Antropología Biológica II(2012) Unidad Temática II: Anatomía comparada Trabajos Prácticos Comisión: Jueves 9 a 12 hs. Ayudante Diplomada: Lic. María A. Estrada Unidad Temática II Bibliografía general - Romer. Anatomía comparada. Varias ediciones de diferentes años. (Filogenia. Esqueleto: axial -cráneo, columna vertebral, costillas y esternón- y apendicular -cinturas y miembros-. Sistema digestivo. Sistema muscular. Sistema nervioso). - Gavrilov, K. Curso de anatomía y fisiología comparadas. Tomo IV. (Filogenia. Esqueleto axial -cráneo- y apendicular. Osificaciones). Pp. 211-302. - Pirlot, P. 1976. Morfología evolutiva de los cordados. Editorial Omega. (Esqueleto axial y apendicular. Sistema digestivo). - Kardong, K. Vertebrados. Varias ediciones de diferentes años. (Libro claro y con abundantes imágenes). Trabajos prácticos Clase I: Filogenia - Esqueleto axial: Cráneo: Esplacnocráneo: Arcos branquiales. Clase II: Esqueleto - Cráneo: Neurocráneo cartilaginoso (origen embriológico). Clase III: Peces óseos: Cráneo óseo: Neurocráneo y esplacnocráneo. Clase IV: Filogenia de peces óseos a mamíferos. Filogenia del cráneo óseo u osteocráneo. Clase V: Filogenia y ontogenia del aparato digestivo de mamíferos: Dientes. - Pirlot, Paul. 1976. Morfología evolutiva de los cordados. Editorial Omega. Pp. 439 a 465. - Apunte de la cátedra. Filogenia del diente. Clase VI: Esqueleto axial: Columna vertebral, costillas y esternón. - Pirlot, Paul. 1976. Morfología evolutiva de los cordados. Editorial Omega. Cap 5. Clase VII: Filogenia y ontogenia del esqueleto apendicular: Cinturas y miembros. - Pirlot, Paul. 1976. Morfología evolutiva de los cordados. Editorial Omega. Cap 6. Pp. 263 a 325. Clase VIII: Articulaciones. Finalización Unidad II. Clase IX: Segundo parcial. Fundamentos onto y filogenéticos de la posición taxonómica del hombre. . Filogenia de los sistemas. Conocer la diversidad y la unidad del plan estructural de los cordados.Objetivos generales de la Unidad II: . .Comprender las diferencias entre los conceptos de analogía y homología en el proceso evolutivo y los fundamentos teóricos de los orígenes de las diferentes estructuras que contienen los diversos grupos. . . . muscular y nervioso durante la filogenia de los cordados y también las modificaciones en el tracto inicial de los sistemas respiratorio y digestivo. .Interpretar los procesos de cambio morfológico en su dimensión espacio-temporal.Analizar los cambios morfológicos en los sistemas esqueletario. Contenidos de la Unidad II . Tema 2: Sistema digestivo. El esqueleto en el hombre. Dientes: origen y estructura. . Estudio comparado y evolutivo. Dentición en los Primates primitivos y en el hombre.Parte I: Tema 1: Sistema esquelético: orígenes y constituyentes. Esqueleto axial y apendicular. Análisis comparado de la dentición en los distintos grupos de vertebrados. Tema 4: Sistema nervioso: central y periférico. Ontogenia y filogenia del sistema nervioso. Análisis comparado y evolutivo. . Ontogenia y filogenia del sistema muscular.Parte II: Tema 3: Sistema muscular. Musculatura axial. Derivados en tetrápodos primitivos y en el hombre. apendicular y branquial. Sistema nervioso en el hombre. ¿Porqué abordamos esos sistemas? Se abordan los sistemas mencionados porque su desarrollo onto y filogenético puede ser rastreado con mayor fidelidad que otros sistemas (urogenital. endócrino). elementos que también permiten reconstruir en gran parte el sistema de vida de los organismos. cuya formación y constitución dejan pruebas menos fidedignas. Los diferentes componentes de los sistemas esquelético y digestivo son los que más persisten en el registro fósil (en el segundo caso predominan las piezas dentales). . Las observaciones sobre esas evidencias permiten formular hipótesis acerca de las posibles relaciones evolutivas entre los diferentes grupos de organismos que integran el phylum de los cordados. circulatorio. Por otro lado. los sistemas muscular y nervioso dejan improntas a nivel óseo que también brindan la posibilidad de rastrear su desarrollo onto y filogenético. respiratorio. Muchas de las estructuras que integran los sistemas analizados durante la cursada pueden observarse en el registro fósil. Partiendo de peces (primeros cordados) vamos a analizar la historia evolutiva o evolución filogenética de Homo sapiens sapiens. como así también aquellas que se perdieron respecto de los predecesores. Peces: • cartilaginosos • óseos (Anfibios) Reptiles Mamíferos: Orden Primates . destacando las características nuevas que cada grupo intermedio fue adquiriendo. ) Filo Cordados Subfilo Vertebrados (500 M.) Subreino Eumetazoo (tejidos V) Superfilo Deuterostomo (boca neof.A.) Subclase Terios (útero) .) Infrafilo Gnatostomados (con mandíbula) Superclase Tetrápodos (350 M.) Clase Mamíferos (200 M.A.Posición taxonómica del hombre Superreino Eucariota Reino Animal (800 crones o M.A.A. ) Familia Hominidae (bípedos) [hylobat. y Homo) [panini] Género Homo Especie Homo sapiens Subespecie Homo sapiens sapiens . australip.) Cepa insectívora primitiva → insectívoros arbóreos Orden Primate (70 M.-] Tribu Hominini (chimp.] Parvorden Catarrinos (monos del VM) [plat.A. australip.. y simios emparent.] Superfamilia Hominoidea (sin cola. 75 M. con rinario] Infraorden Simiformes [tars.Infraclase Euterios (placentarios. y Homo) [gorillini ] Subtribu Hominina (australip. H. chimp.A.. -gib.-] Subfamilia Homininae (gorilas. y Homo) [ponginae -orang.) Suborden Haplorrinos (sin rinario) [estrep. de vida arborícola. la mayoría son excavadores y presentan cinco dedos con uñas. y se cree que los primates derivarían de una cepa insectívora primitiva. A excepción de Australia y la zona meridional de América del Sur (incluida la Antártida). olfato muy desarrollado. caninos. pero diferenciados en incisivos. premolares y molares.A. Se conocen fósiles del Cretácico -135-66 M. musarañas y topos. dotados de cúspides afiladas y aptos para triturar los pequeños invertebrados que componen su dieta (también pueden consumir pequeños vertebrados y vegetales). son de pequeño tamaño e incluyen especies primitivas como otras con diferentes especializaciones. están extendidos por todo el mundo. .A. Presentan un hocico alargado. visión variable según las especies (algunas son casi ciegas) y numerosos dientes de morfología primitiva y poco diversificada. habitan principalmente medios terrestres (aunque también semiacuáticos).. Ejemplos: erizos. Son solitarios. tienen hábitos nocturnos (excepto los semiacuáticos).Los insectívoros son los mamíferos euterios (placentarios) más antiguos que existen.-. de 80 M. I N S E C T Í V R O S Erizos Musarañas Topos . Eoceno .Tiempo geológico → Eón Criptozoico o Precámbrico (4570-570 M.A.-actualidad) Eón Fanerozoico → Era Paleozoica (570-225 M.Plioceno → Periodo Cuaternario: Épocas: . (88%) → Eón Fanerozoico (570 M.) o supereón Precámbrico: eones Hadeico.Holoceno o Reciente .A.A.Mioceno .Oligoceno .Pleistoceno .) → Periodo Triásico → Periodo Jurásico → Periodo Cretácico → Era Cenozoica (70 M.Paleoceno .A.A.-hoy) → Periodo Terciario: Épocas: .) → Periodo Cámbrico → Periodo Ordovícico → Periodo Silúrico → Periodo Devónico → Periodo Carbonífero → Periodo Pérmico → Era Mesozoica (225-70 M. Arcaico y Proterozoico. A.) Edad de los anfibios (360-250 M.) Edad de los peces (438-360 M.-presente) .) Era Mesozoica → Periodo Triásico → Periodo Jurásico → Periodo Cretácico Edad de los reptiles Era Cenozoica → Periodo Terciario Edad de los → Periodo Cuaternario mamíferos (250-66 M.A.) (66 M.A.Era Paleozoica → Periodo Cámbrico → Periodo Ordovícico → Periodo Silúrico → Periodo Devónico → Periodo Carbonífero → Periodo Pérmico Edad de los invertebrados (570-438 M.A.A. . Edad de los mamíferos CUATERNARIO TERCIARIO . Se distinguen por ser deuteróstomos. ser triblásticos y presentar un celoma bien desarrollado. tubular y dorsal al notocordio. cuerpo segmentado. en algunos animales persiste durante toda la vida en tanto en la mayoría es reemplazada por la columna vertebral. ● Cordón nervioso: hueco. Es dorsal al tubo digestivo y se presenta en algún momento del desarrollo ontogenético de todos los cordados. . Sus características diagnósticas son: ● Notocorda o cuerda dorsal: estructura flexible y firme que se extiende a lo largo de todo el cuerpo y lo sostiene.) Phylum Cordados Subphylum Urocordados Subphylum Cefalocordados Subphylum Vertebrados La mayoría de los cordados pertenece al subphylum Vertebrados y la mitad son peces. El sistema nervioso central (encéfalo y médula espinal) de animales complejos se desarrolla a partir de este cordón.A. tener simetría bilateral.Periodo Cámbrico (570-505 M. ● Corazón ventral. ● Endostilo en urocordados y cefalocordados o glándula tiroides (su homóloga) en vertebrados. ● Sistema digestivo completo: boca y ano. ● Musculatura segmentada. consta de sacos o hendiduras a lo largo de la faringe. ● Cola postanal: presente en alguna parte del desarrollo. ● Endoesqueleto cartilaginoso u óseo. ● Reproducción sexual: la mayoría presenta sexos separados.● Faringotremia o faringe perforada: presente en alguna etapa de la ontogenia. En peces y larvas de anfibios los sacos abren al exterior formando branquias. en tanto en amniotas nunca llegan a abrirse y aquellos vertebrados terrestres adultos que las presentaron tempranamente van a perderlas durante su ontogénesis. . ● Fecundación externa (ovíparos: la hembra pone huevos) o interna (animales vivíparos). 9 . 15 . 5 . 13 .faringe.cordón nervioso. 6 . 10 .notocorda.mimosa.gónadas. 7 . 16 sensor de luz.ano. 3 . 12 cavidad bucal.abertura branquial. 4 . 1 .abertura bucal. Algunas de ellas pueden presentarse temporariamente durante la embriogénesis o persistir incluso en los individuos adultos. 2 .En algún momento de su desarrollo ontogenético todos los cordados exhiben las características mencionadas.sistema circulatorio. 19 .vesícula cerebral. 14 .tubo digestivo. 18 .poro abdominal.cavidad suprafaríngica.aleta caudal.nervios. 8 .pliegue abdominal. 17 . 11 .bolsa hepática . Urocordados . Subphylum Tunicados o Urocordados (acranios. ascidia) Tunicados: no presentan morfología pisciforme. Ontogenia de la ascidia . viven en el interior de un saco o túnica que elaboran ellos mismos. la mayoría son sedentarios y se fijan al fondo marino solos o en colonias. pero esta hipótesis fue descartada. Cordados acraneados: carecen de cráneo y encéfalo. Animales marinos de existencia libre o fija. La notocorda llega hasta la parte anterior del cuerpo y el cordón nervioso finaliza allí en un abultamiento o vesícula cerebral. nadan libremente o se entierran en la arena asomando al exterior la parte anterior del cuerpo. que pueden o no formar colonias. pero presentan tubo neural. viven en zonas costeras. . A menudo su fase larvaria difiere de la forma adulta definitiva. Se los llegó a considerar como la transición evolutiva entre urocordados (cordados inferiores) y vertebrados (cordados superiores). anfioxo) Cefalocordados: morfología pisciforme.Subphylum Cefalocordados (acranios. Subphylum Vertebrados Mixines (agnatos o amandibulados) (Craneados) Cefalaspidomorfos (lampreas. 440 M.A. agnatos) Gnatostomados (mandibulados) Craneados Mixines Cefalaspidomorfos Vertebrados Gnatostomados Lampreas: Silúrico. . Agnato: mixin . Agnatos: lampreas . ) Clase Mixines Clase Cefalaspidomorfos Superclase Gnatostomados Clase Peces Cartilaginosos Óseos Clase Anfibios Clase Reptiles Clase Aves Clase Mamíferos Superclase Pisces Superclase Tetrápoda .A. ciclóst.Subphylum Vertebrados Superclase Agnatos (510 M.. Vertebrados . (Lampreas y mixines) Cordados → Vertebrados → Agnatos: Ostracodermos→ Gnatostomados: Placodermos → Osteictios (peces óseos)→ Anfibios → Reptiles → Mamíferos → Homo sapiens sapiens . . A.A. aparecieron hace 416 M.Gnatostomados Placodermos: primeros vertebrados mandibulados (peces mandibulados primitivos). acorazados. (Devónico) . con dos pares de extremidades. (Silúrico) y desaparecieron hace 360 M. . Peces cartilaginosos Tiburón Raya Peces óseos Quimera . Anfibios Aves Reptiles Mamíferos . Esqueleto: (endoesqueleto mesodérmico) 1) Axial → cráneo → columna vertebral → costillas → esternón . 2) Apendicular a) cinturas → escapular. pectoral o anterior: escápula u omóplato y clavícula → pélvica o posterior: illion. isquion y pubis . impares: • dorsal (1 o 2) • caudal • anal → quiridios o miembros de los tetrápodos .b) miembros → pterigios o aletas: .pares: • pectorales • pélvicas . . se encuentra en relación con la primera parte del tubo digestivo y del sistema respiratorio y además recubre o encierra al cerebro o encéfalo y a los órganos de los sentidos (vista. porción anterior del esqueleto axial que cubre o encierra al cerebro y a los órganos de los sentidos (vista. En el desarrollo ontogenético del individuo ambas porciones del cráneo entran en relación (más o menos estrecha en los diferentes grupos). oído y olfato). Origen mesodérmico. oído y olfato).Neurocráneo: de posición dorsal. .Cráneo: porción anterior del esqueleto axial. porción anterior del esqueleto axial que se encuentra en relación con la primera parte del tubo digestivo y del sistema respiratorio. Origen ectomesenquimatoso (ectomesodérmico). . Se divide en: .Esplacnocráneo o viscerocráneo: de posición ventral. óticas o auditivas → Porción que recubre el cerebro Esplacnocráneo → 7 pares de arcos viscerales o branquiales o faríngeos o esqueléticos. céfalo-caudalmente se denominan: 0 Premandibular I Mandibular II Hioideo III Primer Branquial IV Segundo Branquial V Tercer Branquial VI Cuarto Branquial VII Quinto Branquial .olfatorias o nasales .ópticas .Primeros craneados (agnatos en adelante): Neurocráneo → Cápsulas: . Esplacnocráneo . grupo extinto cuyos integrantes se consideran los vertebrados más antiguos (Ordovícico-Carbonífero). En estos individuos. es decir. carentes de maxilares. . del primero al séptimo participan en la respiración y cada uno sostiene una branquia.Agnatos Arco premandibular: en algunos agnatos fósiles. todos sus arcos branquiales son funcionales. Sus representantes más antiguos son los ostracodermos. se conservará cartilaginoso durante toda la vida. • Clase Condrictios → Subclase Elasmobranquios (tiburones y rayas) → Subclase Holocéfalos (quimeras o tiburones fantasmas) .Gnatostomados Condrictios o peces cartilaginosos: • Clase de vertebrados acuáticos que presentan un esqueleto cartilaginoso durante toda su vida. • Cráneo: condrocráneo. Basihial o hiogloso: evolutivamente se convertirá en el sostén de la lengua. Tercero. cuarto y quinto formarán la placa cardiobasal. Basibranquial: impar. Maxilar superior e inferior aparecen citados en los libros como “mandíbulas”. Hial: sin branquia. . Ceratohial (CH). Palatocuadrado (PC). Nótese cómo en (a) cada bastón cartilaginoso se ha esquematizado en un solo elemento. . En verde las hendiduras branquiales. para resaltar el hecho de que en los agnatos el cesto branquial no está compuesto por elementos articulados como en los gnatotomados. En los elasmobranquios (tiburón) la primera se conserva como espiráculo. En (c) se observa en corte transversal cómo se disponen los elementos cartilaginosos de cada arco en los gnatostomados. Basihial (BH). Hiomandibular (HM).• • • • • • Esquema del esqueleto branquial: En amarillo el primer arco: arco mandibular en gnatostomados (b) o dominio mandibular en agnatos (a) En azul el segundo arco: arco hioideo en gnatostomados o dominio hiodeo en agnatos. Significados: Cartílago de Meckel (CM). La correspondencia en colores denota como se pudo dar la evolución de las maxilas a partir de un agnato extinto del cual habría derivado el primer gnatostomado. En rojo los arcos branquiales caudales. . . Arcos y hendiduras branquiales Relación esplacnocráneo-neurocráneo Ojo: opérculo (pez óseo) Nótese la fusión de basibranquiales . . Los cartílagos de Meckel se extienden en forma similar a lo largo del margen inferior de la boca y se unen en la línea media constituyendo la mandíbula o maxilar inferior.Arco mandibular: detrás de la boca. Cada maxilar se forma entonces por la unión de dos barras. Los cartílagos palatocuadrados crecen hacia delante a lo largo del margen superior de la boca y se unen entre sí en la línea media para formar el maxilar superior. en todos los craneados (excepto agnatos) se modifica en mandíbula y maxilar superior para sostener dicha boca. El extremo posterior del palatocuadrado proporciona una articulación para la mandíbula y se conecta al neurocráneo para suspender de éste la mandíbula. resultando dos estructuras impares que se mueven en un plano vertical. Agnato Placodermo Condrictio A r c o s b r a n q u i a l e s . Hiostílica .Autostílica no interviene el hiomandibular Los tipos de suspensiones varían en los diferentes grupos de vertebrados.) . . En condrictios se distinguen tres clases de suspensiones: .En condrictios los dos primeros pares de arcos (mandibular y hioideo) van a entrar en íntima relación con el neurocráneo y según la forma en que se vinculen a éste van a constituir distintos tipos de “suspensiones”.Anfistílica interviene el hiomandibular (arco hioideo. Se conoce como “suspensión” a la relación que se establece entre el arco mandibular (esplacnocráneo) y el neurocráneo. esplacn. por aproximación del elemento maxilar y mandibular. RO PC HM CM . a través de ligamentos anteriores. y por otro lado también se relaciona con el hiomandibular. en el sitio donde éste se une al hiomandibular. La mandíbula (cartílago de Meckel) articula con la parte posterior del palatocuadrado. Esta suspensión se presenta en algunos condrictios primitivos y en pocos grupos actuales (también en algunos peces óseos primitivos. Se cree que podría derivar de una suspensión autodiastílica. porque por un lado el palatocuadrado o maxilar superior se vincula al neurocráneo en forma directa y móvil. que se va a fijar al neurocráneo por la región ótica.).Suspensiones en las que interviene el hiomandibular: 1) Anfistílica: esta suspensión es al mismo tiempo directa e indirecta. El hiomandibular se engarza al gozne de los maxilares superior e inferior. sujetándolos. Se mantiene un proceso orbitario en el palatocuadrado. Esta suspensión se observa en la mayoría de los peces actuales. indirecta porque el palatocuadrado (maxilar superior) no se une directamente al neurocráneo sino que junto al cartílago de Meckel (maxilar inferior) están sostenidos por el hiomandibular.] RO PO HM PC HM CM PC CM . [En peces óseos se presenta una “hiostilia modificada” porque el hiomandibular se diferencia en dos elementos: hiomandibular y simpléctico. Podría derivar de la anfistilia. Evolutivamente constituiría la suspensión más reciente y es posible que condrictios y peces óseos la hayan adquirido de manera independiente. tanto condrictios como osteictios. el cual se une al neurocráneo mediante ligamentos a través de la región ótica. por separación de la conexión directa entre el maxilar superior y el neurocráneo.2) Hiostílica: suspensión móvil. y este último conecta el hiomandibular con el palatocuadrado. Presente en condrictios holocéfalos (quimera). y “craniostilia” en mamíferos. [En tetrápodos se la denomina “autostilia modificada”. originando la columela (estribo en mamíferos). . Algunos autores creen que podría ser la condición más primitiva.Suspensiones en las que no interviene el hiomandibular: 1) Autostílica: suspensión fija.Autosistílica: el arco hioideo se fragmenta y el hiomandibular entra al servicio de la región ótica. inmóvil. condición que podría aproximarla a la autodiastilia (o podría ser simplemente una modificación secundaria de la autostilia).Holostílica: el arco hioideo se preserva completo y es libre respecto al cráneo. Presente en dipnoos (peces óseos).] PC HM (Escamoso) CM Articular . El palatocuadrado se suelda en forma fija e inmóvil a la base del neurocráneo y en la parte posterior suspende al cartílago de Meckel. Existen dos tipos: . se emplea el término “metautostilia” en el caso de anfibios y embriones de reptiles y aves. El arco hioideo en lugar de modificarse y soportar los maxilares superior e inferior permanece completo como un arco branquial funcional.2) Autodiastílica: (ojo. Tipo de suspensión presente en peces óseos primitivos. conservando la hendidura branquial situada al frente del mismo. PC HM branquia CM CH BH . la cual no se reduce a un espiráculo ni desaparece. esta suspensión no pertenece a condrictios) El palatocuadrado o maxilar superior está sujeto al neurocráneo por ligamentos anteriores y posteriores.