Phylum Chordata Clase Mammalia Capítulo 30 Los mamíferos Phylum Chordata Clase Mammalia Capítulo 30

Contribuciones biológicas Endotérmicos y homeotérmicos ( tiene temperatura del cuerpo casi uniforme, regulada independientemente de la ambiental) Placenta y glándulas mamarias Especialización de dientes Paladar secundario Huesos turbinados convolutos Cerebro altamente evolucionado (neocorteza) Órganos sensoriales y sentidos especiales

Origen y evolución de los mamíferos Record fósil abundante Sinápsidos: 1 par de aperturas temporales para fijar los músculos de las quijadas

Origen y evolución de los mamíferos Sinápsidos – fueron los primeros amniontes en diversificarse ampliamente en tierra Pelicosaurios – herbívoros y carnívoros; parecidos pero no relacionados a los reptiles Terápsidos – patas colocadas debajo del cuerpo Cinodontes – alto metabolismo, huesos turbinados, paladar secundario, pérdida de costillas, músculos y huesos de quijadas rediseñados, dentición difidonte

El primer mamífero

los mamíferos - integumento Liviano impermeable al agua Epidermis sin vasos ni nervios; dermis con ambos Cuerpo mayormente cubierto de pelo; en algunos reducido Garras, uñas, pezuñas del stratum corneum Integumento más grueso que cualquier otro vertebrado; con glándulas de sudor, olor, grasa (sebáceas) y mamarias

Estructura de la piel humana

Pelo Crece de un folículo piloso embebido en la dermis Compuesto de células epidérmicas muertas llenas de queratina Dos tipos Underhair – para aislar; denso y suave Guard hair – provee protección y coloración; áspero y largo

Pelo Deja de crecer cuando llega a cierta longitud Se muda Coloración de acuerdo a las estaciones Variaciones en el pelaje Distintos tipos de pelo

Glándulas Sudorípara – tubular y convoluta Ecrina – produce secreción acuosa para disminuir la temperatura del cuerpo; típicamente se encuentran en regiones sin pelo Apocrina – abren en folículo piliar; produce secreción lechosa correlacionada con aspectos del ciclo reproductivo

Glándulas Olorosas Sebáceas Presente en casi todos los mamíferos con localizaciones y funciones diferentes (de acuerdo al sexo y estado fisiológico) Sebáceas Asociadas al folículo piloso; en todo el cuerpo en casi todos los mamíferos; producen sebo (grasa) para mantener el pelo y la piel

Estructura de la piel humana

Glándulas mamarias Sudoríparas modificadas Sólo en las hembras, rudimentarias en machos Produce alimento para la cría; control hormonal Distribución y número varía con la especie (1-12 pares)

Glándulas mamarias Localización de acuerdo al hábitat de la especie Torácicas: murciélagos, primates, elefantes, manatíes Abdominales: roedores, carnívoros Inguinales: ungulígrados

Cuernos Cuernos verdaderos Astas Capas huecas de epidermis queratinizada alrededor de una médula ósea que surge del cráneo; no se mudan ni se ramifican En ambos sexos Ovejas, ganado vacuno Astas Cuando maduros se componen de una masa sólida de hueso dermal muerto; se ramifican; se mudan Cervidae (venado)

Crecimiento anual de las astas

Cuernos Cuernos de rinoceronte Cuerno de jirafa filamentos queratinizados; sin médula ósea en el hocico de ambos sexos; crecen toda la vida Rhinocerus con 1 y Diceros con 2 Cuerno de jirafa “cuernitos” cubiertos de piel; no se mudan jirafa y ocapi

Esqueleto de los mamíferos Modificaciones significativas Menos huesos en el cráneo y la quijada inferior que demás vertebrados Esqueleto axial más fuerte y rígido Mayormente osificado Crecimiento sólo en juveniles

Mamíferos - esqueleto axial Vértebras cervicales: 7, atlas y axis para articulación cráneo torácicas: número varía; articulan con costillas lumbares: 2-21; sin costillas sacrales: 3-5; fusionadas (sacrum) caudales: 3-50; monos y humanos 3-5 fusionadas (cóccix); cola de formas y funciones variadas; algunos roedores con autotomía caudal Costillas muchos con 12-15 pares, articuladas con esternón óseo

Mamíferos-esqueleto apendicular Cinturón pectoral 1 par de clavículas y de escápulas o 1 par de escápulas Cinturón pélvico Huesos pélvicos fusionados

Mamíferos-esqueleto apendicular Típicamente poseen 4 apéndices Apéndices en posición vertical y con rotaciones Traseros hacia delante rodilla y pies para alante Delanteros hacia atrás codo para atrás muñeca gira 180° para que pies apunten para alante

Modificaciones de apéndices para distintas formas de locomoción Plantígrado coloca la superficie del pie sobre el substrato usualmente con 5 dígitos osos, insectívoros, monos, humanos Digitígrado peso del cuerpo sostenido por metacarpos y metatarsos elevan las muñecas y los tobillos usualmente caminan y corren más ligero que los plantígrados; son más silenciosos y ágiles conejos, roedores, muchos carnívoros (felinos)

Modificaciones de apéndices para distintas formas de locomoción Ungulígrado número de dígitos reducidos; los que quedan son alargados y a veces unidos caminan en las puntas de los dedos; pezuñas (garras modificadas) movimiento delantero y trasero, no giran especializados para correr y/o substratos rocosos

Modificaciones de apéndices para distintas formas de locomoción Ungulígrados (ungulados) Artiodáctilos retienen dígitos 3 y 4; reducen 2 y 5; pierden el 1 número par de dedos 2 dedos: cerdo, hipopótamo 4 dedos: camello, girafa, vaca, oveja, llama, venado, cabra, búfalo Perisodáctilos retiene el dígito 3; reducen 2 y 4; pierden 1 y 5 número impar de dedos caballo, cebra, rinoceronte, burro

Ungulígrados

Tipos de locomocíón Cursorial- que corre; con los huesos de los pies alargados Saltatorio- salta; canguro, conejo Fosorial- cava Arbóreo- se desplazan entre árboles; algunos monos

Características de los mamíferos Cráneo con 2 cóndilos occipitales y paladar secundario Huesos turbinados en cavidad nasal Oído medio con 3 oscículos (malleus, incus, stapes); 3 pares de canales semicirculares

L.S. mostrando oído externo, medio e interno

Características de los mamíferos Dientes difidontes (deciduos reemplazados por permanentes) y casi todos heterodentes incisivos caninos premolares molares Quijada inferior compuesta de 1 hueso: el dentario Distintos hábitos de alimentación

Especializaciones de alimentación Insectívoros Herbívoros Pastan Roen Modificaciones ciego rumen coprofagia Carnívoros No comen continuamente Son más activos Omnívoros

Características de los mamíferos Párpados movibles; pina carnosa Corazón tetracameral; Eritrocitos anucleados bicóncavos cuando maduros (biconvexos en el camello)

Pulmones con alvéolos; laringe; paladar secundario; diafragma muscular

Características de los mamíferos Riñones metanéfricos; uréteres usualmente desembocan en una vejiga Cerebro altamente desarrollado, especialmente la corteza cerebral; 12 pares de nervios craneales Endotérmicos y homotérmicos

Características de los mamíferos Cloaca sólo en los monotremados (cloaca está presente en los marsupiales pero es poco profunda) Dioicos La mayoría poliginios, poliandria rara Fecundación interna

Reproducción en los mamíferos Machos con pene eréctil; algunos con hueso (baculum u os penis); algunos marsupiales con pene bifurcado Marsupiales y mayoría de los euterios con testículos en el escroto; en otros (monotremados, acuáticos, elefantes y algunos insectívoros) en la cavidad abdominal

Características de los mamíferos Sexo determinado por los machos (heterogaméticos) Los embriones se desarrollan en un útero con placenta (los monotremados no tienen placenta, marsupiales con placenta rudimentaria) Membranas fetales (amnión, corión, alantoides)

Diagrama generalizado de las membranas extraembriónicas de un mamífero

Embrión de un humano

Embrión de un humano

Características de los mamíferos La cría se alimenta de leche producida por las glándulas mamarias Calostro

Reproducción en los mamíferos La mayor parte ovulan de forma espontánea (liberan sus óvulos como resultado de cambios cíclicos en los niveles hormonales) Algunos ovulan de forma inducida (la cópula estimula la liberación de los óvulos)

Reproducción en los mamíferos La mayor parte tiene épocas de apareo Muchos machos son fértiles en cualquier momento; la fertilidad en la hembra está restringida a periodos cíclicos: ciclo estral Las hembras son receptivas a los machos durante el estro (celo)

Reproducción en los mamíferos El estro varía en diferentes mamíferos Monoestral Tienen 1 estro durante su época de apareo Perros, murciélagos Poliestral Tienen estros recurrentes durante su época de apareo Ardillas y muchos mamíferos tropicales

Reproducción en los mamíferos ciclo estral Anestro – período de descanso Proestro – período de preparación para la cópula, cuando crecen nuevos folículos en el ovario Estro – aceptación del macho Metestro – periodo de reparación si no ocurre fecundación Diestro – periodo en que el útero se achica y se vuelve anémico

Reproducción en los mamíferos La duración del estro varía por especie. Las relaciones entre los sexos durante el periodo reproductor varían. El periodo de gestación varía según el tamaño. El número de cría es inversamente proporcional al tamaño.

Patrones de reproducción de los mamíferos Ovíparos Monotremados: se ponen huevos y se incuban; embrión se alimenta de vitelo; sin gestación; cría se alimenta de leche materna Vivíparos Marsupiales: placenta primitiva; embriones no se implantan en el útero; gestación breve; lactancia y cuidado parental prolongados; algunos con diapausa embriónica Placentados: gestación prolongada; embrión permanece en el útero alimentándose de la placenta; el tiempo de gestación y el número de cría por parto dependen del tamaño del mamífero

marsupial vs placentado

Clasificación de los mamíferos Clase Mammalia Subclase Prototheria Infraclase Ornithodelphia - monotremados Subclase Theria Infraclase Metatheria - marsupiales Infraclase Eutheria - placentados

Subclase Prototheria Infraclase Ornithodelphia Orden Monotremata mamíferos ovíparos tres especies Australia, Tasmania, Nueva Zelanda platipus, equidna

Subclase Theria Infraclase Metatheria Orden Marsupialia vivíparos con marsupio 260 especies; abundan en Australia, 80 en S. América y 1 en N. América canguro, oso koala, opossum

Patrón reproductivo de un canguro

Subclase Theria Infraclase Eutheria Orden Chiroptera – murciélagos Orden Primates 5 dígitos, uñas planas sin garras, escamas, cuernos ni pezuñas prosimios, monos Familia Homidiae con 5 especies humanos (1) chimpacé (2) orangután (1) gorila (1)

Subclase Theria Infraclase Eutheria Orden Lagomorpha incisores largos que crecen continuamente con un par adicional detrás del primer par; herbívoros conejo, liebre Orden Rodentia 40% de las especies de mamíferos; 2 pares de incisores afilados ardilla, rata, ratón, hamster, castor, puercoespín

Subclase Theria Infraclase Eutheria Orden Carnivora casi todos depredadores, con dientes especiales para rasgar carne foca, perro, gato, lobo, oso, mapache Orden Proboscidea los más grandes vivientes, los incisivos superiores forman colmillos alargados, molares bien desarrollados elefante

Subclase Theria Infraclase Eutheria Orden Sirenia acuáticos con cabeza grande, sin patas traseras, patas delanteras modificadas como aleta, herbívoros manatí Orden Perissodactyla pezuña con número non (1 ó 3) de dedos cada uno con una pezuña córnea, ungulado caballo, cebra, asno, rinoceronte

Subclase Theria Infraclase Eutheria Orden Artiodactyla pezuña con número par (2 ó 4) de dedos cada uno con una pezuña córnea, muchos con cuernos o astas, muchos rumiantes, herbívoros camello, cerdo, hipopótamo, venado, jirafa, oveja, ganado vacuno

Subclase Theria Infraclase Eutheria Orden Cetacea patas anteriores forman aletas anchas, sin patas posteriores, algunos con aleta dorsal carnosa y el rabo transversal carnoso; 1 ó 2 nares sobre la cabeza, pelo sólo en el hocico, sin glándulas en la piel (excepto mamarias ), sin oído externo, ojos pequeños Suborden Odontoceti – ballenas con dientes delfín, ballena asesina Suborden Mysticeti – ballenas con barbas ballena azul