Universidad Jose Carlos Mariategui. Zoología. Dante Zubia Cortez.

Transcripción

1 Zoología Dante Zubia Cortez.

2 Zoología INTRODUCCIÓN Ramas y disciplinas - 1ª parte La zoología es la parte de la biología que estudia los animales. Comprende, o se la estima, bajo los conceptos de zoología pura y aplicada. La zoología pura agrupa variadas ramas y disciplinas, en la que se encuentra incluida el estudio de los homínidos (antropología); se divide en dos grandes grupos: zoología general y zoología especial. Zoología general La zoología general engloba la morfología, anatomía, histología, fisiología, embriología, etología y ecología animal. Morfología Literalmente, la morfología es el estudio de las formas externas y estructuras de los órganos o organismos, es decir, describe como es físicamente la forma exterior y como están dispuestas las partes del cuerpo de un animal. Anatomía La anatomía es la ciencia que estudia el número, estructura, tamaño, forma, disposición, situación y relaciones de las diferentes partes internas y externas de los cuerpos orgánicos, no solo de los animales irracionales, también de los seres humanos. Se distingue la anatomía comparada, o estudio de las analogías y diferencias existentes entre los órganos humanos y su correspondencia con los animales; anatomía descriptiva, o descripción de la forma, situación, extensión y relaciones de los citados órganos; anatomía patológica, o estudio de las alteraciones orgánicas que están provocadas por enfermedades; y anatomía topográfica, utilizada en las prácticas quirúrgicas, consistente en el estudio de las relaciones de lugar que guardan los diversos órganos entre sí. Histología La histología, del griego histos (tejido) y logia (tratado), es la rama de la biología que trata o estudia la composición y estructura de los tejidos orgánicos (también de los vegetales). Los primeros estudios microscópicos de los tejidos se iniciaron en 1668 por el físico inglés Robert Hooke, el cual pudo comprobar que determinados órganos poseían unas estructuras en forma de prismas hexagonales, semejantes a las celdas (o células) de un panal de miel, de ahí que las denominara "células". Con posterioridad, Mayer utilizaría por primera vez en 1819 el término histología para referirse a la disciplina de estudio de los tejidos orgánicos. La histología animal no comenzó a tener entidad hasta principios del siglo XIX, con el anatomista y fisiólogo francés Marie Francoise Xavier Bichat. Las bases de la histología, y en general de la moderna biología, quedaron sentadas en 1839 gracias al fisiólogo y anatomista alemán Theodor Schwann, quien estableció los principios de la organización celular de los seres vivos; se da su nombre a las cubiertas de las fibras nerviosas (la denominada vaina de Schwann). Fisiología La fisiología estudia las funciones fisiológicas de los organismos, es decir, el proceso físico y químico que se desarrollan en los seres vivos por su actividad. Con independencia del tipo de organismo de que se trate, la fisiología se divide en

3 fisiología general, o estudio de las funciones sin tener en cuenta que mecanismos intervienen en ellas; y fisiología experimental, o estudio de las reacciones que presentan los organismos y sus aparatos, cuando están influenciados por agentes morbíficos (gérmenes de las enfermedades). Teniendo en cuenta los seres en estudio, la fisiología se la considera dividida en fisiología animal, fisiología vegetal, fisiología humana, y fisiología comparada, ésta última referida al estudio de la evolución o historia fisiológica, de los diferentes sistemas funcionales de un organismo vivo. Se considera al médico de la antigüedad Claudio Galeno como el primer fisiólogo de la historia El médico y teólogo español Miguel Servet describió de forma rigurosa el sistema de circulación pulmonar, iniciándose con él un notable progreso de la fisiología Se considera al médico de la antigüedad Claudio Galeno, como el primer fisiólogo de la historia. Fue un experto disector y un anatomista de primer orden en su tiempo. Estudió la fisiología de variados animales como cerdos, perros y simios. El razonamiento sobre el que basaba sus investigaciones dieron a sus obras un carácter de referencia obligada, la cual se mantuvo vigente a lo largo de muchos siglos hasta finales del XVII. A partir del siglo XVI comenzaron a suceder rápidos progresos en esta ciencia, que se inicia con el teólogo y médico español Miguel Servet (de formación galenista), muerto en la hoguera por hereje tras declarar sus descubrimientos de la circulación pulmonar, junto con el papel de la respiración en la transformación de la sangre, y tras idear mediante una serie de publicaciones, que se realizara una reforma de los dogmas de la fe cristiana que imperaban en aquellos momentos. Siguieron a Servet, el médico inglés Willian Harvey en el siglo XVII, con el estudio de la sangre y el establecimiento del método experimental en la investigación fisiológica; y otros muchos hasta la actualidad, tales como Albrecht von Haller, Charles Bell, Johannes Müller, Helmholtz, Du Bois-Reymond, Claude Bernard, Marey, Virchow, Brown-Séquard, Pavlov, etc. Embriología La embriología es la ciencia que estudia la formación y desarrollo del embrión. Se distinguen la embriología descriptiva, o estudio morfológico de las diferentes fases manifestadas en el desarrollo embrionario; embriología comparada, si estudia la génesis embrionaria en relación con diferentes grupos taxonómicos; y embriología experimental, cuando estudia el embrión apoyándose en métodos empíricos (ensayo y error).

4 Genética La genética, del griego génesis (creación), es la rama de la biología que estudia los fenómenos de variación y herencia en los organismos vivos. Se distinguen la genética de poblaciones, o estudio del mecanismo de la variación genética, así como el análisis estadístico y experimental sobre los efectos que causan en los individuos la reproducción entre ellos; la genética formal, o estudio de las leyes de la herencia y su transmisión a través de las generaciones; la genética molecular, o estudio y análisis de las características químicas del material hereditario, así como los procesos que lo relacionan con la síntesis de proteínas; la genética humana, o estudio, diagnóstico y prevención de las enfermedades transmisibles por la herencia, o de las alteraciones funcionales humanas que tienen ese origen; y genética aplicada, por la cual se utilizan los conocimientos sobre genética para la mejora de los animales domésticos (también de las plantas cultivadas). La genética es la ciencia que estudia los fenómenos de variación y herencia a través de las generaciones en los organismos vivos

5 Los primeros estudios sobre la herencia genética fueron realizados en 1865 por el monje agustino austriaco Gregor Johan Mendel Los primeros estudios sobre la herencia genética fueron realizados en 1865 por el monje agustino austriaco Gregor Joham Mendel, aunque no sería hasta el año 1900 en que se reconoció la importancia de sus estudios, los cuales había dejado formulados en tres leyes (las leyes hereditarias de Mendel). El término genética fue utilizado por primera vez por W. Batenson en Desde entonces han sucedido notables avances en este campo: 1920, se completó la teoría cromosómica de la herencia a cargo de la escuela del biólogo estadounidense Thomas Hunt Morgan, premio Nóbel de Medicina y Fisiología en 1933; a partir de1944, demostración de que el DNA es el soporte de la información genética, gracias a personajes relevantes como el fisiólogo escocés John James R. Mac Leod, premio Nóbel de Medicina y Fisiología en 1923; el biólogo estadounidense Alfred D. Hershey, premio Nóbel de Medicina y Fisiología en 1969; y otros como M. Chase, O. T. Avery y M. McCarthy; 1953, descripción de la estructura del DNA gracias a los estudios del biólogo estadounidense James Dewey Watson, y los biólogos británicos Francis H. C. Crick, y Maurice H.F. Wilkins, los tres premio Nóbel de Medicina y Fisiología en 1962; entre 1960 y 1970, descubrimiento del código genético; y otros múltiples avances que siguieron en este campo. Hoy en día, la ingeniería genética permite intercambiar genes entre organismos, y así conseguir la fabricación de determinadas proteínas útiles en la obtención de vacunas; otro ejemplo muy significativo es la insulina. Etología La etología, del griego éthos (costumbre) y logia (tratado), es la ciencia que estudia el comportamiento de los animales en su medio ambiente, así como los mecanismos que determinan ese comportamiento. Ecología animal La ecología animal estudia las relaciones existentes entre los animales y su medio ambiente. Estas relaciones existen porque los animales (también el hombre) no son seres aislados, sino que se relacionan entre sí y con el entorno que les rodea. Del estudio de las poblaciones animales se ocupa la demoecología o ecología de poblaciones (también de las poblaciones vegetales). Zoología especial La zoología especial se divide en: Zoología sistemática o taxonómica zoogeografía Paleozoología o paleontología animal Filogenia Zooparasitología Mastozoología Ictiología Entomología Zoología aplicada (zootecnia...)

6 Helmintología Melacología Zoología sistemática o taxonómica La zoología sistemática o taxonómica, es la ciencia que trata de la clasificación de los seres vivos, (de entre los tres en que se dividen los seres de la naturaleza, animal, vegetal y mineral). En ella se toman como base la filogenia, comparación morfológica y anatómica, caracteres citogenéticos (alteraciones cromosómicas), etc. La denominada taxonomía clásica es la que está universalmente aceptada; este sistema agrupa los seres vivos según algunas determinadas características comunes y hereditarias, que parten del reino y se dividen fila, filum o división, clase, orden, familia, género y especie; también se aceptan categorías intermedias tales como subclase, superorden, etc. Otro sistema de clasificación es el llamado taxonomía numérica, utilizado en modelos de investigación dentro del reino mónera (bacterias). Zoogeografía La zoogeografía es la ciencia que estudia el área de dispersión o distribución geográfica de las especies animales sobre el globo terráqueo. Estadísticamente se ha dividido la tierra en regiones zoogeográficas (dominios terrestres y marítimos), en base a la analogía de las poblaciones animales, y muy especialmente en lo que se refiere a los animales superiores. Así, se distinguen las siguientes regiones zoogeografías terrestres y marinas: Regiones zoogeográficas terrestres Mapa de las regiones zoogeográficas terrestres Paleártica: comprende Europa, África hasta el trópico de Cáncer y Asia Central y septentrional; engloba además cuatro subregiones: euroasíatica, centroasiática o turania, mediterránea y china o manchú. Oriental: comprende los países asiáticos que están situados al sur del Himalaya y el Yangzijiang e Insulindia); engloba además cuatro subregiones: indostánica, chinobirmana, malaya y celebense.

7 Etiópica: comprende la región de África que está situada al sur del trópico de Cáncer y el sur de Arabia; engloba además cuatro subregiones: sahariana, guineana, capense y malgache. Neártica: comprende América del Norte y Groenlandia; engloba además tres subregiones: canadiense, Montañas Rocosas y Alleghanys. Neotropical: comprende América del Sur, América Central y Antillas; engloba además cuatro subregiones: antillana, centroamericana, guayanobrasileña y patagona. Australiana: comprende Australia, Polinesia, Melanesia y Micronesia; engloba además cinco subregiones: hawaiana, polinésica, papúa, austral y maorí; a su vez, estas subregiones se dividen en provincias y distritos, en los que se distinguen algunas zonas de importancia, como las zonas topográficas, consistentes en faunas que ocupan determinados medios tales como bosques, desiertos, montañas, lacustres (de agua dulce), etc. Regiones zoogeográficas marinas Para clasificar la fauna marina de peces, moluscos y otros de aguas profundas, se dividen las zonas generalmente refiriéndose a la profundidad en que habitan los animales, no al área geográfica; así se distingue la fauna litoral (de costa) y la fauna pelágica (de alta mar). Por su parte, para los mamíferos marinos, los cuales habitan prácticamente en aguas superficiaes, se utiliza la siguiente división zoogeográfica: Artatlántica: comprende el Atlántico norte. Mesatlántica: comprende el Atlántico Medio, el mar Mediterráneo y el mar de las Antillas. Artirrénica: comprende el Pacífico del Norte. Mesirrénica: comprende el Pacífico Medio. Indiopelágica: comprende el Océano Índico. Notopelágica: comprende los mares australes situados al sur del trópico de Capricornio. Filogenia La filogenia, del griego filo (raza) y geneia (producir), es la parte de la biología que estudia la filiación y evolución de las formas, es decir, el origen y desarrollo progresivo de los seres vivos, desde las formas más simples hasta las más complejas, con objeto de establecer las relaciones comunes de sus orígenes. Mediante la filogenia se puede establecer una relación de descendencia de los organismos a través del tiempo, y así componer el árbol genealógico. Zooparasitología La zooparasitología es una disciplina que estudia los parásitos animales y el parasitismo animal. Está englobada en la parte de la biología denominada parasitología, la cual también incluye la fitoparasitología, o parasitología vegetal. Cuando la zooparasitología es estudiada desde el punto de vista del huésped o de las afecciones causadas por parásitos (parasitosis), se habla entonces de parasitología humana o parasitología de los animales domésticos.

8 Entomología La entomología es la rama de la zoología que estudia los insectos en sus aspectos morfológico, genético, fisiológico, taxonómico y ecológico. Además de abordar el estudio de los insectos que pueden ser muy dañinos para el hombre, tanto en lo que respecta a la agricultura como en la transmisión de enfermedades, lo hace también de aquellos otros insectos que pueden ser útiles en sus diferentes formas, tales como las abejas por su miel o por las propiedades polinizadoras. Zoología aplicada La zoología aplicada trata del estudio de los animales con fines económicos o prácticos. Una de las ramas más destacadas es la zootecnia, que se ocupa de la cría, multiplicación y mejora de los animales domésticos. La zootecnia es una de las ramas de la zoología aplicada que se ocupa del estudio de los animales domésticos con fines económicos o prácticos Los métodos de estudio de la zootecnia aborda el conocimiento de la anatomía, fisiología, patología y, muy especialmente, la genética de los animales. Se distinguen la zootecnia general, o estudio de los principios básicos para la explotación de los animales domésticos bajo criterios racionales; y la zootecnia especial, cuando los conocimientos son aplicados diferenciadamente a cada una de las especies domésticas. Otras partes de la zoología Mastozoología, que estudia los animales mamíferos. Ictiología, que estudia los peces. Helmintología, que trata de la descripción y estudio de los gusanos. Melacología, que trata de los moluscos. Si solo se trata del estudio de las conchas se denomina conquiliología. Paleozoología, también llamada paleontología animal, consistente en el estudio de los animales fósiles, es decir, los animales que habitaron otras eras geológicas y que ya se han extinguido. Características de los animales - 1ª parte Los animales son seres vivos, generalmente dotados de movilidad y sensibilidad, que consumen oxígeno y expelen dióxido de carbono; son heterótrofos, es decir, que se nutren de sustancias que han sido elaboradas por otros organismos (no poseen capacidad para sintetizar su propio alimento).

9 Todos los animales y muchos vegetales son heterótrofos, solo son autótrofos (que se alimentan por sí mismos) aquellos organismos vegetales que poseen clorofila. En realidad, se puede decir que cualquier definición de "animal" nunca es absoluta, pues aunque existen notables diferencias físicas y funcionales entre los animales y plantas superiores, en los grupos inferiores de los reinos animal y vegetal aparecen caracteres que son comunes a ambos. Son autótrofos (que se alimentan por sí mismos) aquellos organismos vegetales que ejercen la fotosíntesis (que poseen clorofila) Aspectos comunes entre animales y vegetales La movilidad es una característica que puede existir en animales inferiores sésiles (que carecen de pie o soporte), pero también en determinadas algas inferiores. La nutrición heterótrofa es otro ejemplo de característica común entre animales y vegetales; todos los animales son heterótrofos, pero también lo son un buen número de hongos y bacterias. Por último, a nivel celular tampoco existen diferencias que se puedan considerar definitivas para distinguir con claridad donde empiezan cada uno de los reinos animal y vegetal, pues existen numerosos flagelados que presentan aspectos comunes a ambos reinos. Los flagelados: fitoflagelados y zooflagelado La flagelados, consistentes en organismos unicelulares que están provistos de uno o varios flagelos de inserción a lo largo de alguna fase de su ciclo vital, están divididos en dos grandes grupos: aquellos que presentan propiedades vegetales, denominados fitoflagelados, y aquellos otros cuyas formas se asemejan más a los animales, denominados zooflagelados. Los fitoflagelados contienen casi siempre clorofila que les permiten sintetizar su propio alimento (son autótrofos), mientras que los zooflagelados carecen de ella (son heterótrofos). En definitiva, se puede decir que los flagelados son organismos pertenecientes igualmente tanto al reino animal como al vegetal. Los animales pluricelulares: los metazoos Salvados los conceptos anteriores sobre semejanzas entre animales y vegetales, podemos establecer unos rasgos básicos como límite inferior del reino animal, y así comenzar un orden de clasificación. A todos ellos los incluiremos en los denominados metazoos o metazoarios. Los metazoos son todos los animales no protozoos, es decir, los que están constituidos por células diferenciadas y agrupadas en tejidos (pluricelulares). Los dos

10 rasgos básicos de los animales o metazoos, son precisamente la organización pluricelular en que se encuentran estructurados los órganos y sistemas, y su forma de nutrición heterótrofa, que como se dijo es la alimentación a base de sustancias elaboradas por otros organismos. Así pues, aunque cada una de las dos características citadas no resultan exclusivas de los animales, ambas si son cumplidas en la inmensa mayoría de ellos, los citados metazoos. Aspectos físicos y funcionales de los metazoos Movimiento El movimiento es una característica de los metazoos que se desprende de sus dos rasgos básicos: pluricelularidad y función heterótrofa. Esta capacidad de moverse puede ser activa, por medio de la locomoción trasladándose de un punto a otro, o pasiva, ejemplo de determinados animales acuáticos que viven fijos al sustrato, pero que son capaces de balancear o mover su cuerpo o brazos, y así generar corrientes de agua para atraer hacia sí el alimento. El movimiento es una característica de los metazoos que se desprende de sus dos rasgos básicos: pluricelularidad y función heterótrofa

11 Todos los animales son heterótrofos al ser incapaces de sintetizar su propio alimento, es decir, se alimentan de lo que producen otros organismos: los autótrofos El movimiento en los animales significa mayor consumo energético, eso determina una reducción de la superficie corporal. En los vegetales ocurre al revés, precisamente por carecer de capacidad de movimiento, lo que les faculta para transformar la mayor parte de su energía en la formación de tejidos. El movimiento implica una simetría bilateral del cuerpo de los animales en la dirección en que se desplazan, que se distingue por formas alargadas. Por su parte, la cabeza tiende a ser diferenciada en los animales activos, acogiendo los órganos de los sentidos. Estas características suelen ser contrarias en los animales sésiles o pasivos (que viven fijos a un sustrato), los cuales presentan cuerpos radiales y cabeza no diferenciada. Nutrición Como se ha dicho, la nutrición de todos los animales o metazoos es heterótrofa. La falta de medios para sintetizar el propio alimento, tal como realizan la mayoría de los vegetales mediante la fotosíntesis (autótrofos), implica la necesidad de disponer de sistemas digestivos para procesar las sustancias orgánicas ingeridas. La alimentación no autótrofa obliga a los animales a procurarse el alimento, y eso supone la influencia de factores bióticos que son estudiados por la ecología animal, tal como el factor etológico de la competencia. Cuando existe competencia en la búsqueda del alimento se establecen niveles tróficos entre animales (unos son cazadores y otros presas), y especializaciones de los hábitos de alimentación (unos son herbívoros y otros carnívoros o insectívoros).

12 Otros aspectos funcionales El resto de aspectos funcionales de los metazoos se deducen con los mismos razonamientos esgrimidos en los casos anteriores. Así, las características de movimiento y proceso de nutrición de los animales, implica disponer igualmente de sistemas, órganos y sentidos. Por ello, es común en los metazoos la existencia de un sistema circulatorio, respiratorio, digestivo, nervioso, muscular, esquelético, excretor y reproductor. Los animales no sólo presentan peculiaridades que los diferencian entre sí, sino también numerosas similitudes que se pueden utilizar como base para su agrupación sistemática. La sistematización del reino animal alcanzó precisión y rigurosidad a partir del siglo XVII gracias a Linneo. Con anterioridad se clasificaban los animales en dos grandes niveles llamados troncos (el de los vertebrados e invertebrados), los cuales se pueden dividir en tipos o categorías en base a características propias que los distinguen unos de otros. Aunque este método es orientativo, dadas las numerosas diferencias en formas y estructuras desarrolladas por los animales, no goza sin embargo de valor sistemático o taxonómico alguno. El tronco de los invertebrados es un nivel heterogéneo que incluye animales pertenecientes a grupos muy diversos. Por su parte, los vertebrados constituyen un nivel de altísima complejidad, debido a numerosas características diferenciales existentes entre todos los seres que contiene. Los animales se dividen en una serie de categorías o taxones que, ordenados de mayor a menor, son: reino, fillum (fila o tipo), clase, orden, familia, género y especie. A un animal concreto se le asignan dos nombres, el primero referido al género y el segundo referido a la especie, generalmente descrito en latín; a este sistema se le llama sistema binomial. Por ejemplo, la ballena azul, el mamífero más grande del planeta, en el sistema binomial se le denomina Balaenoptera musculus. Según que los animales estén constituidos por una célula, o por un conjunto de ellas más o menos complejas, se dividen en protozoos y metazoos. Los protozoos son seres que pueden tener similitudes con los animales (zooflagelados), pero también con los vegetales (fitoflagelados), por ello comenzaremos nuestra tabla de clasificación en los metazoos o metazoarios, cuyos rasgos más básicos pueden ser considerados como incluidos en el reino animal. Clasificación Poríferos Cnidiarios Platelmintos INVERTEBRADOS NO ARTRÓPODOS Calcáreas Hexactinélidas desmosponjas Hidrozoos Escífozoos Antozoos Turbelarios Trematodos Cestodos Metazoos Procordados No tetrápodos CORDADOS Cefalocordados Urocordados Vertebrados *Agnatos o ciclostomos, *Condrictios (peces cartilagin.) *Osteictios (peces óseos)

13 *Placodermos (extinguidos) Asquelmintos Rotíferos Gastrotrícos Quinorrincos Nemátodos Nematomorfos Tetrápodos Anfibios Reptiles Aves Mamíferos Anélidos Poliquetos Oligoquetos Hirudíneos Moluscos Anfineuros Escafópodos Gasterópodos Pelecípodos Cefalópodos Equinodermos Crinoideos Equinoideos Holoturoideos Asteroideos Ofiuroideos ARTRÓPODOS Quelicerados Xifosuros Picnogónidos Arácnidos Mandibulados Crustáceos Miriápidos Insectos (hexápodos)