MATURITAS DE BIOLOGIA GBZA LOS ANIMALES TRIBLÁSTICOS: VERTEBRADOS (REPTILES, AVES Y MAMÍFEROS).

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1 LOS ANIMALES TRIBLÁSTICOS: VERTEBRADOS (REPTILES, AVES Y MAMÍFEROS). 1. CARACTERÍSTICAS DE FILO CORDADOS. 2. SUBFILO VERTEBRADOS. 3. REPTILES. 4. AVES. 5. MAMÍFEROS. 6. ACTIVIDADES. 1. CARACTERÍSTICAS DE FILO CORDADOS. Son rasgos que los distinguen de otros animales: Notocorda presente al menos en alguna etapa de su ciclo. Se trata de una varilla cartilaginosa, larga y flexible que se extiende a lo largo del cuerpo, entre el tubo digestivo y el sistema nervioso central, actuando como eje estructural del cuerpo. Un único cordón nervioso que consiste en un tubo hueco localizado dorsalmente. Recorre la longitud del cuerpo y su extremo anterior se ensancha en un cerebro hueco. Hendiduras branquiales en la faringe, presentes en alguna fase de su ciclo de vida. En los vertebrados terrestres sólo aparecen en el embrión, desapareciendo en el organismo adulto. Presencia de cola postnatal en alguna etapa de su desarrollo, que puede o no permanecer. 2. Subfilo VERTEBRADOS. Son el grupo más evolucionado de los cordados y el más diversificado de los animales. Han colonizado todos los hábitats y son el grupo dominante en tierra firme. Sus características son las siguientes: _ El cuerpo se divide en tres regiones: cabeza, tronco y cola. También presenta generalmente cuatro extremidades, de tipo aleta o pata (quiridio.- estructura de las extremidades de tipo marchador) provistas de esqueleto interno. _ Presentan un endoesqueleto articulado, que está formado por huesos que se unen entre sí mediante ligamentos. Los huesos pueden ser cartilaginosos u óseos (depósitos de fosfato cálcico Ca 3 (PO 4 ) 2 que cristalizan). Estos últimos son exclusivos de vertebrados. Una de las grandes ventajas del endoesqueleto óseo es que está formado por tejido vivo que puede crecer con el animal. En el embrión vertebrado en desarrollo, el esqueleto es principalmente cartilaginoso; en la mayoría de los vertebrados, los huesos reemplazan gradualmente al cartílago en el curso de la maduración. _ El sistema nervioso se divide en Sistema Nervioso Central (S.N.C), constituido por encéfalo y médula espinal, y Sistema Nervioso Periférico (S.N.P.), con nervios craneales y espinales y ganglios periféricos. El encéfalo y el cráneo se desarrollan progresivamente en los diferentes grupos. El encéfalo se encarga de coordinar las funciones sensitivas y motoras ya que está relacionado con los órganos de los sentidos. _ Las hendiduras branquiales. Los primeros vertebrados tenían una alimentación filtradora por lo que el agua cargada de partículas en suspensión salía por dichas hendiduras quedando retenidas las 1

2 partículas. La adquisición de otras formas de alimentación fue reduciendo la faringe y el número de hendiduras branquiales, que se especializaron en la respiración. Así se produjo una transformación en mandíbulas (captura de alimento) excepto en los agnatos. Los vertebrados acuáticos respiran por branquias externas (larvas de anfibios) o internas (peces y anfibios) y los terrestres por pulmones. _ Presentan un sistema circulatorio cerrado de dos tipos: sanguíneo formado por un corazón y vasos sanguíneos (arterias, venas y capilares) por los que circula la sangre; y un sistema linfático que presenta vasos, capilares y ganglios por los que circula la linfa. El corazón está dividido en cámaras que permiten la separación de la sangre venosa y la arterial. La sangre está formada por células como los glóbulos rojos cuya función principal es transportar los gases respiratorios (O 2, CO 2 ) mediante la hemoglobina. Los sistemas respiratorio y circulatorio logran su máximo desarrollo en los vertebrados homeotermos (aves y mamíferos), es decir, aquellos que mantienen la temperatura del interior de su cuerpo constante de tal forma que pueden resistir condiciones desfavorables. A ello contribuyen también las plumas de las aves y los pelos de los mamíferos que suponen una cubierta aislante que facilita la conservación del calor corporal. _ El sistema excretor presenta una unidad de filtración llamada nefrona que filtra los líquidos interiores de forma que se consigue un balance equilibrado del agua que el animal tiene en su cuerpo. _ El sistema endocrino está muy perfeccionado y, mediante hormonas, regula multitud de funciones del organismo. _ La reproducción suele ser mediante sexos separados y la fecundación puede ser interna o externa. En los ovíparos, los huevos son diferentes según el tipo de desarrollo: con poca reserva nutritiva en los acuáticos (peces y anfibios) y con gran cantidad de reserva nutritiva en los terrestres (reptiles y aves). El mayor grado de complejidad se encuentra en los vivíparos (mamíferos) en los que el embrión se desarrolla en el interior de la madre alimentándose a través de la placenta. Una vez que nacen las crías se alimentan de la leche que producen las glándulas mamarias de la madre. 3. REPTILES Fueron los primeros vertebrados que se adaptaron totalmente a la tierra firme, independizándose completamente del agua. Por tanto, para reproducirse, desarrollaron fecundación interna, es decir, en el interior de la hembra y, además, un mecanismo que evitaba la deshidratación del embrión durante su desarrollo. La segunda característica está relacionada con la aparición en el huevo de envueltas o capas que rodean y protegen al embrión: el amnios y el alantoides. El amnios rodea casi completamente al embrión y forma una bolsa llena de líquido en el que está sumergido el embrión. El alantoides tiene una doble función: por una parte, actúa como órgano respiratorio, ya que es donde se lleva a cabo el intercambio gaseoso con el exterior y, por otra, sirve para acumular los productos de desecho del metabolismo del embrión. Cuando termina el desarrollo embrionario, el animal sale del huevo con la forma del adulto sin necesidad de pasar por un proceso de metamorfosis. En cuanto a las características externas de los reptiles, tienen la piel cubierta de escamas córneas, secas y duras para evitar la pérdida de agua, ya que suelen vivir en lugares secos y áridos. Estas escamas están formadas por células muertas que proceden de las capas externas de la epidermis. 2

3 En algunos casos (lagartos y serpientes) mudan la piel cada cierto tiempo. Pueden presentar distintas formas: de lagarto, de serpiente o de tortuga. La cabeza tiene un cuello que le permite moverse en varias direcciones. Tienen una boca con dientes, a veces comunicados con glándulas venenosas (serpientes) y un gran desarrollo del olfato. En el tronco suelen tener 4 extremidades con 5 dedos terminados en uñas (las serpientes constituyen una excepción porque no tienen extremidades). Tienen una musculatura bastante desarrollada y se mueven por reptación, es decir, arrastrando la parte ventral del cuerpo por el suelo. Son animales poiquilotermos (su temperatura corporal depende de la temperatura del ambiente). Respiran por pulmones y su sistema circulatorio está más desarrollado. El corazón tiene dos aurículas y dos ventrículos y normalmente se mezcla la sangre arterial (cargada de oxígeno) con la sangre venosa (cargada de CO 2 ). El sistema nervioso está desarrollado en relación a los órganos olfatorios. Así, presentan unas prolongaciones de la parte delantera del cerebro relacionadas con dicho sentido. Son carnívoros y suelen tragarse las presas enteras que posteriormente mueren por la acción de los jugos digestivos. Las serpientes asfixian primero a sus víctimas o bien las paralizan con veneno. La fecundación es interna y los machos tienen un órgano copulador que les sirve para introducir el esperma en la hembra. La mayoría son ovíparos (ponen huevos que se desarrollan fuera del cuerpo) pero hay algunos casos de ovoviviparismo. Se dividen en los siguientes grupos: Quelonios (tortugas y galápagos): No tienen dientes pero presentan una especie de pico córneo con el que aplastan el alimento. Su cuerpo está protegido por un caparazón que se abre para que salga la cabeza, las patas y la cola. En las especies terrestres las patas son cortas y con dedos, mientras que en las acuáticas forman aletas. Cocodrilianos (cocodrilos y caimanes): son animales acuáticos, de gran tamaño, con la cabeza alargada y una gran boca con dientes afilados. Las extremidades posteriores poseen membranas interdigitales. Saurios (lagartos, lagartijas, salamanquesas y camaleones): la cabeza tiene forma triangular y el tronco y la cola son alargados. Ofidios (serpientes): Su característica más importante es que no tienen extremidades. La disposición de sus mandíbulas les permite tragar presas enteras de gran tamaño. Algunas tienen los dientes comunicados con glándulas venenosas. 4. AVES Proceden de los reptiles. Presentan el cuerpo cubierto de plumas, de origen epidérmico, al igual que las escamas de los reptiles. Las plumas les proporcionan un aislamiento térmico para evitar la pérdida de calor a través de la piel. Las plumas están formadas por un eje central, rígido, del que salen ramas laterales llamadas barbas. Cada barba está, a su vez, constituida por ramificaciones muy pequeñas con forma de gancho llamadas barbillas, que se entremezclan con las de las barbas vecinas. La base de la pluma no tiene barbas y se inserta en la piel. Poseen dos pares de extremidades: el par anterior se ha transformado en alas y el par posterior está adaptado para andar o nadar. Está cubierto de escamas córneas parecidas a las de los reptiles. Presentan un pico córneo sin dientes con formas variables en función del tipo de alimentación. Son animales homeotermos (mantienen constante la temperatura de su cuerpo independientemente de los cambios que se producen en el medio). El esqueleto de las aves es ligero y fuerte, formado por huesos finos y huecos que les permiten volar. El hueso más característico del esqueleto de las aves es la quilla o esternón, en la que se insertan los músculos que mueven las alas. Los pulmones 3

4 tienen forma tubular y conectan con unos sacos aéreos que se extienden por otras zonas del cuerpo y que se llenan de aire, disminuyendo la densidad del animal. Su función es facilitar la respiración durante el vuelo. La circulación es doble y el corazón tiene cuatro cámaras: dos ventrículos y dos aurículas. A diferencia de lo que ocurre en reptiles, la sangre nunca se mezcla. En el aparato digestivo destaca la presencia del buche, donde se almacena y se humedece el alimento. El intestino desemboca en la cloaca, junto con el sistema excretor y el reproductor. Las aves rapaces suelen tragar sus presas enteras, con pelos, huesos, uñas que son estructuras que no pueden digerir, y por tanto, tampoco absorber. Por tanto, expulsan estructuras inservibles a través de su boca llamadas egagrópilas. El sistema nervioso está aún más desarrollado que el de reptiles, manifestando pautas de comportamiento complejas, como es el caso de las migraciones periódicas debido al clima. Muestran un gran sentido de la orientación. En cuanto a la reproducción, la fecundación es interna y todas las aves son ovíparas. 5. MAMÍFEROS Sus características más notables es que tienen el cuerpo cubierto de pelo y el hecho de que sus crías se alimentan en las primeras etapas de su vida de las glándulas mamarias de la madre. Son también animales homeotermos pero existe una gran variedad de formas y adaptaciones que les convierte en un grupo muy heterogéneo. La piel presenta una estructura compleja cuya capa más externa es la epidermis, formada por células muertas y con la presencia de una proteína llamada queratina. Presenta glándulas sudoríparas (secretan sudor que, al evaporarse, enfría el cuerpo), sebáceas (secretan grasa que lubrica los pelos) y mamarias (secretan leche las hembras y únicamente después del parto). Los pelos son estructuras de origen epidérmico, exclusivas de los mamíferos, que les proporcionan aislamiento térmico. A partir de la piel se forman también estructuras como uñas, cuernos, pezuñas, etc El esqueleto es similar al del resto de vertebrados aunque presentan un cráneo más desarrollado. Tienen 4 tipos de dientes: incisivos, caninos, premolares y molares. El tipo de dentadura varía en función de la alimentación. La circulación es doble y completa y el corazón presenta cuatro cámaras. El aparato respiratorio presenta algunas características nuevas como la presencia de diafragma, un músculo que separa la cavidad torácica de la abdominal y que permite que la respiración sea más eficaz. Presentan en la laringe unos repliegues llamados cuerdas vocales por los que pasa el aire, permitiendo la emisión de sonidos. Las extremidades de los mamíferos presentan una gran variedad de adaptaciones según las utilicen para nadar, correr, trepar, excavar o volar. El pie suele terminar en 5 dedos que pueden presentar garras, uñas, pezuñas, etc En cuanto a la reproducción, la mayoría son vivíparos de tal forma que el embrión se desarrolla totalmente en el interior de la madre. Los machos tienen un órgano copulador (el pene) con el que introducen el esperma en la hembra. El óvulo, una vez fecundado, permanece en el útero donde tiene lugar el desarrollo embrionario. El embrión también está rodeado por el amnios pero destaca la presencia de la placenta que es una estructura que sirve de unión entre el feto y la madre y por la cual tienen lugar el intercambio de sustancias nutritivas, gases respiratorios y productos de desecho del feto. La placenta está unida a la pared del útero y está irrigada por vasos sanguíneos que llegan al feto a través del cordón umbilical. El tiempo que pasa desde la fecundación hasta el momento del parto se llama periodo de gestación. Las crías cuando nacen siguen alimentándose de la madre, concretamente de la leche que segregan sus glándulas mamarias. El número de descendientes disminuye con respecto a otros grupos de animales por estas causas y las crías establecen vínculos afectivos con las madres. El sistema nervioso está muy desarrollado y está formado por encéfalo y médula espinal y parten nervios periféricos. En el encéfalo alcanzan un gran volumen el cerebro y el cerebelo, que presentan numerosos repliegues llamados circunvoluciones y dos hemisferios, tanto más acusados cuanto más evolucionados sean. El máximo grado de desarrollo se encuentra en los primates (en los que se incluye el hombre). Se observan patrones de conducta elaborados relacionados con la obtención de alimento y la reproducción y cuidado de las crías. 4

5 Los grupos de mamíferos son los siguientes: MATURITAS DE BIOLOGIA Monotremas (ornitorrinco y equidna): Son animales cuyo hábitat está restringido a Australia y Nueva Guinea. Carecen de labios y dientes y tienen un pico córneo parecido al de los patos. Tienen cloaca y ponen huevos (constituyen una excepción al viviparismo). No tienen por lo tanto glándulas mamarias y las crías se alimentan de una secreción láctea que se produce en ciertas zonas de la región ventral. Marsupiales (canguros y koalas): Poseen el aparato genitourinario independiente del tubo digestivo y carecen de cloaca. No tienen placenta por lo que el embrión empieza a desarrollarse en el útero y a los pocos días se desplaza hacia el marsupio, una bolsa cutánea que presenta la madre en la parte ventral del cuerpo y donde se encuentran las mamas. Allí permanece hasta que se desarrolla. Tienen un hábitat también restringido a Australia. Placentarios: Todos son vivíparos. Presentan adaptaciones muy diferentes según el tipo de alimentación y según sus extremidades. Se distinguen tres grupos de mamíferos marchadores: plantígrados (osos) que apoyan toda la planta del pie al andar; digitígrados (perros, gatos) que apoyan solo los dedos y ungulígrados (caballo) que apoyan la punta de los dedos que además están protegidos por pezuñas. Los primates, el grupo al cual pertenecemos, son mamíferos placentarios que retienen las cuatro clases de dientes (caninos, incisivos, premolares y molares), los primeros dígitos oponibles (pulgares y, a veces, el dedo grande de los pies), garras transformadas en uñas planas, dos glándulas mamarias en el pecho (y no en el abdomen), ojos dirigidos frontalmente, y un cerebro relativamente grande con una corteza cerebral con circunvoluciones. Muchas de estos caracteres básicos de los primates permiten la subsistencia en hábitats arbóreos especializados: localización visual y captura manual de insectos arborícolas como presas. Nos distinguimos de otros primates por nuestra postura erecta, piernas largas y brazos cortos, frente alta y una mandíbula pequeña y escaso pelo corporal. 6. ACTIVIDADES 1.- Explique las principales características de los reptiles. Cite los principales grupos y ponga ejemplos de las especies más frecuentes. 2.- Explique las principales características de las aves. Describa alguna ave. 3.- Explique las principales características generales de los mamíferos. Ponga algún ejemplo y describaló. 5