
• Experimentos
de estimulação:
estimulação de
feixes nervosos
através de
eletrodos de
sucção em
preparados de
pele in vitro.
Florey, 1969.
3. SISTEMA DE CROMATÓFOROS NA PELE
 Abaixo da epiderme: cromatóforos, iridóforos e
leucóforos
 Elementos não estão
dispostos aleatoriamente
Froesch & Messenger, 1978.
4. ONTOGENIA
 Grupos de cromatóforos: unidades morfológicas e
fisiológicas
 Conciliar unidades morfológicas e fisiológicas 
Ontogenia
Packard,1988.
Cephalopod dynamic camouflage
Hanlon, 2007
Cephalopod dynamic camouflage
Hanlon,2007.
Cephalopod dynamic camouflage
 Três classes de
padrões básicos da
camuflagem.
 A investigação inicial
indicava que todos os
padrões de colorações
em animais mostravam
uma organização
semelhante.
Hanlon,2007.
5. SISTEMA CROMATÓFORO-CÉREBRO
O cérebro dos cefalópodes é extremamente
desenvolvido para um invertebrado, com gânglios
centralizados e organizados em uma série de lobos
descontínuos ao redor do intestino. Várias áreas do cérebro
influenciam nos cromatóforos e eles são controlados por cinco
pares de lobos no cérebro, organizados hierarquicamente.
•Lobos cromatóforos anteriores
•Lobos cromatóforos posteriores
•Lobos ópticos
•Lobos pedunculares
•Lobos laterais basais
Estimulação e Registro do sistema cromatóforo
• Estudo mais significativo: Boycott (1961) com Sepia officinalis.
Ao estimular diferentes
áreas, ele obteve padrões de
respostas também diferentes.
5.1. Os neurotransmissores
Nos cefalópodes são encontrados vários neurotransmissores
clássicos:
•
•
•
•
•
•
Acetilcolina (ACh)
Dopamina (DA)
Noradrenalina (NA)
Serotonina (5-HT)
c-aminobutírico (GABA)
L-glutamato (L-glu)
Os diversos transmissores estão distribuidos pelo sistema e principais
descobertas em Octopus vulgaris são:
1.
Acetilcolinesterase está presente no neuropil de todos os lobos e os
altos níveis de ACh no lobo óptico sugerem um papel importante no
controle desse neuro transmissor;
2.
Aminas biogênicas são amplamente distribuídas no sistema:
existem níveis particularmente altos de dopamina (DA) e noradrenalina
(NA), e estes estão presentes na neuropils da LBL e PCL;
3.
5-HT também é generalizada e tem sido imunohistologicamente
localizada em uma grande proporção de corpos celulares no LCA e LCP;
4.
A maioria dos corpos celulares no PCL possuem anticorpos para lglutamato.
6. Padrões Corporais
• Cefalópodes mostram um extenso repertório de
padrões de camuflagem do corpo e sinalização;
• Packard e seus colaboradores (Packard &
Sanders, 1971; Packard & Hochberg, 1977) Octopus vulgaris;
• Quadro conceitual;
Elementos
• Padrões de corpo mediados pela ação:
• Células Pigmentadas
- Cromatóforos
• Células de Reflexão da Luz
- Iridóforos
- Leucóforos
Elementos - Cromatóforos
• Produzem as cores: amarelo, laranja,
vermelho e marrom na pele (Octopus vulgaris
- cromatóforos negros);
• Cor produzida;
• Inervados diretamente ao cérebro;
• Músculos radiais (contração e relaxamento) –
variação do tamanho e intensidade;
• Permite produzir a padronização = faixas,
listras e manchas;
• Tamanho dos cromatóforos varia entre
espécies;
Elementos - Cromatóforos
• Loligo plei
Cromatóforo expandido - diâmetro de até 1,5 mm
Cromatóforo retraído - apenas 0,1 mm
Elementos - Iridóforos
• Encontra-se
abaixo
da
camada
de
cromatóforos;
• Células incolores de tamanhos variados
(geralmente menores que 1 mm);
• Placas achatadas que refletem a luz: o
mecanismo de reflexão é a mesma que a de
bolhas de sabão coloridas;
Elementos - Leucóforos
• Camada basal - proteína refletora, translúcida
e sem cor;
• Proteína Reflectina - refletem todos os
comprimentos de onda de luz que as atingem
e de qualquer ângulo;
• Coincidir a tonalidade da pele com a do fundo;
Unidades
• De que forma esses elementos estão reunidos
(arranjados) no corpo do animal;
• Arranjados de forma não aleatória
• Octopus vulgaris - os cromatóforos amarelosvermelhos são intercalados entre os negros.
Componentes
Componentes cromáticos
– Light: cromatóforos escuros retraídos e reflexão
máxima
– Dark: cromatóforos escuros expandidos e reflexão
mínima
• O número de componentes cromática em
vários cefalópodes varia de 11 a 35;
• Componentes Textural, Postural e Locomotor
contribuindo para padronização do corpo;
Componentes
• Sepia officinalis: 34 componentes cromáticos
(6 textural, 8 postural e 7 locomotor – mais de
50 componentes ao seu dispor para gerar um
padrão de corpo);
• Cefalópodes não podem expressar um
número infinito de padrões de corpo. Estudos
cuidadosos de determinadas espécies têm
revelado que todos eles têm apenas alguns
padrões básicos do corpo.
Padrões de Corpo
• O número e a complexidade dos padrões de
corpo varia consideravelmente entre os
cefalópodes, e até mesmo dentro de um
gênero existem diferenças consideráveis ​no
comportamento cromático.
• As diferenças são normalmente associados
com hábitos diferentes.
7. Questão evolutiva: o que influenciou a
origem dos cromatóforos?
- característica chave : Redução e interiorização
da concha
Ponto positivo
Ponto negativo
Solução
agilidade
vulnerabilidade a predadores
CAMUFLAGEM
• Os cromatóforos e os padrões de corpo
evoluíram para ter duas funções:
1º ocultação
2º comunicação
7.1. Ocultação
• Semelhança de fundo
Correspondência de cores
Iridóforos e leucóforos.
cromatóforos
•
Countershading - forma de camuflagem que trabalha
com fundo de correspondência.
Superfície ventral -cromatóforos esparsos, às vezes com
iridófiros para aumentar a reflexão.
Superfície dorsal - cromatóforos são muito mais numerosos
e tendem a ser mantidos tonicamente expandidos.
• Coloração Disrruptiva – Em fundos variados os cefalópodes
adotam esta coloração .
Efeito visual : quebra a totalidade do animal.
• Semelhança Ilusória - semelhança com um objeto inanimado
7.2. Comunicação
• Exibição Interespecífica - quando se deparam com presas
ou predadores.
Ex: Deimatic
corporal
Ameaçadora
aumento do tamanho
• Exibição intraespecífica – Encontros entre fêmeas ou
machos da mesma espécie.
Ex: Zebra intensa
alto contraste em preto e branco
maximiza a sinalização.
* Comunicação por luz polarizada.
Assim, a camuflagem foi resultado:
da pressão seletiva dos seus predadores
vertebrados.
.
Octopus Attack I
Octopus Transformation
8. Referências Bibliográficas
• MESSENGER, J. B. Cephalopod cromatophore: neurobiology
and natural history. Biol. Rev. Cambridge Philosophical Society.
2001, 76. p. 473-528.
• HANLON, R. Cephalopod dynamic camouflage. Current
Biology. 2007, 17. p. 400-404.
• MÄTHGER, L. M. HANLON, R. T. Malleable skin coloration in
cephalopods: selective reflectence, transmission and
absorbance of light by cromathopores and iridophores. Cell
Tissue Res. 2007, 329. p. 179-186.
OBRIGADA!