Mamíferos

Os mamíferos (do latim científico Mammalia) constituem uma classe de animais vertebrados, que se caracterizam pela presença deglândulas mamárias que, nas fêmeas, produzem leite para alimentação dos filhotes (ou crias), e a presença de pêlos ou cabelos. São animais endotérmicos (com exceção do rato-toupeira-pelado) , (ou seja, de temperatura constante, também conhecidos como "animais de sangue quente"). O cérebro controla a temperatura corporal e o sistema circulatório, incluindo o coração (com quatro câmaras). Os mamíferos incluem 5 416 espécies (incluindo os seres humanos), distribuídas em aproximadamente 1 200 gêneros, 152 famílias e até 46 ordens, de acordo com o compêndio publicado por Wilson e Reeder (2005). Entretanto novas espécies são descobertas a cada ano, aumentando esse número; e até o final de 2007, o número chegava a 5 558 espécies de mamíferos.

Características

O marco inicial para o reconhecimento científico dos mamíferos como grupo foi a publicação por John Ray (1693) da obra "Synopsis methodica animalium quadrupedum et serpentini generis". Onde inclui uma divisão dos animais que possuem sangue, respiram porpulmão, apresentam dois ventrículos no coração e são vivíparos. Tal definição ainda hoje se mantem válida, lembrando-se que à época os monotremados não eram conhecidos. Carolus Linnaeus (1758) com a décima edição do Systema Naturae, cunha o termo Mammalia para o qual a definição é essencialmente aquela apresentada por Ray.

Mãe amamentando seus filhotes

E. R. Hall (1981) caracterizou a classe Mammalia como "sendo especialmente notáveis por possuírem glândulas mamárias que permitem à fêmea nutrir o filhote recém-nascido com leite; presença de pêlos, embora confinados aos estágios iniciais de desenvolvimento na maioria dos cetáceos; ramo horizontal da mandíbula é composto por um único osso; a mandíbula se articula diretamente com o crânio sem intervenção do osso quadrado; dois côndilos occipitais; diferindo das aves e répteis por possuírem diafragma e por terem hemácias anucleadas; lembram as aves e diferem dos répteis por terem sangue quente, circulação diferenciada completa e quatro câmaras cardíacas; diferem dos anfíbios e peixes pela presença do âmnio e alantóide e pela ausência de guelras".

Muitas das características comuns aos mamíferos não aparecem nos outros animais. Algumas delas, porém, podem ser observadas nas aves – uma alta taxa metabólica e níveis de atividade ou complexidade de adaptações, como cuidado pós-natal avançado e vida social, aumento da capacidade sensorial, ou enorme versatilidade ecológica. Tais características semelhantes nas duas classessugerem que tais adaptações são homoplasias, ou seja, se desenvolveram independentemente em ambos os grupos.

Outras características mamalianas são sinapomorfias dos amniotas, adaptações partilhadas por causa do ancestral comum. Os amniotas, grupo que inclui répteis, aves e mamíferos, são vertebrados terrestres cujo desenvolvimento embrionário acontece sobre proteção de membranas fetais (âmnio, cório ealantóide). Entres as características herdadas se encontram aumento do investimento no cuidado das crias, fertilização interna, derivados queratinizados da pele, rins metanefros com ureter específico, respiração pulmonar avançada, e o papel decisivo dos ossos dérmicos na morfologia do crânio. Ao mesmo tempo, os mamíferos compartilham grande número de características com todos os demais vertebrados, incluindo o plano corpóreo, esqueleto interno, e mecanismos homeostáticos (incluindo caminhos para regulação neural e hormonal).

Diversidade

Os mamíferos apresentam um número relativamente pequeno de espécies se comparado com as aves (9 600) ou com os peixes (35 000), e até insignificante se comparado com os moluscos (100 000) e os crustáceos e insetos (10 000 000). Seus números estão mais próximos aos répteis (6 000) e aos anfíbios (5 200). Entretanto, na diversidade corpórea, tipos locomotores, adaptação ao habitat, ou estratégias alimentares, os mamíferos excedem todas as demais classes.

O tamanho corpóreo dos mamíferos é altamente variável, sendo seus extremos a baleia-azul (Balaenoptera musculus) com 30 metros de comprimento e chegando a pesar 190 toneladas, o maior mamífero já existente; o elefante africano (Loxodonta africana) com 3,5 metros de altura (até os ombros) e 6,6 toneladas, o maior mamífero terrestre atual; e omusaranho-pigmeu (Suncus etruscus) e o morcego-nariz-de-porco-de-kitti (Craseonycteris thonglongyai) com cerca de 3-4 centímetros de comprimento e até 2 gramas de peso, os menores mamíferos até hoje descobertos. 

Distribuição geográfica

Os mamíferos estão distribuídos praticamente em todas as regiões do globo terrestre, incluindo a Antártida, onde focas são encontradas na sua zona costeira. No polo norte, têm sido encontrados ursos-polares (Ursus maritimus) até 88°N e focas-aneladas (Phoca hispida) têm alcançado as vizinhanças do Pólo Norte. Mamíferos são encontrados em todos os continentes remanescentes, em praticamente todas as ilhas, e em todos os mares e oceanos da Terra.

Mamíferos marinhos podem ser encontrados a uma profundidade de até 1000 metros, enquanto mamíferos terrestres podem ser vistos do nível do mar até elevações acima dos 6500 metros. Eles estão distribuídos em todos os biomas, incluindo tundra, desertos, savanas e florestas. Espécies de várias famílias têm se adaptado ao modo de vida aquático em pântanos, lagos e rios. Eles estão presentes, tanto abaixo da superfície terrestre, no caso de animais subterrâneos e escavadores, quanto acima dela, nos galhos das árvores no caso dos animais arbóreos, ou nos céus, através do vôo, no caso dos morcegos.

A distribuição geográfica dos mamíferos é muito variada. A ordem Tubulidentata, cujo único representante é o porco-da-terra (Orycteropus afer) é endêmica da África. Osmonotremados (ornitorrinco e as equidnas) e quatro ordens de marsupiais (Dasyuromorphia, Notoryctemorphia, Peramelemorphia, Diprotodontia) estão confinados à região australiana. Duas ordens de marsupiais (Paucituberculata e Microbiotheria) são encontradas somente numa área restrita da América do Sul. As duas maiores ordens, Rodentia eChiroptera, ocorrem naturalmente em todos os continentes, exceto Antártida, e foram os únicos a terem alcançado muitas ilhas oceânicas. Artiodátilos e carnívoros ocorrem em todos os continentes, exceto Antártida e Austrália, embora representantes de ambos tenham sido introduzidos na Austrália. Os cetáceos e os pinipédios são os grupos mais amplamente distribuídos pelo planeta.

Variação similar ocorre no nível de família e espécie. Nenhuma espécie de mamífero é naturalmente cosmopolita, ou seja, ocorra em todo o mundo, embora algumas espécies tenham uma ampla distribuição cobrindo vários continentes. O lobo (Canis lupus) e a raposa-vermelha (Vulpes vulpes) são os animais terrestres mais amplamente distribuídos cobrindo grande parte do Hemisfério Norte. No Novo Mundo, a onça-parda (Puma concolor) apresenta a maior distribuição, ocorrendo do Canadá ao Chile. No outro extremo, certas espécies possuem distribuição restrita, não passando de poucos quilômetros quadrados, como por exemplo, a toupeira-dourada da África do Sul.

Outros mamíferos apresentam uma distribuição descontínua. Ela pode ser natural, como é o caso da lebre-da-eurásia (Lepus timidus) que habita as regiões polares e boreais daEurásia, mas uma população é encontrada nos Alpes, uma relíquia da última era glacial. Ou pode ser um fenômeno induzido pelo homem, como no caso do leão (Panthera leo), que atualmente é encontrado em partes da leste e sul da África e na Índia, mas que já habitou o norte da África, Oriente Médio, sul da Europa e sul da Ásia, e até mesmo aAmérica do Norte, no final do Pleistoceno.

A diversidade e a riqueza da fauna mamífera são influenciadas por diversos fatores complexos combinados, entre eles, a história evolutiva, o grau de isolamento e a complexidade do habitat.

Morfologia e Anatomia

Sistema esquelético-muscular

No crânio dos mamíferos, os ossos dérmicos, originalmente formados na calota craniana, cresceram ao redor de todo o encéfalo, fechando completamente a caixa craniana. Osossos que formam a extremidade inferior da abertura temporal dos Synapsida são curvados até o arco zigomático.

A mandíbula dos mamíferos é formada por um único osso, o dentário, em contraste à mandíbula de ossos múltiplos dos demais vertebrados mandibulados. O dentário se articula diretamente com o osso esquamosal, um osso dérmico do crânio. A articulação mandibular dos demais vertebrados é formada pelo quadrado, no crânio, e pelo articular, na maxila inferior. Nos mamíferos, estes ossos se juntaram ao estribo, resultando em uma orelha média com três ossos, único a estes animais.

Os mamíferos são os únicos a possuírem músculos de expressão facial, os quais são derivados dos músculos do pescoço dos répteis e inervados pelo sétimo nervo craniano.

A dentição dos mamíferos é dividida em diversos tipos de dentes, ou seja são heterodontes: incisivos, caninos, pré-molares e molares. A maioria dos mamíferos possui dois conjuntos de dentições em suas vidas (difiodontia). O primeiro conjunto – os dentes de leite – consiste somente de incisivos, caninos e molares decíduos, embora a forma destes seja bem parecida com a dos molares permanentes no adulto. A dentição adulta permanente consiste do segundo conjunto de dentes originais, os permanentes, com erupção posterior. Os mamíferos são os únicos animais que mastigam e engolem um discreto bolo alimentar. Os térios possuem tipos únicos de molares, chamados de tribosfênicos.

Diferentemente da postura reptiliana, os mamíferos apresentam uma postura ereta, com os membros posicionados sob o corpo. Entretanto, a postura altamente ereta dos mamíferos familiares, tais como os gatos, cães e cavalos é derivada; o movimento de um animal como o gambá, provavelmente, representa a condição primitiva dos mamíferos.

Os mamíferos apresentam uma articulação do tornozelo diferenciada, cujo ponto de movimento está entre a tíbia e o astrágalo. Na cintura pélvica, o ílio tem forma de barra e é direcionado para frente, e o púbis e o ísquio são curtos; todos são fundidos num único osso, chamado de pelve. O fêmur apresenta um trocânter distinto sobre o lado lateral proximal, para a ligação dos músculos dos glúteos, que dão aos mamíferos extremidades arredondadas.

Com poucas exceções, todos os mamíferos possuem sete vértebras cervicais – peixes-boi (Trichechus spp.) e o bicho-preguiça-de-dois-dedos (Choloepus hoffmanni) possuem seis vértebras, e o bicho-preguiça-de-três-dedos (Bradypus variegatus), possui nove. Eles também apresentam um complexo atlas-áxis, único e especializado, nas duas primeiras vértebras cervicais. Podendo rodar suas cabeças de duas formas: na maneira tradicional, de cima para baixo, na articulação entre o crânio e o atlas; e de maneira mais derivada, de lado a lado, na articulação entre o atlas e o áxis.

Os mamíferos restringiram as costelas às vértebras mais craniais (torácicas) do tronco. As costelas lombares apresentam conexões zigapofiseais, as quais permitem a flexão dorso-ventral. A capacidade de mover a coluna vertebral de maneira dorso-ventral, nos mamíferos, pode estar relacionada com sua habilidade de deitar sobre o lado de seus corpos, algo que os demais vertebrados não conseguem realizar facilmente. Esta habilidade pode ter sido importante na evolução da amamentação, com mamilos posicionados ventralmente.

Sistema cardiovascular

O coração dos mamíferos difere dos demais amniotas ectotérmicos por possuir um septo ventricular completo e somente um arco sistêmico, embora o arco duplo original seja aparente durante o desenvolvimento. Uma condição similar é observada nas aves, mas ela claramente surgiu convergentemente nos dois grupos, pois é o arco sistêmico esquerdo que é retido (como a aorta única) nos mamíferos, e o arco direito nas aves.

Os monotremados retêm um pequeno sino venoso como uma câmara distinta, os térios incorporaram esta estrutura ao átrio direito, como o nodo sinoatrial, o qual age como o marca-passo do coração.

Os mamíferos também diferem dos demais vertebrados quanto à forma de seus eritrócitos (glóbulos vermelhos ou hemácias), os quais não possuem núcleos na condição madura.

Sistema respiratório

Os mamíferos apresentam pulmões grandes e com lobos, de aparência esponjosa devida à presença de um sistema de ramificações delicadas dos bronquíolos em cada pulmão, terminando em câmaras fechadas de paredes finas (os pontos de trocas gasosas), chamadas de alvéolos.

A presença de uma estrutura muscular, o diafragma, exclusiva dos mamíferos, divide a cavidade peritoneal da cavidade pleural, além de auxiliar as costelas na inspiração.

Sistema nervoso e órgãos do sentido

Os mamíferos possuem encéfalos excepcionalmente grandes entre os vertebrados, os quais evoluíram em caminhos, de certa forma, independentes dos demais amniotas. Em seus sistemas sensoriais os mamíferos são mais dependentes da audição e da olfação do que a maioria dos tetrápodes, sendo menos dependentes da visão.

Cérebro

A porção aumentada dos hemisférios cerebrais dos mamíferos, o neocórtex, ou neopalio, é formada de forma única. A porção dorsal do córtex é aumentada para a formação do neopalio (enquanto os sauropsídeos aumentam a porção lateral), apresentando uma estrutura laminada complexa. Em mamíferos mais derivados, o neopálio domina todo o encéfalo rostral e se torna altamente invaginado, o que aumenta muito a área de superfície.

Outras características únicas do encéfalo mamaliano incluem lobos ópticos divididos na região mediana, um cerebelo não-invaginado, e uma grande representação da área para o sétimo nervo craniano, a qual está associada com o desenvolvimento da musculatura facial.

O cérebro dos mamíferos conta ainda com o sistema límbico, responsável pelas emoções e sentimentos. 

Olfato

O apurado senso de olfato da maioria dos mamíferos está, provavelmente, relacionado ao seu comportamento noturno. Os receptores olfatórios estão localizados em um epitélio especializado, sobre os ossos nasoturbinados no nariz. O bulbo olfatório é uma porção proeminente do encéfalo em muitos mamíferos, mas os primatas apresentam um bulbo pequeno e pouco sentido de olfação, provavelmente associado a seus hábitos diurnos. O senso de olfato também é reduzido, ou ausente, nos cetáceos, em associação com sua existência aquática.

Audição

Os mamíferos apresentam uma orelha média mais complexa do que a dos demais tetrápodes. Ela contém uma série de três ossos (estribo, martelo e bigorna), em vez de um único osso.

Diversas outras características dos mamíferos térios também contribuem para o aumento da acuidade auditiva. Estas incluem uma longa cóclea, capaz de uma discriminação maior de tons. Além disso, a orelha externa, ou aurícula, ajuda a determinar a direção do som. A orelha, em conjunto com o estreitamento do meato auditivo dos mamíferos, concentra sons oriundos de uma área relativamente grande. A maioria dos mamíferos é capaz de mover a aurícula para captar sons, embora os primatas antropóides não apresentam tal característica. A sensibilidade auditiva de um mamífero terrestre é reduzida se as aurículas são removidas. Mamíferos aquáticos utilizam sistemas inteiramente distintos para ouvir sob a água, tendo perdido ou reduzido suas orelhas externas. Os cetáceos, por exemplo, utilizam a maxila inferior para canalizar ondas sonoras a orelha interna.

Visão

Os mamíferos evoluíram como animais noturnos, para os quais a sensitividade visual (formação de imagens sob pouca luz) era mais importante do que a acuidade (formação de imagens precisas). Os mamíferos possuem retinas compostas, primariamente, de células bastonetes, as quais apresentam uma grande sensibilidade à luz, mas são relativamente fracas para uma visão acurada.

A maioria dos mamíferos apresenta um tapetum lucidum bem desenvolvido, o qual constitui uma camada refletora por trás da retina, fornecendo uma segunda chance para que umfóton de luz estimule uma célula receptora. Este tapeto provoca o brilho nos olhos que você observa quando aponta uma lanterna em direção a um gato ou a um cão. O tapeto é mais desenvolvido em mamíferos noturnos, e foi perdido nos primatas antropóides diurnos, incluindo os humanos.

Sistema integumentário

Em muitos aspectos, a cobertura externa dos mamíferos é a chave para seu modo único de vida. A variedade de tegumentos dos mamíferos é enorme. Alguns roedores possuem uma epiderme delicada, com apenas algumas células de espessura. Já os elefantes têm diversas centenas de células de espessura. A textura da superfície externa da epiderme também varia, desde a lisa (cobertas ou não por pêlos) até as rugosas, secas e enrugadas.

Apesar do tegumento mamífero se parecer com o dos demais vertebrados, quanto a sua forma, com camadas epidérmicas, dérmicas e hipodérmicas, há também componentes únicos. Ele apresenta pêlos, glândulas sebáceas, glândulas apócrinas, glândulas sudoríparas, e estruturas derivadas da queratina, como unhas, garras e cornos.

Os pêlos têm uma variedade de funções incluindo a camuflagem, a comunicação e a sensação (tato), por meio das vibrissas (= bigodes). Entretanto, a função básica dos pêlos é a proteção contra o calor e o frio.

As estruturas secretoras da pele se desenvolvem a partir da epiderme. Há três tipo principais de glândulas de pele nos mamíferos: as sebáceas, as apócrinas e as écrinas. Exceto pelas écrinas, as glândulas da pele estão associadas aos folículos pilosos e a secreção em todas elas se dá sob o controle neural e hormonal.

As glândulas sudoríparas comuns dos humanos não parecem ser um traço mamífero primitivo, visto que a maioria dos mamíferos não termorregulam por meio da secreção de fluidos pela pele. As glândulas sebáceas são encontradas em toda a superfície do corpo. Elas produzem uma secreção oleosa que lubrifica e impermeabiliza o pêlo e a pele. Glândulas apócrinas apresentam uma distribuição restrita na maioria dos mamíferos, e suas secreções parecem ser utilizadas na comunicação química.

Muitos mamíferos possuem glândulas de odor especializadas, as quais são modificações das sebáceas ou das apócrinas. A marcação por odor é usada para indicar a identidade do animal e para definir territórios. Glândulas de odor são posicionadas em áreas do corpo que permitem o contato fácil com os objetos, tais como a face, o queixo e os pés. 

Glândulas écrinas produzem uma secreção aquosa com pouco conteúdo orgânico. Na maioria dos mamíferos, estão restritas às solas dos pés, às caudas preênseis e a outras áreas em contato com superfície do meio ambiente, nas quais elas melhoram a adesão ou a percepção táctil.

Glândulas mamárias possuem uma estrutura de ramificação mais complexa do que a das demais glândulas de pele. Elas possuem diversas características básicas em comum com as glândulas apócrinas e sebáceas, entretanto são altamente especializadas.

As estruturas queratinizadas da pele são variadas, algumas estão envolvidas na locomoção, nas ofensivas, na defesa e na apresentação, como as unhas, as garras e os cascos; outras na proteção, como as placas dérmicas; outras na alimentação, como o bico córneo do ornitorrinco.

Referências bibliográficas

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