5.17: Evolución Animal
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¿Qué son estos? ¿Estos organismos son plantas, hongos, protistas o animales?
Esta colonia de esponjas de tubo se asemeja a las pipas de un instrumento musical. Estas esponjas son en realidad animales, aunque son los animales más simples de la Tierra. Las esponjas se utilizan frecuentemente como refugio para cangrejos pequeños, camarones y otros invertebrados.
Principales tendencias en la evolución animal
Los fósiles de animales más antiguos tienen alrededor de 630 millones de años. Hace 500 millones de años, la mayoría de los filos modernos de los animales habían evolucionado. La siguiente figura muestra cuándo tuvieron lugar algunos de los eventos principales en la evolución animal.
Escala de Tiempo Geológico Parcial. Esta porción de la escala de tiempo geológico muestra eventos importantes en la evolución animal. Orígenes animales
¿Quiénes fueron los antepasados de los primeros animales? Podrían haber sido protistas marinos que vivían en colonias. Los científicos piensan que las células de algunas colonias protistas se especializaron para diferentes trabajos. Después de un tiempo, las células especializadas llegaron a necesitarse unas a otras para sobrevivir. Así, el primer animal multicelular evolucionó. Mira las celdas en la Figura a continuación. Un tipo de célula esponjosa, el coanocito, se parece mucho a la célula protista. ¿Cómo sustenta esto la hipótesis de que los animales evolucionaron a partir de los protistas?
Células Choanoflageladas Protistas y Choanocito en Esponjas. Los coanocitos de esponja se parecen mucho a los protistas choanoflagelados. Evolución de Invertebrados
Muchas adaptaciones animales importantes evolucionaron en invertebrados. Sin estas adaptaciones, los vertebrados no habrían podido evolucionar. Incluyen:
- Tejidos, órganos y sistemas de órganos.
- Un cuerpo simétrico.
- Un cerebro y órganos sensoriales.
- Una cavidad corporal llena de líquido.
- Un sistema digestivo completo.
- Un cuerpo dividido en segmentos.
Mudanza del Agua a la Tierra
Cuando piensas en los primeros animales en colonizar la tierra, puedes pensar en anfibios. Es cierto que los ancestros de los anfibios fueron los primeros vertebrados en trasladarse a tierra. Sin embargo, los primeros animales en desembarcar fueron los invertebrados, muy probablemente artrópodos.
El traslado a tierra requirió nuevas adaptaciones. Por ejemplo, los animales necesitaban una forma de evitar que su cuerpo se secara. También necesitaban una forma de sostener su cuerpo en tierra firme sin la flotabilidad del agua. Una forma en que los artrópodos tempranos resolvieron estos problemas fue evolucionando un exoesqueleto. Se trata de un esqueleto no óseo que se forma en el exterior del cuerpo. Apoya al cuerpo y ayuda a retener el agua. La capacidad de respirar oxígeno sin agallas fue otra adaptación necesaria.
Evolución de los Cordados
Otro paso importante en la evolución animal fue la evolución de un notocordio. Una notocorda es una varilla rígida que corre a lo largo del cuerpo. Apoya el cuerpo y le da forma (ver Figura abajo). También proporciona un lugar para que los músculos se ancen, y los contrapesa cuando se contraen. Los animales con un notocordio se llaman cordados. También tienen un cordón nervioso hueco que corre a lo largo de la parte superior del cuerpo. Las hendiduras branquiales y una cola son otras dos características de cordado. Muchos cordados modernos tienen algunas de estas estructuras solo como embriones.
Este tunicado es un cordado primitivo de aguas profundas. Está utilizando su notocorda para sostener su cabeza, mientras espera para arrebatar presas en su gran boca. Evolución de los Vertebrados
Los vertebrados evolucionaron a partir de cordados primitivos. Esto ocurrió hace unos 550 millones de años. Los primeros vertebrados pueden haber sido peces sin mandíbulas, como el pez regazo en la Figura a continuación. Los vertebrados desarrollaron una columna vertebral para reemplazar la notocorda después de la etapa embrionaria. También desarrollaron un cráneo, o cráneo óseo, para encerrar y proteger el cerebro.
Los peces hagfish son vertebrados muy simples. A medida que evolucionaron los primeros vertebrados, se volvieron más complejos. Hace alrededor de 365 millones de años, finalmente hicieron la transición del agua a la tierra. Los primeros vertebrados que vivieron en tierra fueron los anfibios. Evolucionaron a partir de peces con aletas lobulares. Puede comparar un pez con aletas lobulares y un anfibio en la Figura a continuación.
De Peces con Aletas Lóbulas a Anfibios Tempranos. Los peces con aletas lobulares evolucionaron hasta convertirse en los primeros anfibios. Un pez con aletas lóbulos podría respirar aire por breves periodos de tiempo. También podría usar sus aletas para caminar sobre tierra por distancias cortas. ¿Qué similitudes ves entre el pez con aletas lobulares y el anfibio? Evolución de Amniotes
Los anfibios fueron los primeros animales en tener verdaderos pulmones y extremidades de por vida en tierra. No obstante, aún tenían que regresar al agua para reproducirse. Eso es porque sus huevos carecían de una cubierta impermeable y se secarían en tierra. Los primeros vertebrados completamente terrestres fueron amniotas. Los amniotes son animales que producen huevos con membranas internas. Las membranas dejan pasar los gases pero no el agua. Por lo tanto, en un óvulo amniótico, un embrión puede respirar sin secarse. Los óvulos amnióticos fueron los primeros que se pudieron poner en tierra.
Los primeros amniotes evolucionaron hace unos 350 millones de años. Es posible que se hayan parecido al animal de la Figura a continuación. En pocos millones de años evolucionaron dos importantes grupos amnióticos: sinápsidos y saurópsidos. Los sinápsidos evolucionaron hasta convertirse en mamíferos. Los saurópsidos dieron origen a reptiles, dinosaurios y aves.
Amniote Temprano. Los primeros amniotes probablemente se veían algo así. Eran como reptiles, pero en realidad no reptiles. Los reptiles evolucionaron un poco más tarde. Lectura adicional
Resumen
- Los primeros animales evolucionaron de protistas coloniales hace más de 600 millones de años.
- Muchas adaptaciones animales importantes evolucionaron en invertebrados, incluyendo tejidos y un cerebro.
- Los primeros animales que vivieron en tierra fueron los invertebrados.
- Los anfibios fueron los primeros vertebrados que vivieron en tierra.
- Los amniotes fueron los primeros animales que pudieron reproducirse en tierra.
Revisar
- Enumere tres rasgos que evolucionaron en animales invertebrados.
- Supongamos que se ha descubierto una nueva especie de animal. Se trata de un animal ponedora de huevos que vive y se reproduce en tierra. Explica lo que sabes de sus huevos sin verlos nunca.
- Relacionar similitudes entre coanoflagelados y coanocitos con orígenes animales.
- ¿Qué tenía de importante la evolución de un exoesqueleto?
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[Figura 1] | Crédito: Usuario:Arthurweasley/Wikimedia Commons Fuente: commons.wikimedia.org/wiki/Archivo:Archaeothyris_bw.jpg Licencia: Dominio público |
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[Figura 2] | Crédito: Fundación CK-12 Fuente: Fundación CK-12 Licencia: CC BY-NC 3.0 |
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[Figura 3] | Crédito: Mariana Ruiz Villarreal (LadyOfHats) para Fundación CK-12 Fuente: Fundación CK-12 Licencia: CC BY-NC 3.0 |
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[Figura 4] | Crédito: Chika Watanabe Fuente: http://www.flickr.com/photos/chikawatanabe/61157859/ Licencia: CC BY 2.0 |
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[Figura 5] | Crédito: Cortesía de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos Fuente: Commons.wikimedia.org/wiki/Archivo:Pacific_Hagfish_myxine.jpg Licencia: Dominio público |
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[Figura 6] | Crédito: Mariana Ruiz Villarreal (LadyOfHats) para Fundación CK-12 Fuente: Fundación CK-12 Licencia: CC BY-NC 3.0 |
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[Figura 7] | Crédito: Usuario:Arthurweasley/Wikimedia Commons Fuente: commons.wikimedia.org/wiki/Archivo:Archaeothyris_bw.jpg Licencia: CC BY 2.5 |