El origen y la evolución de los animales (metazoos)
- Todavía no sabemos de qué grupo (s?) De los eucariotas los animales evolucionaron.
- Ocurrió en precámbricos veces.
- Antes del Cámbrico era tan avanzado, la mayoría de los phyla animales habían aparecido.
- Así que cada uno de los filos se describe en esta sección ha tenido una larga historia, independiente.
- El (! Geológicamente hablando) rápida diversificación de los animales ha hecho que sea difícil establecer las relaciones genealógicas entre ellos - incluso utilizando datos moleculares.
- Nuestras mejores estimaciones se muestran en la figura (cladograma) a la derecha.
Esponjas ( Porifera Filo )
Las esponjas son- sésiles, gastando su vida anclados a un submarino superficie sólida.
- La mayoría son marinos, aunque algunos viven en agua dulce.
- diploblastic ; es decir, la pared del cuerpo está hecho de dos capas de células con una gelatinosa mesoglea entre ellos;
- La pared del cuerpo está perforada con poros (de ahí el nombre Porifera) a través del cual se filtra el agua que contiene partículas de alimentos. El agua se extrae a través de los poros por células de cuello como los encontrados en coanoflagelados . (Algunos esponjas pueden procesar un volumen de agua más de 100.000 veces su propio volumen en el curso de un día!)
- dispersados por las larvas que nadan libremente pequeña;
- cerca de 10.000 especies conocidas;
- probablemente el más antiguo de los invertebrados de hoy, sus fósiles aparecen en el registro geológico ya en 635 millones años .
- A pesar de su plan de cuerpo simple, la secuencia muestra que su genoma (> 18.000 genes) contiene muchos genes homólogos a los encontrados en los animales mucho más complejas.
Cnidarios (Cnidaria Filo)
Características:- diploblastic ; dos capas de células del ectodermo y endodermo - - con una gelatinosa mesoglea entre ellos;
- predominantemente radial simetría : las partes del cuerpo (por ejemplo, tentáculos) dispuestas en verticilos. Sin embargo, en algunos anémonas de mar, sólo hay un plano a través del cuerpo tubular que lo divide en dos mitades de imagen especular; revelando así simetría bilateral.
- cnidoblastos : células especializadas que secretan una cápsula de picadura llamado nematocistos .
- La comida se toma a través de una boca en la cavidad gastrovascular . La cavidad se llama también un celenteron y durante muchos años el nombre de este phylum era Coelenterata . No hay ano.
- La reproducción sexual produce una natación libre, larva ciliada llama plánula .
- El phylum contiene cerca de 10.000 especies distribuidas en 3 clases:
- Hydrozoa Aunque la hidra de agua dulce es un representante muy estudiado, no es típico de la clase.
La mayoría de los miembros son- marina
- colonial
- producir dos formas del cuerpo: la sésiles pólipo (como la hidra) y la libre flotación medusa (que se dispersa la especie)
- Scyphozoa Medusas (la fase medusa es dominante). La jalea de la medusa es una mesoglea muy ampliada.
- Anthozoa anémonas y los corales del mar. Tener sólo la etapa de pólipo.
- Hydrozoa Aunque la hidra de agua dulce es un representante muy estudiado, no es típico de la clase.
| Enlace Externo |
| Sitio dedicado a la Cnidaria con ilustraciones |
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Bilaterians
Todos los grupos restantes de los animales pertenecen a un clado , cuyos miembros comparten:- simetría bilateral (de ahí el nombre); es decir, dorsal-ventral y izquierda-derecha ejes
- triploblastic ( tres capas de tejido : ectodermo , mesodermo , endodermo )
- HOX genes en uno o más grupos con los genes dentro de un grupo dispuestos en el mismo orden que las partes del cuerpo que afectan.
Protostomia vs. Deuterostomia
Mucho antes de los días de análisis del genoma, los taxonomistas estaban convencidos de una división fundamental en el reino animal entre la- protostomes ("primero la boca") y el
- deuterostomes ("segunda boca").
| Protostomia | Deuterostomia |
| Blastoporo formas bucales futuro (en la mayoría de los grupos). | Blastoporo forma futura ano. Formas de la boca después. |
| Pocos genes HOX para la posterior | Genes HOX múltiples para la posterior |
| Espiral de la escisión de embriones | Planos de exfoliación perpendiculares en embrión [ Ver ] |
| Células de escisión temprana cometido [ Enlace ]; los gemelos no idénticos | Células de escisión temprana totipotentes ; gemelos idénticos posible |
| Celoma surge por desdoblamiento del mesodermo | Surge celoma entre mesodermo invaginante durante la gastrulación |
| Lofotrocozoos y ecdisozoos | Equinodermos, gusanos bellota, y cordados |
Lofotrocozoos vs. ecdisozoos
El análisis del genoma, especialmente el análisis dees compatible con una gran división de la Protostomia en dos superphyla:
- Lofotrocozoos y
- Ecdisozoos
Lofotrocozoos
Su nombre fue creado a partir de los nombres de los grupos anteriormente separados, que ahora se han unido en un solo clado sobre la base de las similitudes de sus genomas:- Todos comparten un conjunto de genes HOX muy diferentes de las que se encuentran en los ecdisozoos (y deuterostomes).
- Ellos comparten secuencias similares en sus genes 18S rRNA.
- platelmintos (Platyhelminthes),
- anélidos (Annelida), y
- moluscos (Mollusca).
Los gusanos planos (Phylum Platyhelminthes)
Este phylum contiene unas 20.000 especies distribuidas en tres clases:
- Turbellaria , formas de vida libre de las cuales la planaria (derecha) es un ejemplo comúnmente estudiada. Cuota de Planaria con los demás miembros del phylum
- un piso, casi ribbonlike, forma
- simetría bilateral.
- locomoción activa
- mediante la secreción de una capa de moco por debajo de ellos y propulsar a sí mismos hacia adelante con los muchos cilios en su superficie ventral.
- y nadando.
- una concentración de órganos de los sentidos en la cabeza (llamado cefalización ).
- Trematoda , un grupo de parasitaria
- trematodos pulmonares
- trematodos hepáticos y
- trematodos sanguíneos (por ejemplo, Schistosoma )
Cómo esquistosomas evadir las defensas inmunológicas de su anfitrión. - Cestoda ; los parásitos tenias . Ellos, también, se alternan entre un huésped intermedio (por ejemplo, cerdo, pescado) y un huésped definitivo (por ejemplo, nosotros). La creciente popularidad del sushi y sashimi de salmón del Pacífico cruda ha causado infecciones por la tenia de los peces a ser más común en los EE.UU.
| Enlace a la página que muestra los ciclos de vida de las tenias pescado y cerdo. |
Anélidos (Phylum Annelida)
Características:- segmentado ; es decir, su cuerpo está compuesto de unidades que se repiten. Aunque algunas estructuras, por ejemplo, el tracto digestivo, se ejecutan directamente a través de, otros como los órganos excretores se repiten en cada segmento.
- El tronco del nervio principal corre a lo largo de la ventral lateral.
- un grande, lleno de líquido celoma ; Se alinea con mesodermo y permite a los órganos internos para deslizarse fácilmente unos contra otros para facilitar la toma de locomoción.
- la lombriz común [ Ver ]
- sanguijuelas [ Ver ]
- formas marinas, tales como el gusano de almeja [ Ver ] Estos animales producen una nadan libremente trochophore larva (figura), lo que explica en parte el nombre Lopho trocho Zoán.
Moluscos (Phylum Mollusca)
Con más de 100,000 especies vivas identificadas hasta el momento, los moluscos deben ser contados como uno de los animales más exitosos en la tierra hoy en día. La mayoría pertenecen a la primera 3 de las 6 clases que se muestran aquí:- Bivalvia . Dos proyectiles encierran el cuerpo. Incluye las almejas, mejillones, ostras y vieiras.
- Gastropoda . Los caracoles y babosas. Los caracoles tienen un único intérprete de comandos ("univalves '), mientras que las babosas no tienen ninguno.
- Cefalópodos . Este grupo marina incluye las diversas especies de pulpo, calamar, así como el nautilo. Un registro de 28 pies (8,5 m) de pulpo y calamar de 60 pies (18 m) hacen éstos el más grande de todos los invertebrados.
- Scaphopoda . Marina, "conchas de dientes" se alimentan por filtración.
- Monoplacophora . Hasta que un espécimen vivo fue descubierto en 1952, se pensaba que estos animales han sido extinguido hace millones de años. Tiene una sola concha (de ahí el nombre) y, a diferencia de los otros moluscos, está segmentado (al igual que sus parientes los anélidos).
- Polyplacophora . Los animales de este grupo, llamados quitones , tienen su superficie dorsal protegido por 8 placas superpuestas o "válvulas".
| Enlace a dibujos representativos de moluscos (132K) |
Ecdisozoos
Todos los miembros de este clado- crecerá periódicamente muda - derramando su piel o exoesqueleto;
- compartir un patrón único de los genes HOX , por ejemplo Ubx y Abd-B .
- los nematodos y la
- artrópodos .
Los nemátodos (Phylum Nematoda)
Características:- Un tracto digestivo de un solo sentido que va desde la boca al ano.
- Una cavidad entre el tracto digestivo y la pared del cuerpo. Se desarrolla desde el blastocele y se llama un pseudocoel .
- Algunos 25.000 especies han sido identificadas pero esto puede ser menos de 10% del número verdadero.
- La mayoría son de vida libre; encuentra en el suelo donde están los descomponedores importantes.
- Uno de ellos es Caenorhabditis elegans , un animal de laboratorio modelo.
- Algunos son parásitos, incluyendo
- anquilostomas (En 2003 el número de personas infectadas por parásitos intestinales se estimó en 740 millones en todo el mundo.)
- oxiuros y tricocéfalos
- filarias - gusanos filiformes que se transmiten al hospedador definitivo de un huésped intermediario que causa este tipo de dolencias humanas
- ceguera de los ríos ( Onchocerca volvulus ) - adquirido de la picadura de moscas negras infectadas
- elefantiasis ( Wuchereria bancrofti ) - adquirido de mosquitos infectados
- dracunculosis (enfermedad del gusano de Guinea) ( Dracunculus medinensis ) - adquirida por la ingestión de agua que contiene infectado "pulgas de agua" ( Cyclops )
- muchos parásitos de plantas de importancia comercial como las fresas y las naranjas.
- La mayoría son pequeñas aunque uno que parasita ballenas alcanzó 30 pies (9 m)!
Los artrópodos (Phylum Arthropoda)
Algunas características:- Increíble diversidad. Más de un millón de especies vivas se han identificado hasta el momento - más que todas las otras especies de cosas juntos viviendo - y esto es probablemente sólo una fracción de ellos.
- Vive en cada posible hábitat: agua dulce, agua salada, el suelo, incluso en las regiones más inhóspitos de la Antártida y las altas montañas.
- Un esqueleto externo articulado hecho de quitina , un polímero de N acetilglucosamina (NAG).
- Segmentado.
- Los pares de apéndices articulados; un par a un segmento - utilizada para la locomoción, la alimentación, la sensación, el armamento.
- La simetría bilateral.
- Cordón nervioso principal corre a lo largo de la parte ventral.
- Crustáceos
- Hexapoda (los insectos)
- Miriápodos
- Chelicerata
Crustáceos
- Cabeza y tórax fusionados en un cefalotórax .
- Por lo menos 40.000 especies.
- La mayoría son acuáticos, que se encuentra en agua dulce y en los océanos.
- Incluye cangrejos, langostas, percebes, cangrejos, camarones ( dibujos a la derecha ).
Hexapoda - los insectos
- Segmentos corporales agrupan en cabeza , tórax y abdomen .
- Cada uno de los 3 segmentos torácicos lleva un par de patas (de ahí el 6 patas "Hexapoda")
- Muchos tienen alas, por lo general 2 pares (sólo un par de moscas - dípteros).
- El intercambio de gases a través de un sistema traqueal .
- Desechos nitrogenados es el ácido úrico conservando así el agua.
- Algunas especies 950.000, y esto puede ser sólo el 10% de la cantidad que hay.
- Domina todos los hábitats a excepción de los océanos.
- Representante más estudiada intensamente: Drosophila melanogaster .
- Representante de insectos colonial: la abeja , Apis mellifera
Miriápodos
Algunos 13.000 especies de- ciempiés y
- milpiés
Chelicerata
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| Limulus |
- Segmentos anteriores funden en un cefalotórax .
- El primer par de apéndices - los quelíceros - se utilizan para la alimentación.
- No hay antenas.
- Incluye:
- Merostomata . El único miembro vivo hoy es Limulus , la herradura "cangrejo". Ha existido en el mar prácticamente sin cambios durante 200 millones de años.
- Arácnidos (unas 75.000 especies)
- 8 patas
- escorpiones, ácaros, garrapatas, arañas, longlegs papá [ Ver ].
Relaciones evolutivas de los artrópodos
Un número cada vez mayor de artrópodos secuencias de genes parecen haber respondido a algunas preguntas de larga data sobre las relaciones evolutivas de los diversos grupos de artrópodos. Un estudio reciente (Regier, JC, et al. , Naturaleza , 463 : 1079, 25 de febrero de 2010) examinó 63 genes nucleares de 75 especies de artrópodos y concluyó que- los crustáceos son parafilético ; es decir, el único ancestro común del que todos los animales que llaman los crustáceos son descendientes también fue el ancestro de otro grupo, los insectos ( Hexapoda ). Así que los insectos son los crustáceos terrestres!
- Todos estos grupos, además de los milpiés y ciempiés ( miriápodos ) constituyen un clado designado Mandibulata .
- Así milpiés y ciempiés están más estrechamente relacionados con los crustáceos que a, ya que una vez pensaron, la Chelicerata .
El Deuterostomes
Las características de estos animales se enumeran más arriba .Equinodermos (Echinodermata Filo)
Características:- simetría radial . Sin embargo, sus larvas tienen simetría bilateral por lo que los equinodermos probablemente evolucionaron de antepasados bilateralmente simétricas y correctamente pertenecen a la Bilateria.
- sistema vascular de agua . El agua de mar se toma en un sistema de canales y se utiliza para extender los muchos pies de tubo . Estos tienen ventosas en sus consejos y la ayuda al animal en adhiriéndose a las superficies sólidas.
- Cerca de 6.000 especies - todos ellos marina.
- Lirios de mar ( Crinoidea )
- Estrellas de mar (también conocido como "Estrella de mar") ( Asteroidea ) La foto (cortesía del Dr. Charles Walcott) muestra una estrella de mar que perdió un brazo y está en el proceso de regeneración de un reemplazo.
- Estrellas quebradizas ( Ophiuroidea )
- Los pepinos de mar ( Holothuroidea )
- Erizos de mar y dólares de arena ( Echinoidea )
| Enlace a dibujos de equinodermos representativos y el sistema vascular de agua (100K) |
Acorn Worms (Phylum Hemichordata)
Los miembros de este pequeño phylum (se han identificado unas 90 especies) son formas marinas mayoría de los cuales viven en madrigueras en los sedimentos oceánicos.Sus parientes más cercanos son los equinodermos [ Ver ] con los que comparten el clado Ambulacraria . Sin embargo, poseen un conjunto de características, tanto en su anatomía y sus patrones de expresión de genes, que sugieren que sus antepasados también pueden haber llevado a la evolución de los cordados.
Cordados (Phylum Chordata)
Durante su desarrollo embrionario, todos los cordados pasan a través de una etapa llamada la pharyngula [ Ver ] con estas características:
- una dorsal, cordón nervioso tubular (" 1 ") que va desde anterior a posterior. En su extremo anterior, que se agranda para formar el cerebro .
- una, flexible en forma de varilla notocorda (" 2 ") que se ejecuta dorsal en el tracto digestivo y proporciona soporte interno. En cordados vertebrados, que se sustituye por una columna vertebral o espina dorsal mucho antes de su vencimiento.
- pares de bolsas branquiales . Estos outpocketings laterales de la faringe se corresponde en el exterior por ranuras pareadas. En cordados acuáticos, uno o más pares de bolsas branquiales minan a las ranuras exteriores, formando hendiduras branquiales (" 3 "). Estos proporcionan una salida de agua tomada a través de la boca y pasó por encima de las branquias.
- una cola que se extiende detrás del ano
Los vertebrados también se diferencian de todos los demás animales por haber cuadruplicado su grupo de genes HOX ; es decir, los vertebrados tienen 4 grupos de genes HOX ubicados en 4 diferentes cromosomas.
| Los vertebrados se describen en una separada página. Enlace a la misma. |
Aquí vamos a examinar dos grupos de cordados invertebrados :
- Urochordata y
- Cephalochordata
Urochordata
Este grupo (también llamado Tunicata ) incluye animales conocidos como ascidias (y comúnmente llamados ascidias ). Son- marina
- animales sésiles que
- alimentar al filtrar las partículas de comida del agua de mar tomadas a través de una abertura o sifón, y chorros por el otro.
Es difícil ver lo que hace que estos animales cordados. Los adultos tienen ni notocorda ni un sistema nervioso tubular dorsal.
Sin embargo, estos animales se dispersan a sí mismos con larvas de nado libre que tienen
- un sistema nervioso tubular dorsal
- notocorda y
- hendiduras branquiales
Una de las especies más comunes ( Ciona intestinalis ) ha tenido su genoma secuenciado.
- Tiene un genoma muy pequeño: ~ 1,6 x 10 8 pares de bases que codifica ~ 16.000 genes. (Un 20% de ellos están organizados en operones .)
Enlace a la mesa dando comparativos tamaño del genoma . - Su larva es pequeño (con ~ 2600 células) incluyendo sólo
- 36 células musculares
- 40 células notocorda
- 100 neuronas
- Estas células (así como los otros) desarrollar a lo largo de las vías rígidas que pueden observarse fácilmente debido a que la larva es
- transparente.
Cephalochordata
El miembro representante de esta pequeña suborden de los llamados lancelets es una pequeña (5 cm), marina, criatura de pez llamada anfioxo (a la derecha). (Por años su nombre del género fue Amphioxus pero que ahora ha sido reemplazado por el nombre Branchiostoma.)
Amphioxus conserva:
- un cordón nervioso dorsal
- notocorda y
- hendiduras branquiales
Hay un pequeño grupo de neuronas en la punta anterior del cordón nervioso con ciertas similitudes de estructura y expresión del gen al vertebrado Foremost, medio y posterior del cerebro.
Aunque capaz de nadar, el anfioxo pasa la mayor parte de su tiempo parcialmente enterrados en la arena mientras que filtra las partículas de alimentos microscópicos del agua.
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