Tema 14. Origen de los VERTEBRATA Patrón de un vertebrado Evidencias paleozoológicas y su importancia en el estudio de los vertebrados. Secuencia de los vertebrados en el tiempo.

GRANDES GRUPOS DE VERTEBRADOS

Esquemas tomados de Raven y Jhonson, 2001.

GRANDES GRUPOS DE VERTEBRADOS

CLASIFICACIÓN DE LOS VERTEBRADOS ACTUALES Subphylum Craniata Infraphylum Myxinoidea Clase Myxini – Mixínidos Infraphylum Vertebrata Superclase Petromyzontomorphi Clase Petromizontida – Lampreas Superclase Gnatosthomata Clase Chondrichthyes – Peces cartilaginosos Clase Osteichthyes - Peces óseos Clase Amphibia - Anfibios Clase Reptilia – Reptiles Clase Aves – Aves Clase Mammalia – Mamíferos

Características de los Vertebrados

CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS VERTEBRADOS Plan corporal generalmente constituido por cabeza, tronco y cola postanal. Cuello en algunos grupos.

Los peces y las larvas acuáticas de los anfibios tienen sobre la cabeza y a lo largo de los lados un sistema acústico lateral sensorial.

Cubierta externa, el integumento, compuesto por epidermis y dermis.

Los tetrápodos desarrollan una cavidad media en el oído que contiene una membrana timpánica y pequeños osículos (tres en mamíferos) que amplifican la energía del sonido.

Endoesqueleto compuesto por cráneo y esqueleto faríngeo, columna vertebral (vértebras), cinturas pélvica y escapular, dos pares de apéndices.

Cerebro bien diferenciado con 10 a 12 pares de nervios craneales.

CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS VERTEBRADOS

Presencia de un tejido embrionario único, la cresta neural Población de células migratorias multipotentes derivadas del ectodermo. Originan los ganglios sensoriales y nervios, médula adrenal, ganglios simpáticos, cráneo, arcos branquiales, dentina.

CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS VERTEBRADOS

Formación de las mandíbulas a partir de los dos primeros arcos branquiales.

Arcos Mandibular (ma) e Hyoideo (hy); palatocuadrado (pq) y Cartílago de Meckel (Mc) se diferencian en la mandíbula superior e inferior

Heterotopía: desviación de la posición natural de una estructura.

CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LOS VERTEBRADOS En tetrápodos y peces pulmonados, el pulmón complementa o reemplaza a las branquias como órgano respiratorio.

Sistema circulatorio cerrado de arterias, capilares y venas y un corazón muscular con cámaras, ubicado ventralmente .

La biología reproductiva de los Vertebrados es altamente diversa.

Todos tienen un páncreas que produce hormonas y enzimas digestivas (insulina y glucagón) que regulan los niveles de azúcar de sangre.

Riñones pareados como órganos excretores.

Vértebras Elementos óseos o cartilaginosos seriados que conforman la columna vertebral

Forma básica de una vértebra: Cuerpo, orificio medular y apófisis.

Origen embrionario de una vértebra

Esqueleto axial de un vertebrado primitivo. Olivares y Rojas 2013, modificado de Kardong 2005.

La mayoría de los vertebrados poseen apéndices pares que usan en la locomoción: las aletas en peces y las extremidades delanteras y traseras en tetrápodos

aleta

extremidad

Patrón de un Vertebrado

BAUPLAN

PLAN CORPORAL

ARQUETIPO

La mayoría de las modificaciones morfológicas y funcionales de los vertebrados se deben a la cresta neural y las placodas. Las placodas se originan como engrosamientos pareados del epitelio ectodérmico cefálico, que después se profundizan, para dar origen a diferentes tipos de estructuras (p. ej. sensoriales).

MORFOGÉNESIS - GENES HOX

(2) Duplicación en Peces Teleósteos: gran diversificación

(1) Duplicación en Vertebrata diferencia a vertebrados de invertebrados

Evidencias paleozoológicas y su importancia en el estudio de los vertebrados

Secuencia de los Vertebrados en el tiempo

¿QUIÉNES SON LOS VERTEBRADOS?

Zhu y col., 2013. A Silurian placoderm with osteichthyan-like marginal jaw bones. Nature.

Entelognathus primordialis gen. et sp. nov., a 419-million-yearold jawed fish from the Kuanti Formation (Late Ludlow, Silurian), Qujing, Yunnan.

Origen de los Vertebrados

Gnatostomados

Kardong 1995 Agnatos

Ancestro Vertebrados

Mandíbulas (selección y captura de presas) Vertebrados

Bomba Muscular (alimentación de partículas en suspensión)

Cilios – Mucus (alimentación de partículas en suspensión)

HIPÓTESIS DE GARSTANG 1928 EVOLUCIÓN DE LARVAS DE ASCIDIÁCEOS POR PROCESOS DE PEDOMORFOSIS COMO EXPLICACIÓN DEL ORIGEN DEL ANCESTRO DE LOS VERTEBRADOS > 500 ma

CEPHALASPIDOMORFOS

PLACODERMOS

OSTRACODERMOS

PTERASPIDOMORFOS

ACANTHODII

PECES CON ALETAS LOBULADAS Y PRIMEROS ANFIBIOS