Ejercicio 1Sección 5. La diversidad de la vida
AUTOEVALUACIÓN - Capítulo 34. El reino animal II: los deuteróstomos
Cuestionario:
- Distinga entre los siguientes términos: exoesqueleto/endoesqueleto, pie ambulacral/ampolla; ectodermo/endodermo; monotrema/marsupial/placentario.
- Describa el sistema vascular acuífero de una estrella de mar. ¿Cuáles son sus semejanzas y sus diferencias con respecto al esqueleto hidrostático de una lombriz de tierra?
- Describa las características identificatorias del phylum Chordata. ¿Cuál es el significado funcional de cada una de ellas?
- Considere el modo en que nadan un calamar, un anfioxo o un pez. ¿Cuál es el papel de la varilla semirrígida que corre a lo largo del animal, ya sea la "pluma" del calamar, la notocorda de Branchiostoma o la columna vertebral de un pez?
- Entre los peces y los reptiles, algunas especies son ovíparas (ponen huevos de los cuales nace la prole) y otras son vivíparas (la prole nace viva). Describa algunas ventajas de cada alternativa.
- ¿Qué evidencias sugieren que las plumas se pudieron originar con alguna función distinta del vuelo?
Respuestas:
1. Distinga entre los siguientes términos: exoesqueleto/endoesqueleto, pie ambulacral/ampolla; ectodermo/endodermo; monotrema/marsupial/placentario.
Un exoesqueleto es un esqueleto externo, tal como la concha calcárea de los moluscos o el esqueleto quitinoso de los artrópodos. Un endoesqueleto es un esqueleto interno tal como las placas calcáreas de los equinodermos o el esqueleto óseo de los vertebrados.
Los pies ambulacrales son una porción del sistema vascular acuífero de los equinodermos. Las ventosas están en el extremo de cada pie ambulacral y por medio de ellas se adhieren al sustrato. En el otro extremo se encuentra un saco muscular redondeado, la ampolla. Cuando la ampolla se contrae, el agua que contiene –que no puede volver al canal radial porque una válvula se lo impide– entra a presión en el pie ambulacral. Esto endurece y estira al pie, otorgándole suficiente rigidez como para sostener la marcha. Los músculos del pie se contraen después, obligando al agua a retornar a la ampolla y originar la succión que mantiene el pie adherido al sustrato.
Un ectotermo es un organismo cuya temperatura es controlada, principalmente, por una fuente externa de calor, y su capacidad de generar calor metabólico es insignificante. Ejemplos típicos de animales ectotérmicos son los reptiles, los anfibios, los peces y los invertebrados. Un endotermo es un organismo en el cual la fuente principal de producción de calor es interna, y se debe principalmente al alto metabolismo oxidativo. Ejemplo de endotermos son aves, mamíferos, muy pocas especies de reptiles, peces e insectos.
Casi todas las especies de mamíferos son vivíparas. Sin embargo, algunos mamíferos como los monotremas, que incluye al ornitorrinco, depositan huevos con cáscara, pero nutren a su progenie después del nacimiento. En cambio, los marsupiales, que incluyen a las comadrejas y a los canguros, entre otros, son vivíparos. Sin embargo, difieren de los placentarios en que, aunque frecuentemente se forma una placenta con el saco vitelino, la gestación es muy breve y las crías nacen en una condición extremadamente inmadura; a menudo, las mantienen en una bolsa especial donde se amamantan y continúan su desarrollo. La mayoría de los mamíferos comunes son placentarios, llamados así porque presentan una conexión materno-embrionaria denominada placenta. La placenta es una estructura vascular derivada de las membranas extraembrionarias del huevo amniota y el útero materno, que permite la alimentación del embrión a través de la sangre materna. Como resultado, la progenie se desarrolla hasta una etapa mucho más avanzada antes del nacimiento. Así, las crías tienen protección y alimento durante su período más vulnerable.
2.Describa el sistema vascular acuífero de una estrella de mar. ¿Cuáles son sus semejanzas y sus diferencias con respecto al esqueleto hidrostático de una lombriz de tierra?
El sistema vascular acuífero consiste en una red de tubos cuya cavidad de origen celómico es hidrostáticamente continua con el agua circundante. Estos tubos conducen a los pies ambulacrales, estructuras musculares que cumplen diferentes funciones. En las estrellas de mar, cumplen una función locomotora. Este sistema se asemeja al esqueleto hidrostático de las lombrices de tierra en que está formado por una cavidad celómica llena de fluido que da rigidez al cuerpo y/o los apéndices, haciendo posible la locomoción. Difiere del esqueleto hidrostático de las lombrices de tierra en que la cavidad celómica está altamente modificada formando un complejo juego de estructuras que funcionan tanto en la predación como en la locomoción. Aunque la segmentación del celoma de las lombrices de tierra permite un control local del movimiento, el control localizado es mucho más preciso en el sistema vascular acuífero de los equinodermos.
3.Describa las características identificatorias del phylum Chordata. ¿Cuál es el significado funcional de cada una de ellas?
a. La notocorda. Es una varilla que se extiende a lo largo del cuerpo y es un eje firme pero flexible; provee soporte estructural.
b. El tubo nervioso dorsal hueco. Este tubo corre a lo largo del animal, dorsalmente a la notocorda, y la cola, posterior al ano, y consiste en bloques musculares alrededor de un esqueleto axial. Permite una mayor integración del sistema nervioso.
c. La faringe con hendiduras branquiales. En los cordados se ve un incremento de las hendiduras branquiales, que ya debían estar presentes en sus ancestros, convirtiendo a la faringe perforada en una eficiente estructura alimentaria. El aparato faríngeo está muy desarrollado en los peces, en los cuales cumple una función respiratoria, y aun en el embrión humano quedan rastros de los sacos branquiales.
d. La cola, posterior al ano, que consiste en bloques musculares alrededor de un esqueleto axial; ayuda en la locomoción y el balanceo.
4. Considere el modo en que nadan un calamar, un anfioxo o un pez. ¿Cuál es el papel de la varilla semirrígida que corre a lo largo del animal, ya sea la "pluma" del calamar, la notocorda de Branchiostoma o la columna vertebral de un pez?
La varilla semirrígida provee un eje firme pero flexible para los movimientos natatorios del los organismos. Provee un soporte estructural para los tejidos y un lugar para el anclaje de los músculos.
5.Entre los peces y los reptiles, algunas especies son ovíparas (ponen huevos de los cuales nace la prole) y otras son vivíparas (la prole nace viva). Describa algunas ventajas de cada alternativa.
Hay varias respuestas para esta pregunta. Una de ellas es la siguiente: la ventaja de los ovíparos consisten que la madre no debe portar el embrión por un tiempo prolongado. En los organismos vivíparos, la madre porta al embrión lo que le impide la movilidad y agilidad y puede ser víctima de predadores, lo que atenta contra ella y contra el embrión. Sin embargo, los huevos también pueden ser consumidos por los predadores.
6.¿Qué evidencias sugieren que las plumas se pudieron originar con alguna función distinta del vuelo?
La función original de las plumas no debió estar relacionada con una función aerodinámica. El análisis anatómico preliminar tanto de Archaeopteryx como de otras aves mesozoicas muestra que pasaban una gran parte de su tiempo sobre el suelo, aunque eran capaces de posarse en una rama. Claramente, Archaeopteryx no era un buen volador ya que no estaba equipado con todos los atributos anatómicos necesarios, pero podía volar por cortas distancias. En la reconstrucción de J. Ostrom, un paleontólogo de Yale, las etapas tempranas del vuelo comenzaron con un dinosaurio plumífero, endotérmico y carnívoro, que corría tras su presa, aleteando con sus largos brazos provistos de plumas, y saltando. El hecho de que los miembros anteriores con plumas de Archaeopteryx terminaran en garras, como los brazos alargados de los terópodos, tiende a apoyar esta idea. La selección natural pudo haber favorecido la evolución de las plumas de estas "alas" largas, porque servían como trampas jaula (redes naturales) para capturar a la presa; algunas aves depredadoras modernas usan sus alas de esta manera.
