Anfibios y cambio global
Tema: 39
Grupo: B
Autores:
Cruz Martinez, Sara
Rodríguez Maqueda, Elena
ÍNDICE
1. EL CLADO LISSAMPHIBIA
1.1. Aspectos filogenéticos de los tetrápodos.
1.2. Origen de los anfibios.
1.3. ¿Es lo mismo tetrápodo no amniota que anfibio?
2. ¿QUÉ SON LOS ANFIBIOS?
2.1. Definición de sinapomorfías.
2.2. Cladograma de grupos y características.
2.3. Teorías actuales sobre el origen de los diferentes grupos.
3. ORGANIZACIÓN Y CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS
4. REPRODUCCIÓN, CRECIMIENTO Y METAMORFOSIS
4.1. Ciclo reproductivo.
4.2. Fases de desarrollo del individuo.
4.3. Neotenia.
5. ALIMENTACIÓN.
5.1. Alimentación de los adultos.
5.2. Alimentación de las larvas.
5.3. Captura de la presa.
6. AUTODEFENSA.
7. ECOLOGÍA. RELACIÓN CON EL MEDIO AMBIENTE.
7.1. Demografía.
7.2. Amenazas.
7.3. Cambio climático. Afección a la temperatura y el agua.
DESARROLLO DEL TEMA
Los anfibios son los únicos tetrápodos no amniotas actuales, por lo que forman un clado monofilético. Dentro de estos tetrápodos también se incluyen a los primeros tetrápodos a partir de los cuales surgieron los primeros anfibios en el Carbonífero.
Además de los Lisanfibios, donde se encuentran los anfibios modernos, hay algunos linajes extintos denominados Tenmospóndilos; que se caracterizan por tener cuatro dedos en las patas anteriores, en lugar de los cinco que tienen el resto de tetrápodos. Los Lisanfibios aparecieron en el Carbonífero y después se
diversificaron, para dar lugar a los anfibios actuales: los Anuros, los Caudados y los Ápodos.
El nombre anfibio deriva del griepo y significa "doble vida". Casi todos los anfibios comienzan su vida en el agua, con una larva de hábitos acuáticos, y luego se dirigen a la tierra tras una transformación llamada metamorfosis.
2.2. Cladograma de grupo y características.
Las principales características que poseen todos los anfibios son una piel desnuda rica en glándulas, casi siempre húmeda, respiración por medio de branquias, pulmones y a través de la piel. La temperatura del cuerpo de los anfibios depende en gran parte de la temperatura exterior del medio, ya que estos animales no son capaces de producir calor propio y mantener la temperatura entre límites constantes. La temperatura corporal se regula mediante el comportamiento, es decir, gracias a la búsqueda de lugares con una temperatura adecuada.
Actualmente, Lissamphibia está formado por tres grupos, con relaciones poco claras. Estos grupos son Gymnophiona, Ápodos o Cecilias, que carecen de patas; Anuros o Salientia, que carecen de cola en estado adulto; y los Caudata o Urodelos, con cola en adultos.
Hoy en día acorde con la clasificación del ITIS (Sistema de Información Taxonómica Integrada) el grupo se denomina: Lissamphibia, una subclase Amphibia que contiene tres órdenes: Caudata (Scopoli, 1777), Anura (Merrem, 1820) y Gymnophiona (Müller, 1831). Estos órdenes corresponden respectivamente a los grupos de salamandras y tritones, ranas y sapos y a las denominadas cecilias.
Las hipótesis que señalan el origen de los Lissamphibia se centra en tres hipóteisis principales: un origen común dentro del grupo de los lepospóndilos ;un origen común dentro de los temnospóndilos; y un origen divergente dentro de los anuros y urodelos, que se originarían de los temnospóndilos, mientras que las cecilias se originarían de los lepospóndilos. Las dos primeras hipótesis sostienen a los Lissamphibia como un grupo natural, mientras que la tercera hipótesis implica que los "anfibios" existentes son de un origen polifilético.
Algunos de los caracteres que comparten con los grupos mencionados son similitudes en los dientes, la columna vertebral, las vértebras, el hueso del tobillo, una punta en la primera de las vértebras, similitudes en los huesos del cráneo, número de huesos de los dedos, cola y la cadera.
Por otra parte, las cecilias (Gymnophiona) quedaron anudados como supervivientes de los lepospóndilos que representa una línea evolutiva que podría considerarse como fósil viviente.
Análisis filogenéticos y moleculares arrojaron que la divergencia de los grupos de anfibios modernos se dio en el Carbonífero tardío. Dato que es inconsciente con el registro fósil pues no se han hallado fósiles de anfibios tan especializados en esas edades que pudieran ser parientes cercanos de dichos grupos de anfibios modernos. De hecho si consideramos un origen difilético (gymnophiona originándose de Lepospondyli y Batrachia (Anuros+Urodelos) originándose de Lepospondyli), entonces los estimados moleculares no están en un error, sino que nuestra idea preconcebida de Lissamphibia lo está. Lo que los datos moleculares señalan es la fecha de divergencia de los grupos Lepospondyli y Temnopondyli, fecha situada según el registro fósil hace 328-335 Ma, dato más consistente con la hipótesis difilética.
Según algunos autores, la noción de un grupo llamado Lissamphibia que incluye tres órdenes (Anura, Urodela y Gymnophiona) debe de desaparecer y ser reemplazada por la noción de dos grupos de anfibios. El primero de ellos, Batrachia se compone de Anuros y Urodelos, deriva de anfibios Temnospóndilos del Pérmico inferior a medio; mientras que el segundo, Gymnophiona es un grupo derivado de los Lepospóndilos.
El cuerpo de las salamandras y tritones es alargado y segmentado en cabeza, tronco y cola. Las extremidades pares tienen una longitud casi igual. Por lo general, se reconocen cuatro dedos en las manos y cinco en los pies. Los sapos y ranas tienen un cuerpo rechoncho en el que llama la atención las extremidades posteriores, que están muy atrasadas. Estas son mucho más largas y vigorosas que las extremidades anteriores.
La piel puede ser lisa (ranitas) o bastante verrugosa (sapos verdaderos). La capa superficial de esta puede presentar un distinto grado de cornificación, lo que supone una protección contra la evaporación. Además de esta función y de ser la cubierta externa del cuerpo, la piel de lo anfibios realiza funciones de órganos respiratorios y sirve para absorber agua. En la piel existen unas glándulas mucosas cuya secreción mantiene húmeda la superficie externa y posibilita, por tanto, la respiración a través de ésta. Junto a ellas encontramos unas glándulas granulares que producen una secreción venenosa. Los venenos de los anfibios tienen una función defensiva contra los enemigos, pero también protege la piel contra infecciones de hongos y bacterias. Para el color y los dibujos se precisan células de pigmentación. Entre las formaciones cutaneas dorsales se encuentran las crestas cutáneas, el tubérculo metatarsiano interno, las garras en los tritones de montaña, las membranas interdigitales y los sacos bucales.
El esqueleto: es el soporte interno, el punto de intersección de la musculatura y la protección de los órganos internos. El eje central del cuerpo está formado por la columna vertebral. El cráneo de los anfibios es más o menos compacto. La parte superior está formada por capas óseas casi siempre pares.
El sistema nervioso: son típicos los dos hemisferios cerebrales bien desarrollados en cuya parte anterior se conecta un nervio olfativo muy conspicuo. La médula espinal está protegida por la columna vertebral.
El aparato respiratorio:
las larvas de anfibios cubren sus necesidades respiratorias por medio
de la piel y de branquias internas y externas. Tras la metamorfosis es
frecuente que el oxigeno se capte a través de los pulmones. Estos son
sencillos, tiene forma de saco y, a diferencia de los pulmones de los
mamíferos, tienen poca tendencia a aumentar su superficie por medio de
pliegues. También respiran mediante determinadas zonas de la cavidad
bucal.
El aparato circulatorio: el órgano central de la circulación es el corazón. Está formada por dos aurículas y un ventrículo. Como en este no existe ninguna pared divisoria, existe una mezcla parcial de sangre rica en oxigeno con sangre pobre en este gas. Por ello, la circulación sanguínea de los anfibios es menos eficaz que la de aves y mamíferos y la saturación de oxigeno en la sangre no basta para proporcionar la energía suficiente para mantener la temperatura del cuerpo constante. También es importante la linfa, que es puesta en circulación por dos corazones linfáticos, y que se encarga de transportar sustancias nutritivas y principios activos del organismo.
El tracto digestivo de los anfibios adultos está formado por la cavidad bucal, el esófago, el estómago,el intestino grueso y delgado y la cloaca. La velocidad de digestión y el intercambio de sustancias dependen en gran parte de la temperatura; si esta es muy baja los anfibios son capaces de no ingerir alimentos.
Los órganos excretores: los más importantes de los anfibios son los riñones. Estos filtran la urea de la sangre y regulan el contenido en agua. La piel también es un importante órgano excretor. La hipófisis es la glándula excretora más importante; sus hormonas controlan el funcionamiento de las glándulas restantes.
Los órganos sensoriales: presentan los cinco sentidos básicos (tacto, gusto, vista, oído y olfato). Pero, además, pueden detectar la luz ultravioleta y la infrarroja, y los campos magnéticos de la tierra. A través del tacto, pueden sentir la temperatura y el dolor y responder a los irritantes, como el ácido en el ambiente. Como los demás animales de sangre fria con piel porosa, los anfibios necesitan responder rápidamente a cualquier cambio externo. En las especies terrestres un cambio repentino de temperatura puede acarrearles la muerte por desecación o por congelación si se da un rápido enfriamiento. Los sentidos de los anfibios les ayudan a también a obtener comida, a encontrar pareja o a evitar ser devorados.
Los órganos sexuales: en los machos son un par de testículos en los que se produce el esperma y en las hembras son un par de ovarios y unos oviductos, los cuales desembocan en la cloaca.
Los ciclos reproductivos están sujetos a controles hormonales, los cuales dentro de las limitaciones genéticas responden a factores ambientales produciendo un cierto tipo de patrones reproductivos. Los patrones generales de reproducción son: ápodos, bianualmente; salamandras, anual o bianualmente; y anuros, dependiendo de la zona, en zonas tropicales y húmedas tienen una reproducción continua, mientras que en zonas secas o frías el ciclo se ve interrumpido y se produce una vez al año o cada dos años.
El huevo de anfibio tiene una riqueza vitelina variable. Una pequeña cantidad de la yema se encuentra en el polo oscuro del huevo (animal), mientras que en el polo claro (vegetal) existe una mayor cantidad de nutrientes.
Este se halla rodeado por dos membranas y poco antes de la puesta, al pasar por los oviductos, queda revestido por dos, tres o cuatro revestimientos o cápsulas gelatinosas; por último aparece la capa de sujeción. Esta capa se encarga de mantener unido el huevo a la puesta y de sujetarla, posteriormente, a diversas estructuras bajo el agua.
En anfibios anuros, para que la fecundación se lleve a cabo es necesario el amplexo. El amplexo consiste en el acoplamiento de los machos a las hembras a la hora de la fecundación. Como el macho es generalmente más pequeño que la hembra, este se abraza a ella sujetándola por debajo de sus extremidades anteriores o por encima de las posteriores. De este modo asegura que los gametos masculinos y femeninos son liberados al mismo tiempo favoreciendo que ambos se encuentren y que tenga lugar una fecundación inmediata. El amplexo culmina necesariamente en el agua, incluso en aquellas especies cuya vida adulta transcurre en el medio terrestre.
La duración del amplexo varia según las especies. Puede durar desde unos pocos minutos hasta varias días.
- Metamorfosis: consiste en un cambio principal desde el estado de larva llamada renacuajo al adulto. Se asocia con la preparación de un organismo acuático para una existencia principalmente terrestre.
En cambio, el desarrollo de las larvas de los urodelos es distinto. Tras el periodo de incubación se produce la eclosión de los huevos de los cuales nacen unas larvas que sufren una metamorfosis más discreta que en los anuros. En primer lugar, nacen con branquias externas que mantienen durante todo su vida acuática como larvas hasta que llega el momento de la formación de los pulmones. Del mismo modo, mantiene la cola que no sufre ninguna regresión, manteniéndose incluso en el estado adulto. El desarrollo de las extremidades esta invertido respecto al de los anuros.
-Segmentación (división celular sin crecimiento).
-Formación de la hoja blastodérmica.
-Creación de la forma básica del cuerpo y de los órganos primitivos.
-Diferenciación de los órganos, en el que se produce el final del desarrollo embrionario y comienzo larvario.
La duración del desarrollo embrionario y larvario es específica de cada especie y esta modificada por factores ambientales (temperatura del agua, alimento, grosor de las larvas, química del agua, etc.). La fase larvaria concluye con la metamorfosis y por lo general el individuo pasa a ocupar las zonas terrestres. Durante la metamorfosis involucionan las branquias plumosas y las crestas cutáneas. También tienen lugar cambios en la estructura de la piel, en los órganos sensoriales, así como en el aparato circulatorio y respiratorio. Si estas transformaciones se retrasan o no tienen lugar, lo que lleva a una conservación de las características larvarias, se habla entonces de neotenia.
Antes del nacimiento de la larva se produce un estiramiento del embrión. Este proceso está también ayudado por los fuertes movimientos de este y por las vibraciones de los cilios que se encuentran en la superficie de su cuerpo. Durante la fase de sujeción se produce la apertura de la boca y del ano de las larvas, la cola se hace más larga y la cresta cutánea más ancha. Al cabo de poco tiempo, las larvas son capaces de nadar libremente y capturar por ellas mismas el alimento. Antes de la fase de alimentación autónoma, los embriones y las larvas jóvenes se alimentan de las reservas vitelinas. Los órganos de sujeción van involucionando poco a poco y las branquias externas quedan cubiertas por un pliegue cutáneo (pliegue opercular). El espacio bronquial aparecido permanece en contacto con el mundo exterior gracias a un pequeño orificio respiratorio denominado espiráculo. Después de esto tiene lugar la metamorfosis.
La neotenia es un tipo de pedomorfosis por el cual aparecen caracteres juveniles en el adulto. La causa principal es un fallo en la glándula tiroidea y, por tanto, en la correcta finalización de la metamorfosis. Existen tres formas de neotenia:
-Neotenia total: el estado larvario se conserva por completo.
-Neotenia temporal: proceso de metamorfosis retardado.
-Neotenia parcial: los órganos individuales permanecen en el estadio larvario, la metamorfosis es incompleta.
Es muy común en Urodelos y Ápodos.
La limitada información sobra la dieta de los anfibios indica que todos los adultos son carnívoros. Principalmente se alimentan de insectos, aunque muchas especies se alimentan de gran variedad de invertebrados, incluso existen algunas que también capturan pequeños vertebrados.
Los estadios larvarios de anuros son herbívoros,se alimentan de algas y otras materias vegetales; mientras que los de urodelos, son carnívoros. Tienen un tracto digestivo relativamente largo, ya que su comida debe ser sometida a una fermentación prolongada antes de que se pueda absorber los productos útiles que contienen.
Además de las diferencias en los tipos de presas y las estrategias de captura, los anfibios presentan notables diferencias en el mecanismo de alimentación. Todos los anfibios terrestres, excepto los ápodos, usan la lengua en la captura de la presa. Las salamandras acuáticas y algunas ranas no tienen lengua; está diferencia se refleja en el tipo de alimentación y el método de captura.
Muchos ápodos y anuros carnívoros tienen colmillos curvados que sirven para capturar a la presa. Cuando existen dientes sobre los premaxilares, los maxilares y vómeres son utilizados para evitar que la presa escapen pero no para morder ni masticar.
La lengua es el órgano que se encarga de la captura de la presa en la mayoría de los anfibios, posee unas glándulas que producen una secreción pegajosa que sirve para adherir la presa a la superficie de la lengua. En todos los grupos se usa para mantener la presa contra el paladar de la boca y poder manipular el alimento en la cavidad bucal. Esto se ve facilitado por las secreciones de las glándulas intermaxilares.
La mayoría de los anfibios son inofensivos, pero tienen muchos enemigos y desde hace millones de años han sido presa de otros animales. Mientras muchos de ellos producen por la piel productos químicos tóxicos, a diferencia de serpientes, arañas y escorpiones, carecen del medio para infringir una picadura o un pinchazo venenoso. La defensa es el camuflaje o permanecer escondidos sin ser visto. Muchos anfibios, si son molestados exhiben unas pautas de comportamiento defensivo para asustar al enemigo o para darse a sí mismos tiempo para escapar. El uso del veneno es usualmente el último recurso en una serie de estrategias de defensa esgrimida para evitar ser devorados.
En casi todas las poblaciones de anfibios que han sido estudiadas las presiones de depredación de huevos y larvas son altas y la mortalidad juvenil varía con respecto a la adulta.
La determinación de los parámetros demográficos está supeditada a factores independientes de la densidad, como la estabilidad del medio ambiente, el modelo de vida y el cuidado de sus padres, así como los factores habituales dependientes de la densidad.
Las poblaciones, generalmente, están formadas por individuos de diferentes edades y sexos. El momento del reclutamiento de jóvenes en la población depende de la duración de la temporada reproductora y la variación del periodo larval.
Los quitridios afectan principalmente a individuos ya metamorfoseados, pues precisan que la piel contenga queratina. Sin embargo, las larvas de los anfibios que entran en contacto con los quitridios quedan infectadas en la zona bucal (la única zona que presenta queratina en las primeras etapas de su ciclo vital). Aparentemente las larvas infectadas no sufren ninguna alteración grave aunque algunas sí que presentan alteraciones en la disposición de las filas de dientes entre otras anomalías. Cuando el individuo va creciendo, la queratina se extiende por todo el cuerpo y con ella el hongo.
La infección de estos patógenos en los anfibios produce la hiperqueratinización del estrato córneo de la piel. Sin embargo, los síntomas de los animales enfermos son muy variables entre individuos y entre especies. En general, se produce inapetencia, decoloración de la piel, ausencia del comportamiento de huida y comportamientos extraños. Solo en algunas ocasiones hay síntomas evidentes como úlceras y erosión de la piel.
La enfermedad producida por este patógeno presenta resultados fatales en los anfibios. Infecciones experimentales demuestran que las ranas expuestas a 10 zooesporas no mueren, mientras que individuos expuestos a 100 zooesporas mueren en 37-45 días e individuos expuestos a 1000 zoosporas mueren en 23-28 días.
Aun no se sabe con certeza por qué mueren los individuos infectados aunque existen varias hipótesis. En primer lugar, algunos patólogos creen que la hiperplasia de la piel que lleva consigo la infección impide la respiración cutánea. otros investigadores creen que los hongos liberan enzimas u otros componentes activos que resultarían tóxicos para los animales. Por otro lado, podría ser una combinación de ambas hipótesis la responsable de la muerte de los individuos. Finalmente, y aunque menos aceptada, algunos patólogos piensan que las perforaciones de la piel que provocan los tubos de descarga provocan un desequilibrio entre el balance hídrico y osmótico de los individuos afectados
Se llama cambio climático a la modificación del clima con respecto al historial climático a una escala global o regional. Tales cambios se producen a muy diversas escalas de tiempo y sobre todos los parámetros climáticos: temperatura, precipitaciones, nubosidad, etc. En teoría, son debidos tanto a causas naturales como a la acción humana.
Además del calentamiento global, el cambio climático implica cambios en otras variables como las lluvias globales y sus patrones, la cobertura de nubes y todos los demás elementos del sistema atmosférico.
Desde 1961 hasta 2003 la temperatura global del océano ha subido 0,1 ºC desde la superficie hasta una profundidad de 700 m. Hay una variación entre año y año y sobre escalas de tiempo más largas con observaciones globales de contenido de calor del océano mostrando altos índices de calentamiento entre 1991 y 2003, pero algo de enfriamiento desde 2003 y 2007. La temperatura del océano Antártico se elevó 0,17 ºC entre los años 50 y 80. Casi el doble de la media para el resto de los océanos del mundo.
El aumento de la temperatura afecta también al agua. El agua es una parte esencial de la vida de los anfibios. El agua dulce mantiene la humedad de la piel de los anfibios y es necesaria para la reproducción, principalmente en especies que pasan toda o una parte de su vida como larvas acuáticas.
El aumento de la temperatura y por consiguiente la evaporación de las aguas y el aumento de la temperatura de las mismas juegan un papel muy importante en la mortalidad de los anfibios.
Aunque las ranas pueden reducir la pérdida de agua al poseer una piel menos porosa seleccionando lugares húmedos y sombreados, metiéndose en galerías y recogiendo agua de superficies húmedas o mojadas, la desecación y por consiguiente destrucción de sus hábitats hace casi imposible la reproducción (que tiene lugar en el agua), la vida de las larvas y de los adultos. Como consecuencia de ello muchas especies están desapareciendo.
Alantoides: es una membrana extraembrionaria, originada como una extensión o evaginación del tubo digestivo primitivo del endodermo del embrión de reptiles,aves y mamíferos, situado caudalmente al saco vitelino. Inicialmente el alantoides rodea al embrión entre el amnios y el corion.WIKIPEDIA.
Amnios: fina membrana que envuelve y protege al embrión y está lleno de un fluido salino llamado líquido amniótico. El amnios permite los movimientos fetales, ofrece protección contra eventuales golpes, ya que flota en el líquido, y permite que las sustancias de desecho ingresen a la circulación materna para su excreción.WIKIPEDIA.
Amniota: clado de vertebrados tetrápodos totalmente terrestres. Se caracterizan porque el embrión desarrolla tres envueltas: el corión, alantoides y amnios y crea un medio acuoso en el que puede respirar y del que puede alimentarse.WIKIPEDIA.
Apomófia: rasgo evolutivo novedoso, es decir, derivado de otro rasgo perteneciente a un taxón ancestral filogenéticamente próximo.WIKIPEDIA.
Carbonífero: se dice el quinto periodo de la era paleozoica, que abarca desde hace 360 millones de años hasta hace 286 millones de años, caracterizado por la aparición de los reptiles y grandes bosques pantanosos que dieron lugar a los yacimientos de carbón natural.DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPAÑOLA-Vigésima segunda edición.
Cladograma: diagrama representativo en la clasificación biológica taxonómica de los organismo, en el que se muestra la relación entre las distintas especies según una característica derivada, el resultado del análisis cladístico de una especie.WIKIPEDIA.
Conspicuo: ilustre, visible, sobresaliente.DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPAÑOLA-Vigésima segunda edición.
Corión: envoltura externa que recubre el embrión humano y colabora en la formación de la placenta. Es una membrana concéntrica al amnios, que lo envuelve, así como a las demás membranas fetales.
Cornificación: conversión de las células epiteliales estratificadas escamosas en una capa cornea y en sus derivados como uñas, cabello y plumas.Diccionario de términos científicos y técnicos.
Divergencia: acción y efecto de divergir.DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPAÑOLA-Vigésima segunda edición.
Divergir: irse apartando sucesivamente unas de otras.DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPAÑOLA-Vigésima segunda edición.
Espermatogonias: células madre especializadas en diferenciarse para dar lugar a los espermatozoides, a través del proceso de espermatogénesis.WIKIPEDIA.
Espiráculo: orificio respiratorio que muchos animales marinos tienen como contacto del aire o agua con su sistema respiratorio interno.WIKIPEDIA.
Filogenia: parte de la biología que se ocupa de las relaciones de parentesco entre los distintos grupos de seres vivos.WIKIPEDIA.
Grado de cornificación: grado en el que se produce la cornificación.Diccionario de términos científicos y técnicos.
Hemisferio cerebral: cada una de las dos estructuras que sustituyen la parte más grande del encéfalo. Son inversos el uno del otro, pero no inversamente simétricos, son asimétricos, como los dos lados de la cara del individuo.WIKIPEDIA.
Heterocronia: aparición de un mismo caracter, en tiempos geológicos distintos, en la evolución de un determinado grupo biológico.WIKIPEDIA
Hiperplasia: aumento del tamaño de un órgno o de un tejido, debido a que sus células han aumentado en número. Puede producirse en los tejidos cuyas células se puede multiplicar.WIKIPEDIA.
Hoja blastodérmica: conjunto de células formadas durante el desarrollo embrionario animal a partir de las cuales se originarán los tejidos y órganos de los adultos.WIKIPEDIA
Involucionar: retroceder, volver atrás.DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPAÑOLA-Vigésima segunda edición.
Lepospóndilos: grupo extinto de tetrápodos primitivos que vivieron desde el comienzo del Carbinífero Inferior (MIssipiense) hasta finales del Pérmico Inferior.WIKIPEDIA.
Lissamphibia: clado de tetrápodos que, comúnmente conocido como anfibios. Este clado incluye a Anuros, Urodelos y Ápodos.
Metamorfosis: proceso biológico por el cual un animal se desarrolla desde su nacimiento (pasado el desarrollo embrionario) hata la madurez por medio de grandes y abruptos cambios estructurales y fisiológicos.WIKIPEDIA
Monofilético: grupo en el que todos los organismos incluidos en él han evolucionado a partir de una población ancestral común.WIKIPEDIA
Neotenia: procesos de heterocronia que se caracterizan por la conservación del estadio juvenil en el organismo adulto, debido a un retardo pronunciado del ritmo de desaroollo corporal, en comparación con el desarrollo de las células germinales y órganos reproductores.WIKIPEDIA
Ontogenia: desarrollo del individuo, desde el huevo hasta la edad adulta.VOCABULARIO CIENTÍFICO Y TÉCNICO. REAL ACADEMIA DE CIENCIAS EXACTAS.
Ovocito: célula procedente de un ovogonio maduro; experimenta meiosis y, eventualmente, produce un óvulo.WIKIPEDIA
Ovogonias: células que durante y después de la embriogénesis se diferenciarán dando origen a ovocitos, los gametos femeninos.WIKIPEDIA
Pedomorfosis: cambio fenotípico y a veces genotípico, en el cual el individuo adulto de una especie mantiene ciertas características juveniles.WIKIPEDIA
Pisciforme: de forma de pez.DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPAÑOLA-Vigésima segunda edición.
Pliegue opercular: pliegue de mucosa que adhiere la amígdala al pilar anterior.
Polifilético: aquel grupo que no incluye al antepasado común más reciente de todos los miembros; está constituido por la unión artificial de ramas dispersas del árbol evolutivo.WIKIPEDIA
Polo animal: parte activa y con capacidad formativa del protoplasma del huevo, que contiene el núcleo y el citoplasma y donde se forman los cuerpos polares.DICCIONARIO ILUSTRADO DE TÉRMINOS MÉDICOS.
Progénesis: metamorfosis en la que se acelera la madurez sexual respecto al resto de la ontogenia.VOCABULARIO CIENTÍFICO Y TÉCNICO. REAL ACADEMIA DE CIENCIAS EXACTAS.
Registtro fósil: conjunto de fósiles existentes. Cualquier investigación paleontológica debe tener en cuenta estos aspectos.WIKIPEDIA
Renacuajo: se denomina renacuajo a las larvas de los anfibios anuros y, por extensión, aunque menos apropiadamente, también a los de los demás anfibios.WIKIPEDIA
Sinapomorfía: carácter homólogo apomórfico, es decir, una novedad evolutiva, compartido por dos o más taxones.WIKIPEDIA.
Temnospóndilos: son un importante grupo extinto de tetrápodos primitivos que prosperaron durante los periodos del Carbonífero, Pérmico y Triásico.WIKIPEDIA
Tetrápodos: son un clado de animales vertebrados con cuatro extremidades ambulatorias o manipulatorias.WIKIPEDIA
Tiroglobulina: proteína yodada presente como forma de almacenaje de las hormonas yodadas en el lumen folicular tiroideo y en las células epiteliales.Diccionario de términos científicos y técnicos.
Tiroides: se dice de una glándula endocrina de los animales vertebrados, situada por debajo y a los lados de la tráquea y de la parte posterior de la larige. En el hombre está delante y a los lados de la tráquea y de la parte inferior de la laringe.DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPAÑOLA-Vigésima segunda edición.
Tiroxina (T4): principio fisiológicamente activo de la glándula tiroides.Diccionario de términos científicos y técnicos.
Tracto digestivo: conjunto de órganos (boca, faringe, esófago, estómago, intestino delgado e intestino grueso) encargado del proceso de la digestión.WIKIPEDIA
Triásico: primer periodo de la era mesozoica, que abarca desde hace 245 millones de años hace hace 208 millones de años, caracterizado por la aparición de los dinosaurios y el predominio de las coníferas.DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPAÑOLA-Vigésima segunda edición.
Triyodotironina (T3): hormona segregada por la glándula tiroides, cuya estructura responde a la 3,5,3'-triyodotironina. Ejerce efectos metabólicos análogos a los de la tiroxina, con la que se encuentra íntimamente relacionada en su biosíntesis.VOCABULARIO CIENTÍFICO Y TÉCNICO. REAL ACADEMIA DE CIENCIAS EXACTAS.
Vitelo: conjunto de sustancias nutritivas que se hallan en el huevo.VOCABULARIO CIENTÍFICO Y TÉCNICO. REAL ACADEMIA DE CIENCIAS EXACTAS.
Vómer: hueso impar que forma la parte posterior de la pared o tabique de las fosas nasales.DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPAÑOLA-Vigésima segunda edición.
Zona pelúcida: membrana gruesa, translúcida, que rodea al huevo.VOCABULARIO CIENTÍFICO Y TÉCNICO. REAL ACADEMIA DE CIENCIAS EXACTAS.
Zoospora: espora asexual móvil provista de flagelos para la locomoción; producida dentro de esporangio propios de algunos hongos y algas, para propagarse.WIKIPEDIA
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| Rana dorada de Madagascar (Mantella aurantiaca) |
Tema: 39
Grupo: B
Autores:
Cruz Martinez, Sara
Rodríguez Maqueda, Elena
ÍNDICE
1. EL CLADO LISSAMPHIBIA
Table of Contents
1.1. Aspectos filogenéticos de los tetrápodos.
1.2. Origen de los anfibios.
1.3. ¿Es lo mismo tetrápodo no amniota que anfibio?
2. ¿QUÉ SON LOS ANFIBIOS?
2.1. Definición de sinapomorfías.
2.2. Cladograma de grupos y características.
2.3. Teorías actuales sobre el origen de los diferentes grupos.
3. ORGANIZACIÓN Y CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS
4. REPRODUCCIÓN, CRECIMIENTO Y METAMORFOSIS
4.1. Ciclo reproductivo.
4.2. Fases de desarrollo del individuo.
4.3. Neotenia.
5. ALIMENTACIÓN.
5.1. Alimentación de los adultos.
5.2. Alimentación de las larvas.
5.3. Captura de la presa.
6. AUTODEFENSA.
7. ECOLOGÍA. RELACIÓN CON EL MEDIO AMBIENTE.
7.1. Demografía.
7.2. Amenazas.
7.3. Cambio climático. Afección a la temperatura y el agua.
DESARROLLO DEL TEMA
1. CLADO LISSAMPHIBIA.
1.1. Aspectos filogenéticos de los tetrápodos.
Los anfibios son los únicos tetrápodos no amniotas actuales, por lo que forman un clado monofilético. Dentro de estos tetrápodos también se incluyen a los primeros tetrápodos a partir de los cuales surgieron los primeros anfibios en el Carbonífero.
1.2. Origen de los anfibios
Además de los Lisanfibios, donde se encuentran los anfibios modernos, hay algunos linajes extintos denominados Tenmospóndilos; que se caracterizan por tener cuatro dedos en las patas anteriores, en lugar de los cinco que tienen el resto de tetrápodos. Los Lisanfibios aparecieron en el Carbonífero y después se
diversificaron, para dar lugar a los anfibios actuales: los Anuros, los Caudados y los Ápodos.
1.3. ¿Es lo mismo tetrápodos no amniota que anfibio?
Los amniotas son un clado de tetrápodos que se caracterizan porque el embrión presenta tres capas (corion, alantoides y amnios), proporcionando un medio acuoso en el que puede respirar y del que puede alimentarse. Es una adaptación evolutiva que permitió la reproducción ovípara en un medio terrestres muy seco. Otras adaptaciones de los amniotas son tener una epidermis muy queratinizada para evitar la deshidratación, poseer una respiración pulmonar y tener una fecundación interna, abandonando la metamorfosis.2. ¿QUÉ SON LOS ANFIBIOS?
2.1. Sinapomorfías del grupo
El nombre anfibio deriva del griepo y significa "doble vida". Casi todos los anfibios comienzan su vida en el agua, con una larva de hábitos acuáticos, y luego se dirigen a la tierra tras una transformación llamada metamorfosis.
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| Ciclo de vida de un anfibio típico |
2.2. Cladograma de grupo y características.
Las principales características que poseen todos los anfibios son una piel desnuda rica en glándulas, casi siempre húmeda, respiración por medio de branquias, pulmones y a través de la piel. La temperatura del cuerpo de los anfibios depende en gran parte de la temperatura exterior del medio, ya que estos animales no son capaces de producir calor propio y mantener la temperatura entre límites constantes. La temperatura corporal se regula mediante el comportamiento, es decir, gracias a la búsqueda de lugares con una temperatura adecuada.
Actualmente, Lissamphibia está formado por tres grupos, con relaciones poco claras. Estos grupos son Gymnophiona, Ápodos o Cecilias, que carecen de patas; Anuros o Salientia, que carecen de cola en estado adulto; y los Caudata o Urodelos, con cola en adultos.
2.3. Teorías actuales sobre el origen de los diferentes grupos
Hoy en día acorde con la clasificación del ITIS (Sistema de Información Taxonómica Integrada) el grupo se denomina: Lissamphibia, una subclase Amphibia que contiene tres órdenes: Caudata (Scopoli, 1777), Anura (Merrem, 1820) y Gymnophiona (Müller, 1831). Estos órdenes corresponden respectivamente a los grupos de salamandras y tritones, ranas y sapos y a las denominadas cecilias.
Las hipótesis que señalan el origen de los Lissamphibia se centra en tres hipóteisis principales: un origen común dentro del grupo de los lepospóndilos ;un origen común dentro de los temnospóndilos; y un origen divergente dentro de los anuros y urodelos, que se originarían de los temnospóndilos, mientras que las cecilias se originarían de los lepospóndilos. Las dos primeras hipótesis sostienen a los Lissamphibia como un grupo natural, mientras que la tercera hipótesis implica que los "anfibios" existentes son de un origen polifilético.
Algunos de los caracteres que comparten con los grupos mencionados son similitudes en los dientes, la columna vertebral, las vértebras, el hueso del tobillo, una punta en la primera de las vértebras, similitudes en los huesos del cráneo, número de huesos de los dedos, cola y la cadera.
Por otra parte, las cecilias (Gymnophiona) quedaron anudados como supervivientes de los lepospóndilos que representa una línea evolutiva que podría considerarse como fósil viviente.
Análisis filogenéticos y moleculares arrojaron que la divergencia de los grupos de anfibios modernos se dio en el Carbonífero tardío. Dato que es inconsciente con el registro fósil pues no se han hallado fósiles de anfibios tan especializados en esas edades que pudieran ser parientes cercanos de dichos grupos de anfibios modernos. De hecho si consideramos un origen difilético (gymnophiona originándose de Lepospondyli y Batrachia (Anuros+Urodelos) originándose de Lepospondyli), entonces los estimados moleculares no están en un error, sino que nuestra idea preconcebida de Lissamphibia lo está. Lo que los datos moleculares señalan es la fecha de divergencia de los grupos Lepospondyli y Temnopondyli, fecha situada según el registro fósil hace 328-335 Ma, dato más consistente con la hipótesis difilética.
Según algunos autores, la noción de un grupo llamado Lissamphibia que incluye tres órdenes (Anura, Urodela y Gymnophiona) debe de desaparecer y ser reemplazada por la noción de dos grupos de anfibios. El primero de ellos, Batrachia se compone de Anuros y Urodelos, deriva de anfibios Temnospóndilos del Pérmico inferior a medio; mientras que el segundo, Gymnophiona es un grupo derivado de los Lepospóndilos.
3. ORGANIZACIÓN Y CARACTERÍSTICAS MORFOLÓGICAS
El cuerpo de las salamandras y tritones es alargado y segmentado en cabeza, tronco y cola. Las extremidades pares tienen una longitud casi igual. Por lo general, se reconocen cuatro dedos en las manos y cinco en los pies. Los sapos y ranas tienen un cuerpo rechoncho en el que llama la atención las extremidades posteriores, que están muy atrasadas. Estas son mucho más largas y vigorosas que las extremidades anteriores.
La piel puede ser lisa (ranitas) o bastante verrugosa (sapos verdaderos). La capa superficial de esta puede presentar un distinto grado de cornificación, lo que supone una protección contra la evaporación. Además de esta función y de ser la cubierta externa del cuerpo, la piel de lo anfibios realiza funciones de órganos respiratorios y sirve para absorber agua. En la piel existen unas glándulas mucosas cuya secreción mantiene húmeda la superficie externa y posibilita, por tanto, la respiración a través de ésta. Junto a ellas encontramos unas glándulas granulares que producen una secreción venenosa. Los venenos de los anfibios tienen una función defensiva contra los enemigos, pero también protege la piel contra infecciones de hongos y bacterias. Para el color y los dibujos se precisan células de pigmentación. Entre las formaciones cutaneas dorsales se encuentran las crestas cutáneas, el tubérculo metatarsiano interno, las garras en los tritones de montaña, las membranas interdigitales y los sacos bucales.
El esqueleto: es el soporte interno, el punto de intersección de la musculatura y la protección de los órganos internos. El eje central del cuerpo está formado por la columna vertebral. El cráneo de los anfibios es más o menos compacto. La parte superior está formada por capas óseas casi siempre pares.
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| Esqueleto de anfibio |
El sistema nervioso: son típicos los dos hemisferios cerebrales bien desarrollados en cuya parte anterior se conecta un nervio olfativo muy conspicuo. La médula espinal está protegida por la columna vertebral.
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| Flujo circulatorio |
El aparato circulatorio: el órgano central de la circulación es el corazón. Está formada por dos aurículas y un ventrículo. Como en este no existe ninguna pared divisoria, existe una mezcla parcial de sangre rica en oxigeno con sangre pobre en este gas. Por ello, la circulación sanguínea de los anfibios es menos eficaz que la de aves y mamíferos y la saturación de oxigeno en la sangre no basta para proporcionar la energía suficiente para mantener la temperatura del cuerpo constante. También es importante la linfa, que es puesta en circulación por dos corazones linfáticos, y que se encarga de transportar sustancias nutritivas y principios activos del organismo.
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| (A.Vomerinos; B.Faringe; C.Lengua.) |
El tracto digestivo de los anfibios adultos está formado por la cavidad bucal, el esófago, el estómago,el intestino grueso y delgado y la cloaca. La velocidad de digestión y el intercambio de sustancias dependen en gran parte de la temperatura; si esta es muy baja los anfibios son capaces de no ingerir alimentos.
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| Organización interna de un anfibio |
Los órganos excretores: los más importantes de los anfibios son los riñones. Estos filtran la urea de la sangre y regulan el contenido en agua. La piel también es un importante órgano excretor. La hipófisis es la glándula excretora más importante; sus hormonas controlan el funcionamiento de las glándulas restantes.
Los órganos sensoriales: presentan los cinco sentidos básicos (tacto, gusto, vista, oído y olfato). Pero, además, pueden detectar la luz ultravioleta y la infrarroja, y los campos magnéticos de la tierra. A través del tacto, pueden sentir la temperatura y el dolor y responder a los irritantes, como el ácido en el ambiente. Como los demás animales de sangre fria con piel porosa, los anfibios necesitan responder rápidamente a cualquier cambio externo. En las especies terrestres un cambio repentino de temperatura puede acarrearles la muerte por desecación o por congelación si se da un rápido enfriamiento. Los sentidos de los anfibios les ayudan a también a obtener comida, a encontrar pareja o a evitar ser devorados.
Los órganos sexuales: en los machos son un par de testículos en los que se produce el esperma y en las hembras son un par de ovarios y unos oviductos, los cuales desembocan en la cloaca.
4. REPRODUCCIÓN, CRECIMIENTO Y DESARROLLO
4.1. Ciclo reproductivo
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| Sapo partero común (Alytes obstetricans) con la puesta |
Los ciclos reproductivos están sujetos a controles hormonales, los cuales dentro de las limitaciones genéticas responden a factores ambientales produciendo un cierto tipo de patrones reproductivos. Los patrones generales de reproducción son: ápodos, bianualmente; salamandras, anual o bianualmente; y anuros, dependiendo de la zona, en zonas tropicales y húmedas tienen una reproducción continua, mientras que en zonas secas o frías el ciclo se ve interrumpido y se produce una vez al año o cada dos años.
El huevo de anfibio tiene una riqueza vitelina variable. Una pequeña cantidad de la yema se encuentra en el polo oscuro del huevo (animal), mientras que en el polo claro (vegetal) existe una mayor cantidad de nutrientes.
Este se halla rodeado por dos membranas y poco antes de la puesta, al pasar por los oviductos, queda revestido por dos, tres o cuatro revestimientos o cápsulas gelatinosas; por último aparece la capa de sujeción. Esta capa se encarga de mantener unido el huevo a la puesta y de sujetarla, posteriormente, a diversas estructuras bajo el agua.
En anfibios anuros, para que la fecundación se lleve a cabo es necesario el amplexo. El amplexo consiste en el acoplamiento de los machos a las hembras a la hora de la fecundación. Como el macho es generalmente más pequeño que la hembra, este se abraza a ella sujetándola por debajo de sus extremidades anteriores o por encima de las posteriores. De este modo asegura que los gametos masculinos y femeninos son liberados al mismo tiempo favoreciendo que ambos se encuentren y que tenga lugar una fecundación inmediata. El amplexo culmina necesariamente en el agua, incluso en aquellas especies cuya vida adulta transcurre en el medio terrestre.
La duración del amplexo varia según las especies. Puede durar desde unos pocos minutos hasta varias días.
La reproducción del sapo corredor from Petreraldia.com on Vimeo.
4.2. Fases del desarrollo del individuo
- Metamorfosis: consiste en un cambio principal desde el estado de larva llamada renacuajo al adulto. Se asocia con la preparación de un organismo acuático para una existencia principalmente terrestre.
- Papel de la tiroxina en la metamorfosis: el tiroides es considerado la clave de la metamorfosis de los anfibios. Los productos primarios del tiroides son dos hormonas: triyodotironina (T3) y tetrayodotironina (tiroxina o T4). El par de glándulas tiroideas están compuestas por agregados foliculares esféricos. Cada folículo se alinea con un epitelio secretor que rodea la cavidad folicular. El tiroides incrementa en tamaño durante el desarrollo larval. La síntesis de ambas hormonas ocurre por la yodación de los residuos de tiroxina que están presentes en una proteína específica: tiroglobulina.A medida que avanza el proceso de la metamorfosis, ciertos cambios histológicos ocurren dentro de la glándula tiroidea. Además, durante la metamorfosis la glándula tiroidea en anuros es sometida a un incremento en la cantidad de retículos endoplasmáticos y aparatos de Golgi en sus células, probablemente este cambio está asociado con la síntesis y secreción de hormonas tiroideas. Al parecer, la sensibilidad de los tejidos a las hormonas tiroideas cambia durante el desarrollo. Algunas células que en algún momento fueron menos sensibles a la hormona T4 pueden adquirir, gradualmente, la capacidad de responder a esta hormona. Dichos cambios, sin duda, juegan un papel importante en la capacidad de un tejido para completar el proceso de la metamorfosis. El por qué de que los tejidos respondan a las hormonas tiroideas de diferente forma y con diferencias en el tiempo no está claro. Tal vez una mejor idea de cómo las células T3 y T4 se unen selectivamente a las moléculas de los receptores intracelulares nos permitirá comprender mejor el control de la metamorfosis.
- Diferencias entre anuros y urodelos: la diferencia más importante entre estas clases es que en los anuros se produce metamorfosis en todas las especies, mientras que en urodelos, se produces solo en algunas.
En cambio, el desarrollo de las larvas de los urodelos es distinto. Tras el periodo de incubación se produce la eclosión de los huevos de los cuales nacen unas larvas que sufren una metamorfosis más discreta que en los anuros. En primer lugar, nacen con branquias externas que mantienen durante todo su vida acuática como larvas hasta que llega el momento de la formación de los pulmones. Del mismo modo, mantiene la cola que no sufre ninguna regresión, manteniéndose incluso en el estado adulto. El desarrollo de las extremidades esta invertido respecto al de los anuros.
- Desarrollo de la larva:
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| Huevos de anfibios |
-Segmentación (división celular sin crecimiento).
-Formación de la hoja blastodérmica.
-Creación de la forma básica del cuerpo y de los órganos primitivos.
-Diferenciación de los órganos, en el que se produce el final del desarrollo embrionario y comienzo larvario.
La duración del desarrollo embrionario y larvario es específica de cada especie y esta modificada por factores ambientales (temperatura del agua, alimento, grosor de las larvas, química del agua, etc.). La fase larvaria concluye con la metamorfosis y por lo general el individuo pasa a ocupar las zonas terrestres. Durante la metamorfosis involucionan las branquias plumosas y las crestas cutáneas. También tienen lugar cambios en la estructura de la piel, en los órganos sensoriales, así como en el aparato circulatorio y respiratorio. Si estas transformaciones se retrasan o no tienen lugar, lo que lleva a una conservación de las características larvarias, se habla entonces de neotenia.
Antes del nacimiento de la larva se produce un estiramiento del embrión. Este proceso está también ayudado por los fuertes movimientos de este y por las vibraciones de los cilios que se encuentran en la superficie de su cuerpo. Durante la fase de sujeción se produce la apertura de la boca y del ano de las larvas, la cola se hace más larga y la cresta cutánea más ancha. Al cabo de poco tiempo, las larvas son capaces de nadar libremente y capturar por ellas mismas el alimento. Antes de la fase de alimentación autónoma, los embriones y las larvas jóvenes se alimentan de las reservas vitelinas. Los órganos de sujeción van involucionando poco a poco y las branquias externas quedan cubiertas por un pliegue cutáneo (pliegue opercular). El espacio bronquial aparecido permanece en contacto con el mundo exterior gracias a un pequeño orificio respiratorio denominado espiráculo. Después de esto tiene lugar la metamorfosis.
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| Renacuajos de 10 días de vida |
4.3 Neotenia
La neotenia es un tipo de pedomorfosis por el cual aparecen caracteres juveniles en el adulto. La causa principal es un fallo en la glándula tiroidea y, por tanto, en la correcta finalización de la metamorfosis. Existen tres formas de neotenia:
-Neotenia total: el estado larvario se conserva por completo.
-Neotenia temporal: proceso de metamorfosis retardado.
-Neotenia parcial: los órganos individuales permanecen en el estadio larvario, la metamorfosis es incompleta.
Es muy común en Urodelos y Ápodos.
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| Ajolote (Ambystoma mexicanum).Salamandra neoténica |
5 ALIMENTACIÓN
5.1 Alimentación de los adultos
La limitada información sobra la dieta de los anfibios indica que todos los adultos son carnívoros. Principalmente se alimentan de insectos, aunque muchas especies se alimentan de gran variedad de invertebrados, incluso existen algunas que también capturan pequeños vertebrados.
5.2 Alimentación de las larvas
Los estadios larvarios de anuros son herbívoros,se alimentan de algas y otras materias vegetales; mientras que los de urodelos, son carnívoros. Tienen un tracto digestivo relativamente largo, ya que su comida debe ser sometida a una fermentación prolongada antes de que se pueda absorber los productos útiles que contienen.
5.3 Captura de la presa
Además de las diferencias en los tipos de presas y las estrategias de captura, los anfibios presentan notables diferencias en el mecanismo de alimentación. Todos los anfibios terrestres, excepto los ápodos, usan la lengua en la captura de la presa. Las salamandras acuáticas y algunas ranas no tienen lengua; está diferencia se refleja en el tipo de alimentación y el método de captura.
Muchos ápodos y anuros carnívoros tienen colmillos curvados que sirven para capturar a la presa. Cuando existen dientes sobre los premaxilares, los maxilares y vómeres son utilizados para evitar que la presa escapen pero no para morder ni masticar.
La lengua es el órgano que se encarga de la captura de la presa en la mayoría de los anfibios, posee unas glándulas que producen una secreción pegajosa que sirve para adherir la presa a la superficie de la lengua. En todos los grupos se usa para mantener la presa contra el paladar de la boca y poder manipular el alimento en la cavidad bucal. Esto se ve facilitado por las secreciones de las glándulas intermaxilares.
6 AUTODEFENSA
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| Sapo Payaso o Sapo Arlequín (Atelopus varius). Este sapo es tropical y vive en Costa Rica y Panamá. |
La mayoría de los anfibios son inofensivos, pero tienen muchos enemigos y desde hace millones de años han sido presa de otros animales. Mientras muchos de ellos producen por la piel productos químicos tóxicos, a diferencia de serpientes, arañas y escorpiones, carecen del medio para infringir una picadura o un pinchazo venenoso. La defensa es el camuflaje o permanecer escondidos sin ser visto. Muchos anfibios, si son molestados exhiben unas pautas de comportamiento defensivo para asustar al enemigo o para darse a sí mismos tiempo para escapar. El uso del veneno es usualmente el último recurso en una serie de estrategias de defensa esgrimida para evitar ser devorados.
7 ECOLOGÍA. RELACIÓN CON EL MEDIO AMBIENTE
7.1 Demografía
En casi todas las poblaciones de anfibios que han sido estudiadas las presiones de depredación de huevos y larvas son altas y la mortalidad juvenil varía con respecto a la adulta.
La determinación de los parámetros demográficos está supeditada a factores independientes de la densidad, como la estabilidad del medio ambiente, el modelo de vida y el cuidado de sus padres, así como los factores habituales dependientes de la densidad.
Las poblaciones, generalmente, están formadas por individuos de diferentes edades y sexos. El momento del reclutamiento de jóvenes en la población depende de la duración de la temporada reproductora y la variación del periodo larval.
7.2 Amenazas
- Destrucción de hábitat: es el proceso por el cual un hábitat natural es transformado en un hábitat incapaz de mantener a las especies originarias del mismo. Las plantas y animales que lo utilizaban son destruidos o forzados a emigrar, como consecuencia hay una reducción de la biodiversidad. La agricultura es la causa principal de la destrucción de hábitats. Otras causas importantes son la minería, la tala de arboles, la sobrepesca y la proliferación urbana. la destrucción de hábitats actualmente la causa mas importante de la extinción de especies del mundo.
- Quitridios: son un grupo muy diverso de hongos. Se sabe de su existencia desde hace mucho tiempo, pero siempre como parásitos de plantas, algas, protistas e invertebrados, pero recientemente han adquirido una importancia clave en el declive de los anfibios.
Los quitridios afectan principalmente a individuos ya metamorfoseados, pues precisan que la piel contenga queratina. Sin embargo, las larvas de los anfibios que entran en contacto con los quitridios quedan infectadas en la zona bucal (la única zona que presenta queratina en las primeras etapas de su ciclo vital). Aparentemente las larvas infectadas no sufren ninguna alteración grave aunque algunas sí que presentan alteraciones en la disposición de las filas de dientes entre otras anomalías. Cuando el individuo va creciendo, la queratina se extiende por todo el cuerpo y con ella el hongo.
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| Tubos de descarga de hongos quitridios perforando la piel de un ejemplar moribundo de sapo corredor (Bufo calamita) |
La infección de estos patógenos en los anfibios produce la hiperqueratinización del estrato córneo de la piel. Sin embargo, los síntomas de los animales enfermos son muy variables entre individuos y entre especies. En general, se produce inapetencia, decoloración de la piel, ausencia del comportamiento de huida y comportamientos extraños. Solo en algunas ocasiones hay síntomas evidentes como úlceras y erosión de la piel.
La enfermedad producida por este patógeno presenta resultados fatales en los anfibios. Infecciones experimentales demuestran que las ranas expuestas a 10 zooesporas no mueren, mientras que individuos expuestos a 100 zooesporas mueren en 37-45 días e individuos expuestos a 1000 zoosporas mueren en 23-28 días.
Aun no se sabe con certeza por qué mueren los individuos infectados aunque existen varias hipótesis. En primer lugar, algunos patólogos creen que la hiperplasia de la piel que lleva consigo la infección impide la respiración cutánea. otros investigadores creen que los hongos liberan enzimas u otros componentes activos que resultarían tóxicos para los animales. Por otro lado, podría ser una combinación de ambas hipótesis la responsable de la muerte de los individuos. Finalmente, y aunque menos aceptada, algunos patólogos piensan que las perforaciones de la piel que provocan los tubos de descarga provocan un desequilibrio entre el balance hídrico y osmótico de los individuos afectados
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| Individuo recién metamorfoseado de sapo partero común (Alytes obstetricans)muerto por quitridiomicosis. Como puede apreciarse no existen síntomas externos que indiquen la causa de la muerte. |
7.3.Cambio climático. Sus efectos en la temperatura y el hábitat
Se llama cambio climático a la modificación del clima con respecto al historial climático a una escala global o regional. Tales cambios se producen a muy diversas escalas de tiempo y sobre todos los parámetros climáticos: temperatura, precipitaciones, nubosidad, etc. En teoría, son debidos tanto a causas naturales como a la acción humana.
Además del calentamiento global, el cambio climático implica cambios en otras variables como las lluvias globales y sus patrones, la cobertura de nubes y todos los demás elementos del sistema atmosférico.
Desde 1961 hasta 2003 la temperatura global del océano ha subido 0,1 ºC desde la superficie hasta una profundidad de 700 m. Hay una variación entre año y año y sobre escalas de tiempo más largas con observaciones globales de contenido de calor del océano mostrando altos índices de calentamiento entre 1991 y 2003, pero algo de enfriamiento desde 2003 y 2007. La temperatura del océano Antártico se elevó 0,17 ºC entre los años 50 y 80. Casi el doble de la media para el resto de los océanos del mundo.
El aumento de la temperatura afecta también al agua. El agua es una parte esencial de la vida de los anfibios. El agua dulce mantiene la humedad de la piel de los anfibios y es necesaria para la reproducción, principalmente en especies que pasan toda o una parte de su vida como larvas acuáticas.
El aumento de la temperatura y por consiguiente la evaporación de las aguas y el aumento de la temperatura de las mismas juegan un papel muy importante en la mortalidad de los anfibios.
Aunque las ranas pueden reducir la pérdida de agua al poseer una piel menos porosa seleccionando lugares húmedos y sombreados, metiéndose en galerías y recogiendo agua de superficies húmedas o mojadas, la desecación y por consiguiente destrucción de sus hábitats hace casi imposible la reproducción (que tiene lugar en el agua), la vida de las larvas y de los adultos. Como consecuencia de ello muchas especies están desapareciendo.
GLOSARIO
Alantoides: es una membrana extraembrionaria, originada como una extensión o evaginación del tubo digestivo primitivo del endodermo del embrión de reptiles,aves y mamíferos, situado caudalmente al saco vitelino. Inicialmente el alantoides rodea al embrión entre el amnios y el corion.WIKIPEDIA.
Amnios: fina membrana que envuelve y protege al embrión y está lleno de un fluido salino llamado líquido amniótico. El amnios permite los movimientos fetales, ofrece protección contra eventuales golpes, ya que flota en el líquido, y permite que las sustancias de desecho ingresen a la circulación materna para su excreción.WIKIPEDIA.
Amniota: clado de vertebrados tetrápodos totalmente terrestres. Se caracterizan porque el embrión desarrolla tres envueltas: el corión, alantoides y amnios y crea un medio acuoso en el que puede respirar y del que puede alimentarse.WIKIPEDIA.
Apomófia: rasgo evolutivo novedoso, es decir, derivado de otro rasgo perteneciente a un taxón ancestral filogenéticamente próximo.WIKIPEDIA.
Carbonífero: se dice el quinto periodo de la era paleozoica, que abarca desde hace 360 millones de años hasta hace 286 millones de años, caracterizado por la aparición de los reptiles y grandes bosques pantanosos que dieron lugar a los yacimientos de carbón natural.DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPAÑOLA-Vigésima segunda edición.
Cladograma: diagrama representativo en la clasificación biológica taxonómica de los organismo, en el que se muestra la relación entre las distintas especies según una característica derivada, el resultado del análisis cladístico de una especie.WIKIPEDIA.
Conspicuo: ilustre, visible, sobresaliente.DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPAÑOLA-Vigésima segunda edición.
Corión: envoltura externa que recubre el embrión humano y colabora en la formación de la placenta. Es una membrana concéntrica al amnios, que lo envuelve, así como a las demás membranas fetales.
Cornificación: conversión de las células epiteliales estratificadas escamosas en una capa cornea y en sus derivados como uñas, cabello y plumas.Diccionario de términos científicos y técnicos.
Divergencia: acción y efecto de divergir.DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPAÑOLA-Vigésima segunda edición.
Divergir: irse apartando sucesivamente unas de otras.DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPAÑOLA-Vigésima segunda edición.
Espermatogonias: células madre especializadas en diferenciarse para dar lugar a los espermatozoides, a través del proceso de espermatogénesis.WIKIPEDIA.
Espiráculo: orificio respiratorio que muchos animales marinos tienen como contacto del aire o agua con su sistema respiratorio interno.WIKIPEDIA.
Filogenia: parte de la biología que se ocupa de las relaciones de parentesco entre los distintos grupos de seres vivos.WIKIPEDIA.
Grado de cornificación: grado en el que se produce la cornificación.Diccionario de términos científicos y técnicos.
Hemisferio cerebral: cada una de las dos estructuras que sustituyen la parte más grande del encéfalo. Son inversos el uno del otro, pero no inversamente simétricos, son asimétricos, como los dos lados de la cara del individuo.WIKIPEDIA.
Heterocronia: aparición de un mismo caracter, en tiempos geológicos distintos, en la evolución de un determinado grupo biológico.WIKIPEDIA
Hiperplasia: aumento del tamaño de un órgno o de un tejido, debido a que sus células han aumentado en número. Puede producirse en los tejidos cuyas células se puede multiplicar.WIKIPEDIA.
Hoja blastodérmica: conjunto de células formadas durante el desarrollo embrionario animal a partir de las cuales se originarán los tejidos y órganos de los adultos.WIKIPEDIA
Involucionar: retroceder, volver atrás.DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPAÑOLA-Vigésima segunda edición.
Lepospóndilos: grupo extinto de tetrápodos primitivos que vivieron desde el comienzo del Carbinífero Inferior (MIssipiense) hasta finales del Pérmico Inferior.WIKIPEDIA.
Lissamphibia: clado de tetrápodos que, comúnmente conocido como anfibios. Este clado incluye a Anuros, Urodelos y Ápodos.
Metamorfosis: proceso biológico por el cual un animal se desarrolla desde su nacimiento (pasado el desarrollo embrionario) hata la madurez por medio de grandes y abruptos cambios estructurales y fisiológicos.WIKIPEDIA
Monofilético: grupo en el que todos los organismos incluidos en él han evolucionado a partir de una población ancestral común.WIKIPEDIA
Neotenia: procesos de heterocronia que se caracterizan por la conservación del estadio juvenil en el organismo adulto, debido a un retardo pronunciado del ritmo de desaroollo corporal, en comparación con el desarrollo de las células germinales y órganos reproductores.WIKIPEDIA
Ontogenia: desarrollo del individuo, desde el huevo hasta la edad adulta.VOCABULARIO CIENTÍFICO Y TÉCNICO. REAL ACADEMIA DE CIENCIAS EXACTAS.
Ovocito: célula procedente de un ovogonio maduro; experimenta meiosis y, eventualmente, produce un óvulo.WIKIPEDIA
Ovogonias: células que durante y después de la embriogénesis se diferenciarán dando origen a ovocitos, los gametos femeninos.WIKIPEDIA
Pedomorfosis: cambio fenotípico y a veces genotípico, en el cual el individuo adulto de una especie mantiene ciertas características juveniles.WIKIPEDIA
Pisciforme: de forma de pez.DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPAÑOLA-Vigésima segunda edición.
Pliegue opercular: pliegue de mucosa que adhiere la amígdala al pilar anterior.
Polifilético: aquel grupo que no incluye al antepasado común más reciente de todos los miembros; está constituido por la unión artificial de ramas dispersas del árbol evolutivo.WIKIPEDIA
Polo animal: parte activa y con capacidad formativa del protoplasma del huevo, que contiene el núcleo y el citoplasma y donde se forman los cuerpos polares.DICCIONARIO ILUSTRADO DE TÉRMINOS MÉDICOS.
Progénesis: metamorfosis en la que se acelera la madurez sexual respecto al resto de la ontogenia.VOCABULARIO CIENTÍFICO Y TÉCNICO. REAL ACADEMIA DE CIENCIAS EXACTAS.
Registtro fósil: conjunto de fósiles existentes. Cualquier investigación paleontológica debe tener en cuenta estos aspectos.WIKIPEDIA
Renacuajo: se denomina renacuajo a las larvas de los anfibios anuros y, por extensión, aunque menos apropiadamente, también a los de los demás anfibios.WIKIPEDIA
Sinapomorfía: carácter homólogo apomórfico, es decir, una novedad evolutiva, compartido por dos o más taxones.WIKIPEDIA.
Temnospóndilos: son un importante grupo extinto de tetrápodos primitivos que prosperaron durante los periodos del Carbonífero, Pérmico y Triásico.WIKIPEDIA
Tetrápodos: son un clado de animales vertebrados con cuatro extremidades ambulatorias o manipulatorias.WIKIPEDIA
Tiroglobulina: proteína yodada presente como forma de almacenaje de las hormonas yodadas en el lumen folicular tiroideo y en las células epiteliales.Diccionario de términos científicos y técnicos.
Tiroides: se dice de una glándula endocrina de los animales vertebrados, situada por debajo y a los lados de la tráquea y de la parte posterior de la larige. En el hombre está delante y a los lados de la tráquea y de la parte inferior de la laringe.DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPAÑOLA-Vigésima segunda edición.
Tiroxina (T4): principio fisiológicamente activo de la glándula tiroides.Diccionario de términos científicos y técnicos.
Tracto digestivo: conjunto de órganos (boca, faringe, esófago, estómago, intestino delgado e intestino grueso) encargado del proceso de la digestión.WIKIPEDIA
Triásico: primer periodo de la era mesozoica, que abarca desde hace 245 millones de años hace hace 208 millones de años, caracterizado por la aparición de los dinosaurios y el predominio de las coníferas.DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPAÑOLA-Vigésima segunda edición.
Triyodotironina (T3): hormona segregada por la glándula tiroides, cuya estructura responde a la 3,5,3'-triyodotironina. Ejerce efectos metabólicos análogos a los de la tiroxina, con la que se encuentra íntimamente relacionada en su biosíntesis.VOCABULARIO CIENTÍFICO Y TÉCNICO. REAL ACADEMIA DE CIENCIAS EXACTAS.
Vitelo: conjunto de sustancias nutritivas que se hallan en el huevo.VOCABULARIO CIENTÍFICO Y TÉCNICO. REAL ACADEMIA DE CIENCIAS EXACTAS.
Vómer: hueso impar que forma la parte posterior de la pared o tabique de las fosas nasales.DICCIONARIO DE LA LENGUA ESPAÑOLA-Vigésima segunda edición.
Zona pelúcida: membrana gruesa, translúcida, que rodea al huevo.VOCABULARIO CIENTÍFICO Y TÉCNICO. REAL ACADEMIA DE CIENCIAS EXACTAS.
Zoospora: espora asexual móvil provista de flagelos para la locomoción; producida dentro de esporangio propios de algunos hongos y algas, para propagarse.WIKIPEDIA