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a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-6114353 ZOOLOGÍA TEMA 1: LA ZOOLOGIA EN EL CAMPO DEL CONOCIMIENTO CIENTIFICO. DELIMITACION Y CARACTERISTICAS DEL REINO ANIMAL. REGLAS DE NOMENCLATURA ZOOLOGICA ¿QUE ES LA ZOOLOGIA? Es el estudio científico de la vida animal: «ζωον» zoon = "animal", y «- λογία» -logía = “estudio”, “ciencia”. La Zoología es una disciplina biológica básica y fundamental. Su conocimiento permite el acceso a otras disciplinas biológicas que tratan aspectos más específicos relacionados con los animales (e.g. fisiología, ecología, genética). Es una disciplina que, al igual que otras ciencias, está en movimiento, sometida constantemente a revisión y reinterpretación, especialmente la agrupación taxonómica de los animales según su parentesco. DELIMITACION Y CARACTERISTICAS DEL REINO ANIMAL Está ampliamente aceptado que que la vida multicelular evoluciona a partir de algún organismo unicelular Aunque los protozoos no son animales, todos los animales parece que se han originado por evolución de un protozoo flagelado ancestral Esto ha sido propuesto porque la mayoría de los animales producen espermatozoides flagelados, además está apoyado por los datos moleculares actuales SISTEMA DE LOS SEIS REINOS (WOESE ET AL. 1977) Eukaryota o Plantae o Protista o Fungi o Animalia Prokaryota o Bacteria o Archaea SISTEMA DE LOS TRES DOMINIOS (WOESE 1980) Basado en la comparación entre especies de la secuencia de ARN ribosomal 16S y 18S. ¿QUÉ ES UN ANIMAL? Definición de animal: Ser vivo pluricelular, eucariota, generalmente dotado de capacidad de movimiento y sensibilidad, y que se alimenta de otros seres vivos. 1 Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-6114353 ZOOLOGÍA CARACTERÍSTICAS DE LOS METAZOOS Nutrición de tipo heterótrofo La mayoría presentan sistema nervioso Movilidad ► La mayor parte son móviles (pueden realizar grandes migraciones) Organismos diploides: Ciclo cromosómico diplobióntico Meiosis gamética ►anisogametos (gametos ♂/♀ distintos) Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. Se desarrollan a partir de una BLÁSTULA (Etapa del desarrollo con una única capa de células) Capacidad de formar colágeno (proteína exclusiva de los animales Dentro del Dominio Eucariota encontramos: los “protozoos” unicelulares o coloniales las plantas los hongos los animales pluricelulares también denominados = METAZOOS Los metazoos, los hongos y los protozoos coanoflagelados están dentro del clado de los OPISTOCONTOS caracterizados por poseer un flagelo posterior en las formas flageladas, cuando éstas existen, mitocondrias con crestas aplanadas y una secuencia común de aa en la proteína 1-α del factor de elongación. CLADO DE LOS OPISTOCONTOS CICLO CROMOSÓMICO DIPLOBIÓNTICO DE LOS METAZOOS: La meiosis se realiza en el momento de la formación de los gametos; aparte de éstos todas las células son diploides. JERARQUIA DE LA ORGANIZACIÓN BIOLOGICA Organismo Población Sistema Comunidad Órgano Ecosistema Tejido Biosfera Nivel celular Nivel químico 2 1 descarga sin publicidad = 1 coin a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-6114353 ZOOLOGÍA PRINCIPALES DIVISIONES DE LA ZOOLOGIA Zoología de Invertebrados Animales sin hueso Protozoología Organismos unicelulares Helmintología Gusanos (principalmente parásitos) Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. Malacología Moluscos (caracoles, bivalvos, pulpos, calamares) Entomología Insectos/ Artrópodos Zoología de Vertebrados Animales con huesos Ictiología Peces Herpetología Anfibios y Reptiles Ornitología Aves Mastozoología Mamíferos RELACIONES ENTRE CLASIFICACION, SISTEMATICA Y TAXONOMIA CLASIFICACIÓN: Es una capacidad del intelecto humano que consiste en agrupar los objetos en clases, apreciando sus semejanzas y diferencias. En Biología ha tenido una aplicación primordial. TAXONOMIA: Es la teoría y práctica de la clasificación de organismos -la ordenación de los grupos o clases- estableciendo unas reglas. SISTEMATICA: Representa un nivel superior de conocimiento. La interpretación filogenética que refleja la evolución de los taxones. Es la ciencia de la diversidad de los organismos. FUNDAMENTOS DE NOMENCLATURA ZOOLOGICA La taxonomía se ocupa de la ordenación de animales en diferentes grupos llamados taxones. La nomenclatura biológica es un sistema de nombres científicos para los taxones, y de reglas para la formación, tratamiento y uso de esos nombres. El propósito es promover la estabilidad y universalidad de los nombres científicos y asegurar que cada nombre sea único y distintivo. Para nombrar los taxones deben atenerse a las reglas escritas en los Códigos Internacionales de Nomenclatura Zoológica. Los Códigos se actualizan regularmente como resultado de los Congresos Internacionales en que los taxónomos se reúnen a tal fin. 3 1 descarga sin publicidad = 1 coin a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-6114353 ZOOLOGÍA Los nombres de los taxones están sujetos a ciertas reglas. Para que los nombres sean válidamente publicados, deben observar las reglas y ser publicados en una revista científica con revisores (esto es, con peritos expertos en el tema que revisan las publicaciones para aceptarlas, corregirlas o rechazarlas). Existen algunos principios de nomenclatura que están contemplados por todos los Códigos, que establecen cuál es el nombre correcto de cada taxón. PRINCIPIOS DE LA TAXONOMIA DE LINNEO. CATEGORIAS TAXONOMICAS MAS USUALES Tipo de organización Filo Superclase Nivel Clase CLASE Subclase Superorden Nivel Orden ORDEN Suborden Superfamilia FAMILIA Nivel Familia Subfamilia Tribu Nivel Género GÉNERO Subgénero Nivel especie ESPECIE Subespecie Variedad Nivel infra- subespecie Forma Morfo Raza 1) Los grupos constituyen un sistema jerárquico y representan categorías taxonómicas que están, respectivamente, coordinadas a partir del grupo más concreto y específico hacia los sucesivamente más amplios, generales y abstractos. 2) La organización jerárquica parte de un grupo básico que se toma como unidad del sistema taxonómico: la especie. NOMBRES UNINOMIALES, BINOMIALES Y TRINOMIALES Nombres uninominales: Formados por una única palabra que debe iniciarse con mayúscula. Para ciertas categorías taxonómicas deben presentar determinadas terminaciones: -oidea para superfamilia -idae para familia -inae para subfamilia -ini para tribu Por ejemplo: formicoidea (superfamilia), formicidae (familia). Nombres binominales y trinominales: Binominales para la especie y trinominales para las subespecies/o incluyendo un subgénero. El nombre genérico se inicia con mayúscula El nombre específico tiene inicial minúscula y concuerda gramaticalmente con el nombre genérico 4 Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-6114353 ZOOLOGÍA Por ejemplo: Hirudo (nombre genérico) medicinalis (nombre especifico). Typhaeus (Typhaeus) (nombre subgenerico) typhoeus. Austropotamobius italicus italicus (nombre de la subespecie). Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. TIPIFICACION. PRINCIPIO DE TIPIFICACION. TIPOS PORTANOMBRE El Principio de Tipificación recogido en el Código determina que todo nombre perteneciente al nivel familia debe tener un tipo en el nivel género (a partir del cual se ha formado su nombre). Todo nombre perteneciente al nivel género debe tener un tipo en el nivel especie; Los nombres pertenecientes al nivel especie deben tener como tipos los ejemplares que sirvieron para redactar la descripción original. Por ejemplo: Familia Onuphidae o Género tipo: Onuphis o Especie tipo: Onuphis eremita Tipos portanombre (tipo nomenclatural) = Material Tipo de una especie = los ejemplares sobre los que se basa la descripción de una especie. TIPOS FIJADOS EN LA DESCRIPCION ORIGINAL: Sintipos: Todos los ejemplares de la especie tipo (serie tipo) usados en la descripción original si el autor no designa un tipo portanombre (=holotipo). Holotipo: un único ejemplar, elegido de entre la serie típica, que mejor representa los caracteres de la especie descrita. Paratipos: todos los ejemplares de la serie típica, distintos del holotipo, que se han usado en la descripción original. TIPOS FIJADOS POSTERIORMENTE: Lectotipo: Un único ejemplar elegido de entre los sintipos, si no hubo elección de holotipo Neotipo:es un ejemplar elegido para servir de tipo portanombre cuando falta todo el material sobre el cual está basado el nombre del taxon. La descripción de una especie se realiza sobre un determinado ejemplar de la población (HOLOTIPO) que, debidamente rotulado, es depositado en una colección científica de referencia (ej. Museo de Historia Natural), para que, otros científicos, pudieran compararlo con sus ejemplares y atribuirlos, o no, a esa determinada especie. SERIE TÍPICA: individuos de la población sobre los que se basa la descripción de la especie = holotipo + paratipos. LOCALIDAD TIPO: localidad donde se recogió el holotipo. 5 1 descarga sin publicidad = 1 coin a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-6114353 ZOOLOGÍA PRINCIPIO DE PRIORIDAD EN NOMENCLATURA. HOMONIMIAS Y SINONIMIAS Para que un nombre pueda ser usado tiene que estar disponible. Esta disponibilidad se adquiere mediante su publicación, cumpliendo los requisitos del Código de Nomenclatura Zoológica. HOMONIMIAS. Si dos taxones de nivel género presentan el mismo nombre se establece una homonimia, debiendo ser deshecha por el autor que la haya detectado, evitando así confusiones a la hora de hacer referencia a de uno u otro taxón. Ejemplo: Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. Bubo Linneo, 1758. Género de aves de la familia Strigidae (buho) Bubo Rambur, 1842. Género de insectos de la familia Ascalaphidae McLachlan en 1898 detecta la homonimia y crea el género Bubopsis McLachlan, 1898, para el género de Insectos. Ya no existe problema de confusión, y se aplicó el Principio de Prioridad. SINONIMIAS. Si uno o más autores han descrito el mismo taxón con diferentes denominaciones (por no conocer su existencia o por creer que se trataba de un taxón diferente) se provoca la denominada sinonimia. También aquí se utiliza el Principio de Prioridad. Ejemplo: El género Heterocoronis fue descrito por Enderlein en 1905, posteriormente, Withycombe, en 1952, describe el género Niphadicera que resultó ser idéntico al primero. En 1972, Meinander detecta y publica la sinonimia, y desde esa fecha sólo es válido Heteroconis Enderlein, 1905. EJEMPLOS Linneo en 1758 describió la especie Medusa aurita. Posteriormente fue transferida de género y actualmente se denomina Aurelia aurita ¿Cómo es la denominación completa de la especie? (nombre específico + autor de la especie y año de publicación de la especie) Aurelia aurita (Linneo, 1758) Si vemos en un trabajo Helix (Cornu) aspersa Müller, 1774 ¿Cómo se debe interpretar el término Cornu? Cornu es un subgénero dentro del género Helix Si vemos en un trabajo sobre Odonatos escrito Calopterix haemorrhoidalis asturica Ocharan, 1983 ¿Cómo debemos interpretar el término asturica y el autor Ocharan, 1983? Como una subespecie ESPECIE AUTÓCTONA, NATIVA O INDIGENA Especie nativa: Especie que pertenece a una región o ecosistema determinados. Por tanto son propias de una determinada región (área) geográfica. En relación con su distribución, pueden ser: Endémicas: si tienen una distribución geográfica reducida. Ej: lince ibérico = endemismo de la península ibérica. Cosmopolitas: si tienen una amplia distribución geográfica. Ej: La mariposa vanesa de los cardos (Vanessa cardui) que se encuentra de forma natural en todos los continentes menos en la Antártida. ESPECIES NO NATIVAS, INTRODUCIDAS, NO INDIGENAS, EXOTICAS, ALIEN Especie introducida: Especie transportada a un nuevo hábitat, directa o indirectamente por el hombre, fuera de su área de distribución nativa. 6 1 descarga sin publicidad = 1 coin a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-6114353 ZOOLOGÍA Especie naturalizada: Especie introducida que supera las barreras ecológicas y se reproduce regularmente, pudiendo no causar efectos negativos sobre el ecosistema. Especie invasora (= Especie Exótica Invasora, EEI): Especie naturalizada que comienza a expandirse y a reproducirse en áreas alejadas de su lugar de introducción, entrando en competencia con las especies locales, causando desequilibrios en el ecosistema receptor, daños económicos y/o perjuicios a la salud humana. Una especie exótica invasora ha tenido que pasar obligatoriamente por las tres fases anteriormente descritas. Por ejemplo; el mejillón cebra, el cangrejo rojo americano, la avispa asiática o el caracol manzana. ESPECIE CRIPTOGENICA: Organismo cuyo origen es desconocido, es decir, no se ha demostrado que sea nativo o introducido. Por ejemplo, el cangrejo de rio de patas blancas en la península ibérica (Austropotamobius italicus italicus). GLOSARIO DE TERMINOS UTILIZADOS PARA ORGANISMOS ACUATICOS Bentos: Comunidad de organismos que viven en el fondo o sobre él. o Bentónico. Que vive o se desarrolla en el fondo. Plancton: Conjunto de organismos que viven suspendidos en la columna de agua pero que son incapaces de oponerse a las corrientes, debido a su pequeño tamaño o a su insuficiente movilidad o Planctónico: Que forma parte del plancton. Necton: Conjunto de organismos que nadan activamente en el agua o Nectónico: Que forma parte del necton. Meiobentos: Hábitat especial formado por el sistema intersticial de la arena. o Los organismos intersticiales (= organismos microscópicos que viven entre los granos de arena) son también conocidos como meifauna. Este hábitat se descubrió en la década de 1920, y se vio que era un hábitat muy rico en especies, al contrario de lo que se pensaba hasta entonces. 7 Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-6288952 ZOOLOGIA TEMA 2: ARQUITECTURA ANIMAL Modelo corporal necesario para hacer frente a los problemas que debe solucionar un animal: actualmente se reconocen 34 filos animales caracterizados por un arquetipo o modelo corporal propio. PROBLEMAS POR SOLUCIONAR POR TODOS LOS EL MODELO NECESARIO PARA HACER FRENTE A ANIMALES LOS PROBLEMAS DEPENDE DE Obtención de alimento y oxigeno Efectos del medio en el que vive: marino, dulceacuíola y terrestre Mantenimiento del equilibrio de agua y sales Factores físicos, ej; la gravedad limita el tamaño de (homeostasis hidrosalina) un animal Eliminación de desechos nitrogenados y Efectos del tamaño del cuerpo metabolitos Perpetuación de la especie Efectos del modo de vida del animal: sésil o fija, móvil (que se mueven libremente) El genoma del animal: restricciones genéticas. Las nuevas formas están limitadas por los diseños de sus antecesores. Ej; dentro del modelo “caracol” hay mucha diversidad, pero el propio modelo inpone ciertas limitaciones a las posibilidades del caracol – no existen caracoles voladores -. CARACTERISTICAS BASICAS DE LA FORMA DE UN ANIMAL Tamaño o proporciones Simetría Polaridad axial, ejes corporales o El cuerpo animal es normalmente simétrico, lo que significa que puede dividirse en partes que son imágenes especulares a lo largo de uno o varios planos de sección. TAMAÑO Y COMPLEJIDAD ESTRUCTURAL: RELACION SUPERFICIE-VOLUMEN El tamaño es un aspecto fundamental del diseño de los animales Relación tamaño corporal y tasa metabólica El cociente o relación superficie-volumen (S/V) marca los límites superior e inferior del tamaño corporal, puede modificarse fácilmente mediante cambios en la superficie del cuerpo. El volumen aumenta con el cubo de las dimensiones lineales, mientras que la superficie aumenta sobre el cuadrado de las dimensiones lineales. Por tanto, la superficie corporal crece mucho más despacio que el volumen corporal. LEY DE COPE DEL AUMENTO FILÉTICO El aumento de tamaño es una tendencia evolutiva que aporta ventajas: Nuevas oportunidades ecológicas: Ocupación de nicho ecológico Relación depredador-presa Aprovechamiento del combustible Mantenimiento de la homeostasis Movimiento La hipótesis se basa en la serie de fósiles de diferentes grupos de vertebrados. 1 Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-6288952 ZOOLOGIA AUMENTO DEL NÚMERO DE CÉLULAS: MITOSIS UNICELULARIDAD LURICELULARIDAD PROTOZOOS METAZOOS Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. Ontogenia ZIGOTO ADULTO El número de células es variable a lo largo de la vida de un organismo. Capacidad de regeneración Producción de células nuevas Excepto en algunos grupos como los gusanos nemátodos: EUTELOA = constancia del número de células durante toda la vida del organismo. VENTAJAS DE LA PLURICELULARIDAD 1. Sólo el tamaño es de por si una ventaja, pues normalmente el alimento es menor que el comensal. Si un protozoo es ingerido por un depredador, ahí acaba su existencia. Sin embargo, muchos organismos pluricelulares (ej: las esponjas), pueden regenerar aquellas partes que se han perdido por causa de algún depredador. 2. El control ambiental sobre el medio es mayor que en organiSmos unicelulares (protozoos). 3. El metabolismo se ralentiza, la reproducción se espacia más que en un protozoo (ej: un ciliado) o en bacterias. TAMAÑO Y COMPLEJIDAD ESTRUCTURAL: AUMENTO DE LA SUPERFICIE ESPECÍFICA. La superficie de un animal grande puede resultar insuficiente para la respiración y la nutrición de células situadas en el interior del cuerpo, necesitandose por tanto, un aumento de la superficie específica. Dos posibles soluciones a este problema: Plegar o invaginar la superficie corporal para aumentar su área útil. Por ejemplo, las branquias. Aplanar el cuerpo en forma de cinta o hoja, como han hecho las planarias y las tenias (platelmintos), de manera que no haya ningún espacio interno lejos de la superficie. Esto implica que no precisa grandes cambios internos y realizan intercambio por difusión. ARQUITECTURA ANIMAL: SIMETRIA Y ELEMENTOS DE SIMETRIA Asimetría: no tienen. Como la mayoría de las esponjas. La Simetría es la correspondencia en tamaño y forma de los lados opuestos de un plano medio. Puede ser de tres tipos: esférica, radial o bilateral. ESFERICA Cualquier plano que pase por el centro divide al cuerpo en mitades equivalentes. La poseen algunos protozoos como los radiolarios. Las formas esféricas están mejor adaptadas a la flotación pasiva y a desplazarse por rodamiento. 2 Con el Plan Turbo, además de eliminar los vídeos también recibes descargas sin publicidad mensuales a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-6288952 ZOOLOGIA RADIAL Aparece en formas que pueden quedar divididas en mitades semejantes por más de dos planos que contengan a su eje longitudinal (1 sólo eje de simetría, oral-aboral). Asociada a la vida sedentaria o que se deja llevar por la deriva conectando con el ambiente por todos los lados. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. Se encuentra en Cnidarios (anémonas, medusas) y ctenóforos. Una simetría radial secundaria se superpone a la simetría bilateral de la larva en los equinodermos (estrellas de mar). BILATERAL Solamente tienen un plano sagital que puede dividir al animal en mitades especulares izquierda y derecha. Aparece en formas que tienen una vida activa, moviéndose en una dirección determinada (hacia delante. Esta ligado a la cefalizacion. Es la simetría que presentan la mayoría de metazoos, excepto los de simetría radial como cnidarios y ctenóforos. El extremo anterior está especializado como una cabeza dotada de órganos sensoriales. ××imagen REPETICION SERIADA: METAMERIA (SEGMENTACION) Metamería es la repetición seriada de unidades corporales a lo largo del eje longitudinal del organismo. Cada una de estas unidades se llama segmento o metámero. Afecta tanto a estructuras internas como externas, de varios sistemas (cavidades celómicas, musculatura, ganglios nerviosos, nefridios) Tipos de metamería: Homónima: todos los segmentos son iguales, por ejemplo, anélidos. Heterónoma: los segmentos se reúnen para formar regiones con diferentes funciones. Por ejemplo, insectos y crustáceos. REPETICION SERIADA DE PARTES: PSEUDOMETAMERIA Es la segmentación superficial del tegumento y la pared del cuerpo pero que no afecta a los órganos ni la parte interna. Se puede encontrar en muchos grupos de animales, donde se repiten gónadas a lo largo del cuerpo, divertículos digestivos, etc. Aspectos funcionales de la segmentación: debido a sus ventajas, puede que haya aparecido varias veces de forma independiente a lo largo de la evolución. Puede facilitar el crecimiento embriológico y la organización repitiendo partes. Así requeriría menos información genética para producir un cierto tamaño corporal. Puede facilitar el movimiento con un sistema nervioso centralizado que promueva un ritmo metacronal en cada segmento. Esto tiene importancia en movimientos ondulatorios y movimientos peristálticos, de excavación y reptación. 3 Con el Plan Turbo, además de eliminar los vídeos también recibes descargas sin publicidad mensuales a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-6288952 ZOOLOGIA Conforme la vida progresaba desde el estado unicelular hacia la multicelularidad el tamaño corporal aumentó extraordinariamente. Este aumento de tamaño junto al movimiento direccional de los bilaterales se vio acompañado de diversas estructuras de soporte y mecanismos locomotores. Tanto el soporte como los mecanismos de locomoción evolucionaron a la vez. Existen cuatro sistemas de locomoción fundamentales en los protistas y en los Metazoos: movimiento ameboide, movimiento ciliar y flagelar propulsión hidrostática movimiento mediante apéndices o extremidades Se reconocen tres tipos principales de esqueleto (= sistemas de soporte que ofrecen rigidez al cuerpo): 1. ESQUELETO HIDROSTATICO Operan en los animales de cuerpo blando, donde la musculatura actúa contra un espacio lleno de líquido, que puede ser la cavidad gastrovascular, como en Cnidarios, o el celoma o pseudoceloma. Consiste en una cavidad con un volumen de fluido constante, incompresible pero deformable. Musculatura circular y longitudinal que actúan como antagonistas, cambiando la forma de la cavidad Sostén y locomoción (ej: anélidos y nemátodos / brazos de los pulpos). 2. EXOESQUELETO Esqueleto externo rígido, generalmente impermeable al agua y los gases. Puede ser de dos tipos: Incompleto: como en Moluscos. Completo: Lo presentan los Artrópodos que para crecer necesitan mudar. El exoesqueleto completo necesita apéndices como palancas con musculatura especializada para moverse. 3. ENDOESQUELETO El esqueleto interno crece con el animal, dando soporte y efecto de palanca para el movimiento. Esqueleto de Vertebrados: Notocorda: eje axial semirígido en embriones de vertebrados Cartílago Hueso (Óseo) - primero empieza como cartílago luego se va reemplazando por hueso También los Equinodermos y las Esponjas presentan endosqueleto formado por placas calcáreas en los primeros y por fibras de esponjina y espículas silíceas o calcáreas en los segundos. Funciones del esqueleto en vertebrados: Los esqueletos son sistemas de soporte que ofrecen rigidez al cuerpo para: Mantener la forma Ser sostén mecánico para soportar el peso Proporcionar superficies de anclaje muscular, amplificando los movimientos. Dar protección de órganos blandos y delicados Almacenes de sustancias como calcio o fósforo, en Vertebrados Producir determinados tipos celulares (glóbulos rojos en Vertebrados) 4 Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-6336132 ZOOLOGIA TEMA 3: FUNCIONES ANIMALES NUTRICION RELACION REPRODUCCION Captura del alimento Receptores y sensibilidad Tipos de reproducción Digestion y absorción Regulación Gonocorismo/hermafroditismo Distribución de los alimentos y circulación Coordinación nerviosa Fecundación Aparatos circulatorios Homeostasis Estrategias reproductoras Respiración Excreción Todas las actividades y procesos de los organismos son el resultado de dos factores: Factores próximos: son las instrucciones del programa genético de especies e individuos que actúan en los procesos fisiológicos, de desarrollo y comportamiento. Factores remotos o evolutivos: factores que dan origen a nuevos programas genéticos o a la modificación de los ya existentes, son los acontecimientos evolutivos que alteran el genotipo. SISTEMA: Está compuesto por órganos homogéneos o semejantes por su estructura y origen, pues en su estructura predomina un mismo tipo de tejido originado de una determinada hoja germinativa. Ej; sistema óseo, muscular, nervioso. APARATO: Está constituido por órganos heterogéneos o diferentes en sus tejidos y su origen a partir de diferentes hojas germinativas. Ej; aparato locomotor, digestivo, respiratorio. ADQUISICION DEL ALIMENTO: MODELOS DE ALIMENTACION SEGÚN EL TAMAÑO DEL ALIMENTO MACROFAGIA MICROFAGIA ALIMENTADORES DE FLUIDOS Engullidores Suspensívoros (filtradores) Chupadores Masticadores Alimentadores de deposito (detrívoros) Alimentación por pinocitosis MODELOS DE ALIMENTACION SEGÚN HABITOS ALIMENTARIOS alimento Vivo Muerto Autótrofos Herbívoros Detritívoros Parásitos Heterótrofos Carnívoros Carroñeros Depredadores parásitos TIPOS DE APARATOS DIGESTIVOS Sin tubo digestivo (digestión intracelular). Paramecios (protozoos). Tubo digestivo incompleto o ciego: el alimento entra y sale por la misma abertura. Cnidarios (cavidad gastrovascular). Tubo digestivo completo: trabaja en serie, con flujo unidireccional boca-ano. Moluscos, artrópodos, anélidos, equinodermos, cordados. ORGANIZACIÓN Y REGIONALIZACION FUNCIONAL Ingestión: boca, cavidad bucal (a veces con lengua o dientes) Almacenamiento y transporte (esófago, a veces buche) Trituración y primera digestión (molleja en aves y lombrices de tierra) Digestión final y absorción (estómago e intestino anterior, panza de rumiantes) Reabsorción de agua y compactación de heces (colon y recto) 1 Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-6336132 ZOOLOGIA INTERCAMBIO GASEOS REQUERIMIENTOS PARA EL INTERCAMBIO DE GASES: El intercambio de gases necesita membranas húmedas gas- permeables, tensión alta de oxígeno en agua o aire, y una tensión alta en CO2 en los fluidos corporales. OBTENCION DE OXIGENO: RESPIRACION CUTANEA. En pequeños organismos el intercambio de gas ocurre directamente a través de la superficie del cuerpo hacia los tejidos. Por simple difusión puede llegar al sistema sanguíneo como en las lombrices de tierra (Anélidos), con capilares superficiales. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. ORGANOS RESPIRATORIOS ESPECIALIZADOS: TRÁQUEAS de Insectos: conductos de aire directamente hacia los tejidos. Medio aéreo BRANQUIAS: Evaginaciones de la superficie del cuerpo. Medio acuático PULMONES: Invaginaciones de la superficie del cuerpo (de vertebrados terrestres, arañas, etc.). Medio aéreo. Los pulmones y tráqueas reducen el peligro inherente de la desecación en el medio aéreo a través de la superficie. El flujo unidireccional de agua o aire y a contracorriente – el flujo sanguíneo corre en sentido contrario al del agua o gases- facilita la oxigenación eficiente del medio tanto en branquias como en pulmones. ORGANOS RESPIRATORIOS: BRANQUIAS 2 Plan Turbo - Eliminar los vídeos + 10 descargas sin publicidad por sólo 0,99€ / mes - Oferta limitada a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-6336132 ZOOLOGIA ORGANOS RESPIRATORIOS: PULMONES Y TRAQUEAS (DE INSECTOS) Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. SISTEMAS DE TRANSPORTE INTERNO El transporte de sustancias de un sitio a otro en el interior de un organismo depende del movimiento y la difusión de las sustancias en los líquidos corporales. Se transporta: Nutrientes Gases Metabolitos: Hormonas y residuos del metabolismo Células y elementos de defensa inmunológica Los nutrientes, los gases y los metabolitos generalmente se transportan disueltos o unidos a otros compuestos solubles, en el propio líquido interno o en el interior de células suspendidas en el, como las células sanguíneas. SISTEMAS DE TRANSPORTE INTERNO: circulación rudimentaria Cualquier sistema para el transporte de fluidos que reduzca la distancia de difusión que estos productos deben salvar se puede considerar un sistema circulatorio rudimentario, independientemente de su origen embriológico o su diseño. La naturaleza de un sistema circulatorio está determinada por el tamaño, la complejidad y el tipo de vida del organismo en cuestión. En Protistas: El propio citoplasma sirve como medio de difusión En Esponjas: utilizan el agua como líquido circulatorio, haciéndolo pasar por el sistema de canales. En la mayoría de Cnidarios utilizan el agua que se encuentra en su sistema digestivo. En Platelmintos como planarias, el líquido tisular y los espacios intercelulares, sirven de medio de difusión. SISTEMAS CIRCULATORIOS: Abiertos y cerrados 3 Plan Turbo - Eliminar los vídeos + 10 descargas sin publicidad por sólo 0,99€ / mes - Oferta limitada a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-6336132 ZOOLOGIA Los sistemas circulatorios organizados contienen: un líquido circulatorio (sangre, hemolinfa) vasos definidos o en cámaras bien delimitadas una zona de bombeo (vasos contráctiles o corazones) o bien lo mueven por movimientos corporales. Existen dos tipos de sistemas circulatorios: abiertos o cerrados: ABIERTOS: la sangre sale d ellos vasos sanguíneos y baña los tejidos directamente. Típicamente tienen baja presión no sostenida, poca regulación de flujo y retorno lento al corazón. Están asociados con la reducción del celoma de adultos: incluye un corazón como principal órgano propulsor y diversos vasos, cámaras o senos mal definidos. Este tipo de sistema se denomina abierto porque la sangre, que se suele llamar hemolinfa, pasa desde los vasos a la cavidad corporal donde baña los órganos directamente. Sistema circulatorio abierto de insectos, artrópodos, moluscos no cefalópodos. CERRADOS: la sangre nunca sale de los vasos sanguíneos. Tienen una alta presión sostenida, buena regulación del flujo y retorno rápido al corazón La sangre se encuentra en vasos definidos o cámaras bien delimitadas; el intercambio de sustancias se produce en zonas especiales del sistema = la red capilar La sangre está separada de los líquidos de la cavidad del cuerpo y de los líquidos intercelulares Aparece en Vertebrados, Anélidos y Moluscos, Cefalópodos (pulpos, calamares y sepias). TRANSPORTE DE GASES: PRIGMENTOS TRANSPORTADORES DE OXIGENO El oxígeno debe transportarse desde los lugares de intercambio gaseoso hasta las células del organismo, mientras que el dióxido de carbono CO2 se toma en las células que lo producen y se lleva a la superficie de intercambio para ser eliminado. Los pigmentos respiratorios están compuestos por una proteína del grupo de las globinas que se une a un núcleo tetrapirrólico. La hemoglobina es la más abundante, de color rojo, existe en casi todos los vertebrados y en muchos invertebrados, siendo el mismo grupo hemo (=núcleo de hierro) para todos y lo que cambia por ser específico es la globina (parte proteica) La hemocianina, es un pigmento de color azulado semejante a la hemoglobina pero que tiene cobre en lugar de hierro. También es muy abundante y la presentan los Moluscos y los Artrópodos de la clase Crustáceos, así como unos cuantos arácnidos. La hemoglobina y la hemocianina han aparecido evolutivamente en ocasiones diferentes e independientes entre sí. Otros pigmentos transportadores son la hemeritrina, clorocruonina y mioglobina. HOMEOSTASIS: mantenimiento del estado de equilibrio interno por autorregulación, con independencia del medio externo. El medio interno de los animales es fundamentalmente fluido. El fluido corporal puede ser intracelular o extracelular (líquido intersticial, fluidos de cavidades, sangre, linfa) 4 Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-6336132 ZOOLOGIA En la regulación del medio interno interviene: La presión osmótica -> Osmorregulación La excreción -> Excreción La temperatura -> Termorregulación Osmorregulación: mantenimiento de las concentraciones adecuadas de agua y sales en el organismo, así como el volumen del fluido corporal; regulación activa de la presión osmótica interna, con independencia Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. de la composición del medio externo. INVERTEBRADOS MARINOS ISOTÓNICOS (Isosmóticos con el ambiente) -> fluidos corporales en equilibrio con el agua circundante). MAR ABIERTO OSMOCONFORMISTAS (toleran una alteración Si el medio externo sufre pequeñas variaciones de limitada de la concentración de sales) salinidad, su medio interno se ajusta por simples procesos físicos de difusión y osmosis. ESTENOHALINOS Las oscilaciones que pueden tolerar son pequeñas, por eso estos animales solo pueden vivir en estrechos márgenes de salinidad. ZONAS COSTERAS: intermareal y estuarios (con cambios de salinidad) OSMORREGULADORES. Realizan un gasto Soprtan cambios de salinidad bruscos y periódicos energético (transporte activo), en crustáceos del medio, son capaces de mantener su (artrópodos) las branquias transportan iones en homeostasis gracias a la existencia de mecanismos contra de gradiente a la sangre, la cual mantiene de regulación – osmorreguladores. una concentración mayor que en el medio. EURIHALINOS Y como pueden tolerar amplios márgenes de salinidad se llaman eurihalinos. EXCRECCIÓN OSMORREGULACION EN PROTOZOOS: VACUOLAS PULSATILES En muchos protozoos (como los paramecios) encontramos vacuolas pulsátiles. Al vivir en el agua dulce son hipertónicos respecto al medio y por tanto, les entra agua por osmosis. Las vacuolas pulsátiles son orgánulos de equilibrio hídrico: eliminan el exceso de agua que los protozoos ganan por osmosis. Se van cargando de agua, hasta que no pueden expandirse más y se vacían a través de un poro de la membrana plasmática. Osmorregulación en acelomados: protonefridios – sistema de túbulos ciegos que terminan en células en llama. Zonas fenestradas entre las células y el túbulo. Ej: platelmintos, planarias, duelas. Osmorregulación en celomados: metanefridios – sistema de túbulos que se abren en una cavidad celomática como un embudo ciliado. Ej: anélidos. OSMORREGULACION EN ARTROPODOS Insectos: túbulos de malpigio. Actúan en colaboración con glándulas especiales de la pared del recto. Crustáceos: glándulas antenales. OSMORREGULACION EN VERTEBRADOS ACUATICOS 5 Plan Turbo - Eliminar los vídeos + 10 descargas sin publicidad por sólo 0,99€ / mes - Oferta limitada a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-6336132 ZOOLOGIA Pueden ser isosmoticos como los tiburones o hiposmoticos como los teleósteos marinos (peces óseos). Los tiburones retienen urea en su sangre para mantener la isosmolaridad. Los teleósteos marinos pierden agua en el mar, pero compensan bebiendo y vaciar el exceso de sales activamente a través de las branquias. Los teleósteos de agua dulce ganan agua de su ambiente, los pierden a través de su abundante orina, y Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. activamente absorben sal a través de las branquias de forma activa. OSMORREGULACION EN VERTEBRADOS TERRESTRES La mayoría de los riñones de los vertebrados realizan la ultrafiltración del plasma (dejando las células y macromoléculas atrás) a partir de una alta presión, sistema sanguíneo cerrado, con resorción de solutos y agua. La orina de aves y mamíferos es hipertonica. METABOLISMO DE DESECHOS NITROGENADOS: EXCRECION El amoníaco NH3 es el principal desecho nitrogenado del metabolismo de proteínas y aminoácidos, pero el exceso de nitrógeno necesita ser eliminado del animal El ión amonio (NH4 +) es muy soluble en agua y es fácilmente eliminado en los animales acuáticos por un proceso de difusión a través de las superficies respiratorias u otras. En los peces (vertebrados pisciformes) y los animales terrestres, el amonio es transformado en productos menos solubles y menos tóxicos como la urea y ácido úrico (sólido). Tipo de excreción Tipo de organismo Amoniotelicos (amonio) Invertebrados acuáticos y Crustáceos terrestres Peces Teleósteos y fase acuática de Anfibios Ureotelicos (urea) Anelidos terrestres, peces elasmobranquios, mamíferos y anfibios Uricotelicos (ácido urico) Insectos, gasteropodos terrestres, reptiles y aves INTEGRACION Y CONTROL: SISTEMA NERVIOSO El sistema nervioso tiene su origen en una propiedad fundamental de la vida: la irritabilidad, la capacidad de responder ante un estímulo ambiental La respuesta puede ser muy simple como la de un protozoo que se aleja de una sustancia nociva o muy compleja como la de un vertebrado que responde a las complicadas señales de una parada nupcial Dos mecanismos de comunicación: Mecanismos nerviosos (respuestas rápidas) Mecanismos hormonales (respuestas lentas y prolongadas) MECANISMOS HORMONALES: HORMONAS Y FEROMONAS En animales, las respuestas relativamente más lentas y duraderas se producen por medio de: 6 Plan Turbo - Eliminar los vídeos + 10 descargas sin publicidad por sólo 0,99€ / mes - Oferta limitada a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-6336132 ZOOLOGIA Hormonas: sustancias químicas producidas por glándulas endocrinas que se liberan en pequeñas cantidades a la sangre y llegan a órganos/células diana donde producen respuestas fisiológicas. Feromonas: sustancias químicas producidas por glándulas exocrinas que se liberan al exterior y que provocan comportamientos específicos en otros individuos de la misma especie. Las poseen muchos animales, ej: los insectos sociales. SISTEMA NERVIOSO EN INVERTEBRADOS Cnidarios: sistema nervioso en forma de plexo difuso. Platelmintos: sistema nervioso con cordones ventral (troncos) y ganglios cerebro cerebroides primitivos. Ventral (hiponeuro). Anélidos y artrópodos: sistema nervioso con ganglios pares e la cabeza y nervios con ganglio en cada segmento. Hiponeuro SISTEMA NERVIOSO DE VERTEBRADOS La estructura básica de del sistema nervioso de los vertebrados consiste en un tubo nervioso dorsal hueco, que en su extremo anterior acaba en una gran masa ganglionar: el encéfalo. *Sistema nervioso dorsal (=epineuro) ÓRGANOS DE LOS SENTIDOS Receptores sensoriales: Reciben estímulos internos y externos y están frecuentemente agrupados formando órganos de los sentidos. Los estímulos comprenden presión, luz, movimiento, temperatura, sustancias químicas, vibraciones, deformación mecánica y energía radiante. Tipos de receptores: Quimiorreceptores: Comprende la recepción de sabores y olores. Los receptores olfatorios están formados por neuronas bipolares cuyos cilios tienen receptores con formas complementarias a las moléculas del olor. Mecanorreceptores: Línea lateral en los peces con células neuromastos que pueden detectar movimientos en el agua. Algunos neuromastos especializados pueden detectar corrientes eléctricas. Estatocistos o equilibrio: Detectan la gravedad, son órganos que contienen estatolitos. El laberinto de los vertebrados detecta la gravedad y la aceleración y proporciona información con respecto a la posición. Fotorrecepción: Las células fotorreceptoras contienen generalmente pigmentos fotosensibles (rodopsinas) concentrados en los ojos. Hay muchos tipos de ojos, unos simplemente detectan la dirección de la luz; otros forman imágenes con ayuda de una lente. Los ojos compuestos tienen muchos ommatidios, que suelen tener poca resolución pero detectan movimiento. El paramecio funciona como una célula nerviosa El paramecio es unicelular y por tanto no tiene SN pero es capaz de responder a estímulos gracias a cambios en el potencial eléctrico de su membrana: Cuando la membrana del paramecio se encuentra en potencial de reposo, los cilios se mueven en un dirección que le permite avanzar. Sin embargo, cuando choca con algún obstáculo, se abren los canales de calcio sensibles a presión (= mecanoreceptores = sensibles a estímulo mecánico) y la célula se despolariza, es decir, su interior se vuelve positivo ya que entra calcio (un catión). En este momento, los cilios del paramecio cambian de dirección, permitiendo que el protozoo se mueva hacia otro lado, liberándose del 7 Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-6336132 ZOOLOGIA obstáculo. Esta despolarización dura muy poco y la célula se repolariza, lo que genera que los cilios del paramecio se vuelven a mover en su dirección original y puede seguir avanzando. EL PROCESO REPRODUCTOR El éxito biológico de una especie depende de si sus miembros permanecen vivos hasta reproducirse o no. Por tanto, el proceso reproductor puede que lleve la huella de la selección natural más que cualquier otro aspecto de la biología funcional de un organismo Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. Hay diversos métodos de reproducción, particularmente entre los invertebrados: Reproducción asexual Reproducción sexual: anfigonia Partenogénesis REPRODUCCION ASEXUAL Cuando a partir de un único progenitor, algunas células somáticas del mismo se multiplican por mitosis y originan descendientes de características idénticas al progenitor (mismo genotipo = clones). Es una reproducción sin gametos La reproducción asexual asegura un aumento rápido del número de individuos y ahorra tiempo y energía, ya que no precisa la búsqueda de pareja. No hay variabilidad, no hay evolución TIPOS BIPARTICIÓN: en protozoos (unicelulares) Longitudinal : Trypanosomas Transversal: Paramecios, amebas GEMACIÓN: Esponjas, Cnidarios, Anélidos, Briozoos, Tunicados, etc Una parte de células somáticas del progenitor llamada yema, se diferencia y organiza en un nuevo individuo, que puede desprenderse y llevar vida independiente, o bien crecer permaneciendo unido, formando entonces una colonia (ej: arrecifes de coral) Crecimiento de células somáticas mediante mitosis LA ESCISIÓN o FRAGMENTACIÓN, como su nombre indica, consiste en la ruptura de un animal en trozos, y cada uno de ellos regenera las partes que le falta originando individuos completos, como hacen algunos Platelmintos, Anélidos Poliquetos, Equinodermos… Regeneración a partir de un brazo de una estrella: Los gradientes de morfógenos en el repatronamiento del cuerpo y la proporcionalidad de los tejidos que serán producido Proceso de regeneración en planarias: Existe un gradiente de Wnt-β-catenina da lugar a la definición de la polaridad anteroposterior. La proteína morfogénica ósea (BMP) se encuentran involucrada en la definición del eje dorsoventral. ESTROBILACIÓN: tipo especial de escisión que realizan los pólipos de los Escifozoos (Cnidarios) y los Cestodos (Platelmintos). Consiste en la formación de surcos transversales que dividen el cuerpo del progenitor en segmentos superpuestos. 8 Plan Turbo - Eliminar los vídeos + 10 descargas sin publicidad por sólo 0,99€ / mes - Oferta limitada a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-6336132 ZOOLOGIA En los pólipos de los Escifozoos, cada uno de estos segmentos se pueden separar, originando estructuras denominadas éfiras, que se transforman en jóvenes medusas. Una consecuencia frecuente de la reproducción asexual es la formación de colonias: Obelia REPRODUCCION SEXUAL. La reproducción a partir de gametos El desarrollo se inicia con la fusión de dos gametos. Es especialmente costosa energéticamente, pero es la Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. forma de reproducción más extendida entre los animales. VENTAJAS: Introduce variabilidad genética en la población. La recombinación permite altas proporciones de heterozigosis en los individuos. De esta forma las poblaciones resultan mejor preparadas genéticamente ante cambios ambientales o ante competidores, depredadores, presas y parásitos etc. Implica la formación de células haploides (óvulos y espermatozoides) por meiosis y su fusión por parejas para dar lugar a un zigoto diploide Gametos femeninos Los óvulos son producidos par la gónada femenina. Son inmóviles, esféricos y almacenan sustancias de reserva (vitelo = lecito). Existe un compromiso (trade off) entre el tamaño y el número de gametos femeninos producidos. Los huevos se pueden clasificar según la cantidad y distribución de sustancia de reserva que tengam (= vitelo = lecito). Gametos masculinos Los espermatozoides son pequeños y móviles y se forman en grandes cantidades (= esperma). Cada uno de ellos es un paquete de material genético muy condensado, diseñado para encontrar y fecundar un óvulo.