Vertebrados-Cordados Contribuciones biológicas de los Cordados En este grupo de organismos vamos a encontrar un endoesqueleto. Además vamos a encontrar una faringe perforada en los protocordados que da origen en algunos organismos a las agallas y quijadas. Por otro lado también vamos a observar que estos organismos van a adoptar habitos de depredadores, que para lograr esto es necesario un sistema nervioso bien desarrollado. Vamos a encontrar apéndices pareados; alas y patas en aves, brazos y piernas en humanos. Características de los Cordados A. Poseen simetría bilateral. Poseen segmentación. Tres capas germinativas o tripoblásticos y poseen celoma B. Poseen notocordio en alguna etapa de su vida. El notocordio le da sostén al cuerpo y a la vez les permite moverse con facilidad. Esta es la primera porcion del endoesqueleto en los embriones. Cuando el adulto posee notocordio decimos que posee un notocordio persistente.* C. Tienen un cordon nervioso tubular, sencillo y ocupa una posición dorsal on respecto al tubo digestivo. La parte anterior de el cordón nervioso es el cerebro. Este cordón va estar presente en alguna etapa de su ciclo de vida. * D. Tienen sacos faríngeos en alguna etapa de su vida que en los acuáticos se forman hendiduras faríngeas. En el caso de los vertebrados esos sacos faríngeos dan lugar a diferentes estructuras como por ejemplo parte del oído, amigdales y otros. Ayuda a atrapar alimento por filtración en los protocordados. En los acuáticos de un aparato para alimentación se convierte en un aparato para la reparación. * E. Todos en alguna etapa de su vida poseen rabo post-anal. Un rabo post-anal es un rabo que se proyecta después del ano. * F. Tienen músculos segmentados en un tronco sin segmentar. G. Tienen un corazón ventral H. Sistema digestivo completo I. Endoesqueleto compuesto de cartílago u óseo en la mayoría de los miembros.* Clasificación de los cordados Reino Annimalia Sub-Reino Eumetazoa Phylum Chordata Grupo Protochordata (Acrania) No poseen craneo Sub-phylum Urochordatha- Molgula Sub-phylum Cephalopoda- Branchiostoma Grupo Craniata Sub-phylum Vertebrata SuperClase Agnatha (Cyclostomata) No poseen quijadas Clase Cephalospidomorphi- Petromyzon Clase Myxinii mixinas SuperClase Gnathostomatha Clase Chondrichthyes- Squalus Clase Osteichyes Clase Amphibia Clase Reptilia Clase Aves Clase Mamalia Grupo Protochordata Posee dos subphylums invertebrados y se caracterizan p.q. no poseen cráneos A. Subphylum Urochordata (Tunicata) El cuerpo esta cubierto de una túnica o testa que cubre el animal. Esta túnica es un material no vivo con celulosa . El adulto es sésil mientras que la larva es motil y posee las cuatro características de los cordados. En los adultos encontramos una sola característica. Ver fig. 26-5 y 26-6 pag. 572 para metamorfosis de los tunicados. En la metamorfosis va a perder notocordio, rabo y el cordón nervioso se va a convertir en un ganglio. Clase Ascidiacea- Molgula Estos son acuaticos marinos. Poseen dos sifones uno incurrente y otro excurrente. Los sifones incurrentes se utilizan para entrar agua mientras que los excurrentes se utilizan para salir el agua. Posee un surco que produce una mucosidad llamada endostilo. Ver fig. 26-5 para paso de agua y descarga de desperdicios y gametos. Sistema circulatorio posee un corazón que altera el paso de sangre de las direcciones p.q. posee un tubo a cada lado del corazón. Son monoicos con fecundación externa. La larva nada un rato y luego busca un sustrato Clase Larvacea Clase Thaliacea B. Subphylum Cephalochordata - Branchiostoma “anfioxus” Incluye organismos marinos. Los encontramos cerca de las costas en todo el mundo. Solo posee 26 especies. En el adulto encontramos las 4 características de los cordados. El agua sale por el atrioporo. Sistema circulatorio cerrado y complejo. No tienen corazón. La sangre va hacia delante pasa por las arterias branquiales y después se distribuye. Es similar al de los peces. La sangre no posee color. No tiene hemoglobina ni eritrocitos. Son dioicos. Los gametos salen por el atrioporo y la fecundación es externa. Poseen una larva y poseen muchos miomeros que son unos conjuntos de músculos que están en todo el cuerpo. Ver fig. 26-8 para ilustración. Grupo Craniata Transfondo Es el grupo de animales mas numeroso dentro del Phylum Chordata. No todos los organismos poseen vertebras. Se les llama asi p.q. poseen cráneo. Vamos a ver un endoesqueleto que puede tener una composición ósea o cartilaginosa. Este endoesqueleto puede crecer con el organismo y es una materia no viva. Provee movimiento y protección. Vamos a encontrar un avance significativo del sistema nervioso. Vamos a encontrar apéndices pareados para buscar desplazamiento en agua y tierra. Subphylum Vertebrata Características de los vertebrados A. Poseen la característica diagnostica de los cordados en alguna etapa de su vida. B. La cubierta básica del cuerpo es el integumento y se divide en: epidermis que es tejido epitelial que se forma del ectodermo y la dermis que es tejido conectivo que se forma del mesodermo C. Poseen endoesqueleto. En axial el eje del organismo son el cerebro y las vertebras. Además encontramos los esqueletos apendiculares que tienen que ver con el conjunto de huesos o articulaciones. D. Posee una faringe muscular perforada. En los peces las hendiduras faríngeas poseen agallas y arcos aórticos musculares y en los tetrápodos esa faringe es una fuente de tejido glandular. E. Poseen muchos músculos que se adhieren al esqueleto para permitir el movimiento. F. Sistema digestivo completo ventral a la columna vertebral. Páncreas hígado y saliva y otros G. Sistema circulatorio posee un corazón ventral y el numero de cámaras del corazón varia según la especie. Puede ser bicameral con un atrio y un ventrículo; tricameral con dos atrios y un ventrículo o tetracamenral con dos atrios y un ventrículo. Eritrocitos y hemoglobina como pigmentos respiratorios. Además poseen leucocitos. H. Tienen un celoma desarrollado lleno de sistema visceral. I. La excreción está dada por riñones pareados que poseen unos conductos para llevar los desperdicios hacia fuera del organismo. No todos los sistemas de excreción van a ser iguales. J. Tienen un cerebro altamente diferenciado. Lo típico es encontrar de 10-12 pares de nervios craneales. K. Sistema endocrino L. Usualmente son dioicos y cada sexo posee gónadas pareadas con ductos. M. Típicamente el cuerpo consiste de cabeza, tronco y rabo. Celoma dividido del pericardio y la cavidad general del cuerpo. Otros aspectos de los vertebrados A. Los primeros fósiles de vertebrados se les llamo ostracodermos. Estos organismos los podemos clasificar en la SuperClase Agnatha. Se le llamaba a un grupo los heterostrocanos que no tenían aletas pareadas. Se creía que eran filtradores. Otro grupo eran los ostrestrocanos que poseían aletas pareadas pectorales. Otro son los anapsidos que son los que más se parecen a los Agnatha que conocemos hoy día. Ver pag. 577 fig. 26-11. Todos los vertebrados que carecen de quijadas son los Agnatha y los que poseen son Gnathostomatha. B. Importancia de la quijada La depredación y la alimentación. Se cree que las quijadas surgieron de los arcos de las agallas. Se cree que el par anterior giro de posición y formo las quijadas. C. Placodermos y Acontodianos Los placodermos son los peces más primitivos sin quijadas. Los acontodianos se cree que dieron lugar a los otros peces. Son fósiles. SuperClase Agnatha- Clase Cephalospidomorphi(Petromyzon) y Clase Myxini Características A. Poseen aletas medianas no pareadas B. Poseen un esqueleto fibroso y cartilaginoso con notocordio persistente. No tienen vertebras o si las tienen son bien rudimentarias. C. Las mixinas poseen una boca que muerde con dos filas de dientes evertibles mientras que la lamprea posee un disco oral parecido a una ventosa con dientes desarrollados. D. Son bicamerales E. Las lampreas poseen 7 pares de agallas mientras que las mixinas poseen un solo orificio para de 5 a 16 agallas F. Poseen riñones G. Cordón nervioso dorsal con cerebro diferenciado y de 8 a 10 pares de nervios craneales H. Sistema digestivo sin estomago y el intestino posee una válvula en espiral y cilios en las lampreas. Las mixinas no poseen ni válvula ni cilios. I. Poseen órganos sensoriales para sabor, olor y audición. Mixinasconb ojos pobremente desarrollados mientras que la lampreas poseen ojos bien desarrollados. En las mixinas solo hay un par de canales semicirculares mientrs que en las lampreas hay dos. J. Fecundación externa. Las mixinas son monoicas pero solo una gonada es funcional y no poseen etapa larval. Las lampreas son dioicas con metamorfosis y con etapa larvallarguisima. K. Las mixinas se alimentan de materia muerta y no son parasitos. L. La lamprea son como 40 especies. La mas conocida es Petromyzon marinus. Son parásitos. La larva es amnocentes. Las hay de agua dul e y salada y ponen huevos en agua dulce. Super Clase Gnathostomata Clase Chondrichthyes- Tiburones, mantarayas y quimeras. Sub Clase Elasmobranquii-Tiburones y mantarayas Caracteristicas de los Elasmobranquii A. El cuerpo es de forma fusiforme (tiburones) y poseen un rabo heterocerco. Esto es que poseen lóbulos que no son iguales y que las vertebras van solo a un lobulo de ese rabo. B. Poseen boca en la parte ventral con dos lóbulos o sacos olfatorios que no conectan a la cavidad oral C. Tienen quijadas D. Poseen escamas placoides y tienen glándulas mucosas. Dientes son escamas placoides modificadas. E. Poseen endoesqueleto completo cartilaginoso y en la quijada podemos encontrar depósitos de carbonato de calcio. F. Tienen estomago en forma de J. El intestino posee una válvula espiral. Pag.589 G. Sistema circulatorio tiene un corazón bicameral H. Tiene de 5 a 7 pares de agallas expuestas y no tienen opérculo I. No tiene vejiga natatoria ni pulmón. Poseen aceite en el hígado para poder flotar. J. Excreción por riñones K. Poseen dos lóbulos olfatorios, dos hemisferios cerebrales, dos lóbulos ópticos, un cerebelo y una medula oblongada. Poseen 10 pares de nervios craneales, 3 pares de canales semicirculares. Tienen olfato y reciben vibraciones y campos eléctricos. L. Son dioicos ovíparos, ovovivíparos y vivíparos. Poseen desarrollo directo y fecundación interna. M. Aletas pareadas medianas Sub Clase Holocephalii Hay unas 30 especies. Poseen ciertas características que comparten los tiburones y algunas con los peces oseos. No tienen valor comercial y poseen opérculo. Clase Osteichthyes- peces óseos Caracteristicas A. Esqueleto óseo, numerosas vertebras y rabo homocerco B. Poseen escamas dermales y pueden ser de tres tipos: ganoides, cicloides y las ctenoides. Están van desde mas primitivas a menos primitivas respectivamente Ver fig. 27-16 para tipos de escamas. Hay peces que no tienen escamas. C. Encontraos aletas medianas y aletas pareadas sostenidas por unos rayos de cartilago o hueso. Actúan como un abanico de mano. D. Boca terminal con muchos dientes y algunos no poseen dientes. Poseen sacos olfatorios pareados para que puedan o no conducir o abrir a la boca. Poseen mandíbula E. Respiración es por agallas. Poseen arcos de agallas óseos y poseen opérculo. Poseer opérculo implica ser mas aerodinámico. El agua pasa en una dirección y la sangre en otra. Hay algunos que poseen una ventilación “ram”. Estos son los que nadan en contra de la corriente. F. Poseen vejiga natatoria. Controlan el aire en la vejiga por glándulas de gas y por el área de reabsorción. Los que poseen vejiga abierta se les llama fisostoma p.q tienen que nadar el la superficie y poseen un conducto que llega a la faringe. Los que la poseen cerrada se llaman fisoclista. G. Sistema circulatorio que consiste de un corazón bicameral, sistema de venas y arterias y cuatro pares de arcos aórticos H. Poseen lóbulo pequeño olfatorios, cerebrum y 10 pares de nervios craneales. I. Son dioicos, gónadas pareadas, usualmente fecundación externa y ovíparos y la larva es bien diferente a los adultos. Poseen muchos huevos. Son de mar abierto los huevos son pequeños que flotan. Otros poseen huevos pegajosos y grandes y no flotan. Esos son los que están asociados al fondo del mar. Cuando la larva sale posee un vitelo para alimentarse. La temperatura influye en el desarrollo de ellos. Cuando llegan a adultos siguen creciendo. J. Producen orina diluida para eliminar el exceso de agua. Además poseen células en las agallas para remover sales del agua que entran en las y las pasan a la sangre y esto repone aquellos sales que había perdido por difusión. Son unos reguladores hiperosmoticos cuando salen de agua salada a agua dulce e hiposmoticos cuando es al reves p.q. el agua de los fluidos era más diluida que la del mar. Divisiones Sub Clase Actinopterygii Aletas con rayos y se dividen en Super Orden Chondrostei Tienen el esqueleto cartilaginoso, rabo heterocerco, notocordio persistente y válvula en espiral. Se asemeja al ancestro de los peces óseos. Ejemplo: Polypterus Super Orden Neopterygii Se conocen como los peces óseos modernos. Se dividen en dos grupos: Los teleostanos que se caracterizan p.q. hay un 96% de los peces. Poseen escamas cicloides y ctenoides. Rabo homocerco. El pulmón se convierte en vejiga natatoria. Sub Clase Carcopterygii Aletas carnosas. Solo hay 7 especies que de ellos hay 6 especies que son pulmonados y una especie con aletas lobuladas(Latimeria chalumnae) Rabo dificerco. Algunos nadan en cardumes o unidos. Esto es para reproducción, locomoción, movimiento y peligro. Clase Amphibia I. Características de los anfibios: 1 - Esqueleto mayormente óseo; número de vertebras variable; algunos poseen costillas; algunos tienen costillas fusionadas a las vértebras; algunos no tienen costillas. 2 - Formas de cuerpo variable desde tronco alargado con cabeza, cuello y rabo hasta uno compacto, deprimido y sin cuello. 3 - Usualmente tetrápodos; algunos sin patas; algunos con patas delanteras más pequeñas que las traseras (sapos); algunos con membranas interdigitales (buenas para nadar); sin uñas ni garras; patas delanteras usualmente con 4 dígitos (a veces 5 ó menos). 4 - Piel suave y húmeda con muchas glándulas (algunas pueden ser venenosas); cromatóforos (células que tienen color) comunes; sin escamas. 5 - Usualmente con boca grande y dientes pequeños en la quijada superior o en ambas quijadas. 6 - Respiración por pulmones (ausentes en algunas salamandras), piel y agallas en algunos, por separado o en combinación; agallas externas en la larva y pueden persistir en algunas. 7 - Corazón tricameral; circulación doble a través del corazón; piel vascularizada. La piel tiene que ser vascularizada debido a la respiración cutánea. 8 - Ectotérmicos (la temperatura del cuerpo varía con la temperatura ambiental). Para regular la temperatura además del comportamiento pueden hacer unos ajustes metabólicos 9 - Excreción por riñones pareados; urea. 10 - Diez pares de nervios craneales. 11 - Dioicos; fecundación mayormente interna en salamandras y cecilias y externa en ranas; mayormente ovíparos, algunos ovovivíparos, muy pocos vivíparos; usualmente con metamorfosis; huevos mesolécitos (huevos en los que la cantidad y distribución del vitelo es mediana) con cubierta gelatinosa (esta cubierta no provee protección contra la desecación). II. Clasificación Reino Animmalia Subreino Metazoa Filo Chordata Grupo Craniata Subfilo Vertebrata Superclase Gnathostomata Clase Amphibia Orden Gymnophiona (Apoda) Orden Caudata (Urodela) Orden Anura (Salienta) A - Orden Gymnophiona (Apoda) Gymnophiona = culebra desnuda Apoda = no tienen apéndices cecilias Cuerpo alargado sin apéndices ni cinturones apendiculares; algunos con escamas mesodermales en la piel. rabo corto o ausente Tienen de 95 a 285 vértebras Son pantropicales Tienen ojos pequeños aunque hay algunos que son prácticamente ciegos La fecundación es interna El macho tiene un órgano copulador Algunos exhiben cuidado parental Se han visto vivíparos Son subterráneas B - Orden Caudata (Urodela) Caudata = poseen rabo Salamandras Cuerpo con cabeza, tronco y rabo; sin escamas; usualmente con dos pares de patas iguales Tienen de 10 a 60 vértebras Predominantemente holárcticas Viven en el hemisferio norte y en regiones tropicales Los apéndices están colocados a ángulos rectos del cuerpo Son carnívoros Típicamente la larva es acuática y el adulto es terrestre, pero se han encontrado casos en que las salamandras adultas pueden ser acuáticas durante toda su vida La fecundación es interna utilizando espermatóforos Hay especies que son completamente terrestres y tienen desarrollo directo (no tienen etapa larval) La larva posee agallas externas En un mismo ciclo de vida un organismo puede tener agallas y pulmones o ninguna de las anteriores dependiendo solamente de la respiración cutánea. Hay algunas especies que alcanzan la madurez sexual y siguen teniendo agallas pedomorfosis = etapa larval que alcanza la madurez sexual. Esto se cree que está relacionado con la evolución de los vertebrados. La pedomorfosis puede ocurrir de tres formas: a - por neotenia = tipo de pedomorfosis en la que la razón de crecimiento del animal se hace bien lenta de manera que cuando alcanza la madurez sexual no tiene la forma de adulto. Ejemplo : Necturus y el ajolote mejicano (nunca llevan a cabo metamorfosis). b - progénesis = tipo de pedomorfosis en que las gónadas maduran precozmente. Se han encontrados casos en que salamandras que usualmente no llevan a cabo metamorfosis, hay algunas de ellas que si las condiciones se tornan estrésicas se tornan en adultas. Orden Anura (Salienta) Anura = no tienen rabo Salienta = que saltan Grupo más grande de la clase Amphibia Ranas (piel más lisa) y sapos Cabeza y tronco fusionado; sin rabo; sin escamas Dos pares de patas (las patas traseras son más grandes que las delateras) Boca grande Respiración por pulmones Tienen de 6 a 10 vértebras incluyendo urostilo Viven en prácticamente todo el mundo (cosmopolitas) abundan en las regiones tropicales La larva tiene agallas pero lleva a cabo metamorfosis para producir un adulto que no las tiene varían en tamaño Las ranas tienen muchos enemigos naturales (aves, culebras, humanos) Mecanismos para defenderse: a - glándulas que producen veneno b - saltar c - algunos se hacen los muertos d - algunos se inflan para que se haga difícil tragarlos e - se orinan Algunos machos producen sonidos para atraer al sexo opuesto y para marcar el territorio. Cuando ellos copulan el macho como no ven bien agarra a el otro sin saber si es hembra o macho. Si es macho va a vibrar las paredes del cuerpo para que lo suelte amplexus = abrazo sexual. Ellos dejan salir sus gametos (fecundación externa). Esto ocurre en sitios húmedos. Las larvas tienen que sufrir una serie de cambios para convertirse en adultos: a - de agallas a pulmón b - desarrollar patas c - no tener el rabo algunos exhiben cuidado parental (sapo marsupial) Ejemplo representativo de este orden: Rana