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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