Principios Unificadores en la
Zoología
Armando Valdés Velásquez, Ph.D.
Sección de Ciencias Ambientales / UPCH
Unidad de Biología de la Conservación / FCH
Los organismos vivos
Que es vida?
Animales son organismos vivos
Ciertas caracteristicas de los
organismos vivos también se deben
encontrar en los animales
Empezar por las caracteristicas
generales de la vida y luego avanzar
hacia las de los animales
Que es vida?
 Buscamos propiedades fijas que se
mantengan a lo largo de la historia de la vida
 Sin embargo propiedades actuales no son
necesariamente las mismas que para el
origen => EVOLUCION
 Cambio
 Surgen nuevas propiedades! No predecibles!
Disyuntiva
Propiedades muy cercanas al origen
probablemente sean compartidas con
formas no vivas -> replicación
Usar solo propiedades que aparecen y
caracterizan formas avanzadas
probablemente elimine las primeras
formas de vida
Que es vida?
Debe contener en la definición la historia
común de la vida sobre la tierra
Descendencia evolutiva común
Propiedades tan importantes para el
mantenimiento y el funcionamiento de
los organismos vivos que persistan a lo
largo del árbol de la vida.
Propiedades generales de los
sistemas vivos
 Singularidad química
 Complejidad y organización jerárquica
 Heredabilidad y variabilidad (reproducción)
 Programa genético
 Metabolismo
 Desarrollo
 Interacción con el entorno
Singularidad química
 Macromoléculas: ácidos nucleicos, proteínas,
carbohidratos y lípidos
 Siguen las leyes químicas, tienen las mismos
componentes y uniones que el resto de la
materia -->
 Estructura organizacional compleja lo que las
hace únicas --> estructuras tridimensionales
 Amino ácidos
 Limitados en número
 Variabilidad alta por
estructura
tridimensional -->
ordenamiento de amino
ácidos
 Unidad bioquímica
 Potencial de diversidad
Complejidad y organización
jerárquica
 Macromoléculas - células - organismos - poblaciones especies
 Complejidad y organización dentro de cada uno de estos
niveles
 Replicación de moléculas y componentes sub-celulares
sólo dentro de la célula, no en forma independiente
 --> células: unidades básicas de los organismos vivos!
 Propiedades de un nivel cualquiera no pueden ser
predichas desde el conocimiento del nivel componente!
Ni vel
Por nivel organizacional
Propiedades Emergentes
Cˇ lula
Escala temporal
C ampo de
Mˇ todo de
de re produ cci—n
e stu di o
e stu di o
Horas (mam’feros = Biolog’a celular Microscop’a
16h)
Organismo
Horas a d’as
(unicelular) / d’as a
a–os (multicelular)
Anat om’a
organ’smica,
fisiolog’a,
genˇ tica
Disecci—
n,
cruces
genˇ ticos,
estudios
cl’nicos
Poblaci—
n
Hasta miles de a–os
Biolog’a de
poblaciones,
genˇ tica de
poblaciones,
ecolog’a
An‡lisis de
variaci—
n,
abundancia,
distribuci—n
geogr‡fica
Especie
Miles a millones de
a–os
Sistem‡tica,
biolog’a
evolutiva,
ecolog’a de
comunidades
Barreras
reproductivas,
filogenia,
paleont olog’a,
interacciones
ecol—
gicas
Propi e dade s
emerge n te s
Replicaci—
n
cromosomal
(meiosis, mit osis),
s’ntesis de
macromolˇ culas
Estructura,
funciones y
coordinaci—n de
tejidos, —
rganos y
sistemas
organ’smicos
(alimentaci—
n,
percepci—
n,
temperatura)
Estructuras
sociales, sistemas
reproductivos,
distribuci—n etaria,
niveles de
variaci—n, acci—
n
de selecci—
n
natural
Mˇ t odos de
reproducci—
n,
barreras
reproductivas
La diversidad de propiedades emergentes en
todos los niveles de la jerarquía biológica
contribuye enormemente a la dificultad de darle
a la VIDA una simple descripción o definición
Heredabilidad y Variabilidad
(reproducción)
 La vida no aparece espontáneamente, procede de
otra vida (biogénesis) a partir del proceso de
reproducción
 Genes se replican para producir nuevos genes /
células se dividen / organismos se reproducen (sexual
o asexualmente) / poblaciones se fragmentan /
especies se especian
 La reproducción puede o no ocurrir, pero es inherente
como característica esperada de todos estos niveles
Heredabilidad y Variabilidad
(reproducción)
Heredabilidad: la transmisión fiel de las
características de los padres a la
progenie (organismo)
Variabilidad: la producción de
diferencias entre las características de
diferentes individuos
Para pensar
Si la heredabilidad fuera perfecta, los
sistemas vivos no cambiarían nunca
Si la variabilidad no fuera controlada por
la heredabilidad, los sistemas biológicos
carecerían de la estabilidad suficiente
para persistir en el tiempo
Programa genético
 Información para funcionamiento y desarrollo
en los ácidos nucleicos (ADN, ARN)
 Código genético: correspondencia entre la
secuencia de pares de base del ADN y la
secuencia de amino ácidos en las proteínas
 Código genético es universal (bacteria, núcleo
animal y vegetal) --> evidencia de un único
origen de vida
Metabolismo
 Nutrientes se rompen para obtener la energía química
y los componentes moleculares para la construcción y
el mantenimiento de los sistemas vivos
 Metabolismo: digestión, respiración (producción de
energía), y síntesis de moléculas y estructuras
 Catabólica (destructiva) y Anabólica (constructiva)
 Síntesis de macromoléculas y rompimiento de
enlaces para la recuperación de la energía
almacenada en ellos
Desarrollo
 Los cambios característicos que un organismo
sobrelleva desde su origen (fertilización de un
huevo por esperma) hasta su forma final
adulta
 Conlleva cambios en tamaño y forma y la
diferenciación de estructuras dentro del
organismo
 En animales las etapas tempranas de
desarrollo son más similares entre especies
relacionadas que las etapas tardías
Interacción con el entorno
 Factores que afectan la distribución
geográfica y la abundancia de los organismos
 Los organismos perciben estímulos del
entorno y responden en formas apropiadas
adecuando su metabolismo y fisiología -->
irritabilidad
 No es posible aislar la historia evolutiva de un
linaje de organismos del entorno en el cual
ocurrió!
Importante
 La VIDA obedece las leyes físicas
 Todos los seres vivos operan y evolucionan
dentro de los límites de las leyes básicas de la
física y la química
 Primera ley de termodinámica: la energía no
se crea ni se destruye, se transforma
 Segunda ley de termodinámica: los sistemas
físicos tienden hacia un estado de mayor
desorden o entropía --> calor disipado
Los animales entre los organismos vivos
Recopilando: que es un animal?
 Los animales son organismos heterotrofos
 Los animales carecen de pared celular
 Los animales son capaces de conducción
de impulsos y movimiento a través de los
tejidos nervioso y muscular
 Los animales se reproducen sexualmente
en alguna etapa de su ciclo vital y se
desarrollan a través de una serie de
estadíos que incluyen cigote, blastula y
gastrula
Otros organismos vivos
Plantae
Protista
Fungi
Monera
Plantae:
multicelulares,
eucarioticas,
autotroficas,
pared celular
Protista: Eucariotes unicelulares o
coloniales
Fungi:
“plantas” pero saprofiticas, absorción
de moléculas del entorno, estructura
en hifas (hyphae)
Monera:
procarioticos, unicelulares; bacteria y
archeae
Animalia
Sin Tejido Verdadero
(Porifera)
Tejido Verdadero
Simetria Radial
(Cnidaria y Ctenophora)
Sin Cavidad Corporal
(Platelmintos)
Simetria Bilateral
Cavidad Corporal Falsa
(Rotifera y Nematoda)
Mesodermo de Masas Celulares
(Molusca, Anelida, Artropoda)
Celoma Verdadero
Mesodermo de
Tracto Gastrointestinal
(Equinodermata, Cordata)
Tejidos
Simetria
Cavidad
Corporal
Mesodermo
Tejidos
 El animal está compuesto por “tejidos verdaderos”?
 Existen celular especializadas y division de funciones?
 => Esponjas (Porifera) carecen de tejidos verdaderos;
los demás si los tienen
Simetria
 Se puede pasar un plano a través de un animal,
de tal manera que ambos lados sean imagenes
espejo de cada una?
 Tiene una simetría esférica, radial o bilateral?
Tres tipos de Simetría:
Esférica, Radial y Bilateral
Cavidades Corporales
 El animal tiene un
espacio con fluido entre
la pared corporal y los
órganos internos? -->
bilateria
 Tiene un celoma
verdadero (eucoelom)?
Uno falso
(pseudocoelom)? O
ningún celoma
(acoelom)?
Cavidades Corporales
 Acelomados
(parenquima)
 Pseudoacelomados
 Eucelomados
Cavidades Corporales
 Celoma: tubo dentro de un tubo
 Permite mayor flexibilidad de las cavidades
corporales
 Espacio para órganos viscerales y permite
mayor tamaño y complejidad exponiendo mas
células al intercambio por superficie
 Lleno de fluído --> esqueleto hidrostático
Origen del Mesodermo
 El mesodermo (nivel
medio de células en
la gastrula) proviene
de masas celulares
separadas
(protostomados) o
de pliegues en la
tripa
(deuterostomados)?
Tipo de División
 La división celular en la
blastula es espiral y
determinada (eje diagonal
a vertical y fijada
tempranamente en la vida
del embrión protostomados) o radial e
indeterminada (eje
perpendicular a vertical
axis y determinada tarde
en la vida del embrión deuterostomados)?
Destino del Blastóporo
 El blastóporo
(primera apertura en
la gastrula) se
convierte en la boca
(protostomados) o el
ano
(deuterostomados)?
Origen del Mesodermo, División
Celular y Destino del Blastóporo
Gracias!
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Introduction to the Animal Kingdom