miniatura|Ciclo vital de um mosquito. Uma fêmea adulta de mosquito põe ovos que se desenvolvem em vários estádios até adultos. Completa-se a reprodução e perpetua-se o ciclo. Em biologia, um ciclo vital ou ciclo de vida é a série de estádios pelos quais passa a vida de um organismo, que começam no zigoto, que costuma estar num ovo, passa por várias fases de desenvolvimento e conclui num adulto que se reproduz, produzindo descendência, que volta a repetir o ciclo.
"O conceito está estreitamente relacionado com o de história vital, desenvolvimento e ontogenia, mas difere deles em que dá mais ênfase à renovação." As transições na forma podem implicar o crescimento, a reprodução assexual ou a reprodução sexual.
Nalguns organismos, sucedem-se diferentes "gerações" da espécie durante o seu ciclo de vida. No caso das plantas e muitas algas, há dois estádios multicelulares, e diz-se que têm um ciclo vital com alternância de gerações. O termo história vital usa-se às vezes para organismos como as algas vermelhas que têm três estádios multicelulares (ou mais), em vez de dois.Dixon, P.S. 1973. Biology of the Rhodophyta. Oliver & Boyd. Nos humanos, não é o mesmo o conceito de geração que o conceito biológico de gerações, já que nos humanos é um conjunto de pessoas que, em média, nasceram por volta de um mesmo período de tempo.
Os ciclos vitais que incluem reprodução sexual compreendem estádios alternantes haploides (com n cromossomas) e diploides (2n), é dizer, produz-se uma mudança de ploidia. Para voltar do estádio diploide ao haploide, deve ocorrer uma meiose. Quanto à mudança de ploidia, podem-se distinguir três tipos de ciclos: Ciclo haplonte — o estádio haploide é multicelular e o diploide unicelular e a meiose é zigótica. Por exemplo, nalgumas algas. Ciclo diplonte — o estádio diploide é multicelular e nele formam-se gâmetas haploides; a meiose é gamética. Por exemplo, em mamíferos. Ciclo haplodiplonte (também chamado diplohaplonte, diplobionte ou dibionte) — há estádios multicelulares diploides e haploides, e a meiose é espórica. Por exemplo, em musgos.
Os ciclos diferenciam-se no momento em que se produz a mitose (para o crescimento do organismo). As meioses zigótica e gamética vão seguidas de um estádio mitótico: a mitose ocorre durante a fase n em organismos com meiose zigótica e durante a fase 2n em organismos com meiose gamética. Portanto, a meiose zigótica e gamética denominam-se em conjunto "haplobiônticas" (uma só fase mitótica, que não se deve confundir com haplonte). Os organismos com meiose espórica apresentam dois estádios de mitose, nos estádios diploide e haploide, e denominam-se "diplobiônticos" (não confundir com diplontes).
Descoberta O estudo da reprodução e desenvolvimento em organismos foi levado a cabo por muitos botânicos e zoólogos.
Wilhelm Hofmeister demonstrou que a alternância de gerações é uma característica comum em todas as plantas, e publicou este resultado em 1851.
Alguns termos (haplobionte e diplobionte) usados para a descrição dos ciclos vitais foram propostos inicialmente para as algas por Nils Svedelius, e acabaram por usar-se para outros organismos.Svedelius, N. 1931. Nuclear Phases and Alternation in the Rhodophyceae. Em: Beihefte zum Botanischen Centralblatt. Band 48/1: 38–59. Outros termos (autogamia e gamontogamia) usados em ciclos vitais de protistas introduziu-os Karl Gottlieb Grell.. A descrição dos complexos ciclos vitais de vários organismos contribuiu para descartar as ideias da geração espontânea nas décadas de 1840 e 1850.Moselio Schaechter (2009). Encyclopedia of Microbiology. Academic Press. Volume 4, p. 85.
Ciclo vital haplonte miniatura|250px|Meiose zigótica Dá-se em muitas algas, outros protistas e fungos. O indivíduo principal do ciclo é haploide e em todo o ciclo os zigotos são a única célula diploide; a mitose ocorre só na fase haploide.
Apresentam uma meiose zigótica, que é a que sofre um zigoto imediatamente depois da cariogamia, a qual é a fusão dos núcleos celulares das células reprodutoras. Deste modo, o organismo acaba a sua fase diploide e produz várias células haploides. Estas células dividem-se mitoticamente para formar indivíduos haploides multicelulares maiores ou mais células haploides. Têm dois tipos de gâmetas (masculino e feminino, geralmente) e estas células fundem-se para formar o zigoto.
Os indivíduos ou células resultantes da mitose são haploides, e o ciclo vital diz-se que é haplonte. Seres com ciclo haplonte dão-se:
Em Archaeplastida: algumas algas verdes (por exemplo, Chlamydomonas, Zygnema, Chara) Em Stramenopiles: algumas algas douradas Em Alveolata: muitos dinoflagelados, por exemplo, Ceratium, Gymnodinium, alguns Apicomplexa (por exemplo, Plasmodium) Em Rhizaria: alguns euglífidos, ascetospóreos Em Excavata: alguns parabasálidos Em Amoebozoa: Dictyostelium Em Opisthokonta: a maioria dos fungos (alguns quitrídios, zigomicetos, alguns ascomicetos, basidiomicetos)
Ciclo vital diplonte miniatura|250px|Meiose gamética. Apresentam-no os animais e alguns fungos, algas e outros protistas. O indivíduo principal do ciclo é diploide; em todo o ciclo, os gâmetas são as únicas células haploides e a mitose ocorre normalmente só na fase diploide.
Na meiose gamética, o zigoto diploide, em vez de dividir-se imediatamente por meiose para produzir células haploides, divide-se repetidamente por mitose para produzir um indivíduo multicelular diploide (ou um grupo de mais indivíduos unicelulares diploides nalguns organismos). As células dos indivíduos diploides sofrem depois a meiose para produzir células haploides, que são os gâmetas. As células haploides podem dividir-se outra vez por mitose para formar mais células haploides, como ocorre em muitas leveduras, mas a fase haploide não é a fase predominante do ciclo vital. Na maioria dos diplontes, a mitose ocorre só na fase diploide, é dizer, os gâmetas costumam fundir-se rapidamente para produzir os zigotos diploides.
O indivíduo multicelular diploide é um diplonte com meiose gamética, pelo que é um ciclo diplonte. Encontramos organismos diplontes:
Em Archaeplastida: algumas algas verdes (por exemplo, Cladophora glomerata,O. P. Sharma. Textbook of Algae, p. 189 Acetabularia) Em Stramenopiles: algumas algas castanhas (porém, nas Fucales, o ciclo vital pode também interpretar-se como fortemente heteromórfico-diplohaplonte, com uma fase gametofítica muito reduzida, como a das plantas com flor), algumas xantófitas (por exemplo, Vaucheria), a maioria das diatomáceas, alguns oomicetos (por exemplo, Saprolegnia, Plasmopara viticola), opalinas, alguns "heliozoários" (por exemplo, Actinophrys, Actinosphaerium) Em Alveolata: ciliados Em Excavata: alguns parabasálidos Em Opisthokonta: animais, alguns fungos (por exemplo, alguns ascomicetos)
Ciclo vital haplodiplonte miniatura|250px|Meiose espórica
Dá-se em plantas, algumas algas, fungos e outros protistas. Há duas fases importantes, uma com indivíduos diploides e outra com haploides, o que se chama alternância de gerações. Segundo o grupo taxonómico pode ser mais predominante o diploide ou o haploide.
Na meiose espórica (também conhecida como meiose intermediária), o zigoto divide-se mitoticamente para produzir um diploide multicelular chamado esporófito. O esporófito cria esporos por meiose, os quais também se dividem depois mitoticamente produzindo indivíduos haploides chamados gametófitos. Os gametófitos produzem gâmetas por mitose. Nalgumas plantas o gametófito não só é de pequeno tamanho, mas também de curta vida; noutras plantas (musgos) e muitas algas, o gametófito é o estádio "dominante" do ciclo vital.
Nas plantas observamos uma perda de importância progressiva do gametófito na escala evolutiva. O gametófito é o indivíduo principal nos musgos, mas está muito reduzido nos fetos, e nas plantas superiores fica reduzido só ao saco embrionário e ao pólen e não tem vida independente.
Encontramos haplodiplontes: Em Archaeplastida: algas vermelhas (que têm duas gerações esporofíticas), algumas algas verdes (por exemplo, Ulva), plantas terrestres Em Stramenopiles: a maioria das algas castanhas Em Rhizaria: muitos foraminíferos, plasmodioforomicetos Em Amoebozoa: mixogástridos Em Opisthokonta: alguns fungos (alguns quitrídios, alguns ascomicetos como Saccharomyces cerevisiae) Outros eucariotas: haptófitas.
Alguns animais têm um sistema de determinação do sexo chamado haplodiploide, mas isto não está relacionado com o ciclo de vida haplodiplonte.
Meiose vegetativa Algumas algas vermelhas (como Bonnemaisonia e Lemanea) e algas verdes (como Prasiola) têm meiose vegetativa, também chamada meiose somática, que é um processo raro. A meiose vegetativa pode ocorrer em ciclos vitais haplodiplontes e diplontes. Os gametófitos permanecem unidos a uma parte do esporófito. As células diploides vegetativas (não reprodutoras) sofrem meiose, gerando células haploides vegetativas. Estas experimentam muitas mitoses e produzem gâmetas.
Um processo diferente, chamado diploidização vegetativa, um tipo de apomixia e produz-se nalgumas algas castanhas (por exemplo, Elachista stellaris). As células duma parte haploide da planta duplicam os seus cromossomas espontaneamente para produzir tecidos diploides.
Ciclo de vida parasita
Os parasitas dependem da exploração de um ou mais hospedeiros. Aqueles que devem infetar mais de uma espécie hospedeira para completar o seu próprio ciclo vital diz-se que têm um ciclo vital complexo ou indireto. Por exemplo, Dirofilaria immitis, um verme nematodo parasita do cão, tem um ciclo vital indireto. As microfilárias devem ser primeiro ingeridas por um mosquito fêmea, onde se desenvolvem originando um estádio de larva infetivo. O mosquito depois pica um animal e transmite-lhe as larvas infeciosas, dentro do qual migram para a artéria pulmonar e amadurecem a adultos.
Os parasitas que infetam uma só espécie têm ciclos vitais diretos. Um exemplo é Ancylostoma caninum, outro verme nematodo que afeta os cães. Desenvolve-se ao estádio larval infetivo no meio ambiente, depois penetra na pele do cão diretamente e amadurece a adulto no intestino delgado.
Se um parasita tem que infetar um determinado hospedeiro para completar o seu ciclo vital, então diz-se que é um parasita obrigatório desse hospedeiro; às vezes, a infeção é facultativa (o parasita pode sobreviver e completar o seu ciclo de vida sem infetar essa determinada espécie hospedeira). Os parasitas às vezes infetam hospedeiros nos quais não podem completar os seus ciclos vitais; estes são hospedeiros acidentais.
Um hospedeiro no qual os parasitas se reproduzem sexualmente denomina-se hospedeiro definitivo, final ou primário. Em hospedeiros intermediários, os parasitas não se reproduzem ou fazem-no assexualmente, mas o parasita sempre se desenvolve a um novo estádio neste tipo de hospedeiro. Nalguns casos, o parasita infeta o hospedeiro, mas não experimenta nenhum desenvolvimento, estes hospedeiros conhecem-se como paraténicosSchmidt and Roberts. 1985. Foundations of Parasitology 3ª Ed. Times Mirror/Mosby College Publishing ou hospedeiros de transporte. O hospedeiro paraténico pode ser útil para aumentar a possibilidade de que o parasita se transmita ao hospedeiro definitivo. Por exemplo, o verme nematodo pulmonar do gato Aelurostrongylus abstrusus usa uma lesma ou caracol como hospedeiro intermediário; a larva do primeiro estádio entra no molusco e desenvolve-se ao terceiro estádio larval, que é infecioso para o hospedeiro definitivo, o gato. Se um rato come a lesma, a larva de terceiro estádio entra nos tecidos do rato, mas não sofre nenhum desenvolvimento. miniatura |Ciclo vital do parasita apicomplexo unicelular Babesia, incluindo a infeção a humanos.
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