Estrelas-do-mar e outros equinodermos
Os equinodermos são um dos primeiros e mais antigos animais da Terra. Há cerca de 13 mil espécies conhecidas através de registros fósseis do período Cambriano — um dos períodos mais antigos da vida na Terra. Atualmente há cerca de 7 mil espécies viventes.1 2
Fazem parte do grupo dos equinodermos os invertebrados marinhos com a pele espinhosa como as estrelas-do-mar, lírios-do-mar, ouriços-do-mar, pepinos-do-mar e ofiúros. Por mais que um pepino-do-mar pareça totalmente diferente de um lírio-do-mar, por exemplo, todos os equinodermos compartilham várias características. Uma delas, é um esqueleto constituído de ossículos porosos que podem ser fundidos como nos ouriços-do-mar ou flexíveis como nas estrelas-do-mar — são eles que dão a esses animais sua aparência áspera e espinhosa.3 Outra caracterítica é o corpo dividido em cinco partes iguais.
Para a maioria das pessoas seria difícil de identificar um equinodermo como um animal, afinal, eles não têm olhos, cabeça, orelhas, nem mesmo um cérebro ou coração. Em vez disso, estes animais possuem um anel nervoso central que circula água e nutrientes por todo o corpo através de tubos vasculares. Esses tubos formam o “sistema hidrovascular” onde é feita a circulação de nutrientes, a troca de gases, a recepção sensorial e a locomoção.
Os equinodermos se movem com seus milhares de pequenos pés tubulares, também chamados de pés ambulacrais, posicionados na parte inferior do corpo. Cada pé é conectado a uma ampola que se enche de água através do tubo vascular. Quando a ampola expulsa a água de seu interior, os pés se esticam e se fixam no substrato usando um adesivo químico, assim que a água é expulsa os pés se contraem e a ampola volta a encher e esvaziar consecutivamente, assim, os equinodermos se movem usando a força da sucção e expulsão da água de seus corpos.4
Apesar de variar conforme o animal, podem ter dois tipos de pés, os responsáveis pela locomoção e os responsáveis em sentir o solo — é com estes pés que os equinodermos sabem para onde devem ir e onde estão suas presas.5
Quase todos os equinodermos nascem como larvas transparentes e minúsculas, com uma forma totalmente diferente da de seus progenitores. As larvas vagam pelo oceano como parte do plâncton e rapidamente se desenvolvem, crescem e passam por várias modificações físicas até obterem a forma dos animais adultos.
Os equinodermos podem ser encontrados em todos os oceanos, mas seus maiores números estão no oceano índico. Podem habitar desde praias, onde são encontrados em abundância, até as zonas hadais a mais de 10 mil metros de profundidade,6 onde a luz do sol não chega e poucos animais conseguem sobreviver. Todas as classes de equinodermos (com exceção dos ouriços-do-mar) contêm espécies bioluminescentes, sendo mais comum nas espécies que habitam mares profundos.7
Pepinos-do-mar (Holothuroidea)
Os pepinos-do-mar são animais semelhantes a grandes lesmas, lagartas ou como seu nome indica, a pepinos. Em todo o mundo há mais de 1.700 espécies que podem medir entre 3 cm e 3 metros de comprimento (Synapta maculata), apesar disso, a maioria mede cerca de 25 cm.8 No Brasil, uma das maiores espécies encontradas é o pepino-do-mar-gigante (Isostichopus badionotus) que pode atingir até 60 cm.9
Alimentação
Nem todas as espécies de pepinos-do-mar possuem pés tubulares, mas todas possuem pés modificados em longos tentáculos retráteis ao redor da boca. Dependendo da espécie, podem ter entre dez e trinta tentáculos com uma grande variedade de formas geralmente adaptadas à dieta: as espécies que se alimentam filtrando o plâncton, têm em sua maioria tentáculos arborescentes complexos, que aumentam a área disponível para filtragem. Já as espécies que se alimentam do substrato tem tentáculos em forma de pá para separar comida do substrato. Os pepinos-do-mar são em sua maioria necrófagos, alimentando-se de matéria orgânica em decomposição no solo marinho.
Um único espécime pode engolir mais de 45 kg de sedimentos por ano, e suas excelentes capacidades digestivas permitem evacuem um sedimento mais fino, puro e homogêneo. Portanto, os pepinos-do-mar desempenham um papel importante no processo de limpeza do fundo do mar.3
Defesa
Exceto pelas espécies que vivem em zonas mais profundas, a maioria dos pepino-do-mar não são bons nadadores e apenas caminham muito lentamente pelo solo marinho — menos de 4 m em 24 horas.10 Por não possuírem muitas formas para fugir de ameaças desenvolveram as mais inusitadas técnicas de defesa.
A maneira mais simples e mais comum é se enterrarem na areia deixando apenas sua boca e seus tentáculos expostos para que possam capturar seu alimento. Outra técnica de defesa consiste em literalmente espremer seus corpos em uma fenda, liquefazendo-os e fixando-os de forma que removê-los seja um desafio até para os predadores mais determinados.3
Além disso, quando se sentem ameaçados ou estressados, os pepinos-do-mar podem expelir seus órgãos voluntariamente, espalhando-os em seu agressor. Apesar de parecer uma medida bastante drástica, os pepinos-do-mar possuem todas as adaptações necessárias para continuar vivendo por meses enquanto suas vísceras se regeneram. 2
Se isso não for suficiente, algumas espécies têm mais uma tática: dentro de seus corpos há vários tubos finos e pegajosos que são expelidos quando o animal se sente ameaçado. Quando em contato com a água do mar, os tubos se expandem até muitas vezes seu tamanho original e se enrolam no agressor, impedindo-o de se mover. Para finalizar, podem liberar uma toxina capaz de matar qualquer animal nas proximidades que não consiga escapar.
Os pepinos-do-mar são muitas vezes ignorados pela maioria dos predadores marinhos devido às toxinas que contêm (em particular os do gênero Holothuria) e devido aos seus sistemas defensivos. No entanto, alguns animais como os grandes caracois do gênero Toona não são afetados por suas toxinas e conseguem comer os pepinos-do-mar paralisando-os com um poderoso veneno.11
Lírios-do-mar (Crinoidea)
Também conhecidos como crinóides, os lírios-do-mar são os equinodermos menos compreendidos, apesar disso, seus fósseis estão entre os mais abundantes e importantes. Mais de 5.000 espécies fósseis foram descritas,12 porém, atualmente, há cerca de 700 espécies vivas que habitam tanto em águas rasas quanto em até 9.000 metros de profundidade.13
A característica mais notável dos lírios-do-mar são seus vários braços emplumados, que constantemente ondulam pela água, capturando plâncton e partículas de detritos dos quais se alimentam. Seus braços são formados por centenas de pequenos apêndices articulados conhecidos como “pínulas” que lhes dão a aparência de penas.
Os pés tubulares dos lírios-do-mar estão divididos em dois tipos: os primários (mais longos), são totalmente estendidos e mantidos eretos a partir das pínulas, formando uma malha de retenção de alimentos, enquanto os pés tubulares secundário e terciário são responsáveis pela manipulação dos alimentos capturados, levando-os para a boca no centro do corpo.3 14
A maioria dos lírios-do-mar atuais podem nadar usando movimentos braçais coordenados e repetidos, viajando cerca de 7 cm por segundo. Algumas espécies, no entanto, possuem longos “caules” e vivem fixas ao substrato, se movendo apenas quando precisam fugir ou buscar um novo local para se alimentar. Estas espécies se arrastam e usam as hastes de seus caules como apoio.
Assim como as estrelas-do-mar, os lírios-do-mar também conseguem soltar partes de seus corpos caso se sintam ameaçados e se regenerar em pouco tempo.
Ouriços-do-mar (Echinoidea)
Cerca de 950 espécies de ouriços-do-mar vivem em todos os oceanos e habitam desde a costa até zonas profundas15 com mais de 6 mil metros.16 6 A maioria das espécies, no entanto, vivem em águas mais rasas, onde o alimento é mais abundante.
Os ouriços-do-mar possuem cascas duras e esféricas, chamadas testas que se dividem em dois conjuntos de 5 placas. As placas ambulacrais têm pares de pequenos orifícios através dos quais os pés ambulacrais se estendem. Todas as placas são cobertas por tubérculos arredondados nos quais os espinhos estão presos.
Os espinhos variam de 3 a 10 cm de comprimento (embora o ouriço-do-mar-gigante possa ter espinhos de até 30 cm) e possuem a função de protegê-los de predadores. Ainda assim, estes animais são predados por muitos peixes, estrelas-do-mar, caranguejos e mamíferos marinhos que aprenderam como comê-los sem serem feridos.
A maioria das espécies apresenta duas séries de espinhos distribuídos pela superfície do corpo: os primários (longos), estão localizados nas laterais e os secundários (curtos), posicionados na parte de cima e de baixo. Entre os espinhos estão várias pequenas estruturas móveis semelhantes a garras ou pinças utilizadas para a proteção, chamadas pedicelárias. Em algumas espécies, as pedicelárias e os espinhos contêm veneno como forma de autodefesa. 16
A boca dos ouriços-do-mar fica na parte inferior do corpo, sua mandíbula consiste em cinco fortes placas (ou dentes) em forma de pirâmides ou bicos que podem morder, puxar e rasgar seu alimento, além de cavar refúgios no substrato e se agarrar em todo tipo de superfície. Também possuem uma estrutura carnuda parecida com uma língua.
Os ouriços-do-mar são agrupados como regulares ou irregulares, baseado na localização do ânus e no formato do corpo. Os regulares são geralmente encontrados em substratos rochosos, a boca fica na parte inferior enquanto o ânus está posicionado na parte superior do corpo. 17
Os irregulares, no entanto, são espécies como as bolachas da praia, que são geralmente encontrados em solo arenoso 16 e possuem o corpo mais achatado permitindo que se enterrem na areia. Neste grupo, o ânus está posicionado na parte inferior do corpo, próximo à boca.
Os ouriços-do-mar movem-se lentamente, até 50 cm por dia, caminhando com seus pés tubulares e com o auxílio de seus espinhos móveis. Embora comam principalmente algas também se alimentam se outros invertebrados — inclusive outros equinodermos. Apesar de os ouriços-do-mar não terem olhos, conseguem detectar a luz e preferem viver escondidos em fendas onde se sentem mais protegidos.
Ofiúros (Ophiuroidea)
Os ofiúros são os equinodermos mais diversos, com mais de 2 mil espécies viventes reconhecidas.18 São encontrados em maior número em águas rasas junto a recifes, onde há abundância de alimento e de lugares para se esconder. No entanto, mais de 1.200 espécies vivem abaixo dos 200 m, e outras há mais de 8 mil metros de profundidade.17
Seu formato nos lembra o das estrelas-do-mar, porém, seus braços são mais finos, flexíveis e podem atingir até 60 cm. Os braços podem ser simples ou ramificados formando uma espécie de arbusto, e são compostos de vários pequenos escudos que contêm de 2 a 15 espinhos que podem variar muito de forma e tamanho, dependendo da espécie. Estes espinhos não são venenosos e ajudam a fornecer tração contra o substrato enquanto o animal está se movendo.
A maioria das espécies de ofiúros não usam seus pés ambulacrais para locomoção, seus pés não possuem ventosas nem ampolas de água para ajudar na locomoção. Portanto, movem-se rapidamente apenas utilizando a força de seus braços. Um braço pressiona à frente, enquanto os outros quatro agem como dois pares de alavancas opostas, impulsionando o corpo em uma série de movimentos rápidos.18
Os pés ambulacrais são usados, na verdade, para ajudar a levar a comida até a boca. Os ofiúros podem ser carnívoros, filtradores, necrófagos ou detritívoros, e a mesma espécie pode se alimentar de várias maneiras, mas sempre há uma predominante. Assim como os ouriços, a boca está posicionada na parte inferior do corpo e possui cinco mandíbulas dentadas formadas por placas. Porém, diferentemente dos outros equinodermos, os ofiúros não possuem ânus e tanto a entrada de alimento quanto a saída de dejetos é feita pela boca.3 18
Os ofiúros podem prontamente regenerar braços perdidos. Assim como na maioria dos equinodermos, há ofiúros machos e fêmeas que acasalam entre si, mas, algumas espécies frequentemente se reproduzem assexuadamente. Ou seja, podem criar indivíduos sem a relação entre um macho e uma fêmea se seu disco central for partido ao meio — tornando cada metade do animal em um indivíduo.
Até 2009 os ofiúros luminosos representavam mais da metade dos equinodermos bioluminescentes.19 Das 2.200 espécies reconhecidas, mais de 75 provaram ser luminosas.20 21 7
Estrelas-do-mar (Asteroidea)
Cerca de 1.900 espécies de estrelas do mar vivem em todos os oceanos do mundo, desde zonas tropicais até regiões polares — sendo encontradas desde a praia até mais de 8.000 m de profundidade.6
As estrelas-do-mar podem variar muito em cor (podendo ser vermelhas, laranjas, azuis, verdes, dentre outras cores) e forma: a maioria mede de 12 a 24 cm, porém, podemos encontrar espécies de 2 cm a até 1 m (Pycnopodia helianthoides). Além disso, enquanto algumas têm longos braços, outras como as do gênero Culcita têm braços tão pequenos que sua forma se assemelha muito mais a de um pentágono do que a de uma estrela-do-mar de fato.
Embora as estrelas-do-mar sejam amplamente conhecidas por terem cinco braços, algumas espécies podem ter seis, sete ou até cinquenta como as do gênero Labidiaster. Embora não sejam tão flexíveis quanto os ofiúros, as estrelas-do-mar são flexíveis o bastante para dobrar-se sobre o próprio corpo caso o animal acabe virado com a boca para cima.
As estrelas-do-mar também são conhecidas por sua grande capacidade de regenerar braços perdidos. O novo crescimento pode levar vários meses ou anos, mesmo assim, um membro separado pode viver apenas com os nutrientes armazenados até que seu disco e sua boca sejam regenerados e o animal seja capaz de se alimentar novamente.3
Alguns podem regenerar um novo disco completo a partir de um único braço, enquanto outros precisam que, pelo menos, parte do disco central esteja na parte perdida. Dessa forma, assim como os ofiúros, algumas espécies de estrelas-do-mar são capazes de se reproduzir de maneira assexuada.
Assim como o ouriços-do-mar, algumas espécies de estrelas-do-mar também possuem pedicelárias que as ajudam a se defender e capturar parasitas.
As estrelas-do-mar possuem pontos oculares responsáveis pela recepção tátil e química. São particularmente abundantes nos pés ambulacrais das extremidades dos braços — onde foram relatadas até 70.000 células sensoriais por milímetro quadrado.3
Alimentação
O comportamento alimentar das estrelas-do-mar não está relacionado apenas com a dieta, mas também com o comprimento dos braços: as espécies com braços curtos ingerem suas presas inteiras, enquanto as de braços longos, podem expandir um de seus dois estômagos para fora do corpo, permitindo que a estrela-do-mar consuma alimentos bem maiores que o tamanho de sua boca.
Apesar de terem uma ampla dieta, se alimentam principalmente de outros invertebrados marinhos como mexilhões e ostras. As estrelas-do-mar envolvem o animal em seu estômago externo e através de espaços de apenas 0.1 mm, forçam a abertura gradual de sua concha até alcançar o animal em seu interior.3
Ao envolver seu alimento com seu estômago ele é parcialmente digerido e transferido para o segundo estômago no interior do corpo. Dependendo do alimento, o processo de digestão pode levar de várias horas até dias.22 Algumas espécies não predadoras também podem usar seus estômagos como um aspirador para capturar partículas orgânicas presentes no leito marinho.
Leia mais em:
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Echinodermata - Spiny-skinned animals: sea urchins, starfish, and their allies ↩︎
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Du H, Bao Z, Hou R, Wang S, Su H, Yan J, Tian M, Li Y, Wei W, Lu W, Hu X, Wang S, Hu J. Transcriptome sequencing and characterization for the sea cucumber Apostichopus japonicus (Selenka, 1867). PLoS One. 2012;7(3):e33311. doi: 10.1371/journal.pone.0033311 . Epub 2012 Mar 12. PMID: 22428017; PMCID: PMC3299772. ↩︎
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Edward E. Ruppert, Robert D. Barnes. (1982). Zoología de los invertebrados. 6º ed. McGraw-Hill, 1996. ISBN 9682524520, 9789682524523 ↩︎
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Echinoderms don’t suck: evidence against the involvement of suction in tube foot attachment ↩︎
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The echinoblog - What are the DEEPEST known echinoderms?? ↩︎
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Srivastava, A., & Katiyar, K. (2021). The Ecology of Bioluminescence. Bioluminescence - Technology and Biology. doi: 10.5772/intechopen.96636 ↩︎
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Piper, Ross (2007). Extraordinary Animals An Encyclopedia of Curious and Unusual Animals. Greenwood Press. ISBN 978-0-313-33922-6 ↩︎
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Predation by the gastropod Tonna perdix (Gastropoda: Tonnoidea) on the holothurian Actinopyga echinites (Echinodermata: Holothuroidea) on a reef of Réunion ↩︎
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Tatsuo Oji, Yujiro Ogawa, Aaron W. Hunter, Kota Kitazawa “Discovery of Dense Aggregations of Stalked Crinoids in Izu-Ogasawara Trench, Japan,” Zoological Science, 26(6), 406-408, (1 June 2009) DOI: 10.2108/zsj.26.406 ↩︎
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Andreas Kroh & Andrew B. Smith (2010) The phylogeny and classification of post-Palaeozoic echinoids, Journal of Systematic Palaeontology, 8:2, 147-212, DOI: 10.1080/14772011003603556 ↩︎
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Stöhr S, O’Hara TD, Thuy B. Global diversity of brittle stars (Echinodermata: Ophiuroidea). PLoS One. 2012;7(3):e31940. doi: 10.1371/journal.pone.0031940 . Epub 2012 Mar 2. PMID: 22396744; PMCID: PMC3292557. ↩︎
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Zoosymposia - Study of the luminescence in the black brittle-star Ophiocomina nigra: toward a new pattern of light emission in ophiuroids ↩︎
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Delroisse, Jérôme & Ullrich-Lüter, Jack & Blaue, Stefanie & Ortega-Martinez, Olga & Eeckhaut, Igor & Flammang, Patrick & Mallefet, Jérôme. (2017). A puzzling homology: A brittle star using a putative cnidarian-type luciferase for bioluminescence. Open Biology. 7. 10.1098/rsob.160300 . ↩︎
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Srivastava A and Katiyar K (2021) The Ecology of Bioluminescence. Bioluminescence - Technology and Biology. IntechOpen. DOI: 10.5772/intechopen.96636 . ↩︎