- INTRODUCCIÓN TETRAPODA Y AMPHIBIA - TEORIA

Tetrapoda
Anamniotas
Amniotas
Organización
del esqueleto
del quiridio
Estilopodio
Zeugopodio
Autopodio
cintura
•Fuerza de la gravedad
Necesidad de un eje sobre el que descansa el peso de todo el
cuerpo: columna vertebral
•
Fuerza de la gravedad
Vértebras articuladas (con zigapófisis)
•
Fuerza de la gravedad
Diferenciación de la columna vertebral
Esqueleto de un tetrápodo, representado por el amniota primitivo Hylostomus
Evolución de la columna vertebral. En
los anfibios aparece la región sacra que es
el punto de inserción de la cintura pelviana.
La región cervical está bien definida en los
amniotas y permite la movilidad de la
cabeza. En los mamíferos aparece la
región lumbar cuya vértebras no tienen
costillas, lo que permite flexionar el cuerpo
en el plano sagital. T: región torácica; C:
región caudal; S: región sacra; CE: región
cervical; D: región dorsal; L: región lumbar.
•
Fuerza de la gravedad
Cinturas que sujetan el quiridio al eje corporal
Con costillas unidas al esternón (amniotas)
•Xericidad del ambiente y peligro de deshidratación
Capa aislante, impermeable: queratinización del tegumento
Cortes de piel de anfibio y mamífero
Derivados de la epidermis
o faneras
• Xericidad del ambiente
Papel preponderante de los pulmones
Laringe, tráquea, bronquios
Sistema cardio- vascular doble de un tetrápodo
generalizado
Captura de la presa (lingual o mandibular) y
lubricación del alimento
Organos de los sentidos
1.- Visión: - glándulas lagrimales
- párpados
2.- Línea lateral
Órganos de los sentidos
3.- Audición:
Oído medio
Oído interno
Columela
Membrana timpánica
Oído medio
Órganos de los sentidos
4.- Quimiorreceptores
•Xericidad del ambiente y difícil reproducción
extraacuática
• Fecundación interna o externa
• Anamniotas y amniotas
LISSAMPHIBIA = AMPHIBIA
Órdenes actuales de anfibios
Caudata
Gymnophiona
(salamandras y
tritones)
(cecilias)
Anura
(sapos y ranas)
Diversidad actual de los anfibios
˜ 7220 especies actuales
3%
9%
88%
Anura
Caudata
Gymnophiona
Paedophryne amauensis
7. 7 mm
Grandisonia brevis (11.2 cm)
Idiocranium russeli (0.90 cm)
Brachycephalus didactylus
9.8 mm.
Eleutherodactylus iberia
9.8 mm
Thorius
15- 20 mm.
Microhyla nepenthicola
10.6 - 12.8 mm
Andrias davidianus
1.8 m. / 12 kg
Conraua goliath
33 cm. / 3 kg.
Caecilia thompsoni
1.5m
Distribución geográfica de los Urodelos
Familia Plethodontidae
Distribución geográfica de los Gymnophiona
Distribución mundial de los Anura
50 %
Caracteres de los
Amphibia = Lissamphibia
Amphibia: Ciclo de vida bifásico, con metamorfosis
Larva de cecilia, salamandra y anuro
Pero … huevos fuera de cuerpos de agua
o desarrollo directo
Lissamphibia: estructura de la piel
Cortes histológicos con glándulas de la piel de los anfibios
Mucosas (M) : serosas o granulosas (G) =
10: 1
Glándulas mucosas: mantenimiento de la humedad de la piel
9 mm2
130 mm2
Glándulas granulosas: defensa química
Glándulas parotoideas
Scinax sp.
Leptodactylus sp.
Rhinella sp.
Taricha granulosa
Glándulas granulosas
Salamandra salamandra o salamandra de fuego
Glándulas granulosas y posturas defensivas
Unken reflex
Glándulas granulosas y la coloración aposemática
Dendrobatidae (ranas dardo o punta de flecha)
Defensa con veneno y costillas
Echinotriton andersoni
Mimetismo batesiano
No tóxico
No tóxico
No tóxico
Tóxico
Tóxico
Tóxico
Mimetismo mülleriano
Nothophthalmus viridescens
Juvenil muy tóxico
Pseudotriton ruber
Mimetismo mülleriano
Dendrobates imitator
D. variabilis
D. fantasticus
D. ventrimaculatus
Glándulas granulosas: COMPONENTES
1. Secreciones de defensa
• Sustancias antibacterianas: magainina
• Sustancias antimicóticas
Xenopus laevis
Glándulas granulosas: COMPONENTES
2. -Sustancias tóxicas antidepredación:
Tetraodotoxinas
Taricha
Atelopus
25,000 ratones
Glándulas granulosas: COMPONENTES
2.- Sustancias tóxicas antidepredadores
Alcaloides
Dendrobates
Melanophryniscus
Mantella
Salamandra
Epipedobatina
(acaloide analgésico)
Phyllobates terribilis
Cantidad de veneno por individuo: 1100 microgramos
22.000 ratones o 10 personas ( 200 microgramos)
Otras glándulas: las
lipídicas como adaptación
a ambientes áridos
Gl. lipídica
Phyllomedusinae
Gl. granulosa
Gl. mucosa
Epidermis
Dermis
Muda periódica del estrato córneo
Derivados córneos
Tubérculos córneos
Disco oral de renacuajo
Detalle de dientes córneos (queratodontes)
Derivados dérmicos: escudos óseos
Ceratophryidae (escuerzos)
Tegumento de cecílidos: escamas
La piel y la regulación hídrica
Típica postura para absorber agua
Parches pélvicos de Bufo marinus (6 veces más
permeable que la región pectoral)
Parches pélvicos (muy vascularizados para absorción de agua desde el
sustrato)
Bufo alvarius (especie terrestre)
Xenopus laevis (especie acuática)
10 % de la superficie corporal
70 -80 % de absorción de agua
Piel co-osificada
con huesos del cráneo
La piel y la regulación hídrica
Formación de cocones impermeables a partir
de las capas del estrato córneo que se mudan
pero permanecen envolviendo al animal.
Observado en anuros de los desiertos.
Cyclorana
Lepidobatrachus
Respiración: branquias, piel, pulmones
Salamandras sin pulmones:
Plethodontidae
Adulto de Proteus
Pulmones simples
Larva de salamandra
Larva de cecilia
Cryptobranchus sp.
Telmatobius sp.
Mecánica respiratoria por bombeo bucofaríngeo
Costillas cortas, no
unidas al esternón
Esqueleto de salamandra
Columna vertebral de
un anuro (costillas
fusionadas a las vértebras)
Corazón
3 cavidades
•Ectotermos
•Carnívoros
ANURA
Dientes en premaxilar y maxilar
Mandíbula inferior sin dientes
Bufonidae: sin dientes
Vista ventral del cráneo de un anuro
Ceratophryiidae con proyecciones
óseas de la mandíbula
Otros caracteres
•Tímpano diferenciado
•Ojos grandes y cubiertos por párpados móviles
Radiación adaptativa
Locomoción y plan corporal
Formas terrestres: pequeños saltos
Formas terrestres: caminadoras
Kaloula
Phyllomedusa
Formas cavadoras: globosas
Nasikabatrachidae
Microhylidae
Rhinophrynidae
Formas cavadoras con las patas posteriores
Pelobatidae
Bufonidae
Microhylidae
Leptodactylidae
Rhinophrynidae
Formas cavadoras con la cabeza
Hemisotidae: Hemisus
Formas acuáticas
Pipidae
Formas arborícolas
Centrolenidae
Hyperoliidae
Hylidae
Rhacophoridae
Discos
adhesivos
truncados
Discos
adhesivos
subcirculares
Discos moderados
Palmas reducidas
Membrana interdigital
de mediano desarrollo
Formas “planeadoras”
Rhacophoridae
Comunicación acústica:
•Respiración
•Sacos vocales
•Musculatura del tronco con reservas
de energía
VOCALIZACIONES
1.- Cantos de anuncio o advertencia
a.- Cantos de cortejo
b.- Cantos territoriales
2.- Cantos recíprocos (♀, raros)
3.- Canto sexual preventivo (♀ ♂ inmaduros)
4.- Canto de liberación (en reproducciones explosivas)
5.- Cantos agresivos
6.- Cantos agonísticos
7.- Cantos de “lluvia” (humedad relativa alta)
Reproducción
Tamaño de la membrana timpánica
♀
Hipertrofia del miembro anterior
♂
Espina metacarpal
Espinas y
excrecencias
nupciales en el
miembro anterior
Espinas ventrales
Fertilización externa, con amplexo
Amplexos inguinal y axilar
CICLO DE VIDA
•Complejo: huevo,
embrión, larvas,
juveniles, adultos
•Bifásico
Carácter primitivo
Rösel von Rosenhoft, 1758
Rana esculenta
Cantidad de huevos
Duración del desarrollo
Scaphiopus sp.
Ascaphus truei
Rana catesbiana
39 modos de reproducción
(Haddad & Prado, 2005)
• Tendencia a la terrestrialidad
Desarrollo directo
Viviparidad
• + 50 % de áreas tropicales (Amazonas) con
huevos fuera del agua
• 20 % de anuros con desarrollo directo (sin larva)
Modos de reproducción en anuros
I) HUEVOS DEPOSITADOS EN
EL AGUA (modo ancestral)
Huevos y larvas en ambientes lénticos
Huevos y larvas en ambientes lóticos
Huevos y larvas
tempranas en
cavidades
naturales o
construidas;
larvas exotróficas
Male of the nest-building, Hyla faber, on the wall of
a clay nest guarding a floating clutch of eggs
Huevos en nidos de espumas
Pareja de Physalaemus batiendo el nido de espuma
En microhábitats arborícolas
Osteocephalus oophagus (con cuidado biparental)
Huevos en el agua, pero con “incubación”
gástrica
Rheobatrachus silus y R. viellinus
20- 26 huevos; crías 11.9 a 12.9 mm.
6 – 8 semanas
Huevos embebidos en el dorso de la hembra
acuática (2- 3 meses)
II) Huevos terrestres o arbóreos
(regiones tropicales)
Huevos en nidos de espuma,
con larva exotrófica o
endotrófica
Leptodactylus bufonius
Huevos o larvas acarreados por los
padres
Dendrobates reticulatus
Epipedobates tricolor
Huevos o larvas acarreados por las hembras: ranas
incubadoras del neotrópico
Stefania evansi
Gastrotheca sp.
Huevos o larvas acarreados por los padres: con
incubación en el saco vocal
Rhinoderma darwinii 11- 19 crías: 52 días
Huevos terrestres con desarrollo directo
♂
Eleutherodactylus sp.
En hojas sobre los cuerpos de agua
Phyllomedusa
Machos y masas de huevos en
Hyalinobatrachium ibama
En nidos de
espumas arbóreos
Racophoridae
III) Viviparidad lecitotrófica o
matrotrófica
Nimbaphrynoides occidentalis
Nimbaphrynoides liberiensis
Eleutherodactylus jasperi
Nectophrynoides tornieri
Nectophrynoides viviparus
Larva de anuros
Morfología externa
Larva de anuros
Disco oral
Queratodontes de larva de Argenteohyla
siemersi pederseni (Barra: 20 μm.)
Cámara branquial
Morfología interna
Intestino en espiral
C: corazón
B: branquias
H: hígado
Pa: páncreas
I: intestino
Pu: pulmones
TP: tubo proctodeal
Cámara branquial
METAMORFOSIS: “conjunto de cambios postembrionarios bruscos, que
incluyen transformaciones estructurales, fisiológicas, ecológicas y etológicas”
Aparecen o se modifican
Desaparecen
Cola
Branquias
Disco oral y
estructuras córneos
Línea lateral
Piel: estratificación de la epidermis,
desarrollo de las glándulas, cornificación
y pigmentación
Miembros pares funcionales
Reestructuración del sistema digestivo
Cambio en la alimentación
Reestructuración de la región branquial y
funcionalidad de los pulmones
Reestructuración del sistema circulatorio
Desarrollo de las gónadas
Desarrollo de párpados, glándulas
lagrimales, oído medio
Finaliza el desarrollo del esqueleto
Cambio en la excreción (de amoníaco a
urea)
Diversidad de anuros de
Argentina: 171 especies
Familias de la región
• Leptodactylidae
• Ceratophryidae
• Cycloramphidae
• Leiuperidae
• Hylidae
• Bufonidae
• Microhylidae
URODELA
(672 especies)
Morfología externa
Esqueleto de una salamandra
Cinturas pectoral y pélvica simples
Locomoción
Reducción o pérdida de miembros en formas
alargadas
Proteidae
Plethodontidae
Amphiumidae
Sirenidae
Otros caracteres
• Dientes en ambas mandíbulas
• Sin tímpano
• Carnívoras en todas las etapas de la vida
Mecanismo de
proyección de
la lengua en
Plethodontidae
(o salamandras
sin pulmones)
Radiación adaptativa
• Terrestres, en
ambientes
húmedos
Radiación adaptativa
• Arborícolas
Radiación adaptativa
• Arborícolas
Bolitoglossa
mombachoensis
Salamandra de Mombacho
Radiación adaptativa
• Fosoriales
Oedipina gracilis
Oedipina uniformis
Oedipina kasios
Radiación adaptativa
• En cavernas
Proteus anguineus
Eurycea rathbuni
Eurycea latitans
Radiación adaptativa
• En alturas
Salamandra atra
Batrachuperus sp.
Radiación adaptativa
• Acuáticas
Cryptobranchidae
Proteidae
Sirenidae
Amphiumidae
Paedomorfosis
(paedo = niño)
Ambystoma
Retención de caracteres juveniles
en un organismo con gónadas
maduras
Ejemplos de caracteres juveniles:
- Ausencia de párpados
- Branquias externas
- Aberturas branquiales
- Dientes larvales
- Ausencia de huesos del cráneo
Necturus
Cambios morfológicos por paedomorfosis y adaptación a
ambientes
Bolitoglossa occidentalis
Pata de B. rostratus (izquierda), sin membrana
interdigital que se pierde durante el desarrollo. Pata
palmada de B. occidentalis (derecha). El tamaño
corporal de B. occidentalis se asemeja al juvenil de
B. rostratus
Paedomorfosis obligada permanente
Cryptobranchidae
Proteidae
Ambystoma mexicanum
Sirenidae
Amphiumidae
Paedomorfosis facultativa (según el ambiente,
densidad poblacional, disponibilidad de
comida o presión de depredación)
Efecto del régimen de sequía y densidad larval sobre el porcentaje
de individuos de A. talpoideum paedomórficos
REPRODUCCIÓN DE LAS
SALAMANDRAS
Cryptobanchidae
Hynobidae
Fertilización externa
Sirenidae
Fertilización interna, con espermatóforo
Fertilización externa
Transferencia del espermatóforo: directa o a través de un cortejo
Euproctus: el macho captura a la hembra con su cola
y transfiere el espermatóforo directamente a la cloaca
de la hembra
Cortejo en Ambystoma talpoideum
Glándulas cloacales y transferencia de feromonas
Glándulas cloacales y transferencia de feromonas
♂
♀
Triturus
Glándulas mentales y transferencia de feromonas
Eurycea
Taricha
Desmognathus
Bolitoglossa
Salamandra
Glándula mental y transferencia de feromonas
Desmognathus
Pseudoeurycea belli: cirros
desarrollados y dientes premaxilares
protruídos
Historias de vida en salamandras
Con ciclo de vida bifásico
Con desarrollo directo
•
Huevos terrestres grandes (5- 24)
•
•
Con o sin cuidado parental
Desarrollo: 3 meses
•
Familia Plethodontidae
Con viviparidad (11 especies de Salamandridae)
Lyciasalamandra luschani
El recién nacido es realmente grande comparado con la madre
Salamandra atra
Oofagia y canibalismo intrauterino en embriones en
Salamandra salamandra
Oofagia
Adelfofagia
cabeza
cola
CARACTERES DE LOS GYMNOPHIONA
Cuerpo serpentiforme, segmentado externamente
Siphonops annulatus
Cola presente
o ausente
Radiografía de Epicrionops bicolor
Cráneos compactos
Ojos reducidos
Tegumento de cecílidos: escamas
Escamas de Epicrionops lativittatus
Tentáculo quimiorreceptor
Fertilización interna: phallodeum
Modos de reproducción en cecilias
Oviparidad
Desarrollo larval acuático
Desarrollo directo terrestre
Tamaño de los huevos: 8- 10 mm.
Tamaño de camada: 6- 50- 100 huevos
Desarrollo larval: 6- 12 meses
Modos de reproducción en cecilias
Viviparidad: Caeciliidae
Tamaño de los huevos: 1- 3 mm
Neonatos terrestres
Tamaño de camada: 6- 8 juveniles
Neonatos acuáticos
Tamaño de los juveniles: 30- 60% de
la longitud de la madre
•Lecitotrofía
•Matrotrofía: leche uterina
Dentición fetal de especies vivíparas
Cuidado parental: 5 % de las especies
Custodia de huevos y crías
Ichthyophis glutinosus
Siphonops annulatus
¿Dientes? de juvenil de Boulengerula taitanus (especie ovípara)
Dientes de la mandíbula inferior con
diversas coronas
Dientes premaxilares con corona a
modo de gancho
Cuidado parental: dermatofagia en Siphonops annulatus
y Boulengerula taitanus
Hembras con crías: el citoplasma
de las células epidérmicas está llena
de inclusiones lipídicas.
Hembras sin crías
Cortes de piel. Izquierda: tinción con
hemotoxilina y eosina; derecha:
tinción con sudán negro (oscuro) para
lípidos. E, epidermis; D, dermis; Sc,
estrato córneo.
Representantes de la fauna argentina
Siphonops annulatus: Corrientes, Misiones
Siphonops paulensis: Misiones
Leukenotyphlus brasiliensis: Misiones
Chthonerpeton indistinctum: Buenos Aires,
Corrientes, Entre Ríos, Santa Fe