Diversidad Animal

Clado Metazoa Más de 1.3 millones de especies de animales han sido identificadas. Son organismos heterótrofos y multicelulares. La evidencia genética y molecular implica una relación evolutiva entre todos los animales. Se estima que los animales surgieron ca. de 565 MA atrás. Todos los animales tienen genes Hox que regulan el desarrollo del cuerpo del animal.

El ancestro común de los animales puede haber vivido entre 675 y 875 MA atrás. Este ancestro pudo parecerse a los coanoflagelados, los organismos más cercanos a los animales. Individual choanoflagellate Choanoflagellates Figure 32.3 Three lines of evidence that choanoflagellates are closely related to animals OTHER EUKARYOTES Sponges Animals Collar cell (choanocyte) Other animals

Arbol filogenético más reciente para eucariotas:

Caracteres del clado Metazoa: Estructura celular y especialización: Las células de los animales no poseen pared celular. Su cuerpo se mantiene unido por proteínas estructurales, como por ejemplo colágeno. Los animales tienen tejidos únicos, como por ejemplo, tejido nervioso y muscular.

Reproducción y desarrollo La mayoría de los animales se reproducen sexualmente, con la fase diploide dominando el ciclo de vida. Después de la fecundación, el cigoto comienza rápidamente a dividirse por un proceso llamado segmentación. La segmentación da origen a la mórula y, luego, a la blástula. La blástula, por gastrulación, forma la gástrula con distintas capas embrionarias.

Tejidos El cuerpo de los animales también varía de acuerdo a la organización de tejidos. Durante el desarrollo, tres capas germinales (ectodermo, mesodermo y endodermo) originan los tejidos y órganos del embrión. [Dos capas en los cnidarios] El ectodermo es la capa germinal que cubre la superficie del embrión. Da origen a los sistemas nervioso y epidermal. El endodermo es la capa más interna que recubre el arquenterón, el tubo digestivo en desarrollo que desarrollará el intestino, hígado, páncreas y otros órganos internos. Animales diploblásticos tienen endodermo y ectodermo. Animales triploblásticos tienen además una capa media de mesodermo; esto incluye todos los bilaterales. *El mesodermo da origen a los sistemas muscular, circulatorio, reproductor y esqueletal.

Cross section of blastula Fig. 32-2-3 Blastocoel Endoderm Cleavage Cleavage Blastula Ectoderm Archenteron Zygote Eight-cell stage Gastrulation Gastrula Blastocoel Blastopore Figure 32.2 Early embryonic development in animals Cross section of blastula

Laminilla del desarrollo de la estrella de mar Monte la laminilla del desarrollo de estrella de mar y observe las distintas etapas de desarrollo y segmentación de este organismo. Note el tamaño de las células al éstas dividirse. Localice la blástula y observe cómo ésta lleva a cabo la gastrulación para formar la gástrula. Localice el arquenterón y el blastoporo.

Desarrollo relacionado al plano corporal: Estos rasgos no necesariamente constituyen la base para definir clados. La mayoría de los animales triploblásticos poseen una cavidad corporal. Una “cavidad verdadera” se conoce como celoma y se deriva del mesodermo (animales celomados). Esta cavidad está recubierta de mesodermo. Un pseudoceloma es una cavidad corporal derivada de mesodermo y endodermo (animales pseudocelomados). Esta cavidad está parcialmente recubierta de mesodermo. Los animales triploblásticos que no tienen cavidad corporal son acelomados.

Fig. 32-8 Coelom Body covering (from ectoderm) Tissue layer lining coelom and suspending internal organs (from mesoderm) Digestive tract (from endoderm) (a) Coelomate Body covering (from ectoderm) Pseudocoelom Muscle layer (from mesoderm) Digestive tract (from endoderm) (b) Pseudocoelomate Figure 32.8 Body cavities of triploblastic animals Body covering (from ectoderm) Tissue- filled region (from mesoderm) Wall of digestive cavity (from endoderm) (c) Acoelomate

Desarrollo de los Protostomados y Deuterostomados Basado en el desarrollo temprano, los animales se pueden categorizar como protostomados o deuterostomados. En los protostomados el blastoporo forma la boca. En los deuterostomados el blastoporo forma el ano. En el desarrollo de los protostomados, la segmentación es en espiral y determinada. En el desarrollo de los deuterostomados, la segmentación es radial e indeterminada. En la segmentación indeterminada, las células en etapas tempranas retienen la capacidad de desarrollarse en un embrión; lo que hace posible el tener gemelos idénticos y a las células madres embriónicas.

Protostome development Deuterostome development (examples: echinoderm, Fig. 32-9 Protostome development (examples: molluscs, annelids) Deuterostome development (examples: echinoderm, chordates) (a) Cleavage Eight-cell stage Eight-cell stage Spiral and determinate Radial and indeterminate Key (b) Coelom formation Coelom Ectoderm Mesoderm Archenteron Endoderm Coelom Mesoderm Blastopore Blastopore Mesoderm Solid masses of mesoderm split and form coelom. Folds of archenteron form coelom. Figure 32.9 A comparison of protostome and deuterostome development Esquizocelia (-le) vs. Enterocelia (-le) (c) Fate of the blastopore Anus Mouth Digestive tube Mouth Anus Mouth develops from blastopore. Anus develops from blastopore.

Simetría Los animales se pueden caracterizar por la simetría de su cuerpo. Usualmente se usa la simetría que se presenta en la etapa embrionaria. Algunos animales tienen simetría radial. Simetría de dos lados se conoce como simetría bilateral. Los animales con simetría bilateral tienen: Un lado dorsal (arriba) y uno ventral (abajo) Un lado derecho y otro izquierdo Una parte anterior (cabeza) y otra posterior (cola) Cefalización, el desarrollo de la cabeza

(b) Bilateral symmetry Fig. 32-7 (a) Radial symmetry Figure 32.7 Body symmetry (b) Bilateral symmetry

Nuevas perspectivas de la filogenia animal están emergiendo a partir de los datos moleculares Los zoólogos reconocen ca. de 3 docenas de filos de animales. El debate actual en la sistemática animal ha llevado a desarrollar dos hipótesis filogenéticas principales. Estudios filogenéticos basados en más datos darán mayor información de la historia evolutiva de los animales.

Filogenia basada en datos moleculares Filogenia basada en datos de morfología y embriología.

Filogenia basada en datos moleculares Filogenia basada en datos de morfología y embriología.

Filogenia basada en datos moleculares Filogenia basada en datos de morfología y embriología.

Puntos en común Todos los animales comparten un ancestro común. Las esponjas son animales basales. Eumetazoa es un clado de animales con tejidos verdaderos. La mayoría de los filos pertenecen al clado Bilateria. Los cordados y otros filos (ej. Equinodermata) están en el clado Deuterostomia.

Relaciones entre los bilaterados La filogenia basada en morfología divide los bilaterados en deuterostomados y protostomados. Los estudios moleculares recientes indican tres clados: Deuterostomia, Ecdysozoa y Lophotrochozoa Los Ecdysozoas mudan su exoesqueleto por un proceso llamado “ecdysis”.

Fig. 32-12 Figure 32.12 Ecdysis

Algunos lofotrochozoos tienen una estructura para alimentarse llamada en lofóforo. Otros filos pasan por una etapa de desarrollo distintiva llamada la larva trocófora.

Lofóforo Apical tuft of cilia Mouth 100 µm Anus (a) Ectoprocto Fig. 32-13 Lofóforo Apical tuft of cilia Mouth Figure 32.13 Morphological characteristics found among lophotrochozoans 100 µm Anus (a) Ectoprocto (b) Larva trocófora

Primer lab. Segundo lab. Tercer lab. Silicea “Porifera” Metazoa Calcarea ANCESTRAL COLONIAL FLAGELLATE Metazoa Ctenophora Cnidaria Eumetazoa Acoela Echinodermata Primer lab. Segundo lab. Tercer lab. Deuterostomia Chordata Bilateria Platyhelminthes Rotifera Ectoprocta Figure 32.11 A view of animal phylogeny based mainly on molecular data Lophotrochozoa Brachiopoda Mollusca Annelida Nematoda Ecdysozoa Arthropoda