Adaptações dos Vertebrados à Vida Marinha

De acordo com a teoria evolucionista de Darwin, todos os organismos têm um ancestral em comum e as espécies que vemos hoje são resultados de diversas modificações ao longo dos milhões de anos por meio da seleção natural. Acredito que você já ouviu falar de seleção natural em algum momento da sua vida. A seleção natural é um dos mecanismos básicos da evolução e o resultado desse processo é a seleção de indivíduos mais adaptados ao ambiente.

 

Caso esses indivíduos consigam passar suas características aos seus descendentes, grandes são as chances dessas adaptações se perpetuarem. Se quer saber mais sobre as adaptações que permitem que alguns vertebrados vivam no ambiente marinho…vamos lá!

Adaptações dos Peixes
Os peixes dulcícolas e marinhos são vertebrados aquáticos e eles formam o grupo mais diverso se comparado a qualquer outro grupo de vertebrados. Há dois grupos: os peixes ósseos, cujo esqueleto é formado predominantemente por ossos, e os peixes cartilaginosos, com esqueleto formado por cartilagem. Eles habitam os mais variados tipos de ambiente, desde poças temporárias e lagos parcialmente congelados até águas salobras e as profundezas oceânicas. Mas, para isso, foram necessários milhões de anos de evolução e muitas adaptações morfológicas, funcionais e fisiológicas.

Forma
A maioria dos peixes apresenta um corpo fusiforme, isto é, as extremidades são mais afiladas que o centro. Esse formato hidrodinâmico facilita a movimentação no ambiente, uma vez que diminui o atrito com a água.

Revestimento
Os peixes são recobertos por pele e revestidos por muco. O muco, gerado pelas células glandulares, permite a comunicação química entre os peixes, protege contra possíveis predadores e parasitas e também reduz o atrito com a água. A pele possui duas camadas, a epiderme e a derme, sendo nesta última onde ocorre a formação das escamas na maioria dos peixes, as quais também são responsáveis pela proteção do organismo e redução do atrito com a água.

Nadadeiras
Os peixes não possuem braços e pernas, mas sim nadadeiras, responsáveis pela locomoção (nadadeira caudal, na maioria dos peixes), orientação (nadadeiras peitorais e pélvicas) e estabilidade no movimento (nadadeiras dorsais e anal).

Linha lateral
Essa linha é composta por diversas aberturas ao longo de toda a lateral do corpo do peixe. A água penetra através delas e, por meio das células sensoriais ali presentes, o peixe é capaz de detectar movimentos.

Anatomia externa dos peixes. Fonte: Traduzido de User:Gdr.

Flutuabilidade
Os peixes possuem a capacidade de se manter em diferentes profundidades. Nos peixes ósseos a flutuação é assistida por meio da bexiga natatória, uma bolsa de gás que se expande ou se retrai devido ao próprio organismo e à pressão da água sobre o peixe, tornando-o menos ou mais denso que o ambiente. Como os peixes cartilaginosos não possuem bexiga natatória, quem faz o seu papel é uma reserva de óleo no fígado desses animais.

Alguns órgãos presentes nos peixes. Perceba a anatomia e a localização da bexiga natatória ou vesícula de ar. Fonte: Adaptado de Pough; Heiser, 2008.

Osmorregulação
A osmorregulação é o controle das concentrações de sais nos tecidos para manter o organismo funcionando regularmente. Ela é importante para evitar que peixes de água doce absorvam água continuamente e que os peixes de água salgada percam-na para o meio externo. No caso dos peixes marinhos, eles bebem água do mar e eliminam o excesso de sal pelas brânquias e através da urina concentrada.

Adaptações dos Répteis
Os répteis, uns dos primeiros vertebrados a conquistar o ambiente terrestre, são encontrados nos mais variados ecossistemas, inclusive marinhos, para onde retornaram ao longo da evolução. Dentre os répteis marinhos temos as tartarugas, a iguana marinha de Galápagos, as serpentes marinhas e o crocodilo de água salgada.

Tartarugas marinhas
Ao longo do processo evolutivo, a carapaça desses animais se tornou mais achatada que a dos representantes terrestres e, consequentemente, mais leve e hidrodinâmica. As patas dianteiras modificaram-se em nadadeiras, ocasionando uma eficiência maior embaixo d’água. Outra importante adaptação foi o surgimento da glândula de sal, localizada próximo aos olhos. Essa glândula é responsável pela excreção do excesso de sal ingerido junto com alimentos e água pelas tartarugas, mantendo o equilíbrio osmótico delas.

Diferenças na carapaça e membros entre a tartaruga marinha Chelonia mydas (à esquerda) e tartaruga terrestre Geochelone gigantea (à direita). Fonte: Brocken Inaglory e Yotcmdr.

Iguana-marinha de Galápagos
Para manter uma temperatura adequada para a sua sobrevivência, já que essa espécie habita um ambiente cuja temperatura da água é extremamente baixa, esse animal passa várias horas sobre rochas vulcânicas, onde a radiação solar é muito intensa, absorvendo o máximo de calor possível antes de entrar na água em busca de comida.

Outras adaptações são a glândula de sal nas narinas e os dentes em formato de tridente, que cortam as algas o mais próximo possível da rocha. Camuflagem entre as rochas associada com a diminuição dos batimentos cardíacos a uma taxa muito baixa são outras estratégias da iguana para se proteger do seu predador principal, o tubarão-martelo.

 Serpentes marinhas e crocodilo-de-água-salgada
Há serpentes que são completamente adaptadas à vida no mar, mas as mais comuns, do gênero Laticauda, são parcialmente adaptadas e ocorrem na Ásia e recifes de corais australianos. Elas possuem caudas largas e achatadas, o que auxilia na locomoção dentro d’água. Possuem válvulas que fecham as narinas quando o animal está submerso evitando, assim, que o ar saia dos pulmões.

Algumas possuem glândulas salivares modificadas em uma glândula excretora de sal, localizada abaixo da língua. O crocodilo-de-água-salgada (Crocodylus porosus) é o maior réptil existente atualmente e sua distribuição ocorre nos oceanos Índico e Pacífico e norte da Austrália. Essa espécie também possui a glândula de sal na língua.

Crocodilo-de-água-salgada (Crocodylus porosus) em um zoológico na Austrália. Fonte: Bernard Dupont.

Adaptações das Aves
Aves marinhas são aquelas que possuem o ambiente marinho como habitat e fonte de alimento. Existem aves marinhas costeiras (próximas a continentes) e oceânicas ou pelágicas (encontradas em alto mar).

Glândulas de Sal
As aves marinhas também possuem adaptações para lidar com as condições do mar. Como sua alimentação vem majoritariamente de organismos marinhos, a quantidade de sal ingerido por esses animais é muito alta. Por isso, assim como alguns répteis, elas possuem glândulas salinas localizadas acima dos olhos. Além disso, as aves limitam a quantidade de água salgada ingerida obtendo a maior parte dela dos alimentos que consomem.

Localização das glândulas de sal (acima dos olhos) e secreção pelo bico da ave marinha. Fonte: Schreiber; Burguer, 2001.

Morfologia
A maioria das aves marinhas possui uma membrana interdigital nos pés dos membros inferiores, o que lhes auxilia na natação e propulsão na água. No caso dos pinguins, além dessas membranas, eles possuem os membros anteriores modificados em nadadeiras.

Geralmente as aves marinhas possuem mais penas do que as terrestres e elas são impregnadas com uma substância oleosa produzida pela glândula uropigial. Essa glândula está localizada próximo à região da cauda e, utilizando o bico, as aves espalham esse óleo pelas penas, impermeabilizando-as para quando chove ou quando mergulham para se alimentar.

Cetáceos
Os cetáceos atuais são resultado de um processo evolutivo de mais de 60 milhões de anos. Acredita-se que os parentes vivos mais próximos das baleias sejam os hipopótamos. Ao longo da sua evolução, os cetáceos desenvolveram diversas adaptações à vida aquática: forma hidrodinâmica do corpo, em que os membros anteriores são modificados em nadadeiras e os posteriores regrediram; a cauda é adaptada em nadadeira, auxiliando no deslocamento; praticamente não possuem pelos, o que facilita o movimento na água; possuem uma espessa camada de gordura, denominada blubber, que, além de manter a temperatura, serve como reserva de energia e auxilia na flutuabilidade.

Outra adaptação importante é que o orifício respiratório localiza-se no topo da cabeça, o que lhes permite respirar com quase todo o corpo submerso. O crânio é modificado em botos e golfinhos, o que lhes permitiu desenvolver a ecolocalização, importante meio de comunicação usando sons de alta frequência, e nas baleias, um especializado sistema de alimentação por filtração e retenção de alimentos pelas chamadas barbatanas.

Ilustração de um cetáceo mostrando o seu corpo fusiforme. Fonte: Adaptado de LABCMA.

Sirênios
Os sirênios atuais, assim como os cetáceos, perderam os membros posteriores e desenvolveram cauda achatada, possuem uma camada espessa de gordura e restaram poucos pelos espalhados pelo corpo.

Adaptação dos sirênios para a vida aquática. Observe a transição morfológica nos indivíduos: (A) presença dos membros posteriores, ainda utilizados para propulsão; (B) a cauda era o principal órgão propulsor, mas os membros inferiores ainda eram usados; (C) ausência dos membros inferiores e a cauda mais alongada e achatada. Fonte: Domning, 2012.

Pinípedes
As suas principais modificações foram o corpo alongado e hidrodinâmico; seus membros posteriores são modificados em nadadeiras, facilitando o seu deslocamento na água; camada espessa de gordura, suportando temperaturas baixas; narinas na parte frontal do rosto com musculatura voluntária capaz de fechá-las e abri-las.

Como visto, adaptações são importantes para a sobrevivência dos organismos em diversos ambientes. Apesar de ser um processo muito lento e difícil de observar na escala de tempo da vida humana, as espécies estão em constante evolução e, muito provavelmente, daqui a algum tempo elas serão diferentes do que são hoje.

Artigo técnico escrito por: Raphaela Duarte
Revisão: Thais R. Semprebom, Julia R. Salmazo e Douglas F. Peiró

Referências Bibliográficas:
– BEMVENUTI, M. A.; FISCHER, L. G. Peixes: morfologia e adaptações. Cadernos de Ecologia Aquática, v. 5, n. 2, p. 31-54, 2010.
– DOMNING, D. P. The readaptation of Eocene sirenians to life in water. Historical Biology: An International Journal of Paleobiology, v. 14, p. 115-119, 2000.
– GRUPO AVPH. Tartarugas marinhas. Disponível em: <https://www.tartarugas.avph.com.br/tartarugasmarinhas.htm>. Acesso em: 27 abr. 2018.
– LABCMA. Adaptações ao ambiente aquático. Disponível em: <https://sotalia.com.br/index.php/inicio/14-portugues/educativo/fique-por-dentro/64-adaptacoes-ao-ambiente-aquatico>. Acesso em: 27 abr. 2018.
– POUGH, F. H.; JANIS, C. M.; HEISER, J.B. A Vida dos Vertebrados. 4 ed. São Paulo: Atheneu Editora, 2008.
– PROJETO AVES MARINHAS. Répteis marinhos. Disponível em: <https://www.avesmarinhas.com.br/R%C3%A9pteis%20marinhos.pdf>. Acesso em: 27 abr. 2018.
– SCHREIBER, E. A.; BURGUER, J. Biology of Marine Birds. CRC Press, 2008.
– SILVA, T. C. Mamíferos Marinhos do Brasil. Disponível em: <https://mamiferosmarinhosb.wixsite.com/mamiferos-marinhos>. Acesso em: 27 abr. 2018.
– TORRES, R. S. Adaptações evolutivas: aspectos comportamentais, mecanismos de defesa e predação de répteis. 2012. Certificado de Conclusão do Curso  (Pós-graduação Lato Sensu) – Departamento de Zoologia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul.</p