Origen de Metazoa Armando Vald é s Vel á squez, Ph.D. Secci ó n de Ciencias Ambientales / UPCH Unidad de Biolog í a de la Conservaci ó n / FCH Armando.

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1 Origen de Metazoa Armando Vald é s Vel á squez, Ph.D. Secci ó n de Ciencias Ambientales / UPCH Unidad de Biolog í a de la Conservaci ó n / FCH Armando Vald é s Vel á squez, Ph.D. Secci ó n de Ciencias Ambientales / UPCH Unidad de Biolog í a de la Conservaci ó n / FCH

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3 Situémonos

4 Características de Metazoa Cerca de 1.4 millones de especies descritas (el número actual fluctúa entre este número y 30 millones de especies) Organismos multicelulares con células altamente especializadas Heterótrofos, con cavidades corporales para la ingestión y digestión de alimentos

5 Caracter í sticas de Metazoa Carecen de pared celular  proteinas estructurales, en la matriz extracelular como col á geno Locomoci ó n en alg ú n estad í o de vida Ciclo de vida mas simple que en plantas: una sola generaci ó n (diploide); gametos son haploides. Utilizan casi todos las caracter í sticas de h á bitat disponibles Carecen de pared celular  proteinas estructurales, en la matriz extracelular como col á geno Locomoci ó n en alg ú n estad í o de vida Ciclo de vida mas simple que en plantas: una sola generaci ó n (diploide); gametos son haploides. Utilizan casi todos las caracter í sticas de h á bitat disponibles

6 Características sin Porifera: Células organizadas en tejidos (agrupación de tipos similares de células con función similar) Tejido nervioso: señalización rápida dentro del organismo Tejido muscular: contráctil que produce movimiento Exhiben simetría: Simetría radial (a través del centro del organismo) Simetría bilateral (a través del eje central)

7 Origen Surgen de organismos unicelulares  probablemente de unicelulares coloniales No se conocen formas intermedias entre organismos unicelulares y organismos multicelulares funcionales Fósiles mas antiguos ya son de organismos completos, del período Ediacaro al final del Proterozoico.

8 Origen Metazoa Grupo hermano Clado originario / ancestral

9 Origen Hipotesis Syncitica-Ciliada metazoa surge de un ancestro comun con los ciliados unicelulares el ancestro se deriva en un organismo multinucleado y luego se compartamentalize en un organismo multicelular adquiere simetría bilateral problemas Esperma flagelada sperm Simetria radial en cnidarios es derivada No existe evidencia molecular Hipotesis Syncitica-Ciliada metazoa surge de un ancestro comun con los ciliados unicelulares el ancestro se deriva en un organismo multinucleado y luego se compartamentalize en un organismo multicelular adquiere simetría bilateral problemas Esperma flagelada sperm Simetria radial en cnidarios es derivada No existe evidencia molecular

10 Origin Hipotesis de Flagelados Coloniales nace con Haeckel (1874) metazoa deciende de una colonia hueva y esférica de células flageladas semejante a una blastula blastaea, gastraea la diferenciación celular resulta en una división de funciones existe evidencia molecular Hipotesis de Flagelados Coloniales nace con Haeckel (1874) metazoa deciende de una colonia hueva y esférica de células flageladas semejante a una blastula blastaea, gastraea la diferenciación celular resulta en una división de funciones existe evidencia molecular

11 Teoría de la Gastrea (Blastula – Gastrula) basada en la ontogenia de metazoos primitivos. 1. Divisiones celulares del cigote forman la Blastula 2. Invaginación de la Blastula forma la Gastrula 3. La Gastrula contiene una cavidad interna la cual abre a través del blastóforo

12 Probablemente los metazoos se derivan de un grupo de protozoarios flagelados: Choanoflagelados En Porifera (esponjas) se encuentran células similares: choanocitos Teoría de la Gastrea basada también en la similitud de formas celulares

13 Probablemente los animales (metazoos) surgen de una colonia esférica de organismos unicelulares, que a través de invaginación y multiplicidad de capas, logran una mayor especialización celular Nota: acuérdense que diferentes entornos permiten diferentes desarrollos

14 Metazoa Fosiles de mayor antig ü edad (procariotes) = 3.5 billones de a ñ os Eucariotes = 2.1billones de a ñ os Entorno s ó lo de procariotes por 1.4 Billones a ñ os Eucariotes multicelulares = 700 Millones de a ñ os Protozoa = eucariotes uni celulares Metazoa = animales eucarioticos multicelulares con clado Opisthokontio Probablemente origen monofiletico 3 grupos Mesozoa = P. Mesozoa Parazoa = P. Porifera, P. Placozoa Eumetazoa = los demas phyla Mesozoa / Parazoa diferentes patrones de desarrollo Fosiles de mayor antig ü edad (procariotes) = 3.5 billones de a ñ os Eucariotes = 2.1billones de a ñ os Entorno s ó lo de procariotes por 1.4 Billones a ñ os Eucariotes multicelulares = 700 Millones de a ñ os Protozoa = eucariotes uni celulares Metazoa = animales eucarioticos multicelulares con clado Opisthokontio Probablemente origen monofiletico 3 grupos Mesozoa = P. Mesozoa Parazoa = P. Porifera, P. Placozoa Eumetazoa = los demas phyla Mesozoa / Parazoa diferentes patrones de desarrollo

15 Animales fósiles más antiguos de alrededor de 570 millones de años de antigüedad Podrían haberse originado entre 700 y 1100 millones de años en el pasado En el período EDIACARO, se encuentran fósiles que sugieren formas tipo medusa o gusano. Pero es difícil de interpretar

16 Entre los 543 y 525 millones de años de antigüedad, ocurre una rápida diversificación de vida animal  Explosión Cámbrica. Aparecen la mayoría de los Phyla ahora existentes Aparecen los primeros animales con partes duras (fósiles)

17 Mayoría de animales / simetria bilateral Simetría pentaradial Aún no esta clara su relación con el resto

18 Diversidad de Vida Animal

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20 Metazoa Contribuciones Organizaci ó n de nivel celular Patrones unicos de desarrollo Mesozoa 2 capas Externa som á tica, Interna reproductiva parasitos Placozoa 2 capas de epitelio con fluido en medio Porifera integraci ó n de los tejidos diferenciaci ó n aumentada generacci ó n de corientes de agua para la alimentaci ó n y consumo de O 2 Contribuciones Organizaci ó n de nivel celular Patrones unicos de desarrollo Mesozoa 2 capas Externa som á tica, Interna reproductiva parasitos Placozoa 2 capas de epitelio con fluido en medio Porifera integraci ó n de los tejidos diferenciaci ó n aumentada generacci ó n de corientes de agua para la alimentaci ó n y consumo de O 2

21 Tendencias en la Evolución Animal 1.Hacia un aumento de tamaño Captura de presas de mayor tamaño Protección de depredadores 2.Hacia un aumento en la motilidad Cuerpos mas grandes requieren de mayor energía Sistemas sensoriales y locomotores mejorados, para capturar presas y evitar depredadores 3.Hacia un sistema digestivo mas eficiente 4.Hacia una complejidad mayor de estructura y órganos internos Difusión es insuficiente para la distribución de nutrientes, gases y agua en organismo grandes

22 Tendencias en la Evolución Animal

23 Ctenophora Porifera Cnidaria Bilateria

24 Lecturas sugeridas Grasshoff y Gudo (2002): The Origin of Metazoa and the Main Evolutionary Lineages of the Animal Kingdom: The Gallertoid Hypothesis in the light of Modern Research. Senckenbergiana lethaea 82:1. Kutschera y Niklas (2004):The modern theory of biological evolution: an expanded synthesis. Naturwissenschaften 91. Ayala, Rzhetsky y Ayala (1998): Origin of the metazoan phyla: molecular clocks confirm paleontological estimates. Proceedings of the National Academy of Science 95. http://tolweb.org/tree/phylogeny.html Grasshoff y Gudo (2002): The Origin of Metazoa and the Main Evolutionary Lineages of the Animal Kingdom: The Gallertoid Hypothesis in the light of Modern Research. Senckenbergiana lethaea 82:1. Kutschera y Niklas (2004):The modern theory of biological evolution: an expanded synthesis. Naturwissenschaften 91. Ayala, Rzhetsky y Ayala (1998): Origin of the metazoan phyla: molecular clocks confirm paleontological estimates. Proceedings of the National Academy of Science 95. http://tolweb.org/tree/phylogeny.html