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Chapter 24
Diversidad Animal II:
Vertebrados
Lecture Outlines by Gregory Ahearn,
University of North Florida
Copyright © 2011 Pearson Education Inc.
Características distintivas de los
cordados
• Notocorda
– Cilindro rígido, pero flexible que se extiende a
lo largo del cuerpo. Punto de sujeción.
• Cordón nervioso dorsal hueco
– Dorsal, hueco y relleno de líquido. En el
extremo anterior se desarrolla en un cerebro.
• Hendiduras branquiales faríngeas
– Pueden formar aberturas branquiales o
aparecer sólo como surcos en una etapa
temprana del desarrollo.
• Cola post-anal
– Porción más distal del cordón nervioso.
¿Los humanos son cordados?
• Sólo una característica de los cordados, el
cordón nervioso, está presente en los
humanos adultos; sin embargo, los
embriones humanos presentan estas
características:
– La cola desaparecerá completamente.
– El notocordio será reemplazado por la espina
dorsal.
– Las aberturas branquiales (surcos) contribuyen
a la formación de la mandíbula inferior.
FIGURA 24-2 Características de los cordados en el embrión humano
Cordón nervioso dorsal,
notocorda, hendiduras branquiales
faringeas, cola post-anal
Mammalia
(mammals)
Amphibia
(frogs,
salamanders)
Reptilia
(turtles, snakes
crocodiles,
birds)
Dipnoi
(lungfishes)
Actinistia
(coelacanths)
Actinopterygii
(ray-finned fish)
Chondrichthyes
(sharks, rays)
Petromyzontiformes
(lampreys)
Myxini
(hagfishes)
Cephalochordata
(lancelets)
Urochordata
(tunicates)
Craniates
Vertebrates
Tetrapods
Pelo, leche
Huevo Amniota
Extremidades
Aletas lobuladas
Pulmones
Mandíbulas
Columna vertebral
Cráneo
Fig. 24-1
Los cordados invertebrados
• Carecen de cráneo.
• Incluyen los anfioxos y los tunicados.
Los cordados invertebrados
• Anfioxos son filtradores marinos
– Los anfioxos son pequeños parecidos a
peces y conservan las cuatro características
de los cordados como adultos.
– Viven medio enterrados en la arena, con sólo
el extremo anterior de sus cuerpos expuestos
– Las partículas de comida son atraídas a la
boca por los cilios de la faringe y luego se
transportan al tracto digestivo
Cordón nervioso
notocorda
Intestinos
Segmentos musculares
cola
boca
ano
Hendiduras branquiales
Fig. 24-3a
Los cordados invertebrados
• Los tunicados (jeringas de mar) viven en
ambientes marinos.
– Las larvas nadan activamente y poseen las
cuatro características de los cordados.
– Los adultos son inmóviles, se alimentan por
filtración, y han perdido su cola y notocordio.
– Tunicados con forma de barril (salpas), viven
en el océano abierto y se mueven mediante la
contratación de una banda muscular que los
rodea y que impulsa al organismo hacia
adelante
FIGURA 24-3b Cordados invertebrados
FIGURA 24-3b Cordados invertebrados
Los cordados
• Craneados
– Incluye a todos los cordados que tienen un
craneo que envuelve al cerebro
– Incluye a los mixinos y los vertebrados (la
notocorda embrionaria es remplazada
durante el desarrolo por la columna vertebral
de hueso o cartílago).
Los mixinos
• Clase Myxini.
• Carecen de mandíbula.
• Son exclusivamente marinos (viven cerca
del lecho marino).
• Se alimentan principalmente de gusanos.
• Secretan grandes cantidades de una
sustancia mucilaginosa como defensa
contra los depredadores.
Los mixinos
• Carecen de una espina dorsal verdadera
(algunos sistemáticos no los consideran
como vertebrados, sino como un grupo de
cordados más estrechamente
emparentado con los vertebrados), pero
tienen una caja encefálica rudimentaria.
• Representan el grupo cordado más
estrechamente relacionado con los
vertebrados.
FIGURA 24-4a Peces sin mandíbulas
Los cordados vertebrados
• Tienen una espina dorsal (columna
vertebral) formada de huesos o
cartílagos (constituidos por un tejido que
se parece al hueso, pero que es menos
quebradizo y más flexible).
– Da apoyo al cuerpo.
– Ofrece sitios de sujeción para los músculos.
– Protege al cordón nervioso y al cerebro.
Adaptaciones de los vertebrados
• Varias adaptaciones han permitido que los
vertebrados invadan exitosamente la
mayoría de los hábitat:
– Un endoesqueleto que puede crecer y
repararse a sí mismo.
– La evolución de mandíbulas que les permiten
explotar un mayor rango de fuentes
alimenticias
– Pares de apéndices (aletas, patas, alas).
– Mayor tamaño y complejidad del cerebro y las
estructuras sensoriales.
Vertebrados
• Incluye los siguientes grupos:
– Lampreas
– Peces cartilaginosos
– Peces de aletas radiadas
– Celacantos
– Peces pulmonados
– Anfibios
– Reptiles
– Mamíferos
Peces sin mandíbulas
• Carecen de mandíbula.
• Tienen cuerpo como de anguila y piel lisa
y sin escamas.
• Incluyen a los mixinos (clase Myxini) y las
lampreas (clase Petromyzontiformes)
Las lampreas
• Su cordón nervioso está protegido por
segmentos de cartílago.
• Vive tanto en agua dulce como salada.
– Las formas marinas deben regresar al agua
dulce para depositar sus huevos.
Las lampreas
• Algunas especies de lampreas son
parásitas de peces más grandes.
– Tiene una boca recubierta de dientes con los
cuales se adhiere a los peces grandes.
– Por medio de los dientes raspadores de su
lengua succiona la sangre y los líquidos
corporales.
Fig. 24-5
Peces con mandíbulas
• Aparecieron en los registros fósiles hace
aproximadamente 425 millones de años.
• Las mandíbulas les permiten a estos
peces explotar una gama más amplia de
fuentes de alimento que a los peces sin
mandíbulas.
Peces con mandíbulas
• Los grupos de peces con mandíbulas de
la actualidad incluyen los peces
cartilaginosos y los peces óseos.
Peces cartilaginosos
Clase Chondrychthyes
• Marinos
• Esqueleto de cartílago
• El cuerpo está protegido por una piel
correosa con diminutas escamas
Peces cartilaginosos
•
•
•
•
•
Respiran por medio de branquias.
Tienen un corazón de dos cámaras.
Fertilización interna.
Algunos filtradores de plankton
Muchos tienen varias hileras de dientes
tan filosos como una navaja.
– La hilera posterior se mueve hacia delante
conforme pierden los dientes frontales.
• Incluye a los tiburones, las rayas y las
mantarrayas.
Fig. 24-6
Mantas y mantarrayas
• Algunas tienen una espina situada cerca
de la cola.
– Puede provocar heridas graves.
• Otras generan una potente descarga
eléctrica, capaz de paralizar a la presa.
• Nadan mediante gráciles ondulaciones de
las extensiones laterales de su cuerpo.
Peces óseos
• Los peces óseos se encuentran en casi
todo hábitat acuático, tanto de agua dulce
como de agua salada.
• Incluyen:
– Peces con aletas en forma de alas.
– Peces de aletas lobulares.
Peces con aletas en forma de alas
Clase Actinopterygii
• El grupo de vertebrados más diverso y
abundante.
• Aletas son redes de piel sostenidas por
espinas óseas.
• Vive en hábitat marinos y de agua dulce.
• Esqueleto óseo.
• Piel cubierta de escamas entretejidas.
FIGURA 24-6a Diversidad de los peces óseos
FIGURA 24-6b Diversidad de los peces óseos
FIGURA 24-6c
Diversidad de los peces óseos
Peces con aletas en forma de alas
• Corazón de dos cámaras.
• Respiran por branquias.
• La mayoría tienen una vejiga natatoria que
les permite flotar sin ningún esfuerzo a
cualquier nivel.
• Son una fuente de alimento importante
para los seres humanos.
Peces de aletas lobuladas
• Aletas carnosas que contienen huesos en
forma de espina rodeados de una capa
gruesa de músculo.
• Dos linajes distintos que han evolucionado
por separado durante cientos de millones
de años.
– Celacantos (Actinista).
– Peces pulmonados (Dipnoi), los parientes
vivos más cercanos de los tetrápodos.
Peces de aletas lobulares
• Los peces pulmonados se encuentran en
ambientes de agua dulce.
• Poseen branquias y pulmones.
• Tienden a vivir en aguas estancadas con
escasa cantidad de oxígeno.
• Sus pulmones les permiten abastecerse
de este gas extrayéndolo directamente del
aire.
Peces de aletas lobulares
• Algunas especies pueden sobrevivir aun si
el agua se seca por completo.
– Se entierran en el lodo.
– Forman un aislamiento en una cámara con un
revestimiento mucoso, ahí respiran por medio
de sus pulmones y su tasa metabólica declina
drásticamente.
– Cuando regresan las lluvias y el estanque se
reabastece de agua, salen de su escondite y
reanudan su modo de vida subacuática.
Fig. 24-8
Peces de aletas lobulares
• Algunos grupos primitivos de peces
desarrollaron aletas carnosas modificadas
que podían servir como pies para que el
pez pudiera arrastrase de un estanque
casi seco a otro que tuviera más agua.
• Dieron origen a los vertebrados que
hicieron el primer intento de invadir la
tierra firme: los anfibios.
Los anfibios tienen una doble vida
• Incluyen a las ranas, sapos, salamandras
y cecílidos
• “Doble vida” de los anfibios.
– Comienzan su vida adaptados a ambientes
acuáticos (por ejemplo, los renacuajos tienen
branquias).
– Maduran en adultos semiterrestres con
pulmones.
Fig. 24-9
Anfibios
• Tienen un corazón de tres cámaras.
• La mayoría de los adultos respiran con los
pulmones y su piel húmeda.
• La mayoría tiene cuatro extremidades.
Anfibios
• Se reproducen sexualmente; fecundación
externa.
• Casi todos están atados a los hábitat
húmedos (la piel debe permanecer húmeda;
utilizan la fecundación externa
• Los huevos están cubiertos por una
secreción gelatinosa y son vulnerables a la
pérdida de agua
• Los óvulos y las larvas se desarrollan en el
agua).
Reptiles
•
•
•
•
Adaptados para vivir en la tierra.
Respiran exclusivamente con pulmones.
La piel es menos permeable.
La fecundación es interna.
Reptiles y aves
• Un huevo amniota con cascaron
(encierra al embrión en una membrana
interna llena de líquido, el amnios).
Fig. 24-11
Reptiles
• Evolucionaron a partir de un antepasado
anfibio hace alrededor de 250 millones de
años.
• Piel dura y escamosa (impide la pérdida
de agua y protege el cuerpo).
Reptiles
• El corazón de tres cámaras se modificó
para permitir una mejor separación de la
sangre oxigenada de la desoxigenada.
• Incluyen a los dinosaurios (extintos),
lagartos, serpientes, caimanes, cocodrilos,
tortugas y aves
Fig. 24-10
Serpientes
• Las serpientes tienen varias adaptaciones
para conseguir su alimento
– Algunas tienen órganos sensoriales que les
permite detector la temperatura de la presa.
– Otras inmovilizan a su presa con veneno que
es inyectado a través de colmillos.
– Las serpientes tienen poseen una mandíbula
altamente flexible que les permite distenderla
para poder tragar presas más grandes que su
propia cabeza.
Crocodilianos
• Incluyen: lagartos y crocodilos.
– Presentan sus fossa nasales sobre la cabeza lo que
les permite permanecer sumergidos por largo tiempo.
– Tienen mandíbulas ponderosas y dientes cónicos
para triturar y matar peces, aves, mamíferos, tortugas
y anfibios.
– El cuidado parental es muy importante en este grupo;
entierran los huevos en nidos de lodo, los padres
vigilan el nido y a las crías recién salidas del
cascarón a las cuales mueven a un lugar seguro
dentro del agua.
Tortugas
• Las tortugas habitan desiertos, arroyos, lagunas
y en océano.
– Todas están protegidas por un caparazón duro que
está fusionado con las vertebras, las costillas y las
clavículas.
– No poseen dientes, pero presentan un pico córneo
para poder consumer alimento animal y vegetal.
– La más grande es la tortuga baula, que es marina y
se alimenta mayormente de medusas.
– Las que son marinas pueden migrar grandes
distancias para alcanzar las playas donde enterrarán
sus huevos.
Aves
• Aparecieron en el registro fósil hace cerca
de 150 millones de años.
• Los sistemáticos modernos los consideran
reptiles con plumaje.
Fig. 24-13
Aves
• Grupo muy característico de “reptiles”
adaptados para volar.
– Plumas (brindan la sustentación y el control
necesarios para el vuelo).
– Huesos huecos (reducen el peso del
esqueleto).
– Las hembras tienen un solo ovario.
– Huevo con cascarón (libera al ave madre de
la necesidad de transportar en su interior a
sus crías en desarrollo).
Aves
• Mantienen una temperatura corporal
constante (sangre caliente o
endotérmicos).
Aves
• Alta tasa metabólica:
– Aumenta su demanda de energía.
• Tienen que comer con frecuencia.
– Requiere eficiencia en la oxigenación de los
tejidos.
• El corazón tiene cuatro cámaras (evita que
se mezcle la sangre oxigenada con la
desoxigenada).
• El sistema respiratorio se complementa
con sacos de aire que aportan una
dotación continua de aire oxigenado a los
pulmones.
Fig. 24-12
Mamíferos
• Aparecieron por primera vez hace
aproximadamente 250 millones de años.
• No se diversificaron ni llegaron a
predominar en la tierra sino hasta que se
extinguieron los dinosaurios hace cerca de
65 millones de años.
Mamíferos
• Son endotérmicos (sangre caliente) con
altas tasas metabólicas.
• Corazón de cuatro cámaras.
• La mayoría tiene pelaje que protege y
aísla al cuerpo caliente.
Mamíferos
• Sus patas fueron diseñadas para correr.
• Tienen glándulas sudoríparas, odoríferas
y sebáceas (que producen aceite).
• Las hembras tienen glándulas mamarias
que producen leche para amamantar a
sus crías.
Mamíferos
• El cerebro está muy desarrollado.
– Les ayuda a sobrevivir en un entorno
cambiante.
– Permite alterar su comportamiento con base
en la experiencia.
Mamíferos
• Periodos largos de cuidado paternal
después del nacimiento.
– Permiten a algunos mamíferos aprender
bastante bajo la guía de los progenitores.
Mamíferos
• Incluyen tres linajes evolutivos:
– Monotremas
– Marsupiales
– Mamíferos placentarios
Monotremas
• Incluyen el ornitorrinco y las equidnas.
– Ponen huevos con cascarón con aspecto
parecido al del cuero.
– Los recién nacidos se alimentan de la leche
que secreta la madre.
Fig. 24-14
Huevo de equidna
Marsupiales
• Incluyen al zorro pelón, el koala, el
canguro, el wallaby, el oso australiano, y
el demonio de Tasmania.
Marsupiales
• Los embriones comienzan su desarrollo
en el útero de la hembra.
• Las crías nacen en una etapa inmadura
de desarrollo, así que deben reptar hacia
un pezón, sujetarlo firmemente y nutrirse
de la leche.
• El desarrollo se completa en un marsupio
(bolsa protectora).
Fig. 24-15
Mamíferos placentarios
• Incluyen a la mayoría de las especies de
mamíferos.
• Esta clase tan diversa incluye a
organismos que han desarrollado una
extraordinaria diversidad de formas,
algunos ejemplos: el murciélago, el topo,
la gacela, la ballena, la foca, el mono y el
lobo.
Mamíferos placentarios
• Las crías se mantienen en el útero
durante todo el desarrollo embrionario.
• Presentan una placenta que permite el
intercambio de gases, nutrimentos y
desechos entre los sistemas circulatorios
de la madre y del embrión.
• El embrión es retenido en el útero durante
todo su desarrollo.
Mamíferos placentarios
• Los roedores representan casi el 40% de
las especies de mamíferos.
• Cerca de 20% son murciélagos o zorros
voladores, los únicos con la capacidad de
volar vigorosamente.
Fig. 24-16