Metamerismo (biologia) - Metamerism (biology)

As minhocas são um exemplo clássico de metameria homônima biológica - a propriedade de repetir segmentos corporais com regiões distintas

Em biologia , metamerismo é o fenômeno de ter uma série linear de segmentos corporais fundamentalmente semelhantes em estrutura, embora nem todas essas estruturas sejam inteiramente semelhantes em qualquer forma de vida, porque algumas delas desempenham funções especiais. Em animais, os segmentos metaméricos são referidos como somitos ou metâmeros . Nas plantas, eles são chamados de metâmeros ou, mais concretamente, de fitômeros .

Em animais

Em animais, os zoólogos definem metameria como um evento mesodérmico que resulta na repetição em série de subdivisões de unidades de ectoderma e produtos mesodérmicos . Endoderma não está envolvido em metameria. A segmentação não é o mesmo conceito que o metamerismo: a segmentação pode ser confinada apenas ao tecido ectodérmico derivado, por exemplo, nas tênias Cestoda . O metamerismo é muito mais importante biologicamente, pois resulta em metâmeros - também chamados de somitos - que desempenham um papel crítico na locomoção avançada .

Pode-se dividir o metamerismo em duas categorias principais:

  • metameria homônima é uma sucessão serial estrita de metâmeros. Ele pode ser agrupado em mais duas classificações conhecidas como pseudometamerismo e verdadeiro metamerismo. Um exemplo de pseudometamerismo está na classe Cestoda . A tênia é composta de muitos segmentos repetidos - principalmente para reprodução e troca de nutrientes básicos. Cada segmento atua independentemente dos demais, por isso não é considerado metamerismo verdadeiro. Outro verme, a minhoca do filo Annelida , pode exemplificar o verdadeiro metamerismo. Em cada segmento do verme, uma repetição de órgãos e tecido muscular pode ser encontrada. O que diferencia os anelídeos de Cestoda é que os segmentos da minhoca trabalham todos juntos para todo o organismo. Acredita-se que a segmentação evoluiu por vários motivos, incluindo um maior grau de movimento. Pegando a minhoca, por exemplo: a segmentação do tecido muscular permite que a minhoca se mova em um padrão de centímetros. Os músculos circulares trabalham para permitir que os segmentos se alongem um a um, e os músculos longitudinais então trabalham para encurtar os segmentos alongados. Esse padrão continua por todo o verme, permitindo que ele avance lentamente ao longo de uma superfície. Cada segmento pode trabalhar de forma independente, mas em direção ao movimento de todo o verme.
  • metameria heterônoma é a condição em que os metâmeros se agrupam para realizar tarefas semelhantes. O exemplo extremo disso é a cabeça do inseto (5 metâmeros), tórax (3 metâmeros) e abdômen (11 metâmeros, nem todos discerníveis em todos os insetos). O processo que resulta no agrupamento de metâmeros é denominado "tagmatização", e cada agrupamento é denominado tagma (plural: tagmata). Em organismos com tagmata altamente derivados, como os insetos, muito do metamerismo dentro de um tagma pode não ser facilmente distinguível. Pode ter que ser procurado em estruturas que não refletem necessariamente a função metamérica agrupada (por exemplo, o sistema nervoso em escada ou somitos não refletem a estrutura unitária de um tórax).
Segmentos de um crustáceo exibem metamerismo

Além disso, um animal pode ser classificado como "pseudometamérico", o que significa que tem metamerismo interno claro, mas nenhum metamerismo externo correspondente - como é visto, por exemplo, em Monoplacophora .

Humanos e outros cordados são exemplos conspícuos de organismos que possuem metâmeros intimamente agrupados em tagmata. No Chordata, os metâmeros de cada tagma são fundidos de tal forma que poucos recursos repetitivos são diretamente visíveis. Uma investigação intensiva é necessária para discernir o metamerismo no tagmata de tais organismos. Exemplos de evidências detectáveis ​​de estruturas vestigialmente metaméricas incluem arcos branquiais e nervos cranianos .

Alguns esquemas consideram o conceito de metamerismo como um dos quatro princípios de construção do corpo humano, comum a muitos animais, juntamente com simetria bilateral geral (ou zigomorfismo), paquimerismo (ou tubulação ) e estratificação . Os esquemas mais recentes também incluem três outros conceitos: segmentação (concebida como diferente do metamerismo), polaridade e endocrinosidade .

Nas plantas

Um metâmero é um dos vários segmentos que compartilham a construção de um tiro , ou nos quais um tiro pode ser conceitualmente (pelo menos) resolvido. No modelo metamerístico, uma planta consiste em uma série de 'phytons' ou fitômeros , cada um consistindo de um entrenó e seu nó superior com a folha anexada. Como Asa Gray (1850) escreveu:

O ramo, ou o próprio caule simples, é manifestamente um conjunto de partes semelhantes, colocadas umas sobre as outras em uma série contínua, desenvolvidas umas das outras em gerações sucessivas. Cada uma dessas juntas do caule, tendo sua folha no ápice, é um elemento vegetal; ou como o chamamos de fiton, - uma planta potencial, tendo todos os órgãos da vegetação, a saber, caule, folha, e em seu desenvolvimento descendente até mesmo uma raiz, ou seu equivalente. Esta visão da composição da planta, embora de forma alguma nova, não foi devidamente apreciada. Considero essencial para uma correta compreensão filosófica da planta.

Algumas plantas, particularmente gramíneas, demonstram uma construção metamérica bastante clara, mas muitas outras carecem de módulos discretos ou sua presença é mais discutível. A teoria de Phyton foi criticada como uma concepção acadêmica excessivamente engenhosa que guarda pouca relação com a realidade. Eames (1961) concluiu que "os conceitos do rebento como consistindo de uma série de unidades estruturais foram obscurecidos pelo domínio da teoria do caule e da folha. Unidades anatômicas como essas não existem: o rebento é a unidade básica." Mesmo assim, outros ainda consideram o estudo comparativo ao longo do comprimento do organismo metamérico um aspecto fundamental da morfologia da planta .

Conceitos metaméricos geralmente segmentam o eixo vegetativo em unidades repetidas ao longo de seu comprimento, mas construções baseadas em outras divisões são possíveis. A teoria do modelo de tubo concebe a planta (especialmente árvores) como composta de tubos unitários ('metâmeros'), cada um suportando uma quantidade unitária de tecido fotossintético. Metâmeros verticais também são sugeridos em alguns arbustos do deserto nos quais o caule é modificado em tiras isoladas de xilema , cada uma tendo continuidade da raiz ao caule . Isso pode permitir que a planta aborte uma grande parte de seu sistema de rebentos em resposta à seca, sem danificar a parte restante.

Em plantas vasculares , o sistema caulinar difere fundamentalmente do sistema radicular, pois o primeiro apresenta uma construção metamérica (unidades repetidas de órgãos; caule, folha e inflorescência), enquanto o último não. O embrião da planta representa o primeiro metâmero do caule em espermatófitos ou plantas com sementes.

As plantas (especialmente as árvores) são consideradas como tendo uma 'construção modular', sendo um módulo um eixo no qual toda a sequência de diferenciação aérea é realizada desde o início do meristema até o início da sexualidade (por exemplo, o desenvolvimento da flor ou do cone), que completa o seu desenvolvimento. Esses módulos são considerados unidades de desenvolvimento, não necessariamente estruturais.

Veja também

Referências