Vertebrats. Tema 4 (2017)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Girona (UdG)
Grado Biología - 3º curso
Asignatura Vertebrats
Año del apunte 2017
Páginas 12
Fecha de subida 13/09/2017
Descargas 0
Subido por

Vista previa del texto

Aquesta estructura de llengua protràctil també es pot trobar en aus insectívores, que tenen una llengua llarguíssima amb una banya de l’hioideu. La banya els hi queda plegada al voltant del crani.
TEMA 4: ESQUELET POSTCEFÀLIC I APENDICULAR (ESQUELET AXIAL) L’aparició de l’esquelet axial s’origina de manera similar que l’esquelet cefàlic, on els ossos van reemplaçant en major o menor grau l’estructura cartilaginosa, en aquest cas la notocorda.
Tots els vertebrats primitius comencen movent-se ondulatòriament dins de l’aigua. Aquest moviment ondulatori es dóna gràcies a la musculatura troncal que es divideix en una sèrie de segments idèntics a banda i banda del cos que s’anomenen miòmers. Els miòmers són unes bandes dorsiventrals laterals en el peix que activen la musculatura ondulatòria. Si les bandes dorsiventrals de l’esquerra del peix es contrauen, el peix es plegaria cap al costat esquerra, i si les bandes dorsiventrals de la dreta es contrauen, el peix es plegaria cap a la dreta. Així doncs, l’ondulació es dóna quan s’alterna la musculatura dels miòmers (esquerra-dreta, esquerra-dreta).
Inicialment, els primers peixos que presentaven aquesta estructura tenien un sol element fibrós que era la notocorda. A mesura que aquesta musculatura es va anar fent més potent, van començar a aparèixer cartílags sobre la notocorda, la qual cosa, li donaven més duresa.
Aquests cartílags, que donaven més duresa a la notocorda, són els que acaben donant lloc a les vèrtebres. Les vèrtebres no únicament donaran reforç a la notocorda, sinó que també protegiran la corda nerviosa.
Les vèrtebres més senzilles són les vèrtebres cartilaginoses, que són aquelles vèrtebres presents en els elasmobranquis. Són zones poc resistents i poc denses en animals aquàtics, per tant no tenen una funció de resistència.
Existeixen dos tipus de vèrtebres: - Les del tronc Les caudals Les vèrtebres del tronc, totes aquelles que es troben abans de l’anus (les de la zona visceral), presenten un centre vertebral per on hi passa la notocorda (que l’anirà escanyant i acabarà desapareixent) i a sobre, més o menys desenvolupat s’hi troba un arc neural que envolta la corda nerviosa.
Les vèrtebres caudals (de la cua), que són aquelles que es troben de l’anus endarrere, desenvolupen un arc hemal, que és un os que protegeix els grans vasos sanguinis caudals, que passen a través seu.
A vegades podem trobar que hi ha parts que surten de les vèrtebres.
Aquestes parts reben el nom d’apòfisi i ajuden a que els músculs s’agafin a aquestes parts, per tant són una estructura de suport.
L’apòfisi apareix degut a l’especialització muscular. És a dir, com més especialització muscular trobem, més elements que sobresurten.
El cos vertebral (centre vertebral) dels mamífers és planer per davant i per darrere, cosa que ens permet distingir que la vèrtebra es tracta d’un mamífer i no d’un rèptil, au, etc. En els peixos hi poden haver costelles, però no hi ha una sèrie de costelles, sinó dos amb una funció de suport com la hipòfisi. Hi trobem una sèrie de costelles transversals (laterals) i una altra molt ventral. La sèrie que s’ha mantingut en els vertebrats és la lateral.
En els elasmobranquis totes les vèrtebres tenen la mateixa funció: serveixen com a zones d’ancoratge dels miòmers, que com s’ha dit són feixos iguals. En els peixos ossis a més a més podem trobar 2 sèries de costelles, però la resta serà igual. I només podrem distingir les vèrtebres, per la forma, on tindrem les vèrtebres troncals i les vèrtebres caudals. La vèrtebra caudal té una espina neural i una espina hemal. Les espines neurals (les que van cap a dalt) contacten amb el sistema que activa l’aleta dorsal i les espines hemals (les de baix) contacten amb les aletes ventrals per donar suport a aquestes aletes.
Apòfisis i centres vertebrals L’apòfisi que són aquests elements que sobresurten, serveixen per donar més superfície d’inserció de la musculatura, són una zona d’encaix de les costelles i permeten l’assemblatge (element d’encaix) entre una vèrtebra i la següent.
Trobem la prezigoapòfisi i postzigoapòfisi. Aquests elements acaben de fixar una vèrtebra amb l’altra i ens permet conèixer quina és la part de davant i quina la de darrere d’una vèrtebra. En els peixos la postzigoapòfisi sempre és còncava i la prezigoapòfisi sempre és convexa. Com que el cos vertebral pot ser pla pels dos costats, només per un costat, còncau o convex, no podem saber l’orientació de les vèrtebres, però amb les apòfisis sí que ho podem saber.
Les vèrtebres de peixos solen ser còncaves pels dos costats dels cos vertebral i es diuen que són vèrtebres amficèliques.
En amfibis i rèptils tenen la concavitat a davant del cos vertebral (part anterior) i la part posterior és convexa i s’anomenen vèrtebres procèliques (sempre fa referència a la part còncava, per això pro  davant).
A les aus és al revés, tenen la part convexa a davant i la part còncava a darrere i s’anomenen vèrtebres opistocèliques, ja que com hem dit el nom sempre fa referència a la part còncava (opisto  darrere).
Quan els dos costats del cos vertebral són plans parlem de vèrtebres acèliques i són característics dels mamífers on tenim les vèrtebres separades per un disc neural.
Finalment hi ha les vèrtebres heterocèliques que són una modificació de les opistocèliques i que per tant també són vèrtebres característiques de les aus. Diem hetero, de diferent, perquè han canviat molt respecte l’original.
Especialització en la columna vertebral En la columna dels peixos no hi ha cap especialització, excepte en la zona caudal d’aquells peixos que són bons nedadors (els que es propulsen per l’aleta caudal). En aquests a nivell funcional i locomotor només tindríem especialització a les vèrtebres caudals que donen suport a l’aleta caudal.
Hi ha uns elements ossis que van des dels límits del cos cap a dins fins a trobar les espines neurals. Aquests elements ossis s’anomenen pterigiòfors. Aquests pterigiòfors, que estan dins la musculatura de cos, es disposen sobre les espines neurals, on hi troben el suport per fer moure a l’aleta dorsal. Hi ha uns altres elements ossis que són els lepidòtrics que són les espines de les aletes dorsals o ventrals que es poden veure normalment. Juntament els pterigiòfors i els lepidòtrics constitueixen les espines de les aletes dorsals, ventrals i caudals.
En les aletes caudals és igual però l’element de suport són diferents, és a dir, no hi ha els pterigiòfors sinó que hi ha unes altres estructures que són l’urostil i la hipural. En elasmobranquis les estructures de suport són iguals, però cartilaginoses i en comptes d’haverhi els lepidòtrics, hi ha els ceratotrics, per tant els elements que formen les aletes dels elasmobranquis són (pterigiòfors + ceratotrics), però a nivell funcional són el mateix.
Les aletes que s’aixequen en sentit vertical són importants per evitar el moviment de balanceig i el moviment del cap esquerra i dreta que faria que el peix perdés la trajectòria mentre neda.
Esquelet postcefàlic i apendicular Els apèndixs parells se sostenen sobre el que anomenem cintures (cintura pelviana, la posterior i cintura pectoral, l’anterior) i que acabarà formant l’esquelet apendicular. En els peixos la cintura pectoral, dóna suport a les aletes pectorals (anteriors), i està formada per dues peces: escàpula (a dalt) i coracoides (a baix). Aquestes dues peces són d’origien cartilaginós, en peixos queden cartilaginosos i en la resta de vertebrats s’ossifiquen per ossos de substitució. Els llocs d’articulació de la primera peça sempre s’insereixen entre l’escàpula i el coracoides.
Pot ser que la escàpula i el coracoides es fusionin i donin lloc a una única estructura en forma de U com en el cas dels elasmobranquis, anomenada coracoscàpula o escàpula coracoides.
La cintura pectoral és una estructura que es forma per donar suport a les aletes anteriors o potes anteriors, però que no està enganxat en el tronc (en les vèrtebres) sinó que està situada en total independència de la resta d’elements. Això suposa un problema per la resta de vertebrats, ja que la cintura no troba on ancorar-se en casos que ha de donar més força.
En els casos en que s’han de fer servir aquestes aletes pectorals per donar més força, ja que serveixen d’impuls, aquesta cintura pectoral s’aguanta en el crani i ho fa a partir de peces dèrmiques que uneixen la cintura pectoral amb el crani. Aquestes peces s’anomenen cleitre, de manera que l’aleta pectoral està dotada de més moviment. La funció de les aletes pectorals acostuma a ser aixecar la part anterior del cos i estabilitzar-se, serveix també per evitar el balanceig i sobretot per evitar el capcineig (pujar i baixar el morro amunt i avall), i a més a més els ajuda a frenar. Són una part important de la locomoció, en canvi les aletes pelvianes són més secundàries. En taurons són importants perquè el lòbul superior de l’aleta caudal acostuma a ser més gros que el lòbul inferior i per tant el cap va cap avall, així doncs les aletes pectorals els ajuden a estabilitzar-se i tornar a la posició inicial.
Esquelet postcefàlic i apendicular en URODELS En els urodels es comença a diferenciar el coll, perquè comença a desaparèixer la unió de la cintura pectoral amb el crani. Com que el crani no dóna suport a la cintura pectoral, aquesta ha de mirar a on es pot agafar. L’especialització locomotora d’urodels és mínima per tant no necessita una gran estructura de suport de les potes.
Els elements bàsics de la cintura pectoral en els urodels són el coracoides i l’escàpula, i l’os del primer apèndix, que és l’húmer, s’insereix entre el coracoides i l’escàpula, concretament a la fossa del glenoide. La cintura pectoral busca suport en l’estèrnum i per poders’hi unir es forma una peça dèrmica que és la clavícula, que uneix les dues parts de la cintura pectoral, ventralment, contra l’estèrnum. És una estructura molt primària i per tant un suport molt fràgil, ja que ens amfibis aquesta estructura encara és cartilaginosa.
Per evitar que l’estructura sigui tan fràgil es formen una mena de cartílags dorsalment (supraescàpula) que intenten tancar la cintura dorsal per donar més consistència. Aquesta estructura permet el moviment de les potes, però ara al ser una cintura rígida, no hi ha possibilitat de moviment independent de les potes de davant, per tant es conserva el moviment ondulatori. La cintura pelviana té poca complexitat i està soldada a l’estructura vertebral (ben ancorat, però poca capacitat de moviment).
Esquelet postcefàlic i apendicular en ANURS Els anurs tenen la cintura pelviana molt especialitzada, ja que s’han especialitzat en el salt. Els anurs no tenen la zona del sacre diferenciada, sinó que totes les vèrtebres de la zona del sacra s’han especialitzat i s’han fusionat per donar lloc a una única estructura que s’anomena urostil.
Els ossos que formen la cintura pelviana en aquest cas són l’ilium, l’ischium, i el pubis. L’ilium sempre està en posició dorsal, a dalt. L’ischium sempre es troba en posició ventral, posterior i el pubis en posició ventral anterior. La cintura pelviana sempre estarà formada per aquests ossos i l’únic que canviarà serà la forma. L’acetabulum serà la fossa del mig, entre els tres ossos i on s’inserirà el cap del fèmur.
La cintura pelviana és més senzilla que la pectoral, no hi ha elements afegits. La zona que impulsa el cos ha de ser rígida i no flexible, perquè sinó el moviment del cos en el moment del salt seria ondulatori, per tant en tots els organisme saltadors, trobarem aquesta estructura de cintura pelviana. La peça de la cintura pelviana que està en posició dorsal i que pot contactar amb la columna es fa molt llarga, gairebé igual que el fèmur i s’uneix a la part de davant de les vèrtebres i a la part de darrere de la pelvis. Aquesta estructura tan llarga és l’ilium.
Esquelet postcefàlic i apendicular en RÈPTILS En els rèptils la cintura pectoral es simplifica, ja que l’estèrnum desapareix. Els rèptils no tenen cap especialització en les potes anteriors, però alguns sí que en tenen en les potes posteriors.
En les tortugues l’escàpula i el coracoide queden soldats a la part ventral de la cuirassa, el plastró. En els rèptils la part que s’especialitza són les vèrtebres del coll, sèrie de vèrtebres cervicals que el dota del moviment del coll, i que no era present en els grups vistos anteriorment. Les dues primeres vèrtebres són les que s’especialitzen més (atles i axis) i permeten el moviment del coll.
En els rèptils la part que es diferencia més és la del coll, on hi ha un sol còndil que surt del basioccipital i que encaixa amb una sola cavitat de la primera vèrtebra. Aquest fet dóna molta més mobilitat al coll.
La cintura pectoral no està molt especialitzada i en alguns grups fins hi tot hi ha regressió, on en ofidis per exemple es perd l’estèrnum i fins i tot es pot arribar a perdre la clavícula. La cintura pelviana és molt bàsica, en forma de triangle i format per l’ili, l’isqui i el pubis. Les tres peces es troben soldades entre si, i entre les tres peces hi ha la fossa on s’inshereix el fèmur (l’acetabulum). Perquè la peça no sigui tant pesant hi ha una fenestració entre el pubis i l’isqui que provoca que aquests dos ossos siguin més fràgils però no tant pesants.
Esquelet postcefàlic i apendicular en AUS En aus totes aquestes estructures canvien, degut a que tenen un tipus de locomoció molt diferent. Totes les aus estan especialitzades en vol, tot i que n’hi ha algunes que han tornat a terra i han perdut la capacitat de volar.
Els seus apèndixs anteriors es converteixen en ales i tota l’estructura de la columna es fa rígida per respondre al moviment de l’ala i per tal que el volum del cos respongui com una peça única al moviment de l’ala. L’apèndix anterior s’allarga, però sobretot són les parts distals les que s’allarguen, per tal de donar suport a l’estructura de l’ala. El fet de que s’allarguin els dits i no l’húmer (per exemple) és degut a que si s’allargués l’húmer, aquest provocaria que l’ala fos massa pesant. Per tant s’allarguen peces que poden donar suport però que són lleugeres.
L’húmer s’allarga lleugerament però és força fràgil, el cúbit (ulna) i radi s’allarguen molt, però el que més s’allarga són els dits. Es produeix també una reducció de peces i es redueixen fins a una sola peça necessària per fer l’eix de l’ala (un sol dit). El cúbit és el que suporta les cànules de les plomes, per tant, es troba més desenvolupat que no pas el radi.
La següent transformació que es dóna és en la cintura pectoral i en la cintura pelviana. En la cintura pectoral, l’escàpula s’allarga i se’n va cap enrere i ressegueix les vèrtebres toràciques impedint la seva mobilitat. En la cintura pelviana passa el mateix, però en aquest cas és l’ili que s’allarga endavant i fa de barrera de les vèrtebres lumbars, de manera que fa que no hi hagi cap oscil·lació de les vèrtebres. Les vèrtebres són molt curtes, planes i soldades entre elles de manera que són molt rígides per facilitar el vol.
Finalment hi ha dues altres peces molt particulars: una és l’estèrnum, que és pla i amb molta superfície (estèrnum carenat o quilla esternal) que serveix com a superfície d’inserció de la musculatura pectoral per al vol i és l’única peça pesant d’un ocell que permet la baixada de l’ala. El coracoides pren contacte amb l’estèrnum i a davant les clavícules formen la fúrcula (formada per dues clavícules) i que tenen forma de V.
La part del coll té molta mobilitat i és més o menys llarga segons el tipus d’ocell, les vèrtebres caudals també tenen certa flexibilitat.
Totes les aus són digitígrads, és a dir, suporten el cos sobre els dits de les potes posteriors. Pel que fa a les potes posteriors, les potes poden ser més o menys llargues, on la peça més característica és el tarsmetatars, que seria el nostre peu i turmell, i que es forma per la fusió d’ossos dels tars i dels metatars. Es produeix una reducció dels dits i normalment n’hi ha un oposat als altres tres (en cas d’ocells més voladors) o bé dos dits oposats als altres dos (en cas d’ocells que s’aguanten més en branques).
Esquelet postcefàlic i apendicular en MAMÍFERS En mamífers la part especialitzada és la zona lumbar i la capacitat de flexió de la zona dorsiventral. Aquest fet provoca que perdem flexió lateral però guanyem la curvatura de l’esquena i això està relacionat a que les potes se situen sota del cos i no lateralment.
L’especialització de la part de la cintura pectoral depèn de la funció de les peces de davant.
Normalment en mamífers tenim una reducció del coracoides i aquest es transforma en un element que gairebé desapareix. En mamífers corredors per tal de llançar bé la pota anterior es produeix la reducció de totes les peces per alliberar el moviment de les potes anteriors, en canvi en excavadors tindríem peces grans i rígides.
Per altra banda l’escàpula/omòplat augmenta molt de mida. La cintura pelviana es troba adherida a les vèrtebres i no té cap especialització. En la cintura pelviana es forma la símfisi púbica entre l’isqui i el pubis on es forma una fenestració (obertura).
Posició de les potes Quan els amfibis surten de l’aigua, surten amb les aletes que es van transformant en potes, en posició horitzontal, de tal manera que serveixen només de rems, i per tant s’arrosseguen per terra.
La posició transversal és la que trobem en amfibis i rèptils. La pota s’insereix de manera transversal en el cos, però formant un angle de 90º, aixecant el cos i fent que el cos no s’arrossegui. Les potes es troben fora del cos i el cos encara ondula, però són les potes les que fan que avanci. Provoca que no puguin adquirir moltes habilitats locomotores ja que la força que necessiten per aixecar el cos és molt gran. A partir de que les potes es troben en aquesta posició podem distingir diferents parts: estilopodi és la zona més proximal al cos, zeugopodi, zona intermèdia i autopodi que seria la part més propera al cos i que vindria a ser el canell i mà o turmell i peu.
Quan les potes se situen a sota del cos, es coneix com a posició parasagital. L’angle que es forma és molt més tancat que en els anteriors i les potes de davant es troben flexionades enrere i les potes de darrere flexionades endavant. Aquesta flexió de les potes és important en les curses, ja que el que interessa és que el centre de massa estigui centrat al mig (per tema d’equilibri) i totes les estructures es trobin impactades cap al centre de massa. Són mamífers que tenen les potes posteriors plantígrades, totes les estructures estan recolzades al terra, i en canvi les potes anteriors són digitígrads.
Estructura interna de les potes Segons sobre quina part es recolza l’animal trobem diferents grups: - Plantígrads: recolzen tot l’autopodi a terra (carpians, metacarpians i falanges) Digitígrada: recolzen el pes del cos només a la falanges dels dits Ungulígrada: totes les peces s’han col·locat verticalment i les peces es recolzen sobre l’extrem de la última falange.
En els digitígrads el cúbit i el radi s’allarguen força, però sobretot s’allarguen més en ungulígrads. El que realment s’allarga més però, són les peces distals (metatars i metacarps), per un tema de pes. La fíbula es va reduint, es torna més fràgil i s’acaba fusionant amb la tíbia.
També hi ha reducció de dits, ja que les peces prescindibles s’acaben reduint.
L’estructura interna de les potes anteriors i posteriors de tots els vertebrats és la mateixa. En les potes anteriors hi trobem l’húmer (en l’estilopodi), cúbit (ulna) i radi en la part del zigopodi i la part de l’autopodi hi ha els carpians (canell) metacarpians (mà) i falanges (dits).
L’equivalent a les potes posteriors és el fèmur (estilopodi), tíbia i peroné (fíbula) en el zigopodi i els tarsians (zona del turmell), metatarsians (planta del peu) i falanges (dits) a l’autopodi.
L’estructura interna de les potes dels mamífers sempre serà la mateixa, però segons la funció que aquesta prengui, tindrà forma d’aleta, d’ala, da pala (excavadors), etc. En aletes les estructures seran curtes, amples i planeres, i hi trobarem els ossos residuals de la cintura pelviana.
Si parlem de mamífers voladors tenim una ala que es forma a partir dels dits que s’allarguen enormement, ja que són les peces més lleugeres que hi ha a les potes anteriors. Com que els ossos dels mamífers no són neumàtics (buits per dins), per tenir una superfície d’ala una mica grossa han de ser els dits els que formen l’ala. El cúbit gairebé desapareix i el radi s’allarga,igual que l’húmer que també s’allarga. Finalment en animals excavadors les peces es fan petites però molt gruixudes per tal de ser rígides.
TEMA 5: LOCOMOCIÓ AQUÀTICA. LA NATACIÓ: RESISTÈNCIA, FLOTABILITAT, POSICIÓ I ESTABILITAT Els mamífers aquàtics tenen problemes a l’hora d’avançar per l’aigua, ja que l’aigua és més densa que l’aire. El primer problema que troben és haver de trencar la massa d’aigua frontalment, penetrar i lliscar per la massa d’aigua.
Si imaginem un objecte llis i propulsat, que trenca la massa d’aigua i la desplaça, aquesta es mou per sobre, per sota i pels costats de l’organisme fins a trobar-se un altre cop a la part final. Aquesta massa d’aigua es mou a la mateixa velocitat que l’objecte però en direcció contrària. La capa d’aigua posa en moviment la capa superior, però la superior ja no està tan afectada per l’objecte i per tant es mou a una velocitat menor.
...

Comprar Previsualizar