Origen y Evolución de los Animales PDF

16/9/2024 Origen y Evolución de los animales 1 La célula Características comunes de las células: 1. Toda célula es...

16/9/2024 Origen y Evolución de los animales 1 La célula Características comunes de las células: 1. Toda célula está rodeada por una membrana fluida y extremadamente delgada llamada membrana plasmática. 2. Todas las células contienen citoplasma. 3. Toda célula contiene material genético (ADN). 4. Todas las células obtienen materia prima y energía del entorno. 2 1  16/9/2024 La célula 3 La célula a) Teoría celular: 1. Todos los organismos vivos están compuestos por una o más células. 2. La célula es la unidad básica estructural y funcional de la vida. 3. Todas las células vivas surgen por división de células preexistentes. 4. Las células contienen material hereditario (ADN), que se transmite a sus descendientes durante el proceso de reproducción. 4 2  16/9/2024 La célula eucariota Eucariotas “núcleo verdadero”: Son más grandes y contienen una gran variedad de organelos membranosos que le proporcionan a la célula una organización estructural y funcional. Organelos: núcleo, retículo endoplasmático, aparato de Golgi, cloroplastos y mitocondrias. Una membrana permite al organelo regular los tipos y cantidades de sustancias que entran y salen. 5 La célula eucariota 6 3  16/9/2024 La célula eucariota Eucariotas “núcleo verdadero”: El material genético de los eucariontes está contenido dentro de un núcleo envuelto en una membrana. 7 Características estructurales de las células eucariotas. a. Sistema de endomembranas: El sistema endomembranoso (endo = "dentro") es una red multifuncional de organelos rodeados de membranas que se producen a lo largo del citoplasma de una célula. Sus componentes principales son : vesículas, retículo endoplasmático y aparato de Golgi. 8 4  16/9/2024 9 A. Sistema de endomembranas Vesículas ( lisosomas, vacuolas y perixosomas): sacos que trasportan sustancias de un organelo al otro, o hacia la membrana plasmática y desde esta. Además, almacenan y descomponen. 10 5  16/9/2024 A. Sistema de endomembranas Retículo endoplasmático: sistema de sacos y tubos que es una extensión continua de la envoltura nuclear. Produce fosfolípidos y proteínas y almacenan calcio. 11 A. Sistema de endomembranas Aparato de Golgi: modifica proteínas y lípidos, luego empaca las moléculas terminadas en vesículas para su entrega a la membrana plasmática. En las células vegetales fabrica pectina y otros polisacáridos complejos para la pared celular. 12 6  16/9/2024 13 B. Citoesqueleto Es un sistema de microfilamentos proteicos interconectados. Los elementos del citoesqueleto refuerzan, organizan y dan movilidad a las estructuras celulares. 14 7  16/9/2024 B. Citoesqueleto El citoesqueleto está compuesto por tres tipos de fibras de proteína: delgados microfilamentos, filamentos intermedios de tamaño mediano y microtúbulos gruesos. 15 B. Citoesqueleto Microtúbulos: participan en el movimiento de algunas partes de la célula o de la célula completa. Microfilamento: refuerza las membranas celulares, realiza funciones en la contracción celular. Filamentos intermedios: forman un marco estable que proporciona estructura y resistencia a células y tejidos. 16 8  16/9/2024 Citoesqueleto 17 C. Especializaciones de la membrana: Son estructuras que se encuentran solo en algunas células y que tienen una función específica. Muchas células secretan una matriz en su superficie, la matriz extracelular (MEC). Algunas células animales secretan una matriz extracelular llamada membrana basal, ésta da soporte y organiza los tejidos. 18 9  16/9/2024 c. Especializaciones de la membrana: Uniones celulares: Son estructuras que conectan a una célula con otras células o con su entorno. Las células envían y reciben sustancias y señales a través de algunas uniones. Otras uniones ayudan a reconocer y adherirse entre sí en tejidos. Hay 3 tipos de uniones: estrechas, adherentes y de hendidura. 19 c. Especializaciones de la membrana: 1. Uniones estrechas: sujetan las membranas plasmáticas de las células adyacentes y evitan que los fluidos se filtren entre las células. 20 10  16/9/2024 c. Especializaciones de la membrana: 1. Uniones adherentes: mantienen unidas a las células entre sí y a la membrana basal. 21 c. Especializaciones de la membrana: 1. Uniones de hendidura (gap): son canales que se pueden cerrar y que conectan el citoplasma de células animales adyacentes. 22 11  16/9/2024 multicelularidad. La diversificación de la función de las células, es decir, su especialización, es el resultado de una de las transiciones evolutivas más importantes de la historia de la vida. La multicelularidad es una forma de organización biológica en la que las células tienen una actividad más compleja que cada una de ellas por separado. 23 multicelularidad. La multicelularidad apareció de forma independiente en varios grupos de organismos eucariotas. A pesar de la importancia de esta transición de lo unicelular a lo multicelular, se desconocen en profundidad los mecanismos evolutivos, moleculares, o ambos, que dieron lugar a la aparición de las plantas y de los animales a partir de sus ancestros unicelulares. 24 12  16/9/2024 multicelularidad. Definición de organismos multicelulares “Los organismos multicelulares son aquellos que están formados por muchas células.” Los organismos multicelulares se desarrollan mediante la especialización celular y la división del trabajo. Las células se vuelven eficientes en un solo proceso y se vuelven dependientes de otras células para llevar a cabo varios procesos. Todas las células trabajan en coordinación para el correcto funcionamiento de un organismo. 25 26 13  16/9/2024 Características de los organismos multicelulares Los organismos multicelulares están formados por más de una célula y son organismos complejos. Son visibles a simple vista. Poseen órganos y sistemas de órganos distintos. Son eucariotas, es decir, contienen estructuras unidas a membranas. Sus células exhiben división del trabajo. Su tamaño aumenta con el número de células de un organismo. 27 28 14  16/9/2024 Hitos en las líneas evolutivas Los hitos en las líneas evolutivas se refieren a los eventos y desarrollos clave que han marcado el progreso de las especies a lo largo del tiempo. En la evolución de los animales, hay varios hitos clave que han marcado el desarrollo de las principales líneas evolutivas. Estos eventos representan transiciones importantes en la historia evolutiva de los animales y han llevado a la diversidad de formas de vida que conocemos hoy. 29 Hitos en las líneas evolutivas Algunos de los hitos más destacados: 1. Orígenes de los Animales (hace aproximadamente 600-700 millones de años): Los primeros animales aparecieron en el Precámbrico. Estos organismos eran simples, probablemente esponjas y cnidarios primitivos, y vivían en ambientes marinos. 2. Desarrollo de los Primeros Animales Multicelulares (hace unos 600 millones de años): La transición de organismos unicelulares a multicelulares permitió una mayor complejidad en la organización y funcionamiento de los cuerpos animales. 30 15  16/9/2024 31 Hitos en las líneas evolutivas Algunos de los hitos más destacados: 3. Explosión Cámbrica (hace unos 541 millones de años): Un período de rápida diversificación en la vida marina que resultó en la aparición de muchos de los principales grupos de animales modernos, como artrópodos, moluscos y equinodermos. 4. Desarrollo de los Primeros Vertebrados (hace unos 500 millones de años): La evolución de los primeros peces con mandíbulas, los agnatos (peces sin mandíbulas) evolucionaron hacia condrictios (peces cartilaginosos) y osteíctios (peces óseos), marcando el origen de los vertebrados. 32 16  16/9/2024 33 Hitos en las líneas evolutivas Algunos de los hitos más destacados: 5. Transición de Agua a Tierra (hace unos 400 millones de años): Los primeros vertebrados tetrápodos, que incluían ancestros de los anfibios modernos, comenzaron a colonizar ambientes terrestres. Este evento llevó al desarrollo de las patas y una serie de adaptaciones para la vida en tierra. 6. Diversificación de los Anfibios (hace unos 360 millones de años): Los anfibios fueron los primeros vertebrados completamente adaptados a la vida terrestre, aunque aún dependían del agua para la reproducción. 34 17  16/9/2024 35 Hitos en las líneas evolutivas Algunos de los hitos más destacados: 7. Evolución de los Reptiles (hace unos 320 millones de años): Los reptiles evolucionaron a partir de los anfibios y desarrollaron piel seca y escamosa, permitiéndoles una mayor independencia del agua y dando lugar a una amplia diversidad de formas. 8. Desarrollo de los Primeros Mamíferos (hace unos 225 millones de años): Los primeros mamíferos evolucionaron de los reptiles sinápsidos. Estos animales tenían características como el pelo y glándulas mamarias. 36 18  16/9/2024 37 Hitos en las líneas evolutivas Algunos de los hitos más destacados: 9. Evolución de los Primates y Humanos (hace aproximadamente 60 millones de años - presente): La aparición y evolución de los primates, que incluyen a los humanos, se caracterizó por la evolución de características como la visión estereoscópica, la manipulación fina con las manos y el desarrollo del cerebro. 10. Evolución de los Seres Humanos Modernos (hace aproximadamente 300,000 años): Los primeros Homo sapiens surgieron en África, y desde entonces han evolucionado hasta convertirse en la especie dominante, con capacidades cognitivas avanzadas y una amplia gama de culturas y tecnologías. 38 19  16/9/2024 39 Hitos en las líneas evolutivas Aparición de tejidos epiteliales verdaderos: Los tejidos epiteliales verdaderos aparecieron en la evolución de los organismos multicelulares como una forma de organizar y proteger las superficies del cuerpo y las cavidades internas. En términos evolutivos, los tejidos epiteliales se desarrollaron en los metazoos, un grupo que incluye a todos los animales multicelulares, desde esponjas hasta humanos. 40 20  16/9/2024 Hitos en las líneas evolutivas Aparición de tejidos epiteliales verdaderos: Cómo surgieron y evolucionaron estos tejidos: 1.Primeros Metazoos: Los primeros animales multicelulares, como las esponjas, no tienen tejidos verdaderos. En lugar de eso, tienen una estructura celular simple donde las células están organizadas en una capa externa y otra interna, pero no forman tejidos en el sentido moderno. 41 Hitos en las líneas evolutivas Aparición de tejidos epiteliales verdaderos: 2. Desarrollo de los Tejidos: Con la evolución de animales más complejos, como los cnidarios (medusas y corales), comenzaron a aparecer los primeros tejidos verdaderos. En estos organismos, las células se organizan en capas distintas: la epidermis y la gastrodermis. Aunque estos tejidos no son tan complejos como los epiteliales en animales más avanzados, representan un paso hacia una organización más estructurada. 42 21  16/9/2024 43 Hitos en las líneas evolutivas Aparición de tejidos epiteliales verdaderos: 3. Aparición de Epitelios Verdaderos: En los bilaterios, un grupo más avanzado de animales que incluye a la mayoría de los animales con simetría bilateral (como los insectos, los vertebrados y otros), se desarrollaron tejidos epiteliales verdaderos. Estos tejidos están compuestos por capas de células que forman barreras protectoras, y son capaces de realizar funciones especializadas como la secreción y la absorción. 44 22  16/9/2024 Hitos en las líneas evolutivas Aparición de tejidos epiteliales verdaderos: 3. Aparición de Epitelios Verdaderos: El tejido epitelial cubre las superficies corporales y delimita las cavidades internas, como el tracto digestivo. 45 Hitos en las líneas evolutivas Aparición de tejidos epiteliales verdaderos: 4. Características de los Epitelios: Los epitelios verdaderos tienen características distintivas, como una disposición celular compacta, una superficie apical (expuesta al ambiente o a una cavidad interna) y una base unida a una membrana basal. Estas características les permiten funcionar como barreras protectoras, secretar sustancias, absorber nutrientes, y participar en la percepción sensorial. 46 23  16/9/2024 47 48 24  16/9/2024 Hitos en las líneas evolutivas Aparición de tejidos epiteliales verdaderos: 5. Diversificación: Con el tiempo, los tejidos epiteliales se diversificaron en diferentes tipos según su estructura y función, como el epitelio simple, estratificado, cilíndrico, cúbico, entre otros. Esta diversificación permitió a los organismos desarrollar una amplia gama de funciones y adaptarse a diferentes ambientes. En resumen, la aparición de los tejidos epiteliales verdaderos fue un desarrollo clave en la evolución de los animales multicelulares, permitiéndoles una mayor complejidad estructural y funcional. 49 50 25  16/9/2024 Hitos en las líneas evolutivas Bilateralidad: La bilateralidad en los animales es una característica evolutiva importante que implica la simetría bilateral del cuerpo, donde el organismo tiene dos mitades que son imágenes especulares una de la otra a lo largo de un plano central. Este desarrollo proporcionó ventajas significativas en términos de movilidad y especialización funcional. 51 Hitos en las líneas evolutivas Evolución de la bilateralidad: 1. Animales con Simetría Radial Primera Etapa: Antes de la aparición de la bilateralidad, los animales eran predominantemente de simetría radial. Los cnidarios (como medusas, corales y anémonas) y las esponjas presentan esta simetría, en la que los órganos están dispuestos alrededor de un eje central. Esto es eficiente para organismos sésiles (que no se mueven) o de movimiento limitado, ya que permite interactuar con el entorno desde cualquier ángulo. 52 26  16/9/2024 53 Hitos en las líneas evolutivas Evolución de la bilateralidad: 2. Desarrollo de la Bilateralidad Evolución Temprana: La bilateralidad surgió en los animales durante el periodo Ediacarano y Cambriano, hace aproximadamente 600-500 millones de años. Este desarrollo se asocia con la aparición de los bilaterios, un grupo de animales que se caracteriza por tener una simetría bilateral. 54 27  16/9/2024 55 Hitos en las líneas evolutivas Ventajas de la Bilateralidad: Direccionalidad: Permite una dirección clara de movimiento (anterior-posterior), lo que facilita la locomoción activa y la búsqueda de alimentos. Especialización: Permite la especialización de las partes del cuerpo (como cabeza y cola) y la formación de estructuras más complejas. Desarrollo de Sistemas Nerviosos: Facilita el desarrollo de un sistema nervioso centralizado, con un cerebro o ganglios nerviosos que controlan el cuerpo de manera más eficiente. 56 28  16/9/2024 57 Hitos en las líneas evolutivas Evolución de la bilateralidad: 3. Formación de los Bilaterios Gastrulación y Formación de Capa Germinal: La bilateralidad se asocia con la formación de tres capas germinales durante el desarrollo embrionario: ectodermo, mesodermo y endodermo. Esta tripartición permite una mayor complejidad en la organización de tejidos y órganos. 58 29  16/9/2024 59 Hitos en las líneas evolutivas Evolución de la bilateralidad: Los bilaterios se dividen en dos grandes grupos según su desarrollo embrionario: Protostomados: En estos animales, el blastoporo (la abertura inicial en el embrión) se convierte en la boca. Ejemplos incluyen artrópodos, moluscos y anélidos. Deuterostomados: En estos animales, el blastoporo se convierte en el ano, y la boca se forma más tarde. Incluye a los equinodermos (como estrellas de mar) y a los cordados (que incluyen a los vertebrados). 60 30  16/9/2024 61 Hitos en las líneas evolutivas Evolución de la bilateralidad: 4. Diversificación y Evolución Radiación Cambriana: Durante la explosión cámbrica, hace aproximadamente 540 millones de años, hubo una rápida diversificación de los bilaterios. Esta explosión de diversidad permitió la aparición de muchos de los grupos de animales actuales con simetría bilateral, adaptándose a una amplia gama de nichos ecológicos y desarrollando estructuras corporales complejas. 62 31  16/9/2024 Hitos en las líneas evolutivas Evolución de la bilateralidad: En resumen, la bilateralidad permitió una mayor especialización y eficiencia en el movimiento y la organización corporal, lo que tuvo un impacto profundo en la evolución de los animales y la diversificación de formas de vida en el planeta. 63 Hitos en las líneas evolutivas Cefalización: La cefalización es el proceso evolutivo que tiende a la aglutinación de los receptores sensoriales en la zona anterior del cuerpo, formándose así una cabeza que será el centro del sistema nervioso central. Esto es posible gracias a la simetría bilateral, que define un eje de simetría a partir del plano sagital, dividiendo el cuerpo en mitades simétricas izquierda y derecha, y asignando consecuentemente un eje antero-posterior y una dirección de movimiento. 64 32  16/9/2024 Hitos en las líneas evolutivas Cefalización: Este proceso se ha dado en la mayoría de los grupos pertenecientes al reino Animalia (Bilateria), ya que infiere una mayor capacidad de consecución del alimento y de huir de o ir hacia un estímulo externo. El grado de cefalización es variable en los distintos filos bilaterales; muchos poseen una cabeza incipiente, aunque el máximo grado de cefalización se da en artrópodos (sobre todo insectos) y vertebrados; en estos animales, la cabeza está fuertemente diferenciada del resto del cuerpo y provista de órganos sensoriales muy eficientes. 65 66 33  16/9/2024 Hitos en las líneas evolutivas Metamerismo: Tipo de organización corporal a base de elementos similares (metámeros) repetidos a lo largo del eje longitudinal del cuerpo, que incluye estructuras externas e internas. Metámero = segmento = somito: unidad corporal que se repite a lo largo del eje longitudinal de un animal que posee: celoma, sistema circulatorio, excretor y nervioso. Ej: Anélidos, Artrópodos, Cordados. 67 Hitos en las líneas evolutivas Metamerismo: Los zoólogos definen la metameria como un evento mesodérmico que resulta en la repetición serial de subdivisiones unitarias de productos del ectodermo y el mesodermo. El metamerismo es mucho más importante biológicamente ya que da como resultado metámeros, también llamados somitas, que juegan un papel crítico en la locomoción avanzada. 68 34  16/9/2024 69 Hitos en las líneas evolutivas Tagmosis: La tagmosis es el proceso evolutivo en el que los segmentos de los animales se combinan para formar unidades funcionales y diferenciadas. Un tagma (plural: tagmata) es una agrupación especializada de múltiples segmentos o metámeros en una unidad morfológica funcional y coherente. Algunos ejemplos conocidos son la cabeza, el tórax y el abdomen de los insectos. 70 35  16/9/2024 71 36