DIVERSIDAD BIOLÓGICA II: Reino Animalia

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1 Práctica #11 I. Objetivos II. 78 DIVERSIDAD BIOLÓGICA II: Reino Animalia * Comparar la anatomía de los filos de animales más representativos. * Conocer las características diagnósticas de los distintos grupos de animales. * Discutir la relación entre la forma del cuerpo, el hábitat y el nicho del organismo. * Discutir cómo las similitudes y diferencias podrían indicar relaciones filogenéticas. * Comprender la importancia ecológica, económica y/o médica que tienen distintos grupos de animales. Introducción Los animales son organismos eucariotas multicelulares y heterótrofos. Tienen en común entre si algunas características de su desarrollo embrionario (todos pasan por un estado de blástula por ejemplo) y aspectos de la ultraestructura de sus células. Los animales, como algunos otros reinos, han explotado gran variedad de hábitat y modos de vida. Por esta razón existen diferentes formas, tamaños así como adaptaciones estructurales y funcionales distintas entre ellos. Cuando estudiamos el reino animal, es importante tomar en cuenta aspectos de la anatomía y fisiología de los mismos ya que estas son útiles para hacer predicciones acerca de sus relaciones filogenéticas y conclusiones sobre sus estilos de vida y el ambiente en el que se desenvuelven. Además de su importancia ecológica intrínseca, muchos animales tienen gran importancia para el ser humano, ya sea desde un punto de vista económico o médico. III. Procedimiento El grupo de laboratorio será dividido en 8 subgrupos de trabajo conformados por 3-4 estudiantes cada uno 1. Estudie el material disponible y haga diagramas rotulados para las principales características de cada filo y de algunas de las clases más importantes de animales 2. Complete el cuadro comparativo en su reporte. Haga anotaciones sobre la importancia ecológica, médica o económica de cada grupo. 3. Como ayuda para la discusión, responda a las preguntas incluidas en el reporte Filo Porifera (esponjas) Las esponjas viven en ambientes acuáticos, y la mayoría son marinas aunque existen algunas especies de agua dulce. Son animales sésiles que se encuentran en gran variedad de sustratos. Las células de las esponjas no forman tejidos epiteliales verdaderos ya que carecen de una lámina basal y ciertas uniones intercelulares. El cuerpo de una esponja es un sistema de canales de circulación de agua. La nutrición, el intercambio de gases y la eliminación de desechos dependen del flujo de agua a través de su cuerpo el cual es producido por un tipo muy especial de célula llamada coanocito. Tienen un esqueleto de fibras orgánicas, espículas calcáreas o de sílice, o una combinación de fibras y espículas silíceas. No poseen órganos especializados, boca, ni aparato digestivo.

2 79 Filo Cnidaria (medusas, hidras, corales y anémonas) Los cnidarios son animales acuáticos. La mayoría viven en el mar pero existen algunos de agua dulce. Su estructura corporal presenta simetría radial. Tienen una cavidad interna para la digestión que desemboca al exterior en una boca rodeada de tentáculos. No presentan un tubo digestivo posterior ni ano. Poseen un tipo de célula (cnidocito) que dispara una estructura urtico-punzante para la defensa o captura de presas. La mayoría se alimenta de zooplankton, pero algunos cazan animales más grandes que ellos y otros son consumidores de materia en suspensión. Otros como los corales sobreviven principalmente gracias a la simbiosis que presentan con algas microscópicas fotosintéticas. Los cnidarios pueden presentar dos formas corporales en su ciclo de vida: la medusa, de vida pelágica; y el pólipo, de vida sésil. Los miembros de la Clase Hydrozoa (hidras, Fragata Portuguesa) pueden ser medusoides, polipoides o tener ambas formas en su ciclo de vida. En la Clase Scyphozoa (medusas), la fase dominante es la medusa. En la Clase Anthozoa (corales, anémonas de mar y abanicos de mar), la fase medusoide está ausente. Filo Platihelminthes (gusanos planos) Estructurlamente, poseen simetría bilateral y son aplanados dorsoventralmente. Carecen de cavidad corporal o celoma, o sea que el espacio entre los órganos internos y la pared del cuerpo está ocupado por tejido parenquimatoso. La boca, cuando la tienen, es en posición ventral, y es la única abertura del aparato digestivo. Hay 4 clases de gusanos planos. Las especies de vida libre (casi todas marinas y algunas de agua dulce y terrestres) son depredadoras o carroñeras y pertenecen a la Clase Turbellaria (planarias, gusanos planos terrestres). Las tres clases restantes incluyen especies parasíticas. Un ejemplo es la Clase Cestoda, que incluye a las solitarias. La otra clase común son las duelas, Clase Trematoda). Tanto los céstodos como los tremátodos poseen un ciclo de vida complejo relacionado con su modo de vida parasítico. Filo Nematoda (gusanos redondos) Los nemátodos tienen cuerpos perfectamente cilíndricos y alargados. El aparato digestivo es un tubo con boca y ano. Tienen una cavidad corporal. Esta cavidad carece de peritoneo y por esa razón, la cavidad corporal en estos animales recibe el nombre pseudoceloma. En estos gusanos, esta cavidad es importante en la circulación de oxígeno y nutrientes así como sostén del cuerpo, es decir, funciona como un esqueleto hidrostático. Los nemátodos poseen una cutícula fuerte muy compleja con varias capas y esta debe sufrir un proceso de muda para que el organismo crezca. Los nemátodos son muy abundantes. Se encuentran en todas las latitudes, en ambientes desde desérticos hasta marinos. Muchas especies son parasíticas, y atacan virtualmente a todos los grupos de animales y plantas. Filo Mollusca (caracoles, babosas, pulpos, calamares, almejas, entre otros) Son animales bilaterales, con euceloma. Son de cuerpo suave y son uno de los grupos más abundantes de animales invertebrados. Existen moluscos que habitan en agua salada, otros en agua dulce, y otros en la tierra. Se caracterizan por un pie muscular la presencia (a menudo) de una concha calcárea secretada por el integumento subyacente (manto), y por la rádula (un órgano para la alimentación). Todos presentan una región llamada pie, muy muscular y que sufre diversas modificaciones según el modo de vida del molusco.

3 80 Hay varias clases de moluscos. Los caracoles y babosas pertenecen a la Clase Gastropoda. Tienen una cabeza bien definida, una concha en forma de espiral asimétrica, y un pie reptante plano. Hay especies depredadoras, herbívoras, carroñeras y parasíticas. La Clase Polyplacophora incluye a los quitones o cucarachas de mar. Tienen un cuerpo ovoide y aplanado dorsoventralmente con un pie plano y ancho, adaptado para adherirse con fuerza a rocas y otras conchas. Su concha está dividida en ocho placas. Casi todos se alimentan de algas y otros organismos que raspan de las rocas y conchas con su rádula. Las almejas y ostras pertenecen a la Clase Bivalvia. Su concha consta de dos placas o valvas articuladas que pueden encierrar por completo al cuerpo. El cuerpo es comprimido lateralmente. La mayoría se alimentan por filtración de corrientes de agua, pero hay algunos que son comensales o parásitos. Puesto que son filtradores, no tienen una rádula. Los calamares, pulpos, nautilos y jibias pertenecen a la Clase Cephalopoda. Están adaptados para una vida pelágica, aunque algunos viven cerca del fondo marino. Tienen una cabeza con un círculo de tentáculos o brazos que corresponden a la región anterior del pie de otros moluscos. Son carnívoros; y la mayoría depredadores. Tienen un cerebro y comportamientos complejos así como una buena visión. Filo Annelida Este filo comprende a los gusanos celomados de cuerpo segmentado. La segmentación del cuerpo de estos animales parece haber surgido como una adaptación para excavar en fondos blandos por ejemplo, la lombriz. El aparato digestivo usualmente es un tubo con una boca anterior y un ano posterior. El Filo Annelida incluye 3 clases. La Clase Polichaeta incluye a animales marinos muy comunes que tienen un par de apéndices carnosos laterales (parapodios) en cada uno de sus segmentos corporales, y setas en el cuerpo. Hay poliquetos de vida libre, nadadores, excavadores y algunos que construyen tubos dentro de los que viven. Hay especies depredadoras, herbívoras, carroñeras y omnívoras. Los miembros de la Clase Oligochaeta no tienen parapodios, pero sí tienen unas pocas setas. Presentan una acumulación de glándulas llamada clitelo en la región anterior del cuerpo la cual está relacionada con la reproducción. Hay especies marinas, de agua dulce y terrestres. Las lombrices de tierra pertenecen a esta clase. La mayoría de las especies de oligoquetos comen materia orgánica muerta, sobre todo de origen vegetal. Los miembros de la Clase Hirudinea tienen una ventosa anterior y una posterior, no tienen setas. Estos también presentan clitelo. Hay especies depredadoras, pero el 75% de las especies son ectoparásitos, como las sanguijuelas hematófagas que atacan vertebrados.

4 Filo Arthropoda 81 Los artrópodos son el conjunto de especies más extenso de los animales y de los seres vivos en general. Son celomados bilaterales y tienen un exoesqueleto de quitina y proteínas divido en placas que es mudado periódicamente para permitir el crecimiento del cuerpo. Se mueven por apéndices articulados. Este filo tiene 3 subfilos existentes. Los miembros del Subfilo Chelicerata tienen el cuerpo divido en cefalotórax y abdomen y carecen de antenas. El primer par de apéndices del cuerpo (quelíceros) tiene función alimentaria; el segundo par de apéndices (pedipalpos) tiene diferentes funciones en distintos grupos. Un miembro de este Subfilo es la Clase Arachnida, que incluye a las arañas, escorpiones, ácaros, garrapatas, etc. El Subfilo Crustacea incluye a animales como cangrejos, camarones, langostas, langostinos, copépodos, cochinillas, etc. Es el único grupo existente de artrópodos que es básicamente acuático. Casi todos son marinos, aunque hay especies de agua dulce y terrestres. Tienen dos pares de antenas y un par de mandíbulas articuladas. Su exoesqueleto presenta inclusiones de carbonato de calcio. El Subfilo Uniramia incluye a los insectos, ciempiés, milpiés, etc. Sus apéndices no son ramificados (en contraste, los camarones, por ejemplo, poseen apéndices birrámeos). Tienen mandíbulas no articuladas y un solo par de antenas. Los ciempiés pertenecen a la Clase Chilopoda, poseen un par de patas por segmento y casi todos son depredadores de otros artrópodos pequeños. Los milpiés (Clase Diplopoda) tienen dos pares de patas por segmento, y casi todos se alimentan de materia vegetal en descomposición. La Clase Insecta es el grupo más diverso de animales. Hay más especies de insectos que todos los otros grupos de animales juntos. Sólo el orden Coleoptera representa el 25% de las especies de animales existentes. Los insectos tienen 3 pares de patas, la mayoría 2 pares de alas y una cabeza con un par de ojos compuestos y a veces ocelos. Las piezas bucales pueden ser mandíbulas o aparatos alargados para succionar fluidos, dependiendo de su dieta. Filo Echinodermata Los equinodermos son animales celomados exclusivamente marinos, y muchos de ellos tienen hábitos bentónicos. Tienen simetría radial pentámera. Poseen un esqueleto interno formado por osículos calcáreos que pueden estar articulados (como en las estrellas de mar) o suturados y formar un esqueleto rígido (como en los erizos y las galletas de mar). Tienen un sistema vascular acuífero interno formado por canales celómicos y apéndices superficiales, que muchas

5 82 veces tiene funciones locomotoras. Los equinodermos incluyen a las estrellas de mar, las estrellas quebradizas o canastas de mar, erizos y galletas de mar, pepinos de mar, etc. Filo Chordata Los cordados poseen 4 características básicas: (1) un notocordio que está presente en todos los cordados durante las primeras fases del desarrollo embrionario, (2) un tubo neural dorsal hueco presente al menos en algunas etapas del desarrollo, (3) Hendiduras faríngeas, o vestigios de ellas., y (4) cola postanal Los cordados incluyen 3 subfilos: Urochordata (tunicados), Cephalochordata (por ejemplo, el anfioxus) y Vertebrata. Los vertebrados poseen un cráneo que protege al encéfalo. Muchos también tienen vértebras que protegen a la médula espinal. Subfilo Vertebrata: Los vertebrados son un grupo muy diverso en cuanto a tamaños y formas. Dentro de ellos encontramos a los peces, los anfibios, los reptiles, las aves y mamíferos. El grupo menos derivado de vertebrados se encuentra dentro de la superclase Agnatha. Estos no poseen mandíbulas y son parásitos y carroñeros. La lamprea y el mixino o pez bruja son sus representantes. Son acuáticos y parasitan generalmente a otros peces. Observe la boca de una lamprea y sus adaptaciones para la vida parasítica de este organismo. Las lampreas respiran por branquias y tienen un ciclo de vida que incluye una fase en agua dulce y otra marina. Los demás vertebrados se encuentran dentro de la superclase Gnathostomata. En ella encontramos al resto de los peces y a los tetrápodos. Peces Los peces son un grupo de vertebrados muy diverso y en realidad incluye muchos grupos taxonómicos. En general presentan cuerpos adaptados hidrodinámicos para la natación con aletas y respiración por branquias. La Clase Chondrichtyes está representada por los peces que poseen un esqueleto de cartílago, como el tiburón, las rayas y las quimeras. Las branquias de estos peces no poseen un opérculo y deben nadar constantemente para oxigenarse. La Clase Osteichthyes la constituyen los peces cuyo esqueleto presenta algún grado de osificación. Ejemplos son los peces de aletas radiales (actinopterigios) y los de aletas lobuladas (Sarcopterigios). Es un grupo mucho más diverso que los condrictios. Presentan un opérculo que protege las branquias y ayuda en la respiración. Además presentan una vejiga natatoria para la flotación. Tetrápodos Los tetrápodos son animales con 4 extremidades con diversas adaptaciones para la vida en la tierra firme. Clase Amphibia Los anfibios fueron los primeros vertebrados que vivieron en tierra firme. Son ectotérmicos y su piel está especializada para la respiración (como un gran pulmón externo) y por eso la capa córnea de la piel está muy poco desarrollada. La piel debe mantenerse húmeda, y posee muchas glándulas, unas para humedecerla y otras para secretar sustancias venenosas que ayuden a mantener la piel libre de bacterias y hongos. El huevo de los anfibios está adaptado a ambientes muy húmedos o acuáticos. La mayoría de anfibios pasan por un estado larval acuático llamado renacuajo o cabezón el cual sufre una metamorfosis que da paso a un animal con 4 patas de vida más terrestre. Existen tres órdenes de anfibios existentes actualmente: las salamandras (orden caudata), las ranas y sapos (orden anura), y los cecilios (orden gymnophiona).

6 Clase Reptilia 83 Los reptiles, son vertebrados ectotérmicos, están adaptados para la reproducción en la tierra, pero algunos pasan mucho tiempo en el agua. La piel de los reptiles es seca, tiene una capa córnea de células muertas muy desarrollada, y está casi totalmente desprovista de glándulas. En el huevo de los reptiles aparecen por primera vez las capas embrionarias de amnios, corion y alantoides, y una capa extra-embrionaria que hace al huevo muy resistente a la desecación (la cáscara). Los tipos de reptiles que existen son: tortugas, caimanes, cocodrilos, lagartijas, serpientes y el tuátara de Nueva Zelandia. Los extintos dinosaurios pertenecían a este grupo. Clase Aves Las aves son en realidad una rama del árbol filogenético de los reptiles, y uno puede pensar que un ave es un dinosaurio con plumas. El grupo existente más emparentado con las aves es el de los cocodrilos. Además de plumas, las aves se distinguen por tener patas con piel córnea o escamas, y huesos huecos que son muy livianos. Son animales homeotermos, o sea que no dependen del ambiente para mantener su temperatura corporal. Las aves ponen huevos muy parecidos a los huevos de los reptiles. Las modificaciones del pico y las distintas formas de las patas y plumas son adaptaciones importantes en las aves para distintos modos de vida. Clase Mammalia Los mamíferos tienen pelo, poseen glándulas mamarias y son homeotermos. Su piel tiene glándulas secretoras de grasa y de sudor entre otras. Tienen la corteza cerebral muy desarrollada, y en ellos se dan los comportamientos más complejos entre los animales. Algunos mamíferos son ovíparos, es decir, nacen de huevos que son incubados fuera del cuerpo de la madre. Las hembras de este grupo carecen de pezones o ubres. Ejemplos: el ornitorrinco y el equidna. Este es el Orden MONOTREMATA de la Subclase PROTOTHERIA. En el resto de los mamíferos (Subclase THERIA), el desarrollo de las crías ocurre total o parcialmente dentro del cuerpo de la madre. En los marsupiales (infraclase Metatheria, que incluyen varios órdenes), las crías nacen en estado inmaduro y deben llegar por sí mismas al marsupio de la madre, donde continúan su desarrollo. No hay placenta. Las hembras de este grupo presentan glándulas mamarias provistas de pezones.. Ejemplos: marsupiales como el canguro de australia y la zarigüeya en américa del norte y centroamérica. En los placentados (infraclase Eutheria) están los animales cuyas crías en desarrollo se alimentan dentro del cuerpo de la madre a través de una placenta alantoica. Esta incluye varios órdenes, como los de las musarañas, murciélagos, primates (incluyendo a los humanos), conejos, carnívoros. focas, ballenas, elefantes, manatíes, dantas, venados, etc.