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Introdução

   No dia 12 do 10 de 2011 foi realizada a experiência ” Como ocorre a fecundação num Ouriço-do-mar?” para se poder observar os espermatozóides do ouriço macho e os oócitos II do ouriço fêmea, e depois a sua união e ainda algumas das etapas do desenvolvimento embrionário do ouriço.

   Os ouriços-do-mar são animais de sexos diferentes, contudo externamente não se consegue diferenciar os ouriços machos dos ouriços fêmeas, esta diferenciação só é possível quando ambos libertam os seus gâmetas, pois o ouriço fêmea liberta um líquido alaranjado e o ouriço macho segrega um líquido amarelado. Caso se abra os ouriços, pode-se ver que as gónadas do ouriço fêmea são laranjas e as gónadas dos ouriços machos são amarelas (fig.1), pois estes animais não têm dimorfismo sexual.

À esquerda um ouriço macho e à direita um ouriço fêmea.

                               fig.1- À esquerda ouriço fêmea e à direita

                                     ouriço do mar macho.

     Os ouriços-do-mar têm fecundação externa. Então como é que no mar os gâmetas dos ouriços macho e fêmea se encontram? Os óvulos libertados pela fêmea produzem uma substância química que atrai os espermatozóides da mesma espécie, caso contrário, seria quase impossível o encontro dos gâmetas de animais da mesma espécie (1).

                                           O que se espera…

   Após a fecundação há a formação do ovo ou zigoto, este desenvolver-se-á, passando pelo estado de mórula; blastocisto e gástrula até formar um novo ser quase completo, que após a metamorfose, se tornará num jovem ouriço-do-mar (fig.2).

fig.2- Ouriço-do-mar

      Para que o espermatozóide libertado pelo macho consiga fecundar o óvulo libertado pela fêmea é necessário que este consiga transpor a zona pelúcida do óvulo, para isso oespermatozóide terá de libertar as enzimas que contém no seu acrossoma, de maneira que estas consigam “penetrar” a zona pelúcida. A esta reação dá-se o nome de reação acrossómica: a membrana do acrossoma funde-se com a membrana o núcleo do espematozóide, deste modo, as enzimas que se encontravam dentro deste acrossoma serão libertadas, dirigindo-se para a zona pelúcida do óvulo, penetrando-a, permitindo então a fertilização do óvulo.

    Assim que o óvulo é fecundado pelo espermatozóide, os grânulos corticais libertam o seu conteúdo para o meio extracelular, formando uma membrana muito resistente à volta do óvulo, esta membrana é designada de membrana de fecundação e impede que outros espermatozóides fecundem o óvulo. Deste modo, um óvulo nunca poderá, num a situação normal, ser fecundado por mias que um espermatozóide.

    Após a formação do ovo ou zigoto, dá-se o desenvolvimento embrionário, que pode ser dividido em três principais fases: a segmentação; a gastrulação e a organogénese.

   Segmentação

- Ocorre uma sequência de divisões celulares que darão origem às primeiras células: os blastómeros. O embrião passa pela fase de mórula até atingir o estado de blastocisto. Nesta fase o embrião é constituído pelo botão embrionário; o trofoblasto e o blastocélio.

A- Botão Embrionário

B- Trofoblasto

C- Blastocélio

   Gastrulação

- Continuam as divisões celulares, ocorrendo rearranjos espaciais de grupos de células, uns em relação aos outros, até atingirem determinadas posições, através da morfogénese. No final deste processo o embrião atinge o estado de grástrula (fig.3).

fig.3 – Estado de gástrula num ouriço-do-mar

   Organogénese

- Ocorrem fenómenos de diferenciação celular, dos quais resulta a constituição dos diversos tecidos; orgãos e sistemas de orgãos que formam o indivíduo. (2 e 3).

A- óvulo

B- Ovo ou Zigoto

C- Início da primeira mitose

D- Dois primeiros blastómeros

E e F- Quatro blastómeros

G- Início da formação da mórula

H- Mórula formada

I- Blastocisto

   Após a formação da larva (que ocorre após 24 horas), com braços (plúteo, como é mostrado no vídeo acima), esta sofre metamorfose, originando assim, por fim, o ouriço-do-mar.

Material

  • Tina com gâmetas femininos de ouriços-do-mar;
  • Tina com gâmetas masculinos de ouriços-do-mar;
  • Três lâminas escavadas;
  • Microscópio óptico;
  • Três seringas.

Procedimento

  1. Numera-se de 1 a 3 as lâminas escavadas;
  2. Com a seringa, coloca-se uma gota do líquido da tina com os gâmetas masculinos sobre a lâmina escavada 1;
  3. Observa-se a lâmina 1 ao microscópio com a objectiva de ampliação total 1o0x;
  4. Com a seringa, coloca-se uma gota do líquido da tina com os gâmetas femininos sobre a lâmina escavada 2;
  5.  Observa-se ao microscópio, com a objectiva de ampliação total 1o0x, a lâmina 2;
  6. Adiciona-se o líquido da tina que contém os gâmetas femininos ao líquido da tina que contém os gâmetas masculinos;
  7. Agita-se a “mistura” e espera-se durante alguns segundos;
  8. Coloca-se uma gota do líquido resultante da “mistura” dos gâmetas femininos e masculinos sobre a lâmina escavada 3;
  9. Observa-se ao microscópio a lâmina 3, com a objectiva de ampliação total 100x;
  10. Após uma hora da realização da etapa anterior, coloca-se uma gota do líquido resultante da “mistura” referida anteriormente sobre a lâmina escavada;
  11. Observa-se ao microscópio a lâmina regista-se os progressos;
  12. Após um quarto de hora da realização da etapa 11 volta-se a observar ao microscópio, com a objectiva de ampliação total 1o0x, uma gota do líquido resultante da “mistura” e regista-se, novamente, o observado;
  13. Para observar os estados de blástula; gástrula e larva, deve-se realizar observações de uma gotado líquido resultante da junção dos gâmetas femininos e masculinos após um; dois e cinco dias, respectivamente.

Resultados

      1- Espermatozóides (ampliação total 400x)

“”

2- Oócito II (ampliação total 1ooox)

3- Óvulos não fecundados (é possível observar paramécias a alimentarem-se destes óvulos)

4- Ovo ou Zigoto

5- Dois primeiros Blastómeros

6- Blástula

7- Gástrula inicial

8- Larva.

 

Discussão de Resultados

           Os resultados obtidos não foram os esperados, mas no turno seguinte, conseguiram observar os espermatozóides, óvulos, bem como a fecundação, onde houve a união desses dois gâmetas.A membrana de fecundação (formada através do conteúdo libertado através dos grânulos corticais e tem como função não permitir a entrada de mais espermatozóides)  também era visível. Após a fecundação foi possível observar o ovo ou zigoto, onde irá haver sucessivas mitoses, levando à consequente observação das próximas estruturas, como por exemplo, os dois primeiros blastómeros.

Conseguiu-se observar também os estado de blástula e foi possível identificá-la pois, normalmente tem uma forma esférica e apresenta na superfície uma camada de células a rodear uma cavidade, o blastocélio.

 Observou-se também a gástrula, no seu estado inicial, resultante da gastrulação, pois verificou-se que ocorreu rearranjos de grupos de células.

Através do processo organogénese, houve diferenciação celular, da qual resultou a constituição dos tecidos, orgãos e sistemas de orgãos e, como consequência, foi possível observar o estado larval destes equinodermes.

 

Conclusão

         A actividade a ser executada, sofreu um pequeno contratempo, isto devido à escassa quantidade de ouriços e ao estado que estes se encontravam. Apesar disto, foi conseguido o desejado através da visualização dos resultados dos nossos colegas.

 O turno que sucedeu ao nosso, conseguiu a captura de pelo menos um ouriço fêmea e de um ouriço macho ambos vivos, possibilitando assim a apreensão do que era pretendido da actividade através das fotos tiradas pelos nossos colegas nas quais nos baseamos para elaborar a nossa postagem.

Para nossa infelicidade não foi possível assistir as diferentes fases (segmentação,gastrulação,organogénese) visto que ocorreram em períodos fora do horário escolar.Contudo,  foi possível fotografar as várias fases com a ajuda da docente Alexandra Seara, permitindo assim a identificação dos vários estados que engloba o ovo, os dois primeiros blastómeros, blástula, gástrula inicial e o seu estado de larva.

Apesar dos aspectos negativos da actividade, também houve aspectos positivos na medida em que foi possível atingir os  alguns dos objectivos   e obter conhecimentos sobre como ocorre a fecundação nos ouriços e quais os diferentes estados pelo qual o desenvolvimento passa, também encaramos como uma preparação para futuras experiências que não seja obtido o desejado.

 

Bibliografia

1-

http://area.dgidc.min-edu.pt/escola_movel/o_farol/ex_ouricos_tomas.htm

2-

Matias, O., Martins, P., et al. Biologia 12-1ª parte. 2011. Areal editores

3-

http://biologia-anamarta.blogspot.com/2007/11/nos-ourios-do-mar-fecundao-externa.html

2

O Grupo:

    Ana Vital   .   Eurico Machado   .    Hugo Tavares   .    Hugo Pereira

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