15.1: Características del Reino Animal
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Estructura compleja del tejido
Un rasgo distintivo de los animales son las estructuras especializadas que se diferencian para realizar funciones únicas. Como organismos multicelulares, la mayoría de los animales desarrollan células especializadas que se agrupan en tejidos con funciones especializadas. Un tejido es una colección de células similares que tenían un origen embrionario común. Hay cuatro tipos principales de tejidos animales: nervioso, muscular, conectivo y epitelial. El tejido nervioso contiene neuronas, o células nerviosas, que transmiten impulsos nerviosos. El tejido muscular se contrae para provocar todo tipo de movimientos corporales desde la locomoción del organismo hasta los movimientos dentro del propio cuerpo. Los animales también tienen tejidos conectivos especializados que proporcionan muchas funciones, incluyendo transporte y soporte estructural. Los ejemplos de tejidos conectivos incluyen sangre y hueso. El tejido conectivo está compuesto por células separadas por material extracelular hecho de materiales orgánicos e inorgánicos, como los depósitos de proteínas y minerales del hueso. El tejido epitelial cubre las superficies internas y externas de los órganos dentro del cuerpo del animal y la superficie externa del cuerpo del organismo.
CONCEPT EN ACCIÓN
Vea este video para ver una presentación del biólogo E.O. Wilson sobre la importancia de la diversidad animal.
Reproducción y Desarrollo Animal
La mayoría de los animales tienen células del cuerpo diploide (somáticas) y un pequeño número de células reproductivas haploides (gameto) producidas a través de la meiosis. Existen algunas excepciones: Por ejemplo, en abejas, avispas y hormigas, el macho es haploide porque se desarrolla a partir de un óvulo no fertilizado. La mayoría de los animales se someten a reproducción sexual, mientras que muchos también tienen mecanismos de reproducción asexual.
Reproducción Sexual y Desarrollo Embrionario
Casi todas las especies animales son capaces de reproducirse sexualmente; para muchos, este es el único modo de reproducción posible. Esto distingue a los animales de los hongos, protistas y bacterias, donde la reproducción asexual es común o exclusiva. Durante la reproducción sexual, los gametos masculinos y femeninos de una especie se combinan en un proceso llamado fertilización. Por lo general, el esperma masculino pequeño y móvil viaja al óvulo femenino mucho más grande y sésil. La forma espermática es diversa e incluye células con flagelos o células ameboides para facilitar la motilidad. La fertilización y fusión de los núcleos del gameto producen un cigoto. La fertilización puede ser interna, especialmente en animales terrestres, o externa, como es común en muchas especies acuáticas.
Después de la fertilización, se produce una secuencia de desarrollo a medida que las células se dividen y diferencian Muchos de los eventos en desarrollo se comparten en grupos de especies animales relacionadas, y estos eventos son una de las principales formas en que los científicos clasifican grupos de animales de alto nivel. Durante el desarrollo, las células animales se especializan y forman tejidos, determinando su morfología y fisiología futuras. En muchos animales, como los mamíferos, los jóvenes se asemejan al adulto. Otros animales, como algunos insectos y anfibios, se someten a metamorfosis completa en la que los individuos ingresan a una o más etapas larvarias. Para estos animales, los jóvenes y los adultos tienen diferentes dietas y a veces hábitats. En otras especies, se produce un proceso de metamorfosis incompleta en el que los jóvenes se asemejan un poco a los adultos y pasan por una serie de etapas separadas por muda (desprendimiento de la piel) hasta llegar a la forma adulta final.
Reproducción Asexual
La reproducción asexual, a diferencia de la reproducción sexual, produce descendencia genéticamente idéntica entre sí y con el progenitor. Varias especies animales, especialmente las que no tienen columna vertebral, pero incluso algunos peces, anfibios y reptiles, son capaces de reproducción asexual. La reproducción asexual, a excepción de los hermanamientos idénticos ocasionales, está ausente en aves y mamíferos. Las formas más comunes de reproducción asexual para animales acuáticos estacionarios incluyen la gemación y la fragmentación, en las que parte de un individuo parental puede separarse y crecer en un nuevo individuo. En contraste, una forma de reproducción asexual que se encuentra en ciertos invertebrados y vertebrados raros se llama partenogénesis (o “comienzo virgen”), en la que los huevos no fertilizados se convierten en nuevas crías.
Características de clasificación de los animales
Los animales se clasifican de acuerdo con características morfológicas y de desarrollo, como un plan corporal. A excepción de las esponjas, el plano corporal animal es simétrico. Esto significa que su distribución de las partes del cuerpo se equilibra a lo largo de un eje. Las características adicionales que contribuyen a la clasificación animal incluyen el número de capas de tejido formadas durante el desarrollo, la presencia o ausencia de una cavidad corporal interna y otras características del desarrollo embriológico.
CONEXIÓN ARTE
¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa?
- Eumetazoa tienen tejidos especializados y Parazoa no.
- Tanto los acoelomas como los pseudocoelomas tienen una cavidad corporal.
- Los cordados están más estrechamente relacionados con los equinodermos que con los rotíferos según la figura.
- Algunos animales tienen simetría radial, y algunos animales tienen simetría bilateral.
Simetría del cuerpo
Los animales pueden ser asimétricos, radiales o bilaterales en forma (Figura\(\PageIndex{3}\)). Los animales asimétricos son animales sin patrón ni simetría; un ejemplo de animal asimétrico es una esponja (Figura\(\PageIndex{3}\) a). Un organismo con simetría radial (Figura\(\PageIndex{3}\) b) tiene una orientación longitudinal (arriba y abajo): Cualquier corte plano a lo largo de este eje arriba—abajo produce aproximadamente mitades de imagen especular. Un ejemplo de un organismo con simetría radial es una anémona de mar.
La simetría bilateral se ilustra en la Figura\(\PageIndex{3}\) c utilizando una cabra. La cabra también tiene lados superior e inferior a la misma, pero no son simétricos. Un plano vertical cortado de adelante hacia atrás separa al animal en aproximadamente los lados derecho e izquierdo de imagen especular. Los animales con simetría bilateral también tienen una “cabeza” y “cola” (anterior versus posterior) y una espalda e inferior (dorsal versus ventral).
CONCEPT EN ACCIÓN
Mira este video para ver un boceto rápido de los diferentes tipos de simetría corporal.
Capas de Tejidos
La mayoría de las especies animales se someten a una estratificación de tejidos tempranos durante el desarrollo embrionario. Estas capas se llaman capas germinales. Cada capa se desarrolla en un conjunto específico de tejidos y órganos. Los animales desarrollan dos o tres capas de gérmenes embrionarios (Figura\(\PageIndex{4}\)). Los animales que presentan simetría radial desarrollan dos capas germinales, una capa interna (endodermo) y una capa externa (ectodermo). A estos animales se les llama diploblastos. Los animales con simetría bilateral desarrollan tres capas germinales: una capa interna (endodermo), una capa externa (ectodermo) y una capa media (mesodermo). Los animales con tres capas germinales se denominan triploblastos.
Presencia o Ausencia de un Celoma
Los triploblastos pueden desarrollar una cavidad corporal interna derivada del mesodermo, llamada celoma (pr. ver-lōm). Esta cavidad con revestimiento epitelial es un espacio, generalmente lleno de líquido, que se encuentra entre el sistema digestivo y la pared corporal. Alberga órganos como los riñones y el bazo, y contiene el sistema circulatorio. Los triploblastos que no desarrollan un celoma se denominan acoelomas, y su región mesodermo está completamente llena de tejido, aunque tienen una cavidad intestinal. Los ejemplos de acoelomas incluyen los gusanos planos. Los animales con un celoma verdadero se llaman eucoelomados (o celomados) (Figura\(\PageIndex{5}\)). Un verdadero celoma surge enteramente dentro de la capa germinal del mesodermo. Animales como lombrices de tierra, caracoles, insectos, estrellas de mar y vertebrados son todos eucoelomas. Un tercer grupo de triploblastos tiene una cavidad corporal que se deriva en parte del mesodermo y en parte del tejido endodérmico. A estos animales se les llama pseudocoelomados. Los lombrices intestinales son ejemplos de pseudocoelomas. Nuevos datos sobre las relaciones de los pseudocoelomas sugieren que estos filos no están estrechamente relacionados y por lo tanto la evolución del pseudoceloma debe haber ocurrido más de una vez (Figura\(\PageIndex{2}\)). Los verdaderos celomas se pueden caracterizar aún más en función de las características de su desarrollo embriológico temprano.
Protostomos y Deuterostomas
Los eucoelomas triploblásticos bilateralmente simétricos se pueden dividir en dos grupos en función de las diferencias en su desarrollo embrionario temprano. Los protostomos incluyen filos tales como artrópodos, moluscos y anélidos. Los deuterostomas incluyen los cordados y equinodermos. Estos dos grupos se nombran a partir de los cuales se desarrolla primero la apertura de la cavidad digestiva: boca o ano. La palabra protostoma proviene de las palabras griegas que significan “boca primero”, y deuterostoma se origina de palabras que significan “boca segunda” (en este caso, el ano se desarrolla primero). Esta diferencia refleja el destino de una estructura llamada blastopore (Figura\(\PageIndex{6}\)), que se convierte en la boca en los protostomos y el ano en los deuterostomas. Otras características de desarrollo difieren entre protostomos y deuterostomas, incluyendo el modo de formación del celoma y la división celular temprana del embrión.
Resumen de la Sección
Los animales constituyen un reino diverso de organismos. Aunque los animales varían en complejidad desde simples esponjas marinas hasta seres humanos, la mayoría de los miembros comparten ciertas características. Los animales son organismos eucariotas, multicelulares, heterótrofos que ingieren su alimento y generalmente se convierten en criaturas móviles con un plan corporal fijo. La mayoría de los miembros del reino animal tienen tejidos diferenciados de cuatro clases principales: nervioso, muscular, conectivo y epitelial, que están especializados para realizar diferentes funciones. La mayoría de los animales se reproducen sexualmente, lo que lleva a una secuencia de desarrollo relativamente similar en todo el reino animal.
Los organismos en el reino animal se clasifican en función de su morfología corporal y desarrollo. Los verdaderos animales se dividen en aquellos con simetría radial versus bilateral. Los animales con tres capas germinales, llamadas triploblastos, se caracterizan además por la presencia o ausencia de una cavidad corporal interna llamada celoma. Los animales con cavidad corporal pueden ser celomados o pseudocoelomados, dependiendo de qué tejido da origen al celoma. Los celomas se dividen además en dos grupos llamados protostomos y deuterostomas, con base en una serie de características de desarrollo.
Conexión de arte
Figura\(\PageIndex{2}\): ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa?
A. Eumetazoa tienen tejidos especializados y Parazoa no.
B. Tanto los acoelomas como los pseudocoelomas tienen una cavidad corporal.
C. Los cordados están más estrechamente relacionados con los equinodermos que con los rotíferos según la figura.
D. Algunos animales tienen simetría radial, y algunos animales tienen simetría bilateral.
- Contestar
-
B
Glosario
- acoeloma
- sin una cavidad corporal
- asimétrico
- no tener plano de simetría
- simetría bilateral
- un tipo de simetría en el que solo hay un plano de simetría que crea dos lados de imagen especular
- plan de cuerpo
- la forma y la simetría de un organismo
- celoma
- una cavidad corporal forrada derivada de tejido embrionario mesodérmico
- deuterostoma
- describiendo un animal en el que el blastoporo se desarrolla en el ano, con la segunda abertura desarrollándose en la boca
- diploblasto
- un animal que se desarrolla a partir de dos capas germinales embrionarias
- eucoeloma
- describir animales con una cavidad corporal completamente revestida con tejido mesodérmico
- capa de germen
- una colección de células formadas durante la embriogénesis que dará lugar a futuros tejidos corporales
- protostomo
- describiendo un animal en el que la boca se desarrolla primero durante la embriogénesis y una segunda abertura que se desarrolla en el ano
- pseudocoeloma
- un animal con un celoma que no está completamente revestido con tejidos derivados del mesodermo como en animales eucoelomados
- simetría radial
- un tipo de simetría con múltiples planos de simetría, todos cruzados en un eje a través del centro del organismo
- triploblasto
- un animal que se desarrolla a partir de tres capas germinales