Zoología de Cordados

Conferencia 2: Phylum Hemichordata

INTRODUCCIÓN

Preguntas sobre la clase anterior

• Mencione tres caracteres generales del Phylum Chordata. • ¿Qué características distinguen a los Cordados de otros

animales (caracteres fundamentales)? • Mencione las principales teorías sobre el origen de los

Cordados • ¿Cuál es la teoría más aceptada sobre la evolución de los

Cordados y cuál es su esencia?

Bibliografía de la asignatura • Parker, T. Y W. Haswell (1963): A text book of Zoology* p. 5-20

• Kardong, K. (1998): Vertebrates. Comparative Anatomy, Function,

Evolution. p. 53-57

• Hickman, C., L. S. Roberts y A. Larson (2001): Integrated Principles of

Zoology. p. 482-487

• Liem, K.F., W. E. Bemis, W. F. Walker y L. Grande (2001): Functional

Anatomy of Vertebrates. An evolutionary perspective. p. 29-33

INTRODUCCIÓN

Pregunta ¿Por qué los vertebrados terrestres son considerados cordados si no tienen notocordio ni hendiduras faríngeas visibles?

INTRODUCCIÓN

RESPUESTA • El notocordio todavía aparece como una estructura

embrionaria y sirve en la ontogenia como andamio para el crecimiento embrionario. En adultos con columna vertebral completa, el notocordio se reduce a un remanente llamado núcleo pulposo el cual queda dentro de cada disco intervertebral, formando un cojincillo circular entre vértebras sucesivas.

• Las HF aparecen como surcos en el estadio embrionario, sin llegar a ser funcionales.

Sumario: • Phylum Hemichordata

-Caracteres Generales -Morfología Externa -Morfología Interna -Clasificación -Filogenia

Conferencia 2

Objetivos - Exponer los caracteres generales de Hemichordata. - Explicar los caracteres de la morfología de los integrantes de este

grupo. - Ubicar adecuadamente a estos animales en el Reino Animal de

acuerdo con sus caracteres.

INTRODUCCIÓN

Phylum Hemichordata Antiguamente era considerado un Subphylum dentro del Phylum Chordata. Hoy día se considera un Phylum diferente. Diversidad: Formado por 100 especies aproximadamente. Hábitat: Viven principalmente en la zona de mareas y también a profundidades de hasta 5.000 metros, donde la mayoría excavan madrigueras en forma de "U". Distribución: Los hemicordados tienen una distribución cosmopolita, es decir, viven en todos los mares, desde los trópicos hasta las regiones polares. Hasta ahora no existen reportes de la existencia de este Phylum en aguas cubanas.

CARACTERES GENERALES

Caracteres GENERALES del Phylum

1. Totalmente marinos 2. Generalmente viven enterrados

en fondos arenosos y fangosos construyendo galerías de hasta 3m de longitud.

3. Locomoción limitada o sésiles. 4. Cuerpo vermiforme, desde

pocos cm hasta 2 m de largo. 5. Simetría Bilateral y

Deuterostomados

CARACTERES GENERALES

Caracteres GENERALES del Phylum 6. Cuerpo blando, recubierto por epitelio cilíndrico ciliado, con

células glandulares secretoras de mucus y fibras nerviosas sensoriales. Con el mucus tapizan toda la galería en la que viven y esto permite la fácil circulación del agua. Ese mucus en la región anterior permite capturar las partículas alimenticias. Ese mucus es de olor muy característico por su alto contenido en yodoformo.

CARACTERES GENERALES Caracteres GENERALES del Phylum 7. Comparten con los cordados la presencia de HF y del cordón

nervioso, que aunque es generalmente sólido, puede ser en algunas especies tubular en determinadas partes. Sin embargo, carecen de notocordio y de cola post-anal, de ahí el nombre de hemi (mitad) cordado.

CARACTERES GENERALES

Caracteres GENERALES del Phylum 8. Poseen un patrón corporal general formado por cabeza o

proboscis, collar o cuello y tronco. 9. Son tricelomados, tienen una cavidad celómica en la cabeza,

una cavidad dividida en dos en el cuello y otra también dividida en dos en el tronco. Las cavidades celómicas de la proboscis y el collar desembocan en poros dorsales. Esta comunicación permite que el agua entre y salga y aumente la turgencia corporal.

CARACTERES GENERALES

Caracteres GENERALES del Phylum 10. Carecen de nefridios, la excreción se realiza a

través de la piel y un glomérulo. 11. Reproducción sexual; generalmente con sexos

separados y algunas especies con reproducción asexual por gemación.

CARACTERES GENERALES

Caracteres GENERALES del Phylum 12. Poseen una larva tornaria planctónica equipada con bandas ciliadas en

su superficie y un intestino simple (esto recuerda a la larva auricularia de equinodermo)

Patrón corporal MORFOLOGÍA EXTERNA

Dividido en tres partes: PROTOSOMA (cabeza o proboscis) MESOSOMA (collar o cuello) METASOMA (tronco)

Cabeza o proboscis MORFOLOGÍA EXTERNA

• Corta, cónica, ciliada. Con ella abren las galerías.

• Con un surco u órgano ciliar prebucal que ayuda a que las partículas alimenticias sigan camino a la boca.

• Es usada tanto en la locomoción como en la alimentación.

• Presenta paredes musculares que encierra el fluido celómico de esta región (Protoceloma).

• Se une al collar a través de un tallo o pedúnculo.

INTRODUCCIÓN

Pregunta Se dice que la proboscis participa en la locomoción de los Hemicordados cavadores ¿qué mecanismos utilizan para esta función?

Collar o cuello MORFOLOGÍA EXTERNA

Tubo cilíndrico, desahogado en cuya parte anterior y ventral se encuentra la boca que es subterminal. Posee dos cavidades celómicas (mesoceloma) que comunican con el exterior por sendos poros.

Tronco MORFOLOGÍA EXTERNA

Es la de mayor tamaño Poseen dos cavidades celómicas (metaceloma) 1ra parte: Región branquiogenital con 3 estructuras - cresta dorsal media que recorre el cuerpo - a ambos lados de esta cresta las HF (hasta 100 pares) asociadas a las branquias - en las porciones más laterales hay estructuras genitales que se alargan como alas. 2da parte: Región hepática (Crestas transversales ventralmente que se corresponden internamente con los ciegos hepáticos) 3ra parte: Porciones finales del tubo digestivo y ano terminal.

Estomocordio o estomocorda MORFOLOGÍA INTERNA

• Durante años fue considerado el notocordio de estos animales.

• Es una extensión o divertículo del sistema digestivo.

• Sus paredes son de células epiteliales, glandulares y ciliadas y su interior es hueco

• Permite la comunicación con la cavidad bucal

• Superficie asociada con componentes del sistema vascular y excretor.

No es ni análoga ni homóloga con el notocordio porque: 1. no sirve de sostén 2. es muy pequeña con relación al cuerpo 3. carece de la vaina fibrosa necesaria para tener la

integridad estructural de un notocordio rígido.

=> Phylum diferente.

Placa esquelética MORFOLOGÍA INTERNA

• Aparece relacionada con el estomocordio.

• Es una placa muy pequeña que permite la inserción de la musculatura del cuello.

• Sí tiene función de sostén.

Sistema digestivo MORFOLOGÍA INTERNA

Muchas especies ingieren sedimentos y extraen la materia orgánica, por eso se observan pilas de materia excretada en la salida de las galerías.

Otras especies filtran el agua y extraen la MO directamente del agua. Los cilios de la proboscis crean una corriente y ese movimiento dirige las partículas hacia el órgano ciliar prebucal, que dirige el alimento hacia la boca. Es un órgano sensorial y glandular.

Esencialmente, son organismos que se alimentan capturando el alimento mediante cilios y mucus.

Sistema digestivo MORFOLOGÍA INTERNA

La materia suspendida se adhiere al mucus de la proboscis y es conducida por hileras de cilios hasta la boca. El labio muscular del collar puede correrse sobre la boca y rechazar partículas grandes.

Sistema digestivo MORFOLOGÍA INTERNA

De la boca el alimento continúa su recorrido y pasa a la faringe. Esa faringe se divide en dos regiones: la ventral llamada faringe digestiva (1) y la dorsal, a la que se denomina faringe branquial (2). La faringe digestiva se continúa con el esófago corto y de ahí al intestino alargado y recto que tiene a ambos lados los ciegos hepáticos, y finalmente el ano. La otra porción de la faringe, se denomina faringe branquial porque aloja a las branquias.

1

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Faringe con función digestiva y respiratoria

Sistema respiratorio MORFOLOGÍA INTERNA

• Existen 100 o más pares de branquias localizadas a lo largo de las paredes dorso- laterales de la faringe.

• Las branquias se encuentran en una cámara común llamada bolsa o cámara branquial.

• Internamente tienen forma de U con varillas que lo sostienen y su salida al exterior es a través de poros branquiales.

• Poseen un plexo sanguíneo desarrollado que permite el intercambio gaseoso.

El agua que entra por la boca, pasa a la faringe branquial y en su paso a través de las HF ocurre el intercambio gaseoso.

Sistema circulatorio MORFOLOGÍA INTERNA

• Es abierto (sistema de senos, espacios sin paredes bien definidas

• Poseen dos vasos principales longitudinales contráctiles que impulsan la sangre (vaso dorsal y vaso ventral) y un sistema de conductos que ayudan esta actividad.

• La sangre posee pocas células y está carente de pigmentos (incolora) con amebocitos.

Circulación: 1. La sangre oxigenada llega de las branquias por el

vaso dorsal y va hacia la región de la cabeza. 2. Desemboca en un seno venoso con vesícula

cardiaca o corazón 3. La vesícula tiene pulsaciones musculares y provee

la fuerza adicional para llevar la sangre hacia el glomérulo (que se relaciona con el excretor)

4. El vaso ventral finalmente lleva la sangre a la región posterior irrigando al intestino y las paredes corporales.

Sistema muscular MORFOLOGÍA INTERNA

Músculos longitudinales, circulares y pseudocirculares, sobre todo en el cuello.

Excreción: MORFOLOGÍA INTERNA

1. A través de la piel. 2. A través de glomérulos. Existe una densa

red de vasos sanguíneos dentro de la proboscis. (El fluido vascular entra al glomérulo desde el vaso sanguíneo dorsal, es filtrado y el producto de desecho va al celoma de la proboscis y es eliminado a través del poro que aquí aparece).

3. A través de un par de conductos ciliados que se extienden desde el celoma del collar hasta el exterior a través del primer poro faríngeo.

Sistema nervioso MORFOLOGÍA INTERNA

Muy primitivo. Es una red difusa de fibras nerviosas subepitelial. Dorsal y ventralmente la red se consolida en cordones nerviosos longitudinales unidos por interconexiones nerviosas.

1. Plexo de células nerviosas por debajo de la epidermis

2. Cordón nervioso dorsal sólido: recorre todo el cuerpo, llega al collar y penetra en la proboscis. A nivel de la región del cuello se ahueca y se asemeja al de los cordados.

3. Cordón nervioso ventral: no llega a la proboscis, llega al cuello y se disipa

4. Anillos nerviosos: anterior y circunentérico

5. Órgano ciliar prebucal

Sistema reproductor y desarrollo MORFOLOGÍA INTERNA

• Son dioicos (sexos separados) que apenas se pueden distinguir por su apariencia externa. En ocasiones hay hermafroditismo.

• Las gónadas se presentan como sacos genitales que se proyecta lateralmente a cada lado del cuerpo.

• Al madurar los sacos genitales se vierten directamente al exterior (pues la fecundación es externa) a través de poros genitales.

• En algunas especies el desarrollo es directo de huevo a juvenil (Saccoglossus) pero en la mayoría hay una etapa larvaria con una larva tornaria tricelómica.

• Esta larva presenta bandas ciliadas, tiene natación libre y vive por muchos meses como larva planctónica alimentándose de finas partículas en suspensión antes de sufrir metamorfosis a adulto bentónico.

Clase Enteropneusta (enteron: intestino+ pneustikos: respiración)

CLASIFICACIÓN

• Es la clase más conocida dentro de este phylum (70 especies)

• Suelen medir entre 2 cm y 2m • Son vermiformes, viven en galerías y no

forman colonias • Poseen numerosos poros faríngeos en la

parte anterior del tronco. • Tubo digestivo rectilíneo.

Saccoglossus

Balanoglossus

Ptychodera

Clase Pterobranchia (Pteron- plumas) CLASIFICACIÓN

• Formada por 3 géneros • Son más pequeños que los enteropneustos

(1-7 mm) • Sésiles, la mayoría son coloniales (a cada

individuo se le llama zooide). • Con un par o sin poros faríngeos. • Presentan un tubo digestivo en forma de

"U". • Se han recogido en dragados profundos en

la Antártida y recientemente en las Bermudas.

Rhabdopleura

Cephalodiscus

CLASIFICACIÓN

Rhabdopleura

Cephalodiscus

También presentan proboscis, collar y tronco aunque algo modificado: Prosbosis en forma de escudo Collar con dos o más lofóforos con tentáculos ciliados, parte del aparato de filtración de alimentos El tronco tiene forma de U con el ano en posición superior. Aparece una extensión del cuerpo llamada tallo que adjunta al animal al tubo y tira de él hacia el interior en condiciones de peligro. Género Cephalodiscus: no coloniales, con un par de aberturas branquiales, muchos brazos con lofóforos y dos gónadas Género Rhabdopleura: formas coloniales, sin aberturas branquiales, con tentáculos lofoforados y una gónada.

Clase Pterobranchia (Pteron- plumas)

CLASIFICACIÓN

Característica CLASE

ENTEROPNEUSTA PTEROBRANCHIA

Cuerpo vermiforme Corto y compacto con pedúnculo para fijarse

Movilidad Móviles, cavadores Sésiles, secretan tubo donde viven

Hendiduras faríngeas en forma de poros

100 pares Pocas o ninguna

Tubo digestivo rectilíneo En forma de U

Reproducción Sexual con sexos separados

Sexual o asexual

FILOGENIA Y RADIACIÓN ADAPTATIVA

PRÓXIMA CLASE