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B0218 Zoología II
Clase 9
Anura y Amniotas
Examen II
• Fecha: 23 de octubre del 2018
Objetivos• Reconocer la diversidad, relaciones filogenéticas,
anatomía y ecología de los Anura.
• Reconocer a los amniotas como un grupo de tetrápodos muy especializado para la vida terrestre.
• Comprender los procesos evolutivos que llevaron a la total terrestrialidad.
• Reconocer las características anatómicas que distinguen los amniotas.
• Conocer la distribución, anatomía y ecología de las tortugas.
Filogenia y diversidad Hay 7010 sp
>500 géneros.
Clados:
– Amphicoela (1 familias)
– Discoglossoidea (4 familias)
– Pipoidea (6 familias)
– Pelobatoidea (1 familia)
– Neobatrachia (48 familias)
AmphicoelaSinapomorfías 9 vertebras presacrales Vertebras anficelas Órgano copulador formado por la cola Presentas costillas
Ascaphus
Leiopelma
Discoglossoidea
Bombina
Alytes
Sinapomorfías Fusión de las valvas del hueso sphenethmoideo. Ocho vértebras presacrales. Ausencia del músculo epipubicus, y del caudalipuboischiotibialis.
Pipoidea y Pelobatoidea
Rhinophrynus
Pelobates
Pipa
Sinapomorfías Ausencia de los huesos mentomeckelianos. Ausencia de la aleta lateral del parasphenoideo. Fusión de los frontoparietales. Cápsula ótica agrandada. Larva con espiráculos pares. Larva sin dientes o pico.
95% de la diversidadde anuros96% de la diversidadde anuros
NeobatrachiaSinapomorfías 8 vertebras muy osificadas. Músculo sartorius discreto en relación al músculo semitendinosus (Muslo)
Anura Distribución
Proceso transversal
Costilla
Sinapomorfías
• Columna vertebral reducida (9 o menos vértebras).
• Vértebras con procesos transversos• Sin costillas (o muy reducidas)• Vértebra presacral firmemente
articulada.• Vértebras postsacrales fusionadas
formando el urostilo• Hueso Dentario sin dientes (excepto en
Gastrotheca)• Espacios linfáticos subcutáneos grandes
Sinapomorfías
Adultos sin colaFusión de la Ulna con el RadioFusión de la Tibia con la FïbulaHueso Prefrontal ausenteLarvas con dientes labiales y pico queratinizaso
Rango de tamaño
Paedophryne amauensis(Microhylidae)7.7 mm SVL
Conraua goliath(Conrauidae)32 cm SVL3.5 kg
La cavidad bucal y la garganta funcionan como reservorios de aire.
De aquí el aire es impulsado a los pulmones por medio del cierre de las narinas y la abertura de la tráquea.
Al colapsar los pulmones estos vierten el aire utilizado a la garganta y boca, de donde se expulsa por las narinas.
Respiración bucofaringea
Alimentación● Los anuros se alimentan de
artrópodos, otros vertebrados pequeños.
● Xenohyla truncata (Hylidae) de Brasil es la única especie conocida que se alimenta de frutos.
● Al igual que las salamandras, los anuros usan su lengua para capturar la presa.
● La lengua es la estructura más suave conocida en la naturaleza. Eso facultad a la rana a “abrazar” la presa totalmente y luego pegarla con su saliva.
● Para tragar su presa usa la presión de los ojos para impulsar la presa por la garganta.
Ojos ayudan a tragar
Lengua pegajosa y suave
Fertilización externa y amplexo
• Tipos de amplexo
Fertilización internaAscaphus truei
Patrones reproductivos en Anura
• 1. Continuo — Anidan continuamente menos en noches de luna.
• 2. Oportunistas — Anidan regularmente cuando llueve muy fuerte.
• 3. Esporádico en época lluviosa — Sólo anida algunas veces cuando llueve.
• 4. Esporádico en época seca — Sólo anida durante infrecuentes periodos secos.
Ovoposiciones• Las ovoposiciones varían entre unos pocos
huevos (Craugastoridae) hasta decenas de miles (Ranidae).
• Muchas especies anidan sólo en periodos cortos, mientras otras tienen periodos reproductivos amplios.
• Algunas especies ponen huevos hasta cada dos semanas.
• En ambiente muy fríos las hembras no se reproducen todos los años.
Modo reproductivo
• 580 spp en el mundo• 18 en CR• “Sapos verdaderos“• Cosmopolita• Extremidades cortas•
• Piel seca y rugosa• Parótidas
FAMILIA BUFONIDAE
• 600 spp en el mundo• 18 en Costa Rica• “Sapos verdaderos“• Cosmopolita• Extremidades cortas•
•
Piel seca y rugosa
•
Parótidas con venenos muy tóxicos
Géneros– Atelopus (4 sps)– Crepidophryne (3)– Incilius (9)– Rhaebo (1)– Rhinela (1)
FAMILIA CENTROLENIDAE
• Ranas de vidrio• 117 spp en el mundo• En Costa Rica [5](13+1)• Estrictamente Neotropical• Origen Andino• Transparencia ventral• Huevos en plantas• Cuido parental
• Ranas de vidrio• 154 spp en el mundo• En Costa Rica 14 sps• Estrictamente Neotropical• Origen Andino• Transparencia ventral• Huevos en plantas• Cuido parental
Géneros– Cochranella (2 sps)– Espadarana (1)– Hyalinobatrachium (7)– Sachatamia (2)– Teratohyla (2)
FAMILIA CRAUGASTORIDAE
• 741 spp en el mundo• En Costa Rica [1](28)• Desarrollo directo• Dedo I > II• Amplexo axilar• Huevos terrestres o en arboles• Discos digitales• Poca membrana
• 801 spp en el mundo• En Costa Rica 3 género y 40 sps• Desarrollo directo• Dedo I > II• Amplexo axilar• Huevos terrestres o en arboles• Discos digitales• Poca membrana
Géneros– Craugastor (29 sps)– Pristimantis (10)– Strabomantis (1)
FAMILIA DENDROBATIDAE• En el mundo 184• En Costa Rica [4](7)• Diurnas• Territoriales• Mayoria venenosas
• En el mundo 184• En Costa Rica 4 géneros
y 7 sps• Diurnas• Territoriales• Mayoría venenosas
Géneros– Dendrobates (1 sps)– Oophaga (2)– Phylobates (2)– Silverstoneia (2)
FAMILIA HEMIPHRACTIDAE
• En el mundo 105 spp• En Costa Rica[1](1)• Estrictamente Neotropical
• Ranas marsupial
• En el mundo 108 spp• En Costa Rica[1](1)• Estrictamente Neotropical
• Ranas marsupialGénero– Gastrotheca (1 sps)
FAMILIA HYLIDAE
• En el mundo• En Costa Rica [15](43+1)• Principalmente arborícola (Acris es acuático)• Discos desarrollados• Membranas• Cartílago intercalar• Principalmente nocturnas
• En el mundo 701 sps• En Costa Rica 15 géneros y 43 sps• Principalmente arborícola (Acris es acuático)• Discos desarrollados• Membranas interdigitales• Cartílago intercalar• Principalmente nocturnas
Anotheca (1 sps)
Dendropsophus (3)
Duellmanohyla (3)
Ecnomiohyla (3)
Hyloscirtus (2)
Hypsiboas (2)
Isthmohyla (11)
Osteopilus (1)
Géneros de Hylidae en Costa Rica
Ptychohyla (1)
Scinax (3)
Smilisca (5)
Tlalocohyla ((1)
Trachycephalus (1)
Agalychnis (5)
Cruziohyla (1)
Video
AMNIOTAS
Amniotas
Filogenia Amniotas
● Todos los grupos amniotas cuando aparecen ya están altamente diversificados.
● Puede indicar que falta encontrar los grupos menos derivados.
Sinapomorfías de Amniotas• Complejo atlas-axis multipartido.
• Elementos pleurocentrales son los principales soportes del complejo atlas-axis.
● Mano con cinco dedos y fórmula falangeal 2,3,4,5,3.
Primeros AmniotasArchaeothyris
Hylonomus
Paleothyris
Adaptaciones para la total terrestrialidad
Evolución de la piel escamosa
• La terrestrialidad implica más fricciones con el medio circundante.
• La falta de flotabilidad implica que todos los órganos deben estar mejor sujetos entre sí, por lo que los tejidos se vuelven más fuertes, y esto se continúa en la piel.
Evolución de la respiración amniota
• La piel seca y gruesa no es adecuada para la respiración cutánea.
• Los pulmones se hacen más grandes.
• Los pulmones se compartimentan y vascularizan.
• Las costillas forman la caja torácica.
Desarrollo del huevo amniota
• El desarrollo del huevo amniota fue la estructura que permitió a los reptiles habitar plenamente el medio terrestre.
• EL huevo amniota apareció por pasos evolutivos graduales.
• Primero ocurrió la fertilización interna.
• El huevo con cáscara surgió posteriormente. Hay tres hipótesis sobre su origen:
• Posiblemente para evitar ataque de microorganismos.
• Para lograr tamaños de huevos mayores mediante el incremento de las fibras en la membrana externa.
• La necesidad de mantener un espacio acuoso privado.
Estructura del huevo amniota• Bajo la cáscara se pega la membrana del huevo
que cubre la albúmina.• El corión separa la albúmina de las otras
membranas embriónicas. • El alantoides sirve de deposito de desechos.• El alantocorión sirve para la respiración y
absorción de calcio al final de la incubación.• El amnios cubre el embrión y reduce
traumatismos.• El saco vitelino cubre el alimento para el embrión.• La albúmina protege el embrión por medio de
– su capacidad antimicrobial dada su estructura coloidal y su densa matriz proteínica.
– La viscosidad que permite moverse fácilmente a la membrana embriónica y vitelina.
– Almacena agua.
Huevo anamniota
Tipos de reptiles
TESTUDINES
(Tortugas)
DIVERSIDAD
Actualmente se han descrito 351 especies, pero con la subespecies definidas alcanzan los 465 taxones.
Se dividen en dos órdenes: Pleurodira (no introducen la cabeza y extremidades en el caparazón) y Criptodira (pueden esconder cabeza y extremidades en el caparazón).
Familias Pleurodira (3): Chelidae, Podocnemidae, Pelomedusidae.
Familias Criptodira (11):
Tryonichia (Carettochelydae, Trionychidae)
Testudonoideae (Platysternidae, Geoemydidae, Emydidae, Testudinidae)
Americhelidia (Cheloniidae, Chelydridae, Dermochelyidae, Dermatemydae, Kinosternidae).
Filogenia de tortugas
Distribución Testudines
Caparazón óseo
Carapacho formado por la fusión de osteodermos costales, costillas y las vértebras troncales.
Plastrón formado por una Epiplastrón, Entoplastrón y de tres a cinco pares de huesos adicionales dérmicos suturados.
El carapacho se une al plastrón por los huesos marginales (puente).
Sinapomorfías
Fusión Costillas y Osteodermos
Sinapomorfías
• Las cinturas pélvica y pectoral quedan encerradas dentro del caparazón.
• Musculatura dorsal interna de otros tetrápodos plegada e interna.
Columna vertebral
Cervicales
Troncales
7 vértebras nucales, 10 vertebras troncales, 1 vertebra de unión entre ambas, las demás se fusionan entre sí y con las costillas
Sinapomorfía
Cráneo: Quadrato cóncavo posteriomente y expuesto lateralmente.
Quadrato cóncavo
Oído medio en forma de rodillo sólido. La audición especializada en bajas frecuencias (20 – 1000 Herzt)
La premaxila, maxilla y dentario no tienen dientes y están cubiertos por un pico córneo (ranfoteca) que puede ser serrado.
Sinapomorfías
Oído medio
Desplazamiento nucalCriptodira Pleurodira
Filogenia Tortugas dentro de Reptiles
• Hay una gran discusión de la posición filogenética de las tortugas.
• Morfológicamente son Parareptiles, Molecularmente son Archosaurios o Lepidosauriomorfos.
Primeras tortugas
Hoy se considera que el origen de las tortugas es a partir de reptiles acuáticos.
Odontochelys semitestace era totalmente acuática. (220 MA)
Proganochelys quenstedti Triásico tardío (210 MA)
Era totalmente terrestre, presenta dientes y tiene espinas vertebrales dorsales en el cuello y la cola.
Las tortugas terrestres son la excepción y no la regla en tortugas a través de su historia evolutiva.
Hoy día sólo la familia Testudinae (40 especies) vive en ambientes terrestres.
Primera tortuga marina
La más antigua tortuga marina, Desmatochelys padillai pertenece a la familia Protostegidae aparece en el Cretácico tardío (120 MA) de Colombia.
Evolución de las tortugas
Las tortugas derivan de reptiles con costillas anchas y la escápula ubicada anteriormente a las costillas.
Los principales cambios que se dieron fue la formación del plastrón, la inserción de la escápula bajo las costillas y el reordenamiento de la cintura pectoral, anclado en el escudo nucal y en el plastrón.
Video (https://www.youtube.com/watch?v=qIOPDysP74g)
Omnívoras
Tipos de dieta
Carnívoras.
HerbívoraEspongívora
Kinosternon scorpioides Chelydra serpentina
Chelonia mydas
Eretmochelys imbricata
Número de nidos por estación
Dermochelys coriacea
Interanidación por temporada
Las que anidan más de una vez lo hacen en periodos que van de 9 a 20 días como mínimo
Variación en el tamaño del huevo con relación a la madre
Ambiente durante la incubación
• La temperatura de incubación varía entre 26 a 33°C
• La temperatura y el periodo de incubación se correlacionan negativamente.
Determinación del sexo
Veinte especies estudiadas de tortugas determinan su sexo por medio de variación en el genótipo XX/XY o ZZ/ZW, hetermórfico u homofórmicos.
Ochenta y cinco especies estudiadas determina su sexo por medio de la temperatura (DTS).
Las tortugas poseen dos de los tres tipos de DST conocidos en vertebrados,
DST-Ia o MH: Machos a bajas temperaturas.
DTS II HMH. Machos a temperaturas intermedias de incubación.
Temperatura y razón de sexos
Temperatura pivotal para diferentes especies de tortugas marinas
Crías: Iluminación, oleaje.
Juveniles y Adutos: Magnetismo, Luz polarizada, Olfato
Mecanismos de orientación
Uso de brújula para la navegación
• La arena de prueba consiste en un tanque sin visión periférica, sólo hay visión del cielo.
La tortuga se amarra a un péndulo, en cual le da libertad de movimiento.
Se registra la dirección que toma en cada prueba.
Se encuentra que las tortugas cabezonas (Caretta caretta) se mueven a lo largo de un gran círculo en el Atlántico Norte.
Corredores Migratorios
Chelonia mydas Dermochelys coriacea