Invertebrados Biología y Geología 1º de ESO Profesor: Francisco J. Barba Regidor Curso: 2016-17 EL REINO ANIMAL Organismos pluricelulares (metazoos) heterótrofos. Poseen un crecimiento limitado. La mayoría se desplazan, pero hay algunos acuáticos que viven fijos al fondo (sésiles). Suelen presentar simetría bilateral; los hay con simetría radial (equinodermos y pólipos) e incluso asimétricos (poríferos). La simetría animal Imagen de Biología y Geología, 1 ESO, Oxford Educación, 2015 Gran capacidad de interacción con el medio: fuerte desarrollo de los sentidos. Altos niveles de complejidad organizativa. Reproducción sexual, en general; ocasionalmente, asexual. Fecundación externa o interna, desarrollo directo o indirecto. El ser humano como ejemplo de animal, un organismo de complejidad organizativa. Imagen de Biología y Geología, 1 ESO, Oxford Educación, 2015 1
Clasificación de los animales Clasificación antigua en vertebrados e invertebrados basada en que tengan o no columna vertebral y esqueleto interno que debe ser reformulada. Actualmente se considera que existen 40 grandes grupos o filos (ver en tema posterior). Todos los vertebrados pertenecen al filo de los cordados, que también incluye a otros no vertebrados. El resto de filos corresponde a animales invertebrados. LOS INVERTEBRADOS POR QUÉ? Del millón o más de las especies animales del mundo, más del 98 % son invertebrados y ocupan todos los ecosistemas, acuáticos y terrestres. Los invertebrados carecen de esqueleto interno hecho de huesos, aunque muchos de ellos tienen esqueleto hidrostático fluido, como las medusas o los gusanos. Otros tienen un caparazón externo, como los insectos y los crustáceos o algunos moluscos. Son ectotérmicos Hay muchos tipos de invertebrados. Los más comunes son los anélidos, los equinodermos, los moluscos y los artrópodos. Los ocho filos a los que pertenecen tienen diferente origen evolutivo. Figura de Biología y Geología, 1 ESO, Oxford Educación, 2015 2
Poríferos(Esponjas). CLASIFICACIÓN Cnidarios(Medusas, Corales, Hidroideos). Moluscos(Almejas, Caracoles, Pulpos). Artrópodos(Cangrejos, Langostas, Gambas, Copépodos). Equinodermos(Estrellas de mar, Ofiuras, Erizos de mar). Gusanos(Poliquetos, Lombriz de tierra). Los Poríferos incluyen las esponjas marinas, animales muy simples que viven permanentemente fijos en el fondo: los adultos tienen vida sésil (ver imagen al lado). Tienen el cuerpo blando y poroso (los miles de poros que atraviesan su cuerpo dejan pasar el agua a su través continuamente), lo que les da el nombre. Las esponjas obtienen su alimento y el oxígeno del agua que fluye a través de los poros. El agua que fluye por ellos también transporta los productos de residuo. Pueden tener reproducción sexual (larvas) o asexual (fragmentación). PORÍFEROS (1) PORÍFEROS (2) Estructura externa e interna de las esponjas y distintos tipos de células presentes. Imagen de Biología y Geología, 1 ESO, Oxford Educación, 2015. 3
PORÍFEROS (3) La estructura esquelética de las esponjas está formada por espículas, de espongina o substancias minerales. La espongina es un material elástico. Esto les permite recuperar la forma original tras ser estrujadas. CNIDARIOS(1): GENERALIDADES LosCnidarios pertenecen al reino animal, y dentro de éste, al Tipo de los Cnidarios (palabra que en latín significa: células urticantes ) o Celentéreos. Habitan en su mayoría ambientes marinos. Hay alguna especie de hidra que se encuentra en agua dulce. Tienen células que se agrupan en tejidos sencillos; algunos presentan órganos. Carecen de aparato respiratorio y excretor. Presentan simetríaradial : las partes del cuerpo (p.ej., los tentáculos) se distribuyen como los radios de una circunferencia. Los Cnidarios son invertebrados que usan las células urticantes para capturar alimento (son carnívoros) y para defenderse. Algunos ejemplos incluyen las medusas, los corales, la hidra y la anémona marina. Todos poseen cavidadgastrovascular (similar a un estómago). CNIDARIOS(2): CARACTERÍSTICAS Algunos de ellos pueden flotar (medusas), pero la mayoría de ellos (corales y anémonas) viven fijos en el fondo del mar. Loscnidoblastos: son células especializadas que secretan una cápsula urticante denominada nematocisto ver abajo-. Estructura de un nematocisto. En su vida, los cnidarios pasan generalmente a través de los estadios de pólipo y medusa: los pólipos se reproducen asexualmente por gemación, y las medusas lo hacen sexualmente (hay individuos macho y hembra). 4
CNIDARIOS(4): EJEMPLOS Anémona. Hidra. Reproducción y estructura. Carabela portuguesa. CNIDARIOS(3): MORFOLOGÍA Los cnidarios tienen dos tipos de formas básicas de cuerpo: pólipo y medusa. Un pólipo tiene forma de vaso, con la boca en la parte superior y tentáculos a su alrededor. Son sésiles, lo que significa que viven fijos al fondo. CNIDARIOS(5): REPRODUCCIÓN Hay algunas especies de medusa que tienen sexos separados, producen óvulos y espermatozoides. La fecundación es externa y tiene como resultado la generación de una larva llamada plánula. Esta se fija al sustrato y forma un pólipo que se reproduce de manera asexual (por gemación o fragmentación) y da lugar a una colonia. Algunos pólipos especializados tienen funciones reproductivas (gonozoides) y originan medusas que comienzan nuevamente el ciclo. 5
GUSANOS Este término no supone ninguna categoría taxonómica en la clasificación animal. Corresponde a un conjunto de organismos muy diferentes con cuerpo generalmente alargado, segmentado o no, y blando, sin esqueleto ni interno ni externo. Presentan simetría bilateral. Carecen de apéndices articulados. Viven en ambientes húmedos Filos que incluye: Platelmintos Nemátodos Anélidos Platelmintos Animales con estructura muy simple. Simetría bilateral. Cefalización. Dos grupos: - Tenias (arriba T. solitaria), - Planarias (abajo). 6
Tenias Planarias Viven en ambientes terrestres húmedos, en el mar y en agua dulce. Su cavidad digestiva presenta un único orificio en la mitad de la parte ventral. Se pueden reproducir sexual o asexualmente (regeneración tras fragmentación). GUSANOS SEGMENTADOS (1) Los gusanos segmentados forman parte del Phylum de Annelida, que incluye las lombrices de tierra y sus equivalentes, las sanguijuelas, un gran número de gusanos mayormente marinos conocidos como poliquetos (que significa muchas quetas"). Los Anélidos tienen su cuerpo segmentado (metámeros) y su simetría bilateral. Tienen minúsculos apéndices en cada segmento (sedas o quetas) que les permite moverse y les da el nombre Arriba: gusano segmentado actual; abajo: gusano segmentado fósil. 7
GUSANOS SEGMENTADOS (2): ESTRUCTURA DE POLIQUETOS Pigidio Más joven Segmentos Más Cabeza antiguo Parapodios Ophryotrocha (Dorvilleidae). Sandgerdi, Islandia. Cuerpo alargado, muy segmentado: cada anillo se denomina metámero. Sistema digestivo sencillo, con boca y ano. Los acuáticos tienen branquias; los terrestres respiran a través de la piel (respiración cutánea). Sistema de circulación cerrado. Reproducción sexual: algunos, hermafroditas (reproducción cruzada). Muchos presentan un metámero modificado, el clitelo, que segrega un moco que permite la unión de los poros genitales de ambos progenitores. Rasgos generales GUSANOS SEGMENTADOS (3): OLIGOQUETOS Oligoquetos - (oligo = POCAS"; chaet = QUETAS"). Lombrices de tierra y similares. Vida libre; agua dulce o terrestres. Reducida cefalización con órganos de los sentidos reducidos. Importantes detritívoros en numerosos ecosistemas. Algunos anélidos son hermafroditas. 8
GUSANOS SEGMENTADOS (4): Gusanos segmentados microscópicicos pastando en grumos de partículas. Glycerasp.: un poliqueto de la sangre. Spriggina: un fósil Precámbrico (Véndico). Lanice conchilega: un Poliqueto tubícola. MOLUSCOS (1) Los moluscos comprenden un grupo de animales de cuerpo blando que incluye los caracoles, las almejas y las babosas marinas. Sus características generales son: Los moluscos adultos pueden alcanzar tamaños de pocos milímetros (M. japonica, 0,4-0,7 mm) a más de 22 m de longitud, tal como se documenta por algunos calamares gigantes (Architeutis). La mayóría de ellos viven en ambientes marinos. La característica más frecuente de ellos es que tienen caparazón ( esqueleto externo). MOLUSCOS (2) Los moluscos poseen tres regiones en su cuerpo: 1. La cabeza, con el cerebro y los órganos de los sentidos. El tubo digestivo es completo y se abre en una boca en la que en muchos moluscos hay una lengua dentada (rádula), áspera como el papel de lija. 2. La masa del cuerpo o masavisceral" contiene los órganos internos y está cubierta por una membrana del cuerpo llamada manto. El caparazón externo es secretado generalmente por el manto. Los moluscos tienen bien desarrollados los órganos respiratorio, circulatorio y el sistema nervioso. 3. El pie, que es la parte muscular del cuerpo. Figura de: Biología y Geología, 1 ESO, Oxford Educación, 2015. 9
MOLUSCOS (3): FUNCIONES Respiración Nutrición Reproducción Sistema Nervioso Circulación Los moluscos acuáticos respiran por branquias; los terrestres, por pulmones. Tanto carnívoros como herbívoros La mayoría son hermafroditas y ovíparos. La larva sufre metamorfosis y produce un individuo adulto. Los moluscos no tienen un sistema nervioso formal, pero hay una serie de ganglios que conduce los impulsos. Los moluscos tienen un corazón, sangre y vasos sanguíneos. Los grupos más importantes son: 1. Bivalvos. Sin cabeza, viven tanto en agua salada como en agua dulce, por esa razón respiran a través de branquias. Los mejillones (p. ej.) se alimentan de plancton y ellos son a su vez un importante alimento humano. El pie es musculoso con forma de hacha para excavar en los fondos. 2. Gasterópodos. Los más variados y mejor conocidos de los moluscos son los que habitan ecosistemas secos: los caracoles. Otros ejemplos son las babosas o los caracolillos. Tienen cabeza bien diferenciada con cuatro tentáculos, y caparazón único enrollada en espiral. 3. Cefalópodos. Los pulpos los calamares y sus similares son los invertebrados más desarrollados y son los cefalópodos más conocidos. Tienen cabeza bien desarrollada, con tentáculos con ventosas rodeando la boca. MOLUSCOS (4) 1 2 3 Fuente: http://www.asturnatura.com/moluscos/ MOLUSCOS (5) Bivalvos L Las almejas y los mejillones son ejemplo de bivalvos; tienen dos valvas unidas en la charnela. Además de estar unidas en la charnela, las dos valvas se abren y se cierran gracias a un músculo elástico, el ligamento (L), que los une fuertemente. 10
MOLUSCOS (6) Nutrición de los bivalvos: los bivalvos son filtradores; por tanto no necesitan rádula trituradora del alimento. Ejemplos de bivalvos Mejillones Vieira Izquierda,berberechos; derecha,almejas babosa. Navaja. Ostras MOLUSCOS (5) Gasterópodos Suelen ser herbívoros. Su tubo digestivo tiene forma de U debido a la torsión de la concha. Los acuáticos respiran mediante branquias, y los terrestres por una especie de pulmón (figura). Tienen un corazón que impulsa la sangre hacia los tejidos directamente a través de un sistema circulatorio abierto. Se desplazan reptando sobre su pie musculoso 11
Ejemplos de gasterópodos Conus, gasterópodo marino venenoso. Caracol de huerta. Planorbiscorneus. Murex. Ampullina leviathan, del Cretácico inferior. MOLUSCOS (8) Cefalópodos Son animales carnívoros. En su boca, además de rádula, poseen una mandíbula con forma de pico de loro. Respiran por branquias. Su sistema circulatorio es cerrado. Se desplazan mediante un sifón, que tiene forma de tubo por el que expulsan además un pigmento oscuro (tinta del calamar) que les sirve para poder escapar de sus depredadores. Ejemplos de cefalópodos Pulpo Nautilus Sepia Calamar Ammonites: cefalópodo fósil. 12
ARTRÓPODOS (1) Qué tienen en común estos animales...? ARTRÓPODOS (2) Todos ellos son artópodos, que significa: apéndices articulados. Sus respectivas características son las siguientes ARTRÓPODOS (3) De alguna manera, los animales con más éxito en el planeta son los artrópodos: son los más ampliamente extendidos y los más variados de todos los seres vivos; han conquistado la tierra, el mar y el aire y constituyen las tres cuartas partes de todos los organismos conocidos, actuales y fósiles. Muchas especies de artrópodos permanecen sin ser descubiertas, especialmente en los bosques tropicales húmedos; el verdadero número de especies de artrópodos vivos se sitúa probablemente en algunas decenas de millones. Una estimación conservadora sitúa este número de especies de artrópodos en los bosques tropicales en torno a 6 a 9 millones de especies. 13
ARTRÓPODOS (4) El grupo toma el nombre por los apéndices articulados, que pueden estar modificados o no en diferentes modos que utilizan como órganos de los sentidos, para la locomoción, para alimentarse, para la reproducción o como armas. Cuerpos con simetría bilateral, recubiertos de una cutícula rígida constituida por placas articuladas de quitina y proteínas, que forman un exoesqueleto que puede o no estar fortalecido por carbonato de calcio. Cuerpo segmentado con diferentes modos de fusión de segmentos para formar unidades integradas (cabeza, tórax y abdomen). ARTRÓPODOS (5): FUNCIONES Nutrición. Aparato digestivo completo. Pueden ser carnívoros, herbívoros o carroñeros. Respiración. Puede ser traqueal (artrópodos terrestres) o branquial (artrópodos acuáticos). Reproducción. La mayor parte tienen sexos masculino y femenino separados y distinguibles. Son ovíparos. La fertilización es interna. Algunos eclosionan como larvas y sufren metamorfosis. Además, el sistema circulatorio es abierto. El sistema nervioso y los órganos de los sentidos están muy desarrollados. A medida que crecen, los artrópodos pierden su viejo esqueleto externo y crece uno nuevo. Es la muda, que ocurre varias veces a lo largo de la vida del artrópodo: el crecimiento es discontinuo. Ciclo y metamorfosis de un crustáceo. Imagen de Biología y Geología, 1 ESO, Oxford Educación, 2015. 14
ARTRÓPODOS (6) Los principales grupos son... Quelicerados Miriápodos Hexápodos o insectos Decápodos o crustáceos Quelicerados: ARTRÓPODOS (7) Ocupan una gran variedad de roles en los sistemas marinos y terrestres. Mientras que muchas arañas construyen su red, otras emboscan a sus presas para cazarlas. Esta es también la táctica de los escorpiones, otro grupo de los depredadores quelicerados. El hábito depredador de estos cazadores ayuda a controlar las poblaciones de insectos en muchas partes del mundo. Algunos arácnidos son parásitos, tales como las garrapatas y los ácaros. Viven sobre los cuerpos de otros animales y se alimentan de sangre, piel o pelo. Algunos transmiten enfermedades, particularmente cuando se están alimentando de sus huéspedes. Otros quelicerados son organismos minúsculos que se alimentan de detritus, restos de materia desprendida del cuerpo de sus huéspedes. Los primeros quelicerados terrestres se cree que fueron comedores de detritus. ARTRÓPODOS (8): Miriápodos (3) Milpiés (1) Escolopendra (Ciempiés ). Su nombre deriva del elevado número de patas. Todo el cuerpo está dividido en segmentos, cada uno con un par de apéndices locomotores, salvo los de la cabeza, que son antenas y mandíbulas. Dos grupos: Quilópodos (figs.1 y 3) y Diplópodos(figura 2). (2) Apéndices de una escolopendra 15
ARTRÓPODOS (9): Quelicerados Anatomía comparada de una araña y de un escorpión Las arañas. En la parte posterior de su abdomen tienen unas glándulas que producen un líquido viscoso con el que forman la tela de araña. Los escorpiones. Los pedipalpos se han transformado en pinzas y al final del abdomen un segmento se ha transformado en un aguijón venenoso. Garrapatas (arriba) y ácaros (abajo) ARTRÓPODOS (11): Crustáceos Cabeza y tórax se fusionan y forman el cefalotórax. Al menos hay 40.000 especies. La mayoría son acuáticos, tanto de agua dulce como de agua salada, lo que hace que respiren mediante branquias. Tienen dos pares de antenas y un par de ojos móviles. El cuerpo presenta 7 pares o más de apéndices diferentes que utilizan tanto para la locomoción, la alimentación o el sexo. Pueden ser carnívoros (carroñeros) e incluso filtradores. Experimentan metamorfosis (ver diapositiva 42). Incluyen los cangrejos de río, langostas, percebes, centollos, gambas, etc. Cangrejo de río Camarón Cangrejo ermitaño Langosta Bellotas de mar Ejemplos: 16
ARTRÓPODOS (12) Estructura del cuerpo de los crustáceos o decápodos. ARTRÓPODOS (13) Los segmentos del cuerpo se agrupan en cabeza, tórax y abdomen. En la cabeza, un par de ojos compuestos. Hexápodos Insectos Cada uno de los tres segmentos torácicos lleva un par de patas, lo que les da el nombre (hexápodos, de seis patas). Muchos tienen alas, en general, dos pares (sólo hay un par en los dípteros). El intercambio gaseoso (respiración) se realiza mediante un sistema traqueal. Los residuos nitrogenados son de ácido úrico, conservando de ese modo el agua. Alrededor de 950.000 especies, cifra que puede representar sólo un 10 % del total existente. Dominan todos los hábitats, salvo los oceánicos. El organismo superior más estudiado es un hexápodo: Drosophilamelanogaster. El insecto colonial representativo, la abeja: Apis mellifera. ARTRÓPODOS (14) Organización general de los insectos (el caso de los himenópteros). 17
ARTRÓPODOS (15) El aparato bucal de los insectos está adaptado a su hábito alimentario. ARTRÓPODOS (16) La metamorfosis de los insectos: a la izquierda, el caso de los lepidópteros (completa); a la derecha, el de los ortópteros (incompleta). ARTRÓPODOS (17): RECUERDA 1. Miriápodo: un par de patas por cada segmento 3. Escorpión: 4 pares de patas 2. Insecto: 3 pares de patas 4. Cangrejo: 5 pares de patas 18
EQUINODERMOS (1) Se encuentran en ambientes marinos. Algunos de ellos son sésiles, pero la mayor parte de los individuos adultos tienen vida libre (móvil) por el fondo marino. Presentan simetría radial (las larvas tienen simetría bilateral): generalmente tienen cinco apéndices (brazos o radios), pero hay algunas excepciones. Tienen placas óseas en su cuerpo. La mayoría de equinodermos tienen los sexos separados, masculino y femenino, pero algunos son hermafroditas. La fertilización es externa. Las larvas pueden nadar y sufren metamorfosis para cambiar a adultos. EQUINODERMOS (2) 1 5 2 4 3 EQUINODERMOS (3) Tienen un sistema hidráulico y vascular que bombea agua a través de él: este sistema suministra agua a través de canales de pequeños tubos musculares hacia el tubo de pie (pie ambulacral). La mayoría de ellos respiran a través de la piel usando el aparato ambulacral. Algunos tienen branquias sencillas. Carecen de corazón, cerebro (sistema nervioso es simple: no existe región cefálica) y ojos. Algunas ofiuras parecen tener partes sensibles a la luz en sus brazos. Boca en la parte inferior y ano en la superior (excepto los crinoideos, holoturias y algunos erizos). Son carnívoros. 19
EQUINODERMOS (4) EQUINODERMOS (5) Clasificación: Estrella de mar Erizo de mar Placa tamiz (control de entrada y salida de agua) Pepino de mar Pies tubulares Sistema vascula r de agua: sistem a ambula -cral Crinoide o Ofiura INVERTEBRADOS y SUS AMBIENTES Hábitats Ambientes terrestres Ambientes acuáticos Bosques Humedales Desiertos Ríos y lagos Mares y océanos Costa Mar abierto Zona superficial Profundidades 20
Invertebrados marinos: hábitats Tradución: Rock louse(piojo de roca); Periwinkle(bígaro); Limpet(lapa); Buckshotbarnacle(balanos o bellotas de mar); Chiton(quitón); Mussel(mejillón); Sea lettuce(lechuga de mar); Hermitcrab (cangrejo ermitaño); Goose-neckedbarnacles(percebes de cuello de cisne); Rock weed(sargazo vesiculoso); Abalone(oreja de mar); Acorn barnacles(percebes); Algae(alga); Sea slug(babosa de mar); Sea star (estrella de mar); Sea cucumber(pepino de mar u holoturia); sea anemone(anémona de mar); sponge(esponja); Brittlestar (ofiura); Sea urchins(erizos de mar). ZONACIÓN: C: Zona Supramareal; D: Zona Intermarealalta; A: Zona Intermarealbaja B: Zona submareal Lowestlow tide: zona de marea baja INVERTEBRADOS: RESUMEN ESO ES TODO POR EL MOMENTO. TEMA 9. LOS INVERTEBRADOS 21