María Fernanda Ramírez Posadas 200810206 ReporteZoología de Vertebrados Biología 06/08/10

Práctica No.2: Cordados primitivos y Elasmobranchii

INTRODUCCIÓN

En la actualidad los vertebrados son los organismos que dominan la Tierra, por lo tanto para entender cómo se adquirieron las características y la manera en que evolucionaron a lo que son hoy es necesario estudiar sobre su evolución y desarrollo. Pero a pesar de todos los avances tecnológicos de la actualidad, ha sido muy difícil reconstruir las líneas de descendencia no solo de los vertebrados sino que de los cordados, ya que los Procordados más antiguos eran probablemente criaturas de cuerpo blando que tuvieron pocas oportunidades para llegar a formar fósiles, incluso bajo condiciones óptimas (Pérez, 2007). Es por ello que las reconstrucciones se realizan a partir del estudio de organismos vivos, especialmente del análisis de estadios tempranos del desarrollo, que tienden a estar más aislados de los cambios evolutivos que las formas adultas diferenciadas; en donde el grupo para el estudio de los vertebrados del que se tienen numerosos ejemplares estudiables es el de los agnatos al cual pertenece la lamprea verdadera (Pérez, 2007; Parker, y otros, 1987).

Relativamente pronto con respecto a la aparición de los Vertebrados fue la adquisición de dos caracteres muy importantes en la evolución de este grupo: las mandíbulas y los apéndices pareados con esqueletos internos. En donde los Condrictios constituyen un grupo bien definido que comprende dos subclases claramente estructuradas: los Elasmobranquios y los Holocéfalos(Pérez, 2007). En donde para el estudio de las características de los primeros vertebbrados se hizo uso ejemplares de la primera subclase.

MATERIALES Y MÉTODOS

Para reconocer la importancia que tienen los cordados primitivos y elasmobranquios, como organismos clave para el entendimiento de la evolución de los vertebrados, es necesario de la observación de especímenes representativos de cada grupo. Para estudiar a los cordados primitivos se trabajó con tres ejemplares de lamprea preservados en alcohol, en donde uno se encontraba seccionado a lo largo de los espiráculos para la observación interna de los sacos branquiales, el segundo ejemplar se encontraba intacto a manera que se permitiera la observación de las estructuras externas y el tercero consistía en un corte transversal.

Para la observación y observación de la morfología externa de los elasmobranquios se trabajó con ejemplares de tiburones y una raya, en donde se localizaron todas las partes representativas y características del grupo. Así mismo, con ayuda de un estereoscopio se observaron las escamas placoideas de un tiburón.

Por último, para visualizar y trabajar con las diversas modificaciones que se presentan es los elasmobranquios se trabajó con una sierra de pez sierra y la mandíbula de un tiburón.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

A principios de este siglo, cuando se profundizó en los patrones de desarrollo de los animales, se hizo patente que los Cordados debían haberse originado en la rama deuteróstoma del reino animal (Pérez, 2007). Con forme se fue avanzando se encontró que la diversificación de los cordados pasó por diversas etapas en donde encontramos como primer estadio a los procordados o acranianos (sin cráneo y en proceso de tener la estructura propia de los Cordados) en donde encontramos a los Cephalocordados, Urocordados y Estomocordados.

En el segundo estadio encontramos a los craniotas, vertebrados o agnatos (presencia de cráneo, vértebras o carencia de mandíbulas) aparecidos hace 470 millones de años y durante más de 100 millones fueron los únicos vertebrados. La mayoría de los agnatos están extintos, los que aún perduran son Mixinos y Lampreas, son animales bentónicos y los actuales, a diferencia de las formas primitivas, carecen de huesos, de verdaderos dientes y de otras partes duraderas

(Parker, y otros, 1987; Gállego, 2006; Bessonart, y otros, 2008), los cuales al observar una lamprea (Ver Anexo No. 1) presentan un mosaico de caracteres primitivos y evolucionados en donde encontramos:

Al observar un ejemplar de lamprea visto lateralmente (1.c.) en donde su aspecto sin escamas y alargado se asemeja y recuerda al cuerpo de una anguila, teniendo en la parte posterior una aleta impar (1.c.1) con radios (1.a.6), y en la parte frontal se observa un órgano sector redondo dirigido hacia abajo que corresponde a la boca (1.c.2.), con un borde cubierto de pequeños cirros (Anexo 1.b.1.) que constituyen un órgano filtrante que elimina partículas grandes del agua respiratoria. En el interior de la boca se encontró que ésta posee unos dentículos córneos (1.b.2) y una lengua (1.b.3.) que se encuentra provista, también de dentículos córneos que es utilizada como lima para abrir una herida e introducir el aparato suctor, pues por lo general las lampreas son parásitas. (Bessonart, y otros, 2008)

Así mismo, se observó que el ejemplar de lamprea tenía como sistema respiratorio unas branquias dispuestas en bolsas, que se conocen como bosas branquiales (1.b.4.) que por lo general en lampreas son 7 pares, cada una comunicada con el exterior a través de su propio conducto branquial externo que se conoce como espiráculo (1.b.5.)

Al observar el un corte transversal de una lamprea se evidencian las características que posee como cordado en donde encontramos que tiene un esqueleto pobremente desarrollado, pero que posee una médula espinal aplanada (1.a.1.), la notocorda (1.a.2.) persiste toda la vida y los arcos neurales (1.a.3.) que rodean la médula espinal que son cartilaginosos (Pérez, 2007). Así mismo, en el corte se observó que éstos ya poseen un sistema circulatorio que irriga a todo el cuerpo por medio de la vena caudal (1.a.4.) y la arteria caudal (1.a.5) (Ibidem.).

El siguiente estadio de los cordados corresponde a los gnatostomados, es decir, a la presencia de mandíbulas, que fue una revolución importante en la historia de la diversificación de los cordados, las cuales se originan a partir del esqueleto de los primeros arcos branquiales, a lo cual se le agrega la aparición de apéndices pareados con esqueletos internos. Dentro de éste estadio encontramos a los condroictios, los cuales tienen un esqueleto interno de cartílago durante toda su vida, el cual puede estar más o menos mineralizado por el depósito de sales cálcicas. En éste estadio los caracteres exclusivos de los cordados se mantienen durante toda la vida, como la notocorda que es fuerte, potente y para conservar la elasticidad que permita el movimiento se encuentra segmentada formando auténticas vértebras (Bessonart, y otros, 2008;Pérez, 2007). Por lo anterior, para observar éstas características se tomaron ejemplares de la subclase Elasmobranchii, como lo son los tiburones y las rayas:

Los tiburones tienen una forma aerodinámica, como la de un torpedo (Ver Anexo No. 2) con el cual y con la ayuda de un hígado graso le es posible nadar rápidamente y mantenerse a flote. Un tiburón típico tiene un hocico oblongo (2.1), más afilado hacia la punta, y varias aletas que cumplen funciones específicas, donde las aletas dorsales (2.2-3.), la aleta anal o caudal (2.4) y la aleta pélvica (2.5.) que evitan que el tiburón gire sobre sí mismo. Y para controlar la dirección y propulsión, encontramos, que las aletas pectorales (2.6) evitan que el tiburón se incline hacia arriba o hacia abajo y se mueva de forma desequilibrada; si éstas son dobles elevan al tiburón cuando nada para impedir que se hunda. Finalmente encontramos una aleta de tipo heterocerca, en la región caudal (2.2) que sirve para propulsar al tiburón hacia delante (Bessonart, y otros,2008).

En cuanto al sistema tegumentario de un tiburón encontramos que ésta se encuentra recubierta por escamas placoideas (2.c.7.) las cuales son pequeñas formaciones con estructuras parecidas a dientes cuyos ápices atraviesan la epidermis y se encuentran dispuestas a manera de teja a lo largo de todo el cuerpo (Ibidem.).

Como se ha mencionado anteriormente las mandíbulas surgieron a partir de los arcos branquiales, las cuales desempeñan un papel muy importante en la biología de los vertebrados, pero su mayor uso es el relacionado con la alimentación (Pérez, 2007). Tal es el caso de los tiburones, ver Ilustración 1, los cuales tienen la peculiaridad de crecer constantemente para sustituir a los que pierde al cazar. Es por ello que la boca del tiburón suele tener cinco o más hileras de dientes, una detrás de otra. Salvo la primera, las demás se disponen tumbadas dentro de la boca del animal. Cuando se caen o se rompen dientes, la hilera siguiente se levanta para

sustituirlos. Como es de suponer éstos dientes están adaptados al hábito carnívoro, es por ello que la mayoría de los dientes son muy cortantes, y diferentes formas para sostener y arrancar pedazos, que oscilan entre puntas curvadas de feroz aspecto y puntas triangulares planas, y otros son tan pequeños que no sirven para nada (Bessonart, y otros, 2008).

Los tiburones tienen unos sentidos muy desarrollados, y los utilizan para evitar a los depredadores, buscar presas y reproducirse. En donde éstos pueden ver por medio de ojos (2.8.) que se encuentran adaptados como los de los gatos para ver tanto en el día como en la noche. Pueden oler por medio de orificios nasales (2.9.) que sólo sirven para oler y no para respirar, tarea que esta relegada a las hendiduras branquiales (2.10.); oír, tocar (línea lateral) y probar con papilas gustativas que tienen en la boca y en todo el cuerpo (Mantello, y otros, 2006).

Además los tiburones tienen unos órganos electrorreceptores denominados ampollas de Lorenzini (2.11.) que son ampollas son poros llenos de gelatina, situados alrededor de la cabeza, con una mayor concentración cerca del hocico, y se conectan al cerebro mediante terminaciones nerviosas. Los cuales funcionan como detectores de campos eléctricos (Ibidem.).

Los peces sierra habitan bahías y estuarios de poca profundidad, se caracterizan por poseer un hocico, Ver Anexo No. 4, alargado y con escamas modificadas (4.2) a manera de sierra, para cavar en el fondo en busca de alimento como moluscos e invertebrados bentónicos, también lo utilizan para matar otros peces y como mecanismo de defensa (Rendón, 2010).

Las rayas pertenecen a la misma familia que los tiburones, pero no comparten las mismas características físicas, Ver Anexo No. 3, pues éstos tienen el cuerpo aplanado dorsiventralmente. Tienen sus aletas pectorales (3.1.) en forma de triángulo asemejándose a alas, las cuales se encuentran unidas directamente a la cabeza. Los ojos (2.2.) están situados en la parte dorsal a los lados, y detrás de cada uno se encuentran unos orificios que sirven para aspirar agua cuando están descansando en el fondo del mar que se conocen como espiráculos (2.3.) (Mantello, yotros, 2006) Al igual que con los tiburones, en las rayas encontramos aletas pelvianas (2.4.) y aletas caudales (2.5.) que les sirven para el movimiento. Finalmente, en la parte ventral de una raya encontramos la boca (4.6.) que en la parte superior tiene los orificios nasales (4.7.) y en la inferior las hendiduras branquiales (4.8.)

BIBLIOGRAFÍA

Bessonart, M. y Rodríguez, A. 2008. Agnatos y Condrictios. Facultad de Ciencias. [En línea] Universidad de la República, Uruguay, 25 de Julio de 2008. [Citado el: 5 de Agosto de 2010.] http://zvert.fcien.edu.uy/nuevos_cursos/practico_02_agnatha_y_chondrychtia.pdf.

Gállego, Luis. 2006. Los Cordados: origen y diversificación. s.l. : Editorial Club Universitario, 2006. pág. 229.

Mantello, Elisabeth y Body, Alexandra, [ed.]. 2006. Guía didáctica de Tiburones. s.l. : Tiburones 3D, 2006. pág. 36.

Parker, T. Jeffery y Haswell, William A. 1987. Zoología. Cordados. [trad.] J Nadal Puigdefábregas. 7ma edición. Barcelona : Reverté, 1987. pág. 981.

Pérez, J.L. 2007. Peces. [En línea] 28 de Agosto de 2007. [Citado el: 4 de Agosto de 2010.] http://www.unex.es/eweb/zoologia/Tema%2023%20-%20%20Peces.pdf.

—. 2007. Cordados. Urocordados y Cefalocordados. Universidad de Extremadura. [En línea] 25 de Abril de 2007. [Citado el: 04 de Agosto de 2010.] http://www.unex.es/eweb/zoologia/Tema%2021%20-%20Cordados.%20Urocordados%20y%20Cefalocordados.pdf.

Rendón, A. 2010. Historia. Museo de Histora Natural. [En línea] Universidad del Cauca, Colombia, 2010. [Citado el: 5 de Agosto de 2010.] http://www.unicauca.edu.co/mhn/ictiologia/ictio_historia.html.

ANEXO

Ilustración 1 Mandíbulas y dientes de un tiburón. Fuente: Mantello & Body, 2006.