Como os peixes absorvem o oxigênio da água?

Sabemos que os peixes retiram da água o oxigênio que utilizam para o funcionamento de seus organismos. E é nela que eles depositam os gases produtos desse funcionamento. Para nós, que vivemos fora d'água, a nossa troca gasosa é feita entre nossos pulmões, que captam o ar da atmosfera, e, sob pressão, troca o oxigênio (O2) pelo dióxido de carbono (CO2) com os vasos sanguíneos que estão em contato com a superfície dos alvéolos (bolsas presentes nos pulmões).

1. Esquema demonstrando as pressões parciais para ocorrência das trocas gasosas entre o pulmão e o vaso sanguíneo.

Para que um órgão seja eficiente na captação de oxigênio ele deve ter uma área de superfície grande, por isso a maioria é cheio de dobramentos denominados invaginações (para dentro) ou evaginações (para fora). Além disso deve ser composto por membranas bem finas e deve ser vascularizado por por muitos vasos sanguíneos.

2. Brânquia de peixe apresentando
coloração avermelhada devido
ao intenso fluxo sanguíneo.

Muitos dos animais terrestres são pulmonados, mas em insetos as trocas gasosas são feitas entre tubulações e os vasos deles, não tendo um órgão específico. Com peixes o órgão responsável são as brânquias. Bem finas, repleta de vasos sanguíneos e dotada de muitas ramificações na forma de evaginações, formando lamelas, que são estruturas em forma de lâminas bem finas.

3. Esquema mostrando as brânquias
de um peixe, suas estruturas e detalhes.

Um mecanismo chamado de Contra Corrente é o principal responsável por viabilizar as trocas gasosas em peixes. Esse mecanismos consiste na passagem do fluxo sanguíneo pelas estruturas das brânquias em um sentido oposto ao fluxo da água. Isso expões a água em contato maior com o sangue pouco oxigenado, realizando as trocas gasosas entre a água mais rica em oxigênio com o sangue, mais rico em dióxido de carbono.

Esse sistema é muito comum na maioria dos animais que possuem brânquias, pois aumenta a eficiência desse órgão nas trocas gasosas. Mas ele pode ser complementado com o nado do peixe. Como ele faz? Ele nada com a boca e com seu opérculo, 'tampinha' que protege as brânquias, levemente abertos, permitindo que, com o nado, a água passe por suas brânquias de maneira constante, melhorando, ainda mais, sua captação de oxigênio.

5. Esquema mostrando o fluxo daágua pelas brânquias do peixe.

Mas não seria possível que eles respirassem também fora d'água, já que o ar tem bem mais oxigênio? Não, pois os peixes necessitam que suas brânquias estejam na água para, a partir dela, absorver o gás que precisa. Mas há peixes capazes de respirar 'fora d'água', os chamados peixes pulmonados. Mas essa forma de obtenção de ar é usada em momentos de extrema necessidade como falta de oxigênio na água ou, ainda, seca periódica.

6. O peixe Periophthalmus argentilineatus é capaz de se locomover fora da água respirando por pulmões rudimentares.

No caso de seca, alguns peixes que resistem na lama possuem essa segunda opção de respiração, a pulmonada, bem menos eficiente que a por brânquias, mas necessária para manter seus órgãos vitais trabalhando lentamente até que se restabeleça a disposição de água com oxigênio dissolvido.

Assim como nós, cada animal na natureza apresenta modificações decorrentes de milhares de anos de evolução tornando-o hábil à explorar o ambiente em que vivem. Alguns, como nós, desenvolve técnicas para explorar outros ambientes, como os equipamentos de mergulho, mas isso não gera mudança em nossos organismos. Por isso ainda possuímos muita dificuldade em submergir a grandes profundidades, ação facilmente realizada pelo organismos que vivem na água como os peixe abissais, e ainda assim possuem suas limitações.

Conhecer todas essas limitações é estar preparado para dominar novos ambientes em que elas permitem-nos dominar. Estar consciente de suas ações, em boa forma física e ativamente treinado são cuidados básicos para um bom mergulho, afinal somos terrestres dentro d'água. Mergulhe consciente!

Referências:

Livro: Fisiologia Animal - Adaptação e Meio Ambiente. Knut Schmidt-Nielsen, 5 ed.;

            A Vida dos Vertebrados. F. Harvey Pough, 4 ed.;

Link: https://netnature.wordpress.com/2011/05/15/a-grande-conquista/

Imagens:

http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAYfAAA/cap-20-equilibrio-acido-basico-hidro-eletrolitico

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Onde está o ar respirado pelos peixes e outros organismos aquáticos?

Não é de hoje que sabemos da capacidade que os peixes têm de respirar debaixo d'água. Mas poucos de nós sabe da dificuldade que é respirar dessa maneira. Tudo isso vem da dificuldade de se obter oxigênio na água, pois só é possível captar o oxigênio que esteja dissolvido nela. E isso pode representar problemas para os animais que necessitam dele.

1. Bolhas de ar na água simbolizando os gases dissolvidos nela.

Para os organismos terrestres, o ar está repleto de oxigênio. A composição do ar atmosférico seco, sem umidade, é de 20,95% desse gás, disponível a uma pressão de 760 mmHg. A medida que subimos montanhas essa concentração de quase 21% permanece constante, mas a dificuldade de respirar em altitudes decorre da pressão parcial (pO2) que diminui, dificultando a troca gasosa nos pulmões, que ocorre de onde a pressão é maior para a menor, ou seja, do pulmão (pO2= 104 mmHg) para o sangue (pO2= 40 mmHg).

2. Esquema demonstrando as pressões parciais para ocorrência das trocas gasosas entre o pulmão e o vaso sanguíneo.

Na água, a solubilidade do oxigênio gasoso é de 34,1 ml /litro a 15°C. Isso quer dizer que em 1 litro de água a 15°C podem ser dissolvidos 34,1 ml de gás oxigênio. Isso parece razoável, mas esse valor pode variar conforme os fatores ambientais, entre eles a temperatura, a quantidade de sais e a pressão.

3. Solubilidade dos gases (O2, N2 e CO2) na água.

Quanto mais quente for um líquido que apresenta gás, menos esse gás fica retido, como facilmente podemos notar em um refrigerante quente, que as bolhas saem rapidamente, dando a ideia de que ele 'explodiu'. Quando está no copo, bolhas são vistas subindo nas paredes do copo, pois, a medida que o refrigerante esquenta, o gás perde solubilidade e vai saindo. A diferença é que no refrigerante o gás é o dióxido de carbono, o CO2.

4. Bolhas no refrigerante demosntrando a presença de gás (CO2) dissolvido, perdendo solubilidade a medida que esquenta.

Assim como a temperatura, o aumento da quantidade de sais na água diminui a solubilidade. Por isso na água salgada tem uma quantidade de gases dissolvidos menor que na água doce. Diferentemente da pressão que, quanto maior a pressão, maior a solubilidade do gás naquele meio. 

5. Esquema de experimento mostrando a interferência do aumento da pressão no aumento da solubilidade do gás na água.

Voltando ao refrigerante, quando ele ainda não foi aberto podemos notar que a garrafa PET está mais rígida que quando ele é aberto. Isso deve-se ao fato de, ao ser aberto, aquele 'tchisss' equilibra as pressões internas na garrafa com a do meio externo. Era essa pressão que mantinha parte do gás dissolvido. Tanto que depois de aberto, mesmo que refrigerado, ele fica 'sem gás'.

6. Garrafas PET fechadas mostrando-se mais rígidas devido a pressão interna ser alta. 

Ao nível do mar, a pressão é constante de 760 mmHg, o conhecido 1 ATM. A medida que mergulhamos essa pressão aumenta. Esse aumento ajuda na manutenção de uma quantidade de oxigênio nessas águas. Junto com a profundida, a temperatura normalmente cai, ajudando, também, na solubilidade do oxigênio nessas águas.

Nos corpos d'água a quantidade de gases dissolvido é equilibrada constantemente, pois há contato com o ar atmosférico e, até que a água esteja com quantidade máxima de gás dissolvido, chamada de saturada, ocorre intercâmbio entre os gases da água com os do ar. Mantendo esse equilíbrio.

O problema está quando há um aumento da temperatura da água. Comum em poças de água, piscinas na praia, pois a pequena quantidade de água exposta à luz do sol aquece, evapora uma parte e os sais ficam em uma quantidade menor de água. Ou seja, água quente e com mais sais. A solubilidade do oxigênio cai gradativamente. Além disso o consumo desse gás pelos organismos presentes ali ajuda na redução dele na água, podendo levar a morte daqueles organismos.

7. Bolhas de ar formadas na água pelo aumento da temperatura com consequente redução da solubilidade.

O mesmo ocorre em águas onde são descartados resíduos de refrigeração de motores, como em usinas nucleares. A água aquece, reduz a quantidade de oxigênio e alguns organismos sensíveis já morrem pela temperatura, outro morrem pela incapacidade de conseguir o oxigênio que necessita, pois seus órgão respiratórios só conseguem retirar o oxigênio da água.

Quando mergulhamos levamos em nossos cilindros uma reserva de ar para respirarmos durante o mergulho. Logo desenvolveremos tecnologia para retirar o oxigênio da água para usarmos em nossa respiração subaquática. Será? Bem, enquanto isso não ocorre, nos resolvemos com a carga dos cilindros, deixando essa capacidade para seus organismos capacitados naturalmente.


Referências:
Livro: Fisiologia Animal - Adaptação e Meio Ambiente. Knut Schmidt-Nielsen, 5 ed.;
            A Vida dos Vertebrados. F. Harvey Pough, 4 ed.
Imagens:
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http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAYfAAA/cap-20-equilibrio-acido-basico-hidro-eletrolitico
http://www.infoescola.com/wp-content/uploads/2010/07/carbonatacao-450x342.jpg
http://images.slideplayer.com.br/30/9522823/slides/slide_5.jpg
http://alunosonline.uol.com.br/upload/conteudo/images/pressao%20de%20um%20gas.jpg
http://lemanjue.com.br/wp-content/uploads/Por-que-nao-devo-consumir-refrigerantes-730x375.jpg
https://desafioint.files.wordpress.com/2014/07/o8exdc.jpg?w=584

O aquecimento global e sua influência no sexo das tartarugas

Não é muito difícil ouvir falar do Aquecimento Global em rádios, televisão e na internet. Esse fenômeno consiste no aumento da temperatura média do mar e do ar próximo a superfície do planeta como consequência da emissão de gases de Efeito Estufa, bem como outro poluentes. Que as consequências desse fenômeno são danosas, todos sentimos diariamente ao sair na rua. A cada dia que passa, mais reclamamos do calor, que tá aumentando.

Não é só o ser humano que percebe e sofre com essa variação não. Todos os outros seres vivos do nosso planeta sofrem com essas mudanças. Mas esse aumento de temperatura pode ser danoso principalmente para animais cujo sexo biológico é determinado pela temperatura em que ele é incubado.

Tartaruga em seu habitat natural.

Nos mamíferos, nas aves, o sexo biológico é determinado geneticamente por meio de sequências de DNA presentes nos gametas. Em mamíferos é o espermatozoide do pai que determina o sexo do filho; enquanto que em algumas aves é o gameta materno que exerce essa função. Mas em muitos dos répteis essa determinação é pela temperatura.

Quando a tartaruga chega a praia, constrói um ninho e põe os ovos nele, ela os enterra na areia para que, com a temperatura do solo, eles sejam incubados e se desenvolvam. Aí que se encontra a problemática, sabe porquê?

Dependendo da temperatura da areia em que esses ovos são incubados, eles podem gerar mais macho do que fêmeas ou o contrário. Estudos recentes apontam que temperaturas acima de 30º C no momento da incubação de ninhos de tartarugas geram um número maior de fêmeas, enquanto que temperaturas menores que 29º C, mais machos. Já entendeu a ligação com o Aquecimento Global?

Então, com o aumento das temperaturas na superfície do planeta, a areia dos ninhos acabam por esquentarem mais que o normal, gerando mais fêmeas e menos machos por ninho. Isso reflete diretamente no equilíbrio ecológico das populações de tartarugas, pois fica mais difícil da fêmea encontrar um macho para copular. Esse desequilíbrio pode estar refletindo no número de indivíduos desses grupos de animais.

Sabemos o quanto entender os fenômenos que envolvem o meio no qual vivemos é importante para a manutenção, não só de nossas vidas, dos meios naturais, principalmente. Assim, a conscientização e a educação ambiental é fundamental para a conservação da natureza. Pesquisar, ler, se informar, isso sim ajuda a melhorar.

Referências:
http://www.tamar.org.br/interna.php?cod=95;
http://www.suapesquisa.com/geografia/aquecimento_global.htm;
Imagens:
http://brasilescola.uol.com.br/upload/conteudo/images/1dabfe6f134e6f57e5c774c5e3672a7e.jpg;
https://lh3.googleusercontent.com/-5Ed_3wPa7ys/S0_Va8-VDCI/AAAAAAAAAg0/x7--GIvR5dwTRXmN4iDtSR40HhzQgq1GgCCo/s640/Parque_Marinho_Risca_do_Meio%2B-%2BAlta%2BResolu%25C3%25A7%25C3%25A3o%2B%252870%2529.jpg;
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhTGp61eSWf8o9BW5seKxJIXfJ5jWwSDEmdnPX0OpvuR_ZvNDxsuD367NEzol-_fEzaKUisnSbMq1S35SdbqrXsZzbWo7c2PCgdn_l_PwfP7nek4e_afYeb2j4YffcWC27kZOowCPlt6M3i/s720/IMG_3832+copy.jpg;
http://tamar.org.br/fotos/nascimento3.jpg;
http://www.tamar.org.br/fotos/ninho%20e%20postura.jpg;
http://tamar.org.br/fotos/nascimento1.jpg;
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Esponjas do Mar: são Animais ou Plantas?

Por João Ravelly

As Esponjas do Mar são os organismos mais simples dentre aqueles que possuem muitas células, os multicelulares. São consideradas bastante plesiomórficas, ou seja, que conservam muitas características basais que estavam, com poucas mudanças, presentes no ancestral bem antigo.

Diversidade de Esponjas.

São animais que não apresentam órgãos ou tecidos verdadeiros, constituídos, basicamente, por uma massa celular embebida em uma substancia gelatinosa e enrijecida. Apresentam crescimento variado desde eretas bem simples a bastante ramificada, além de incrustadas nas rochas e perfuradoras de conchas. A forma de crescimento desses animais pode variar conforme as condições ambientais diversificando seu tamanho de poucos milímetros a metros de diâmetro, tendo seu crescimento sustentado por um conjunto de filamentos compostos de carbonato de cálcio ou sílica podendo ainda possuir uma malha de fibras orgânicas composta por esponginina.

Diversidade de formas de vida de Esponjas.

Apresentam coloração forte como forma de proteção contra a radiação solar ou como defesa de predadores, uma vez que na natureza cores fortes comumente indicam perigo. Ocorrem desde águas mais rasas a águas profundas de forma que seus indivíduos adultos crescem fixos a rochas, naufrágios e, até mesmo, em solos inconsolidados. 

No mundo todo há registro de cerca de 8 mil espécies de esponjas com cerca de 150 de água doces. No Brasil são encontradas 330 delas com 44 espécies de água doce. No Ceará esse grupo de animais ainda é pouco estudado, tendo sido registrado menos de 60 espécies ocorrendo no estado.

As esponjas são utilizadas por diversos outros organismos (crustáceos, equinodermos, poliquetas, peixes) como local de proteção e desova uma vez que o corpo desses animais apresenta uma complexa organização tubular, pela qual a água passa carregando alimento. Outra relação curiosa é o fato deles também hospedarem microorganismos como bactérias, fungos, algas, e utilizarem de compostos por eles produzidos como forma de nutrição, podendo até 50% do volume corporal da esponja ser representado por esses organismos. 

Associações de Esponjas com outros organismos.

O corpo das esponjas, como já foi dito, é constituído por uma rede de tubos que variam em número e complexidade. A entrada desses tubos é chamada de Óstios que são poros numerosos, enquanto que os Ósculos, que são as saídas, são aberturas maiores e em número reduzido. Possuem uma cavidade interna chamada de Espongiocele ou Átrio, que recebe o fluxo de água dos canais do corpo do animal e conduz para o óstio.

Estrutura corporal de uma Esponja.

Essa conformação corporal pode ser classificada de três formas. A primeira são as Asconóides, mais simples, são organismos tubulares e afilados, crescem em grupos. A segunda são as Siconóides, também são tubulares, mas apresentam uma parede corporal mais espessa e mais complexa com câmaras e um revestimento diferenciado na espongiocele. A última é bem mais complexa e apresentam um porte maior, são as Leuconóides, que são a maioria em águas rasas e em água doce.

Formas estruturais das Esponjas.

Suas células são diferenciadas e realizam funções diferentes. Dentre elas as que são de fundamental importância para as esponjas são os Coanócitos, um tipo de célula das esponjas que são responsáveis por gerar, com a movimentação de seus flagelos, um fluxo de água que carrega partículas de alimento para as esponjas, além de retirar essas partículas com um colarinho que fica na base do flagelo.

A alimentação delas é por filtração pelos coanócitos, que retiram da água partículas e as passa célula a célula; por relação com microorganismo, ou, no caso das mais especializadas, por predação de pequenos crustáceos, sendo elas bastante confundidas com hidras de cnidários por apresentar espículas modificadas que lembram os tentáculos deles.

Quanto à reprodução, as esponjas podem se reproduzir por Fragmentação, quando acidentalmente uma parte do indivíduo e arrancada e ela apresenta a capacidade de gerar um novo indivíduo; Brotamento, quando partes especializadas do animal geram uma protuberância que depois se desprende do animal e gera um novo, podendo formar estruturas de resistência a intempéries do meio; ou de forma Sexuada quando coanócitos e arqueócitos se diferenciam em gametas e são liberados pra fecundação na coluna d’água ou ser fecundado no indivíduo que produz o óvulo e só ser liberado quando formar uma larva Parenquímela que se fixará e constituirá um novo indivíduo.

Reprodução por brotamento em Esponjas.

As esponjas pertencem ao Filo Porifera, recebendo esse nome por conter poros, e possuem três Classes: Calcarea, esponjas calcárias, marinhas, pequenas e em forma de vaso; Hexactinellida, que são conhecidas como “esponjas de vidro” por possuírem espículas de sílica, vivem em águas de 400 a 900 metros de profundidade; e Demospongiae, que são 95% das esponjas vivas atualmente e são as mais conhecidas.

Esponja encontrada em mergulho.

Os peixes, as tartarugas, as estrelas do mar, os moluscos, são os principais predadores das esponjas, sendo eles responsáveis por controlar o crescimento delas, além da competição por recurso com outros organismos como os corais. 

As esponjas possuem uma grande importância ecológica, econômica, social, histórica e cultural. Na ecológica são valiosíssimas ao filtrar a água retirando matéria orgânica pra se alimentar, servem de alimentos para outros animais, relacionam-se com microorganismos, servem de bioindicador. Na histórica, cultural e social as “esponjas de vidro” são usadas em alguns países como símbolo de amor entre os casais, além das esponjas sem espículas que foram e são usadas como esponja de banho.

Diversidade marinha.

São economicamente importantes na extração de medicamentos como o Aciclovir que é antiviral, o Citarabina e o Eribulina que são anti-oncogênico; são usadas como filtro pra retirar partículas da água; geram prejuízos em cultivos de moluscos, pois algumas perfuram as conchas deles, entre diversas outras importâncias que podem não ter sido descobertas ainda.

Por isso devemos preservar esses animais, evitando quebrá-las e coletá-las sem fins científicos, preservando seus predadores e suas presas, para garantir um equilíbrio do ecossistema marinho para podermos aproveitar ao máximo de suas belezas.

Fontes:
Livro - Zoologia dos Invertebrados Barnes, Robert D. - Ruppert, Edward E. - Fox, Richard S.;
*As imagens e vídeos foram retirados da internet e todos os direitos devem ser atribuídos à seus idealizadores.

Fauna Fluvial Cearense – Tilápia

Por Paula Christiny

Nome científico: Tilápia rendali, Oreochromis niloticus.

Nomes comuns: Tilápia, Cará.

Status internacional: Não Ameaçado.

Distribuição: Por quase todo o Brasil, introduzidas em muitos lugares através de peixamentos.

Habitat: Vive em águas paradas de lagoas e represas.

Tamanho: Pode atingir 45 cm de comprimento.

Peso: Até 2,5 kg.

Descrição: É peixe de escamas, com corpo um pouco alto e comprimido. Tem coloração de verde-oliva e prateada, com sombras verticais negras.

Dieta: Possui alimentação variada composta de insetos, microcrustáceos, sementes, frutos, raízes, algas, plâncton e pequenos peixes.

Curiosidades: Nativa da África, a Tilápia foi introduzida por volta do início dos anos 70 no Brasil. São criadas comerciante para alimentação humana, em virtude de sua carne ser bastante apreciada no país. No Açude Castanhão são cultivados em larga escala, dezenas de fazendas ocupam as margens do Açude com seus tanques-rede.