2.Vertebrados en el reino animal

Vertebrados en el reino animal:

deuterostomos

ARQUARQUÉÉNTERONNTERON

ENDODERMOENDODERMO

ECTODERMO

BLASTOPOROBLASTOPORO

BOCA ANO

PROTOSTOMADOS DEUTEROSTOMADOS

P.V.

vertebrados

Caracteristicas generales 1Evolución y éxitos evolutivos de los cordados

Notocorda

El endoesqueleto de los vertebrados evolucionó a partir de la notocorda de los cordados. El endoesqueleto permite un crecimiento contínuo, sin mudas, lo que, al contrario que en los artrópodos o animales con exoesqueleto, hace que el elemento de protección y sostén esté fijo en el interior del animal. Este crecimiento contínuo permite desarrollar un gran tamaño corporal y un buen anclaje para los músculos. La notocorda podría suponer algo así como una gran viga central, de sostén de todo el cuerpo, situada en la región dorsal del cuerpo de los cordados. En los urocordados y cefalocordados esta estructura es una varilla elástica constituida por un núcleo de células y líquido recubierto por una vaina de tejido fibroso. Por eso se dice que la notocorda es vacuolar. En los embriones de los vertebrados la notocorda es también vacuolar aunque durante el desarrollo embrionario hay una sustitución por segmentos endurecidos, las vértebras, que dan lugar a la columna vertebral que además de sostener el cuerpo sirve de inserción para la musculatura locomotora que permite los movimientos ondulatorios y de la cola.

Cordados: cefalocordados

Simetría bilateralNotocordaCordón nervioso tubularHendiduras branquialesCola postnatal detrás del anoCorazón ventralSistema circulatorio cerradoSistema digestivo completoMúsculos segmentados

El anfioxo: Branchiostoma

Caracteristicas generales 2

Evolución y éxitos evolutivos de los cordados

La faringe perforada

La faringe perforada es un mecanismo que permite la alimentación filtradora. Es el órgano a partir del cual evoluciona las branquias internas y las mandíbulas. Las hendiduras faríngeas se denominan con frecuencia, aunque erróneamente (ver Martínez y Arsuaga, 2000) hendiduras branquiales, en relación con los órganos respiratorios que ocupan la misma posición en muchos vertebrados. Los alimentos se obtienen de la corriente de agua que el animal hace pasar por su boca hasta su faringe, desde donde es expulsada al exterior a través de las hendiduras faríngeas. Al pasar el agua a través de las branquias situadas en estas hendiduras el alimento queda atrapado en estructuras que la filtran y extraen las partículas alimenticias en los cordados no vertebrados. En los vertebrados estas estructuras filtradoras cumplen otra función, la de extraer el oxígeno del agua. Las hendiduras faríngeas sólo están presentes en las primeras fases del desarrollo embrionario de los vertebrados, luego se cierran, salvo las primeras que serán las mandíbulas.

Branchiostoma

http://www.lander.edu/rsfox/310AmphioxusLab.html

Evolución y éxitos evolutivos de los cordados

Cerebro desarrollado y órganos de los sentidos pares

Predación y consiguiente evolución del cerebro y los sentidos contribuyeron al éxito evolutivo de los vertebrados y a su gran radiación adaptativa, de distinta magnitud y carácter en el Paleozoico, Mesozoico, Cenozoico y Quaternario.

Extremidades pares

Las extremidades pares de los vertebrados acuáticos se adaptaron más tarde como miembros articulados para una locomoción eficaz en tierra, alas para el vuelo o ¡incluso su pérdida!

Zeresenay Alemseged, Fred Spoor, William H. Kimbel, René Bobe, Denis Geraads, Denné Reed and Jonathan G. Wynn

Nature 443, 296-301(21 September 2006) Abstract: Understanding changes in ontogenetic development is central to the study of human evolution. With the exception of Neanderthals, the growth patterns of fossil hominins have not been studied comprehensively because the fossil record currently lacks specimens that document both cranial and postcranial development at young ontogenetic stages. Here we describe a well-preserved 3.3-million-year- old juvenile partial skeleton of Australopithecus afarensis discovered in the Dikika research area of Ethiopia. The skull of the approximately three-year-old presumed female shows that most features diagnostic of the species are evident even at this early stage of development. The find includes many previously unknown skeletal elements from the Pliocene hominin record, including a hyoid bone that has a typical African ape morphology. The foot and other evidence from the lower limb provide clear evidence for bipedal locomotion, but the gorilla-like scapula and long and curved manual phalanges raise new questions about the importance of arboreal behaviour in the A. afarensis locomotor repertoire.Noticia Dpt. Of Anthropology, UNM, Albuquerque, NMDikika, Etiopía

Caracteristicas generales 4La neotenia

La neotenia es el proceso por el cual se llega a la madurez sexual en los estadios tempranos del desarrollo ontogenético, en los cuerpos larvarios o juveniles. La neotenia aparece más de una vez entre los vertebrados y probablemente ha sido una causa importante en la evolución y aparición de algunos grupos de vertebrados.

http://www.drpez.com/drcol116.htm

El ajolote,Ambystoma mexicanum,En sus formas neoténica ymetamorfoseada

La cola postnatal muscular

Una cola musculosa es el mejor órgano de propulsión de un vertebrado. Es un carácter conspicuo en la anatomía de un cordado. En los vertebrados pisciformes, los peces cartilaginosos y los óseos, la cola sigue desempeñando su primitiva función impulsora, pero en los vertebrados terrestres esta región del cuerpo (del esqueleto axial) ha sufrido numerosas y diversas adaptaciones llegando a reducirse por completo como en los homínidos, en los que la colas se reduce a unas escasas y diminutas vértebras, fusionadas entre sí y aparentemente inútiles, el coxis.

El pez luna, Mola mola

El primate, Homo sapiens y un canguro

Koala: Phascolarctos cinereusFoto: Cairns07

Caracteristicas generales 6La cuerda nerviosa dorsal

En la mayoría de los animales, el encéfalo está conectado con un cordón nervioso que recorre su cuerpo para inervar los distintos órganos. En los no-cordados (a los que llamamos invertebrados), el cordón nervioso se sitúa por debajo del tubo digestivo, por la región ventral del cuerpo. En los cordados el cordón nervioso es dorsal, se sitúa por encima del tubo digestivo, es la médula espinal de los vertebrados, protegida por las vértebras al encerrarla en el canal neural. Además de su posición, el cordón nervioso es hueco en los invertebrados, por esto se le conoce también como tubo nervioso mientras que en los vertebrados es compacto. Esta diferencia se produce durante el desarrollo del cordón nervioso en el embrión.

http://www.uniovi.es/bos/Asignaturas/Zoologia/Guion%20PP11%2004.ppt

21 DÍAS

28 DÍAS

42 DÍAS

112 DÍAS

Cordados: tunicados (Urochordata)

Halocynthia papillosa, una ascidia solitaria del Mar Adriático

Hay mas de 2500 especies de tunicados o ascidias, son sésiles y viven en todo tipo de ambientes, ligadas

al substrato

Filogenia de los cordados: análisis genéticos

Filogenia de los cordados: lo que nos cuentan los fosiles

tunicados• Sea Squirt

Photograph by Rosamond Purcell

Cells of sea squirts make the pigments coloring the collars around the animal's oral and anal openings, and they may also play a role in sensing its environment or protecting it from the sun. Scientists believe that the cells evolved hundreds of millions of years ago, before vertebrates and invertebrates parted ways.

• Ngm.com/0611

Early Cambrian fossil tunicate Shankouclava near Kunming (South China)

500 MaThe first tunicate from the Early Cambrian of South China

Jun-Yuan Chen,* Di-Ying Huang, Qing-Qing Peng, Hui-Mei Chi, Xiu-Qiang Wang, and Man Feng

Nanjing Institute of Geology and Palaeontology, Nanjing 210008, China

Proc Natl Acad Sci U S A. 2003 July 8; 100 (14): 8314–8318

Cheungkongella: el tunicado de Chengjian ¿es un tunicado?

CefalocordadosLos cefalocordados junto con los vertebrado compartimos además un carácter que no presentan los urocordados: la presencia de músculos segmentarios (miomeros) unidos a la notocorda (o a la columna vertebral). Este tipo de musculatura recibe el nombre de segmentaria porque está constituida por una serie de paquetes musculares repetidos, constituyendo un segmento cada uno de ellos. No hay más que ver las hojuelas en las que se puede separar un pescado al comerlo. Cada una de ellas es un miómero. Los miomeros se encuentran unidos entre si por tejido conjuntivo que recibe el nombre de “mioseptos”. Las especies actuales viven en aguas someras, suelen ser muy numerosas y enalgunas sectores tropicales son consumidos como alimento para los animalesdomésticos y los seres humanos.Familia BranchiostomidaeEs la única familia actual y reúne dos géneros: Branchiostoma Costa, 1834 y Epigonichthys Peters, 1876.

Cathaymyrus diadexus

LocalizaciónGeográficaDe laFauna de ChengjianShu et al., 1999

Pikaia: Burgess Shale

Cathaymyrus y Pikaia podrían ser como el actual anfioxo

Cefalocordados fósiles

Vertebrados (Craniata)Esqueleto parcial o completamente mineralizado

composición del esqueleto mineralizado: fosfato cálcicoCerebro protegido por una cápsula ósea, el cráneo. También el resto del sistema nervioso está protegido por hueso: la columna vertebral.Los órganos de los sentidos se encuentran sobre todo en el cráneo (vista, oido, olfato, gusto, parte del tacto) y protegidos por cápsulas esqueléticas (optica, otica, olfativa)

De los actuales, los más primitivos son las lampreas, sin mandíbulas, con una boca succionadora. Se alimentan sobre todo de la sangre de otros vertebradoshttp://en.wikipedia.org/wiki/Image:Lamprey _illustration_side.png

Myllokunmingia

LocalizaciónGeográficaDe laFauna de ChengjianShu et al., 1999

Cámbrico a. 500 Ma

Haikouichthys

LocalizaciónGeográficaDe laFauna de ChengjianShu et al., 1999

Cámbrico, a. 500 Ma

Origen de los cordados: evidencias fósiles del Cámbrico

• Burguess Shale CanadáPikaia (Cefalocordado)

Cathaymirus (Cefalocordado)

Cheungkongella (Tunicado)

Myllokunmingia fengjiaoa y Haikouichthys ercaicunensis(Vertebrados)

Chengjiang: China

Cladograma

“Choanates”

Amniota

1. CRANIATA: Región de la cabeza distinta, que incorpora el extremo anterior de la notocorda, uno o más canales semicirculares y el cerebro consistente en tres regiones. Un par de riñones, arcos branquiales y cresta neural (tejido en el que se forma el cerebro y órganos de los sentidos).

DE ARRIBA ABAJO: MIXINOLAMPREATIBURÓN

Los craniata se caracterizan por el cráneo.MIXINOS: (hagfishes) es de cartílago, pero la mayoría del cráneo está rodeado por un escudo fibroso (amarillo), por debajo del cual se encuentra la notocorda (verde).LAMPREAS: El cráneo es mayor. Tiene una estructura branquial que protégé las hendiduras.GNATOSTOMOS: (vertebrados con md) el cráneo está cerrado y hay mandíbulas (de Janvier 1996).

2. VERTEBRATA: Arcualia o vértebras. Dos o tres canales semicirculares.3. GNATOSTOMOS: Mandíbulas formadas por el 1er arco mandibular (las primeras hendiduras branquiales). Dientes con

dentina. Tres canales semicirculares. Esqueleto branquial interno a las membranas branquiales y arcos branquiales formados por cuatro elementos pares y uno impar en posición ventral. Aletas o apéndices pares con esqueleto interno y músculos insertos en las cinturas.

Den

tina

Dragón volador

4. OSTEICTIOS: Pulmones o vejiga natatoria derivada del tubodigestivo. Un patrón único en los huesos dermales de los hombros y en la mandíbula y músculos branquiales.

4

5. SARCOPTERIGIOS: esqueleto de las aletas único (autapomorfico)

6. COANADOS: coanas. Estructura derivada en los apéndices pares. Cono arterial del corazón parcialmente dividido. Cráneo derivado por la incorporación de huesos al tejado dérmico. Pérdida del hueso interhial.

7. TETRÁPODA: Dos pares de apéndices locomotores, pectoral y pélvico, caracterizados por un hueso en la región proximal y dos en la dista

8. AMNIOTA: Organización y distinción en las membranas extraembrionarias en tres capas: el amnios, el corion y el alantoides. El huevo amniota.

9. SAUROPSIDA: Los huesos tabular y supratemporal reducidos o ausentes. Coronoide simple. El centrum del atlas y el intercentro del axis fusionados. El hueso medial del tobillo ausente.

Gogonasus andrewsaeAnterior sarcopterigios Pez marino 380 Ma Australia

10.DIAPSIDA: cráneo con DOS ventanas temporales. Arco temporal superior formado por el postorbitario triradial y el escamoso triradial.

11.ARCOSAURSIA: presencia de una ventana anterior a la órbita del ojo. La forma de la órbita es como la de un triángulo invertidoDinosauriosPterosaurios

Cocodrilos

Aves

12. AVES: plumas, pérdida de los dientes, producción de calor metabólico para regular la temperatura corporal (endotermia)

13. MAMMALIA; pelo, mandíbula inferior formada sólo por el hueso dentario, glándulas mamarias, endotermia (independiente de la del nodo 12), vértebras lumbares, huesecillos oido…