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apuntes de clase con fotos y muy desarrollado...

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ZOOLOGIA (UV) APUNTES ZOOLOGÍA BAIXERAS, JOAQUIN

16-17

Aloma Riera Rodríguez Zoología TEMA 1: Definición y concepto de animal ¿QUÉ ES LA ZOOLOGÍA? La Zoología, el estudio científico de la vida animal, se erige sobre siglos de interrogantes que el hombre se ha planteado sobre el mundo animal. Las mitologías de casi cualquier cultura pueden ilustrar sus intentos de resolver los misterios de la vida animal y su origen. Hoy en día, los zoólogos se enfrentan a los mismos misterios con los más avanzados métodos y tecnologías, desarrollados por todas las ramas de la ciencia. Comencemos por registrar la diversidad de la vida animal y organizarla de forma sistemática. Este proceso complicado y excitante se apoya en las contribuciones individuales de miles de zoólogos que trabajan en todas las dimensiones de la biosfera. A través de este trabajo intentamos comprender cómo se originó la diversidad animal y cómo los animales llevan a cabo los procesos vitales básicos que les permiten adaptarse y sobrevivir en tantos ambientes diferentes. ETAPAS DE LA ZOOLOGIA La zoología es una de las primeras ciencias que empieza a desarrollarse, Aristoteles (384-322 AC) fue uno de los primeros en describir y clasificar ciertos animales. Plinio “el viejo” (23-79) creo un libro en el que se encontraban recopiladas todas las especies de animales que hasta el momento se habían descrito y encontrado, se llamaba Naturalis historiae. Otros estudiosos de esta ciencia fueron Averroes y Alberto Magno (1193-1280) quienes siguieron desarrollando esta ciencia, mediante escritos de Aristoteles y sus propias conclusiones y experimentos sacados. Los libros no escritos sobre animales no tenían ningún orden lógico, no describían primero una clase de animales y luego otra, sino que era un conjunto de animales sin orden en los que todo lo que se escribía sobre ese animal no era verdad e incluso había animales inventados o mitológicos que creían realmente que ese animal existía. En los siglos XV-XVI: fue la era de los descubrimientos. Los marineros y los que viajaban a las nuevas zonas descubiertas descubrían nuevas especies de animales, este fue uno de los momentos en que se empezó a desarrollar más la zoología. Algunos zoólogos importantes de esta época son Conrad Gesner y Ulisse Aldrovandi. En el siglo XVII se crean nuevos inventos como el microscopio y otras invenciones cientificas que hacen que la ciencia prospere, algunos científicos de este siglo fueron: Antony van Leeuwenhoek, Robert Hooke, Jan Jacbz Swammerdam. John Ray creo un libro con una recopilación de animales. No fue hasta el siglo XIX donde Charles Darwin planteo su libro el origen de las especies, el cual fue una gran revolución en el mundo ya que ponía en contradicho la idea de dios y del mundo de aquella época también hizo un libro sobre la evolución Alfred Russell Wallace, Sobre la tendencia de las variedades a separase indefinidamente del tipo original.

ANIMAL “Aquel organismo multicelular, eucarionte, diploide y heterótrofo, que se desarrolla a partir de un embrión esférico, primero sólido y más tarde hueco, llamado blástula, derivado de ansiogametos (¿?)” “Organismo multicelular y heterótrofo que se desarrolla a partir de un embrión derivado de gametos procedentes de órganos especializados o rodeados de células somáticas. Típicamente los animales son móviles, al menos durante alguna fase de su ciclo vital, y poseen un aparato sensorial que detecta cambios en su ambiente inmediato”

¿QUÉ ES UN ANIMAL? ¿SON ANIMALES LOS PROTOZOOS? Los animales forman una rama bien patente en el árbol evolutivo de la vida. Forman parte de un tronco aún mayor, conocido como eucariontes, organismos cuyas células contienen un núcleo limitado por una membrana. Este gran tronco incluye también a las plantas y a los hongos. Quizás la característica más distintiva de los animales como grupo resida en su modo de nutrición, que consiste en comer otros organismos. La evolución ha desarrollado este modo de vida básico mediante sistemas muy diversos para la captura y procesado de una amplia variedad de alimentos y para la locomoción. Un protozoo no es un animal, aunque se estudia en zoología, ya que un protozoo no posee la fase de blástula y por eso mismo no lo vamos a estudiar este curso.

Zoología TEMA 2: Definición y concepto de animal ¿QUÉ ES PROMORFOLOGÍA, MORFOLOGÍA Y ANATOMÍA? PROMORFOLOGÍA: patrones básicos en que uno se fija para definir los tipos de animales o o o o o

Polaridad → en los animales se reconocen partes. Si giras el cuerpo del animal notas que ha cambiado. Metamelización → repetición de partes a lo largo del eje longitudinal Cefalización → reconocer una parte del animal como cabeza Simetría Cavidades secundarias → resto de cavidades que pueden presentar (Cavidades primarias → aparato digestivo)

MORFOLOGIA: interpretan los datos obtenidos de la anatomía ANATOMIA: descripción de un órgano, un tejido o un animal

¿QUÉ LIMITACIONES HAY A LA FORMA ANIMAL? Las leyes físicas actúan sobre la forma de los animales. La gravedad influye. No será lo mismo un animal en el agua como en el medio terrestre, en el agua no tienen tanta presión de la gravedad gracias al medio en el que viven, en el agua un animal tiene la capacidad de poder ser más grande y no ser aplastado por su propio peso. Hay una relación Superficie/Volumen. El animal debe intercambiar sustancias con el entorno, ya sean gases, nutrientes... Los animales tienden a crecer, ya que un animal grande es metabólicamente mejor. Cuando un cuerpo crece es más voluminoso que superficie tiene y cuanto más grande es más intercambio con el medio deberá tener, y para eso debe ser proporcional la superficie con el volumen. Cuanto más grande sea un animal más gasto energético tendrá y por lo tanto deberá tener más superficie para liberar todo ese gasto al medio. Esta es la regla cuadraticocubica. Se realizaron experimentos con vertebrados homeotermos (mamíferos y aves, de temperaturas limitadas) Este experimento revelo que si crece mucho su volumen no crece tanto su superficie ya que no hay suficiente superficie para que el animal pierda calor y muere. Lo mismo pasa al revés, un animal homeotermo de muy poco volumen, tiene demasiada superficie así que libera más calor, de este modo el animal muere, pero por hipotermia. Tiene que estar equilibrado de no ser así el animal muere. EJEMPLOS: ELEFANTE Al ser tan grande podría calentarse si no estuviera la relación volumen/superficie. Los animales tan grandes poseen estructuras muy grandes con poco volumen y mucha superficie para compensar y les hace perder calor por esas superficies. Las orejas en el caso de los elefantes son bastante grandes por esta superficie son capaces de perder el calor.

MUSARAÑA Este es el caso contrario al anterior, un animal muy pequeño, que tiene muy poco volumen para la superficie que abarca. Por lo que el animal pierde mucho colar y para no morir de hipotermia, debe tener mucha actividad y comer lo mismo que su propio peso ya que su metabolismo es muy rápido.

¿CUÁLES SON LOS PLANOS Y REFERENCIAS ESPACIALES EN EL ESTUDIO DE LA FORMA ANIMAL? En la forma que podrá tener un animal influyen diversos factores: ADAPTACIÓN: El animal responde a su entorno y crea las estructuras más adecuadas para sobrevivir. HERENCIA: La herencia limita el intervalo de respuesta, no puede crear nuevas estructuras como quiera, debe seguir un patrón. MATERIALES: Utiliza el material que hereda, lo cual produce limitaciones de resistencia. HERENCIA FORMA ANIMAL

ADAPTACIÓN MATERIALES

NIVELES DE ORGANIZACIÓN NIVEL PROTOPLÁSMICOM (no animal) La organización protoplásmica caracteriza a los organismos unicelulares. Todas las funciones vitales se llevan a cabo en los límites de una única célula, la unidad fundamental de la vida. En el interior celular, el protoplasma está diferenciado en orgánulos capaces de desarrollar funciones especializadas. AGREGADO CELULAR (no tejido) La organización celular es una agregación de células funcionalmente diferenciadas. Es evidente una división del trabajo, de forma que algunas células están implicadas, por ejemplo, en la reproducción, mientras que otras lo están en la nutrición. Algunos flagelados, como Volvox, con células somáticas y células reproductoras, se encuentran en el grado celular de organización. Muchos autores también sitúan a las esponjas en este nivel. NIVEL TISULAR (tejidos) Un paso más consiste en la asociación de células similares en patrones definidos o capas para llevar a cabo una función común, constituyendo un tejido. Algunos autores consideran a las esponjas en este nivel, pero las medusas y sus parientes (Cnidarios) muestran más claramente el modelo tisular. Ambos grupos todavía pueden considerarse en gran parte situados en el nivel celular, porque la mayoría de sus células se encuentran dispersas, no organizadas en tejidos. Un excelente ejemplo de tejido en los cnidarios es la red nerviosa, en la que las células nerviosas y sus prolongaciones forman una estructura tisular clara, con funciones de coordinación.

NIVEL TISULAR-ORGÁNICO (órganos y tejidos) La agrupación de tejidos en órganos es otra etapa en la complejidad. Los órganos generalmente están formados por más de un tejido y tienen funciones más especializadas que las de los tejidos. Éste es el nivel de organización de los platelmintos, en los que aparecen órganos definidos, como manchas oculares, probóscides y órganos reproductores. En los platelmintos, los órganos reproductores han sobrepasado el grado de tejidosórganos y se estructuran como un sistema reproductor. NIVEL ORGÁNICO-SISTÉMICO (órganos y sistemas) Cuando varios órganos trabajan juntos para realizar funciones determinadas, llegamos al más alto nivel de organización, el sistema de órganos. Los sistemas están asociados con funciones corporales básicas, como la circulación, la respiración y la digestión. Los animales más simples con este grado de organización son los nemertinos, que poseen un sistema digestivo completo independiente del sistema circulatorio. La mayoría de los fi los animales presentan este nivel de organización.

ARQUETIPOS (BAUPLAN, BODY PLAN): LA SIMETRÍA SIMETRÍA ESFERICA: cuerpo más sencillo o o

Si no existe presión, el cuerpo tenderá a esta forma NO ANIMALES QUE TENGAN ESTA SIMETRÍA

Implica que cualquier plano que pase por el centro divide al cuerpo en mitades equivalentes o especulares. Este tipo de simetría se encuentra principalmente en ciertas formas unicelulares, y es raro en los animales. Las formas esféricas son las mejor adaptadas para la flotación y para desplazarse por rodamiento. SIMETRÍA RADIAL: el animal se organiza alrededor de un eje polar o

SIMETRÍA RADIAL SECUNDARIA → equinodermos adultos

Aparece en formas que pueden quedar divididas en mitades semejantes por más de dos planos que contengan a su eje longitudinal. Se trata de las formas tubulares, de vasija o cuenco que aparecen en algunas esponjas y en las hidras, medusas, erizos de mar y similares, en las que un extremo del eje longitudinal es generalmente la boca (la superficie oral). En las formas sésiles, como las hidras y las anémonas de mar, el disco basal de fijación constituye la superficie aboral. Los Ctenóforos, de formas más o menos globulares, pero con un par de tentáculos, son un buen ejemplo. Los animales radiales y birradiales son generalmente sésiles, flotadores pasivos o nadadores débiles. Los animales radiales, al carecer de los extremos anterior y posterior, interactúan con su entorno en todas direcciones, lo que constituye una ventaja en las formas sésiles, que se alimentan de presas que se acercan desde cualquier dirección. Los dos filos de simetría primariamente radial en estado adulto, los Cnidarios y los Ctenóforos, se han denominado Radiados, aunque hay resultados filogenéticos que sugieren que este grupo no es monofilético. SIMETRÍA BILATERAL: el animal se divide en dos partes iguales o

Ventaja → movimiento direccional, polaridad muy marcada

o

Cefalización de los animales → explorar el medio con uno de sus extremos

Solamente un plano sagital puede dividir al animal en mitades especulares izquierda y derecha. La aparición de la simetría bilateral en la evolución animal constituyó un enorme avance, ya que los animales bilaterales están mucho mejor adaptados para moverse en una dirección determinada (hacia delante) que los animales con simetría radial. La simetría bilateral está estrechamente ligada a la Cefalización, la diferenciación de una cabeza. La concentración de tejido nervioso y órganos de los sentidos en la cabeza conlleva ventajas evidentes para un organismo que se desplaza por su medio con este extremo por delante. Ésta es la disposición más eficaz de los sistemas de recepción y respuesta a estímulos ambientales. Generalmente la boca también se localiza en la cabeza, ya que gran parte de la actividad animal está dirigida a la consecución de alimento. La Cefalización está siempre acompañada por una diferenciación a lo largo del eje anteroposterior, si bien la evolución de este eje puede haber precedido a la Cefalización.

ARQUETIPOS (BAUPLAN, BODY PLAN): HOJAS EMBRIONARIAS Existencia de cavidades en sus cuerpos. Cavidad primaria: aparato digestivo. Cavidad secundaria: las otras. MAYORIA ANIMALES → están huecos

(CONTINUA EN TEMA 3)

COLONIAS → sociedad altamente integrada, ya sea por unión de los miembros, división de los mismos en zooides especializados, en castas o ambas cosas En el uso vernáculo, el término colonia es aplicado frecuentemente a casi cualquier grupo de organismos, como un grupo de aves que anidan o un grupo de roedores que viven en madrigueras.

Zoología TEMA 3: Ontogenia y filogenia. Origen y clasificación de los animales ONTOGENIA: es el desarrollo del individuo desde que es un zigoto hasta que se reproduce FILOGENIA: es el desarrollo de la especie

¿CÓMO CONDICIONA EL VITELO LA SEGMENTACIÓN Y EL POSTERIOR DESARROLLO DEL EMBRIÓN? SEGMENTACIÓN: es el proceso por el cual una célula pasa a ser más células

EL DESARROLLO EMBRIONARIO (TEMPRANO) GAMETOGENESIS

DESARROLLO EMBRIONARIO

FECUNDACIÓN

Unión del óvulo y el espermatozoide. Formación del zigoto.

SEGMENTACIÓN

Paso al estado multicelular

GASTRULACIÓN

Formación de las hojas embrionarias

ORGANOGÉNESIS

ONTOGENIA

CRECIMIENTO LARVA

Formación de los gametos

Desarrollo directo

Desarrollo de los órganos Aumento de tamaño hasta el característico del adulto

ADULTO

SEGMENTACIÓN: división mediante mitosis Durante la segmentación, el zigoto se divide repetidamente para convertir la grande y pesada masa citoplásmica en un gran número de células manejables llamadas blastómeros. No hay aumento de tamaño durante este período, solamente subdivisión de la masa, que continúa hasta que se alcanza el tamaño normal de una célula somática. Al final de la segmentación, el zigoto se ha dividido en cientos o miles de células y se forma el estado de gástrula. TIPOS DE SEDIMENTACIÓN SEGMENTACIÓN TOTAL E IGUAL → todas las células resultantes son iguales SEGMENTACIÓN TOTAL Y DESIGUAL → se divide más veces una parte que la otra SEGMENTACIÓN DISCOIDAL → va a haber mitosis en el extremo donde no hay vitelo

SEGMENTACIÓN SUPERFICIAL → hay mucho vitelo → desarrollo largo o o

División núcleos Formación tabiques → blástula

SEGMENTACIÓN RADIAL → huevo isolecito, estrella de mar o

Se alternan los cortes meridianos y ecuatoriales, esto hace que las células estén ordenadas en filas y columnas.

La segmentación radical tiene un desarrollo indeterminado o regulativo. o o

Indeterminado → El destino de los blastómeros van apareciendo no está determinado. Regulativo → Cada uno de los blastómeros que va apareciendo puede autorregularse para crear la parte del zigoto que le toque.

Si provocamos una separación de las células siguen el crecimiento normal y da una larva un poco más pequeña pero totalmente formada. La segmentación radial, el embrión es un mosaico determinado. Si se separan las células no da lugar a nada, no llega a formarse un individuo viable. En este caso los blastómeros si tienen un destino. Cuando se separen las células separadas solo darán lugar a las células que poseen se crearán solo diferentes partes de la que sería la larva y morirían.

SEGMENTACIÓN ESPIRAL → huevo isolecito, nemertino o o o

La orientación del eje del fuso acromático es diagonal La división de la célula se produce perpendicularmente al uso acromático Formando una X

Se producen cortes meridianos hasta ser unas cuatro. Y luego se inclinan los ejes al dividirse, por lo tanto, se desordenan las filas y columnas. Los ejes de inclinación tienen unos ejes de 45º de inclinación y al otro lado también 45º, descoloca las células. Las células se encuentran desordenadas.

TIPOS DE HUEVO ISOLECITOS: La cantidad de vitelo en el polo vegetativo varía entre los distintos taxones. Los huevos con muy poco vitelo distribuido uniformemente. o o o o

Son los más pequeños Se tabica todo el huevo y las células son prácticamente del mismo tamaño. Segmentación total e igual. El núcleo está centrado. Este huevo es característico de equinodermos y mamíferos

HETEROLECITO: tienen una cantidad moderada de vitelo concentrada en el polo vegetativo. (¿?) o o o o o o

Son más grandes. Se tabica todo el huevo y las células son de distinto tamaño dependiendo de la parte del huevo donde se encuentren. Hay una zona con mucho vitelo. Se segmenta todo el huevo, pero con segmentación diferentes, donde hay más vitelo se segmenta menos donde está el núcleo más. El núcleo no está centrado debido al vitelo se desplaza hacia un polo, el polo donde no está el núcleo, el polo vegetativo, y hay más vitelo es el polo animal. Este huevo es característico de anfibios, moluscos, anélidos y moluscos no cefalópodos.

TELOCITOS: presentan una gran cantidad de vitelo densamente concentrado en el polo vegetativo. o o o

Tiene forma discoidal. En algunos casos la blástula solo ocupa una parte, nacen en fase de larva y tiene una bolsa de vitelo colgando como despensa de reservas. Se divide un polo, por eso posee esa forma discoidal, el polo que se divide es el que se encuentra el núcleo, que se denomina polo vegetativo. Característicos de cefalópodos, peces, reptiles y aves.

CENTROLECITOS: tienen una gran masa central de vitelo. o o o

Se divide solo la parte más exterior y superficial del huevo. El núcleo se divide y migra hasta la superficie del huevo y forman el blastodermo. Es exclusivo de los artrópodos.

CANTIDAD DE VITELO DISPONIBLE → relacionada con la duración del desarrollo embrionario y la complejidad del organismo La función del vitelo es nutrir al embrión. Cuando existe mucho vitelo, como en los huevos telolecitos, las crías muestran desarrollo directo, pasando del embrión a un adulto en miniatura. Cuando hay poco vitelo, como en

los huevos isolecitos y mesolecitos, las crías forman diversos estados larvarios, capaces de alimentarse por sí mismos. En este desarrollo indirecto, las larvas son distintas de los adultos y deben sufrir una metamorfosis hasta el cuerpo del adulto. Existe otra forma de compensar la ausencia de vitelo: en la mayoría de los mamíferos, la madre nutre al embrión mediante una placenta.

HUEVOS CON ESCASO VITELO

Desarrollo indirecto (con larvas) (Organismos sencillos)

HUEVOS CON CANTIDAD MODERADA DE VITELO

Desarrollo indirecto (con larvas) (Organismos complejidad moderada) Mecanismos alternativos de nutrición del embrión

HUEVOS CON GRAN CANTIDAD DE VITELO

Desarrollo directo (sin larvas) (Organismos complejos)

GASTRULACIÓN: convierte la blástula esférica en una estructura más compleja y...