2 3 INFORMACIÓN GENERAL DEL REINO Se estima que el reino Animal surgió en el planeta Tierra hace aproximadamente 542 millones de años en los mares de la tierra primitiva durante la llamada “explosión Cámbrica". Al inicio surgieron especies marinas y acuáticas, posteriormente aparecieron las especies terrestres y aéreas. La aparición de los animales, surge después de que se establecieron las plantas. Los animales son seres vivos y constituyen un reino que reúne un amplio grupo de organismos que son eucariotas, heterótrofos, pluricelulares y tisulares (excepto los poríferos). Se caracterizan por su amplia capacidad de movimiento, por no tener cloroplastos, ni pared celular, y por su desarrollo embrionario que atraviesa una fase de blástula y determina un plan corporal fijo (aunque muchas especies pueden sufrir una metamorfosis posterior como los artrópodos). Los animales forman un grupo natural estrechamente emparentado con los hongos (Reino Fungi). Animalia es uno de los cincos reinos del Dominio Eukarya, y al que pertenece el ser humano. Los animales se dividen en varios subgrupos, algunos de los cuales son vertebrados e invertebrados. 4 CARACTERÍSTICAS Los animales son organismos, en su mayoría, pluricelulares con células eucariotas. Son heterótrofos, es decir, no pueden fabricar sus propios alimentos y deben incorporar del medio donde se desarrollan para poder nutrirse. Poseen un metabolismo aeróbico. La mayoría de los organismos del reino Animalia tienen una anatomía simétrica, es decir, su cuerpo puede dividirse en dos partes iguales a partir de un eje. En función del tipo de simetría, los animales se pueden dividir en simétricos bilaterales y en no bilaterales. En cuanto a su reproducción sexual, en general, los sexos están separados y se pueden diferenciar los individuos en machos y hembras. Cuando las gametos de ambos individuos se unen se origina un nuevo individuo. Esta unión, llamada fecundación, puede llevarse a cabo dentro o fuera del cuerpo de la hembra. Algunos también se reproducen asexualmente, esto es más común en las especies más simples. La movilidad es la característica más llamativa de los organismos de este reino. Sin excepción, todos los animales pueden realizar movimientos, ya sea deslizarse, caminar, correr, volar o nadar. También cuentan con un sistema sensorial: los animales mantienen una estructura receptora que reacciona a estímulos externos. Esta estructura detecta cambios en el entorno y da respuesta a dichos estímulos. Esto se debe a que los animales tienen redes de células nerviosas a través de las cuales reaccionan. Esto aplica para todos los animales, con excepción de las medusas. Casi todos los animales tienen los órganos de los sentidos en la cabeza. 5 CLASIFICACIÓN Los animales se pueden clasificar de distintas formas: Estructura interna: Existen los animales vertebrados y los invertebrados. Forma de reproducción: Pueden ser ovíparos, vivíparos y ovovivíparos (véase en reproducción). Tipos de alimentación: Entre ellos tenemos herbívoros, carnívoros y omnívoros (véase en funciones de nutrición). Según su hábitat: O también modo de desplazamiento, tenemos terrestres, acuáticos o aéreos. Clasificación según su hábitat Terrestres: Son aquellos que habitan en la tierra y a su vez los mismos se mueven por la misma. Acuáticos: son aquellas especies que viven en el agua durante toda su vida o parte de ella. Animales aéreos: son aquellos que pueden desplazarse por el aire, como las aves y algunos insectos. Clasificación según su forma de movimiento: bípedos y cuadrúpedos Los bípedos son todos aquellos animales que se mueven usando solamente dos extremidades las cuales son las que se encuentran en la parte inferior de su cuerpo. Entre estos animales se encuentran algunos insectos y aves. Mientras que los cuadrúpedos son los animales que se trasladan utilizando sus cuatro extremidades o patas. Entre estos se encuentran a los perros, las tortugas, los leones, los jaguares, los zorros, los lobos y entre otras especies. Clasificación según su libertad: Salvajes y domésticos Los animales salvajes son aquellos que se encuentran en libertad para seguir su costumbre y hábitos. 6 Los animales domésticos o comúnmente llamados mascotas son aquellos que suelen mantener una relación afectiva con los humanos y a su vez los mismos ofrecen su compañía. Los animales de granjas son los que los humanos usan con fines de consumir y aprovechar lo que produce. El reino Animalia comprende más de dos millones de especies vivas, las cuales se han agrupado en más de 30 filos, categorías que sirven para clasificar toda esta biodiversidad. Clasificación según su estructura Vertebrados: Son aquellos animales que poseen espina dorsal o columna vertebral. Los vertebrados pueden variar sus características dependiendo del medio en el que vivan, pero existen una serie de características comunes. Algunas de estas características son las siguientes: 1. Poseen simetría bilateral, es decir, si partimos el organismo del animal en ambas partes son totalmente idénticas. 2. El cerebro del vertebrado está protegido por el cráneo. 7 3. Posee un esqueleto, el cual puede ser óseo o cartilaginoso, que tiene una parte axial, es decir, la columna vertebral. 4. La gran mayoría de los vertebrados tiene su cuerpo dividido en cabeza, tronco y extremidades. 5. Pueden ser macho o hembras y pueden ser tanto ovíparos como vivíparos. 6. Pueden ser tanto de sangre caliente como de sangre fría. 7. Su respiración puede ser branquial o pulmonar. 8. Son de mayor tamaño que los invertebrados. Entre los vertebrados se encuentran los mamíferos, las aves, los peces, los anfibios y los reptiles. Mamíferos: Se caracterizan por tener el cuerpo cubierto de pelaje, por nacer del vientre materno (vivíparos), con la excepción de los monotremas que son ovíparos; y por alimentar a las crías con leche por medio de glándulas mamarias. Los mamíferos son animales de sangre caliente, es decir, que son capaces de regular la temperatura de su cuerpo para que se mantenga constante independientemente de que haga frío o calor, y respiran a través de pulmones. Estos están divididos en dos grandes clases: Prototheria y Theria. Prototheria: Monotremata, mamíferos primitivos con características reptilianas (ovíparos, glándulas mamarias sin pezones, presencia de cloaca). Son los mamíferos que ponen huevos. Theria: Mamíferos avanzados (vivíparos, glándulas mamarias que abastecen leche al pezón). Son aquellos que el crecimiento inicial de la cría es en el útero de la hembra, paren crías vivas. Los theria se dividen en 2: methateria y eutheria. Los methateria son los conocidos como marsupiales. La cría de los marsupiales nace prematuramente y se arrastra hasta introducirse dentro de una bolsa especial (marsupio) 8 donde se adhieren estrechamente al pezón mamario mediante el cual se alimentan por dos o más meses. Los eutheria (placentarios): su cría se desarrolla dentro del útero, nutriéndose hasta su nacimiento a través de un órgano especial, la placenta. Paren crías desarrolladas. Se conocen más de 5000 especies distintas de mamíferos, de las cuales 5 pertenecen a los monotremas, 272 a los marsupiales y el resto a los placentarios. Los placentarios son la subclase más extensa de los mamíferos, estando divididas en las siguientes 16 órdenes: Hiracoideos: damán. Proboscídeos: elefante. Folidotos: pangolín. Desdentados: perezoso. Tubulidentados: Cerdo hormiguero. Dermópteros: ardilla voladora. Insectívoros: musaraña. Quirópteros: murciélago. Lagomorfos: conejo. Roedores: ardilla. Carnívoro: tigre. Cetáceos: ballena. Sirenios: dugongo. Perisodáctilos: cebra. Artiodáctilos: dromedario Primates: orangután. Reptiles: Se caracterizan por desplazarse reptando. Es decir, arrastrándose por el suelo, como la serpiente, el cocodrilo, el lagarto o la tortuga. Esto es debido a que originalmente vivían en medios acuáticos. La evolución los ha llevado a adaptarse totalmente a la vida terrestre. Aun así, habitualmente habitan en zonas con presencia de agua. Generalmente, los reptiles tienen el cuerpo cubierto de una piel seca formada por escamas, respiran por pulmones y tienen la sangre fría. Es decir, que su temperatura corporal varía en función de las condiciones climáticas. La mayoría son ovíparos: se reproducen mediante huevos que fecundan en el nido. 9 En cuanto a su clasificación podemos hablar de cuatro órdenes que agrupan a todos los reptiles actuales, los cuales son los siguientes: Cocodrilos: caimanes. Testudines: tortugas. Esfenodontos: tuátaras. Escamosos: serpientes. Aves: Su principal característica es que pueden volar. Para ello disponen de un cuerpo aerodinámico, con las extremidades anteriores transformadas en dos alas de idéntica forma y medida. Como excepción, el avestruz, el emú, el kiwi y el pingüino son de las pocas especies de aves que no pueden volar. Como elementos característicos, las aves tienen el cuerpo cubierto de plumas, respiran por pulmones y en lugar de dientes tienen pico. La reproducción de las aves es de tipo ovípara. Es decir que después de aparearse, ponen huevos y los dejan madurar hasta que nacen las crías. Una de las características más relevantes de las aves es su proceso de migración. Debido a la diferencia climática de ambos hemisferios muchas aves migran, aunque estas migraciones también se pueden deber a la búsqueda de alimentos o a la disponibilidad de un hábitat. Anfibios: Se caracterizan por tener la piel desnuda, sin pelo, ni plumas ni escamas. Algunas especies respiran a través de la piel, mientras que otras lo hacen a través de pulmones o de branquias. Son animales de sangre fría. Es decir que la temperatura de su cuerpo varía en función de las condiciones ambientales. Los anfibios son ovíparos. En cuanto a su clasificación podemos hablar de tres órdenes que agrupan a todos los anfibios actuales, los cuales son los siguientes: Anuros: ranas. Gimnofiones: cecilias. Caudados: salamandras. Peces: Tienen el cuerpo cubierto de escamas. Tienen aletas con las cuales puede nadar. Respiran por branquias. Pueden vivir en agua dulce o salada. Se dividen en Cartilaginosos y óseos. 10 Invertebrados: Son aquellos que carecen de cuerda dorsal, columna vertebral y esqueleto interno. Es decir, no tienen huesos. Generalmente, son de tamaño pequeño y tienen algún tipo de estructura protectora o exoesqueleto, como caparazones. Los invertebrados se clasifican en varios grupos: Los invertebrados CON protección corporal: artrópodos, moluscos, equinodermos y anélidosLos invertebrados SIN protección corporal: gusanos, poríferos (Esponjas), celentéreos ARTRÓPODOS Son animales invertebrados dotados de exoesqueleto y apéndices articulados, y lo constituyen insectos, arácnidos, miriápodos y crustáceos. Los insectos Los insectos son los animales más diversos de nuestro planeta, con millones de especies y aparecen en grandes números. Se estima que más del 90% de las formas de vida del planeta Tierra son insectos. Su cuerpo está dividido en tres partes: La cabeza, el tórax y el abdomen. 11 Tienen tres pares de patas y un par de antenas. Muchas veces los insectos tienen dos pares de alas y son los únicos invertebrados capaces de volar. Ejemplos de insectos: mosca, hormiga, mosquito, escarabajo, mariposa, abeja. Los arácnidos Los arácnidos son el segundo grupo más numeroso del reino animal. Su cuerpo está dividido en dos partes: el cefalotórax (la unión de la cabeza y el tórax) y el abdomen. 12 Los arácnidos tienen cuatro pares de patas y no tienen antenas. Ejemplos de arácnidos: araña, escorpión, garrapata. Los miriápodos Los miriápodos tienen una cabeza y un tronco largo formado por muchos segmentos. Tienen una multitud de pares de patas y también tienen antenas y mandíbulas. Ejemplos de miriápodos: ciempiés, milpiés. Los crustáceos Los crustáceos son casi todos acuáticos. En general tienen desde 5 a 10 pares de patas. Algunos crustáceos tienen las patas delanteras transformadas en pinzas. 13 Son los únicos artrópodos con dos pares de antenas. Ejemplos de crustáceos: cangrejo, langosta, camarón. MOLUSCOS Los moluscos son los invertebrados más numerosos después de los artrópodos. Tienen el cuerpo blando y muchos protegidos por una concha calcárea dura de simetría bilateral. Son los únicos animales con un pie muscular. Los cefalópodos Todos los cefalópodos son acuáticos y no tienen una concha externa. Los pies aparecen junto a la cabeza. Los pulpos tienen 8 pies pero otros cefalópodos pueden tener muchos más. Tienen los ojos más desarrollados de todos los invertebrados. Algunos cefalópodos pueden segregar una tinta negra para esconderse. Ejemplos de cefalópodos: pulpo, calamar. 14 Los bivalvos Todos los bivalvos son acuáticos. Tienen un caparazón (concha) de dos piezas que se llaman valvas. Las valvas normalmente son simétricas y son unidas por una bisagra y ligamentos. No tienen una cabeza diferenciada. Ejemplos de bivalvos: ostra, mejillón, almeja. 15 Los gasterópodos Dos tercios de las especies de gasterópodos viven en el mar. Los gasterópodos tienen una cabeza, un pie musculoso que les sirve para reptar o nadar y normalmente una concha dorsal enrollada en espiral (aunque puede estar ausente en algunas especies) . Tiene 2 o 4 tentáculos sensoriales. Ejemplos de gasterópodos: caracol, babosa, lapa. EQUINODERMOS Todos los equinodermos viven en el mar (no viven en agua dulce). Tienen el cuerpo áspero con simetría radial. Tiene dos lados bien definidos, uno en la parte inferior donde está su boca, y el otro el parte superior más duro. El cuerpo de una estrella de mar está dividido en cinco regiones que se disponen alrededor de un disco central. Si uno de sus brazos se rompe, fácilmente se regenera. Los erizos tienen el cuerpo más redondo y están cubiertos de espinas o púas. Otra característica de los equinodermos son su esqueleto calcáreo y su sistema de canales internos por los que fluye el agua de mar. También son muy particulares sus larvas, que presentan simetría bilateral y la van perdiendo a medida que transcurre su ciclo de vida. 16 Ejemplos de equinodermos: estrella de mar, erizo. GUSANOS Tienen el cuerpo blando y alargado. Se desplazan reptando. Los gusanos se pueden dividir en 3 grupos principales: Anélidos La principal característica es que su cuerpo es segmentado en anillos (metámeros) y con simetría bilateral. Estos anillos tienen cada uno algunos órganos repetidos y que, en caso de dividirse el gusano, permiten la supervivencia de los nuevos individuos Normalmente viven en el mar o en lugares húmedos. Ejemplos de Anélidos: lombriz de tierra, sanguijuela. 17 . Nematodos A veces se conocen como gusanos redondos y no tienen el cuerpo segmentado. Tienen el cuerpo alargado, cilíndrico con simetría bilateral. Estos gusanos han colonizado todos los medios y se encuentran en todos los niveles de la cadena trófica. Esto quiere decir que pueden ser fitófagos, depredadores o parásitos, siendo estos últimos los más conocidos. Ejemplos de Nematodos: anisakis, triquina, oxiuro (pidulle). Platelmintos Son de simetría bilateral y normalmente son de forma aplanada como una cinta. Muchos de los platelmintos son parásitos que necesitan un huésped mientras otros habitan en ambientes marinos o terrestres húmedos. La mayoría son hermafroditas y su tamaño varía entre un milímetro y varios metros. Ejemplos de Platelmintos: planaria, tenia (solitaria). 18 CELENTÉREOS / CNIDARIOS Hay dos formas de celentéreos, las medusas que pueden moverse de forma libre y los pólipos que están fijos en un lugar. Medusas Las medusas tienen el cuerpo casi transparente, flotan en el agua y tienen forma radial asemejándose a un paraguas. Tienen tentáculos, los cuales producen urticaria o paralizan. Pólipos Los pólipos tienen forma de saco, con un extremo que se fija a una roca (u objeto marino) y el otro lado con un orificio con tentáculos para atrapar a sus presas. Con frecuencia, forman unas colonias conocidas como corales. 19 Ejemplos de celentéreos: anémona de mar, coral. PORÍFEROS / ESPONJAS Los poríferos son más conocidos como las esponjas. Tienen aspecto de planta y viven en el mar sujetas a las rocas u otros objetos sumergidos. Su cuerpo tiene muchos orificios o poros pequeños. Tienen el cuerpo irregular sin simetría. Los poríferos son los invertebrados más sencillos, no tienen órganos, ni cerebro, ni sistema nervioso. Usan ciertas células para capturar partículas de alimento que están en el agua que entra por sus poros. Ejemplos de poríferos: Esponja tubular. 20 FUNCIONES PRINCIPALES NUTRICIÓN Como lo mencionamos anteriormente, todos los animales son heterótrofos, es decir, necesitan obtener alimentos de la materia orgánica que ha sido creada anteriormente por los seres autótrofos. Los animales poseen diversas formas de ingestión de los alimentos y se dividen en: Los que se alimentan con líquidos Se dividen en dos clases: • Endoparásitos: No necesitan aparato digestivo y absorben directamente del cuerpo de su hospedante, al vivir dentro del mismo. Un ejemplo es la Taenia o Solitaria. • Ectoparásitos: dichos organismos tienen un aparato bucal con los cuales chupan o pican extrayendo los jugos vegetales (pulgones) o la sangre (mosquito). Y los que ingieren Alimentos Sólidos Se dividen en dos grupos: Micrófagos: son los animales que obtienen nutrientes de presas muy pequeñas o de partículas microscópicas. Dentro de este grupo encontramos los siguientes: • Animales filtradores acuáticos: son los que se alimentan de partículas de un tamaño pequeño, las cuales se encuentran en el agua y atraen hasta su boca utilizando corrientes las cuales producen con cilicios, patas o tentáculos. Por otro lado también retienen partículas alimenticias usando un aparato filtrador. Un ejemplo es la almeja o el mejillón. • Animales nadadores: retienen el plancton mediante unos flecos colgados en el paladar (barba), un ejemplo claro son los peces y las ballenas. • Animales sedimentívoros: se aprovechan de los nutrientes que hay en los sedimentos, normalmente pequeñas partículas microscópicas. Un caso claro es la lombriz de tierra. 21 Macrófagos: tipos de célula del sistema inmunitario localizadas en los tejidos o sistema fagocitico (célula que se encarga de encontrar, comer y destruir patógeno y las células apoptóticas), se producen con la diferenciación de los mocitos los cuales giran en macrófagos cuando salen de la sangre. • Animales masticadores: reducen un alimento a pequeños fragmentos usando sus dientes o maxilas, un claro ejemplo es el león. • Animales engullidores: ingieren sus presas directamente sin necesidad de dividirla en fragmentos, como las serpientes o peces. • Animales trituradores: reducen a fragmentos muy pequeños sus alimentos, por ejemplo pondremos al caracol el cual posee una estructura en la boca (rádula) con la que realiza esta tarea. La alimentación es diferente en función de la especie y tienden a variar bastante: pueden comer desde plantas hasta otras especies animales. Según su alimentación los animales se clasifican en Carnívoros, Herbívoros y Omnívoros. Carnívoros: Son animales que solo se alimentan de carne. Están los seres humanos que cuidan a otros animales para luego alimentarse de ellas. En algunas ocasiones estos cazan su presa y luego se la comen. Tal es el caso de los leones, lobos, tiburón, entre otros. Y también están los animales carnívoros que se alimentan de animales muertos. Estos son conocidos como carroñeros como el buitre o los cuervos. Herbívoros: Son los animales que se alimentan de plantas y verduras. Algunos animales son capaces de compartir la celulosa y un grupo de proteínas vegetales en tejido animal. Este grupo de animales pueden dividirse según las plantas o tejidos vegetales que consumen: 22 ● Los Pastadores: que se alimentan de follajes o pastos, como por ejemplo, las ovejas o vacas. ● Los Ramoneadores: que se alimentan de material leñoso, como por ejemplo, los osos panda o jirafas. ● Los Granívoros: que se alimentan de semillas; muchos roedores como ardillas o hámsters. ● Los Frugívoros: que se alimentan de frutas, sea parcial o exclusivamente. Por ejemplo: el tucán o la mosca de la fruta. ● Los Nectívoros: que se alimentan del néctar de las flores y los que se alimentan de la savia. Ejemplo: las abejas o el colibrí. Omnívoros: Se alimentan tanto de animales como de vegetales. Tienen una alimentación mixta: consumen ambos alimentos. Proceso de nutrición en los animales vertebrados Mediante su aparato digestivo (boca, faringe, esófago, estómago, intestino delgado e intestino grueso) los animales vertebrados realizan su proceso de digestión, en el que simplemente se encargan de convertir ciertos alimentos en sustancias más fáciles de absorber. Proceso de nutrición en los animales invertebrados En los animales invertebrados el aparato digestivo captura, hace las funciones de ingestión, digestión, absorción y expulsión de los residuos. Podemos encontrar dos modelos principales dentro de los invertebrados: El primer modelo es en forma de saco en el que solo hay una abertura la cual realiza la función de boca y ano, esto es propio dentro del grupo de los celentéreos. En el segundo grupo podemos encontrar la forma de tubo, en el cual podemos ver una forma de tubo en la que una entrada funciona como boca y la otra salida lo hace como ano. 23 RESPIRACIÓN Cuando hablamos de respiración animal, nos referimos al mecanismo metabólico de los seres vivos del Reino animal, que consiste en un intercambio de gases con el medio ambiente, en el que se introduce oxígeno al cuerpo y se expulsa dióxido de carbono. El oxígeno es vital para procesar los azúcares y obtener energía para vivir; el dióxido de carbono es perjudicial para el organismo y por ello se elimina. Una vez que el oxígeno ingresa al cuerpo, el aparato circulatorio es quien se encarga de distribuirlo y de ese modo se alimentan los diversos tejidos biológicos que lo necesitan. El oxígeno se usa en un proceso llamado respiración celular, para oxidar la materia orgánica y liberar toda la energía química que almacenan. Estas reacciones químicas ocurren en las mitocondrias, orgánulos situados en el citoplasma celular. Todo animal necesita oxígeno y la manera en que lo toma, así como la frecuencia con que lo hace, dependerá del grado de complejidad que tenga, sus necesidades energéticas y el medio en el que vive. Los animales más sencillos invertebrados, como los poríferos y los celentéreos, intercambian los gases directamente con el medio exterior por simple difusión a través de las membranas celulares, permeables al oxígeno y al dióxido de carbono disuelto en el medio. Los tipos de respiración animal son: Respiración Cutánea: Es el tipo de respiración animal menos compleja, ya que los organismo que la practican no requieren de ningún órgano específico para llevarla a cabo. El intercambio de oxígeno y dióxido de carbono se produce directamente mediante vasos sanguíneos que se encuentran en la piel. Para ello es necesario que la piel sea muy fina y esté húmeda. Este tipo de respiración la realizan los gusanos como la lombriz y los anfibios aunque en estos últimos se complete con la respiración pulmonar. 24 Respiración Traqueal: En los artrópodos terrestres, la pared externa impermeable se invagina, es decir, se dobla hacia dentro, dando lugar a un sistema interno de tubos húmedos y ramificados, las tráqueas; que se conectan entre sí y con el exterior por unos orificios llamados espiráculos, que en los animales menos evolucionados se encuentran siempre abiertos; pero que, en general, tienen válvulas reguladas por los músculos. Este intercambio de gases en el interior de las tráqueas, se garantiza mediante las contracciones de los músculos abdominales que empujan los órganos hacia el interior y lo expulsan. Cuando estos músculos se relajan, el aire vuelve a penetrar en el sistema traqueal. 25 Respiración Branquial: Es el sistema respiratorio utilizado por los animales acuáticos. Este tipo de organismos realizan el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono mediante branquias, que son órganos capaces de filtrar el oxígeno que se encuentra disuelto en el agua. Si estos órganos se proyectan hacia fuera del cuerpo del animal y no están protegidos se denominan BRANQUIAS EXTERNAS. Si se alojan en una cavidad y están protegidas por alguna estructura se denominan BRANQUIAS INTERNAS. Branquias Externas: su simple movimiento moviliza el agua pudiendo recoger el oxígeno que ésta lleva disuelto. Estas tienen diferentes forman: filamentosas, laminares o arborescentes. Generalmente están ligadas a la vida larvaria y desaparecen con el desarrollo. Algunos animales que las poseen son los axolotes, moluscos, gusanos marinos, anfibios, crustáceos, entre otros. Tienen el inconveniente de que son frágiles y entorpecen la locomoción. Además, al carecer de mecanismo de ventilación, el animal se ve obligado a realizar continuos desplazamientos para renovar el líquido que baña las branquias. Branquias Internas: en este sistema, cada branquia está formada por numerosos filamentos, con laminillas branquiales muy capilarizadas, lo que permite que el oxígeno se difunda desde el agua hasta la sangre y que el dióxido de carbono lo haga en sentido inverso. Las láminas se hayan libres y unidas a los arcos branquiales. Se encuentran en una cavidad que se comunica con el exterior y normalmente están protegidas con una placa llamada opérculo. La ventilación se consigue gracias a los movimientos del opérculo. Otros carecen de esta placa como los tiburones. 26 Respiración Pulmonar: Es la forma más compleja de respiración animal y es característica de los mamíferos, los reptiles y las aves. El rasgo más destacable de este tipo de respiración es la aparición de órganos especializados llamados pulmones, que se encargan del intercambio de gases con el exterior. Estos órganos son cavidades internas, de paredes muy finas y vascularizadas. Existen dos tipos de sistemas pulmonares: ● Pulmones de difusión: están formados por una cámara sencilla, con muchos repliegues internos. No necesitan un sistema de ventilación, ya que se comunican con el exterior por un orificio siempre abierto. Estos pulmones son propios de invertebrados. ● Pulmones de ventilación: típicos de vertebrados. Necesitan mecanismos de ventilación. Están formados por dos cámaras, subdivididas en pequeñas cavidades llamadas alvéolos, que están rodeadas por capilares. En ellos se lleva a cabo el intercambio gaseoso. La comunicación con el exterior se realiza a través de las vías respiratorias. 27 28 CIRCULACIÓN El proceso de circulación en los animales tiene relación con el sistema digestivo y respiratorio, pues es el sistema circulatorio quien se encarga de transportar los nutrientes y gases por todo el cuerpo, también lleva los desechos de los procesos metabólicos hasta su punto de eliminación. El sistema circulatorio está formado por tejidos conectivos (la sangre), el corazón y los vasos sanguíneos (venas, arterias, capilares). Hay diferentes tipos de circulación: Circulación simple: ocurre cuando la sangre forma un solo ciclo y en su recorrido pasa una sola vez por el corazón. Circulación doble: ocurre cuando recorre dos ciclos, uno pulmonar o menor y otro aórtico o mayor. La sangre pasa dos veces por el corazón. 29 Circulación completa: cuando la sangre que va por las arterias no se mezcla con la sangre que viaja por las venas. Circulación incompleta: cuando la sangre que va por las arterias se mezcla con la sangre que viaja por las venas. Y además puede ser: Abierto: no tiene vasos capilares y la sangre sale de los vasos sanguíneos y desemboca en las lagunas hemocélicas o en otros órganos, allí se realiza el intercambio de gases o nutrientes. Cerrado: tiene vasos capilares que conectan a las venas con las arterias por lo tanto la sangre siempre circula por los vasos sanguíneos. VERTEBRADOS (con esqueleto interno) PECES: Circulación Cerrada simple e incompleta (corazón- branquias- tejido- corazón) Su corazón presenta una aurícula y un ventrículo que se comunica con el bulbo o cono arterial, llevando la sangre hacia las branquias para su oxigenación y luego circulará hacia los tejidos por una aorta dorsal. Presentan glóbulos rojos nucleados y con hemoglobina; la sangre pasa una sola vez por el corazón . 30 ANFIBIOS: Circulación doble e incompleta (corazón- pulmón- corazón- tejido- corazón) El corazón con dos aurículas y un ventrículo. La sangre pasa dos veces por el corazón, observándose una mezcla de sangre arterial con sangre venosa en el ventrículo. Presentan glóbulos rojos nucleados con hemoglobina. REPTILES: Circulación Cerrado doble e incompleta (corazón- pulmón- corazón- tejidos- corazón) El corazón con dos aurículas y dos ventrículos (con un tabique incompleto permitiendo la mezcla de sangre), corazón con dos arcos aórticos, derecho e izquierdo, glóbulos rojos nucleados con hemoglobina. En los cocodrilos el tabique interventricular es completo, sin embargo, tienen el foramen de Panizza, en el cual se da la mezcla de sangre venosa- arterial. Presentan dos arcos aórticos. 31 AVES: Circuito Cerrado doble y completo Tienen un corazón con cuatros cavidades. No hay mezcla de sangre venosa y arterial en el corazón, los glóbulos rojos son nucleados. El corazón presenta arco aórtico derecho. MAMÍFEROS: Circuito cerrado doble y completa Corazón con cuatro cavidades. No hay mezcla de sangre, los glóbulos rojos son anucleados con una mayor cantidad de hemoglobina que las aves. Corazón con arco aórtico izquierdo. 32 INVERTEBRADOS (sin esqueleto interno) Hay dos tipos: Artrópodos y Metazoos. ARTRÓPODOS Tienen un sistema abierto, pero más eficaz que el de moluscos. El corazón, encerrado en una cavidad pericárdica, es tubular y presenta perforaciones llamadas ostiolos. La hemolinfa sale del corazón por arterias que vierten en lagunas y senos abiertos que baña los tejidos. Luego es absorbida por la cavidad pericárdica y entra de nuevo al corazón por los ostiolos. En crustáceos, la hemolinfa pasa por las branquias para oxigenarse antes de llegar al corazón. En insectos la hemolinfa sólo transporta nutrientes y desechos, pero no oxígeno, que se distribuye por tráqueas. 33 METAZOOS Poríferos: Las esponjas realizan el proceso de circulación a través de los coanocitos, que son los poros que tiene en la parte interna del cuerpo. Estos poros permiten el intercambio de agua, nutrientes, oxígeno y desechos. 34 Cnidarios: Las medusas y anémonas poseen una cavidad en el centro de su cuerpo llamada: cavidad gastrovascular. Igual que en los nemátodos, se encuentra llena de líquido. Ésta hace las veces de órgano circulatorio, a ella llegan los nutrientes y gases que se obtienen por medio de la digestión. Anélidos: Los anélidos como la lombriz de tierra tienen un sistema circulatorio más completo, posee sangre y dos vasos sanguíneos que se encuentran conectados a cinco corazones. La circulación en los anélidos es cerrada porque la sangre pasa de los corazones al vaso ventral y de allí a los vasos capilares para llegar a todos los tejidos del cuerpo. Luego vuelve al corazón a través del vaso dorsal. Moluscos: Los moluscos poseen sistemas circulatorios abiertos y cerrados; por ejemplo los caracoles, las babosas y las almejas tienen circulación abierta ya que cuentan con un corazón y vasos sanguíneos y hemolinfa. En las branquias se oxigena la sangre después de viajar a través de los senos venosos y del vaso llamado aorta. Previamente la hemolinfa sale de las aurículas y ventrículos que conforman al 35 corazón. Circulación abierta En los moluscos como calamares y pulpos, la circulación es cerrada, ellos tienen dos corazones, vasos sanguíneos y sangre. En ellos, el corazón branquial impulsa la sangre hacia las branquias, allí se oxigena, luego pasa a las aurículas quienes la envían a través de las arterias a un ventrículo, éste la distribuye hacia los tejidos del cuerpo y cuando se encuentra cerca del corazón se divide en dos venas branquiales que llegan al corazón branquial. 36 Circulación cerrada Equinodermos: muestran un sistema vascular acuoso formado por una abertura llamada placa cribosa, por la que ingresa el agua a los canales radiales que recorren el cuerpo del animal. Nematodos: Los gusanos cilíndricos tienen el pseudoceloma, que es una cavidad llena de líquido y cuando estos animales consumen alimentos y éstos son digeridos, los nutrientes pasan por difusión a través del tubo digestivo y llegan a esta cavidad, allí se mezclan con el líquido que conforman el pseudoceloma. Cuando el gusano se mueve se distribuyen las sustancias por su cuerpo. 37 Platelmintos: Los gusanos planos realizan el proceso de circulación por difusión, dejando pasar al interior de sus células los nutrientes y gases que obtienen del medio. 38 REPRODUCCIÓN Los animales se reproducen ya sea sexual o asexualmente. En la reproducción asexual, un solo organismo produce descendientes, por lo general a través de divisiones repetidas de las células mitóticas en alguna parte de su cuerpo. No hay variabilidad genética; por lo tanto, los descendientes son genéticamente idénticos a la madre. Gemación: produce una versión en miniatura del adulto; una yema, crece directamente en el cuerpo del adulto, cuando crece lo suficiente se desprende y se vuelve independiente. Muchas esponjas y cnidarios se reproducen mediante gemación. 39 Regeneración: Muchos animales tienen la capacidad de vuelvan a crecer las partes del cuerpo perdidas. La regeneración forma parte de la reproducción en especies que se reproducen por fisión. Algunos anélidos, gusanos planos, corales, medusas y estrellas de mar se reproducen dividiéndose en dos o más piezas, cada una de las cuales regenera las partes faltantes de un cuerpo completo. Partenogénesis (desarrollo virgen): Las hembras de algunas especies de animales pueden producirse mediante este proceso, en el que los óvulos haploides se dividen por mitosis y se desarrollan sin ser fecundados para constituir adultos. En algunas especies, los descendientes producidos mediante partenogénesis son haploides. Por ejemplo, la abeja macho se desarrolla a partir de óvulos haploides sin fecundar y permanecen haploides; sus hermanas diploides se desarrollan a partir de óvulos fecundados. Algunos peces, anfibios y reptiles partenogenéticos producen descendientes diploides duplicando el número de cromosomas en los óvulos, ya sea antes o después de la meiosis. En la mayoría de las especies, todos los descendientes diploides resultantes son hembras. De hecho, algunas especies de peces y ciertas lagartijas, como la cola de látigo tienen poblaciones que consisten totalmente de hembras que se reproducen por partenogénesis. 40 En la reproducción sexual, los órganos llamados gónadas producen espermatozoides u óvulos, casi siempre de padres diferentes, se fusionan para producir un cigoto fecundado diploide, que luego lleva a cabo numerosas divisiones celulares mitóticas para producir un descendiente. Como el descendiente recibe los genes de ambos padres, no es genéticamente idéntico a ninguno de ellos. El progenitor macho contribuye con espermatozoides y un progenitor hembra con un huevo, u óvulo. El espermatozoide proporciona genes que codifican algunos de los rasgos del progenitor macho y el óvulo codifica genes de algunos de los rasgos del progenitor hembra. El huevo suele ser grande e inmóvil, con reservas de nutrientes que apoyan el desarrollo del embrión. El espermatozoide suele ser pequeño y móvil, adaptado para impulsarse al agitar su largo flagelo en forma de látigo. Cuando el espermatozoide y el óvulo se unen, se produce un cigoto o huevo fertilizado. El cigoto se desarrolla en un nuevo animal, semejante a ambos padres aunque no idénticamente a ellos. 41 Existen distintas formas de reproducción sexual: ❖ Apareamiento por fecundación externa: Ocurre cuando el encuentro entre los gametos no ocurre dentro del cuerpo de la hembra, sino en el medio ambiente. En ese caso, el desarrollo embrionario también es externo y los cigotos y embriones se desarrollan dentro de huevos, que son blandos y deben permanecer en el agua para no secarse. Este mecanismo es característico de los animales acuáticos por ejemplo los peces. ❖ Apareamiento por fecundación interna. Ocurre cuando el encuentro de los gametos se da dentro del cuerpo materno, después del coito durante el cual el macho introduce físicamente su esperma en el sistema reproductivo de la hembra. Dentro de la hembra los cigotos se desarrollan hasta cierto punto, dependiendo del tipo de nacimiento de la especie: ➢ En animales ovíparos. La hembra fecundada procede a depositar los huevos en el medio ambiente o en algún tipo de nido, donde maduran hasta liberar las crías ya formadas. 42 ➢ En animales vivíparos. No existen huevos, sino que las crías se desarrollan dentro del cuerpo materno (en un saco uterino) hasta su formación completa, y son finalmente expulsados al medio ambiente a través del parto. ➢ En animales ovovivíparos. La hembra lleva los huevos fecundados dentro de su cuerpo, hasta el momento en que eclosionan y entonces las crías son liberadas al medio ambiente. Según si interviene uno o dos individuos: ● Reproducción biparental. Son mecanismos reproductivos que involucran a un macho y una hembra, que ya han alcanzado la madurez sexual, y que mediante diferentes procedimientos ponen en contacto sus gametos para dar vida a una nueva generación de miembros de la especie. Es el caso de la reproducción de los mamíferos, incluido el ser humano. ● Reproducción por hermafroditismo. Algunas especies animales poseen adultos monoicos, o sea, que poseen los dos sexos a la vez y, por lo tanto, pueden actuar como hembras o como machos según la ocasión lo amerite, pudiendo incluso llevar a cabo una autofecundación: el individuo adulto fertiliza sus propios gametos femeninos, cuando no están dadas las condiciones para que lo haga otro miembro de la especie. Sólo algunos invertebrados como los anélidos, gusanos y caracoles, y algunas especies de peces y de ranas son capaces de reproducirse de este modo. 43 Lombriz de tierra hermafrodita. Fases del desarrollo embrionario 1. Segmentación: el cigoto se divide varias veces, formando una estructura llamada mórula. El proceso de formación de la mórula se realiza por sucesivas divisiones mitóticas. Las células formadas son totipotentes y se llaman blastómeros. 2. Blastulación: Las células de la mórula continúan dividiéndose y migran hacia el exterior, formando una única capa celular que envuelve un hueco interior llamado blastocele. La estructura formada se denomina blástula. 3. Gastrulación: Las células de la blástula continúan su división. En un punto concreto, las células se dividen a distinto ritmo, originando una cavidad hacia el interior de la blástula. La estructura formada se denomina gástrula y la cavidad interior, arquénteron, que se abre al exterior por un orificio denominado blastoporo. Así, las células que tapizan el arquénteron 44 pertenecen a la hoja embrionaria denominada endodermo y las células de fuera pertenecen al ectodermo. La gástrula se origina de distinto modo, según el tipo de animal. 4. En animales triblásticos, todavía en la fase de gastrulación, se origina una nueva hoja embrionaria denominada mesodermo, localizada entre el endodermo y el ectodermo. La forma de originar el mesodermo varía según el tipo de animal. A veces, el mesodermo contiene una cavidad interior, denominada celoma. Los animales que poseen esta cavidad reciben el nombre de celomados. 5. Organogénesis: es la fase en la que se van a formar los distintos tejidos y órganos que conformarán el animal. Dependiendo del animal, esta fase puede llegar a ser muy compleja. 45 REGULACIÓN INTERNA Una característica de los seres vivos es que mantienen su medio o ambiente interno estable, es decir, dentro de límites compatibles con la vida. Las condiciones internas de los organismos, como el pH, la temperatura, las sales, y los gases como oxígeno y dióxido de carbono se mantienen en niveles relativamente constantes. El conjunto de procesos que permiten lograr este equilibrio interno se denomina homeostasis (del latín homoios, “igual” y stasis, “estado”). La homeostasis depende de la capacidad que tienen los seres vivos de regular sus actividades metabólicas para contrarrestar los cambios de la composición química de su ambiente interno. En general, los sistemas biológicos presentan como sistemas de control homeostático la retroalimentación negativa. En estos procesos, un cambio en el nivel de un factor interno, detectado por un sensor, produce una señal que causa un efecto y devuelve al ambiente interno su nivel original. Se denomina retroalimentación negativa porque actúa en sentido contrario al cambio. Esto quiere decir que, por ejemplo, si la temperatura aumenta, tiende a bajarla; si, por el contrario, baja, tiende a subirla. En la regulación con retroalimentación positiva, si un parámetro cambia, la respuesta va en el mismo sentido del cambio. Es decir que si la temperatura baja, el sistema de retroalimentación positiva continuaría bajándola. Para mantener la estabilidad del medio interno, nos encontramos con dos mecanismos homeostáticos diferentes: 46 Homeostasis reactiva: Se origina como una respuesta directa a los cambios que suceden en el medio interno; es decir, se produce cuando un parámetro interno del organismo sufre una variación que debe ser corregida. Homeostasis predictiva: Se ocasiona como respuesta a los cambios en el medio externo. Es anticipativa, es decir, permite predecir la aparición de un estímulo ambiental, y anticipar la respuesta adecuada ante cualquier perturbación que desvíe el valor de referencia. La regulación y el control del medio interno requieren de la acción de órganos, tejidos y células, denominados efectores, que son los que ejecutan las respuestas. La temperatura es una de las variables que es necesario mantener dentro de cierto rango: si sube o baja por encima de cierto valor, el individuo no sobrevive. Ese valor se llama punto de ajuste y se mantiene constante mediante respuestas de comportamiento o fisiológicas. Además del punto de ajuste, los organismos monitorean permanentemente la temperatura corporal actualizada y la temperatura óptima de funcionamiento. En los animales pueden reconocerse dos grupos según la forma en que controlan su temperatura: los ectodermos y los endodermos. Los ectodermos no poseen mecanismos internos de regulación y su temperatura varía con el ambiente. Ejemplos de este grupo son los reptiles, anfibios y peces. Los endodermos, como las aves y los mamíferos, presentan mecanismos fisiológicos que mantienen la temperatura corporal dentro de un rango constante. En general, el control de temperatura lo realiza una zona del cerebro llamada hipotálamo que promueve cambios físicos o de comportamiento para compensar los desequilibrios. 47 EXCRECIÓN Dos procesos que ayudan a mantener la homeostasis de fluidos y electrolitos (sal) en los animales son la osmorregulación y la excreción, la eliminación de residuos metabólicos. La osmorregulación es el proceso por el cual los organismos controlan la concentración de agua y sal de modo que sus líquidos corporales no se vuelvan demasiado diluidos o concentrados en exceso. La excreción es el proceso para deshacerse de los residuos metabólicos del cuerpo. Han evolucionado sistemas excretores que funcionan tanto en la osmorregulación como en la eliminación de desechos metabólicos. Los sistemas excretores liberan al cuerpo del exceso de agua y iones, desechos metabólicos y sustancias dañinas. Como se analizará, las hormonas son moléculas de señalización importantes en estos procesos regulatorios. Los desechos metabólicos deben ser excretados a fin de que no se acumulen y alcancen concentraciones que puedan interrumpir la homeóstasis. Los productos de desecho metabólicos más importantes producidos por la mayoría de los animales son agua, dióxido de carbono y desechos nitrogenados, incluyen amoníaco, ácido úrico y urea. El dióxido de carbono es excretado principalmente por estructuras respiratorias. Sin embargo, órganos excretores especializados, como los riñones, eliminan y excretan la mayor parte del agua y los desechos nitrogenados. El ácido úrico se produce a partir tanto del amoníaco como de la descomposición de nucleótidos de ácidos nucleicos. El ácido úrico es insoluble en agua y forma cristales que son excretados como una pasta cristalina, de modo que hay poca pérdida de líquido. Ésta es una adaptación importante para conservar el agua en muchos animales terrestres, incluidos insectos, algunos reptiles y aves. 48 La urea, el desecho nitrogenado más importante de los anfibios y mamíferos, es sintetizada en el hígado a partir de amoníaco y bióxido de carbono por una secuencia de reacciones conocida como ciclo de la urea. Osmoregulación y excreción en invertebrados: Los líquidos corporales de la mayoría de los invertebrados marinos están en equilibrio osmótico con el agua de mar circundante. Estos animales se conocen como osmoconformadores porque la concentración de sus líquidos corporales varía con los cambios en el agua de mar. Sin embargo, muchos animales marinos osmoconformadores continúan regulando algunos iones en sus líquidos corporales. Los hábitats costeros, como los estuarios que contienen agua salobre, son entornos mucho menos estables que el mar abierto. Las concentraciones de sal varían a menudo con las mareas cambiantes. Muchos vertebrados e invertebrados que habitan en estos entornos son osmorreguladores. Estos animales tienen mecanismos homeostáticos que mantienen una combinación salina óptima en sus tejidos sin importar los cambios en la concentración de sal en su entorno. Los órganos nefridiales están especializados en la osmorregulación y/o excreción son órganos nefridiales, o nefridios, son estructuras que funcionan en la osmorregulación y excreción en muchos invertebrados, incluidos platelmintos, nemertinos, rotíferos, anélidos, moluscos y 49 lanceolados. Cada órgano nefridio consta de tubos simples o bifurcados que suelen abrirse hacia el exterior del cuerpo a través de poros, denominados ner bioporos. Dos tipos de órganos nefridios son los protonefridios y los metanefridios. En platelmintos y nemertinos, los desechos metabólicos pasan a través de la superficie del cuerpo por difusión, aunque estos animales poseen protonefridios. Los protonefridios están compuestos por túbulos sin aberturas internas. Sus alargados extremos ciegos constan de células flamígeras con cepillos de cilios, así denominados porque su movimiento constante hizo pensar a los primeros biólogos en llamas vacilantes. Estas células están en el fluido intersticial que irriga las células del cuerpo. El líquido entra en las células flamígeras y la agitación de los cilios impulsa el fluido a través de los túbulos. El exceso de fluido sale del cuerpo a través de nefridioporos. La mayoría de los anélidos y moluscos poseen órganos nefridios más complicados denominados metanefridios. Cada segmento de una lombriz de tierra tiene un par de metanefridios. Un metanefridio es un túbulo abierto en sus dos extremos. El extremo interior se abre hacia el celoma como un embudo ciliado y el extremo exterior se abre hacia afuera a través de un nefridioporo. Cada túbulo está rodeado por una red de capilares. El fluido del celoma pasa hacia el túbulo, llevando consigo lo que contenga: glucosa, sales o desechos. A medida que el fluido se mueve por el túbulo, materiales necesarios (como agua y glucosa) son eliminados del fluido por el túbulo y son reabsorbidos por los capilares, dejando atrás los desechos. Es así cómo se produce la orina que contiene desechos concentrados. Los túbulos de Malpighi conservan agua El sistema excretor de los insectos y los arácnidos consta de varios cientos de túbulos de Malpighi.. Éstos son extensiones delgadas de la pared intestinal. Sus extremos ciegos están en el hemocele (cavidad sanguínea) y son irrigados por hemolinfa. Las células de la pared del túbulo transportan activamente ácido úrico, iones de potasio y otras sustancias de la hemolinfa hacia el lumen del túbulo. Otros solutos y agua siguen por difusión. Los túbulos de Malpighi se vacían en el intestino. Agua, algunas sales y otros solutos son reabsorbidos hacia la hemolinfa por un epitelio especializado en el recto. El ácido úrico, el principal producto de desecho, es excretado como una pasta semi seca con un 50 mínimo de pérdida de agua. Debido a que los túbulos de Malpighi conservan de manera eficaz los líquidos del cuerpo, han contribuido al éxito de los insectos en entornos terrestres. Osmoregulación y excreción de los vertebrados: Los vertebrados viven exitosamente en una amplia gama de hábitats: agua dulce, el océano, regiones con mareas y en la tierra, incluso en entornos extremos como los desiertos. En respuesta a los requerimientos de estos entornos diversos, han evolucionado adaptaciones para regular el contenido de sal y agua, y para excretar desechos. El órgano osmorregulador y excretor más importante en la mayoría de los vertebrados es el riñón. El riñón excreta la mayoría de los desechos nitrogenados y ayuda a mantener el equilibrio de líquidos ajustando el contenido de sal y agua en la orina. La piel, los pulmones o las branquias y el sistema digestivo también ayudan a mantener el equilibrio de líquidos y a eliminar los desechos metabólicos. 51 Los vertebrados de agua dulce deben deshacerse por sí mismos del exceso de agua Cuando los peces empezaron a moverse a los hábitats de agua dulce hace alrededor de 470 millones de años, debió haber una intensa selección de adaptaciones que promovieron una osmorregulación eficaz. La evolución de líquidos corporales más diluidos que el agua de mar constituyó una adaptación fundamental. Sin embargo, la concentración de sal en los líquidos corporales de estos peces sigue siendo mayor que la del agua dulce que los rodea. Son hipertónicos con respecto al entorno acuoso. Como resultado, el agua se mueve hacia el cuerpo y están en peligro constante de saturarse de agua. Los peces de agua dulce están cubiertos de 52 escamas y una secreción mucosa que retrasa el paso de agua hacia el cuerpo. No obstante, el agua entra constantemente por las branquias y la boca (con el alimento). Algo de agua sale del cuerpo por las branquias. Además, los riñones de los peces de agua dulce están adaptados para excretar grandes cantidades de orina diluida. Los riñones tienen glomérulos, grupos de capilares que filtran la sangre y producen orina. La entrada de agua es sólo una parte del reto de la osmorregulación en los peces de agua dulce. Estos animales también tienden a perder sales por difusión a través de las branquias hacia el agua circundante. Para compensar, han evolucionado células especiales en las branquias que transportan activamente sales (principalmente cloruro de sodio) del agua hacia el cuerpo. Las branquias excretan la mayoría de los desechos nitrogenados de los peces de agua dulce, aunque los riñones también son órganos excretores importantes. El desecho nitrogenado más importante es el amoniaco; alrededor de 10% de los desechos nitrogenados son excretados como urea. La mayoría de los anfibios son por lo menos semiacuáticos y sus mecanismos de osmorregulación son semejantes a los de los peces de agua dulce. También producen grandes cantidades de orina diluida. En esta y a través de su piel, una rana puede perder una cantidad de agua equivalente a un tercio de su propio peso en un día. El transporte activo de sal hacia el cuerpo por medio de células especiales en la piel compensa la pérdida de sal a través de la orina y la piel. 53 DATOS SIGNIFICATIVOS Cada animal desempeña un papel clave o nicho ecológico dentro de cualquier ecosistema, de esta manera, cada especie tiene su población controlada por la función que todos desempeñan. Los animales forman una importante parte de nuestros ecosistemas, de nuestros biomasas, de nuestros bosques, selvas, forman parte de nuestra naturaleza; ejercen un equilibrio en el planeta, es decir, si estos no existieran, sería muy difícil la reproducción de la vida vegetal, tal que como recordaremos la fecundación en la planta se da principalmente por insectos. También está la cadena trófica, la cual necesita de los animales para que se lleve este ciclo de depredador-presa. El reino animalia a su vez mantiene un equilibrio en las redes alimentarias. La fauna contribuye a la propagación de plantas ya que algunos actúan como agentes polinizadores, o porque sirven de medio de transporte de las semillas y cuando los animales muertos se descomponen y se reciclan pasan a formar parte de los suelos convertidos en sustancias minerales. Son fuente de alimento, así como medio de transporte. También ayudan con el control de poblaciones que unas especies ejercen sobre otras. Tienen una gran importancia sanitaria, ya que, de ellos se obtienen vacunas, sueros y medicinas que ayudan en la salud del hombre, aunque algunos causas daños a la especie humana porque actúan unos como parásitos y otros como transmisores y reservas de parásitos. Son muy útiles en este aspecto los zamuros, gavilanes y otros, que se alimentan de los cadáveres. En la investigación científica sobre vacunas, medicinas y suero se emplean animales de experimentación como paso previo para la utilización en el hombre. En algunas ocasiones parasitan al hombre o a otros animales o son sus reservorios. Para mejorar la salud de los humanos, se han empleado terapias con animales. Las cuales dependiendo de la enfermedad y el animal utilizado reciben su nombre. Cada una de estas terapias proporciona según los estudios un gran número de beneficios. Algunos animales 54 utilizados en terapias son los perros, gatos, caballos y delfines. Estos pueden aportar los siguientes beneficios: – Ayudan a desarrollar las habilidades motoras. – Hacen que se incremente la actividad física. – Pueden mejorar el tono muscular. – Ayudan a tener un mejor equilibrio. – Ayudan a personas con problemas en el corazón. Les permiten relajarse y con esto reducir la tensión arterial. – También mejoran los niveles de concentración. Además de mejorar la memoria. – Bajan los niveles de ansiedad. Entrando en tema de sanidad animal, no cabe duda que ésta constituye un elemento crítico que tiene una gran repercusión en el estado sanitario y de bienestar de los animales. Hoy día como complemento a la pericia del profesional veterinario, existe en el mercado una amplia gama de productos que contribuyen a mantener en buen estado la salud de los animales, primero con el diagnóstico precoz de las enfermedades, pasando por la prevención de las mismas y si ésta no ha sido posible, con el tratamiento adecuado. En este contexto, merece ser destacada la contribución del desarrollo de medicamentos como los antibióticos o las vacunas o de herramientas de diagnóstico que han permitido prevenir, controlar y erradicar, en la medida de lo posible, enfermedades persistentes y muy costosas para los ganaderos y que suponían un riesgo para la salud pública. Además, el tratamiento y la prevención de las enfermedades conllevan una mejora en el estado de salud de los animales, evitando el sufrimiento derivado de las mismas lo que influye positivamente en su bienestar. Un estado óptimo de salud es la condición previa al complejo conjunto que integra el concepto de bienestar. Importancia económica El gusano de seda pertenece al reino animal phylum arthropoda. La seda de estos gusanos (así como fibras artificiales en algunos casos), son la base de la industria de seda, la cual tiene un valor comercial anual de entre US$200 y US$500 millones. 55 Las industrias láctea, de lana, de cuero y curtido y de pesca son algunos sectores que no sólo proporcionan empleo para millones de personas, sino que satisfacen una gran cantidad de necesidades de los seres humanos. La ganadería ocupa un lugar destacado en la economía argentina. La principal producción ganadera, por el número de cabezas, es la bovina y el segundo lugar lo ocupa el ganado ovino. La región pampeana continúa siendo la más importante del país en el stock vacuno. Las principales razas son Shorthorn, Hereford y Aberdeen-Angus. El ganado ovino ocupa el segundo lugar en importancia en el país en cuanto al número de cabezas. La mayor parte del mismo se localiza en la Patagonia y, en menor medida, en la región pampeana. Se lo cría de forma extensiva y la producción se destina principalmente a la producción de lana para exportación y en segundo término a la obtención de carne. El ganado caprino se localiza principalmente en la región del noroeste, Patagonia y Cuyo, siendo las provincias con mayores cabezas Santiago del Estero, Neuquén y Mendoza. Predominan los sistemas de producción extensivos, de bajos costos, relacionados a pequeños productores que destinan a este ganado al autoconsumo y los excedentes para los mercados locales. Existen emprendimientos con altas inversiones y aplicación de tecnología destinados a la producción de leche de cabra para la elaboración de quesos artesanales. Se crían también otro tipo de ganado como el porcino, que predomina en la región pampeana. La mayor parte de la producción se destina al mercado interno. Los camélidos se concentran en la región del noroeste (Jujuy, Catamarca y Salta) para la producción de fibra y carne. El ganado equino se desarrolla principalmente en la provincia de Buenos Aires, ya que las condiciones naturales permiten una cría y adaptación ideal para este tipo de animales. La Argentina es un importante exportador de carne equina a nivel mundial. La actividad avícola se desarrolla principalmente en la región pampeana. El sistema de producción es intensivo y los productos obtenidos son carne y huevos. 56 Importancia nutritiva La carne es una fuente importante de proteínas, las cuales son las bases de nuestro cuerpo. La leche de vaca es una fuente importante de proteínas, carbohidratos, grasas, vitaminas y minerales como el calcio, potasio y magnesio. Las proteínas de procedencia animal "proteínas de primera clase", por contener cantidades adecuadas de aminoácidos esenciales. Por el contrario muchas proteínas de origen vegetal son deficientes en algunos aminoácidos, como la usina y aminoácidos azufrados, señalando por tanto, dichos autores, que los vegetarianos deberán recibir una dieta variada para poder tomar los aminoácidos esenciales necesarios para poder conservar la salud. El papel fisiológico de la proteína de la dieta es el proporcionar los aminoácidos imprescindibles para los siguientes procesos: mantenimiento, reparación y crecimiento de los tejidos; producción de las proteínas del plasma y creatina muscular; síntesis de enzimas, hormonas, polipéptidos y algunos neurotransmisores; formación de pelo, piel y uñas; síntesis de las proteínas lácteas. De hecho la Asociación Internacional de Productos Lácteos define a la leche como "La comida natural más cercana a la perfección". Los ácidos grasos de origen animal son los componentes fundamentales de los lípidos cuyas funciones básicas son: mantenimiento de la fluidez de las membranas celulares, termogénesis, así como reserva energética. La procedencia de estos ácidos grasos en los mamíferos es la síntesis endógena y/o las transformaciones de moléculas de ácidos grasos preexistentes y, también, la ingesta diaria. La función principal de la grasa de la dieta es aportar ácidos grasos esenciales, ácidos poliinsaturados que no pueden ser sintetizados "de novo" por los mamíferos, al carecer de sistemas enzimáticos capaces de formarlos a partir de otros ácidos grasos, aminoácidos o glúcidos. En otras palabras, el hombre y todos los mamíferos carecen de enzimas que introduzcan dobles enlaces a nivel de los carbonos que está en posición posterior al C-9, por lo que dichos ácidos esenciales (AGE) no pueden sintetizarse y deberán ser aportados por la dieta en concentraciones adecuadas. La miel, producida por abejas no sólo sabe bien, sino que tiene un alto valor nutritivo. Contiene 80% de azúcar natural, 18% de agua y el resto está compuesto de vitaminas, minerales, proteínas y polen. 57 ACTIVIDAD INTEGRADORA I. A partir de las siguientes definiciones resolver el acróstico con el reino ANIMALIA A_________ _ N______ I____________ M_______ A_______ __L_____ _____I___ _A________ 1. Invertebrados que tienen un esqueleto externo de quitina con apéndices articulados móviles. Tienen el cuerpo segmentado, para crecer experimentan mudas y, en ocasiones, cambios de forma (metamorfosis). 2. Es un artrópodo que tiene el cuerpo dividido en cabeza, tórax y abdomen. Los insectos, que experimentan una metamorfosis durante su desarrollo, disponen de un par de antenas, uno o dos pares de alas y tres pares de patas. 3. Animales que no tienen columna vertebral; es decir, carecen de vertebración. 4. Forma como se denomina dentro del reino animal a aquellos organismos heterótrofos y eucariotas, integrados por varias células que se unen de manera coordinada y con interrelación química, con morfología específica y funciones determinadas, conformando tejidos que reúnen células con igual función, que luego van a formar órganos y éstos aparatos, permitiendo que se cumplimenten las funciones vitales, como la respiración, la nutrición, digestión, la circulación y las funciones de relación. 5. Animal que puede vivir tanto en tierra como sumergido en el agua. 6. Forman uno de los grandes filos del reino animal. 58 7. Poseen cuatro pares de patas, artejos denominados quelíceros y pedipalpos (que están modificados según el orden). A diferencia de los insectos no poseen alas, ni antenas ni mandíbulas. 8. Animales vertebrados de sangre caliente y se clasifican en dos grandes grupos: los vivíparos, los ornitorrincos y los equidnas. II. Observar las imágenes y resolver las consignas: Babosa Vaca Esponja 59 a) Indicar en cada caso si se trata de un animal vertebrado o invertebrado b) Señalar a qué grupo pertenece cada animal y nombrar una característica distintiva del grupo. c) ¿Qué tipo de fecundación tiene cada uno? d) ¿Cómo es el desarrollo embrionario de estos animales? 60 Bibliografía / Webgrafía ● https://psicologiaymente.com/cultura/reino-animalia ● https://sites.google.com/site/mipaginasandralainez/importancia-del-reino-animal ● https://es.wikipedia.org/wiki/Animalia ● https://www.abc.com.py/edicion-impresa/suplementos/escolar/la-respiracion-en-los-animales1513620.html ● https://www.zooportraits.com/es/que-es-la-homeostasis/#Que_es_la_homeostasis ● https://concepto.de/respiracion-animal/ ● https://elblogverde.com/tipos-de-aparatos-respiratorios/ ● https://www.ecured.cu/Respiraci%C3%B3n_animal ● https://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/RespiracionAnimal.htm ● https://www.investiciencias.com/componentes/procesos-organismicos/16-circulacion/20circulacion-en-animales.html ● http://lourdes-luengo.es/nutricion/circulatorio/csaltamc.jpg ● http://biogeo.esy.es/BG1BTO/circulatorio.htm ● http://www.editorialkapelusz.com/wp-content/uploads/2018/02/CAP-MODELO-AVANZABIOLOGIA-FED-percepcion-regulacion-y-las-respuestas-de-los-seres-vivos.pdf 61 ● https://ciencias-naturales-para-septimo.webnode.es/circulacion-de-nutrientes-en-los-seresvivos2/circulacion-en-animales/ ● https://sites.google.com/site/httpclasificaciondelosanimales/clasificacion-de-los-animales ● https://www.clasificaciondelosanimales.com/ ● https://www.expertoanimal.com/reino-animal-clasificacion-caracteristicas-y-ejemplos24850.html#anchor_0 ● https://www.zoobarcelona.cat/es/animales ● http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1bachillerato/animal/contenidos21.htm ● https://es.slideshare.net/yramsan/el-desarrollo-embrionario-341674 ● https://www.paradais-sphynx.com/noticias/importancia-de-los-animales-para-el-serhumano.htm#importancia-de-los-animales-para-el-ser-humano-en-la-salud ● https://sites.google.com/site/339espaciosagropecuarios/rio/los-sitemas-agrariosargentinos/ganaderia-en-argentina ● Hickman, C. 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