manual laboratorio zoologia general
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UNIVERSIDAD DE COSTA RICA ESCUELA DE BIOLOGIA /CATEDRA ZOOLOGIA GENERAL MANUAL LABORATORIO ZOOLOGIA GENERAL Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA INTRODUCCION La zoología es el área de la biología que se encarga de estudiar todo lo referente a los animales. Los animales han sido colocados en un reino biológico particular denominado Animalia. La vida animal empezó con la evolución de las formas multicelulares marinas, las cuales se alimentaban depredando otros organismos (esto sucedió en el Precámbrico). Subsecuentemente, la evolución y la selección natural han generado una enorme diversidad de animales agrupados en 35 filos. Dentro de esta enorme diversidad el 95% de los animales son invertebrados, es decir que carecen de un endoesqueleto. Los animales se caracterizan por ser multicelulares, eucariotas, distinguibles por una forma particular de heterotrofia denominada ingestión. Por otra parte las células animales carecen de pared y almacenan los carbohidratos como glucógeno. En la mayor parte de los animales las células están organizadas en tejidos, órganos y sistemas. La reproducción es primariamente sexual y el ciclo de vida está dominado por la fase diploide, siendo los gametos las únicas células haploides, algunas especies se reproducen asexualmente por yemas o regeneración de una sección corporal. En la reproducción sexual, la fertilización de un óvulo por una célula espermática flagelada inicia el clivage en el zigoto y la formación de la blástula (Período embrionario característico de los animales que consiste en una esfera hueca de células en división). Por su parte la presencia de músculos y nervios, los cuales tienen control activo sobre el comportamiento, es una característica única de los animales. Por último muchos animales sufren en su ciclo de vida un proceso de metamorfosis el cual transforma una larva sexualmente inmadura en un adulto sexualmente maduro y morfológicamente distinto. La filogenia1 de los animales ha sido reconstruida en gran parte fundamentándose en los estudios de anatomía comparada y de embriología. Dentro de este ordenamiento y siguiendo una secuencia cronológica primero aparecieron las esponjas ubicadas en el subreino Parazoa, mientras que la mayor parte de los demás animales fueron ubicados en el subreino Eumetazoa. Unos pocos grupos, que no son objetivo de este curso, de origen incierto han sido ubicados en los Mesozoa, y un único filo ha sido ubicado como Placozoa. Los miembros de Eumetazoa serán los animales que ocuparán la mayor parte de nuestro tiempo de estudio, estos se dividen desde muy temprano en dos ramas los Radiata y los Bilateria, los miembros de la rama de los Radiata son las medusas y sus familiares conocidos como Cnidarios, los cuales son sésiles (viven adheridos al sustrato la mayor parte del tiempo) o libre nadadores con simetría radial. Por su parte los demás animales muestran simetría bilateral y cefalización (desarrollo de cabeza). Los Bilateria se desarrollan a partir de embriones formados por tres capas germinales: una interna llamada 1 estudio de las relaciones entre los linajes de los organismos bajo una perspectiva histórica y evolutiva. Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA endodermo, una media llamada mesodermo y una externa llamada ectodermo. El plan estructural básico del cuerpo de los Bilateria es generalmente sólido como sucede en los acelomados (animales que carecen de una cavidad corporal entre el intestino y la pared del cuerpo), o con el tubo digestivo separado de la pared externa del cuerpo por una cavidad. El celoma es una cavidad entre el tubo digestivo y la pared del cuerpo. La condición pseudocelomada (= falso celoma) se da cuando la cavidad que existe entre el tubo digestivo y la pared del cuerpo no se halla revestida por mesodermo embrionario. En la condición celomada, por otra parte, dicha cavidad está totalmente recubierta de una membrana de origen mesodérmico denominada peritoneo. Los animales con celoma han sido divididos en dos grandes grupos atendiendo al desarrollo embrionario, así encontramos el grupo de los protostomados2 que incluye a los anélidos, moluscos y artrópodos entre otros, y el grupo de los deuterostomados constituido por equinodermos, cordados, hemicordados y otros. El origen de la diversidad animal ha sido muy discutido por los zoólogos, que tienden a pensar en un origen a partir de organismos unicelulares. La hipótesis cenocítica establece que los animales pueden haber derivado de protistas multinucleados, posiblemente ciliados, los cuales sufrieron subdivisión por membranas en varias células. De acuerdo con esto los primeros animales deben haber sido aceles (sin cavidad entérica), de acuerdo con esto lo más probable es que los primeros animales fueran gusanos planos, bilaterales. Si se acepta esta hipótesis, se complica el explicar de donde surgen los grupos de simetría radial como los cnidarios, y los grupos de baja complejidad histológica como las esponjas. Por esta razón se ha aceptado una segunda hipótesis, la hipótesis de las colonias heterotróficas de flagelados. Estos ancestros fueron colonias libres nadadoras, esféricas y huecas (similares a una blástula) con una orientación antero-posterior y diferenciación de células somáticas y sexuales. Muchos suponen que el grupo que dio origen a estas colonias fue algún tipo de protozoario coanoflagelado actualmente extinto. 2 Las diferencias entre protostomados y deuterostomados son patentes desde el inicio del desarrollo embrionario. Se diferencian en la forma de clivaje del huevo y el zigoto, el origen y disposición del celoma, el origen y destino final del blastoporo, entre otras. Para una definición más amplia consulte el libro de texto. Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA LABORATORIO 1 PROTOZOA Los protozoarios no son en realidad animales, estos organismos conforman otro reino biológico. Sin embargo, por razones históricas y didácticas se empieza por este grupo. Muchos de ellos exhiben comportamiento similar al de los animales, razón por la que se incluyeron en estos algunos de estos microorganismos. Actualmente se han separado una serie de reinos biológicos de este grupo. El más sobresaliente es Archezoa conformado por antiguas formas carentes de mitocondrias Los protistas son un grupo altamente diverso de organismos eucarióticos. La mayoría son unicelulares, pero también existen formas coloniales y multicelulares simples. Este grupo evolucionó a parir de los procariotas, así los protistas iniciales adquirieron las estructuras y procesos únicos de la vida eucariótica. Estos organismos son considerados los predecesores de los actuales protistas y de los otros reinos eucarióticos. Los caracteres de los protistas son muy variables desde su morfología celular, como su ecología y ciclos de vida. Sin embargo, unas pocas características justifican el agrupamiento del reino, así se les encuentra donde quiera que haya agua, desde los océanos hasta suelos húmedos y los fluidos corporales de otros organismos, casi todos son de metabolismo aeróbico y varios tienen la capacidad de ser fotoautótrofos, heterótrofos o ambos, la mayoría presentan cilios o flagelos en alguna parte de su ciclo. Todos tienen reproducción asexual, unos pocos tienen reproducción sexual también, muchos de ellos logran sobrevivir a condiciones adversas extremas gracias a que forman estructuras de resistencia llamadas quistes. Los protistas inicialmente dieron origen a más de una línea de organismos multicelulares, haciendo su clasificación compleja y controversial. El reino Protista incluye descendientes multicelulares los cuales no pertenecen a ninguno de los otros reinos eucariotas. Debido a su diversidad los protistas exhiben el espectro más diverso de ciclos de vida y morfologías. Entre ellos podemos distinguir tres grandes grupos los protistas que semejan animales, conocidos como Protozoa; los protistas que semejan algas o Fitozoa y los que semejan hongos. Dicha semejanza no es solo superficial, sino que a nivel genético y morfológico, hay una relación muy estrecha entre Protozoa y Animalia; Fitozoa y Plantae; y protistas parecidos a hongos con los hongos verdaderos. A continuación se presenta un cuadro resumen de cada uno de los tres grupos. Cuadro 1. Lista parcial de los filos de Protozoa Phylum Descripción sintética Nutrición mayoritariamente por ingestión Rhizopoda amebas con concha y desnudas Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA Actinopoda Heliozoarios y Radiolarios, poseen axopodios y usualmente tienen esqueleto de silicio Foraminifera conocidos como Foraminíferos, presentan concha calcárea Apicomplexa los Apicomplexa son formalmente denominados como Sporozoa, presentan ciclos de vida muy complejos y son parásitos obligados Zoomastigina los Zoomastigota utilizan flagelos para la locomoción, la mayoría son unicelulares pero los hay coloniales Ciliophora los Ciliados utilizan los cilios para movilizarse y para manipular el alimento Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA Cuadro 2: Lista parcial de los filos de Fitozoa Phylum Descripción sintética Nutrición mayormente de tipo fotosintética Dinoflagellata Dinoflagelados, dos flagelos en surcos perpendiculares de la pared, plástidos café. Chrysophyta Algas doradas, flageladas, muchas formas coloniales Bacillariophyta Diatomeas, conchas de silicio con dos tecas, clorofila. Euglenophyta Euglena y sus cercanos, flagelados verdes carentes de pared celular Chlorophyta Algas verdes, unicelulares, coloniales y multicelulares. Grupo más cercanamente emparentado con las plantas. Phaeophyta Algas café, todas multicelulares, incluyendo a los sargazos y otras “hierbas marinas”. Pigmentos: clorofila c y ficoxantinas Rhodophyta Algas rojas, multicelulares, algunas muy desarrolladas, incluyen algas calcáreas coralinas. Varios tipos de plastidios, poseen ficocianina, clorofila y ficobilinas como pigmentos. Cuadro 3: Protistas similares a Hongos Phylum Descripción sintética Nutrición saprofítica o parásita en la mayoría de los casos Myxomycota Mohos plasmodiales, etapa alimenticia con Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA cenocito ameboide Acrasiomycota Moho celular, etapa alimenticia consiste de una forma ameboide, as células se juntan formando un cuerpo fructífero utilizado en la reproducción asexual Oomycota Mohos de agua, descomponedores o parásitos, cuerpos filamentosos que semejan un hongo, pero con paredes celulares de celulosa, zygotos y esporas dispersados por flagelos Ciliophora Archamoeba Dinoflagellata Zoomastigina Apicomplexa Actinopoda PROCEDIMIENTO REINO ARCHEZOA PHYLLUM AMOEBOZOA (gr. amoibe: “que cambia”, ameba) Representado en el laboratorio por Amoeba proteus, observe los siguientes caracteres Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA A- Condición multinucleada B- Pseudópodos. Observe su forma. ¿Cuál es su función? C- Membrana nuclear y núcleo. D- Membrana citoplasmática E- Vacuola contráctil. Pregunte a su asistente como se diferencia la vacuola contráctil de los núcleos. REINO PROTOZOA I- PHYLLUM CILIOPHORA (del lat. cilium: pestaña; gr. phorein: llevar) Observe lo siguiente en Paramecium, Stentor y Vorticella (los puntos A, B y C se observan mejor en una lámina de película de Paramecium). Utilice, para las estructuras más diminutas, diagramas del libro y los disponibles en el laboratorio. A- Citostoma B- Citofaringe C- Hileras ciliares D- Cilios peribucales (en Vorticella y Stentor) E- Núcleo (Macronúcleo) F- Micronúcleos Explique qué es la conjugación Explique las diferencias estructurales y funcionales más importantes entre un ciliado sésil y uno que se desplaza. Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA II-PHYLLUM RHIZOPODA (del gr. rhiza: raíz; gr. podos: pie) Determine las siguientes estructuras en una lámina de quistes de Entamoeba spp A- Núcleos B- Pseudópodos (se observan en el estado de trofozoito, observar en un diagrama) C- Forma enquistada. D- Membrana citoplasmática E- Cuerpos cromatoides (en fase de quiste) Explique las diferencias entre Entamoeba y Amoeba proteus Cuál es el hábitat de cada una de estas especies Porqué los especímenes del género Entamoeba son clínicamente más importantes que las Amoeba proteus Indague sobre el ciclo de vida de Entamoeba histolytica y relaciónelo con las enfermedades que produce. Cite tres especies del género Entamoeba de importancia clínica Explique que es una encefalitis amibiana y porqué puede ser letal III-PHYLLUM ACTINOPODA (del gr. aktino: rayo; gr. podos: pie) Su nombre significa “pies en forma de rayos”. Estos protozoos forman pseudópodos en forma de rayo sostenidos por una varilla de citoesqueleto en su interior. Además, muchos presentan una concha. OBSERVE: A- Estructura de la concha o esqueleto de un Radiolario y un Foraminífero. B- Observe las aberturas de la concha por las cuales se proyectan los pseudópodos. ¿Cómo utilizan estas estructuras los actinópodos? C- Determine si tienen alguna importancia médico-veterinaria Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA D- Determine cuál es la importancia de este grupo E- Determine de qué está formada la concha o esqueleto F- Determine cuál es la semejanza y la diferencia entre un actinópodo y un lobópodo IV-PHYLLUM ZOOMASTIGINA (gr. zoo: animal, mastigos: flagelo, látigo) SUBPHYLUM KINETOPLASTIDA Observe una lámina con Trypanosoma spp (en su fase de Tripomastigota) y determine A- Flagelo: observe su forma y longitud. B- Membrana ondulante. Relacione su forma con el medio en que vive este organismo. C- Cinetoplasto: localícelo en la base del flagelo. Puede observarse más pequeño o tan grande como el núcleo. Se observa teñido del mismo color que el núcleo. ¿Por qué? ¿Cuál es su función? D- Núcleo Investigue cuál es la importancia médica de este grupo Cite dos especies que pueden causar perjuicio al hombre o a los animales y las enfermedades que causan. Cite el grupo de artrópodos que pueden vectorializarlos (transmitidos). Determine la importancia ecológica del grupo Determine qué tipo de relación tienen con las termitas y los rumiantes SUBPHYLUM METAMONADA (gr. meta: encima, al otro lado; monas: singular, simple) Observe una lámina de Giardia. Identifique su forma, el núcleo y sus flagelos. Observe una lámina de Trichomonas sp. Identifique en ella la membrana ondulante y el núcleo. Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA V-PHYLLUM APICOMPLEXA (ingl. Complex: complejo, lat. apicem: cima o punta) Observe una lámina preparada de estos parásitos y determine A- Forma que se halla en la célula sanguínea B- Determine el ciclo completo de Plasmodium gambiense C- Determine cuál es la diferencia entre un esporozoito, un merozoito y un gametocito D- Observe una lámina de Toxoplasma en células musculares. ¿Cuál es la importancia de estos parásitos y cómo pueden transmitirse al ser humano? D- Aparte de Plasmodium y Toxoplasma, cuáles otros géneros tienen especies perjudiciales al hombre y animales FITOZOA I- PHYLLUM DINOFLAGELATA (gr. deinos: terrible, lat. flagellum: flagelo) A- Observe los flagelos de un dinoflagelado B- Explique la importancia de ambos flagelos C- Explique cómo se produce la marea roja D- Cuál es la importancia médica de la marea roja E- Qué animales de mar son más riesgosos de consumir durante la marea roja y porqué F- Cuál es el nombre científico del dinoflagelado que produce la marea roja II-PHYLLUM EUGLENOPHYTA (lat. eu: verdadero, gr. glene: pupila del ojo) En una lámina con Euglena sp, observe y determine la función de A- Flagelo B- Mancha ocular Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA C- Cloroplastos D- Núcleo Explique cuál es la importancia de Euglena sp ¿Qué es un pirenoide? A qué se llama “mancha ocular” PROTOZOARIOS VIVOS EN MUESTRAS DE AGUA En un Portaobjetos coloque una gota de agua de charco facilitada por su asistente o que usted haya traído. Coloque el cubreobjetos inclinado en el borde de la gota de forma que a todo el borde del cubreobjetos se haya adherido la gota de agua de charco. Deje caer el cubreobjetos sobre el portaobjetos, si lo hizo correctamente no quedarán burbujas en la lámina. Proceda a montar y observar la lámina en el microscopio, busque protozoarios. Anote detalladamente sus observaciones: clasifique los grupos de protozoarios que encuentre y describa lo más detalladamente posible el ambiente en que estos se desenvuelven y con qué otros grupos de seres vivos interactúan. Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA LABORATORIO 2 PHYLLUM PORIFERA (del gr. „Poros‟: poro, lat. ferum: que llevar‟) (SUBREINO PARAZOA) Los animales de menor complejidad para efectos del curso de Zoología General son los Poríferos, del subreino Parazoa, conocidos vulgarmente por su nombre vernáculo: ESPONJAS. Carecen de tejidos verdaderos y órganos, de músculos y nervios. Las esponjas se alimentan por medio de filtración, haciendo circular una corriente de agua entre sus canales incurrentes que sale luego por el ósculo, después de pasar por el espongocele o cavidad de la esponja. La mayoría de las esponjas son hermafroditas, con capacidad regenerativa, también son capaces de tener reproducción asexual. Existen tres modelos estructurales básicos establecidos en función de la complejidad de la estructura de la esponja, estos son en orden de menor a mayor complejidad: ASCONOIDE, SICONOIDE y LEUCONOIDE. Las esponjas están constituidas por una capa epidérmica externa, con una capa de coanocitos interna a los canales incurrentes y al espongocele. La parte interna está rellena con el mesohilo, que es una capa gelatinosa, que sirve de matriz de sostén a los amebocitos, porocitos, las espículas y los coanocitos. Los coanocitos son células flageladas y con collar que ayudan en la formación corrientes de agua que viajan a través del animal con el fin de arrastrar desechos y proveer alimento. I-ESPONJAS Observe una lámina con un corte de una esponja SICONOIDE A- Determine y dibuje la estructura de la pared B- Observe la forma en que se disponen los poros incurrentes y el espongocele. C- Localice los canales radiales con coanocitos (obsérvelos a 400X o en 1000X) D) Determine la función de todas las estructuras anteriores. Observe una esponja LEUCONOIDE A- Observe la disección B- ¿Puede observar un ósculo? Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA C- Observe los poros incurrentes y determine su función D- ¿A que se llama poros excurrentes? E- Explique cómo se origina evolutivamente esta estructura compleja Explique cómo se supone que se originaron las esponjas desde el punto de vista evolutivo ¿Cuál es la importancia biológica de las esponjas? Actualmente se investigan varias sustancias terapéuticas extraídas de las esponjas. Indague. Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA LABORATORIO 3 RADIATA Como se expuso anteriormente los Eumetazoa se dividen clásicamente en dos grandes ramas, esta división obedece a su simetría. En los animales de los filos Cnidaria y Ctenophora la simetría corporal es radial, por tanto se ubican en este grupo. Un animal con simetría radial presenta un extremo superior y un extremo inferior o una superficie oral y otra aboral, pero no presenta una superficie anterior y otra posterior ya que carecen de cefalización, ni tampoco un lado derecho y otro izquierdo, ya que los planos de corte vertical originan siempre mitades iguales independientemente de como se efectúe el corte según el plano oral-aboral. En este caso se estudiarán solamente los Cnidaria PHYLLUM CNIDARIA (del gr. Cnidos:ortiga) El filo Cnidarios está constituido por depredadores que poseen tentáculos provistos de células urticantes y venenosas que son utilizadas en la defensa y caza de sus presas, estas células son llamadas cnidocitos. Pueden ser pelágicos o bentónicos, algunos tienen pólipos sésiles como sucede con las hidras o ser libres nadadores como las medusas. Clase Hydrozoa: constituida por animales que alternan la fase de medusa y la de pólipo, siendo el pólipo más conspicuo que la fase medusoide y en algunos casos como el género Hydra, donde se ha suprimido por completo la medusa Clase Scyphozoa: constituida por animales en los que la fase de medusa es la prevalente en su ciclo de vida, pueden tener tentáculos de varios metros de longitud llenos de cnidocitos. Clase Cubozoa: durante mucho tiempo se consideraron dentro de los Scyphozoa, sin embargo, debido a diferencias morfológicas y biológicas se han separado, una de las características morfológicas más sobresalientes es la que les da el nombre, ya que parece que están divididas en aristas simétricas que le dan la apariencia de un cubo. Clase Anthozoa: en ella se hallan los corales y las anémonas, los cuales han perdido la fase de medusa. Los corales secretan esqueletos de carbonato de calcio que persisten aún después de la muerte del animal. Larva plánula: Observe y reconozca la larva típica de estos grupo de invertebrados. I-CLASE HYDROZOA (gr. hydra: serpiente de agua) Estudie la estructura de una Hydra y observe A- La superficie oral. Se encuentra en el centro de los tentáculos Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA ¿Cuál es la lógica de esta posición de la boca? B- Enfoque en 400X un tentáculo y observe las filas de cnidocitos. C- Observe la superficie aboral C- Observe una lámina de cnidocitos y otra con nematocistos lámina con nematocistos D- Observe una lámina de colonia de Obelia. Note los diferentes pólipos que componen la colonia. Localice los gastrozooides y los gonozooides. Observe también la fase de medusa de estos animales en una lámina fija y en muestras en alcohol. Los hidrozoa habitualmente no presentan importancia médica con excepción de unas pocas especies marinas. Determine cuáles especies son las que pueden causar perjuicio al hombre. II-CLASE SCYPHOZOA (gr. Skyphos: “forma de copa”) Observe una medusa y determine lo siguiente A- Superficie oral: Localice los brazos orales y diferéncielos de los tentáculos. B- Superficie aboral: Note la forma de la exumbrella, cuál es su función?. C- Estructura de la pared corporal D- Distribución de los cnidocitos Determine cuál es la diferencia estructural entre una medusa Hydrozoa y una Scyphozoa Las medusa tienen una gran importancia médica. Explique cuál es y por qué algunas pueden llegar a ser letales. Investigue cual es el tratamiento adecuado para una “quemada” de medusa III-CLASE CUBOZOA (lat. cubus: cubo) Observe una medusa Cubozoa y determine: A- Diferencias estructurales entre las medusas Scyphozoa y las Cubozoa B- Como es el pólipo de ambos tipos de medusa Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA C- ¿El medio en el que se desarrollan es el mismo? Explique cuál es a importancia médica de estos organismos IV-CLASE ANTHOZOA (gr. anthos: flor) Observe con cuidado las anémonas y determine A- Cavidad gastrovascular B- Estructura de los pólipos C- Estructura de los tentáculos D- Estructura de la pared del pólipo E- Observe un corte transversal de Metridium y observe la cavidad gastrovascular dividida por septos primarios, secundarios y terciarios. ¿Cuál será su función?. Determine en qué se diferencian las anémonas de los corales ¿Pueden tener las anémonas importancia médica, porqué? ¿Porqué existen asociaciones entre diversos organismos (peces, cangrejos) con las anémonas? Observe los esqueletos de los corales y los corales preservados y determine A- Tamaño del diámetro de los pólipos B- Observe los pólipos y compare con los de otros cnidarios C- Determine porqué solo estos organismos forman grandes arrecifes D- Qué es un arrecife y cuál es su importancia biológica Especifique tres lugares del mundo donde haya arrecifes Explique por qué el terremoto de Limón afectó a los arrecifes Porque los arrecifes tienen capacidad fotosintética Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA LABORATORIO 4 BILATERIA La rama más extensa de los Eumetazoa son los animales bilaterales, que comprende a los animales de simetría bilateal. Un animal de simetría bilateral no presenta tan solo una superficie superior y una inferior, sino también un extremo anterior definido por la presencia de la cabeza y un extremo posterior definido por la cola, esto permite diferenciar un lado derecho de uno izquierdo con facilidad. De esta forma un plano de corte oralaboral no obtiene siempre el mismo resultado, como sucede en los radiales. PHYLLUM PLATYHELMINTHES (gr. platys: plano, helmintos: gusano) Este filo comprende a los animales bilaterales más simples. Tienen forma de cinta y una única abertura en su sistema digestivo que actúa como boca y ano. A los miembros de este filo se les denomina comúnmente gusanos planos. El filo está constituido actualmente por 4 clases: Clase Turbellaria: contiene a las planarias, son los únicos platyhelminthes de vida libre, primariamente marinos, los turbelarios presentan un cerebro rudimentario en una cabeza poco desarrollada que contiene un par de machas oculares y un par de aurículas laterales que actúan como quimiorreceptores. Clase Monogenea: conocidos como duelas, son ectoparásitos que utilizan un solo hospedero y se hallan en los conductos cloacales o cerca de ellos en los anfibios sobretodo, presentan estructuras de sujeción complejas denominadas áptores, de tal forma que si estas estructuras se hallan en posición anterior se llaman preáptores y si se hallan en poscición posterior se denominan opistáptores. Clase Trematoda: conocidos como duelas, son parásitos internos que buscan los vasos sanguíneos y las vísceras, siendo uno de los más comunes la Fasciola hepatica, utilizan más de un hospedero en su ciclo vital, cumpliendo parte de él en cada uno de sus hospederos. Causan enfermedades importantes en el ser humano como la esquistosomiasis. Clase Cestoda: conocidos como tenias o solitarias, altamente modificados, con la cabeza modificada a un escólex o estructura de sujeción, el cuerpo está constituido el escólex seguido de varias subunidades reproductivas llamadas proglótidos. Carece de sistema de intercambio gaseoso y digestivo, su sistema nervioso es simple y el aparato reproductor de ambos sexos se repite en cada proglótido. Son parásitos importantes de los vertebrados. En el ser humano producen enfermedades como la cisticercosis y teniasis. I-CLASE TURBELLARIA (lat. Turbellae: que agita) Observe una planaria viva y determine A¿Busca la luz o la sombra? Por qué? Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA B- Prefiere un sustrato oscuro o claro? Por qué? C- Cuál es su alimento. D- Observe las aurículas En un montaje en lámina determine ALas aurículas y su estructura B- Las manchas oculares C- La epidermis y su estructura D- Faringe y bolsa faríngea. E- El sistema digestivo incompleto. III-CLASE TREMATODA (gr. trematodes: perforado) Observe una lámina de Fasciola hepatica, ALocalice la ventosa oral y la ventosa ventral B- Analice la forma con respecto al hábitat C- Observe el sistema digestivo D- Sistema reproductor: localice el útero con huevos. Las glándulas vitelógenas y el testículo y ovario. ¿Qué porcentaje del cuerpo corresponde al sistema reproductor? E- Observe en el microscopio una serie de láminas con los estadíos del ciclo de vida de Fasciola hepática (Huevo, larva miracidio, redia, esporocisto, larva cercaria y adulto) F- Observe ejemplos de hospederos intermediarios de trematodos (moluscos de agua dulce de las familias Physidae y Planorbidae) GObserve una lámina de Paragonimus sp. y localice la ventosa oral y el acetábulo. Determine su importancia médico veterinaria. H- Observe otros Trematodos presentes en el laboratorio (Clonorchis sinensis) Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA Determine cuantos hospederos intermediarios tiene Determine cuál es el hospedero final Determine si tiene importancia médico-veterinaria Averigüe de otro género que sea parásito y describa el ciclo completo IV-CLASE CESTODA Observe un ejemplar en alcohol y determine AEscolex B- Proglótidos Explique porqué los proglótidos más alejados del escólex son más grandes Observe láminas fijas de tenia y determine AEscólex y su estructura (identifique ganchos, ventosas y/o botrias) B- Proglótidos: diferencie entre proglótido inmaduro, maduro y grávido. C- Aparato reproductor masculino: Localice el gonoporo y los testículos D- Reproductor femenino: localice los ovarios, las glándulas vitelógenas y el útero. E- Cordones nerviosos y canales excretores laterales. F- Observe una lámina con cisticerco de Tenia y fotografías de la condición conocida como cisticercosis. Determine cuál es la importancia médico-veterinaria de los céstodos Cuál es el efecto de Dipilidium canis o D. cati en los niños Determine como llegan los Dipilidium a los demás hospederos ¿Cuál es la importancia médica de Echinococcus?, ¿qué es un quiste hidatídico? Determine en qué órganos del ser humano y animales domésticos pueden alojarse los distintos estadíos de un cestodo, y qué efectos pueden producir en cada uno. ¿Cuáles tenias pueden afectar al humano? ¿Cuál tenia es específica del humano? La carne de cerdo puede presentar lo que la gente de pueblo llama “florcilla”, y entonces no se debe consumir ¿Qué es la florcilla? ¿Cuál es el efecto de tragarse un proglótido de Tenia solium o T. saginata? ¿Cuál es la importancia biológica de los cestodos? Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA Echinococcus (Clase Cestoda) Monogenea Turbellaria Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA Trematoda LABORATORIO 5 ASCHELMINTHES Este es un grupo conformado por 10 filos al menos. Todos vermiformes, la mayoría de ellos pseudocelomados (=blastocele embrionario retenido). Aunque la mayor parte de ellos son pseudocelomados, hay grupos que son acelomados por regresión, como sucede con los Gastrotricha. Estudiar la estructura de estos filos es más de lo que se espera en este curso, por lo que se han elegido los grupos que manifiestan los caracteres básicos de cada conjunto de fila existentes dentro del grupo artificial denominado Aschelminthes. Filo Gastrotricha: son animales acelomados, rellenos de una sustancia gelatinosa similar al mesohilo, reptan sobre los fondos marinos y como su nombre lo indica tienen espinas en la parte ventral. Filo Rotifera: totalmente asexuales, tienen más de 40 millones de años de haberse surgido, se caracterizan por poseer una faringe modificada llamada mástax constituida por siete piezas (Trophi) que trituran el alimento. Son sésiles y se adhieren al sustrato mediante las glándulas pedales. Pueden soltarse cuando lo desean y transportarse a otro sitio. Poseen una corona ciliada en la abertura oral que ayuda en la captura de las presas. Filo Nematoda: son el grupo más numeroso en número de especies y en número de individuos. Se caracterizan por tener tres pares de labios, dimorfismo sexual y riñones en forma de H que es su carácter más diagnóstico. Poseen además cordones longitudinales y una cutícula muy compleja con varias capas. Muchos son parásitos. Filo Kynorrhincha: es el único que presenta una segmentación real que no solo se evidencia en la cutícula, sino que también se trata de pares musculares internos asociados a cada segmento corporal (=zoonito). II-PHYLLUM ROTIFERA (lat. rota: rueda, ferum: llevar) Observe un rotífero y determine ACorona ciliar B- Mástax C- Cavidad corporal D- Vísceras E- Glándulas pedales F- Pie Averigüe si alguna especie de este grupo ha explotado la vida parasitaria Determine si alguna especie es de importancia médica Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA IV-PHYLLUM NEMATODA (nemato: hilo) Clase Secernentea (lat. secernere: cortar) Orden Ascaridida Familia: Ascarididae En láminas fijas con cortes transversales de Ascaris lumbricoides observe ACavidad corporal (Pseudoceloma) B- Cordones nerviosos (dorsal y longitudinal) C- Musculatura: Solo longitudinal, pues carecen de musculatura circular. ¿Cómo está inervada esta musculatura? D- Intestino. Se observa como una burbuja deforme y grande en el corte. D- Ovarios-Oviductos-Utero (en el corte de una hembra) E- Testículos-Conductos deferentes-Vesícula seminal (en el corte de un macho) F- Detalle de la cutícula: observe en máximo aumento la cutícula y sus capas. En especímenes preservados de Ascaris lumbricoides disecados identifique A- Intestino B- Aparato reproductor C- Espícula genital (Si posee un macho). D- Gonoporo Explique como se diferencian los diferentes órganos genitales en este grupo. Sepa diferenciar sexos tanto interna como externamente. ¿Cuál es la importancia médica de este grupo? Ascaris lumbricoides presenta a veces parasitismo errático. ¿Qué es y cuáles pueden ser sus consecuencias para la salud de un ser humano infectado? Describa en qué consiste el ciclo de Loss. ¿Qué grupos lo presentan? Orden Strongylida Familia Ancylostomatidae En una lámina fija observe la estructura corporal de Ancylostoma o Necator y observe AAdaptaciones bucales para la vida parásita. B- Tracto digestivo Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA C- Aparato reproductor D- Faringe muscular ¿Cuál es su función?. Orden Tylenchida Familia Heteroderidae Meloidogyne sp Observe machos y hembras de Meloidogyne sp en lámina fija o extraídos de agallas en raíces de alguna planta, por ejemplo en mata de china (Impatiens walleriana. Si hay raíces con agallas, haga montaje de láminas fijas para observar estos nematodos. Observer en ellos el dimorfismo sexual y la forma en general. Familia Criconematidae Observe una lámina fija con Criconema sp. Ponga atención a la forma de la cutícula. Clase Adenophorea (gr. adenos: glándula, gr. phoros: llevar) Orden Trichocephalia Familia Trichiuridae Trichuris trichiura (Tricocéfalos) En una lámina de tricocéfalos identifique las siguientes estructuras: A- Región anterior y posterior B- Faringe C- Esticosoma Rotíferos y Nemátodos vivos De una muestra de suelo húmedo o agua de charco haga montajes en portaobjetos para encontrar rotíferos y nematodos vivos. Si la muestra es de suelo o de algún material sólido recolectado, extraiga una porción muy pequeña (menos de 1 ml) y agréguele agua destilada (o no clorada) y cubra con el cubreobjetos. Explique por qué se dice que una densidad de 25 especímenes puede causar daños severos a la salud e incluso pueden provocar la muerte del hospedero Explique cuál es la importancia médico-veterinaria de este género de Nematoda Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA ¿Cómo se adquieren las Uncinarias como Ancylostoma? Qué es la trichinosis, cuál es el agente etiológico, como se adquiere, cuál es su cuadro clínico y que consecuencias puede acarrear para el hospedero. Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA LABORATORIO 6 MOLLUSCA Los moluscos son animales de cuerpo blando formas y modos de vida muy variados. Todos presentan en su plan básico un pie muscularizado, una masa visceral y un manto. Muchas especies han desarrollado conchas calcáreas para ayudar en la protección de su cuerpo, también exhiben una rádula, se trata de una estructura endurecida que tiene funciones alimenticias. Los moluscos son animales celomados, cuyo celoma está reducido a los alrededores de las vísceras, particularmente las gónadas y el corazón, donde se forma la cavidad pericárdica. Habitualmente el filo se divide en siete clases, las cuales serán solamente mencionadas aquí: Monoplacophora, Polyplacophora, Gastropoda, Pelecypoda (=Bivalvia), Cephalopoda, Scaphopoda y Aplacophora (Solenogastros y Caudofoveata) Para fines del curso se estudiarán las clases Polyplacophora, Gastropoda, Pelecypoda, Cephalopoda, y Scaphopoda, dejando de lado el complicado grupo de los Aplacophora y los escasos Monoplacophora. Polyplacophora: conocidos como quitones o cucarachas de mar, se hallan constituidos por una concha dividida en ocho placas que están sujetas por un ligamento, en la parte ventral se halla un pie altamente muscularizado que tiene la función de una ventosa. Viven en la zona entre mareas sobre sustratos rocosos. Con su rádula raspan las algas y otro material alimenticio presente en las rocas. No presentan ojos, pero tienen órganos sensoriales únicos de esta clase llamados estetes. Son dioicos y su fertilización es externa. Gastropoda: son los caracoles comunes que conocemos, algunos carecen de concha como sucede con las liebres de mar o las “babosas” terrestres. Se caracterizan por tener una concha espiral de CaCO3 y proteína secretada por el manto y muchos presentan algún grado de torsión del cuerpo, única en ellos. Algunos gastrópodos se estudian actualmente por que presentan sustancias con posible uso terapéutico contra el cáncer. Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA Pelecypoda: son sedentarios y filtradores, tienen dos conchas de donde deriva su nombre de Bivalvia, igualmente se caracterizan por tener un pie altamente muscularizado que utiliza para enterrarse en la arena o fondos fangosos, este pie tiene forma de hacha y de ahí el otro nombre que se les da de Pelecypoda. Al ser filtradores, carecen de rádula y sus branquias son más complejas. Scaphopoda: este es un grupo muy pequeño de especies altamente derivadas, emparentadas con los Pelecypoda, estos moluscos gustan de vivir enterrados en la arena del fondo marino, tienen unas estructuras que le sirven para atrapar otros organismos, denominados captáculos. Son comúnmente conocidos como colmillos de mar. Cephalopoda: se trata del grupo más derivado de los moluscos, excelentes nadadores, han conquistado los mares, presentan el pie modificado en ocho brazos y dos tentáculos en los calamares, los pulpos carecen de esta estructura. Tienen ojos altamente complejos y una glándula de tinta para confundir y alejar a los depredadores, gracias a que tienen un sistema circulatorio cerrado, han logrado llegar a tamaños gigantescos (más de 5 metros e longitud) y pueden tener comportamientos muy complejos. Son muy activos. Carecen de concha o la tienen muy reducida e interna. Monoplacophora: este grupo se conocía solo por los fósiles, hasta que se halló en los años 50’s en aguas profundas costarricenses un espécimen de Neopilina galathae.. Se caracteriza por poseer una única concha cóncava, el cuerpo del animal presenta un falso metamerismo (=segmentación corporal con repetición de estructuras), aunque si hay repetición de estructuras como los nefridios. Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA I-CLASE POLYPLACOPHORA (lat. polus: muchos, lat. placus:placas, phorus: llevar) Observe animales preservados y determine las siguientes estructuras: A- Detalle del cinturón del manto, manto y pie muscular. B- Cabeza ¿Encuentra ojos? Relacione con su estilo de vida. C- Boca: observe el engrosamiento alrededor de la misma producto de células sensoriales acumuladas allí. D- Ano: en la parte posterior. E- Branquias: Observe la cantidad y la forma de las mismas. F- Surco Paleal: un par a cada lado del cuerpo y contienen las braquias. G- Ligamento de las conchas: retire un poco el cinturón del manto. H- Placas de la concha. ¿Por qué es conveniente tener la concha de esta forma y con divisiones para un quitón? I- Masa visceral: Obsérvela en un quitón disectado. Averigüe si este grupo tiene alguna importancia médico-veterinaria En el género Cryptochiton las conchas no son visibles, explique porqué II-CLASE SCAPHOPODA (gr. scapho: cuña, podos: pie) Observe animales conservados en alcohol (manipule cuidadosamente) y determine A- Estructura de la concha. Localice la abertura anterior y posterior. Relacione la forma de la concha con el hábitat y el modo de vida. B- Pie y Captáculos (si cuenta con especimenes completos) Determine si este grupo tiene importancia médico-veterinaria, si es así explique porqué IV-CLASE GASTROPODA (gr. gaster: estómago, podos: pie) En animales preservados determine: A- Forma de la concha. B- En una concha seccionada localice la columnilla. ¿Cuál es su función? Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA C- Localice la espira y la vuelta corporal. D- Opérculo a qué parte del molusco está adherido y cuál es su función? E- Masa visceral asimétrica: Con cuidado y con ayuda de pinzas extraiga el cuerpo del molusco. F- Pie G- Manto H- Ojos y tentáculos I- Boca y rádula Determine si hay gastrópodos de importancia médico-veterinaria y dé al menos un ejemplo que no sea el género Conus Averigüe que tipo de toxina presentan las especies del género Conus Qué efecto tiene la toxina de Conus sobre el hombre y los animales Determine si hay gastrópodos de hábito parasítico en vertebrados V-CLASE PELECYPODA (=BIVALVIA) (Pelecypoda: gr. pelecys: hacha, gr. podos: pie) En ejemplares preservados observe: A- Cicatrices de los músculos aductores, retractores y protráctores B- Determinar cuáles conchas son izquierdas o derechas C- Determinar las líneas de crecimiento en las conchas D- Músculos protractores y retractores E- El umbo F- El ligamento de la charnela ¿Cuál es su función? G- El pie H- La masa visceral I- El manto Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA J- Los sifones o la huella de los sifones en una concha (= seno paleal) K- Las Branquias. L- Observe una lámina de Gloquidios. Examine su estructura general. Localice el ligamento, el filamento o biso y las valvas y sus dientes. Determine si hay pelecípodos parásitos y de ser así cuál es su efecto sobre el hospedero Determine si hay pelecípodos de importancia médico-veterinaria, de ser así explique como. VI-CLASE CEPHALOPODA (gr. cephalon: cabeza, podos: pie) En calamares frescos determine lo siguiente: A- Pie B- Manto Efectúe una disección de un Calamar y localice en ella CVísceras D- Sistema Circulatorio: Corazones branquiales E- Ojos F- Bolsa de tinta G- Estructura de la boca: localice el pico. H- Brazos y tentáculos: Diferencie entre ellos. I- Pluma J- Aletas K- Sifón L- Gónadas: Determine el sexo del calamar utlilizando este carácter. Determine si existe algún cefalópodo de importancia médico-veterinaria o parásito, de ser así determine la especie y dónde se encuentra. Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA LABORATORIO 7 ANNELIDA (lat. annellus: anillo pequeño) Se caracterizan por presentar segmentación corporal real, denominada como metamerismo. Cada segmento repite una serie de estructuras como los nefridios, los ganglios del sistema nervioso, las válvulas del sistema circulatorio y las capas musculares (longitudinales y radiales). Su movimiento corporal rápido y violento en veces es gracias a la contracción de los músculos longitudinales y radiales. Esto aunado al celoma, le da alta movilidad al animal. Los anélidos presentan un sistema nervioso y regulador bien desarrollado. Muchos son hermafroditas, con fertilización cruzada, particularmente en los que han explotado los medios terrestres. De las tres clases que habitualmente se reconocen, dos pertenecen a la sección clitelata: Oligochaeta e Hirudinea, el clitelo es una estructura que mantiene los huevos húmedos, el clitelo puede ser permanente como sucede en Oligochaeta o temporal como en Hirudinea. El clitelo produce un capullo para los huevos y además ayuda a dar sostén durante la cópula. Los Polychaeta no presentan estas estructuras y son generalmente dioicos y con fertilización externa. Clase Polychaeta: presentan lóbulos de la pared del cuerpo muy vascularizados, llamados parapodios que sirven como branquias y para la locomoción. Presentan cabeza ojos y antenas, con muchas setas en la pared corporal y particularmente en los parapodios donde se encuentran las acículas que son varillas de quitina que dan sostén al parapodio. Son todos marinos. Algunos viven en tubos y no se desplazan (sedentarios) otros son muy móviles (errantes). Clase Oligochaeta: son las lombrices de tierra y otros anélidos acuáticos como los Tubifex que sirven como indicadores de contaminación acuática, se caracterizan por tener pocas setas en la pared corporal. Tienen clitelo y la cabeza carece de antenas u otras estructuras. Presentan pocas setas por cada segmento contenidas en sacos setígeros. Son terrestres, de agua dulce y pocos marinos. Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA Clase Hirudinea: la más derivada de las clases de los anélidos, no presentan correspondencia entre la segmentación externa y la interna que se ha reducido sin perder eficiencia, algunas especies de este grupo son parásitos mientras que otras son depredadoras, pueden llegar a medir hasta 30cm de longitud, y se hallan en cuerpos de agua o en tierra en sitios húmedos, por ejemplo entre las capas de musgos. Presentan un par de ventosas una anterior en cuyo centro está la boca y otra posterior.. PROCEDIMIENTO I-CLASE POLYCHAETA (gr. polus: muchos; gr. chaite: setas) En ejemplares preservados determine: A- Cabeza con antenas y palpos. B- Boca C- Metámeros D- Parapodios F- Setas Observe poliquetos libre nadadores y sedentarios y determine sus diferencias estructurales, cuáles son sus adaptaciones a diferentes tipos de vida marina En láminas con corte transversal de poliqueto o de un parapodio solo determine: A- Notopodio B- Neuropodio C- Acículas D- Setas Cuál es la importancia médica de los poliquetos Cuál es la importancia nutricional de los poliquetos Pueden afectarnos los poliquetos una vez muertos. Explique Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA II-CLASE OLIGOCAHETA (oligos: pocos: chaite: setas) Observe al estereoscopio animales preservados y determine: A- Prostomio: primera porción del cuerpo que lleva la boca. B- Setas corporales ¿Cuál es su función? C- Metámeros D- Clitelo En corte efectuado y montado en lámina fija observe: A- Tubo digestivo-Tiflosolio ¿para qué sirve? B- Vaso sanguíneo dorsal C- Vaso ventral y cordón nervioso ventral. D- Setas E- Metanefridios F- Músculos circulares G- Músculos longitudinales H- Celoma I- Epidermis Disecte una lombriz de tierra y observe: A- Boca B- Cerebro* C- Faringe D- Vaso dorsal E- Corazones* F- Esófago, buche y molleja. G- Cordón nervioso Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA H- Intestino-Tiflosolio I- Celoma J- Septos K- Capas musculares L- Metanefridios* Significa que son estructuras de alta dificultad, debe de ser muy cuidadoso al disectar para poder observarlas ¿Por qué una lombriz es un animal importante en los suelos destinados a la agricultura? Determine si los oligoquetos presentan hábitos parasíticos o algún tipo de importancia médica? III-CLASE HIRUDINEA (lat. hirudo: sanguijuela) Observe el material de laboratorio y determine: A- Segmentación externa B- Segmentación interna Si tiene material para disectar o utilizando un modelo localice C- Sistema circulatorio D- Sistema nervioso E- Aparato bucal F- Ventosas G- Observe una lámina fija con corte transversal de sanguijuela. Diferénciela de un corte de poliqueto y de oligoqueto. Localice los músculos transversales. Algunas especies de hirudíneos han sido ampliamente utilizadas en la medicina. Explique por qué. ¿Por qué se abandonó su uso?. Actualmente estudiamos las secreciones salivales de los hirudíneos. Explique por qué. Qué perjuicios pueden traer al hombre los hirudíneos hematófagos Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA LABORATORIO 8 PHYLUM ONYCOPHORA (gr. onycos: uñas, phoros: llevar) En el proceso de evolución hacia los artrópodos aparecen varios grupos de interés, pero posiblemente ninguno tan importante como los Onicóforos (Filo Onychophora). Este es un grupo de aproximadamente 70 especies con aspecto semejante a una oruga de lepidóptero que habita en bosques lluviosos y ambientes húmedos y tropicales como algunas zonas de vida en Costa Rica. Su cuerpo es cilíndrico no muestra evidencia de segmentación externa excepto que tienen un par de apéndices (patas) por segmento. Pero estas patas no son articuladas como las de los artrópodos, sino más bien resultan una sola estructura corta, engrosada y con uñas terminales. Se mueven por ondas de contracción semejantes a las que ocurren en los anélidos. En vista de la estructura y semejanza de los onicóforos con anélidos y artrópodos, lo cual los ubica en una posición filogenética especial, se estudiarán como parte integral de esta práctica introductoria al conocimiento de los artrópodos. Los miembros de este filo están bien representados en la fauna de Costa Rica. Su forma y estructura característica los hace inconfundibles. Su bajo grado de actividad los hace poco agresivos y de fácil estudio. Observe un ejemplar al estereoscopio y distinga en él: cabeza, antenas, ojos, papila oral, lóbulos orales, patas, piel aterciopelada y tubérculos. Determine cuatro características de artrópodos y cuatro de anélidos que presentan los onicóforos. PHYLUM ARTHROPODA (gr. arthron: articulación, podos: pies) Es el filo más rico en especies, se han descrito más especies de artrópodos que de cualquier otro grupo, se estima que hay más especies de artrópodos que de todos los demás filos juntos. Este grupo presenta varias modificaciones, entre ellas la más sobresaliente es el desarrollo de un exoesqueleto quitinoso, que le confiere protección, pero que al mismo tiempo los obliga a tener un crecimiento discontinuo, con mudas cada cierto tiempo. Presentan un sistema circulatorio abierto, un sistema nervioso con receptores altamente especializados y sensibles, como sistemas de intercambio gaseoso independientes del sistema circulatorio. Por lo complejo del grupo y sobre todo que para algunos especialistas, es difícil ubicar a los artrópodos como un solo grupo evolutivo, la estructura de la práctica se presenta bajo un modelo diferente. En este caso, después de la descripción de cada grupo de los artrópodos se incorporará la parte correspondiente a la práctica. Este filo se divide convencionalmente en los subfilos: Trilobitomorpha, Chelicerata, Crustacea y Uniramia, los cuales son tratados a continuación. Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA No tenemos fósiles de trilobites disponibles con fines didácticos en este laboratorio II-SUBPHYLLUM CHELICERATA (cheilos=labios, cheir=apéndice) Los quelicerados presentan el primer par de apéndices modificados en quelíceros o colmillos, que están directamente conectados en la mayoría de los casos a glándulas de veneno, con lo que matan a sus presas, este veneno se halla cargado de enzimas que digieren a las presas que luego son absorbidas dejando solamente la cubierta externa. Por su parte el segundo par de apéndices está modificado en pedipalpos que son estructuras sensoriales y para la cópula en diversos grupos. Los demás segmentos de la parte anterior, serían los que corresponden a la cabeza de otros artrópodos, cuya fusión da origen a lo que se ha denominado en forma incorrecta cefalotórax, siendo en realidad un prosoma, ya que el tórax está fusionado a lo que conocemos como abdomen. Un grupo que carece de glándulas venenosas conectadas a los quelíceros son los Merostomata, representados por el género Limulus sp. en las zonas templadas. Estos animales son filtradores. Uno de los grupos más diversos es Arachnida, compuesto por escorpiones, arañas y otros, la presencia de glándulas de veneno, hacen de estos grupos potenciales problemas clínicos, como sucede con especies como la viuda negra (Latrodectus mactrans) y algunas otras. PROCEDIMIENTO Observe en el material de laboratorio CLASE MEROSTOMATA Observe en un espécimen del Cangrejo cacerola Limulus sp AApéndices B- Quelíceros C- Gnatobases D- Segmentos cefálicos y ojos. E- Segmentos caudales F- Branquias en libro.. ¿Cómo se alimenta el Límulus? CLASE ARACHNIDA Presentan en la parte anterior seis pares de apéndices, los quelíceros, los pedipalpos y cuatro pares de patas. Presentan fusión de segmentos dando origen al prosoma que ha sido denominado en la literatura como cefalotórax. El opistosoma está constituido por la fusión de los segmentos torácicos y el abdomen. Presentan en la mayoría de los casos reducción de la segmentación del abdomen como sucede en las arañas. Los escorpiones o alacranes aún presentan esta segmentación. Muchas especies de este grupo presentan importancia médica. Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA ORDEN SCORPIONES Observe en un escorpión: A- Quelíceros B- Pedipalpos C- Prosoma D- Opistosoma E- Ponzoña F- Péctenes o peines G- Ojos Determine la importancia médica de los escorpiones. Averigue porqué algunos de ellos pueden ser letales. Determine porqué la molécula de veneno puede causar alergias severas. ORDEN ARANEAE En especímenes de laboratorio determine: A- Ojos B- Pedipalpos C- Quelíceros D- Patas-Coxas E- Prosoma F- Opistosoma G- Gonoporo H- Espirinetas I- Pulmones de libro Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA Determine la importancia médica de las arañas. Determine qué tipo de veneno generan Porqué pueden ser letales algunas especies Investigue la importancia de los Latrodectus spp, Loxocelles spp, Phoneutria spp. ORDEN SOLIFUGAE Grupo de arácnidos con fuertes quelíceros que pueden causar fuertes perjuicios al hombre. En material de laboratorio observe AOjos B- Quelíceros C- Estructura corporal Determine la importancia médica de este grupo. CLASE ACARINA Considerados como un orden de la clase Arachnida durante mucho tiempo, han sido separados recientemente y su categoría taxonómica a sido elevada al nivel de clase por importantes investigadores latinoamericanos (Hoffmann 1979). Los argumentos utilizados por los seguidores de esta escuela son sólidos. Es el grupo de mayor diversidad y ha explotado todas las vías ecológicas posibles, desde la vida libre, hasta las formas de parasitismo más derivadas. Para muchos investigadores se trata de un grupo polifilético, es decir une a varios grupos de diferente origen (Fletchman 1989, Retana-Salazar en prep.). Lo que es indiscutible es su importancia desde el punto de vista agrícola como plagas y como controladores biológicos, como su importancia médica como vectores de microorganismos patógenos, parásitos e inductores de reacciones alérgicas. Entre sus caracteres más sobresalientes está la completa reducción de la segmentación, evidenciando una fusión de cualquier tipo de tagmatización. Observe en el material de laboratorio: Garrapatas: ORDEN IXODIDA (METASTIGMATA) AEstructura corporal B- Patas C- Quelíceros D- Gnatosoma E- Gonoporo Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA Determine cuál es la principal importancia médica de este grupo Determine cuál es la principal importancia veterinaria de este grupo. III-SUBPHYLLUM CRUSTACEA (lat. crustis: cascarón) Constituido mayormente por especies marinas o acuáticas que poseen dos pares de antenas, lo cual es una característica diagnóstica del grupo. Las piezas bucales corresponden en este grupo a la modificación de al menos tres pares de apéndices. Por otra parte, las patas andadoras están restringidas al tórax que se halla fusionado con la cabeza, originando un verdadero cefalotórax. Las patas abdominales sirven para ayudar en la natación y para cargar los huevos en la etapa reproductiva. Respiran a través de branquias, excepto cuando son de muy pequeña talla, donde el intercambio gaseoso se efectúa a través de sitios adelgazados de la cutícula. Muchos excretan los desechos nitrogenados a través de la cutícula, pero un par de glándulas regulan el balance iónico del hemolinfa. Una de sus características principales es que tienen los apéndices birrámeos, es decir que cada apéndice se bifurca en la parte distal en dos apéndices. Poseen dos pares de antenas en la cabeza. Posiblemente el grupo de mayor importancia biológica son los copépodos, los cuales son uno de los constituyentes más importantes y abundantes de las comunidades planctónicas, siendo estas el primer eslabón de las cadenas alimenticias marinas. Observe en el material de laboratorio: CLASE MALACOSTRACA ORDEN DECAPODA En un cangrejo observe: A- Número de patas B- Forma del cuerpo y relaciónela con el hábitat y comportamiento. C- Ojos compuestos. D- Quelas (tenazas) E- Abdomen y apéndices del abdónmen ¿Cuál es su función? F- Reconozca el sexo del cangrejo: Las hembras poseen un abdomen ancho y con muchos apéndices Los machos possen un abdomen estrecho y pocos apéndices. G- Observe una lámina fija de la larva megalopa. Langosta: O. Decapoda ANúmero de patas Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA B- Estructura de los ojos C- Cornículos supraoculares D- Urópodos y telson ¿en qué funciones participan estas estructuras? E- Abdomen y apéndices del abdomen F- Quelas G- Antenas y Anténulas. H- Observe una lámina fija de las larvas nauplio (obseve la cantidad de apéndices y el ojo nauplio) y Zoea (Observe su rostro alongado y determine su función) . Averigüe porqué hay que separar el cefalotórax a las langostas antes de utilizarlas para consumo humano ORDEN DECAPODA A- Ojos B- Rostrum C- Abdomen D- Antenas y Anténulas E- Estructura de las patas F- Localice las branquias G- Observe los apéndices bucales: Maxilípedos, maxilas y mandíbulas. ORDEN STOMATOPODA Observe un estomatópodo y reconozca los apéndices caminadores, pleópodos, tórax, abdomen, ojos, antenas y diferencie machos y hembras. Averigüe si alguno de estos crustáceos tienen alguna importancia médico-veterinaria Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA Planckton: CLASE MAXILLOPODA Orden Copepoda Localice y distinga la función de ASacos ovígeros (presentes sólo en las hembras) B- Ojo nauplio C- Patas D- Antenas E- Estructura corporal F- Espinas caudales Determine si este grupo de crustáceos tiene alguna importancia médico-veterinaria IV-SUBPHYLLUM UNIRAMIA En este grupo se encuentran los artrópodos con los que estamos más familiarizados como los insectos y los miriápodos, los cuales tienen un solo par de antenas y apéndices no bifurcados, es decir unirrámeos. Clásicamente se les ha dividido en las clases Diplopoda, Chilopoda, Symphila e Insecta, sin embargo, en los últimos años y debido a investigaciones más amplias se ha segregado la clase Insecta en Entognatha, Parainsecta e Insecta, para efectos del curso, solo tendremos presente a las tres clases convencionales: Diplopoda, Chilopoda e Insecta. Los Diplopoda y Chilopoda se distinguen fácilmente porque se hallan divididos en dos secciones corporales: cabeza y cuerpo, y son conocidos bajo el nombre de miriápodos por el alto número de patas que tienen. Los Insecta, por su parte, se caracterizan por la presencia de tres pares de patas y dos pares de alas habitualmente, aunque algunos son ápteros. Clase insecta: Los insectos han conquistado todo tipo de hábitat terrestre, siendo el grupo más rico en número de especies. Se calcula que en promedio se describen diariamente en el mundo 6000 especies de insectos, para dar una idea de las dimensiones del grupo. Muchos insectos son intermediarios de parásitos o bien vectores de los mismos. Por ejemplo, Aedes aegyptii es un zancudo diurno vector del virus del Dengue y uno de los problemas epidemiológicos más importantes del país. Anopheles por su parte es vector del Plasmodium que causa la malaria. Los chinches hematófagos de la subfamilia Triatominae transportan y distribuyen a Tripanosoma cruzi, causante del mal de Chagas. Y así como estos hay muchos ejemplos. Además, del impacto en la salud por las parasitosis, los insectos tienen un gran impacto en la agricultura y en la industria de animales por los problemas veterinarios que causan. Esta clase se caracteriza por la presencia de tres pares de patas torácicas, piezas bucales externas, habitualmente dos pares de alas y siempre tienen el cuerpo dividido en tres tagmas: cabeza, tórax y abdomen. Presentan ciclos vitales Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA complejos, donde inicialmente ponen huevos de los que nacen los inmaduros o larvas. Estos presentan varias mudas en su desarrollo, con metamorfosis incompleta (= los inmaduros se parecen a los adultos ej.: Cucarachas (Blattaria), Chinches (Hemiptera) o completa (= los inmaduros no se parecen a los adultos, los inmaduros son llamados larvas ej.: Mariposas (Lepidoptera), Avispas (Hymenoptera)), o paurometabolia (= donde los inmaduros son idénticos a los adultos excepto por el tamaño ej.: Pescaditos de plata (Thysanura)), y un estado adulto o imago que no muda. Los insectos con metamorfosis completa pasan por un estado más de transformación del último estado de larva a adulto, llamado pupa. Observe una lámina con las diferentes etapas del desarrollo de un mosquito (ciclo de vida) Observe las diferentes etapas de desarrollo en insectos holometábolos y hemimetábolos. Sepa reconocer los diferentes estadios. Observe las diferentes láminas fijas de insectos vectores de enfermedades, reconozca e identifique el género de los mismos y la enfermedad que transmiten. En el material de laboratorio determine: Diversidad de órdenes de Insectos: Utilice la colección de órdenes. Lo observado y discutido durante la visita al Museo de Insectos también se evaluará. PROCEDIMIENTO A- Observe los diferentes órdenes de insectos disponibles en el laboratorio. B- Determine sus similitudes y diferencias en cuanto a tipos de alimentación, hábitat y desarrollo. En un Saltamontes grande: C- Cuente el número de patas y observe su estructura articulada. D- Número de antenas ¿Qué funciones tienen? E- Tagmas corporales (cabeza, tórax y abdómen) ¿qué estructuras se hallan en cada uno? F- Localice los escleritos (regiones engrosadas de la cutícula) G- Espiráculos en el abdomen ¿Cuál es su función? Láminas fijas A- Compare un aparato bucal masticador, lamedor y succionador, para ello observe los diferentes tipos de aparatos bucales de tabano, mosca doméstica, mosquito, abeja, Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA saltamontes y mariposa presentes en el laboratorio. Aprenda a reconocerlos y a diferenciarlos. B- Vea la estructura de las patas: coxa, trocánter, fémur tibia, tarso y metatarso. C- Observe la estructura de las alas. Venas y celdas. Cuál es la función de cada una?. Material fresco AHuevos B- Larvas C- Pupas: diferéncielas de los huevos (use un estereoscopio). D- Adultos Determine cuáles órdenes de insectos tienen importancia médico-veterinaria directa Determine cuáles órdenes de insectos tienen importancia médico-veterinaria como vectores de patógenos Determine al menos tres órdenes de insectos en los cuáles se hallen especies parásitas del hombre Determine cuál es el orden de insectos con mayor número de especies hematófagas Dé un ejemplo de nemátodos, protozoarios, bacterias, rickettsias y virus vectorializados por insectos. Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA Ciempiés: Clase Chilopoda Se caracterizan por tener un par de patas por segmento y poseer glándulas venenosas asociadas a las uñas mandibulares (Forcípulas), con las que caza a sus presas (carnívoro). Determine en un ciempiés: A- Estructura de la cabeza B- Piezas bucales: localice las forcípulas. C- Número de segmentos corporales D- Número de pares de patas por segmento Determine la importancia médico-veterinaria de los ciempiés. Milpiés: Clase Diplopoda Se caracterizan por la ausencia de glándulas venenosas y uñas ponzoñosas, son fitófagos y detritívoros. Tienen dos pares de patas por segmento. Poseen glándulas repugnatorias como defensa. Son muy sensibles a la desecación, así que se encuentran casi siempre en los sitios más húmedos y ocultos de la luz. Cuando son molestados sen enrollan cubriéndose con su exoesqueleto que está reforzado con inclusiones de CaCO3 que lo hacen bastante resistente. Generalmente son de movimientos lentos. Determine en un milpiés: A- Estructura de la cabeza B- Piezas bucales: en qué posición se encuentran, ¿y la del ciempiés? C- Número de segmentos corporales D- Número de patas por segmento ¿Cuál es su importancia ecológica? Averigüe si alguna especie de este grupo tiene importancia médico-veterinaria, de ser así explique el porqué Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA LABORATORIO 9 PHYLLUM ECHINODERMATA (gr. echinos: espinoso, dermata: con piel) Constituido por las estrellas de mar, los pepinos de mar, los lirios y margaritas de mar, los erizos de mar y las estrellas quebradizas, son animales de simetría radial pentámera (pentaradial: cinco planos verticales idénticos), adquirida en forma secundaria. Se desarrollan a partir de larvas bilaterales que sufren metamorfosis. Tienen un endoesqueleto calcáreo recubierto de una piel espinosa de la que deriva su nombre y un tejido conjuntivo variable. Presentan un sistema vascular acuífero único en el reino animal, que finaliza en pies ambulacrales, que son utilizados en la locomoción, la alimentación y el intercambio gaseoso. Pueden ser sésiles o libres, son dioicos en su mayoría. Se han clasificado en cinco clases: 1-Asteroidea (= estrellas de mar), caracterizados por poseer cinco brazos, aveces más que radian desde un disco central no definido, con surco ventral en los brazos del que sobresalen los pies ambulacrales y ámpulas, utilizados en el desplazamiento y la alimentación, el disco central no es evidente, la boca se encuentra en la superficie inferior y a través de ella evierten el estómago para alimentarse. Son depredadoras de corales, otros equinodermos, moluscos, etc. 2-Ophiuroidea (= estrellas quebradizas), El disco central es pequeño y muy evidente, los brazos carecen de surco ambulacral, tienen pocos pies ambulacrales, solo un par por segmento del brazo. Se desplazan mucho por medio de los movimientos ondulantes de los brazos, que se hallan formados por una serie de oscículos calcáreos engarzados, denominados vértebras. Se alimentan de pequeñas partículas orgánicas. 3-Echinoidea (= erizos y galletas de mar), los erizos y las galletas de mar no tienen brazos pero exhiben cinco hileras de pies ambulacrales con los que se desplazan lentamente, tienen espinas cortas en el caso de las galletas y grandes en los erizos, los erizos son casi esféricos mientras que las galletas de mar son casi planas en el sentido oral-aboral, lo erizos cuentan con una estructura especializada en la masticación llamada linterna de Aristóteles. 4-Holothuroidea (= pepinos de mar), carecen de espinas, la simetría radial pentámera es evidente solo con la disección, los oscículos están reducidos a pequeñas placas incrustadas en la epidermis del animal, presentan pies ambulacrales solo en la región inferior del animal, por su estructura longitudinal presentan una simetría radial muy evidente y 5-Crinoidea (= lirios de mar), se trata de los más antiguos del grupo, son sésiles y se hallan adheridos al sustrato por medio de un tallo, los brazos rodean la boca y son pinnados, han registrado pocos cambios en los últimos 500 millones de años. Para efectos de este curso se le dará énfasis a las cuatro primeras, y la última se estudiará en forma teórica y con diagramas. I-CLASE ASTEROIDEA (gr. aster: estrella, lat. eidos: forma o apariencia de) En material de laboratorio preservado determine: A- Surco ambulacral y pies ambulacrales (Si cuenta con material fresco) B- Ámpulas Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA D- Espinas dérmicas y espinas del surco ambulacral. E- Madreporito y ano (si están visibles). F- localice la boca II-CLASE OPHIUROIDEA (gr. ophis: serpiente, gr. uro: cola, gr. eidos: forma de) En material preservado determine: A- Disco central B- Brazos y espinas de los brazos. C- Vértebras D- Pies ambulacrales E- placas orales y bursas ¿Cuál es su función? III-CLASE ECHINOIDEA (gr. echinos: espinoso, lat. eidos: en forma de) En material preservado determine: A- Espinas (en erizos y galletas de mar) B- Estructura corporal C- Pies ambulacrales D- Boca (ventral) y ano (dorsal) E- Lúnulas (en las galletas de mar) ¿Cuál es su función? F- Superficie oral y aboral ¿Cómo se desplaza un erizo de mar? IV-CLASE HOLOTHUROIDEA (lat. holoturia: pólipos acuáticos) En material de laboratorio determine: A- Pies ambulacrales B- Oscículos C- Boca-ano Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA D- Superficie ventral y dorsal V-CLASE CRINOIDEA (gr. krinon: lirio, gr. eidos: en forma de) Observe el material demostrativo y determine la estructura corporal de los crinoideos. VI-DISECCIONES Disecte del material preservado en alcohol: A- Un erizo de mar y determine: la linterna de Aristóteles, el intestino, las gónadas. B- Un pepino de mar y determine: el intestino, los septos internos, la madreporita, las gónadas, las vesículas de poli, el anillo calcáreo y el canal anular, la estructura de la cloaca. Determine si los equinodermos presentan alguna importancia médico-veterinaria, de ser así explique cuál es. Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA LABORATORIO 10 CHORDATA: SUBFILOS UROCHORDATA Y CEPHALOCHORDATA Estos animales son deuterostomados que se caracterizan por la presencia de ciertos caracteres diagnósticos del grupo de los cordados como lo son: 1-notocordio, 2-cordón nervioso dorsal, 3- hendiduras faríngeas y 4- cola en posición postanal. Los dos grupos que nos ocupan son acuáticos y presentan las características señaladas al menos en alguna etapa de su desarrollo. I-SUBPHYLLUM UROCHORDATA (gr. uro: cola, lat. chorda: cordón nervioso) Conocidos como tunicados, constituidos por las clases Ascidiacea, Thaliacea y Larvacea. Algunos son sésiles, y otros libre nadadores. Se alimentan mediante filtración, el agua entra por un sifón incurrente, pasa por las hendiduras branquiales a una cámara denominada atrio, el agua después de hacer este recorrido sale por un sifón escurrente. El alimento obtenido de esta corriente de agua mediante el filtrado utilizando mucus, pasa al intestino. El animal completo se halla cubierto por una capa de un carbohidrato semejante a la celulosa, llamado tunicina. El animal adulto no se asemeja a un cordado excepto por las hendiduras branquiales. En cambio durante el estadio de larva exhibe claramente todos los caracteres del grupo, esta larva recibe el nombre de larva renacuajo. Observe material de laboratorio y determine: Adultos ASifón incurrente (boca) B- Faringe con endostilo y hendiduras faríngeas C- Túnica D- Atrio E- Sifón escurrente F- Ano Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA G- Intestino H- Esófago I- Estómago J- Observe una larva renacuajo (si hay disponibles). Determine si algún espécimen de este grupo presenta importancia médica o veterinaria. Explique. II-SUBPHYLLUM CEPHALOCHORDATA (gr. cephalon: cabeza, lat. chorda) Constituido por el anfioxo, un animal marino de pequeña talla que presenta las cuatro características básicas del grupo. El agua entra en la faringe y utilizando las hendiduras faríngeas pasa a una cámara denominada atrio, que se comunica con el exterior a través del atrioporo. Por su parte las partículas alimenticias son atrapadas por una red mucosa que es barrida por los cilios dentro del tracto digestivo. La pared muscular de este animal se halla seccionada en miotomos a lo largo y en posición lateral al notocordio que le permiten al animal un desplazamiento natatorio sinusoidal. Esta segmentación de los músculos es una evidencia de metamerismo secundario, de estos animales. El anfioxo es habitante de zonas arenosas de profundidad poca a moderada. Vive semienterrado con la cabeza fuera de la arena filtrando el material orgánico en suspensión. La forma de filtración es muy similar a la de los tunicados. Observe el modelo de anfioxo del laboratorio y encuentre: A- Cola postanal B- Ano C- Hendiduras faríngeas D- Atrio y Atrioporo E- Boca F- Faringe G- Cordón nervioso dorsal H- Notocordio I- Miotomos Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA J- Observe una larva ammocoete. TENGA EN CUENTA: esta larva no pertenece a los cefalocordados sin embargo es muy similar a uno de ellos. Localice el capuchón oral y el ojo en la larva ammocoete y note que están ausentes en el anfioxo. Además, note el ciego hepático en el anfioxo. Aprenda a diferenciarlas. Determine si estos organismos revisten alguna importancia médica o veterinaria. Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA SUBFILO VERTEBRATA (lat.: con vértebras) EL ORIGEN DE LOS VERTEBRADOS La mayor parte de los zoólogos están de acuerdo en que los ancestros de los actuales vertebrados fueron animales que se alimentaban por filtración, con los caracteres básicos de los cordados. Los protovertebrados deben haberse parecido a los Cephalochordata, sin embargo estos deben haber constituido un linaje aparte del que dio origen a los vertebrados. Para los zoólogos es más probable que los vertebrados surgieran de un ancestro urocordado, particularmente de la larva de estos (por pedomorfosis de la larva renacuajo) Los mayores cambios en la evolución de los protovertebrados, deben haberse registrado en el Cámbrico. En este periodo geológico, el fenómeno de la pedomorfosis (puede causarse por mutación de los genes reguladores) puede haber sido una ruta de alto impacto en la evolución de los vertebrados. La hipótesis fundamentada en las larvas de los urocordados, indica que formas larvales alcanzaron la madurez sexual en forma temprana, logrando reproducirse antes de la metamorfosis para convertirse en un animal sésil. Si estas formas tuvieron una reproducción exitosa la selección natural actuó de forma positiva, favoreciendo un ciclo sin fase sésil, más cercano a de los vertebrados actuales. Como una evidencia relictual de estos eventos, actualmente existe un grupo de urocordados que mantienen formas larvales durante la fase adulta. Características de los vertebrados: Los vertebrados se caracterizan por una fuerte cefalización, el desarrollo de cerebros altamente especializados, capaces de procesar extensas cantidades de señales sensoriales. La mayoría presentan una columna vertebral3 constituida por vértebras que encierra el cordón nervioso dorsal aunque en algunos persiste el notocordio. Tanto el cráneo como la columna vertebral son caracteres presentes en los animales con esqueleto óseo y cartilaginoso. El sistema circulatorio es cerrado, y la sangre rica en hemoglobina circula gracias a la acción de las contracciones del corazón, haciéndola pasar por los pulmones donde es oxigenada. Estos animales son usualmente diocos, y su reproducción es casi siempre sexual, la fecundación puede ser interna o externa. De las ocho clases existentes de vertebrados, cuatro están constituidas por peces. Los miembros de las otras clases poseen dos pares de apéndices locomotores, y se les denomina tetrápodos. 3 La presencia de una columna vertebral no es una característica diagnóstica del grupo cordados, sino de los miembros del subfilo vertebrata. Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA LABORATORIO 11 PECES-CLASES CEPHALASPIDOMORPHI, MYXINI, CHONDRICHTHYES Y OSTEICHTHYES Tres clases actuales y una extinta conforman lo que comúnmente se denomina peces. Estos animales carecen de apéndices locomotores desarrollados y cuentan con un esqueleto interno. Presentan aletas pares con radios (extensiones óseas) en los osteictios y con cartílago en los condrictios y están ausentes en los mixinos y cephalospidomorfos. Estas clases se distinguen por los siguientes caracteres: Clase Cephalaspidomorphi: Estos peces no presentan mandíbulas, tienen el esqueleto cartilaginoso, y su notocordio persiste durante toda la vida, su hábitat es marino y de agua dulce. Las especies actuales carecen de apéndices. Tienen ojos y siete aberturas faríngeas. Son ectoparásitos de peces. Clase Myxini: Estos peces también son parásitos aunque también consumen carroña, son de menor tamaño y carecen de mandíbulas, conocidos como peces bruja, presentan un receptor mecánico en la frente. Poseen más de diez aberturas faríngeas y no tienen ojos desarrollados. Clase Chondrichthyes: Son peces de esqueleto cartilaginoso, presentan mandíbulas desarrolladas y cartilaginosas llamadas cartílago de Meckel. El notocordio es reemplazado por vértebras en los adultos. Su respiración se efectúa por branquias. Presentan fertilización interna, son ovíparos o vivíparos, pocos huevos o pocas crías por parto. Sistemas sensoriales altamente desarrollados, incluyendo la línea lateral. Clase Osteichthyes: Conocidos como los peces óseos. Presentan esqueleto óseo y mandíbulas. La mayoría de las especies presentan fertilización externa y depositan grandes cantidades de huevos. La respiración es a través de agallas (Branquias en forma de lámina cubiertas por un opérculo), excepto en unos pocos peces pulmonados. Muchos presentan una vejiga natatoria que regula la flotación. Marinos y de agua dulce. PROCEDIMIENTO I-Observe el material de laboratorio y determine: Para todos los especímenes que tiene a disposición determine: Tipos de aletas: Encuentre las aletas pélvicas, pectorales, dorsales, anal y caudal. Indique su forma y relacione con su función .D- Determine el tipo de aleta caudal (homocerca, heterocerca y dificerca). Observe en una lamprea (Cephalaspidomorphi) y en un Pez bruja (Myxini) y determine la función de: ABCDE- hendiduras branquiales. Cuéntelas Región bucal: dientes córneos, lengua dentada. Relacione la forma con el modo de alimentación. Aletas Ojos (en la lamprea) y narina única. Piel sin escamas Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA II-Anatomía de chondrichthyes 1- Observe un tiburón y una raya. Determine: APiel: observe el tipo de escamas al estereoscopio B- localice los espiráculos, las narinas, las branquias. C- Aletas pectorales, dorsal, caudal. Note la forma de las pélvicas y determine el sexo del individuo. D- Forma de la musculatura del tronco. E- Mandíbulas y dientes. F- Intestino G- Cordón nervioso dorsal H- Vísceras (estómago, hígado, etc.) I- Esqueleto 2- Anatomía de la Clase Osteichthyes. Localice en un pez óseo: AObseve las aletas. Usando un estereoscopio observe las escamas o utilice una lámina con escamas de osteictio para observar. A- Boca, narinas y opérculo ¿Cómo respira un pez óseo? B- Esqueleto y Musculatura C- Intestino y vejiga natatoria (Si es obsevable) o en su defecto localice el sitio donde estuvo la misma. ¿Cuál es su función? F- Vísceras (estómago, hígado, etc.) G- Observer un Pez Gaspar: Note el tipo de dientes ¿de qué cree usted que se alimente? Observe el tipo de escamas que presenta. ¿Cuál es su hábitat? Determine cuáles peces pueden tener importancia médica y porqué Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA LABORATORIO 12 CLASE AMPHIBIA (gr. amphi: ambos, gr. bios: vida) Estos animales se caracterizan por ser tetrápodos, los primeros que se independizan parcialmente de los cuerpos de agua. No logran hacerlo completamente debido a lo expuesto de su piel y a lo delicado de sus huevos, los cuales se desecan con facilidad. Parte de su ciclo vital está obligado a los cuerpos de agua, donde se desarrolla el renacuajo (larva de los anfibios) hasta que sufre la metamorfosis a adulto. Sus características más sobresalientes son: la mayoría de las especies presentan metamorfosis, con larva acuática hasta que llega el momento de la metamorfosis a adulto. Respiran a través de pulmones o la piel desnuda y húmeda con muchas glándulas. Dedos sin garras o uñas cuatro en las patas de adelante y cinco en las de atrás. PROCEDIMIENTO. Observe en el material de laboratorio: A- Cráneo: Orbitas oculares, huesos de la mandíbula. ¿Hay dientes?. Esqueleto de una rana: B- Número de dedos por extremidad. C- Estructura de la pelvis: Observe el Urostilo y determine su función. ¿Hay costillas? Observe la estructura de la columa vertebral. Relacione estas características con el modo de vida de la Rana y su capacidad de saltar. D- Determine si hay paladar secundario. E- Observe las glándulas parótidas (debe verlas en un sapo) ¿Cuál es su función? En una disección de rana determine: A- Posición de la lengua, tímpanos, sacos vocales (si es un macho) B- Cloaca C- Estómago e Hígado (3 lóbulos) D- Musculatura y Corazón. E- Intestinos TAXONOMÍA Observe y Reconozca en el material de laboratorio: Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA A- Orden Caudata (Urodela): Salamandras y Tritones. B- Orden Anura (Salientia): Ranas y Sapos. C- Orden Apoda (Gymophiona): Cecilios o Solda con Solda. Compárelos estructuralmente y en cuanto a su modo de vida y hábitat. Determine la estructura del huevo de un anfibio. Determine si este grupo presenta alguna importancia médica y porqué. Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA LABORATORIO 13 CLASE REPTILIA (lat. reptilis: que se arrastra) Estos son tetrápodos terrestres que han logrado una mayor independencia de los cuerpos de agua. Tienen la piel cubierta por fuertes escamas dérmicas que evitan la desecación, los huevos presentan una cáscara endurecida que los protege de la desecación. Respiran por pulmones solamente, debido a la cobertura de la piel. Son vivíparos u ovíparos, presentan huevos con desarrollo del amnios, que le da mayor resistencia al embrión. Además presentan el desarrollo de dientes con raíz en los huesos de la mandíbula, lo que les da soporte y en consecuencia se convierten en un arma más fuerte que en los anfibios. La dentición de los reptiles es homodonta, esto significa que todos los dientes son similares en estructura. Observe esto en los cráneos de los reptiles del laboratorio. Este grupo es muy diverso, y no se trata de un grupo natural, solo que por razones de comodidad se mantiene y estudia como un solo grupo taxonómico. PROCEDIMIENTO Observe en material de laboratorio: A- Piel: Localice las escamas de la cabeza, el tronco y la cola ¿Son distintas? Cuál es su función? ¿Cómo las diferencia de las escamas de un pez? B- Estructura corporal: Determine la forma y función de las extremidades y la cola relacionándolas con el hábitat y el modo de vida. C- Localice las uñas o garras. Cuente la cantidad de dedos en las patas traseras y delanteras. D- Estructura de la cabeza: Relaciónela con el tipo de alimentación. Observe los dientes homodontos. Compare los dientes de una culebra con los de una lagartija. E- Región urogenital: Localice la cloaca y de ser posible, los hemipenes en un macho. Compare la estructura corporal de: A- Serpiente B- Lagartija C- Cocodrilo D- Tortugas Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA TAXONOMÍA: Reconozca los siguientes órdenes, subórdenes y familias: O. Squamata (Sub.O: Ophidia, fam. Viperidae, Hidrophidae, Colubridae y Elapidae), O. Squamata (Sub.O Sauria). Chelonia, Crocodylia Determine si este grupo presenta alguna importancia médica. Explique. Qué es un veneno neurotóxico? Qué es un veneno hemolítico? Cómo se diferencia una coral verdadera de una falsa? Cómo se aplica el suero antiofídico? Quién descubrió el suero antiofídico? Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA LABORATORIO 14 CLASE AVES (lat. avis: pájaro) Las aves actuales son en realidad un grupo derivado de los reptiles, son consideradas como un grupo incluido dentro de los llamados saurios, y desde un punto de vista natural, sería un error separarlas. La separación surgió hace mucho tiempo, cuando los taxónomos consideraron la aparición de plumas como una modificación particular del grupo que justificaba su total separación. Las plumas (=carácter diagnóstico de las aves) son tan solo escamas dérmicas altamente modificadas, de forma que son una cobertura corporal más eficiente, sin embargo si se observa con cuidado, las patas de las aves siguen cubiertas por las mismas escamas dérmicas de los reptiles. Igualmente estos animales que son tetrápodos terrestres que han colonizado todos los hábitat, tienen respiración pulmonar, en algunos casos muy eficiente como es el caso de los cocodrilos y los quelonios (=tortugas). Los hallazgos fósiles, señalan la aparición de grupos de saurios con plumas y diversos grados de especialización, hasta llegar a las aves actuales. Otra característica importante ha sido el desarrollo de un huevo sujeto a la cáscara, lo cual le da mayor estabilidad, con lo que el huevo se puede mover sin perder la posición del embrión, razón por la que no se deben mover los huevos de las tortugas y no importa mover los de las gallinas. Recientemente se han hallado asentamientos de fósiles de dinosaurios que demuestran que las crías de algunos dinosaurios se acurrucaban igual que las aves actuales en sus nidos, y que eran cuidadas por sus padres como lo hacen las aves actuales. Evolutivamente el grupo, más cercano a las aves actuales es el de los cocodrilos. INDAGUE POR QUÉ. PROCEDIMIENTO A- Partes de la pluma: (Raquis, estandarte, cálamo, barbas). Reconozca diferentes tipos de plumas que cubren el cuerpo del ave y su función. D- Estructura del huevo amniótico ( disección de un huevo): Corión, alantoides, amnios, vitelo. Determine la función de cada una de estas membranas o tejidos. E- Esqueleto de un ave: Peso de los huesos, estructura de las zonas de inserción muscular (quilla, fúrcula y esternón). Relacionar la forma de las mismas con el vuelo. G- Estructura del ala. Observe adaptaciones de las aves: A- Estructura del pico según hábito alimenticio Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA B- Estructura del cráneo según hábito alimenticio C- Estructura de las patas según hábito alimenticio Observe adaptaciones al cortejo A- Determine el dimorfismo sexual en algunas especies B- Determine las ventajas de este dimorfismo C- Determine las desventajas de este dimorfismo D- TAXONOMÍA: Determine el género y la especie de la gallina, el yigüirro, el comemaíz, el colibrí (alguna de las especies comunes), la paloma de Castilla, el zanate. Reconozca los siguientes órdenes: O. Passeriformes, O. Coraciformes, O Apodiformes, O. Psitaciformes, O. Galliformes, O. Ciconiformes y O. Falconiformes. Explique si las aves tienen alguna importancia médico-veterinaria desde el punto de vista parasitario Explique si las aves tienen alguna importancia médico-veterinaria desde el punto de vista vectorial Explique si las aves tienen alguna importancia médico-veterinaria como reservorio de patógenos. Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA LABORATORIO 15 CLASE MAMMALIA (lat. mammalis: “de mamas”) Así como las plumas, que son escamas modificadas, son una carácter diagnóstico de las aves, en los mamíferos la cobertura de pelo es diagnóstica del grupo. Aún en los mamíferos marinos, que carecen de pelaje en su forma adulta, nacen cubiertos de pelo, por lo que el carácter se mantiene, en todos los mamíferos, al menos en alguna etapa de su desarrollo. Los mamíferos tienen un metabolismo muy activo, el cual está fundamentado en una respiración muy eficiente, gracias a la presencia de un músculo llamado diafragma, que ayuda en el proceso de ventilación de los pulmones. Otro carácter que ayuda en la eficiencia respiratoria es el corazón tetracameral (=cuatro cámaras), el cual evita que se mezclen la sangre oxigenada y la desoxigenada. Otro carácter diagnóstico de los mamíferos es la presencia de glándulas mamarias las cuales, en los grupos más ancestrales como los monotremados, son secciones de la piel que producen una sustancia lechosa que las crías obtienen de penachos de pelo, porque no existe un pezón verdadero. En los mamíferos ancestrales como los monotremados existe el huevo (caso de los Ornitorrincos), en los marsupiales se da la fertilización interna y el embrión viaja a los pocos días hacia la bolsa (=marsupio) donde termina de desarrollarse, por último los mamíferos más derivados han desarrollado la placenta que alimenta al embrión dentro de la madre en un ambiente estable, hasta que nace. Los mamíferos tienen cerebros muy desarrollados y en experimentos dirigidos han demostrado ser los que tienen mayor capacidad de aprendizaje, debido a esto son tan prolongados los lapsos de cuido de los padres, tiempo en que enseñan a las crías una serie de experiencias. Otro carácter importante es la heterodoncia (=dientes diferentes), los reptiles son homodontos (=dientes iguales) lo que significa que no hay una fuerte diversificación dental y que en consecuencia no existe una verdadera masticación, en los mamíferos esta condición ha sido superada y hay dientes especializados en diversas funciones:incisivos=cortadores, caninos=desgarradores, premolares y molares=trituradores. Otro carácter importante es que hay dos denticiones una de leche que es sustituida por las piezas verdaderas en la etapa juvenil de los mamíferos, este carácter ha sido utilizado como parámetro para estimar la edad de algunos mamíferos, así por ejemplo los gatos y los perros empiezan este proceso cerca de los cuatro meses de edad y lo finalizan cerca de los 6. El objetivo de esta práctica es familiarizar al estudiante con los demás mamíferos y que reconozca algunos caracteres propios suyos. Observe en el material de laboratorio: Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA A- Observe los cráneos disponibles. Clasifique en homodontos o heterodontos. Localice los huesos: frontal, occipital, temporales, parietales, cóndilos occipitales, foramen mágnum, cápsulas auditivas, paladar secundario. B- Observe los dientes y determine las adaptaciones al tipo de dieta de cada animal. Diastema: característica de cráneos de herbívoros por ausencia de caninos. Es un espacio entre los incisivos y los dientes premolares. Complejo carnasial: cráneos del orden carnívora, se forma entre la última premolar superior y la primera y segunda molares inferiores. C - Determinación de una fórmula dental: I = incisivos, C= caninos, P= premolares y M= molares. D- Localice el plano sagital del cráneo y cuente los dientes de la mitad derecha de la mandíbula superior e inferior de la siguiente manera: I (sup)/I (infer), C/C, P/P, M/M = N X 2 = número de dientes total. Establezca diferencias esqueléticas y/o craneales de al menos 5 órdenes de mamíferos E- Observe las adaptaciones de las patas a diversos hábitat de los mamíferos F- Posición de las órbitas oculares G- Capacidad craneal H- Posición del Foramen Mágnum (=punto de inserción de la columna con el cráneo) Observe pieles y determine las variaciones estructurales de la piel de algunos mamíferos en relación con su hábitat I- Estructura de las extremidades: observe la estructura de los dedos y las patas y relaciónela con el modo de vida y hábitos de estos animales. J- Observe diferentes cráneos de homínidos fósiles presentes e el laboratorio y compare y analice la capacidad craneal de los mismos. Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA TAXONOMÍA DE MAMÍFEROS Reconozca los siguientes órdenes y familias: Marsupiales (Metatheria): Orden Didelphimorphia (Fam. Didelphidae) 2) Theria: Artiodactyla (Bovidae, Cervidae), Perissodactyla (Equidae, Tapiridae), Cetácea, Chiroptera, Carnívora (Felidae, Canidae, Procyonidae), Lagomorpha, Xenarthra, Rodentia, insectívora y Primates (Cebidae, Hominidae) Observe y anote sus características y adaptaciones. Determine la relación entre el guano (heces acumuladas de murciélagos) y la Histoplasmosis. Determine cuales especies o grupos de mamíferos son de importancia médico-veterinaria y porqué. Prohibida la reproducción parcial o total de este manual UNIVERSIDAD DE COSTA RICA
