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 35
Subido por

Vista previa del texto

Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 7: desenvolupament postembrionari 1. Desenvolupament postembrionari 1.1. Generalitats Els models de desenvolupament embrionari no són seqüències aïllades.
Estan inclosos en un cicle vital.
Relacionat amb: Ecologia de l’adult, Tipus de reproducció sexual, Encapsulament de l’embrió, Presència o absència d’estadis larvaris És aquell període que segueix el període de desenvolupament embrionari i que acaba en la maduresa sexual. S’inicia quan l’embrió surt de l’ou o de l’interior de les membranes embrionàries (en el cas dels organismes vivípars).
Hi ha una gran diversitat d’animals, i per tant, hi ha una gran diversitat pel que fa a les adaptacions i als cicles vitals, per això és molt difícil encabir-los tots en uns pocs models.
D’acord amb la semblança entre el juvenil i l’adult (dos tipus, amb fase de larva o que no passa per estadi de larva) i la protecció de l’embrió distingim tres tipus de cicles: 1) Cicle vital indirecte. Es dóna exclusivament en organismes aquàtics en els qual l’adult és bentònic. Bentònic es refereix als organismes que viuen al fons del mar, majoritàriament sèssils. Els adults alliberen els gàmetes al medi aquàtic. L’alliberació dels gàmetes es fa al medi extern, al medi aquàtic. Es dóna una fecundació externa, es passa per un procés de desenvolupament embrionari i apareix una larva lliure que quan acaba els seus nutrients, s’alimenta d’altres organismes del plàncton o de més vitel. Dos tipus cicle vital en funció del tipus de larva a. Larva planctotròfica, s’alimenta de plàncton.
b. Larva lecitotròfica, s’alimenta emmagatzemades a l’ou).
1 de vitel (substàncies de reserva Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 7: desenvolupament postembrionari 2) Cicle vital directe. Tenim adults, on els quals la fecundació és interna, normalment (no sempre) hi ha moment de còpula. Els gàmetes es troben a l’interior de les vies genitals femenines o de la femella, es dóna una fecundació interna. L’embrió és incubat o encapsulat, hi ha un naixement o eclosió que dóna lloc a un juvenil que mitjançant la maduració es converteix en adult i que es tornarà a reproduir.
3) Cicle vital mixt. Té característiques dels dos cicles anteriors. Hi ha còpula i fecundació interna, els gàmetes es formen a l’interior de la femella i es forma un embrió incubat però en el naixement no neix un individu semblant a l’adult, neix una larva que haurà de créixer i patir una metamorfosi per a convertir-se en adult.
No sempre la divisió dels cicles vitals és clara, a vegades, les espècies poden canviar de cicles en funció de les condicions ambientals.
1.1.1.
Cicle vital indirecte amb larva planctotròfica Animals marins on s’alliberen els gàmetes al medi i es produeix la fecundació externa, NO té cura parental. S’han de complir dues característiques: s’han d’alliberar una gran quantitat i 2 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 7: desenvolupament postembrionari aquesta alliberació ha d’anar sincronitzada entre l’alliberació de gàmetes femenins i masculins perquè sinó no es trobarien i no es podrien formar embrions.
Són ous isolecítics, és a dir, amb poc vitel, per tant, hi ha baixa despesa energètica per ou, la larva es pot alimentar per ella mateixa de manera que la inversió en energia de cadascun dels òvuls és menor. Els embrions passen ràpidament a larva per alimentar-se (plàncton).
La mortalitat és molt elevada, això és compensat per la gran alliberació de gàmetes, ja que s’inverteix poc energèticament.
Normalment es coneixen com a estrategs de la R, R fa referència a la taxa de creixement poblacional. Inverteixen molt en reproducció. Per sota dels estrategs de la K, tenen un creixement exponencial. Tenen una gran fertilitat i un temps de generació curt així com una gran mortalitat, però el que fan és aprofitar la presència de recursos per créixer molt, i quan han explotat els recursos, molts moriran però encara quedaran individus per perpetuar l’espècie. Són colonitzadors, ocupen principalment ambients inestables. També tenen una maduració sexual ràpida ja que tenen una vida curta. Predomina en invertebrats bentònics.
Els adults són bentònics i les larves són planctòniques. Intervé en la dispersió per evitar la competència.
3 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 7: desenvolupament postembrionari 1.1.2.
Cicle vital indirecte amb larva lecitotròfica Implica una major despesa energètica en cadascun dels ous. Ous amb més vitel, això fa que la larva sigui independent independent de nutrients externs, pel que hi ha una reducció de la mortalitat així com un augment de la supervivència. Menor producció d’ous que són fecundats a l’aigua o internament i tot seguit s’allibera el zigot. En aquest moment acaba la cura parental. Predomina en invertebrats bentònics d’aigües profundes.
1.1.2.1.
Assentament i metamorfosi Són processos molt importants i delicats ja que hi ha un canvi de vida i d’hàbitat. La larva passa de ser larva nedadora a un adult sèssil. El juvenil és bentònic.
Metamorfosi: procés de canvi morfològic.
La larva es prepara per la metamorfosi, esdevé competent. Assentament: procés en el que la larva deixa de ser planctònica, deixa la columna d’aigua per assentar-se i madurar, és a dir, va cap al bentos. Té un fototactisme negatiu o geotactisme positiu i per això s’en va al fons. Hi ha una selecció de substrat (química), si troba el lloc adequat s’hi fixa i aleshores es dóna la metamorfosi. Exemple: les esponges, cnidaris, cordats.
4 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 7: desenvolupament postembrionari 1.1.2.2.
Tipus de larves i caràcters larvaris Cada grup té un tipus de larva diferent:  Porífers: 2 tipus: Parenquímula o Amfiblàstula.
 Cnidaris: plànula.
 Platihelmints: larva de Muller  Anèl·lids, mol·luscs: trocòfora  Crustacis: Naupli  Equinoderms: Ofiopluteus  Mol·luscs: Velígera L’augment de superfície els dóna un augment en la flotabilitat (porífers, cnidaris, platihelmints).
En alguns casos, l’estudi de les larves té interès evolutiu perquè permet establir relacions de parentes. Un exemple són les larves trocòfores que donen lloc al grup o clade dels lofotrocozous(digestiu ben desenvolupat), un grup d’animals establert en base a estudis moleculars. Dintre dels lofotrocozous trobem els lofoforats i dintre d’aquests els trocozous (tenen larva trocòfora).
1.1.3.
Cicle vital directe Es dóna en animals terrestres ( i aquàtics). En general hi ha còpula, és a dir, que hi ha fecundació interna, per això hi ha pocs ous, perquè pel fet de ser interna s’assegura la fecundació d’espermatozoides. El fet de que es formin pocs ous implica que hi hagi una gran despesa energètica per ou, per això tenen molt vitel o nutrients materns. Hi ha cura parental perquè els embrions estan protegits per la femella o es produeixen embolcalls que protegeixen l’embrió. Elevada supervivència. S’eviten els perills de les larves i la metamorfosi. Elevada despesa energètica per ou que pot ser amb molt vitel si l’embrió és encapsulat o amb poc vitel si l’embrió creix a l’interior de la mare.
Es consideren estrategs de la K, tenen elevada capacitat de càrrega (=k), que és la mida poblacional màxima que pot assolir una determinada població en funció dels recursos que té.
Temps de generació llarg, abans que no arriben a l’estat adult passa un període de temps llarg, és a dir, que tenen poca descèndencia per unitat de temps però tenen una maduració sexual lenta/vida llarga, que és el que pordueix una baixa mortalitat. Elevada cura parental i per tant, baixa mortalitat juvenil. El adults no tenen problemes de dispersió, no són sèssils.
5 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 7: desenvolupament postembrionari Animals especialistes, més eficients a l’hora de competir pels recursos. Pobladors estables, elevada capacitat competitiva.
1.1.4.
Cicle vital mixt Tipus de cicle vital molt comú perquè es troba principalment en molts artròpodes, gasteròpodes, anèl·lids… Té barreja de característiques del desenvolupament directe i indirecte. Sovint menys sostingut. Hi ha un període d’incubació seguit d’un període larvari. La fecundació és interna, però pot ser directa o indirecta. Hi ha dos tipus de desenvolupament mixt:  Desenvolupament metàbol  desenvolupament on si que hi ha metamorfosi. L’ou pateix una sèrie de canvis per arribar a l’individu adult. Diferents cicles: o Hemimetàbol  mitja metamorfosi, metamorfosi incompleta. De l’ou surt una nimfa que adquireix caràcters d’adult (o imago) progressivament al llarg de les diferents mudes. Bàsicament, els falta les ales funcionals i les estructures sexuals.
No hi ha canvis sobtats, parlem de metamorfosi incompleta. Cas de les cucaraches, l’adult té ales, però la nimfa, individu que surt de l’ou no té ales, va passant per diferents mudes adquirint els caràcters que necessita com les ales per exemple, la maduresa sexual i la mida fins arribar a l’adult. Dintre del desenvolupament hemimetàbol tenim dues categories:  Heterometàbol: l’individu adult i la nimfa viuen en hàbitats diferents, s’evita la competència entre els diferents estadis.
 Paurometàbol: l’adult i la nimfa comparteixen l’hàbitat. Com en el cas dels saltamartins.
o Holometàbols tenen una metamorfosi completa. De l’ou surt un individu molt diferent a l’adult, la larva, que passa per diferents estadis o mudes successives 6 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 7: desenvolupament postembrionari fins que s’arriba a la metamorfosi, procés de canvis per arribar a estat adult amb diferent hàbitat. Durant la metamorfosi passem per l’estadi de pupa, immòbil i no s’alimenta. Un exemple és la papallona.
1.2. Creixement discontinu Hi ha animal que tenen un creixement discontinu perquè presenten un esquelet extern, rígid que fa que l’animal no pugui créixer de manera contínua pel fet de tenir un esquelet extern dur. Per créixer han de desfer-se de l’esquelet dur i per créixer i fer un esquelet nou  ècdisi. Anomenem ècdisi al procés de canvi d’un exoesquelet vell per un de nou més gran, controlat per l’hormona ecdisona, consta de tres etapes: 1. Premuda. L’exoesquelet vell es desprèn de la epidermis. Segreguen uns enzims que el degraden i comencen a formar el nou.
2. Muda. Canvi de l’exoesquelet vell pel nou.
3. Postmuda. L’exoesquelet nou encara és flexible, es dóna el creixement i enduriment d’aquest, i es produeix la pèrdua final del vell.
L’animal ha de créixer i s’ha de desfer de l’esquelet, l’epiteli sintetitza substàncies i es donen canvis, la cutícula vella se separa de l’epidermis, se separa de l’espai exhubial. Les cèl·lules de l’epidermis secreten la part de les cutícules nova que les protegirà. Se secreten enzims 7 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 7: desenvolupament postembrionari que degradaran la cutícula vella. Al final de premuda, la cutícula nova està formada i la cutícula vella (o exhubia) està parcialment degradada. A la muda, l’animal agafa aire o aigua, s’infla i trenca la cutícula vella per les línies d0ècdisi, que són línies més fines. En el període de postmuda, l’animal té la cutícula nova parcialment formada, però ha de passar per processos per endurir-se i adquirir un color determinat, en aquesta fase estan més exposats als depredadors. Procés d’enduriment de la cutícula s’anomena procés d’esclerotització.
Aquest creixement es dóna en animals ecdisozous. Ens marca un dels grans grups actuals dintre dels protòstoms, els ecdisozous, tenen el cos recobert per una cutícula que forma un exosquelet endurit i per tal de poder créixer, els animals han de desfer-se de la cutícula vella. Aquest procés està regulat per hormones com l’ecdisona. No presenten cilis a la part externa.
1.3. Neotènia i pedogènesi 1.3.1.
Heterocronia Canvi en el temps evolutiu d’un esdeveniment ontogènic. Desplaçament temporal de l’aparició d’un caràtcer.
Canvi en el temps de certs esdeveniments ontogenètic. Poden ser de dos tipus: Acceleració en el desenvolupament. S’avança respecte la condició ancestral.
Retard en el desenvolupament. S’endarrereix respecte la condició ancestral.
Hi ha un tipus particular d’heterocronia que és la pedomorfosi, que és individus sexualment madurs, adult, que presenten o mantenen caràcters juvenils o larvaris, les estructures reproductores maduren abans que acaba el desenvolupament somàtic. Poden donar-se dos tipus: 8 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 7: desenvolupament postembrionari  Neotènia: retard somàtic o retard en el creixement  Pedogènesi: acceleració en la línia germinal Un exemple és el cas de la salamandra i l’axolot. L’axolot adquireix la maduresa sexual mantenint caràcters juvenils degut a un retard d’un creixement somàtic, falta la producció d’hormones que produeixen la metamorfosi.
9 ...