Tema 7: Desenvolupament postembrionari (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 1º curso
Asignatura Zoologia
Año del apunte 2016
Páginas 9
Fecha de subida 01/04/2016
Descargas 15
Subido por

Vista previa del texto

TEMA 7: DESENVOLUPAMENT POSTEMBRIONARI 1.- Desenvolupament postembrionari Generalitats Els models de desenvolupament embrionari no són seqüències aïllades, sinó que estan inclosos en un cicle vital. I està relacionat amb:     L’ecologia de l’adult El tipus de reproducció sexual: en funció si la fecundació es dóna en el medi o en les femelles i la reproducció que pot ser externa o interna.
L’encapsulament de l’embrió La presència o absència d’estadis larvaris Els desenvolupament postembrionari és aquell període en la ontogènia que segueix el desenvolupament embrionari i que acaba amb la maduresa sexual (s’acaba al creixement ). Aquest comença amb l’emergència de l’embrió de dins l’ou o de l’interior de les membranes embrionàries.
En animals amb fecundació externa l’embrió no ha de sortir per força de cap embolcall, ni de la mare, aleshores es considera que en aquests el desenvolupament postembrionari comença quan l’organisme és capaç d’alimentar-se activament i de moure’s.
2.- Cicles vitals Els organismes presenten una gran diversitat de cicles vitals, ja que s’adapten en el medi que viuen, de manera que és difícil encabir-los tots en uns pocs models.
Però d’acord a la semblança entre juvenil i adult i l’embolcallament de l’embrió, la protecció de l’embolcall, hi ha 3 tipus de cicles vitals bàsics:  Cicle vital indirecte: tenim dues categories diferents els que tenen una larva planctotròfica, és a dir una larva que s’alimenta de plantes i una larva lecitotròfica que s’alimenta de vitel.
Aquest cicle es dóna en organismes aquàtics exclusivament, on l’adult és bentònic, viu en el fons marí, i per tant solen ser animals sèssils.
Aquests adults, alliberen els gàmetes al medi aquàtic, en el procés de la fresa, i aquests gàmetes lliures formaran una fecundació externa de la qual s’originarà una larva lliure, lecitotròfica que s’alimentarà d’altres organismes i per metamorfosi acabarà donant lloc a l’individu juvenil, que serà diferent a l’adult en quant a la morfologia.
La larva lecitotròfica no s’alimenta de plàncton, ja que el vitel li dura durant el desenvolupament embrionari i postembrionari.
 Cicle vital directe La fecundació és interna, es dóna després de la copula de dos organismes adults que contenen els gàmetes que es trobaran en les vies genitals femenines i l’embrió és incubat o encapsulat. Aquest creixerà, i donarà lloc a l’individu juvenil, molt semblant a l’adult, que haurà de madurar per arribar a l’estadi d’adult.
 Cicle vital mixt Aquest cicle està format per una part que s’assembla al cicle directe i una altra que s’assembla al cicle indirecte es forma un embrió incubat o encapsulat a partir de gàmetes que duen a terme una fecundació interna en la femella (igual que el directe), però creix un individu morfològicament diferent a l’adult, que no s’hi assembla, una larva que haurà de passar per una metamorfosi per poder arribar a l’estadi adult (igual que l’indirecte).
És el cicle típic d’insectes, entre ells és el més freqüent.
Tot i que hi ha altres cicles vitals, i algunes espècies poden canviar d’un cicle a un altre, d’un tipus de desenvolupament a un altre en funció de les condicions ambientals.
3.- Cicle vital indirecte Hi ha de dos tipus: amb larva planctotròfica i amb planta lecitotròfica.
Amb planta planctotròfica Es dóna en animals aquàtics, marins, perquè es dóna una alliberació massiva de gran quantitat de gàmetes al medi quan hi ha els factors ambientals adequats, o degut al cicle lunar, o diversos motius. Quan hi ha aquest alliberament, és un cicle en el qual no hi ha la cura parental de la larva, que s’alimentarà per ella mateixa de manera que la quantitat d’energia subministrada en el vitel, la inversió per òvul, és baixa (ous isolecítics poc vitel). Fet, que és compensat per la gran alliberació de gàmetes.
Com que no hi ha una cura parental dels fills, hi ha una elevada mortalitat que també es veu compensada per l’alliberament massiu de gàmetes (epidèmic, sincronitzat i indiscriminat), pels quals s’inverteix molt poc a nivell energètic. Però els embrions que es formin, passaran ràpidament a larva per alimentar-se (de plàncton).
Presenten aquest tipus de cicle vital indirecte amb larva planctotròfica, els organismes estrategs de la R està relacionat amb la taxa de creixment poblacional. Les poblacions creixen de manera exponencial fins la capacitat de càrrega (K). Són organismes que inverteixen molt en reproducció, que tenen una elevada fertilitat en un temps de generació curt, de manera que aprofiten la presència de recursos per créixer molt, i un cop explotats els recursos, es desplacen a altres zones amb nous recursos, on hi pot aparèixer competència. Solen ocupar ambients inestables, (organismes colonitzadors, oportunistes), on hi ha alteracions, i tot i la seva elevada fertilitat, presenten una elevada mortalitat deguda en part a la baixa cura parental.
Aquest tipus de cicle predomina en animals bentònics d’aigües poc fondes, on els adults són bentònics i les larves planctòniques, fet que evita la competència enter ells.
Amb larva lecitotròfica Es dóna en organismes que tindran una major despesa energètica en la producció d’ous, ja que la larva s’alimentarà del vitel, i per tant hauran de ser ous amb molt més vitel. I una major despesa energètica implica que hi haurà una menor producció d’ous, la larva creixerà independent dels nutrients externs, de la disparitat d’aliment del medi extern, fet que també implicarà una menor mortalitat.
Es pot donar una fecundació externa, on els ous seran fecundats a l’aigua, o interna però amb alliberació del zigot automàtica (en aquests casos, hi ha cura parental que redueix la mortalitat, però que acaba ràpidament en la alliberació del zigot) Aquest tipus de cicle predomina en animals bentònics d’aigües profundes, que poden viure en ambients més desfavorables, perquè s’alimenten del vitel.
Assentament i metamorfosi Són dos processos molt importants, que es donen en moments crucials, delicats, en que hi ha un canvi d’hàbitat i de tipus de vida de la larva nedadora la larva nedadora, passa a juvenil bentònic.
Per fer aquest canvi, la larva es prepara, esdevé competent per captar nutrients, alimentar-se i fer la metamorfosi. En la metamorfosi, la larva competent deixa de ser planctònica i es mou cap al ventos, cap al fons on realitzarà l’assentament amb la selecció del substrat (selecció química) per convertir-se en l’individu juvenil, i després l’adult.
Aquest assentament es dóna per un fototactisme negatiu i un geotactisme positiu de la larva competent, és a dir, la tendència a fugir de la llum i apropar-se cap al substrat.
Per exemple, ho podem veure en porífers (esponges), cnidaris o platihelmints.
Larves L’estudi dels caràcters larvaris permet establir relacions de parentiu. I s’ha vist que els cicles ontogènics són més variables del que es pensava.
- - Porífers parenquímula, larva compacta o amfiblàstula, amb blastocel (macròmer i micròmer) Cnidaris plànula Platihelmints larva Müller Anèl·lids, mol·luscs trocòfora, larva planctotròfica, amb boca, anus, bandes ciliades i digestiu. Permet formar el grup dels lofotrocozous, animals que s’estableixen en base a estudis moleculars, grup heterogeni que és difícil de trobar degut molts caràcters compartits.
- També tenen larves concretes altres mol·luscs, equinoderms i crustacis.
4.- Cicle vital directe Es dóna en animals terrestres sobretot, però també en alguns aquàtics, que duen a terme la còpula, de manera que hi ha fecundació interna, encara que no sempre és així.
Aquests animals, posen pocs ous, de manera que hi ha una elevada despesa energètica per ou, són animals que s’alimenten pel vitel o bé per nutrients materns (com nosaltres). A més, els embrions tenen una cura parental directe (de la mare), o bé per embolcalls que fan que hi hagi una elevada supervivència i una baixa mortalitat.
S’eviten els perills que l’organisme estigui lliure en el medi i els perills que afecten al procés de metamorfosi, ja que són molt vulnerables.
I el vitel, ha de ser molt abundant perquè a de durar durant tot el procés de desenvolupament embrionari.
Els organismes amb aquest tipus de cicle, són organismes estrategs de la K organismes que tenen una elevada capacitat competitiva, i que formen una població que es manté al voltant de la capacitat de càrrega (K), la mida poblacional màxima que pot adoptar una població. El temps poblacional de generació és llarg (abans d’arribar a l’estat adult), degut a que tenen poca descendència i això relacionat amb el fet que tenen una maduració sexual lenta, per un temps de vida llarg. Són adults, sense problemes de dispersió (no són sèssils) i especialistes, ja que creixen i es desenvolupen en ambients estables. Són organismes més eficients que els de la R, de manera que acaben fent fora, competitivament, als estrategs de la R.
5.- Cicle vital mixt Sovint és el menys tingut.
- En aquest es pot donar fecundació interna, directa o indirecta.
El procés de metamorfosi pot ser més o menys accentuat.
Hi ha un període d’incubació i un període larvari.
És un tipus de cicle molt comú perquè es troba principalment en la majoria d’artròpodes: insectes, crustacis... Exemple: en les drosophiles.
Dins dels artròpodes, dins les insectes, n’hi ha que tenen estratègies diferents organismes que presenten un cicle directe on neix un individu juvenil idèntic a l’adult (organismes ametàbols), tot i que la majoria presenten els cicle mixt i es coneixen com a metàbols (fan la metamorfosi).
Tenim bàsicament dues categories d’organismes amb el desenvolupament metàbol, degut a que de l’ou surten estadis que pateixen canvis per arribar a l’adult. Pot ser:  Hemimetàbol: mitja metamorfosi. Ex: “cucarachas” de l’ou surt un individu semblant a l’adult, la nimfa, que és diferent bàsicament per la mida la maduresa sexual i el desenvolupament de les ales, caràcters que després de passar per etapes, mudes, fins arribar a la maduresa sexual, com que no hi ha canvis sobtats, al llarg de les diferents mudes es van adoptant els caràcters de l’adult. Bàsicament els falta les ales funcionals i les estructures sexuals. És una metamorfosi incompleta.
Dins d’aquest es diferencien:  Paurometàbol L’adult i la nimfa comparteixen el mateix tipus d’hàbitat.
Ex: saltamartins  Heterometàbol Si l’adult i la nimfa viuen en diferents habitats  ex: nàiade (nimfes) que després de les mudes i el procés de metamorfosi surt l’individu adult, la libèl·lula.
 Holometàbols: tenen una metamorfosi completa de l’ou surt un individu molt diferent a l’adult (imago), la larva passa per diferents estadis fins que arriba un moment en que es dóna la metamorfosi, pateix uns canvis que es donen durant l’etapa de pupa, un estadi en que és immòbil i àfaga (que no s’alimenta) fins que origina l’individu adult.
Creixement discontinu La majoria dels animals tenen un creixement continu, però hi ha una sèrie d’animals, que tenen un creixement discontinu perquè presenten un esquelet extern rígid que fa que l’animal no pugui créixer de manera continua, de manera que per ferro s’han de desfer de l’esquelet i fer-ne un de nou. I aquest procés s’anomena ècdisi.
Ècdisi El procés consta de 3 etapes:    Premuda: tenim la cotícula nova pràcticament formada i la vella esta parcialment digerida.
Muda: etapa en que hi ha unes zones de l’exosquelet, línies d’ècdisi, on l’exosquelet és més prim i l’animal quan agafa aire o aigua s’infla i trenca la cotícula vella per les línies d’ècdisi. L’animal surt de dins la cotícula, sen desfà.
Postmuda: l’animal té la cotícula nova parcialment formada però s’ha d’acabar d’endurir (esclerotització) i ha d’agafar el color final. En aquest període l’animal està més exposat als depredadors, és més vulnerable. Exemple: libèl·lula I la intermuda és el període entre mudes.
Aquest tipus de creixement es dóna en animals que es coneixen com ecdisozous, és un dels grans grups actuals dins dels protosctoms, marcat i caracteritzat per la ècdisi, en que els animals tenen el cos recobert per una cotícula que forma un exosquelet força endurit i per créixer l’han de canviar en el procés d’ècdisi que està controlat per una sèrie d’hormones com la ecdisona. I a més, aquests animals no tenen cilis en la superfície externa, l’animal queda totalment recobert per l’exosquelet.
Neotènia i pedogènesi Heterocronia: canvi evolutiu en el temps d’un esdeveniment ontogenètic, de manera que hi ha un desplaçament temporal de l’aparició d’un caràcter, i això es veu quan comparem espècies, en que hi ha un canvi de certs esdeveniment com el creixement dels organismes.
Aquesta heterocronia, aquest canvi evolutiu, pot ser de dos tipus:   Accelerat: si el desenvolupament s’avança respecte a la condició ancestral.
Retard: si el desenvolupament s’endarrereix respecte la condició ancestral.
Pedomorfosi: és un tipus particular d’heterocronia. Es dóna en adults que mantenen caràcters juvenils o larvaris sent organismes adults sexualment madurs, de manera que les estructures reproductores maduren abans de que acabi el desenvolupament somàtic. I això es pot donar per:   Neotènia: retard somàtic Pedogènesi: acceleració en la línia germinal.
Exemple: Axolotl. Tenen les brànquies externes i l’individu adquireix la maduresa sexual mantenint aquest aspecte perquè es dóna un retard en el creixement somàtic, es veu que falta la producció d’unes determinades hormones que donen el procés de metamorfosi, de manera que l’individu madura sense que es doni aquest procés.
A nivell evolutiu aquests processos han tingut certa importància.
...