Tema 7—Desenvolupament postembrionari (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 1º curso
Asignatura Zoologia
Año del apunte 2016
Páginas 4
Fecha de subida 31/03/2016
Descargas 9
Subido por

Descripción

Professor Francesc Muñoz Muñoz

Vista previa del texto

TEMA  7:   DESENVOLUPAMENT  POSTEMBRIONARI   DESENVOLUPAMENT  POSTEMBRIONARI     Generalitats:   -­‐   -­‐   -­‐   Etapa   que   segueix   el   desenvolupament   embrionari   i   que   acaba   amb   la   maduració   sexual.  (S’acaba  e l  c reixement?).   S’inicia   amb   l’emergència   (sortida)   de   l’individu   de   l’ou   o   de   les   membranes   embrionàries.   L’organisme  é s  c apaç  d ’alimentar-­‐se  a ctivament  i  d e  m oure’s.   Gran   diversitat   de   cicles   vitals,   difícil   encabir-­‐los   tots   en   uns   pocs   models.   Hi   ha   moltes   estratègies,  p erò  p odem  intentar  v eure  e ls  tipus  p rincipals  d e  c icles  v itals.  S egons  s emblança   juvenil/adult  i  p rotecció  d e  l’embrió:   -­‐   -­‐   Larva  /  N o  larva   Embrió  p rotegit  /  e mbrió  n o  p rotegit     CICLE  VITAL  INDIRECTE   Gàmetes   alliberats   al   medi   extern,   fecundació   externa,   apareix   una   larva   lliure   (planctotròfica   o   lecitotròfica)   que   s’alimenta   fins   que   fa   la   metamorfosi.   Origina   un   organisme  juvenil  q ue  m adurarà  i  e sdevindrà  a dult.     Les  larves  p oden  tenir  d iferents  formes  e n  d iferents  e spècies.  E ls  tipus  d e  larves  tenen  g ran   capacitat  d’adaptació.  És  important  identificar  un  mateix  tipus  de  larva  en  diferents  grups   d’animals.   Porífers:  tenen  larva  P arenquímula  (amb  c ilis)  i  A mfiblàstula  (apareix  u n  b lastocel).   Cnidaris:  tenen  larva  P lànula   Platihelmints:  larva  a mb  u na  c apa,  s’anomena  L arva  d e  M üller   Anèl·∙lids,  m ol·∙luscs:  C apacitat  d ’alimentació,  b oca,  a nus,  tub  d igestiu,  b andes  c iliades.  E s  d iu   Larva  T rocòfora .   Crustacis:   Naupli   (dos   parells   d’antenes,   mandíbules,  etc.)   O   bé   ciliades   o   bé   tenen   lòbuls   que  e ls  p ermeten  a ugmentar  la  s eva  flotabilitat  i  m oure’s.   Equinoderms:  L arva  O fioplauteus,  q ue  té  b raços  a rticulats.   Mol·∙luscs:  V elígera ,  tenen  q uatre  lòbuls  c iliats.   Estudi   de   les   larves   té   interès   evolutiu   per   establir   relacions.   La   larva   trocòfora   permet   formar  e l  g rup  d els  lofotrocozous.  G ràcies  a  e studis  m oleculars,  e stablim  e l  g rup.  H i  h a  p ocs   caràcters   morfològics   compartits   per   tots   els   individus.   Es   divideix   en   els   lofoforats   que   tenen  uns  tentacles  bucals;  i  els  de  larva  trocòfora  que  és  un  caràcter  homòleg  que  uniria   aquests   organismes.   Ens   indica   que   aquests   organismes   tindrien   un   ancestre   comú   amb   aquesta  larva.  C aràcter  h omòleg.     Clara  Vinyeta  Cortada   Grau  en  Biologia  —  UAB.  Curs  2015/2016  —Zoologia   1     LARVA  PLANCTOTRÒFICA   S’alimenta   d’altres   organismes   del   plàncton.   El   vitel   ha   esgotat   en   el   desenvolupament   embrionari.     Alliberament  massiu  de  gàmetes  al  medi  (fresa  massiva)  sincronitzat  (femenins  i  masculins   alhora)  i  indiscriminat.  La  sincronització  es  dóna  per  factors  ambientals  com  el  cicle  lunar,   etc.  N o  h i  h a  c ura  p arental.   Ous   isolecítics .   L a   inversió   d ’energia   e n   c ada   o u   é s   m enor.   N o   h i   h a   tan   v itel.   B aixa   d espesa   energètica,   compensada   amb   gran   quantitat   de   gàmetes.   Etapa   de   desenvolupament   embrionari  m és  ràpida  p erquè  les  larves  h an  d ’alimentar-­‐se  q uan  s ’acaba  e l  v itel.  M ortalitat   elevada  (propera  a l  9 9%).   Estrategs   de   la   R   (taxa   de   creixement   poblacional),   per   sota   de   K   creixement   exponencial   però  a  curt  termini.  Colonitzadors,  oportunistes.  K  és  la  capacitat  de  càrrega,  en  funció  de   quantitat  d e  recursos  e tc.  A mbients  inestables.   Predomina   en   invertebrats   bentònics   d’aigües   poc   profundes.   Els   adults   són   bentònics   i   larves  són  p lanctòniques  p er  e vitar  la  c ompetència.     LARVA  LECITOTRÒFICA   Exclusivament  e n  o rganismes  a quàtics  e n  e ls  q uals  l’adult  é s  b entònic  (que  v iuen  a l  fons  d el   mar,  m ajoritàriament  sèssils).  E xemple:  b ivalves,  c oralls,  e tc.   Com  q ue  e ls  a dults  s ón  s èssils,  la  larva  é s  l’etapa  d e  d ispersió.  M ajor  d espesa  e nergètica  e n   la  p roducció  d ’ous .  L arva  a limentada  d e  v itel  p ermet  q ue  s igui  independent  d e  la  d isposició   alimentària  d e  l’ambient,  p er  tant  m enys  m ortalitat.  M enor  p roducció  d ’ous.     Fecundats  a  l’aigua  o  internament  i  s’allibera  e l  zigot.  L a  c ura  p arental  a caba  a quí.     Invertebrats  b entònics  d ’aigües  p rofundes  o n  la  d isponibilitat  d e  p làncton  és  b aixa.       ASSENTAMENT  I  M ETAMORFOSI   En   l’assentament   i   metamorfosi,   l’organisme   passa   de   ser   larva   nedadora   a  un   juvenil   bentònic.   És  l’etapa  més  vulnerable.     La  larva  es  prepara  per  la  metamorfosi,  esdevé  competent.     Assentament  à  la  larva  deixa  de  ser  planctònica  per  anar  cap  al  fons.  La  larva  busca  per  processos   químics   i   físics   un   lloc   on   posar-­‐se,   on   no   hi   hagi   competidors   ni   depredadors.   Selecciona   un   substrat.   Fototactisme  negatiu  à  fugint  de  la  llum.   Geotactisme  positiu  à  cap  a  la  direcció  de  la  gravetat.           Clara  Vinyeta  Cortada   Grau  en  Biologia  —  UAB.  Curs  2015/2016  —Zoologia   2   CICLE  VITAL  DIRECTE   Gàmetes   en   la   femella,   fecundació   interna.   Embrió   incubat   o   bé   encapsulat   per   una   sèrie   de   membranes.  Naixement  o  eclosió,  juvenil,  maduració  i  organisme  adult.   En  animals  terrestres  (també  es  pot  donar  en  animals  aquàtics).  Còpula,  fecundació  interna.  Pot   haver-­‐hi   fecundació   interna   sense   còpula.   Hi   ha   pocs   ous,   ja   que   la   fecundació   dóna   gran   probabilitat  de  formació  del  zigot.  Cura  parental  pot  ser  directa  (embrions  dins  la  femella)  o  per   embolcall   (sèrie   d’estructures   protectores   embolcallant   embrió).   Eviten   els   perills   als   què   s’exposen  les  larves  i  els  perills  de  la  metamorfosi.     Elevada  despesa  energètica:   -­‐   -­‐   Capsularà  molt  vitel.  Ex:  ous  d’au.   Mamífersà   poc   vitel   però   despesa   energètica   en   els   nutrients   que   la   mare   passa   a   l’embrió  (per  exemple,  pel  cordó  umbilical).   Es  consideren   estrategs  de  la  K,  elevada  capacitat  competitiva,  baixa  capacitat  reproductiva.  La   població  es  manté  al  voltant  de  la  K  (capacitat  de  càrrega)  i  ventrades  poc  nombroses.  Poblacions   estables.   Poca   descendència   i   temps   de   generació   llarg.   Maduració   sexual   lenta/   vida   llarga.   Elevada  cura  parental.  Baixa  mortalitat  juvenil.  Ambients  estables.   CICLE  VITAL  MIXT   Hi  ha  còpula,  gàmetes  en  la  femella,  fecundació  interna  (normalment  per  còpula),  embrió  incubat   o  encapsulat,  naixement  o  eclosió  à  característiques  de  cicle  vital  directe.   Neix  un  organisme  poc  semblant  a  l’adult,  una  larva,  que  farà  metamorfosi  i  creixerà  formant  un   individu  adult  à  característiques  de  cicle  vital  indirecte.   Molt  freqüent  en  artròpodes.  Se’l  considera  mig  camí  entre  els  dos.   Tot  i  aquests  tres  grups,  hi  ha  molts  altres  tipus  de  cicle.  Per  exemple  en  un  sol  organisme  pot   haver-­‐hi  dos  tipus  de  cicle  vital  depenent  de  la  temperatura  ambiental.     DESENVOLUPAMENT  METÀBOL  (AMB  METAMORFOSI)    De  l’ou  surten  estadis  que  pateixen  canvis  per  arribar  a  l’adult:   -­‐   -­‐   Hemimetàbol:   (mitja   metamorfosi)   de   l’ou   surt   una   nimfa,   individu   força   semblant   a   l’adult   però   més   petit,   immadur   sexualment   i   sense   ales.   Al   llarg   de   les   diferents   mudes   es  van  adquirint  els  caràcters  adults.  Metamorfosi  incompleta.   o   Heterometàbol:  adult  i  nimfa  viuen  en  diferents  hàbitats.  S’evita  la  competència   entre  els  diferents  estadis.  (Ex:  les  nimfes  de  la  libèl·∙lula,  “nàiades”,  son  d’aigua,   l’adulta  és  terrestre/aèria).   o   Paurometàbol:  adult  i  nimfa  comparteixen  hàbitat  (Ex:  saltamartins)   Holometàbol:  tenen  una  metamorfosi  completa.  De  l’ou  surt  una   larva  molt   diferent  a   l’adult   (imago)   que   passa   per   uns   estadis   fins   començar   la   metamorfosi.   En   aquest   moment  de  metamorfosi  es  passa  per  l’etapa  de  pupa  (immòbil  i  no  s’alimenta  (àfaga)).   CREIXEMENT  DISCONTINU   Presenten  un  esquelet  extern  rígid.  Com  que  l’animal  està  envoltat  per  aquest  esquelet,  l’animal   no  pot  créixer  contínuament.  Per  créixer  s’ha  de  canviar  l’exosquelet  vell  per  un  nou  més  gran.  El   procés  de  “muda”  es  diu  Ècdisi.  En  aquest  procés  aprofiten  per  créixer  (tot  i  que  dins  la  cutícula   l’animal  té  un  marge  de  creixement  moderat).  Per  tant,  l’individu  creix  per  etapes.     Clara  Vinyeta  Cortada   Grau  en  Biologia  —  UAB.  Curs  2015/2016  —Zoologia   3   PERÍODES  DE  LA  MUDA   Premuda :  l’epiteli  comença  a  sintetitzar  substàncies,  la  cutícula  vella  se  separa  de  l’epidermis   (creant  un  espai  exuvial).  Les  cèl·∙lules  produeixen  una  capa  protectora  i  alliberen  enzims  a  l’espai   exuvial,  que  degradaran  la  cutícula  vella.  De  mentre  es  va  formant  la  nova  cutícula.   Muda:   L’animal  agafa  aire  o  aigua,  s’infla,  i   trenca  la  cutícula  vella.  Es  trenca  la  cutícula  per  les   línies   d’ècdisi.   Exúvia   és   la   cutícula   vella   que   queda   solta.   Acabem   amb   un   animal   que   té   una   cutícula  nova  formada,  però  que  encara  s’haurà  d’endurir.  És  l’etapa  més  vulnerable  de  l’animal.   Post-­‐muda:  Es  dóna  un  enduriment  de  la  cutícula  nova  (esclerotització)  i  acoloriment     Inter-­‐muda:  període  entre  mudes.   Aquest  procés  es  dóna  en  animals  ecdisozous,  animals  coberts  per  una  cutícula  com  a  exosquelet   que  han  de  fer  el  procés  d’ècdisi  per  créixer.  Controlat  per  hormones  (ecdisona).  Absència  de  cilis   en  les  superfícies  externes.  Els  principals  grups  d’  ecdisozous  són  artròpodes  i  nematodes     NEOTÈNIA  I  PEDOGÈNESI   Heterocronia   à     canvi   evolutiu   en   el   temps   d’un   esdeveniment   ontogènic.   Es   pot   donar   una   acceleració   o   un   retard   de   les   condicions.   Serveix   per   comparar   espècies.   Pot   ser   accelerat   (s’avança  respecte  la  condició  ancestral)  o  retardat  (s’endarrereix  respecte  la  condició  ancestral).   Tipus   particular   à   Pedomorfosi.   Exemple:   l’axolot.   Adults   sexualment   madurs   amb   caràcters   juvenils  o  larvaris.  Les  parts  sexuals  maduren  abans  que  altres  parts  del  cos.  Hi  ha  un  canvi  en  la   sincronia  entre  el  creixement  i  la  maduració  sexual.     -­‐   -­‐   Neotènia :  retard  somàtic.   Pedogènesi:  acceleració  en  la  línia  terminal.   RESUM   INDIRECTE   -­‐   -­‐   -­‐   -­‐   -­‐   -­‐   DIRECTE   Fecundació  externa   Animals  aquàtics  només   No  cuida  parental   Adults  sèssils  (bentònics)   Ous  amb  poca  aportació  energètica   Estrategs  de  la  R   L.  p lanctotròfica   -­‐  Ous  isolecítics   -­‐  Alliberament  massiu   -­‐  Molt  alta  mortalitat   -­‐  Larva  planctònica,  depèn   dels  nutrients  externs   -­‐  Invertebrats  bentònics   d’aigües  POC  profundes.   -­‐   -­‐   -­‐   -­‐   -­‐   Fecundació  interna   Animals  terrestres  i  aquàtics   No  sèssils,  adults  mòbils   Cura  parental  (directa  o  indirecta)   Estrategs  de  la  K   L.  lecitotròfica   -­‐  Ous  amb  més  vitel   -­‐  Menys  producció  d’ous   -­‐  Mortalitat  més  baixa   -­‐  Larva  planctònica,  NO  depèn   dels  nutrients  externs  xq  té   vitel   -­‐  Invertebrats  bentònics   d’aigües  MÉS  profundes.   MIXT   -­‐   -­‐   -­‐   Fecundació  interna   Període  d’incubació  (cura  parental)   Període  larvari  (fa  metamorfosi  o  ècdisi)     Clara  Vinyeta  Cortada   Grau  en  Biologia  —  UAB.  Curs  2015/2016  —Zoologia   4   ...