Metazoos: reproducción y desarrollo de J.I.Noriega
1. Metazoos_Reproducción y desarrollo
CRÉDITOS
Autoría de la presentación en Power Point: Juan Ignacio Noriega
Iglesias
Texto (con modificaciones) e imágenes procedentes de:
– Biología y Geología – 1Bachillerato
– Autores del texto: Natividad Ferrer Marí, Miguel García
Vicente, Manuel Medina Martínez.
– Editorial: Bruño
– Madrid, 2002
– ISBN 84-216-4329-0
• Excepto las siguientes fotos, propiedad de Juan Ignacio
Noriega Iglesias:
– Diapositiva 3 (las dos inferiores) diapositiva 7 (izquierda),
diapositiva 9.
• El resto de las imágenes procede de diversas fuentes en
Internet.
2. La reproducción y el desarrollo en
los metazoos
• El ciclo de vida de los animales
• La reproducción
• El aparato reproductor
• Procesos en la reproducción
• El desarrollo
• Los tejidos animales
• Tendencias evolutivas en los metazoos
3. La reproducción y el desarrollo en los metazoos
• Apareamiento: inexistente
en phyla inferiores Cnidarios
(poríferos, cnidarios)
• Inseminación
– Liberación al exterior
(poríferos, cnidarios,
equinodermos, peces,
anfibios)
– Espermatóforos (insectos) Poríferos
– Órganos copuladores (aves,
reptiles, mamíferos)
• Desarrollo embrionario
– Cigoto embrión larva,
etc. Anfibios
– Histogénesis (formación de
tejidos)
– Organogénesis (formación
de órganos)
4. La reproducción y el desarrollo en los metazoos
Desarrollo postembrionario
Desarrollo directo
Larva (ninfa) Desarrollo indirecto
semejante a adulto Larva pupa (crisálida)
adulto (metamorfosis) adulto
5. Células somáticas
La reproducción
asexual
• Sólo en invertebrados
• Un solo individuo, sin intervención de
gametos
• Descendientes = clones (igual
genotipo que progenitor)
• Células totipotentes
• Alternancia de reproducción asexual
(condiciones ambientales no idóneas)
(no se obtiene variabilidad
poblacional) y reproducción sexual (se
obtiene variabilidad poblacional)
• Tipos:
– Gemación: yemas (poríferos,
cnidarios, platelmintos
– Gemulación: yema interna (poríferos)
– Fragmentación: regeneración de
tejidos y órganos (poríferos, anélidos
poliquetos y oligoquetos, A partir de cada uno de los
equinodermos) fragmentos de una esponja aplastada,
se forma un nuevo individuos
6. La reproducción sexual
• Línea somática o soma: células (2n) que no participan en la reproducción sexual
• Línea germinativa o germen: células (n) especializadas en la reproducción y formadas en
órganos especiales (las gónadas): gametos
• Metazoos dioicos o unisexuales (sexos separados) presentan, en general, dimorfismo
sexual (aves, reptiles)
• Metazoos monoicos (hermafroditas) evitan autofecundación con formación de gametos
masculinos y femeninos en momentos diferentes (caracol, lombriz)
• Muchas especies (vertebrados) no pueden optar por la reproducción asexual
• La reproducción sexual consume más energía, pero genera variabilidad poblacional,
que es condición necesaria para que la selección natural darwiniana actúe
9. Aparato reproductor en invertebrados
Un ejemplo en Carcinus maenas L. (camarón)
un artrópodo crustáceo decápodo dioico
Ovarios
Branquias
Corazón
10. Gametogénesis
La formación de los gametos en las gónadas
Proceso aplicable a cualquier metazoo con reproducción sexual
Así se obtiene variabilidad gamética, que produce luego variabilidad poblacional
Sobre esta variabilidad poblacional actúa la selección natural darwiniana
11. Gametogénesis
La formación de los gametos en las gónadas
Proceso aplicable a cualquier metazoo con reproducción sexual
En ellos
12. Gametogénesis
La formación de los gametos en las gónadas
Proceso aplicable a cualquier metazoo con reproducción sexual
En ellas
13. Procesos en la reproducción
Inseminación (liberación gametos) + Fecundación (fusión gametos)
Cigoto
• Inseminación externa (sólo gameto al
exterior) + Fecundación interna
– En poríferos (acuáticos) (p. 223)
• Inseminación externa (ambos gametos al
exterior) + Fecundación externa
– En peces (p. 277), anfibios (p. 281)
• Inseminación interna + Fecundación interna
• Copulación (órganos copuladores:
pedipalpos, cloaca, pene, vagina)
• Artrópodos, reptiles, aves,
mamíferos
• Fecundación
– Reacción acrosómica (enzimas
hidrolíticos del acrosoma; p. 202)
– Membrana de fecundación (evita
polispermia sólo en algunas especies)
– Cariogamia (unión núcleos) Ciclo
celular (G1 + S + G2 + M!)
15. Procesos en la reproducción
Un caso particular: la partenogénesis
Hembra estéril
Gameto (sin F!)
individuo completo
Crustáceos
Moluscos gasterópodos
Insectos: abejas, avispas y
pulgones
Algunos peces
Hembra fértil
Los machos zánganos se
forman a partir de óvulos
sin fecundar Los zánganos son
¡¡metazoos haploides!!
16. El desarrollo embrionario
• Cigoto (ciclo celular) mórula blástula gástrula
Tipos de desarrollo embrionario
Ovíparos Ovovivíparos Vivíparos
Desarrollo embrionario fuera de la hembra Desarrollo embrionario dentro de la hembra Desarrollo embrionario dentro de la hembra
(poríferos, cnidarios, anélidos, artrópodos Sin placenta Con placenta
peces, anfibios, reptiles, aves) Anfibios como la salamandra Mamíferos placentarios
17. Tipos de segmentación y blástulas
Segmentación total e igual
Cigotos ISOLECITOS
resultantes
Cnidarios, Moluscos,
Equinodermos y Mamíferos
Segmentación total y desigual
Cigotos HETEROLECITOS
Anélidos, moluscos y anfibios
Segmentación discoidal y desigual
Cigotos TELOLECITOS
Peces, reptiles y aves
18. Segmentación y formación de la mórula vista con el SEM
Cigoto Estadio 2
células
Estadio 4 Estadio 8
células células
Mórula
21. Y veamos cómo la topografía es importante en el
determinismo genético de las células
Polo animal
Parte del
Parte del ectodermo que
ectodermo que originará el sistema
originará la piel nervioso
Mesodermo, que
formará: tejido
muscular, riñones,
huesos, gónadas Endodermo:
formará el tubo
digestivo y los
pulmones
Polo vegetativo
Sección de blástula de
rana, un metazoo triblástico
22. La gastrulación (I): Tipos
Alta tasa de
M! de
micrómeros
Invaginación de una porción
de blastómeros que formarán
el arquénteron
Micrómeros
rodean a
macrómeros
Desarrollo embrionario en la mosca
23. Veamos la gastrulación por embolia en 3D
Algunas células
blastodérmicas se
introducen, dando lugar a
un mesénquima primario
Blastóporo
Las células que forman
Otras células las paredes del
blastodérmicas se arquénteron se alargan
invaginan y forman el
arquénteron
Mesénquima
secundario
Ectodermo
Endodermo
Arquénteron
Mesénquima primario
Blastóporo
24. La gastrulación (II):
protóstomos y deuteróstomos
Protóstomos:
blastóporo boca
Menos evolucionado
Anélidos, Moluscos,
Artrópodos
Ten en cuenta que Poríferos y
Cnidarios no pueden ser ni
protóstomos, ni deuteróstomos
Deuteróstomos:
blastóporo ano
Más evolucionado
Equinodermos,
Vertebrados
25. La gastrulación (III):
Hojas embrionarias y celoma
• Diblásticos (p. 215)
– Menos • Con mesodermo
evolucionados – Acelomados
• Triblásticos sin celoma
– Ectod + Endodermo
• Menos evolucionados
– Poríferos, Cnidarios • Platelmintos
• Triblásticos (p. 215) – Celomados
– Más evolucionados • Triblásticos con celoma
• Más evolucionados
– Ectod + End + Mesod • Anélidos, moluscos,
– Resto de Metazoos artrópodos,
equinodermos, cordados
26. La gastrulación (IV): Anamniotas y amniotas
• Anamniotas: Peces y anfibios
– Los embriones se desarrollan en el agua
(no precisan membrana para protegerse
de desequilibrios hídricos)
• Amniotas: Reptiles, aves y mamíferos
– Los embriones se desarrollan en
ambientes sin agua (huevo, útero)
(precisan de membrana –amnios- con
líquido isotónico)
27. La gastrulación (IV): Anamniotas y amniotas
Anamniotas: Peces y anfibios Amniotas: Reptiles, aves y mamíferos
Los embriones se desarrollan Los embriones se desarrollan en
en el agua (no precisan ambientes sin agua (huevo, útero)
membrana para protegerse de (precisan de membrana –amnios- con
desequilibrios hídricos) líquido isotónico)
Anfibios Reptiles
Reptiles
Anfibios
Aves
Aves Mamíferos
Mamíferos
28. Histogénesis y Organogénesis
Células del embrión
Diferenciación hojas embrionarias
tejidos
órganos
Desarrollo Desarrollo
postembrionario postembrionario
indirecto directo
larva
Pupa o crisálida
metamorfosis
adulto adulto
29. Histogénesis y Organogénesis
El estómago es un órgano Por tanto, está formado por tejidos
Tejido muscular
liso
Estómago
Tejido conjuntivo
laxo
Tejido
nervioso Tejido Tejido
sanguíneo epitelial
30. Los tejidos animales
• Desarrollo
embrionario
• Tejido epitelial
• Tejido conectivo
• Tejido muscular
• Tejido nervioso
31. Tejido epitelial (epitelios)
• Epitelios de revestimiento • Epitelios glandulares
– De una sola capa – Glándulas exocrinas
• Endotelio (capilares) • Mamarias, sudoríparas,
– De una capa y... sebáceas…
• Tráquea, bronquios y • Digestivas: Páncreas,
oviductos glándulas salivares…
– De varias capas – Glándulas endocrinas
• Epidermis, esófago, vejiga • Hipófisis, tiroides, ovarios
urinaria
33. Tejido epitelial
• Endotelio (interior de vasos • Epitelio de varias capas
sang. y corazón) (epidermis)
Células muertas
con queratina
Capilar con endotelio
36. Tejido conjuntivo capilar
• Une o fija otros tejidos y
zonas de órganos endotelio
• Constituyentes:
– Fibroblastos (fibras)
– Macrófagos (fagocitosis)
– Adipocitos (céls. grasas) eritrocito
– Mastocitos (histamina)
– Fibras de colágeno
37. Tejido cartilaginoso
• Forma cartílagos (oreja,
nariz, tabique nasal,
zonas de osificación y
esqueleto en tiburones)
• Constituyentes:
– Condrocitos
– Sustancia intercelular en la
que están inmersos
– Fibras de colágeno
42. Tejido muscular
• Acortamiento de fibras
musculares por unión de
moléculas de actina y de
miosina actomiosina
• Constituyentes:
– Haz o fascículo
– Envueltas de tejido conjuntivo y
adiposo (jamón)
– Fibras musculares (células)
– Miofibrillas: moléculas de actina
y miosina en el interior de las
fibras
• Tipos:
– Liso (a)
– Cardíaco (b)
– Esquelético (estriado) (c)
43. Tejido muscular
• Estriado • Estriado (aspecto al
microscopio óptico)
Fibra muscular
Núcleos de las fibras aplastados
http://www.bio.davidson.edu/courses/movies.html
44. Tejido nervioso
Dendritas
Poríferos y Cnidarios: red difusa Pericarion
(sin jerarquización) o soma
Resto de metazoos: centros de
agregación (ganglios) y neuronas Axón
en paquetes (nervios)
Componentes Neuronas
Células
gliales
Células de Oligodendrocitos
Schwann
Fibra Fibra
mielínica amielínica
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/profesor/recursos_animaciones9.
htm
45. Tejido nervioso
Estructura de un nervio
Célula de Schwann Axones
que envuelve a
tres axones
Membranas de tejido
conjuntivo
Axones
La célula de
Schwann se
enrolla alrededor
del axón Vaso sanguíneo
46. Tendencias evolutivas en metazoos
• Organización:
– Céls difer. Tejidos Órganos Aparatos (Sistemas)
• Simetría
– Radial Bilateral
• Cefalización: concentración receptores y procesador en cabeza
• Cavidad corporal:
– Diblásticos Triblásticos acelomados Triblásticos celomados
• Metamería: Metamería de anélidos, en artrópodos (cabeza, torax,
abdomen), en vertebrados (vértebras)
• Aparato digestivo
– Cavidad digestiva de una sola abertura Tubo digest. con boca y ano
47. La cavidad corporal o celoma
Triblásticos acelomados (Platelmintos):
Sin cavidad o espacio entre pared corporal y
tubo digestivo
El celoma en nuestra especie: Si
fuéramos acelomados, nuestro
corazón se movería a la vez que
nuestra musculatura tórácica
Triblásticos celomados (resto de
Metazoos más evolucionados
excepto Nemátodos):
La existencia de una cavidad entre
tubo digestivo y pared corporal
permite libre movimiento de los
órganos internos