CONCEPTOS ZOOLOGÍA
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CONCEPTOS FUNDAMENTALES EN ZOOLOGÍA Alberto Solano Barquero Correo-e: [email protected] TAXONOMÍA Y SISTEMÁTICA Un “Taxón” biológico, es cualquier conjunto de seres vivos, reconocido y distinguido formalmente por los científicos, al cual se le ha asignado alguna categoría biológica (Dominio, Reino, Filo, Clase, Orden, Familia, Género, Especie; o alguna subcategoría) La taxonomía entonces, es la rama de las ciencias que busca ordenar los distintos taxones. La sistemática estudia además las relaciones evolutivas (filogenia) de cada grupo mediante el estudio minucioso de las características morfológicas, fisiológicas, moleculares (genéticas, enzimáticas, etc) entre otras de cada organismo. Ambas disciplinas son complementarias y ayudan a establecer las relaciones de parentesco de una manera científica entre los seres vivos. Los grupos animales pueden ser monofiléticos, parafiléticos o polifiléticos. Un grupo monofilético, es un grupo de animales en el cual están incluidos todos los descendientes conocidos de un ancestro común, la taxonomía trata de encontrar estos grupos monofiléticos, pues solo estos tienen valor taxonómico real (Ejemplo: el subfilo Vertebrata es un grupo monofilético, pues todos los vertebrados provienen de un ancestro común, el grupo de los “gusanos” no es un grupo monofilético, pues existen gusanos dentro de grupos taxonómicos muy distintos entre sí, por ejemplo los gusanos que llamamos lombrices pertenecen al grupo de los oligoquetos, mientras que el gusano de seda es la larva de un tipo de mariposa, las cuales están dentro del grupo de los insectos). Un grupo es parafilético si se incluye en este, solo a algunos de los descendientes conocidos de un ancestro común (Ejemplo: los orangutanes, los gorilas y las dos especies de chimpancés existentes deben ubicarse dentro de la Familia Hominidae, la misma a la que pertenece el ser humano, dada la enorme similitud genética entre todos estos grupos. Hasta hace relativamente poco se ubicaba a estos simios dentro de la Familia Pongidae, es decir que la familia Hominidae sin incluir a los simios era parafilética). Y finalmente un grupo es polifilético si varios de los organismos ubicados en él no son realmente descendientes de un ancestro común. (Ejemplo: En la antigüedad se consideró como anfibios a lombrices, sanguijuelas, lagartos, hipopótamos, elefantes, sapos, ranas; y toda clase de animales capaces de vivir tanto en tierra como en el agua, pero es bastante obvio que estos animales no son parientes entre sí, y se estableció otros criterios para definir a ese grupo). Especie puede verse como un conjunto de organismos capaces de producir descendencia fértil (sexual o asexualmente) y que tienen características únicas y delimitadas de las de los demás organismos. Sin embargo, cualquier definición de especie no escapa a la subjetividad de los científicos. De acuerdo con las normas de los Códigos Internacionales de Nomenclatura (Zoológica, Botánica, Bacteriológica, etc) la forma correcta de escribir el nombre de una especie es escribiendo todo el nombre en letra itálica o subrayado (cuando se escribe a mano) La primera letra del género siempre se escribe en mayúscula y todas las demás letras del nombre científico deben escribirse en minúscula y nunca deben ser tildadas ya que están escritas en idioma Latín, el cual no utiliza ese tipo de acentuación (Ej. Toxocara canis, Entamoeba histolytica). EMBRIOLOGÍA Y DESARROLLO TODOS los organismos que estudiaremos en este curso se clasifican dentro del dominio Eukarya (con núcleo verdadero). En los animales existen células haploides especializadas para transportar la información genética y llevar a cabo la fecundación las cuales son llamadas gametos1. Los gametos son producidos en estructuras llamadas gónadas2 en todos los animales multicelulares que llevan a cabo reproducción sexual. Existen animales que presentan ambos sexos en un solo individuo, los llamamos monoicos (hermafroditas). Cuando los sexos son separados (es decir, que hay macho y hembra3) se dice que ese grupo de animales es dioico. Algunos animales pasan por una parte de su vida en la que son machos y luego se vuelven hembras, a estos animales se les llama hemafroditas protándricos. Existen múltiples estrategias reproductivas en los animales, y la reproducción sexual está ampliamente extendida en el reino animal. No obstante, algunos animales son capaces de reproducirse asexualmente, ya sea por fragmentación, gemación, poliembrionía, bipartición, esporulación, o partenogénesis (cuando se producen huevos no fértiles que dan origen a un nuevo individuo). 1 Corresponden a las células huevo que son femeninas, y los espermatozoides masculinos. Es lo que llamamos testículos (machos) y ovarios (hembras), gónada es el término general para estas estructuras.. 3 EN ANIMALES NUNCA SE USA MASCULINO O FEMENINO PARA REFERIRSE AL SEXO usamos macho o hembra. 2 El desarrollo embrionario de diferentes animales varía de un grupo a otro. A la historia de vida o disversas estapas del desarrollo de un animal se le denomina “ontogenia”. Se puede generalizar algunos de los pasos como sigue: Al ser fecundada una célula huevo, se forma un cigoto. El cigoto sufre divisiones para producir distintos estadios de desarrollo consecutivos. Un estadio muy característico es la Blástula, que consiste en una masa más o menos hueca de células poco diferenciadas. La blástula sigue dividiéndose y creciendo, en algún momento los compartimentos internos empiezan a formarse (estadio de gástrula) y se forma el blastoporo. El blastoporo se agranda hasta formar un tubo interno (el tubo digestivo4). La abertura del blastoporo puede acabar siendo la boca (animales protostomados) o el ano (animales deuterostomados. Paralelamente se comienzan a formar otras estructuras hasta formar un animal multicelular listo para desempeñarse en su medio. Este modelo de desarrollo puede variar dependiendo del grupo animal. Lo más importante de comprender en lo referente a la “historia de vida” u ontogenia de los animales, es el hecho de la especialización morfológica y funcional que se va dando en las células, conforme transcurre ésta. Fig. 1. Etapas del desarrollo de un embrión típico. 4 Es decir, lo que formará la faringe, esófago, estómago, e intestinos. NIVELES DE ORGANIZACIÓN: TEJIDOS, CELOMA Y PSEUDOCELOMA Un tejido se compone de células similares que están juntas y cumplen una función determinada similar. El tejido puede ser clasificado como conjuntivo o epitelial. En el tejido epitelial las células se hallan interconectadas unas con otras por varios tipos de uniones intercelulares que aumentan la efectividad del tejido como una capa que en cierta forma “aisla” a dos medios de distinta composición, pero que a la vez les permite un intercomunicación. El tejido conjuntivo lo componen grupos celulares de similar origen y función que no necesariamente están unidos, por ejemplo la sangre. NIVELES DE ORGANIZACIÓN Se suele hablar de un nivel de organización celular, si un animal carece de tejidos verdaderos (ej las esponjas, cuyas células no poseen uniones intercelulares). Otros niveles de organización son: Nivel tisular (con tejidos verdaderos) 2 tipos: -Dipoblástico: Un animal que tiene solo dos capas de tejidos embrionarios, el ectodermo y el endodermo. Además presenta pocos o ningún órgano (Ej. Cnidarios) Tripoblástico: Un animal es tripoblástico cuando posee tres capas de tejidos embrionarios a partir de las cuales se forman todos los tejidos y órganos del adulto y son desde la más externa a la más interna respectivamente: ectodermo, mesodermo y endodermo. CELOMA El celoma se define como una cavidad existente entre el tubo digestivo y la pared del cuerpo de un animal la cual está revestida por un tejido que se origina a partir del mesodermo llamado peritoneo. A un animal que posee un celoma se le denomina celomado. En algunos animales como los gusanos planos, entre la pared del cuerpo y el tubo digestivo hay más tejido conjuntivo y no hay ninguna cavidad, es como si el animal estuviera todo relleno, a esta condición se le denomina acelomada. Por otra parte, en algunas especies de animales existe dicha cavidad pero la misma no está revestida por un tejido mesodérmico (carece de peritoneo), a esta condición se le llama pseudocelomada, esto sucede en los nemátodos por ejemplo. Estos caracteres son importantes en la taxonomía y biosistemática de los grupos animales (ver figura 2) peritoneo Celoma Celomado Sin cavi dad Cavi dad sin peritoneo Tubo digestivo Acelomado Pseudocelomado Fig. 2. Representación de las cavidades corporales de un animal modelo en un corte transversal. En gris se representa el tejido conjuntivo. En blanco, una cavidad. La línea gruesa indica la presencia de un peritoneo. SIMETRÍA El plan corporal de los distintos animales en cuanto a su simetría puede ser: Radial: Hay una superficie oral (la superficie donde se ubica la boca) y una aboral (la superficie opuesta a la oral) y el cuerpo se dispone en planos radiales (Ejemplo una medusa, una estrella de mar). Bilateral: Hay un plano medio longitudinal que separa dos mitades corporales (derecha e izquierda) similares, una superficie dorsal y otra ventral y además una parte anterior y otra posterior (Ejemplo un gusano) Asimétrico: No hay planos de simetría, ejemplo una esponja. ECOLOGÍA Y COMPORTAMIENTO ANIMAL. Durante el curso de laboratorio y conforme veamos a cada grupo de animales el estudiante deberá aprender cómo funciona el animal en su ambiente natural. NO SOLO ES IMPORTANTE SABER SU NOMBRE Y SU CLASIFICACIÓN sino que aún más interesante e importante saber su papel dentro del ecosistema y su importancia para el ser humano en aspectos económicos, de salud e inclusive socioculturales. Estos aspectos también son sujetos a evaluación tanto en quices como en exámenes de laboratorio. EL TIPO DE ALIMENTACIÓN: se refiere a la dieta del animal. ¿Qué come? De manera muy general se habla de animales herbívoros, carnívoros u omnívoros. Pero siempre que sea posible, hablaremos de la dieta más específica de cada grupo animal. Así por ejemplo Piscívoro: come peces. Frugívoro: come frutas. Granívoro: come granos. Insectívoro: come insectos. Suspensívoro: se alimenta de materia orgánica suspendida en el agua. Detritívoro: se alimenta de materia orgánica en partículas (detritos) dispersa por el suelo. Sedimentívoro: ingiere grandes cantidades de suelo con sedimentos orgánicos. Saprozoico: se alimenta de organismos muertos. Se utliza más para protozoarios e invertebrados menores. Coprófago: Se alimenta de excretas de otros animales. Hematófago: Se alimenta de sangre. MODO DE ALIMENTACIÓN NO ES IGUAL QUE EL TIPO DE ALIMENTACIÓN EL MODO DE ALIMENTACIÓN: se refiere a cómo obtiene el alimento el animal Modos inespecíficos Autotrófico/Quimioautotrófico: obtiene alimento por fotosíntesis o quimiosíntesis. Heterotrófico: consume alimento ingiriendo partículas u organismos externos. Mixotrófico: combina las dos anteriores cuando un heterótrofo ingiere a un autótrofo Holozoico: Término sinónimo de heterótrofo pero aplicable solo a organismos unicelulares e invertebrados menores. Modos específicos Depredador: mata y consume otros animales. Parásito: consume tejidos o sustancias de otro organismo sin matarlo inmediatamente Carroñero: consume animales que otro organismo ha cazado o muertos previamente por otra causa Filtrador: Animales generalmente suspensívoros que filtran las partículas o los organismos que obtienen del medio y luego las ingieren. Los métodos de filtración son muy variados. Pueden incluir filtración por medio de branquias, mucus, etc. HABITAT: se refiere al tipo de sitios donde pasa la mayor parte de su vida el animal. Hábitat inespecíficos Marinos, dulceacuícola, terrestres. Hábitat específicos: extremadamente variados aquí mencionamos algunos generales Terrestres fosoriales: animales que excavan y están adaptados para vivir en túneles bajo la tierra. Costero: habita cerca de la costa (playas). De hojarasca: que viven entre las hojas o restos vegetales y humus del suelo. Sotobosque: si vive en el suelo del bosque, en general. Dosel: hábitat compuesto por las ramas y copas de los árboles. Arborícola: que vive sobre los árboles o plantas relativamente altas. Epizoico: habita sobre otro animal sin necesariamente parasitarlo. Acuáticos: Ripario: habitan en ríos o quebradas, o en sus orillas Pelágicos: en la columna de agua de lagos o en el mar, nadando. Bentónicos: en ambientes acuáticos pero viven y se desplazan sobre el fondo. Abisal: en zonas marinas muy profundas Somero: habita en zonas poco profundas <20 metros. -arrecifal: si habita en los arrecifes coralinos. MODO DE VIDA: se refiere a la manera en que suele vivir la mayor parte del tiempo un animal. 1) Parásito: se alimenta de sustancias o tejidos de otro ser vivo sin matarlo inmediatamente. Endoparásito: el parásito se localiza dentro de su hospedero. Ectoparásito: el parásito se localiza fuera de su hospedero. Parasitoide: no es un parásito en el sentido estricto, pues se trata de animales que crecen sobre o dentro de otros animales, alimentándose de sus tejidos y acaban por matarlos. 2) Vida libre: altamente variado. Aquí se describen algunos importantes Sésil: Vive adherido a un sustrato. Ej un coral. Nadador Volador
