Teórica Echinodermata
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Teórica Echinodermata
Introducción a la Zoología 2º cuatrimestre 2016 Dra. Griselda Genovese PHYLUM ECHINODERMATA (echinos: espinas; derma: piel) 7000 sp vivientes, 13000 sp fósiles del Cámbrico, 525 Ma 1 Grupos actuales Cl. Crinoidea (lirios de mar) Cl. Asteroidea (estrellas de mar) Cl. Echinoidea (erizos de mar) Cl. Ophiuroidea (estrellas serpiente) Cl. Holothuroidea (pepinos de mar) 2 Características del grupo: •Deuterostomados, enterocelomados. Segmentación radial. Desarrollo indeterminado. •Adultos con simetría radial 2° y larva con simetría bilateral. •Endoesqueleto calcáreo (CaCO3) con espinas. •Cuerpo % en áreas ambulacrales alternadas con áreas interambulacrales. •Cav. principal del cuerpo de origen celómico (cav. perivisceral). •Sistema vascular acuífero (origen celómico). •Sistema circulatorio llamado sistema hemal. •Intercambio gaseoso (cutáneo, pápulas, branquias, bursas, árbol respiratorio). •Sin órganos excretores osmorreguladores. •Sin cefalización. SN: anillos, nervios radiales y plexos subepidérmicos. •Pocos órganos de los sentidos. •Mayoría dioicos. Desarrollo directo/indirecto (metamorfosis). •Autotomía y regeneración. •Marinos bentónicos (pocos agua salobre) 3 Vista aboral Vista oral 4 Pared corporal: Epidermis (ectodérmica) simple cilindrica, ciliada y pigmentada. Cutícula, cels. epidérmicas, glandulares y sensoriales. Dermis (mesodérmica) tej conectivo c/ osículos calcáreos formando endoesqueleto c/ espinas y pedicelarios. En estrellas (osículos en forma de placas articuladas), en erizos (osiculos fusionados como caparazón), en pepinos (aislados). Fibras musculares (en estrellas desarrolladas, en erizo poco, en pepino en capas). Peritoneo parietal. C. T. brazo 5 espina b osículo a 6 cutícula a b E D fibras colágenas 7 Pedicelarios (I): captura de alimento, protección (veneno en erizo), limpieza, camuflaje. Espinas (J): fijas o móviles. Defensa, movimiento. Osículo poroso: estereoma reticulado con cels y fibras 8 “ C. T. brazo de ofiuro “ 9 Sistema vascular acuífero (origen celómico, del axocele izq-hidrocele izq) Sistema de canales, reservorios y pies ambulacrales llenos de fluido. 10 Sistema vascular acuífero: Agua de mar (del exterior) Madreporito (=placa madrepórica) Ampolla madrepórica Canal pétreo Canal anular (rodeando la boca) Canales radiales (en surcos ambulacrales) Fluido int.: H2O de mar, celomocitos, prots, K+ Canales laterales Vesículas de Poli: controlan la Presión Cuerpos de Tiedemann: fabrica celomocitos Pies ambulacrales 11 espinas pies ambulacrales 12 Pies ambulacrales: Funciones: locomoción-anclaje, intercambio gaseoso/NH3, alimentación, sensorial. Se mueven por la presión del líquido interno y musculatura. 13 1 14 Sistema digestivo: completo (salvo en Ophiuroidea), (en U en Crinoidea) Boca Esófago Estómago cardíaco eversible (dig. extracorporal) Estómago pilórico (enzimas, dig. extracel.) c/ ciegos entéricos (=pilóricos) Producen enzimas dig. intracel. y absorción Recto corto con ciegos 15 Ano 16 Sistema digestivo Ophiuroidea Saco ciego “ “ 17 Sistema digestivo Echinoidea 18 Echinoidea: Linterna de Aristóteles: Complejo aparato masticador de placas (pirámides) con dientes protráctiles y musculatura asociada. Se alimentan de algas. P D 19 Sistema digestivo Holothuroidea esófago o 1) Evisceración de T.D. 2) Descarga de túbulos de Cuvier (pegajosos) 20 Alimentación: Crinoidea: filtración con pies (plancton y partículas orgánicas). Función original de pies ambulacrales. Asteroidea y Ophiuroidea: predadores (otros equinodermos, bivalvos, corales, esponjas). Estómago cardíaco eversible. Carroñeros. Algunos filtradores. Echinoidea: herbívoros (algas), material en suspensión. Holothuroidea: material en suspensión. Tentáculos orales ramificados mucosos. 2, 3 21 Circulación: principalmente x celoma perivisceral. Colabora el SVA y el Sistema hemal •Sistema hemal: espacios y lagunas con tejido conectivo (celomocitos y fibroblastos) y fluido hemal movido por cilias. •Todo dentro de canales celómicos (=senos perihemales) • Participa en transporte de nutrientes, gases y en regeneración 22 Intercambio gaseoso: Crinoidea y resto: x pared corporal, especialmente pies Pápulas (Asteroidea) 5 pares de branquias (Echinoidea) 23 10 bursas c/ hendiduras (Ophiuroidea) Árbol respiratorio (Holothuroidea) 24 Excreción: sin órganos (NH3 difunde x pies y pápulas). Celomocitos fagocitan desechos y se eliminan enteros x pápulas, pies o epidermis). Marinos estenohalinos osmoconformadores (sin problemas de osmorregulación). Reproducción: Regeneración Asexual (fisión) Sexual • Mayoría de sexos separados. • Grandes gónadas (excepto Crinoidea que no posee) con conductos. • Fecundación externa (sin órgano copulador), ofiuros es interna. 25 Ano Pies ambulacrales Madreporito 5 gónadas Órganos reproductivos en erizo de mar (gametogénesis y acumula “vitelogenina” en NP sintetizada en Tubo dig) Lumen gonadal Zona ambulacral Peritoneo visceral Zona interambulacral Tej. conectivo Seno celómico genital Seno hemal gonadal 5 Fagocitos nutritivos oocitos 26 Desarrollo embrionario (modelo de deuterostomado): • Directo (pocos) con huevos telolecíticos, con + vitelo (estrellas y ofiuros) • Indirecto (la mayoría) Con huevos isolecíticos. Segm holoblástica radial igual. Larvas de vida libre planctotróficas y hay lecitotróficas también. Incubación de embriones: Crinoidea y pocas estrellas y pepinos. 27 Desarrollo indirecto auricularia Larva ciliada PLANCTÓNICA tipo DIPLEURULA (larva hipotética ancestral de equinodermos y Hemicordados con simetría bilateral) pluteus pluteus bipinaria doliolaria 28 (ano) boca Tubo digestivo ano 1 par de bolsas celómicas que se dividen en 3 pares de bolsas 4 29 Metamorfosis desaparece PROCELE Celoma tripartito Ano MESOCELE (Idem Hemichordata y METACELE anfioxo) (saco dorsal) Saco dorsal Seno axial Sist. vasc. acuifero Seno genital Seno hiponeural Celoma perivisceral (oral y aboral) Lóbulo preoral IZQUIERDA ORAL 30 DERECHA ABORAL 31 32 Sistema nervioso: Decentralizado. 3 sistemas neuronales interconectados x plexos: 1. Sist. endoneural (anillo nervioso aboral con nervios radiales), reducido o ausente en varios, desarrollado en crinoideos). Motor y sensorial. 2. Sistema hiponeural (anillo nervioso oral profundo con neuronas cerca del seno hiponeural). Motor. 3. Sistema ectoneural (anillo nervioso circumoral y 5 nervios radiales). Sensorial. Cels. sensoriales (mecánico/químico) asociadas a espinas y pedicelarios, ocelos, 33 estatocistos. Seno hiponeural radial Vaso radial hemal canal radial neuronas del 2. músculo nervio radial del 3. 34 Cl. Crinoidea (lirios de mar) • Sésiles o errantes. Cuerpo como copa, c/s/ pedúnculo de osículos. • Sin espinas, ni madreporito, ni pedicelarios. • Boca y ano en la cara oral. • 5 brazos con pínulas (ramificaciones). • Surcos ambulacrales abiertos, ciliados c/ pies ambulacrales adhesivos sin ventosa (alimentación y sensorial). pínulas brazos pedúnculo PINULA 35 Cl. Asteroidea (estrellas y margaritas de mar) • Cuerpo estrellado con brazos que salen gradualmente del disco central. • Boca oral • Ano y madreporito aboral. • Surcos ambulacrales abiertos. • Pies ambulacrales con ampolla interna c/s/ ventosas. • Con espinas y pedicelarios. • Se alimentan de bivalvos, erizos. 36 Cl. Ophiuroidea (estrellas serpiente y estrellas canasta) • Estrella con brazos articulados que se distinguen bien del disco central. • Surcos ambulacrales cerrados cubiertos por osículos. • Pies ambulacrales adhesivos sin ventosas (alimentación, enterrarse, sensoriales). • Sin pedicelarios. • Hábitos activos nocturnos • Predadoras. 37 Madreporito: en la cara oral Boca rodeada x cinco placas móviles que actúan como mandíbulas No hay ano. Egestión por la boca. Interambio gaseoso x bursas c /gónadas asociadas y hendiduras genitales. Brazos c/ osículos centrales internos unidos x músculos y cubiertos x osículos. 38 Cl. Echinoidea (erizos de mar, galletas de mar, dólares de arena) • Cuerpo globoso, sin brazos. • Esqueleto sólido de placas unidas y espinas móviles (x músculos). • Surcos ambulacrales cerrados, cubiertos por placas perforadas. • Pies ambulacrales c/ ó s/ ventosas. • Con pedicelarios (veneno). 39 CARA ORAL Boca, Pies bucales Branquias CARA ABORAL Ano Aberturas genitales Madreporito 40 Dólar de arena oral aboral petaloide lúnula boca Poros podiales ano madreporito Surco alimenticio gonoporos Erizos acorazonados Tienden a la simetría bilateral. arena Espinas muy cortas. Sin branquias Se alimentan de sedimento. 41 Cl. Holothuroidea (pepinos de mar) • Cuerpo alargado en eje oral-aboral (sim. bilateral externa). • Sin brazos ni espinas, ni pedicelarios. Madreporito interno. • Osículos microscópicos inmersos en pared corporal gruesa. • Surcos ambulacrales cerrados. • Pies ambulacrales c/ ventosas, más desarrollados en la zona “ventral” (trívium). • Tentáculos alimenticios alrededor de la boca (pies modificados). 42 Hipótesis de evolución de equinodermos + Estudios moleculares (219 genes) Cuerpo redondeado Sucro ambulacral cerrado y larva pluteus en E y O. Cuerpo con brazos Forma estrellada plesiomorfica Echinodermos: excelentes modelos de laboratorio para estudios de biología del desarrollo por su cercanía con los cordados. Debido a gran representación fósil, son valiosos para comprender el desarrollo evolutivo. Telford et al 2014 . Phylogenomic analysis of echinoderm class relationships supports Asterozoa. Proc. Iol Sci 281(1786. Reich et al 2015. Phylogenomic analyses of Echinodermata support the sister groups of Asterozoa and Echinozoa. PLoS One 10(3):e0119627. 43 Filogenia (incluye grupos extintos) Somasteroidea Edrioasteroidea Blastoidea Crinoidea 44
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