Primer Parcial de Zoologia (grau de microbiologia) PDF

Preview

Summary

Temari 1r parcial: inclou introducció, principis bàsics de zoologia, reproducció, desenvolupament i els porífers,...

Description

BIOLOGIA ANIMAL

Gabriel Antolínez Llobet

1. DEFINICIÓ I OBJECTE DE LA ZOOLOGIA 1.1. La Zoologia 1.1.1. Definició de Zoologia És la ciència que s’encarrega de l’estudi dels animals en tots els seus aspectes.

1.1.2. Objectius de la Zoologia -

Estructura. (forma)

-

Funció.

-

Interaccions.

-

Desenvolupament.

-

Evolució.

1.1.3. Zoologia i Evolució -

Històricament: gran importància de l’Anatomia Comparada.

-

Actualment: aplica principis de disciplines molt diverses:

-

1

o

Anatomia i Morfologia.

o

Fisiologia, Histologia, Biomecànica.

o

Etologia, Ecologia.

o

Embriologia.

o

Genètica, Filogènica, Taxonomia.

Subdividida en moltes branques: o

Ornitologia.

o

Malacologia.

o

Helmintologia.

o

Primatologia.

o

Aracnologia.

o

Entomologia.

o

Herpetologia.

o

Ictiologia.

o

Teriologia.

o

Etc.

MICROBIOLOGIA

BIOLOGIA ANIMAL

Gabriel Antolínez Llobet

MICROBIOLOGIA

1.2. Concepte d’Animal -

Llatí: animalis o

Anima: ànima, alè.

-

Divisió dels éssers vius en animals i vegetals.

-

Animals: sensibilitat i moviment. (esponja de mar – animal sèssil i sense capacitat sensorial, no es mou// parameci – es mou i no és un animal)

-

Vegetals: sense sensibilitat ni moviment. (plantes carnívores – capacitat sensorial)

-

Definició clàssica: “ésser orgànic que viu, sent i es mou per propi impuls”.

1.2.1. Definició d’animal o metazou -

Definició més elaborada: Organisme eucariota, heteròtrof i pluricel·lular, les cèl·lules del qual manquen de plasts (clorofil·la) i paret cel·lular (cel·lulosa).

-

Els fongs per exemple també són eucariotes, heteròtrofs i pluricel·lulars. Els acabem de definir per allò que no tenen.

-

Blàstula – nexe unificador (desenvolupament embrionari)

1.2.2. Característiques dels animals -

Organització tissular– cèl·lules formen teixits. (discussió esponges ja que no arriben a formar teixits – formen agregat cel·lular, però manquen d’unions intercel·lulars)

-

Simetria (excepte en esponges i placozous)

-

Tots contenen fases mòbils (manca en alguns metazous, estats sèssils o immòbils)

-

Aerobis.

-

Diploides.

-

Reproducció sexual, gàmetes haploides. També alguns ho poden fer asexualment.

-

Anisogàmia (diferents gàmetes en masculins i femenins), que es fusionen per formar un zigot.

-

Desenvolupament embrionari: fase de blàstula. Característica exclusiva dels TOTS els animals.

-

Definició correcte: Organisme eucariota, heteròtrof i pluricel·lular que es desenvolupa des de l’embrió, passant per una etapa de blàstula i deriva de la unió de gàmetes produïts per òrgans especialitzats o envoltats de cèl·lules somàtiques.

2

BIOLOGIA ANIMAL

Gabriel Antolínez Llobet

1.2.3. Els animals a l’arbre de la vida 

Els cinc Regnes (Whittaker 1969)

-

Plantae (eucariotes pluricel·lular)

-

Fungi (eucariotes pluricel·lulars)

-

Metazoa (eucariotes pluricel·lulars)

-

Protista (eucariotes unicel·lulars)

-

Monera (procariotes)



Els tres Dominis (Woese et al. 1990)

-

Archea

-

Bacteria

-

Eucaris

Eucaris – Uniconts – Opistoconts – Metazous.

3

-

Cont vol dir flagel.

-

Opisto vol dir des de darrera.

-

Els Fungi estan estretament emparentats amb els Metazous.



Animal = Metazous (Metazoa) o

Els animals pertanyen als Metazoa.

o

Grup monofilètic.

o

Eucariotes (cèl·lules especialitzades)

MICROBIOLOGIA

BIOLOGIA ANIMAL

Gabriel Antolínez Llobet



Sinapomorfies de metazous



Pluricel·lulars: o

Adhesió i comunicació cel·lular. 

Aparició d’unions cel·lulars 

Adherència (desmosomes, zònules adherents)



Segellat (unions estretes)



Comunicació citoplasmàtica (GAP)



Matriu extracel·lular de suport: col·lagen. (exclusiu als animals)



Rutes de senyalització: Notch, Wnt, TGF-β



Agregats cel·lulars:

Vol vox

4

MICROBIOLOGIA

BIOLOGIA ANIMAL o

Gabriel Antolínez Llobet

MICROBIOLOGIA

Diferenciació cel·lular 

Especialització funcional.



Mateix genoma.

Tot això, comporta canvis en l’expressió gènica. (Gens mestres del desenvolupament especifiquen la identitat regional (Hox, ParaHox, NK) – (són EXCLUSIUS dels animals)

1.3. L’espècie 1.3.1. Conceptes d’espècie 1.3.1.1.

Els problemes de les espècies

-

Categoria més bàsica de classificació en biologia.

-

Hi ha nombrosos conceptes d’espècie (múltiples maneres de definir-les i de veure-ho)

-

Difícil de trobar un concepte únic i universal d’espècie que pugui definir i identificar totes les espècies.

-

La controvèrsia és teòrica, no pràctica.

-

En la majoria de casos no hi ha problemes pràctics per definir les espècies.

-

A la pràctica les espècies s’identifiquen per caràcters fenotípics.

-

Hi ha un concepte teòric més profund més enllà dels caràcters individuals que permeten identificar espècies.

5



Les espècies són unitats reals de la natura?



Poden ser definides objectivament?

BIOLOGIA ANIMAL

Gabriel Antolínez Llobet

MICROBIOLOGIA

Concepte tipològic d’espècie: conjunt d’individus que comparteixen unes característiques comunes (bàsicament d’aparença externa) que els diferencien d’altres grups d’individus. (idea de tipus) -

L’estudi dels éssers vius implica una necessitat de delimitar i classificar. (unitat bàsica de classificació i estudi)

Concepte fenètic d’espècie: conjunt d’individus allunyats per no més de “X” unitats de distància fenètica. -

També és morfològic.

-

Versió actual del concepte tipològic.

-

Classifica organismes segons similitud.

-

Taxonomia numèrica: mesura la variació en un gran nombre de caràcters.

-

Distàncies fenètiques.

Concepte biològic d’espècie: conjunt de poblacions que s’entrecreuen, o que potencialment poden ferho, que estan aïllades a nivell reproductiu d’altres grups. (Mayr, 1942) -

Incorpora el pensament poblacional i la idea de variabilitat específica.

-

L’aïllament reproductiu permet a les espècies evolucionar independentment.

Concepte ecològic d’espècie: conjunt d’individus adaptat a un nínxol ecològic concret. ( Ridley, 1993) -

Nínxols ecològics: espai multidimensional, discret, adaptatiu i abstracte format pel conjunt de factors biòtics i abiòtics d’una espècie o població determinada.

-

Eficàcia biològica: capacitat reproductiva, capacitat d’adaptació.

-

Les poblacions adaptades a aquests nínxols formen clústers fenètics discrets (espècies )

-

Morfologia i comportament depenen del nínxol.

-

Híbrids ocupen “valls”: eliminats per selecció natural.

Concepte evolutiu d’espècie: llinatge de poblacions ancestre-descendents que mantenen la seva identitat respecte altres llinatges i que té les seves pròpies tendències evolutives i destí històric. (Simpson, 1951; Wlley, 1978)

6

BIOLOGIA ANIMAL -

Gabriel Antolínez Llobet

MICROBIOLOGIA

Espècies com a llinatges històrics.

Concepte d’espècie – acord de criteris -

Compatibilitat reproductora (capacitat d’entrecreuar-se) interna i incompatibilitat externa.

-

Descendència d’una població ancestral comú.

-

Coherència genotípica i fenotípica (absència de diferències brusques en les freqüències al·lèliques i en l’aspecte de l’organisme)

1.3.2. Aïllament reproductor i especiació 1.3.2.1.

Mecanismes d’aïllament reproductor

-

Importància sobretot en el CBE.

-

Característiques reproductives que eviten la fusió d’espècies.

-

Dos grans punts de control: o

Aparellament.

o

Formació del zigot. (fecundació)

1.3.2.1.1.

Mecanismes prezigòtics

Els mecanismes d’aïllament solen actuar conjuntament. -

Aïllament ecològic o d’hàbitat o

-

-

7

Diferents hàbitats o recursos.

Aïllament etològic o

Diferències en els mecanismes de reconeixement de parella (SMRS)

o

Exemples: comportaments de festeig, feromones, cants, coloracions, etc.

Aïllament temporal (estacional) o

Diferències en el temps d’aparellament evita que les espècies diferents es puguin creuar.

o

Exemple: espècies de granota simpàtriques.

BIOLOGIA ANIMAL -

Gabriel Antolínez Llobet

Aïllament mecànic o

Diferències anatòmiques en els òrgans sexuals impedeixen la còpula d’espècies diferents.

o -

Exemple: genitàlia dels insectes, mida corporal.

Aïllament gamètic o

Fecundació externa.

o

Incompatibilitat de gàmetes.

o

Exemple: eriçons de mar.

1.3.2.1.2. -

-

-

Mecanismes postzigòtics

Inviabilitat híbrida o

L’òvul és fecundat, es forma el zigot.

o

Mort del zigot en diferents etapes del desenvolupament.

Esterilitat híbrida o

L’híbrid és viable.

o

Un dels dos sexes (o tots dos) no produeix gàmetes viables. (estèrils)

Pèrdua d’eficàcia híbrida o

L’híbrid és viable i es reprodueix.

o

Té menys eficàcia biològica.

1.3.2.2.

Especiació

Procés evolutiu pel qual es formen noves espècies. -

Tots els organismes tenen un origen evolutiu comú.

-

Espècie CBE

-

o

Grup reproductiu.

o

Aïllat d’altres grups.

Implica o

Diferenciació genètica.

o

Aparició de mecanismes d’aïllament.

o

Anagènisi vs cladogènesi.

1.3.2.2.1. -

Processos que causen la divergència

Processos que generen variabilitat: o

8

MICROBIOLOGIA

Mutacions.

BIOLOGIA ANIMAL o -

Gabriel Antolínez Llobet

Recombinació genètica de la profase I.

Processos que produeixen canvis en les freqüències dels al·lels: o

Selecció Natural. (actua sobre la variabilitat segons l’eficàcia biològica)

o

Deriva Genètica. (atzar)

1.3.2.2.2.

-

Models d’especiació

Models geogràfics o

Analitzen com apareix l’aïllament reproductiu.

o

Hi ha 4 models bàsics d’aïllament geogràfic:



Al·lopàtric 

Model clàssic.



La població ancestral es separa en 2 grans poblacions.



Causes: canvis climàtics, processos geològics, etc.



Les espècies es diferencien per mutació, adaptació i deriva.



Exemple: dues espècies d’esquirols separats pel riu al canó del Colorado. (barrera geogràfica)

9

MICROBIOLOGIA

BIOLOGIA ANIMAL 

Gabriel Antolínez Llobet

MICROBIOLOGIA

Peripàtric 

Variant de l’al·lopàtrica.



La població ancestral es separa en 2 poblacions: o

1 gran

o

1 petita i perifèrica



Causes: migració



Les espècies es diferencien per deriva i selecció. (també es pot donar per mutació, però es més important per deriva)





Efecte fundador. (típic en illes)

Parapàtric 

L’aïllament apareix en poblacions veïnes.



Sense barrera físiques.



Flux genètic moderat.



IBD (Isolation by distance)



Les espècies amb àrees de distribució grans.



Espècies en anell. (àrea de distribució continua però a mesura que ens allunyem de l’anell es va diferenciant i no es poden emparellar)





10

Selecció natural.

Simpàtric 

Aïllament en una població amb aparellament lliure.



Model controvertit. o

Selecció estabilitzadora - penalitza els extrems del caràcter.

o

Selecció direccional – penalitza un dels extrems del caràcter.

o

Selecció diversificadora – penalitza els valors mitjos del caràcter.



Divergència amb flux gènic.



Elecció d’hàbitat.



Canvis cromosòmics.

BIOLOGIA ANIMAL

Gabriel Antolínez Llobet

1.4. Diversitat animal 1.4.1. Riquesa d’espècies -

1,5 MILIONS d’espècies de metazous descrites.

-

> 80% són artròpodes.

-

2/3 insectes.

-

1/3 escarabats.

1.4.2. Distribució -

La diversitat animal no es distribueix de manera homogènia.

-

Zoogeografia (biogeografia)

-

-

o

Distribució dels animals (present, passat i futur)

o

Models de dispersió.

o

Factors responsables.

Zoogeografia o

Distribució continua

o

Distribució disjunta

Zoogeografia o

11

Espècie cosmopolita (orca)

MICROBIOLOGIA

BIOLOGIA ANIMAL o

Gabriel Antolínez Llobet

MICROBIOLOGIA

Espècia endèmica (tritó Pirinenc, germà del tritó del Montseny)

1.4.3. Extincions

12

-

S’estima que el 90% de les espècies que han existit ja s’han extingit.

-

Sense deixar registre fòssil.

-

Moltes espècies s’extingiran sense que arribem a saber que existeixen.

-

Extincions en massa: 5 pics següents. (Ex: al final del cretaci, l’extinció dels dinosaures)

BIOLOGIA ANIMAL

Gabriel Antolínez Llobet

MICROBIOLOGIA

2. PRINCIPIS BÀSICS DE LA ZOOLOGIA 2.1. L’ordenació del món animal 2.1.1. Introducció -

Estudiar els éssers vius implica: definir, ordenar, classificar.

-

Aristòtil o

-

Scala naturae.

Linné o

Systema Naturae.

o

Ideòleg de la nomenclatura binomial.

o

I del sistema de classificació vigent avui en dia.

2.1.2. Taxonomia taxis: “ordenació” nomos: “norma” -

És la ciència de la classificació.

-

S’encarrega de l’ordenació dels organismes en un sistema de nivells jeràrquics anomenats taxons.

-

Originalment no té en compte l’evolució.

-

Sistema purament pràctic de classificació.

-

Ho fa en base a la semblança (morfològica, externa) de caràcters – BIOLOGIA COMPARADA.

-

La taxonomia és la identificació i la interpretació de grups naturals d’organismes basats en les seves característiques (morfològiques, genètiques, de comportament, ecològiques, etc.)

2.1.3. Nomenclatura Zoològica (ICZN) -

Els noms dels taxons han de seguir unes normes.

-

Nomenclatura biològica.

-

Persegueix crear classificacions en les que:

o Qualsevol grup d’organismes tingui un, i només un, nom correcte. o Que no hi hagi dos grups d’organismes que tinguin el mateix nom. -

La nomenclatura zoològica és el sistema de noms científics aplicat a unitats taxonòmiques (tàxons; singular: taxó) d’animals existents o extingits.

-

Normes de nomenclatura zoològica o

13

Basat en el sistema elaborat per Linné.

BIOLOGIA ANIMAL

Gabriel Antolínez Llobet

o

Sistema de classificació binomial – Nom científic.

o

En llatí, cursiva o subratllat.

o

Noms subespecífics. (trinomi) – concepte de subespècie

o

Autoria i any de descripció de l’espècie és opcional.

MICROBIOLOGIA

2.1.4. Categories taxonòmiques -

Categories taxonòmiques primàries (ICZN) – uninomial per sobre d’espècie.

-

Regla NAMOTÈCNICA: REFICLORFAGES (animals) // REDICLORFAGES (plantes)

2.2. Taxonomia i sistemàtica 2.2.1. Introducció -

La sistemàtica és l’estudi de la diversitat d’organismes i la relació entre ells.

o Estableix relacions de parentiu entre taxons “semblances” -

La Taxonomia i Sistemàtica reflecteixen “activitats” diferents d’un procés continu. scripció d’espècies, establir relacions de parentiu, fer una classificació. 

-

Expressió objectiva de les relacions entre organismes.

Dendrogrames: Són diagrames en forma d’arbre que representen les relacions entre grups d’animals. Estan jerarquitzades.

14

BIOLOGIA ANIMAL

-

o

Dendron: “arbre”

o

Grama: “gràfic”

Gabriel Antolínez Llobet

MICROBIOLOGIA

Hi ha diferents tipus: o

Arbres evolutius.

o

Fenogrames.

o

Cladogrames.

2.2.2. Principis de classificació -

Estableix relacions de parentiu entre taxons a partir de semblances

-

...