Vertebrados (Subfilo Vertebrata)

O esqueleto pode ser cartilaginoso ou ósseo, composto por um eixo principal formado por vértebras, que formam a coluna vertebral e o crânio. As vértebras se formam em volta da notocorda e circundam o tubo nervoso, durante o período embrionário, e isso é uma característica dos gnatostomados (vertebrados que possuem maxilar). Os agnatos (vertebrados sem maxilar) não possuem vértebras, como por exemplo, as feiticeiras. No indivíduo adulto, a notocorda é substituída pela coluna vertebral, embora em alguns animais ela possa permanecer.

Um termo antigo para esse subfilo era Craniata, devida à presença do crânio, estrutura que circunda o encéfalo. Outro aspecto deste grupo de animais é a presença de uma crista neural, tecido embrionário que forma novas estruturas principalmente na região cefálica.

Os vertebrados são animais mais ativos que os não-vertebrados, portanto necessitam de estruturas corporais mais especializadas e complexas, que tenham um bom desempenho fisiológico.

Embriologia

Os vertebrados são triblásticos, ou seja, possuem os três folhetos germinativos: ectoderma, mesoderma e endoderma.
O ectoderma origina a epiderme, o revestimento do trato digestório (na região mais próxima ao crânio e mais próxima à cauda), o olho e a orelha, assim como outros órgãos do sentindo e o sistema nervoso.
O endoderma forma o fígado, o pâncreas, o revestimento do restante do trato digestório e de algumas glândulas associadas, e o revestimento de pulmões e brânquias.
O mesoderma forma o restante dos tecidos, como os músculos, tecidos conjuntivos, o esqueleto e a notocorda, o sistema circulatório, o sistema urogenital e o celoma. O mesoderma é o ultimo tecido a se formar.

A crista neural forma músculos e ossos da face, boa parte do sistema nervoso periférico, partes do encéfalo, adrenais, pigmentos da pele, músculos lisos de revestimento da artéria aorta e algumas células secretoras, como a do intestino.

Nos indivíduos adultos, a notocorda é substituída pela coluna vertebral o que não quer dizer que uma forma a outra! Quem forma a coluna vertebral são os somitos, estruturas segmentares e de paredes espessas que se localizam desde a região próxima ao cérebro, até a cauda do embrião. Os somitos também originam outras estruturas como a derme, por exemplo.

Tegumento

O tegumento dos vertebrados pode ser responsável por 15 a 20% do peso do animal, isso inclui as glândulas, pêlos, escamas, etc. A pele é um órgão de revestimento e proteção destes animais. A pele é o maior órgão do corpo humano. Pode ser divida nas seguintes partes:

Epiderme: camada mais externa da pele, formada pelo ectoderma, e é extremamente importante para proteção. Alguns vertebrados possuem glândulas e pêlos associados.
Derme: camada mais profunda da pele, formada pelo mesoderma e pela crista neural. É uma camada estrutural, composta de fibras colágenas, células produtos de pigmentos e vasos sanguíneos.
Hipoderme: Tecido subcutâneo fica entre a pele e os músculos. É o local onde a gordura das aves e mamíferos fica depositada. Também contém fibras colágenas e elásticas.

Os vertebrados apresentam outros tipos de tecidos como tecido conjuntivo, muscular, sanguíneo e nervoso. Duas proteínas muito importantes nesses tecidos são o colágeno e a queratina.

Tecidos como esmalte, dentina e osso são tecidos mineralizados.

Esqueleto e músculos

Os vertebrados apresentam um endoesqueleto, que pode ser ósseo ou cartilaginoso e uma notocorda, que serve como um bastonete de sustentação na fase embrionária. Possuem também um crânio que protege o encéfalo. As vértebras protegem o tubo nervoso espinhal. As costelas estão associadas às vértebras, fornecem proteção a vários órgãos, reforçam a parede do corpo e oferecem locais de inserção para músculos.

O esqueleto dos vertebrados pode ser dividido em: esqueleto axial (formado pelo crânio, notocorda, vértebras, costelas e suporte de nadadeiras nos peixes), esqueleto apendicular (formado pelas cinturas escapular e pélvica, e os membros superiores e inferiores).

Para se locomover, os vertebrados contam com uma grande interação entre os ossos e os músculos.

Respiração

Os cordados ancestrais respiravam através de difusão de gases através da pele. O anfioxo respira dessa forma, chamada respiração cutânea ou tegumentar. Mas isso é viável para o anfioxo porque é um animal pequeno. Para animais maiores isso já é um problema, e precisam de um sistema respiratório que atenda à demanda de vários órgãos e metabolismo. Os vertebrados aquáticos utilizam de brânquias para respirar, embora existam alguns que utilizem pulmões. Os vertebrados terrestres respiram através de pulmões.

Circulação

A circulação nos vertebrados é fechada, ou seja, o sangue circula dentro de vasos e órgãos especializados e as artérias e veias estão ligadas por meio de capilares.

Estudaremos a forma do coração de acordo com cada classe, que pode possui de um átrio e um ventrículo, a dois átrios e dois ventrículos.

Sistema Nervoso

Os vertebrados possuem um sistema nervoso bem complexo, pois são mais evoluídos e há a necessidade de desenvolver conexões mais complexas entre a medula e o encéfalo, e no interior da medula.

Excreção e reprodução

Os gametas e os resíduos metabólicos saem por ductos que são compartilhados pelo sistema excretor e reprodutor.
Os rins fazem uma ultrafiltração do sangue. Eles retiram os resíduos nitrogenados do metabolismo das proteínas e regulam a água do corpo. Também regulam os minerais. A unidade funcional dos rins são os néfrons. (Veja: Sistema Excretor nos Vertebrados)
Os vertebrados são normalmente dióicos, com reprodução sexuada, variando o tipo de fecundação em externa e interna. Os espermatozóides são produzidos pelos testículos e os óvulos são produzidos pelos ovários.
Quanto ao desenvolvimento do ovo, apresentam três formas:

Ovíparos: os ovos se desenvolvem fora do corpo da fêmea
Ovovivíparos: parte do desenvolvimento é dentro do corpo da mãe, o restante é no ambiente;
Vivíparos: todo o desenvolvimento do embrião é dentro do corpo da fêmea.