PRIMERA UNIDAD: GENERALIDADES DE LOS

CORDADOS Y PROTOCORDADOS

Alfredo L. Loza Del Carpio, M.Sc.

CONTENIDO

Conceptos generales

Motivos para estudiar animales

Categorías taxonómicas mayores en los animales: Dominio, Reino, Phylum

Filogenia y taxonomía

Origen y evolución de los animales y cordados

Diversidad animal

Los Hemicordados

Características de los cordados

Clasificación de los cordados

Los Urocordados

Los Cefalocordados

Vertebrados

LA CIENCIA ANIMAL

“La Zoología es el estudio científico de losanimales y es una disciplina que formaparte de la ciencia de la Biología.”

¿QUÉ ES UN ANIMAL?

“Es un ser vivo animado, eucariota ypluricelular, con desarrollo embrionario yestado de BLÁSTULA, carece de paredescelulares, son heterótrofos que ingieren elalimento y lo digiere.”

MOTIVOS PARA ESTUDIAR LOS ANIMALES

a) Beneficios que nos brindan los animales:

Recursos alimenticios

Productos para el vestido y ornato

Usos en el transporte y labor

Defensa y cuidado personal

Fines deportivos

Usos biomédicos

Mascotas

Control biológico: Importancia ecológica e intrínseca

En medicina tradicional

Indicadores biológicos

b) Perjuicios que suelen ocasionar los animales:

Enfermedades

Vectores de enfermedades

Picaduras y mordeduras venenosas

Causantes de agresiones y muertes

Causantes de daños en la ganadería

Plagas de los cultivos

Causantes de daños en viviendas y enseres

SISTEMATICA Y FILOGENIA ANIMAL

WITTAKER, en 1969, propuso el sistema de los CINCO REINOS, en elque se incorpora la distinción básica: PROCARIOTA y EUCARIOTA.

1) REINO MONERA: Procariontes: Cianoficeas, Bacterias.

2) REINO PROTOCTISTA: Unicelulares, eucariotas, con mitosis y meiosis, sin estados embrionarios, con undulipodios, acuáticos. Protistas, Algas rodoficeas y feoficeas.

3) REINO PLANTAE: Autótrofos, eucariotas, pluricelulares, con pared celular de celulosa. Plantas superiores.

4) REINO FUNGI: Heterótrofos, con pared celular de quitina, forman esporas, carecen de undulopodios, y son saprobios (absorbedores). Levaduras y Hongos.

5) REINO ANIMALIA: Sin pared celular, se nutren por ingestión y digestión, con desarrollo embrionario, metabolismo elevado, capaces de grandes desplazamientos. Animales.

SISTEMA DE

CLASIFICACIÓN

DE CINCO

REINOS DE

WITTAKER

(1969)

LOS TRES DOMINIOS

El sistema de los 5 Reinos de Wittaker quedó desfasado pues en 1977,Carl Woese, trabajando con técnicas de secuenciación, a partir del 16SrRNA, descubrió que dentro del grupo de los procariotas se habíanincluido organismos que a nivel molecular, eran muy divergentes. Porello en 1990 planteó la necesidad de definir un nuevo taxón, elDominio, que estaría por encima del Reino, y reagrupar a los seresvivos de los 5 Reinos en 3 grandes dominios. Este sistema es unmodelo evolutivo de clasificación basado en diferencias en:

Secuencias de nucleótidos en los ribosomas y RNAs de transferencia de la célula.

La estructura de los lípidos de la membrana.

La sensibilidad a los antibióticos.

Este sistema propone que una célula antepasada común (progenote)dio lugar a tres tipos diferente de células, cada una representaría undominio. Los tres dominios son Archaea (archaebacterias), Bacteria(bacterias), y Eukarya (eucariotas).

Origen de la

célula

ancestral y su

división en los

tres Dominios y

los cinco

Reinos

Ejemplos de

organismos

pertenecientes

a los tres

Dominios

EL PHYLUM

¿Qué es el Phylum?

Categoría taxonómica mayor y artificialque le sigue en jerarquía al Reino.

Establece y define el plan corporal (oarqueotipo) irrepetible en los animales.

Existen 32 Phylum (o fila), de 100 queaparecieron en el Cámbrico , hace 600millones de años.

Los arqueotipos están definidos por:

1) Unicelularidad o pluricelularidad

2) Simetría: radial o bilateral (cefalización, anterior, posterior, dorsal,

ventral, medial, proximal, distal; planos frontal, sagital, tranasversal,

celoma).

PLANOS DE SIMETRÍA ANIMAL

COMPARACIÓN

DE PLANOS

CORPORALES

3) Filogenia y Taxonomía: categorías taxonómicas, nomenclatura

binomial, teorías taxonómicas (monofiletismo, parafiletismo,

polifiletismo).

- Se han registrado 1.5 millones de especies

- Representa el 20% del total existente

- Representa el 1% de especies que han existido sobre la Tierra.

- Taxonomía: estudio de los principios de la clasificación científica,

ordenación sistemática y denominación de organismos.

- Sistemática: Clasificación y reconstrucción de la filogenia.

- Filogenia: Origen y diversificación de un taxón, historia evolutiva de

las especies, se presenta como un dendrograma.

- Carlos Linneo (1707 – 1778) desarrolló el sistema moderno de

clasificación.

Principales

categorías

taxonómicas

El sistema jerárquico de la clasificación para cuatro especies. Los taxones

superiores tienen generalmente más contenido que los de menor nivel. Las

especies estrechamente relacionadas comparten una categoría taxonómica

a un nivel más bajo que las especies lejanas.

¿COMO SE REALIZA EL AGRUPAMIENTO?

Caracteres - características que varían entre especies

(análisis morfológico).

Anatomía comparada

Record fósil

DNA/análisis de proteínas, macromléculas

Cladistía: comparaciones dicotómicas, los miembros de

un clado están relacionados.

Homología (mismo origen pero no necesariamente de

función) o analogía (similitud de función pero no de

origen).

Evolución convergente o divergente.

ESTRUCTURAS

HOMÓLOGAS

(ARRIBA) Y

ESTRUCTURAS

ANÁLOGAS (ABAJO)

COMO SE CONSTRUYE EL CLADOGRAMA

Comparten caracteres primitivos (pe columna vertebral)y caracteres derivados (p.e. pelo).

Árbol filogenético de algunos amniotas representativos basado en sustituciones de

bases en el gen que codifica el citocromo c, una proteína respiratoria.

Filogenia y clasificación a nivel de familia de los primates antropoides, de

acuerdo con la taxonomía evolutiva, basada en zonas adaptativas

exclusivas.

Monofilético: grupo de organismos o taxón que aún contiene al antecesor

común más reciente del grupo y a todos sus descendientes.

Parafilético: grupo de organismos o taxón que contiene al antecesor común

pero excluye algunos descendientes.

Polifilético: taxón que no contiene al antecesor común, lo que implica que

tiene varios orígenes.

TEORÍAS SOBRE EL ORIGEN DE LOS

ANIMALESExiste en la actualidad un consenso para reconocer los Animales comoun grupo monofilético. Las reconstrucciones filogenéticas a partir desecuencias del ARNr 18S ribosómico respaldan esta hipótesis. Entre lasteorías que explican el origen de los animales destacan:

1) La teoría colonial es la más antigua (Haeckel, 1874) y también laque tiene mayor aceptación en la actualidad. Según esta teoría losmetazoos derivan de Protistas flagelados coloniales que se organizaronen forma de esfera hueca. Este ancestro hipotético se llama la “blastea”,un nombre que alude al estadio blástula en el desarrollo.

2) Una variante es la teoría de la “plácula”, influenciada por lamorfología de Trichoplax, un diminuto animal clasificado como filoPlacozoos. En esta variante, el metazoo ancestral aparece como unacolonia aplanada de Protistas flagelados reptantes sobre el fondo, conuna especialización de tipos celulares entre un tipo digestivo hacia elsubstrato, y una cubierta no digestiva arriba.

ORIGEN DE LOS CORDADOS

Las primeras manifestaciones de vida al parecer

se dieron en el Precámbrico (hace 3000

millones de años).

Hace unos 550 millones de años antes del

Cámbrico aparecieron la mayoría de

invertebrados y al final del Silúrico (hace 300

millones de años) probablemente aparecieron

los primeros vertebrados.

Por tanto entre los 550 y los 300 millones de

años atrás evolucionaron los invertebrados a

vertebrados.

Escala

del

tiempo

geológico

Cambios en los

continentes del

planeta Tierra.

TEORÍA DE GARSTANG

las larvas de los equinodermos presentan una gransemejanza estructural con las larvas delhemicordado Balanoglossus, y con las de loscefalocordados.

Vertebrados y equinodermos tienen semejanzasbioquímicas como la presencia de fosfocreatinina enel músculo.

Según esta teoría propuesta por Garstang, las larvasde equinodermos denominadas auricularias habríanalcanzado madurez sexual, a través del fenómenodenominado neotenia (una forma de pedomorfosis) yposteriormente desarrollarían musculatura yaspecto pisciforme.

Esquema evolutivo de los cordados según la teoría de Garstang.

Equinodermos y cordados son deuteróstomos (los invertebrados

son protóstomos).

LA BIODIVERSIDAD DE LOS ANIMALESCuadro 1 Especies descriptas.

Especies Cantidades Monera (Bacterias, Algas verde de agua) 4,760

Hongos 46,983Algas 26,900

Planta (plantas multicelulares) 248,428Protozoario 30,800

Esponjas 5,000Celentéro (medusas, corales) 9,000Platelminto (gusanos planos) 12,200

Nematodo (gusanos redondos) 12,000Anelida (lombriz) 12,000

Molusco 50,000Equinodermo (estrellamar) 6,100

Insecta 751,000Artrópoda no-insecta (acaridos, arañas, crustaceous) 123,151

Pisces (peces) 19,056Amphibia (anfibios) 4,184

Reptilia (Reptiles) 6,300Aves (pájaros) 9,040

Mamíferos 4,000Fuente: Instituto de los Recursos Mundiales (WRI)

Total

vertebrados

42580

especies

Regiones zoogeográficas del mundo

PHYLUM CHORDATA

Poseen simetría bilateral, cuerpo segmentado, tres hojas

embrionarias y celoma bien desarrollado.

Constituyen los animales más conspicuos y los de mayor

utilidad al hombre.

Incluyen unas 50000 especies vivientes.

Presentan una gran diversidad morfológica,

comportamental y ecológica.

Su máxima diversidad se desarrollo en el Plioceno y

Pleistoceno, dese entonces declinaron.

Latín: Chorda = cuerda, cordón;

Griego ata= caracterizado por.

Son deuteróstomos (blastóporo

da origen al ano).

CARACTERÍSTICAS EXCLUSIVAS DE LOS CORDADOS

1) Presencia de notocorda. Varilla formada por vainas de

tejido conjuntivo da consistencia al cuerpo. Presente al

menos en algún momento de su desarrollo.

2) Presencia de cordón nervioso dorsal. Extrema anterior

se ensancha para formar encéfalo (epineuros).

3) Presencia de aberturas branquiales. Presentes en

algún estado de su desarrollo (son faringotremos).

4) Presencia de cola post anal. Prolongada detrás del ano,

en algún estado de su desarrollo.

5) Presencia de endostilo. En la base de la faringe,

utilizado para atrapar alimento en el filtrad, es mucoso

(glándula tiroides).

CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS CORDADOS

CLASIFICACIÓN DE LOS CORDADOS

Se les divide en dos grupos prácticos

generales, e incluyen tres Subphylums:

A) GRUPO ACRANEOS (Procordados o

protocordados), no presentan cráneo

definido.

1. Subphylum: Tunicata = Urochordata

2. Subphylum: Cephalochordata

B) GRUPO CRANIATA (presentan cráneo bien

definido):

3. Subphylum: Vertebrata

Relaciones de parentesco de los cordados y afines; (A) visión clásica de

la clasificación de los Cordata, (B) filogenía reciente en base a

caracteres moleculares. El círculo blanco representa el ancestro común

de los Cordados.

SUBPHYLUM: UROCHORDATA 0 TUNICATA

Griego: Oura = cola; latín: chorda = cordón, ata =

caracterizado por.

Notocorda ubicada en la cola, presente sólo

en la larva.

Presentan los adultos una túnica de celulosa

que reviste al animal (tunicina).

Son marinos, se conocen unas 1600

especies.

Incluyen tres Clases.

CLASE: ASCIDIACEA

Griego: askiolon = bolsita

Casi en todas las especies

los adultos son sésiles,

pueden ser solitarias o

coloniales. Fecundación

externa.

Son normalmente

esféricas o cilíndricas.

Se observa siempre un

sifón exhalante y un sifón

inhalante.

ESPECIES:

Pyura chilensis “papa de

mar” al sur del Perú

Larva (a) y adulto (b) de Ascidiaceo

CLASE THALIACEA

Gr. Thalia = exuberante

Animales pelágicos o

coloniales, no presentan

estadío larval. Tienen

formas de cilindro o limón.

Marinos, filtradores,

presentan más de un

estado entre larva y adulto,

reproducción sexual y

asexual y fecundación

interna.

Especies comunes: Salpa spp, Doliolum spp.

CLASE: LARVACEA = APENDICULARIA

Animales marinos

similares a renacuajos,

construyen habitáculos

esféricos transparentes

dentro de los cuales se

alimentan, filtrando

bacterias y fitoplancton.

Son neoténicos.

Géneros: Apendicularia, Fritillaria, Styla

SUBPHYLUM: CEPHALOCHORDATA

Gr. Kephale = cabeza, L. chorda = cordón

Conocidos como lancetas o anfioxos de unos 5 a t cm de

largo.

Habitan fondos arenosos de las costas marinas.

Presentan un encéfalo primitivo (abultamiento).

La notocorda alcanza hasta la cabeza.

Presentan las 4 característica distintivas de los cordados

durante toda su vida.

Sin corazón, sexos diferenciados.

Se alimentan filtrando materia orgánica con los cirros de la

boca.

Única familia: Branchiostomidae, géneros: Branchiostoma y

Epigonichtys

Especies importantes: Branchiostoma elongatum, de Perú y

Chile.

Cephalocordado típico

SUBPHYLUM: VERTEBRATA

Presentan columna vertebral a partir de la

notocorda y forman un endoesqueleto.

Presentan un tegumento formado por dermis y

epidermis.

Músculos formados por miómeros.

Encéfalo altamente diferenciado y tripartito (dos

hemisferios y un cerebelo).

Presentan la notocorda, branquias y cola

persistente o presente en algún momento de su

desarrollo.

Comparación

de embriones

de

vertebrados

Presentan un corazón bien definido (con

dos, tres o cuatro cavidades).

Con o sin amnios en la etapa embrionaria:

amniotas y anamniotas.

Presentan sacos accesorios en el embrión

como: corion y alantoides.

Saco vitelino