Origen de Metazoa

1. Origen de Metazoa Armando Valdés Velásquez, Ph.D. Sección de Ciencias Ambientales / UPCH Unidad de Biología de la Conservación / FCH

3. Situémonos

4. Características de Metazoa • Cerca de 1.4 millones de especies descritas (el número actual fluctúa entre este número y 30 millones de especies) • Organismos multicelulares con células altamente especializadas • Heterótrofos, con cavidades corporales para la ingestión y digestión de alimentos

5. Características de Metazoa • Carecen de pared celular  proteinas estructurales, en la matriz extracelular como colágeno • Locomoción en algún estadío de vida • Ciclo de vida mas simple que en plantas: una sola generación (diploide); gametos son haploides. • Utilizan casi todos las características de hábitat disponibles

6. Características sin Porifera: • Células organizadas en tejidos (agrupación de tipos similares de células con función similar) • Tejido nervioso: señalización rápida dentro del organismo • Tejido muscular: contráctil que produce movimiento • Exhiben simetría: Simetría bilateral (a través del eje central) Simetría radial (a través del centro del organismo)

7. Origen • Surgen de organismos unicelulares  probablemente de unicelulares coloniales • No se conocen formas intermedias entre organismos unicelulares y organismos multicelulares funcionales • Fósiles mas antiguos ya son de organismos completos, del período Ediacaro al final del Proterozoico.

8. Origen Metazoa Clado originario / ancestral Grupo hermano

9. Origen • Hipotesis Syncitica-Ciliada • metazoa surge de un ancestro comun con los ciliados unicelulares • el ancestro se deriva en un organismo multinucleado y luego se compartamentalize en un organismo multicelular • adquiere simetría bilateral • problemas • Esperma flagelada sperm • Simetria radial en cnidarios es derivada • No existe evidencia molecular

10. Origin • Hipotesis de Flagelados Coloniales • nace con Haeckel (1874) • metazoa deciende de una colonia hueva y esférica de células flageladas • semejante a una blastula • blastaea, gastraea • la diferenciación celular resulta en una división de funciones • existe evidencia molecular

11. Teoría de la Gastrea (Blastula – Gastrula) basada en la ontogenia de metazoos primitivos. 3. La Gastrula contiene una cavidad interna la cual abre a través del blastóforo 2. Invaginación de la Blastula forma la Gastrula 1. Divisiones celulares del cigote forman la Blastula

12. Teoría de la Gastrea basada también en la similitud de formas celulares Probablemente los metazoos se derivan de un grupo de protozoarios flagelados: Choanoflagelados En Porifera (esponjas) se encuentran células similares: choanocitos

13. Probablemente los animales (metazoos) surgen de una colonia esférica de organismos unicelulares, que a través de invaginación y multiplicidad de capas, logran una mayor especialización celular Nota: acuérdense que diferentes entornos permiten diferentes desarrollos

14. Metazoa • Fosiles de mayor antigüedad (procariotes) = 3.5 billones de años • Eucariotes = 2.1billones de años • Entorno sólo de procariotes por 1.4 Billones años • Eucariotes multicelulares = 700 Millones de años • Protozoa = eucariotes uni celulares • Metazoa = animales eucarioticos multicelulares • con clado Opisthokontio • Probablemente origen monofiletico • 3 grupos • Mesozoa = P. Mesozoa • Parazoa = P. Porifera, P. Placozoa • Eumetazoa = los demas phyla • Mesozoa / Parazoa diferentes patrones de desarrollo

15. Animales fósiles más antiguos de alrededor de 570 millones de años de antigüedad • Podrían haberse originado entre 700 y 1100 millones de años en el pasado • En el período EDIACARO, se encuentran fósiles que sugieren formas tipo medusa o gusano. Pero es difícil de interpretar

16. Entre los 543 y 525 millones de años de antigüedad, ocurre una rápida diversificación de vida animal  Explosión Cámbrica. • Aparecen la mayoría de los Phyla ahora existentes • Aparecen los primeros animales con partes duras (fósiles)

17. Mayoría de animales / simetria bilateral Simetría pentaradial Aún no esta clara su relación con el resto

18. Diversidad de Vida Animal

20. Metazoa • Contribuciones • Organización de nivel celular • Patrones unicos de desarrollo • Mesozoa • 2 capas • Externa somática, Interna reproductiva • parasitos • Placozoa • 2 capas de epitelio con fluido en medio • Porifera • integración de los tejidos • diferenciación aumentada • generacción de corientes de agua para la alimentación y consumo de O2

21. Tendencias en la Evolución Animal • Hacia un aumento de tamaño • Captura de presas de mayor tamaño • Protección de depredadores • Hacia un aumento en la motilidad • Cuerpos mas grandes requieren de mayor energía • Sistemas sensoriales y locomotores mejorados, para capturar presas y evitar depredadores • Hacia un sistema digestivo mas eficiente • Hacia una complejidad mayor de estructura y órganos internos • Difusión es insuficiente para la distribución de nutrientes, gases y agua en organismo grandes

22. Tendencias en la Evolución Animal

23. Bilateria Cnidaria Ctenophora Porifera

24. Lecturas sugeridas • Grasshoff y Gudo (2002): The Origin of Metazoa and the Main Evolutionary Lineages of the Animal Kingdom: The Gallertoid Hypothesis in the light of Modern Research. Senckenbergiana lethaea 82:1. • Kutschera y Niklas (2004):The modern theory of biological evolution: an expanded synthesis. Naturwissenschaften 91. • Ayala, Rzhetsky y Ayala (1998): Origin of the metazoan phyla: molecular clocks confirm paleontological estimates. Proceedings of the National Academy of Science 95. • http://tolweb.org/tree/phylogeny.html