BIOLOGÍA A ANIMAL. Licenciatura en Ciencias Ambientales Universidad de Cádiz C. Presentación n de la asignatura Curso

Transcripción

1 BIOLOGÍA A ANIMAL Licenciatura en Ciencias Ambientales Universidad de Cádiz C Presentación n de la asignatura Curso

2 Ciencias Ambientales Biología Animal Profesor responsable: : Dr. Antonio Medina Colaboradores: : Lourdes Aragón, Guillermo Aranda y José Luis Varela Departamento de Biología

3 Dr. Antonio Medina Horarios y aulas Despacho: ª 1 planta, pala C, CASEM Tutorías as: de lunes a jueves,, 09:00-10:30 Teléfono fono: antonio.medina@uca.es Webpage: Clases Teóricas ricas: L, M, X, J 10:30 Aula 14 CASEM Prácticas cticas: 11:30 Laboratorio 512, planta baja, pala C

4 Objetivo de la asignatura Conocimiento básico y comprensión del origen, patrón estructural, funcionamiento, modo de vida, desarrollo, tendencias evolutivas y filogenia de los animales Evaluación -Examen teórico (preguntas de tipo ensayo y de elección múltiple): 75% -Examen práctico (de laboratorio): 25% -Se han de aprobar las dos partes para superar la asignatura -NOVEDAD: A partir de este curso, NO se mantendrá la nota de ninguna de las pruebas en cursos académicos posteriores

5 Asignatura: BIOLOGÍA ANIMAL Licenciatura en Ciencias Ambientales Primer ciclo, troncal, 9 créditos Curso académico: Contenidos: Introducción a la Zoología Desarrollo animal Diversidad, clasificación y evolución animal Principales filos de invertebrados Cordados Conservación de la vida animal

6 Programa teórico Introducción a la Zoología Tema 1.- Introducción. Definición del concepto animal. La Zoología como Ciencia. Tema 2.- Estructura de los animales. Patrones de organización corporal: simetría, cefalización, cavidades internas, metamería.

7 Programa teórico Desarrollo animal Tema 3.- Reproducción. Reproducción asexual. Reproducción sexual: gametos. La importancia del sexo. Meiosis y gametogénesis animal. Tema 4.- Desarrollo. Fecundación y primeras fases del desarrollo. Segmentación. Formación del celoma. Gastrulación. Formación de órganos y sistemas. Tipos de tejidos animales.

8 Programa teórico Diversidad, clasificación y evolución animal Tema 5.- Evolución animal. La teoría evolutiva. Microevolución y macroevolución. Historia evolutiva de los metazoos. Tema 6.- Clasificación de los animales. Caracteres taxonómicos. Filogenia. Teorías taxonómicas. Concepto de especie. Principales divisiones del Reino Animal. El código internacional de nomenclatura zoológica.

9 Programa teórico Principales filos de invertebrados Tema 7.- Parazoos. Phylum Porifera. Caracteres generales. Tipos estructurales y celulares. Biología. Sinopsis sistemática. Tema 8.- Radiados. Phylum Cnidarios. Caracteres externos y organización interna. Biología. Sinopsis sistemática. Tema 9.- Acelomados. Phylum Platyhelminthes. Generalidades. Sinopsis sistemática. Clases Turbellaria, Trematoda, Monogenea y Cestoda: caracteres externos y organización interna. Ciclos de vida. Tema 10.- Pseudocelomados. Phylum Nematoda. Anatomía. Biología. Nematodos de vida libre y parásitos. Importancia ecológica.

10 Principales filos de invertebrados Programa teórico Tema 11.- Phylum Mollusca: Generalidades. Filogenia y radiación adaptativa. Clase Gastropoda: Caracteres externos y organización interna. Biología. Sinopsis sistemática. Clases Bivalvia y Cephalopoda: descripción anatómica y funcional. Tema 12.- Phylum Annelida: Caracteres generales. Sinopsis sistemática. Clase Oligochaeta: Caracteres externos, organización interna y biología. Breve descripción de las clases Polychaeta e Hirudinea. Tema 13.- Phylum Arthropoda I: Caracteres generales. El proceso de artropodización. Clasificación de los artrópodos. Subphylum Cheliceriformes: Generalidades. Superclase Chelicerata: Breve descripción de la Clase Arachnida. Subphylum Crustacea: Generalidades. Anatomía y fisiología. Diversidad de los crustáceos. Tema 14.- Phylum Arthropoda II. Subphylum Uniramia: Generalidades. Sinopsis sistemática. Clase Insecta (Hexapoda). Anatomía externa e interna. Diversidad. Biología. Importancia ecológica. Filogenia y radiación adaptativa. Tema 15.- Phylum Echinodermata. Caracteres generales. Organización corporal. Sistemas vasculares y celoma. Clasificación. Biología. Sistemática.

11 Programa teórico Cordados Tema 16.- Phylum Chordata. Organización y diversificación de los cordados. Caracteres generales del phylum. Subphyla Cephalochordata y Urochordata. Origen y evolución general de los cordados. Relaciones filogenéticas. Tema 17.- Los primeros vertebrados acuáticos. Relaciones de los grandes grupos de Peces. Agnatos o peces sin mandíbulas. Peces cartilaginosos o condrictios. Peces óseos u osteictios. Tema 18.- La evolución inicial de los vertebrados terrestres. Origen y radiación de los tetrápodos. Los anfibios modernos. Tema 19.- Los amniotas. Origen, radiación adaptativa y filogenia de los amniotas. Los reptiles. Diversificación. Morfología funcional. Adaptación de los reptiles al vuelo: las aves. Características generales y relaciones filogenéticas. Morfología funcional. Migración. Diversidad de las Aves. Tema 20.- El éxito evolutivo del viviparismo: los mamíferos. Origen y evolución. Caracteres generales. Organización estructural y funcional. Modelos reproductores. Diversidad de los Mamíferos.

12 Programa práctico 1.- Estudio de poríferos. Examen anatómico externo de elemplares de las clases Demospongiae y Calcarea. Realización y observación de preparaciones de espículas de esponjas silíceas y calcáreas. Tipos de espículas. 2.- Estudio de cnidarios. Examen anatómico de ejemplares vivos y conservados. Observación de preparaciones histológicas de antozoos. Identificación de diversos taxones. 3.- Estudio de moluscos. Poliplacóforos, escafópodos, gasterópodos, bivalvos y cefalópodos. 4.- Estudio de anélidos. Anatomía externa de diversas formas de poliquetos (errantes y sedentarios) y clitelados (oligoquetos e hirudíneos). 5.- Estudio de artrópodos acuáticos. Subfilo Quelicerados (clases Merostomados y Picnogónidos). Subfilo Crustáceos. Estudio anatómico comparado de distintos taxones. 6.- Estudio de artrópodos terrestres (subfilo Unirrámeos). Clase insectos. Los principales órdenes de insectos: características fundamentales. Identificación de los principales taxones mediante clave.

13 Programa práctico 7.- Ciclóstomos y condrictios. Observación y estudio de los caracteres morfológicos externos. Identificación de especies del litoral ibérico. 8.- Osteictios. Estudio de los caracteres morfológicos externos. Identificación de especies del litoral ibérico. 9.- Anfibios y reptiles. Identificación de especímenes conservados mediante claves Aves. Censo, captura y anillamiento científico Mamíferos. Identificación de especies de mamíferos a partir de restos esqueléticos Fauna de zona intermareal. Muestreo, clasificación y conservación de ejemplares.

14 Brusca, RC y Brusca, GJ, Invertebrados. 2ª edición. McGraw Hill, Interamericana. Bibliografía básica Kardong, K. V Vertebrados: Anatomía comparada, función y evolución. 4ª edición. McGraw-Hill-Interamericana. Hickman, C. P., Roberts, L. S. y Larson, A., L Anson, H. y Eisenhour, D Principios integrales de Zoología. 13ª ed. McGraw-Hill-Interamericana. Meglitsch, PA y Schram, FR, Invertebrate Zoology. 3ª ed. Oxford University Press. Miller, S. A. & J. P. Harley, Zoology. Sixth edition. McGraw-Hill. Nadal, J., Vertebrados: origen, organización, diversidad y biología. Omega, Barcelona. 858 págs. Pechenik, JA, Biology of the Invertebrates, 5th ed. McGraw-Hill. Pough, F. H., Janis, C. M. and Heiser, J. B Vertebrate Life. 7th ed. Prentice Hall. Romer, A. S. & Parsons, T. S The Vertebrate Body. 6th Ed. Saunders College Publishing. 679 pp. Ruppert, EE, Fox, RS y Barnes, RD, Invertebrate zoology. 7th edition. A functional evolutionary approach. Thomson Brooks/Cole. Tellería Jorge, JL, Zoología evolutiva de los vertebrados. Síntesis. Young, JZ, La vida de los vertebrados. Omega.

15 Introducción

16 Definición de Zoología Estudio científico de la vida animal Concepto de animal Organismo pluricelular, heterótrofo y diploide desarrollado a partir de una blástula formada por anisogamia: Invertebrados: >95% de spp animales (>30 phyla) Vertebrados: <5% de spp (parte de 1 phylum) Objetivos de la Zoología moderna Diversidad de los animales Relación entre estructura y función Evolución y filogenia de las especies animales

17

18 Somatic cells Digestive cavity Reproductive cells Colonial protist, an aggregate of identical cells Hollow sphere of unspecialized cells (shown in cross section) Beginning of cell specialization Infolding Gastrula-like protoanimal

19 Single cell Stalk

20

21 Fauna de Ediacara (~ ma)

22 Fauna de Ediacara Cyclomedusa davidi Mawsonites spriggi

23 Fauna de Ediacara Dickinsonia costata Tribrachidium Charniodiscus Parvancorina minchami

24 Fauna de Ediacara Spriggina floundersi

25 Fósiles de Burgess Shale (~540 ma)

26 Fósiles de Burgess Shale Anomalocaris ( artrópodo?)

27 Fósiles de Burgess Shale Marrella splendens ( artrópodo ) Olenoides serratus (trilobite)

28 Fósiles de Burgess Shale Leanchoilia (artrópodo) Ottoia(priapúlido)

29 Fósiles de Burgess Shale Pikaia gracilens (cefalocordado) Hallucigenia (onicóforo)

30 Fósiles de Burgess Shale Opabiniaregalis (??) Wiwaxia corrugata ( molusco?)

31 Arquitectura Animal

32 Modelos corporales animales Principales avances evolutivos: Multicelularidad Simetría bilateral Modelo del tubo-dentro dentro-de-un-tubo Euceloma (celoma verdadero)

33 El tamaño sí importa Los animales son capaces de utilizar múltiples modelos corporales, pero éstos están determinados en parte por el tamaño. Cuando aumenta el tamaño,, el área superficial (S) aumenta con una proporción distinta al volumen corporal (V) S = longitud del cuerpo 2, V = longitud del cuerpo 3 S es necesaria para la respiración,, el transporte de nutrientes a las células,, la eliminación de los desechos... Al aumentar el tamaño corporal, se hacen precisos grados más complejos de organización para incrementar S, permitiendo la incorporación de nutrientes en las células (alimento,, O 2, agua) ) y para la eliminación de residuos (subproductos metabólicos licos,, CO 2, etc.). Esto ha conducido al desarrollo de tejidos, órganos y sistemas.

34 Niveles jerárquicos rquicos de organización Celular Las células realizan diferentes funciones - Esponjas Tisular Las células se organizan en tejidos que realizan las funciones - Medusas Orgánico Diferentes tejidos se reunen para formar órganos Gusanos planos Sistemas orgánicos Los órganos se asocian en sistemas complejos Animales superiores

35 Simetría Distribución n de las estructuras corporales con respecto a un eje. Asimetría No existe ningún patrón de simetría Simetría a esférica Cualquier plano que pase por el centro del organismo divide su cuerpo en mitades equivalentes Simetría a radial El cuerpo tiene extremo superior y extremo inferior; sus partes se disponen en radios que parten del eje central El cuerpo se puede dividir en mitades semejantes por más de dos ejes Simetría a bilateral Un plano que pasa por la línea l media del cuerpo (plano( sagital) lo divide en mitades izquierda y derecha equivalentes Es una adaptación al movimiento direccional y determina la cefalización

36 Simetría

37 Simetría

38 Cefalización Diferenciación n de un extremo cefálico o cabeza Sitio de concentración de órganos sensoriales y tejido nervioso. Movimiento unidireccional hacia adelante. Desarrollo de un eje anteroposterior (polaridad).

39 También llamada segmentación Metamería Repetición n seriada de unidades corporales (segmentos) a lo largo del eje longitudinal. Los segmentos se llaman también n metámeros meros o somitos La verdadera metamería se encuentra solamente en tres filos: anélidos, artrópodos y cordados.

40 Evolución de una cavidad corporal llena de líquidol Permite una mayor flexibilidad corporal Gran ventaja locomotora (esqueleto hidrostático) tico) Proporciona un medio circulatorio y espacio para el desarrollo de los órganos Tipos: Pseudocele o pseudoceloma Celoma: Esquizocele Enterocele

41 Cavidades corporales

42 Animales acelomados No hay verdadera cavidad corporal El espacio es rellenado por tejido de origen mesodérmico denominado parénquima Gusanos planos

43 Animales pseudocelomados Patrón característido stido: tubo-dentro dentro-de-un-tubo Cavidad derivada del blastocele Cavidad entre endodermo y mesodermo (no está revestida por peritoneo)

44 Animales eucelomados Hay celoma verdadaero delimitado por un peritoneo mesodérmico Se forma de dos maneras distintas,, con un resultado similar Esquizocélicos Por cavitación dentro de bloques de células c mesodérmicas Enterocélicos Por evaginación del arquénteron del embrión