Tema 1: Introducció a la zoologia (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 1º curso
Asignatura Zoologia
Año del apunte 2016
Páginas 11
Fecha de subida 29/03/2016
Descargas 37
Subido por

Vista previa del texto

Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 1: Introducció a la Zoologia 1. La zoologia 1.1. Definició de zoologia Per saber definir una paraula, cal mirar els seus orígens etimològics, en aquest cas, zoologia prové de: «Ζωο», zoon = “animal” «λογος», logos = “estudi” Per tant, definim zoologia com a ciència o branca de la ciència que s’encarrega de l’estudi dels animals en TOTS els seus aspectes.
1.2. Objectius de la Zoologia Quan parlem d’estudiar els animals en totes els seus aspectes parlem de:  Estructura, forma, parts, com s’estructuren aquestes parts.
 Funció que realitzen, cadascun d’ells en el seu medi.
 Interaccions dels animals amb el seu medi, entre els organismes del mateix medi (ja siguin depredadors, presses, paràsits…).
 Desenvolupament embrionari, post embrionari… Aquest desenvolupament genera una gran diversitat.
1 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 1: Introducció a la Zoologia  Evolució. La filogènia, relacions de parentesc evolutiu en animals…és el nexe o estructura que ens permet entendre la gran diversitat (fruit d’un procés evolutiu).
1.3. Història breu de la Zoologia Els humans tenim un coneixement prehistòric dels animals. Nosaltres som, de fet animals. En la prehistòria havien d’haver coneixements de zoologia (anatomia, cicles reproductors, rutes migratòries dels animals…) perquè els humans prehistòrics vivien dels animals (s’alimentaven d’ells, els caçaven, etc).
En la revolució neolítica, els humans comencen a domesticar animals, això implica el desenvolupament de certs coneixements (coneixements de ramaderia).
En les societats egípcies i mesopotàmiques ja hi havia grans coneixements de zoologia aplicats, la falconeria, animals com a font d’alimentació, apicultura, anatomia (perquè es feien disseccions entre altres coses com a pràctiques de medicina)… L’interès filosòfic per l’estudi dels animals té origen grec. Aristòtil es va interessar molt pels animals i escriu “Historia Animalium”, un llibre on descriu disseccions, etc.
Classifica els animals en dos grans grups, enaima i anaima (primer intent de classificació).
En aquest intent Aristòtil els classifica en funció de la seva complexitat estructural, fa un amena d’escala natural.
Considera aquesta escala estable i immutable.
Curiosament, els humans es trobaven a la part més alta. Aquesta escala queda durant segles.
En l’imperi grec, el màxim exponent de la persona que té més interès pel món animal és Aristòtil. (Grècia, 384-322 aC) 2 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 1: Introducció a la Zoologia A l’imperi Romà és Plini el Vell (Roma, 23-79 dCD) qui s’interessa pels animals i escriu “Naturalis Historia” d’entre altres llibres. Fa nombroses descripcions zoològiques i botàniques també.
En el declivi de l’Imperi Romà va haver-hi una gran inactivitat on el coneixement (desapareix molt coneixement) que es té és el que havia deixat escrit Aristòtil. És aquest coneixement el que es barreja amb mites, per tant, el concepte de zoologia no està gaire clar (zoologia = estudi d’animals reals i mítics?).
Van haver-hi científics musulmans que fan grans aportacions a la zoologia (s. VIII-XIII) entre ells Al-Jahiz (781-869). Continuen fent un seguit d’estudis que influeixen poc sobre el coneixement occidental. Aporten idees sobre la supervivència.
L’edat mitja és un gran període d’inactivitat, barreja de coneixement i llegendes.
Albert Magne escriu un llibre sobre els animals. Es dedicaven a discutir si el que deia era veritat (predomini de l’escola escolàstica).
Del renaixement, es passa de la ideologia escolàstica a l’empirisme, es torna a recuperar l’interès pels animals i a fer disseccions. Es recupera l’interès per comprovar el que es diu en persona. En aquesta època són importants:  Leonardo da Vinci (1452-1519) que introdueix el concepte d’òrgans homòlegs.
 Conrad Gesner (1516-1565), que escriu un llibre, “Historiae Animalium”,que és una d’enciclopèdia de 4 volums de l’època on també, a part d’haver-hi descripcions d’animals normals hi ha descripcions d’animals mitològics.
3 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 1: Introducció a la Zoologia En la il·lustració, segles XVIII i XIX. Comencem parlant d’un personatge fixista, Carl von Linné, creador de la nomenclatura lineal (nom compost de dues paraules, genèric i específic en llatí seguint una sèrie de normes) i el sistema de classificació que segueix vigent avui dia. Veu les espècies com que no canvien i que són creades per Déu.
Aquestes primeres normes les expressa al llibre que escriu “Systema Naturae”.
Un ferm opositor de Linné, el comte de Buffon, que diu al seu llibre “Histoire naturelle” que els animals pateixen una sèrie de transformacions. Té una concepció de canvi, però que ell considera que es dona en llinatges independents, que els canvis es donen dintre d’unes espècies determinades. També diu que s’ha de dissociar la fe.
Lamarck, zoòleg francès proposa el mecanisme de l’herència dels caràcters adquirits. Era antifeixista. Tracta tres fets de l’evolució, que les espècies canvien es transformen donant lloc a unes altres, el curs que segueix aquesta evolució i el mecanisme, com es fa. Es va comprovar que el mecanisme que ell diu és erroni i per tant és desprestigiat.
L’herència dels caràcters adquirits diu bàsicament que els organismes a mesura d’utilitzar una determinada part del cos o estructura, o el fet de no utilitzar-lo, produeix cavis en e, propi organisme que transmetrà a la seva descendència. L’ús o el desús provoca un canvi en l’organisme que s’expressarà en el seu codi genètic i que es transmetrà als seus descendents. Per exemple, les girafes i el seu coll llarg.
En el segle XIX té un pes important l’anatomia.
En aquest context té una gran rellevància l’anatomia comparada. Són importants per a l’anatomia comparada:  Georges Cuvier, un biòleg fixista que veia els organismes com a unitats, que deia que les diferents parts dels organismes havien d’estar integrades, correlacionades. Creia que l’evolució no era possible perquè si canviava un d’aquests caràcters, no es pot donar l’evolució perquè hi ha canvi.
4 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 1: Introducció a la Zoologia  Richard Owen, evolucionista en contra de la selecció natural com a mecanisme d’evolució. Canvia molts cops la seva visió al llarg del temps. Busca una explicació per a la semblança entre estructures de diferents organismes, i parla doncs d’arquetips, grups primitius, i els organismes que s’observen provenen d’arquetips modificats originàriament. Les modificacions podien ser obra divina no calia que fos per selecció natural.
Apareix al segle XIX en Charles Darwin. El pensament evolutiu sura en l’atmosfera dels pensaments científics. Després d’un viatge en el Beagle, un vaixell (durada de 4 o 5 anys), organitza les seves idees i proposa l’evolució per selecció natural. Alhora, en Wallace també proposa l’evolució de la selecció natural de manera simultània. La selecció natural proposa que els organismes que estan millor adaptats són els que sobreviuen i seguiran produint descendència i sobreviuran més, a més dintre d’un mateix animal, d’una població ja hi ha diversitat. Diversitat intraespecífica, que té una base genètica i una base ambiental (parlem de fenotip, resultat de genotip + medi ambient).
Com diu el model de Malthus, hi ha recursos limitats, es dóna competència intraespecífica. El fet d’haver competència i que hi ha variabilitat genera que els més 5 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 1: Introducció a la Zoologia adaptats deixin més descendència i per tant la proporció genotípica variï fent que a la llarga hi hagi una evolució.
Haeckel: zoòleg i embriòleg alemany. És evolucionista que no estava d’acord amb la selecció natural. Creador de termes molt importants com filum, filogènia o ecologia.
Màxim exponent en la teoria de la recapitulació: la ontogènia (procés de desenvolupament d’un organisme des de que es forma fins que es mor) recapitula la filogènia (procés evolutiu, de canvi d’unes espècies en altres), és a dir, que la repeteix.
Amb el temps això es va desacreditant. En Haeckel li dóna importància al procés de desenvolupament dels organismes.
Gregor Mendel: monjo grec que estudiant els pèsols i els seus caràcters elabora una sèrie de lleis que donen l’herència.
En Darwin no arriba a llegir els treballs de Mendel, tot i que publiquen més o menys alhora els seus treballs. De fet, Darwin té problemes per quadrar el que deia amb la selecció natural, que si hagués llegit els treballs de Mendel, no els hagués tingut. Les seves lleis són redescobertes l’any 1900.
Teoria sintètica de l’evolució. Es publica als anys 30 i 40, s.XX. R. A. Fisher, T.
Dobzhansky, J.B.S. Haldane, S. Wright, E. Mayr,G. G. Simpson, G. L. Stebbins desenvolupen una teoria que combina les lleis de Mendel amb altres desenvolupaments teòrics com el de Darwin. Les fonts de variació que proposa la teoria sintètica és la mutació i la recombinació. Aquesta teoria també diu que els mecanismes d’evolució són la selecció i la deriva gènica. Es parla d’una evolució 6 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 1: Introducció a la Zoologia gradual, es produeixen canvies en les freqüències dels al·lels, i que aquesta evolució també és contingent, és a dir, no és determinista, el seu destí no està escrit, intervenen factors d’atzar i de no atzar. Els grans canvis evolutius es produeixen poc a poc, és a dir, primer hi ha petits canvis que fan que amb el pas del temps (milions d’anys) s’accentuïn.
Clàssicament deixa l’embriologia de banda. Genotip= base de l’evolució i fenotip= influïda per la selecció natural.
Als anys 80 sorgeix un interès renovat en el qual es dona importància al procés de desenvolupament. La gran diversitat d’animals es dóna a nivell evolutiu i a nivell de desenvolupament. La biologia evolutiva del desenvolupament es preocupa [ minut 26].
Identifica mecanismes del desenvolupament que donen origen a canvis evolutius.
Estudia l’evolució com a canvis en el procés de desenvolupament.
1.4. Zoologia i Evolució Històricament té una gran importància de l’Anatomia Comparada, actualment aplica principis de disciplines molt diverses. La zoologia és una ciència multidisciplinària que es basa:  Anatomia i Morfologia  anàlisi de l’estructura i la forma  Fisiologia, Biomecànica i Histologia  funció  Etologia i ecologia  Interaccions  Embriologia  Estudi del desenvolupaments  Classificació i Evolució, Genètica, Filogènia, Taxonomia.
Clàssicament, la zoologia es divideix en moltes branques i es consideren els zoòlegs en diferents grups en funció dels determinats tipus d’organismes que han estudiat.
2. Concepte d’Animal Parlem del concepte clàssic: Llatí: Anima = ànima, alè Divisió del éssers vius en: animals i vegetals  Animals: se’ls dóna la capacitat de sensibilitat i moviment 7 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 1: Introducció a la Zoologia  Vegetals: no tenen sensibilitat ni moviment Abans, segons la RAE, si busquem animal trobem la definició d’animal com a ésser orgànic que viu, sent i es mou per propi impuls.
Per definir qualsevol grup d’organismes en l’esquema evolutiu hem de ser capaços de dir una sèrie de caràcters psinecomorfs (caràcters que es troben en l’antecessor comú i el grup que nosaltres volem estudiar).
Les esponges són animals. No tenen sistema nerviós, senten i viuen fixades a un substrat, són immòbils, per tant la capacitat de moviment no està ben atribuïda. Una planta carnívora pot captar estímuls i moure’s. Si aquesta capacitat la portem als éssers unicel·lulars n’hi ha que es mouen però d’altres no i per tant la cosa es desquadra més.
2.1. Definició d’animal Un animal és un organisme eucariota, heteròtrof i pluricel·lular, les cèl·lules dels quals manquen de plasts (clorofil·la) i paret cel·lular (cel·lulosa). Definim els animals per les coses que tenen i les que no.
2.1.1. Característiques generals dels animals  Organització tissular (discussió esponges). S’organitzen formant teixits.
 Simetria (“excepte” en esponges i placozous). La majoria d’animals tenen simetria.
 Mòbils (manca en alguns metazous).
 Aerobis. El seu metabolisme es dona en pesència d’oxigen.
 Diploides. Tenen dos jocs cromosòmics.
 Reproducció sexual, gàmetes haploides.
 Anisogàmia, zigot. Els gàmetes són diferents (masculí del femení) que es fusionen per formar un zigot. El zigot és una sola cèl·lula, per passar a ser adult ha de passar a ser pluricel·lular.
 Desenvolupament embrionari: Blàstula. S’ha de patir un desenvolupament embrionari per tal de que el zigot passi a ser adult. La blàstula és una psiquenomorfia, nomes es troba en els animals. Segons això trobem una definició: Organisme eucariota, heteròtrof i pluricel·lular, que es desenvolupa des de l’embrió i deriva de la unió dels gàmetes produïts per òrgans especialitzats o envoltats de cèl·lules somàtiques (Allaby, 1992) 8 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 1: Introducció a la Zoologia 2.1.2. Els animals a l’arbre de la vida Els organismes vius s’han classificat en cinc grans regnes, procariotes (moneres), protists que són els unicel·lulars. Es planteja la teoria d’en Witthaker al 1969, 5 regnes uns més importants que d’altres.
Al 1990 sorgeix una nova teoria en la quals els organismes es divideixen en tres dominis, la teoria d’en Woese. Dintre dels uniconts trobem els opistoconts, que les cèl·lules tenen un flagel darrere, dintre d’aquests trobem els animals i els fongs.
Els animals formen en el seu conjunt el regne dels Metazous (animals i metazous són iguals). Es consideren un grup monofilètic, que vol dir que és un grup natural el qual inclou un antecessor comú i totes les branques d’aquest antecessor. Es troben dins del domini Eucari, tenen cèl·lules eucariotes formades per un nucli embolcallat i orgànuls.
Si agafem un arbre evolutiu del que són els eucariotes, veiem que tenim tots els grups d’eucariotes, i en blanc els grups que són principalment pluricel·lulars, tot i que també en molts dels altres grups poden aparèixer espècies que tenen tendència a l’agrupació per formar masses pluricel·lulars, però els principals són els que estan en blanc. La resta, són el que coneixem com a protists. El fet de que els animals que són pluricel·lulars tinguin com a germà el grup dels quanoflagel·lats que són unicel·lulars suggereix que tant animals com plantes com fongs evolucionen de la unicel·lularitat, a 9 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 1: Introducció a la Zoologia més suggereix que aquesta pluricel·lularitat dels grups s’han originat independentment, no són deguts a algun antecessor comú. Hi ha 3 events independents. Els events de pluricel·lularitat es van donar independentment a nivell evolutiu, de manera que, quan volem definir els animals, la pluricel·lularitat és la que marca les principals sinapomorfies dels animals (sinapomorfia és un caràcter que comparteixen tots els grups monofilètics i els seus ancestres comuns). Una sinapomorfia és la presència de la blàstula. Tots els animals, en el moment de la reproducció, quan es dona el procés de desenvolupament embrionari es passa per la blàstula (conjunt de cèl·lules amb estructura esfèrica). Després de la blàstula venen altres etapes que no tots els animals tenen.
Els organismes pluricel·lulars estan formats per moltes cèls unides entre elles per l’adhesió cel·lular. El procés de pluricel·lularitat va íntimament lligada per la capacitat d’adhesió entre les cèl·lules.
En els animals apareixen 3 tipus d’unions, adherència, segellat i comunicació: 1. Aparició d’unions cel·lulars Adherència. Permeten la unió entre cèl·lules.
Segellat (medi intern, homeòstasi). Permeten que el medi intern se separi de l’extern i que es mantinguin les concentracions a l’interior de la cèl·lula. Homeòstasi = capacitat de mantenir les concentracions internes de l’organisme estables.
Comunicació citoplasmàtica (GAP). Unions comunicants. Permet la comunicació a nivell cel·lular.
2. Matriu extracel·lular de suport: col·lagen. Unions cèl·lulamatriu. El col·lagen és una sinapomorfia dels animals, només el trobem en aquests.
3. Rutes de senyalització: Notch, Wnt, TGF-β (transcription grow factor beta). Es comuniquen per unes vies transmembranals o rutes de senyalització.
10 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 1: Introducció a la Zoologia Moltes sinapomorfies són a nivell molecular, però són reflexe de l’evolució.
La diferenciació cel·lular. Nosaltres tenim moltes cèl·lules però de tipus diferents.
Cadascuna de les cèl·lules del nostre cos porta el mateix material genètica, però per què s’expressen de formes diferents? Per la diferenciació cel·lular, que malgrat tenir el mateix genoma, s’expressen uns gens o uns altres que fan que la cèl·lula s’especialitzi.
Això es dóna gràcies als gens mestres del desenvolupament. Un exemple són els gens Hox que controlen l’expressió de determinats gens. Aquests gens Hox també són exclusius dels animals.
11 ...