Los vertebrados tienen las siguientes características básicas:
a) Esqueleto interno; la presencia de una columna de vértebras que forman el eje esquelético principal del cuerpo y una caja o cubierta cerebral: el cráneo.
b) El cuerpo se divide en tres regiones: cabeza, tronco y cola. En la cabeza, además del cráneo con los centros nerviosos, están situadas también la cavidad bucal y la faringe. El tronco lo formaría la columna vertebral, la cavidad que aloja a todas las vísceras y las extremidades locomotoras. La cola, en cambio, es una porción esencialmente muscular recorrida por la columna vertebral.
c) La piel también es compleja, formada por dos porciones: una epidermis externa de epitelio estratificado y una dermis interna de tejido conectivo. La piel presenta muchas modificaciones, como glándulas, escamas, plumas, garras, astas y pelo.
e) El sistema excretor está formado por riñones pares y el sistema circulatorio es cerrado y provisto de un corazón ventral de dos a cuatro cámaras.
f) Tienen reproducción sexual y casi siempre son dioicos. Presentan gónadas pares con conductos que descargan sus productos en la cloaca o en aberturas especiales cerca del ano.
Vamos a estudiarlos en cinco grandes grupos tradicionales: los peces, los anfibios, los reptiles, las aves y los mamíferos.
1. Los peces
Los peces son animales vertebrados acuáticos y ectotermos con un cuerpo fusiforme cubierto de escamas.
Las principales características de los peces son:
a) Su cuerpo es alargado y fusiforme (más ancho por el centro y más estrecho por los extremos) para ser hidrodinámicos y desplazarse bien por el agua.
b) Sus extremidades tienen forma de aletas.
c) Al ser acuáticos, respiran por branquias.
d) Poseen un órgano de los sentidos especial, la línea lateral, que se extiende a ambos lados de su cuerpo y les permite notar cualquier movimiento del agua que haya a su alrededor. Así pueden detectar a los depredadores aunque vengan por un punto ciego.
e) Tienen reproducción sexual.
Este curso vamos a estudiar dos grandes grupos de peces: los peces óseos u osteoictios y los peces cartilaginosos o condrictios.
1.1 Peces óseos u osteictios
Se llaman de esta manera porque su esqueleto está formado por hueso.
1.1.1 Anatomía de los peces óseos
Como todos los vertebrados, el cuerpo de los peces se puede considerar en tres regiones: cabeza, tronco y cola.
En la parte anterior de la cabeza aparece la boca, la cual puede estar en posición superior, terminal, subterminal o inferior (dependiendo de la alimentación del animal).
Aunque hay peces sin dientes, la mayoría de las especies los presentan.
En la cabeza se encuentran también los ojos, los oídos y las narinas, pudiendo aparecer, además, órganos sensoriales como barbas, cirros o tentáculos. Localizadas en esta región cefálica se encuentran las cavidades branquiales, en cuyo interior están localizadas las branquias o agallas cubiertas por una tapa ósea llamada opérculo.
El tronco empieza en el final del opérculo y acaba en el ano, mientras que la cola se extiende desde éste hasta la parte terminal de la aleta caudal.
Uno de los caracteres más llamativos de los peces son las aletas, las cuales están formadas por expansiones membranosas sostenidas por unas varillas esqueléticas, los radios, de naturaleza y forma variable según los grupos de peces. Según su número podrán ser aletas pares o impares, mientras que su posición determinará su nombre.
Las aletas pares son las pectorales y las ventrales o pélvicas, que se corresponden con las extremidades de los vertebrados tertrápodos.
Las aletas pectorales están situadas una a cada lado del cuerpo, en la región pectoral y justo detrás de las aberturas branquiales. Su función principal es maniobrar.
Las aletas pelvianas son generalmente más pequeñas que las pectorales. Su intervención en la natación es reducida, limitándose a facilitar la maniobra, teniendo funciones defensivas, táctiles, de soporte o de apoyo a la reproducción.
Las aletas impares están en relación con la columna vertebral, y situadas en la parte media del cuerpo, siendo un total de tres aletas: dorsal, anal y caudal.
La aleta dorsal se extiende a lo largo del perfil del dorso del pez, pudiendo ser una sola o estar dividida en dos o tres aletas. Sus radios pueden ser blandos en su totalidad, duros en una primera porción de la aleta y blandos en la siguiente o, si hay más de una aleta, duros en la primera y blandos en las siguientes. Su función es ayudar a mantener la verticalidad, pudiendo intervenir, también, en la defensa o en la captación de sensaciones.
La aleta anal está situada detrás del ano y en la parte ventral del cuerpo correspondiente a la región caudal. Generalmente su función es estabilizadora.
La aleta caudal está situada en el extremo posterior del pez y está unida al resto del cuerpo por el pedúnculo caudal. Es la principal aleta propulsora del pez. En los osteíctios ambas partes son de igual tamaño (aleta dorsal homocerca).
Las escamas tienen una función protectora y en los osteictios son finas y flexibles y se disponen unas sobre las otras.
1.1.2 Función de nutrición de los peces óseos
La mayoría de los peces son carnívoros (aunque los hay herbívoros, parásitos, filtradores, etc) y casi todos tienen dientes. Su aparato digestivo es completo.
Los peces son animales que obtienen el oxígeno del agua y para hacerlo tienen las branquias. En el caso de los peces óseos están protegidas por una tapa ósea, el opérculo, cuyo movimiento de apertura y cierre regulará el flujo de agua que circula. Es una gran ventaja porque les permite respirar cuando están inmóviles mientras que los peces cartilaginosos deben estar en constante movimiento.
Los peces óseos presentan un órgano llamado vejiga natatoria, que consiste en un saco cuyo contenido en gases proporciona flotabilidad al pez. Su función primordial es conseguir que el pez pueda mantenerse a la profundidad que quiera sin tener que gastar energía nadando.
El aporte de gases a la vejiga se produce a partir de las células que componen sus paredes, mientras que la eliminación puede hacerse a través del conducto de comunicación con el esófago o por reabsorción a través del sistema circulatorio, que es cerrado y sencillo.
1.1.3 Función de relación de los peces óseos
Los peces tienen ojos separados y generalmente situados uno a cada lado de la cabeza, lo que les permite tener un ángulo de visión bastante amplio. Tienen una buena visión. Los peces están adaptados a ambientes lumínicos muy diferentes.
Los órganos olfativos se sitúan en el interior de unas estructuras en forma de saco situadas internamente por delante de los ojos y que se abren al exterior generalmente por dos orificios (narinas). La corriente de agua que circula por el interior de los sacos olfativos aporta valiosísima información para la detección de alimento, la orientación en las migraciones o el comportamiento social.
También encontramos papilas gustativas en la boca lo que les ayuda a detectar las sustancias disueltas en el agua.
Los peces solo presentan oído interno, siendo este órgano el responsable de captar las ondas acuáticas, de mantener el equilibrio del pez y de informarle sobre el grado de aceleración que desarrolla su marcha.
Como ya dijimos antes, los peces tienen un órgano de los sentidos especial y único que les permite sentir todos los movimientos del agua: la línea lateral.
Aunque siempre se ha pensado en los peces como muy poco inteligentes, el mayor sistema nervioso de los mismos permite unas pautas de comportamiento más complejas que en la mayoría de los invertebrados.
La coloración de los peces puede ser muy vistosa y está relacionada con comportamientos de camuflaje, advertencia, comunicación, defensa del territorio, comportamiento reproductor, etc
Un ejemplo típico de comportamiento social son los cardúmenes o bancos de peces que se agrupan para dificultar que los depredadores les capturen.
Algunos peces óseos que viven a profundidades abisales, donde nunca llega la luz, pueden producirla con un órgano llamado fotóforo.
1.1.4 Función de reproducción de los peces óseos
Los peces son animales con reproducción sexual, normalmente dioicos aunque también hay un cierto número de especies hermafroditas. La fecundación normalmente es externa.
La inmensa mayoría son ovíparos, que producen huevos que se desarrollan en el medio. Casi todos estos presentan fecundación externa, al expulsar los machos y las hembras coordinadamente sus células reproductoras al agua del mar circundante. Hay unas pocas en las que la fecundación es interna y una vez los óvulos han sido fecundados, son expulsados al medio.
La puesta puede ser pelágica, estando generalmente formada por numerosísimos huevos de pequeño tamaño, o puede ser bentónica, estando formada entonces por menos huevos y más gruesos.
El desarrollo embrionario en las especies ovíparas presenta una etapa larvaria de vida libre planctónica, que al cabo de unas semanas o algunos meses se transforma en un pez en estado juvenil.
1.1.5 Clasificación de los peces óseos
Los osteíctios se dividen evolutivamente en dos clases:
A) Clase Sarcopterigios
Los sarcopterigios están casi extintos hoy en día pero son muy importantes porque sus aletas lobuladas con huesos permitieron la evolución de los vertebrados terrestres con cuatro extremidades.
B) Clase Actinopterigios
Los actinopterigios se caracterizan por poseer aletas cubiertas de piel y sostenidas por radios córneos.
Podemos destacar:
a) Condrósteos; hoy en día sobreviven en forma muy reducida, como es el caso de los esturiones. Los condrósteos se caracterizan por poseer un cuerpo cubierto de placas óseas y un esqueleto principalmente cartilaginoso.
b) Teleósteos; constituyen el 95% de los peces de hoy en día.
Los condríctios se caracterizan porque han sustituido su esqueleto óseo por uno cartilaginoso (más ligero y flexible). Son depredadores muy bien adaptados a su forma de vida.
Sus escamas se llaman dentículos dérmicos (son pequeños dientecitos): por eso su piel raspa mucho (como una lija).
Carecen de vejiga natatoria por lo que tienen que estar nadando continuamente para no hundirse. Además no tienen opérculo por lo que sus hendiduras branquiales están al aire y son visibles. Debido a esto para respirar deben estar nadando y tragando agua constantemente.
Muchas especies son ovovivíparas o vivíparas. Hay otras especies en las que el huevo se desarrolla en el interior del cuerpo de la hembra, pudiendo el embrión ser alimentado por la madre durante el desarrollo (especies vivíparas) o hacerlo de las reservas de vitelo del huevo (especies ovovivíparas). Al exterior salen ya peces en estadio juvenil. Estas especies ponen relativamente pocas crías.
Después de las enormes ballenas, los tiburones están entre las especies de vertebrados más grandes del mundo. Los ejemplares más grandes pueden llegar a medir más de 12 metros de longitud.
Dentro de los peces cartilaginosos podemos destacar a dos grandes grupos:
a) Rayas y Mantarrayas; presentan un cuerpo muy aplanado adaptado a vivir sobre el fondo marino. Por esta forma tienen las aberturas branquiales debajo de las aletas pectorales en lugar de a los lados de la cabeza como los tiburones. Los ojos y los espiráculos están en la parte dorsal.
Tienen los dientes aplanados y poseen órganos capaces de detectar la electricidad para notar a los animales que están enterrados en la arena. Muchas tienen colas en forma de látigo y terminan en espinas conectadas con glándulas venenosas.
La fecundación es interna y son animales ovovivíparos.
b) Tiburones; se caracterizan por ser grandes depredadores y tener una boca ventral o ínfera. Los tiburones incluyen desde especies pequeñas de las profundidades marinas, hasta el tiburón ballena, el mayor de los peces, el cual se cree puede llegar a medir una longitud de 17 m y se alimenta únicamente de plancton.
Su aleta caudal es heterocerca, con la parte superior mucho más grande que la inferior.
Los dientes de los tiburones son especiales porque derivan de los dentículos dérmicos de las escamas. Por eso tienen muchos en la boca que van creciendo y acercándose al exterior. Aunque se vayan cayendo son sustituidos por los siguientes lo que permite a los tiburones vivir muchos años al no quedarse nunca sin dientes.
La fecundación es interna y los machos tienen modificadas las aletas pélvicas para la copulación. Existen especies ovíparas y vivíparas. En las vivíparas hay dos úteros y la hembra alimenta a las crías aunque su placenta no tiene nada que ver con la de los mamíferos (convergencia evolutiva).
2. Anfibios
Los anfibios son una clase de animales vertebrados que no tienen la capacidad de regular su temperatura corporal. La clase está comprendida por casi 6 000 especies de ranas, sapos y salamandras.
El término “anfibio” hace referencia a una de las características más destacadas del grupo: sus dos modalidades de vida. Los anfibios generalmente presentan un estado larval acuático y un adulto terrestre.
Por ello, su reproducción aún está ligada a cuerpos de agua. El evento de reproducción da como resultado un huevo que carece de las membranas amnióticas, por lo que debe ser depositado en charcas o en ambientes húmedos. Las ranas tienen fecundación externa, y las salamandras – y probablemente las cecilias – tienen fecundación interna.
La piel de los anfibios es muy fina, húmeda y glandular. Algunas especies tienen modificaciones para la producción de veneno para defenderse de sus depredadores potenciales. Aunque algunas especies poseen pulmones, en otras se han perdido y la respiración ocurre totalmente por medio de la piel.
Encontramos anfibios en una amplia diversidad de ecosistemas, a través de las regiones tropicales y templadas (con la excepción de las islas oceánicas).
La herpetología es la rama de la zoología encargada del estudio de los anfibios – y también de los reptiles. El profesional que se desenvuelve profesionalmente en dicha ciencia se conoce como herpetólogo.
Los anfibios vivientes son descendientes de los primeros tetrápodos terrestres. Estos ancestros fueron los peces de aletas lobuladas (Sarcopterygii), un grupo muy particular de peces óseos.
1.1. Características de los anfibios
La morfología del cuerpo presenta tres disposiciones básicas, que se corresponden con el ordenamiento taxonómico de la clase:
a) el cuerpo fusionado, rechoncho, sin cuello y extremidades anteriores modificadas para el salto de las ranas.
b) la estructura grácil con un cuello definido, cola larga y extremidades de igual tamaño de las salamandras.
Características óseas
Los anfibios son animales vertebrados, tetrápodos y ancestralmente cuadrúpedos. Su esqueleto está compuesto principalmente de hueso y el número de vertebras es variable. Algunas especies presentan costillas que pueden o no estar fusionadas a las vértebras.
El cráneo de salamandras y ranas es generalmente abierto y delicado.
Piel
La piel de los anfibios es bastante particular. Se caracteriza por ser muy fina, húmeda y con la presencia de múltiples glándulas. En las especies que carecen de pulmones, el intercambio gaseoso puede ocurrir por medio de la piel. Existen modificaciones de estructuras que liberan sustancias tóxicas para combatir a los depredadores.
En la piel, resaltan los llamativos colores – o bien la capacidad de camuflaje. Muchos de ellos tienen como fin alertar o esconderse de los depredadores. De hecho, la coloración de los anfibios es más compleja de lo que parece; está formada por una serie de células que almacenan pigmentos denominadas cromatóforos.
Sistema digestivo
Adaptaciones de la región cefálica
La lengua de los anfibios es protrusible y permite atrapar a los pequeños insectos que serán su presa. Este órgano cuenta con diversas glándulas que producen secreciones pegajosas que buscan asegurar la captura del alimento.
Los renacuajos cuentan con estructuras queratinizadas en la región bucal que les permite raspar la materia vegetal que consumirán. La disposición y número de estas estructuras bucales tienen valor taxonómico.
Adaptaciones de los intestinos
Comparado con los demás animales, el tracto digestivo de los anfibios es bastante corto. En todo el reino animal, un sistema digestivo conformado por intestinos cortos es típico de una dieta carnívora, ya que son materiales alimenticios relativamente fáciles de digerir.
En las larvas, el sistema gastrointestinal es más largo, característica que presumiblemente favorece la absorción de la materia vegetal, permitiendo la fermentación.
La mayoría de los anfibios adultos tienen una dieta carnívora. Dentro del menú de los anuros encontramos múltiples especies de insectos, arañas, gusanos, caracoles, milpiés y casi cualquier animal que sea lo suficientemente pequeño para que el anfibio pueda consumirlo sin mucho esfuerzo.
En contraste, la mayoría de las formas larvales de los tres órdenes son herbívoras (aunque existen sus excepciones) y se alimentan de la materia vegetal y de las algas que encuentran en los cuerpos de agua.
Sistema circulatorio
Los anfibios tienen un corazón tricameral con un seno venoso, dos atrios, un ventrículo y un cono arterioso.
La circulación es doble: pasa a través del corazón, las arterias pulmonares y las venas suministran a los pulmones (en las especies que los poseen), y la sangre oxigenada regresa al corazón. La piel de los anfibios es rica en pequeños vasos sanguíneos.
Sistema respiratorio
En los anfibios, existen diversas estructuras que participan en el proceso respiratorio. La piel fina, glandular y altamente vascularizada tiene un papel relevante en el intercambio gaseoso de muchas especies, particularmente en las que carecen de pulmones. Para que esto sea posible debe mantenerse constantemente húmeda.
Los pulmones en los anfibios tienen un mecanismo particular; a diferencia de la entrada de aire de los pulmones de los demás animales, la ventilación ocurre por presión positiva. En este sistema el aire es forzado a ingresar a la tráquea.
Las formas larvales – que son acuáticas – respiran por medio de branquias. Estos órganos respiratorios externos logran una extracción eficiente del oxígeno disuelto en el agua y media el intercambio con el dióxido de carbono. Existen salamandras que pueden presentar sólo branquias, sólo pulmones, ambas estructuras o ninguno.
Algunas especies de salamandras que viven toda su vida adulta en cuerpos de agua tienen la capacidad de evadir la metamorfosis y conservar las branquias. En biología evolutiva, el fenómeno de conservar un aspecto infantil en formas ya adultas y sexualmente maduras se denomina pedomorfosis.
Uno de los representantes más conocidos de las salamandras que logra conservar las branquias en su estado adulto es el ajolote o Ambystoma mexicanum.
Sistema excretor
El sistema excretor de los anfibios está formado por riñones; son órganos encargados de remover los desechos nitrogenados del torrente sanguíneo y mantener un balance hídrico. El principal desecho nitrogenado es la úrea.
Sistema nervioso
Comparado con el resto de los vertebrados, el sistema nervioso de los anfibios es bastante pequeño, simple y rudimentario. El sistema nervioso está formado por el cerebro y por la médula espinal.
El cerebro es alargado (no una masa redonda como en mamíferos) y se divide estructural y funcionalmente en región anterior, media y posterior. En los anfibios existen 10 pares de nervios craneales.
5.2. Clasificación de los anfibios
Vamos a destacar dos órdenes:
a) Orden Urodela (Caudata); los urodelos están formados por casi 600 especies de salamandras. Estos anfibios habitan diversos ambientes, tanto templados como tropicales. Son abundantes en Norteamérica. Desde el punto de vista ecológico, las salamandras son muy diversas; pueden ser totalmente acuáticas, terrestres, arborícolas, subterráneas, entre otros ambientes.
Se caracterizan por ser organismos de pequeños tamaños – rara vez un ejemplar supera los 15 cm. La excepción es la salamandra japonesa gigante, que alcanza más de 1.5 metros de longitud.
Las extremidades forman un ángulo recto con el tronco del cuerpo cilíndrico y delgado que poseen. Los miembros posteriores y anteriores son del mismo tamaño. En algunas forman acuáticas y subterráneas, los miembros han sufrido una reducción considerable.
Los huevos de la mayoría de las salamandras son fecundados de manera interna. Los individuos femeninos son capaces de tomar estructuras denominadas espermatóforos (un paquete de esperma producido por algún macho).
Estos espermatóforos son depositados en la superficie de alguna hoja o un tronco. Las especies acuáticas dejan sus huevos en agrupaciones en el agua.
b) Orden Anura (Salientia); el orden Anura es el más diverso entre los anfibios, con casi 5 300 especies de ranas y sapos, divididas en 44 familias. A diferencia de las salamandras, los anuros carecen de cola.
El nombre alternativo del grupo, Salientia, resalta las adaptaciones para la locomoción del grupo, mediante saltos gracias a sus poderosas patas posteriores. Su cuerpo es rechoncho y carecen de cuello.
En ocasiones cuando vemos un anuro, solemos preguntarnos si el ejemplar corresponde a un “sapo” o a una “rana”. Generalmente, cuando hablamos de un sapo hacemos referencia a un anuro con piel corácea, verrugas prominentes y cuerpo robusto, mientras que una rana es un animal grácil, de colores brillantes, llamativos y con piel glandular. No obstante, esta diferenciación es meramente popular y no tiene ningún valor taxonómico.
En los anuros, los machos atraen a las hembras por medio de sus cantos melódicos (y específicos para cada especie). La vocalización es de gran importancia en los anuros, ya que los cantos son un factor importante en el reconocimiento de la pareja y en la defensa del territorio. Este sistema está mucho más desarrollado en los machos que en las hembras.
Las cuerdas vocales se localizan en la laringe. El anuro es capaz de producir el sonido gracias al paso de aire por las cuerdas vocales, entre los pulmones y por un par de grandes sacos localizados en el piso de la boca. Todas estas estructuras mencionadas se encargan de orquestar la producción de sonido y los cantos tan particulares del grupo.
Cuando la pareja va a copular, se acoplan en una especie de “abrazo” denominado amplexo.
A medida que la hembra deposita los huevos, el macho descarga el esperma sobre estos gametos para fertilizarlos.
Los huevos son puestos en ambientes húmedos o en el cuerpo del agua directamente. Se aglomeran en masas con múltiples huevos y pueden anclarse a parches de vegetación. El huevo fertilizado se desarrolla rápidamente, y al estar listo emerge un pequeño renacuajo acuático.
Este pequeño renacuajo experimentará un evento de cambios dramáticos: la metamorfosis. Una de las primeras modificaciones es el desarrollo de las extremidades posteriores, la cola que les permite el nado se reabsorbe – al igual que las branquias, el intestino se acorta, se desarrollan los pulmones y la boca toma características adultas.
El marco temporal del desarrollo es muy variable entre las especies de anfibios. Ciertas especies son capaces de completar su metamorfosis en tres meses, mientras que otras toman hasta tres años para culminar la transformación.
Los reptiles son una agrupación parafilética (habría que incluir las aves para que fuera monofilético) de animales vertebrados que incluyen a las tortugas, lagartos, serpientes y cocodrilos. Además, incluyen varios grupos extintos de grandes dinosaurios, plesiosaurios, pterosaurios, entre otros. Incluyen unas 8 000 especies que aparecen sobre todo en climas cálidos.
Su característica más destacada es la piel gruesa con escamas epidérmicas. Está diseñada para proteger de la desecación. Carece de glándulas mucosas. Bajo las escamas epidérmicas hay escamas óseas (osteodermos) que hacen que sea más robusta. Debido a las escamas la piel no se muda en trozos: el reptil debe desprenderse de toda la pieza (camisa).
La mayoría presenta dos pares de miembros (tetrápodos), con 5 dedos en cada uno aunque en algunos grupos han degenerado o están muy reducidos. En general sus patas son cortas y son animales que se desplazan muy pegados al suelo (de ahí su nombre).
Estos seres vivos son ectotermos, ya que carecen de la capacidad de regular internamente su temperatura corporal. Muchos de ellos regulan su temperatura conductualmente: se disponen en zonas soleadas para incrementarla y a la sombra para reducirla. Por ello, su distribución está casi restringida a las regiones con climas cálidos, donde son muy abundantes. En zonas más frías hay especies que hibernan durante las épocas invernales.
En los reptiles surge una adaptación significativa que logró independizar la reproducción del agua: el huevo amniótico. Debido a esto, en los reptiles no se observan estados larvales de vida acuática.
3.1. Función de nutrición
Sistema digestivo
El tracto gastrointestinal de la mayoría de los reptiles es corto, característica típica de una dieta carnívora. Las variantes herbívoras poseen intestinos más largos que les permite digerir la materia vegetal.
Sistema respiratorio
La respiración en los reptiles ocurre por medio de pulmones. La piel de estos organismos es gruesa, por lo que no juega un papel relevante en el intercambio de gases, como ocurre en los anfibios con piel fina y húmeda.
Sistema circulatorio
La circulación en los reptiles está compuesta por dos circuitos: una de ellas toma la sangre y la lleva hasta los pulmones, mientras que la segunda vía orquesta el paso de sangre por el resto del cuerpo.
Con excepción de los cocodrilos, los reptiles poseen un corazón con una partición incompleta, que permite un pequeño contacto entre la sangre oxigenada y no oxigenada.
En los cocodrilos el corazón es más complejo y recuerda al de mamíferos y aves, ya que posee dos aurículas y dos ventrículos completamente separados. Esta separación completa aumenta la eficiencia del proceso lo que permitirá la endotermia. Otra peculiaridad es que tienen un orificio que comunica las dos partes del corazón pudiendo unirlas para reciclar la sangre si necesitan permanecer sumergidos un poco más de tiempo.
Sistema excretor
Todos los reptiles poseen riñones pareados, lobulados y aproximadamente del mismo tamaño. Como en el resto de los vertebrados, la unidad funcional del riñón son las nefronas. En los reptiles, cada riñón está constituido por unas miles de nefronas, lo cual es poco si las comparamos con las casi dos millones de nefronas en el riñón humano.
El producto de desecho de los reptiles es el ácido úrico; por ello, los reptiles se conocen como uricotélicos. Esto pareciera ser una adaptación para reducir la pérdida de agua. El ácido úrico es una sustancia insoluble en agua. Así, el producto precipita y la sustancia excretada consiste en una masa semisólida y blanca.
Sistema nervioso
De manera general, el sistema nervioso de los reptiles posee todas las estructuras básicas que encontramos en los anfibios, pero más grandes – particularmente el cerebro y el cerebelo.
Sin embargo, comparado con aves y mamíferos, el cerebro es relativamente más pequeño y además no tiene circunvoluciones. Por ejemplo, el cerebro de las tortugas es pequeño – nunca supera el 1% de la masa total del animal. Sin embargo, el cerebelo si posee un tamaño importante en este grupo de reptiles.
La mayoría de los órganos de los sentidos están bien desarrollados, aunque existen varias excepciones. Algunos reptiles presentan órganos de los sentidos especiales como:
a) Órgano vomeronasal o de Jacobson; sirve para detectar ciertas sustancias, normalmente feromonas. Además, a través de la saliva, se impregnan las sensaciones gustativas y olfativas, es decir, el sentido del gusto y olfato van a través de la boca.
b) Fosetas nasales receptoras de calor; algunos reptiles captan pequeñas diferencias de temperatura, detectan hasta 0,03 ºC de diferencia. Estas fosetas se encuentran en el cara, tienen entre uno y dos pares o incluso hasta 13 pares de fosetas. Dentro de cada foseta hay una doble cámara separada por una membrana. Si hay un animal presa de sangre caliente cerca, aumenta el aire que se encuentra en la primera cámara y la membrana del interior estimula las terminaciones nerviosas avisando al reptil de la presencia de una potencial presa.
3.3 Reproducción
Los reptiles tienen fecundación interna y los sexos se encuentran separados. Los machos poseen dos testículos y las hembras dos ovarios. Los machos ejecutan la cópula con un órgano especial llamado hemipene. Es par en casi todos los reptiles, con la excepción de las tortugas y cocodrilos.
Las tortugas tienen una fertilización interna y son ovíparas. Estas invierten energía en la creación de un nido para sus crías, y una vez que los huevos son depositados y tapados por el sustrato, los padres se desentienden de sus futuros descendientes.
Un gran número de serpientes son ovíparas y un pequeño grupo es ovovivíparo. La viviparidad ha evolucionado dentro de los reptiles casi cien veces por vías evolutivas separadas. Este fenómeno ocurre, generalmente, por un incremento en el tiempo en que los huevos son retenidos dentro del oviducto.
Los animales con esta modalidad reproductiva suelen ser asociadas a climas fríos, pudiendo ser una característica adaptativa que les permita a los reptiles mantener una temperatura óptima para su descendencia. Dentro del cuerpo de la madre, la temperatura es óptima para el desarrollo de las crías.
Determinación del sexo
Una de las peculiaridades de los reptiles en término de su reproducción es la influencia de la temperatura en la determinación del sexo de los animales. Este fenómeno se ha reportado en tortugas, lagartos y cocodrilos.
En las tortugas, las bajas temperaturas están asociadas con la producción de machos. Del mismo modo, temperaturas elevadas se traducen en la producción de hembras. Como es la temperatura el factor determinante, estas especies carecen de cromosomas sexuales.
El huevo amniótico representa una de las adaptaciones más sorprendentes del reino animal, ya que logró independizar los procesos reproductivos de los cuerpos de agua.
El huevo posee cuatro capas o membranas extra embrionarias denominadas:
a) Amnios; es la capa que rodea al embrión. En su interior encontramos fluido que amortigua al organismo en desarrollo y aporta un medio acuoso para su crecimiento (líquido amniótico).
b) Alantoides; en ella se almacenan las sustancias de desecho.
c) Corión rodea todo el contenido del huevo, y está altamente vascularizado, al igual que el alantoides. Estas dos capas extraembrionarias participan en la respiración, siendo un componente vital para el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono.
d) Saco vitelino; se encuentran las sustancias nutritivas que el embrión usará.
La mayoría de los huevos amnióticos se encuentran rodeados por una cáscara o cobertura mineralizada y bastante flexible. Esta barrera logra un equilibrio entre la protección del embrión y el intercambio de sustancias, ya que actúa como una barrera semipermeable para los gases pero impermeable para el agua.
3.4. Sistemática de los reptiles
Vamos a destacar tres grandes grupos de reptiles actuales: los testudos (tortugas), los escuamata (lagartos y serpientes) y los crocodilia (cocodrilos, caimanes y gaviales).
Aquí tenemos una interesante página con el origen evolutivo de los reptiles.
3.4.1. Tortugas o Quelonios
Las tortugas son un grupo de reptiles muy antiguos y muy bien adaptados que han cambiado muy poco en millones de años.
La característica más destacada es la presencia de un caparazón dorsal y un plastrón ventral. Este caparazón está formado por dos capas: una externa compuesta de queratina y una interna de naturaleza ósea.
La mandíbula de los quelonios carece de estructuras dentales. En su lugar, existen una especie de platos de queratina que permite la manipulación y triturado del alimento (pico).
Desde una perspectiva ecológica, las tortugas han logrado conquistar una diversidad de nichos. Existen especies totalmente acuáticas (exceptuando el momento de la deposición de los huevos) y totalmente terrestres.
Las tortugas acuáticas son carnívoras (piscícolas) y presentan un caparazón aplanado e hidrodinámico. Como consecuencia no pueden esconderse dentro de él. Sus patas están convertidas en aletas para favorecer la natación. Realizan sus puestas en la playa y las crías salen de golpe y corren hacia el agua para evitar ser depredadas.
Las tortugas terrestres son herbívoras y presentan un caparazón mucho más alto dentro del cuál pueden esconder la cabeza y las patas. Sus patas son robustas para soportar su gran peso y sus movimientos son lentos.
En cuanto a los sentidos, las tortugas no presentan una audición particularmente buena. Para contrarrestar dicha desventaja, poseen un sistema del gusto y de la visión muy sensible. De hecho, la visión es a color y es comparable con el sistema fotorreceptor de los humanos.
3.4.2. Escamosos (Lagartos y serpientes)
Es el orden más reciente de reptiles y los que han alcanzado mayor éxito ecológico con casi 8 000 especies. Incluye los lagartos, camaleones, iguanas y formas afines, las serpientes y las culebrillas ciegas.
La parte superior de la mandíbula superior está rígidamente unida al cráneo pero el maxilar inferior posee un hueso cuadrado móvil que comunica su movimiento a los huesos de mandíbula, lo que favorece la deglución de las presas; a los cráneos con esta propiedad se les conoce con el nombre de cráneo cinético.
Existe una tendencia general a la reducción de las patas, fenómeno que ha tenido lugar de manera independiente en casi la mitad de las familias actuales de lagartos y, por supuesto, en las serpientes y anfisbénidos.
Los escamosos se caracterizan por la muda de su piel.
Poseen dos órganos de Jacobson.
Muchas especies son capaces de romper y desprender su cola cuando se ven en peligro o son capturados por un depredador; esta capacidad se denomina autotomía y se debe a la presencia de planos especiales de ruptura de las vértebras caudales. Tras la autotomía, la cola se regenera.
Los escamosos machos tienen hemipenes, que generalmente se mantienen invertidos dentro de sus cuerpos y se evierten para la reproducción a través del tejido eréctil como el del pene de los mamíferos.
Este es también el único grupo de reptiles en el que se encuentran tanto especies vivíparas como ovovivíparas, así como los reptiles ovíparos habituales. Algunas especies, como el dragón de Komodo, pueden reproducirse asexualmente a través de la partenogénesis.
Sistemática
Vamos a destacar dos grandes grupos de escamados: los lacertilios (lagartos, lagartijas, iguanas, salamandras, …) y los ofidios (serpientes).
A) Lacértidos (lagartos, lagartijas, geckos, iguanas, camaleones, varanos)
Los lacertílidos se caracterizan por tener un cuerpo alargado, cola también larga y extremidades pentadáctilas.
La mayoría presentan un tamaño pequeño, aunque existen ciertas excepciones como es el caso de los varanos o ciertas iguanas.
Los lacertílidos poseen párpados y aberturas auditivas externas visibles. El oído no es un sentido prioritario para ellos pero algunas especies presentan cantos.
La lengua pueda adquirir formas variadas: pequeñas y no plegables o con proyección hacia fuera y alargable, por ejemplo los camaleones.
B) Ofidios o Serpientes
Las serpientes son reptiles que carecen de patas y de las cinturas pectoral y pélvica.
Su cuerpo está formado por numerosas vertebras cortas, anchas y flotantes que les permiten desplazarse por el suelo reptando mediante una serie de movimientos ondulatorios en forma de S.
Como mencionamos, el cráneo de las serpientes es altamente cinético, lo que implica que puede consumir presas enormes. Esta característica puede ser la responsable del éxito tan notable de las serpientes.
Ciertas especies de serpientes – cerca del 20% – son capaces de inyectar veneno a sus presas. Existen diversos tipos de serpientes en función de como son sus colmillos y los mecanismos para poder usar el veneno.
Otras usan la potente musculatura de su cuerpo para estrangular y aplastar a sus presas a las que cazan al acecho.
Con respecto a los sentidos, sólo un pequeño grupo de serpientes con hábitos arborícolas poseen una visión notable. No poseen párpados si no que tienen una membrana transparente que los cubre evitando la desecación.
No poseen membrana timpánica ni oído externo. Aunque son muy sensibles a las vibraciones del suelo.
Para la detección de estímulos químicos, las serpientes están equipadas con el órgano de Jacobson, también conocido como órgano vomeronasal usando, por lo tanto, tanto las narinas como la lengua. Algunas tienen órganos para detectar el calor corporal lo que les ayuda a buscar a los roedores.
Usan la lengua y el órgano de Jacobson para detectar las feromonas en el momento de la reproducción y presentan un elaborado cortejo. El macho suele exhibirse ante la hembra para convencerla y, cuando está dispuesta, ambas se enrollan la una con la otra para la cópula. Todo el proceso suele ser largo llevando incluso horas.
El macho deposita el esperma en la cloaca de la hembra con uno de sus hemipenes y posteriormente se aleja abandonándola. Como hemos dicho encontramos serpientes ovíparas, ovovivíparas y vivíparas.
En algunos casos existen cuidados parentales como las pitones que cuidan a la puesta y a las crías atacando ferozmente incluso a animales de gran tamaño.
3.4.3. Cocodrilianos
Los cocodrilianos son un orden de grandes reptiles predadores semiacuáticos. El orden incluye a los cocodrilos (familia Crocodylidae), a los gaviales (familia Gavialidae) y a los aligátores y caimanes (familia Alligatoridae). Aunque a menudo se utiliza para referirse a todos ellos, de forma estricta el término 'cocodrilo' se refiere solo a los miembros de la familia Crocodylidae.
Aparecieron durante el Cretácico superior hace 83,5 millones de años y son los parientes vivos más próximos de las aves, ya que los dos grupos son los únicos arcosaurios existentes conocidos.
Son reptiles con forma de grandes lagartos, de cuerpo robusto, morro prominente largo y plano y cola comprimida lateralmente.
Son buenos nadadores, pueden moverse en tierra andando separando el cuerpo de tierra o arrastrando el cuerpo, mientras que las especies de menor tamaño incluso pueden galopar. Sus patas pueden ponerse más rectas que la mayoría de los reptiles.
Su piel es gruesa y está cubierta de escamas que no se superponen. Presentan placas óseas que refuerzan el dorso y el cuello haciendo que estén muy acorazados.
Tienen dientes cónicos, tipo estaca, y una poderosa mordida.
El corazón tiene cuatro cámaras y, de forma similar a las aves, un sistema de circulación de aire unidireccional en los pulmones, pero, al igual que otros reptiles, no aviares, son ectotermos.
Los ojos, oídos y fosas nasales en la parte superior de la cabeza. Esto les permite acechar a las presas sumergidos. Los ojos cuentan con una membrana nictitante que les permite abrir los ojos bajo el agua y segregan un lubricante que cuando se seca puede con fundirse con lágrimas. Además tienen un tapetum lucidum que aumenta su vista en condiciones de baja luz.
Aunque su cerebro es pequeño son capaces de mayores aprendizajes que el resto de los reptiles.
Se encuentran principalmente en las tierras bajas de la zona intertropical, pero los aligátores también viven en el sureste de los Estados Unidos y en el río Yangtsé en China.
Son carnívoros y se alimentan de animales como peces, crustáceos, moluscos, aves y mamíferos; algunas especies, como el gavial del Ganges (Gavialis gangeticus), tienen una alimentación especializada, mientras que otras, como el cocodrilo marino (Crocodylus porosus), tienen dietas generalizadas.
Son animales generalmente solitarios y territoriales, aunque pueden realizar una alimentación cooperativa. Durante la reproducción, los machos dominantes intentan monopolizar las hembras disponibles. Las hembras ponen huevos en agujeros o en montículos y, a diferencia de la mayoría de los demás reptiles, cuidan la puesta y a sus crías recién nacidas.
Existen ocho especies de crocodilios de las que hay constancia de ataques a humanos, la mayoría por parte del cocodrilo del Nilo (Crocodylus niloticus).
A) Familia Crocodylidae
Son los verdaderos cocodrilos. Podemos distinguirlos por:
a) Tienen el hocico con forma de V.
b) Son mayores y más agresivos. Crocodylus porosus o cocodrilo marino, el reptil vivo más grande del planeta, que puede llegar a superar los 8 metros de longitud y los 1 700 kg de peso.
c) Tienen la mordida más potente de todo el reino animal (270 kg/cm2).
B) Familia Alligatoridae
Son los caimanes y aligators. Podemos distinguirlos por:
a) Tienen el hocico con forma de U.
b) Son más pequeños y menos agresivos que los cocodriles (con un cuerpo más rechoncho).
c) Solo habitan zonas de agua dulce en regiones subtropical
C) Familia Gavialidae
Son los gaviales. Podemos distinguirlos por:
a) Tienen el morro muy delgado y alargado. Adaptado para la pesca y con poca fuerza como para atrapar presas grandes.
b) Antiguamente estaban más extendidos pero hoy solo aparecen en el sudeste asiático.
Las aves son animales vertebrados, homeotermos, con el primer par de extremidades convertidos en alas, un pico queratinizado sin dientes y el cuerpo cubierto de plumas (excepto las patas que están cubiertas por escamas).
Dentro de los vertebrados, es la segunda clase más rica en número de especies, con más 9 700, superada solamente por los peces.
Aunque existe una amplia diversidad de especies, la morfología de las aves es homogénea y en gran medida se debe a la evolución encaminada a mejorar su gran hallazgo evolutivo: el vuelo.
La rama de la zoología que estudia a la aves se denomina ornitología, término proveniente de las raíces griegas ornis = “pájaro”.
4.1. Morfología externa
Presentan el cuerpo dividido en tres partes: cabeza, tronco y cola.
4.1.1. Cabeza
Las aves presentan un pico córneo sin dientes de enorme importancia en su alimentación. La variabilidad y adaptabilidad del mismo permite que se alimenten de casi cualquier cosa y manera (como pasaba un poco con los apéndices de los artrópodos).
También presentan dos ojos de gran tamaño. Su visión es excelente y aunque no pueden mover mucho los ojos (sus grandes orbitales y su tamaño lo dificultan) lo compensan con una gran movilidad de la cabeza. Presentan dos párpados y una membrana nictitante transparente que los protege y les permite volar a gran velocidad sin cerrarlos.
Como es habitual las especies depredadoras suelen tenerlos enfrente de la cara (para mejorar su visión estereoscópica) y las no depredadoras a los lados de la cabeza (para aumentar su visión periférica).
Presentan dos narinas, para la entrada del aire, y dos conductos auditivos que normalmente no vemos al estar protegidos por las plumas (en algunas especies como los búhos la forma de esas plumas recuerda a unas “orejas”).
4.1.2. Tronco
El tronco de las aves está cubierto de unas plumas cortas (plumas tectrices) cuya función es mantener el calor corporal y proteger a las aves del impacto del aire.
Presentan cuatro extremidades (dos alas y dos patas) y una cloaca en la que desembocan el aparato digestivo, el excretor y el reproductor.
A) Las alas
Las alas son las dos extremidades superiores y están adaptadas para el vuelo. Las aves van a estar cubiertas por varios tipos de plumas:
a) Plumas coberteras; son plumas protectoras que cubren parcialmente a las plumas del vuelo).
b) Plumas remeras; plumas encargadas del vuelo.
c) Plumas rectrices o timoneras; plumas de la cola encargadas de cambiar de dirección en el vuelo.
d) Plumas tectrices; cubren todo el cuerpo con función de protección.
e) Plumón; plumas muy pequeñas típicas de los polluelos y encargadas de conservar el calor corporal.
Las plumas son estructuras epidérmicas queratinizadas unidas a la piel y que surgen en series específicas. El patrón de las mismas depende de los grupos (carácter sistemático). El ordenamiento y el aspecto de las plumas (plumaje) varía incluso dentro de una misma especie dependiendo de la edad, el sexo (es muy típico que los machos presenten plumajes llamativos y las hembras de camuflaje), la posición social, ...
El ave debe acicalar y mantener limpio el plumaje y lo irá mudando a intervalos regulares.
B) Las patas
Las patas de las aves están cubiertas por escamas (como los reptiles) y presentan formas distintas dependiendo de la alimentación y la forma de vida de cada ave.
La mayoría de las aves tienen cuatro dedos (algunas tienen 3, y el avestruz 2) y caminan apoyando la punta de los mismos. Presentan un fémur muy corto.
4.1.3. La cola
La cola normalmente es muy corta y está cubierta por plumas de gran tamaño: las plumas rectrices o timoneras que permiten al ave determinar la dirección del vuelo y controlar el equilibrio del mismo. La forma de la cola varía y es importante para distinguir algunas especies.
4.2. Función de nutrición en las aves
Las dietas de las aves son variadas. Existen especies insectívoras, carnívoras (que se alimentan de gusanos, moluscos, crustáceos, peces, mamíferos y hasta de otras aves), nectarívoras, frutívoras, granívoras, y muchas son omnívoras.
El tamaño y la forma del pico de las aves están elegantemente adaptados para el modo de alimentación típico del individuo que lo porta. Por ejemplo, las aves que consumen semillas tienen picos cortos y fuertes, mientras que las nectarívoras – como los colibrís – poseen picos finos y largos que les permiten consumir el néctar de las flores.
4.2.1. Aparato digestivo
Las aves cuentan con un sistema de glándulas salivales muy rudimentarias que secretan un moco para lubricar el paso de la comida.
Ciertas aves tienen una modificación en el esófago que permite el almacenamiento de alimento (buche). En algunas especies, este ensanchamiento no solo sirve como sitio de almacenamiento, también es productor de una sustancia lechosa nutritiva –análoga a la leche de los mamíferos– que sirve para alimentar a los polluelos indefensos.
El estómago se encuentra dividido en dos partes: la primera se encarga de segregar el jugo gástrico (como nuestro estómago) y el segundo es la molleja, encargada de moler la materia nutritiva. Para contribuir en el proceso de trituración de los alimentos, las aves consumen piedras u otros objetos duros, que se alojan en la molleja.
4.2.2. Aparato respiratorio
Debido a las demandas energéticas del vuelo, el sistema respiratorio de estos vertebrados voladores es muy eficiente. Las ramas de los bronquios terminan en estructuras similares a tubos, donde tiene lugar un flujo continuo de aire – a diferencia de las terminaciones en sacos (alveolos) que observamos en los pulmones de los mamíferos.
Tienen estructuras especializadas llamadas sacos aéreos, estos órganos difieren sustancialmente de los órganos respiratorios que encontramos en el resto de los vertebrados. Esto les permite tanto mover más aire en la respiración como aligerar su peso para el vuelo.
4.2.3. Aparato circulatorio
Es muy similar al que presentan los mamíferos con un corazón tetracameral y dos circuitos respiratorios (pulmonar y sistémico). Esto permite que la sangre oxigenada NUNCA se mezcle con la sangre con poco oxígeno lo que da mucha energía a los músculos de las aves y les permite generar calor corporal con el metabolismo haya la temperatura que haya en el exterior (son endotermas).
La frecuencia cardiaca de las aves es más elevada que la de los mamíferos y, como en estos hay una relación inversa entre el tamaño del ave y la misma.
Los eritrocitos son nucleados (no como en los mamíferos) y presentan leucocitos muy activos en la respuesta inmune.
4.2.4. Sistema excretor
Los riñones de las aves son pares y tienen nefronas con asa de Henle, como las nuestras, y tipo reptil.
De los riñones parten dos uréteres que desembocan en la cloaca. Carecen de vejiga urinaria y no la necesitan porque su orina es una pasta semisólida. Esta orina de la cloaca puede reabsorberse al intestino y recuperarse algo más de agua.
El principal producto de desecho es el ácido úrico, por lo que las aves entran en la categoría de “uricotélicos”. Esta sustancia es altamente insoluble en agua, por lo que precipita y crea un desecho semisólido, muchas veces blanquecino y bastante ácido. Este desecho que se elimina mezclado con las heces se llama guano y es un recurso económico muy importante al ser muy rico en fósforo.
Algunas aves marinas tienen glándulas de sal en la cabeza con las que eliminan el exceso de sal que les causa beber agua salada.
4.3. Función de relación
En cuanto a los sistemas sensoriales, el olfato y el gusto son ineficientes en la mayoría de las especies. Sin embargo, existen múltiples excepciones a este patrón, como en las aves carnívoras y oceánicas, donde estos sentidos cumplen un papel fundamental en los estilos de vida de estas especies.
La visión en las aves es magnífica. Su órgano fotorreceptor recuerda al ojo de los demás vertebrados, aunque es más grande, menos esférico y virtualmente inamovible. Para compensar la fijeza parcial de los ojos, han desarrollado una capacidad increíble de movilidad de la cabeza.
La audición también es buena. El oído se divide en la región externa, un oído medio con un único huesecillo, la columela, y un oído interno con la cóclea.
El sistema nervioso de las aves es complejo y está bien desarrollado. Se distinguen doce pares de nervios craneales. El cerebro es grande, al igual que el cerebelo y los lóbulos ópticos. En contraste, la corteza cerebral no está tan desarrollada como en mamíferos.
Tradicionalmente se pensaba que no eran muy inteligentes y dependían casi totalmente de conductas innatas y no aprendidas pero con los años se ha ido desechando ese prejuicio.
Muchas especies presentan aprendizajes muy significativos en la comunicación, en el uso de herramientas y en el diseño de estrategias complejas para obtener sus objetivos. El grado de inteligencia varía mucho de unos grupos a otros y probablemente la familia Corvidae sea la que ha demostrado mayores capacidades cognitivas.
Gracias a su adaptación al vuelo y a una increíble capacidad para orientarse ya sea siguiendo el sol, las estrellas o el campo magnético terrestre muchas realizan migraciones para aprovechar los climas óptimos y los mayores recursos disponibles.
Se comunican frecuentemente tanto con el color de su plumaje como con cantos y vocalizaciones gracias a la presencia de la siringe. Algunas aves cantoras desarrollan cantos de gran complejidad y aves como los loros son capaces de reproducir sonidos y voces con gran perfección.
Pueden ser solitarias o vivir en grupos familiares. En ocasiones forman grandes bandadas (sobre todo en las migraciones).
El esqueleto de las aves está formado por huesos neumáticos (tienen caviddaes llenas de aire que se comunican con el aparato respiratorio) para ser más ligeros. Pese a ser huecos los huesos son resistentes.
Para mantener el equilibrio durante el vuelo la columna es muy rígida. La excepción son las vértebras cervicales del cuello que tienen una gran movilidad (lo que permite un rango muy amplio de movimientos de la cabeza).
El esternón posee una estructura plana de gran tamaño llamada quilla. Este hueso funciona como un punto de unión de los grandes músculos que participan en el vuelo y soporta el impacto del viento durante el vuelo del ave.
La fúrcula (clavículas fusionadas) es una estructura típica de las aves que funciona como un resorte. Este elemento almacena energía, de manera que el aleteo hacia abajo impulsa el aleteo en la dirección contraria.
4.4. Función de reproducción
En todas las aves, los sexos están separados y la fertilización es interna. En los machos, sólo algunas especies presentan pene como órgano copulatorio, como los patos o los gansos, el resto fecundan a la hembra poniendo en contacto las cloacas como en el dibujo.
Todas producen huevos amnióticos. Los huevos son incubados de manera externa: alguno de los parentales se sitúa sobre ellos y mantiene una temperatura óptima gracias al calor corporal. En muchas ocasiones las aves construyen nidos de mayor o menos complejidad para favorecer el cuidado de los huevos y su incubación. Dependiendo de la especie los progenitores se reparten la incubación de una manera u otra.
El sexo en las aves se determina por cromosomas sexuales, denominados Z y W. Las hembras son heterogaméticas y los machos homogaméticos (al revés que en los mamíferos).
Es frecuente el dimorfismo sexual: los machos suelen ser mucho más llamativos que las hembras que suelen tener coloraciones más adecuadas para camuflarse.
Dependiendo de la especie de ave puede nacer del huevo un individuo joven activo (crías precociales), capaz de valerse por sí mismo, o bien un pequeño desnudo que necesita cuidado de sus padres (crías altriciales). Los progenitores llevan la comida al nido y, cuando son pequeños, normalmente la predigieren. El piar de las crías y sus bocas abiertas los estimulan a regurgitar la comida y alimentarlos.
Algunas especies, como el cuco, ponen sus huevos en nidos ajenos logrando que estos incuben y alimenten a sus pollos (que suelen eliminar a los huevos de los padres adoptivos en cuanto nacen para quedarse con todo el alimento).
La mayor parte de las aves son monógamas sociales durante al menos una temporada de cría y muchas duran años o incluso toda la vida. Esta estrategia viene adoptada por la necesidad en la mayoría de los casos de dos adultos para poder empollar los huevos y buscar alimento al mismo tiempo.
Casi siempre hay mecanismos de cortejo en los que el macho debe convencer a la hembra de que lo acepte como pareja. Pueden realizarse con el canto y exhibiciones de baile que a veces son muy elaboradas.
4.5. Sistemática de las aves
Vamos a distinguir dos grandes grupos: las ratites (aves no voladoras) y las aves voladoras.
A) Ratites
Son poco abundantes y han perdido la capacidad de volar. Por eso tienen alas de pequeño tamaño, un peso mayor y carecen de quilla (tienen un esternón plano).
Los más conocidos son los avestruces, ñandúes, casuarios o los kiwis.
B) Aves voladoras
Comprende a la práctica totalidad de las aves actuales. Presentan un paladar móvil y una quilla adaptada al vuelo (por eso a veces se les llama aves carenadas). Presentan multitud de órdenes (algunos de gran tamaño como los paseriformes).
5. Mamíferos
Los mamíferos (Clase Mammalia) son un conjunto de animales vertebrados homeotermos con el cuerpo cubierto de pelo y cuyas hembras tienen unas glándulas en la piel especializadas en producir leche para la nutrición de sus crías (glándulas mamarias).
Características de los mamíferos:
a) Poseen glándulas sudoríparas, modificadas como glándulas mamarias, capaces de segregar leche, alimento del que se abastecen todas las crías de mamíferos. Esta es su característica principal, de la que derivan su nombre de mamíferos.
b) Son los únicos animales actuales con pelo presente en casi todas las etapas de su vida, y todas las especies, en mayor o menor medida, lo tienen (aunque sea en estado embrionario).
c) tienen una dentición heterodonta (dientes especializados en cumplir distintas funciones).
5.1. Anatomía de los mamíferos
5.1.1. La piel
La piel de los mamíferos y las especializaciones presentes en estas, son las características que distinguen al grupo. En general, la piel de los mamíferos es gruesa, compuesta de una epidermis y una dermis.
La dermis de los mamíferos es rica en glándulas:
a) Glándulas sebáceas que producen grasa y se encuentran asociados al pelo.
b) Glándulas sudoríparas. Se clasifican en ecrinas y apocrinas. Las glándulas ecrinas secretan una sustancia acuosa que ayuda al enfriamiento del individuo, mientras que las apocrinas se encuentran asociadas a un pelo y secretan sustancias aceitosas.
c) Glándulas odoríferas. Estas producen distintas sustancias que participan activamente en los procesos de comunicación química, interacciones sociales y defensa.
Las glándulas más distintivas de los mamíferos son las glándulas mamarias, cuya función es la producción de una sustancia nutritiva para alimentar a las crías. Son un hallazgo evolutivo muy exitoso y, una vez que la producción de leche apareció en los mamíferos, fue retenida por todos los integrantes del grupo. Varios autores, entre ellos Charles Darwin, han especulado acerca de la aparición de la lactancia. Pudo ser que el sudor cambio poco a poco su composición, hasta aparecer un sustancia lechosa nutritiva.
En casi todos los mamíferos actuales, las glándulas mamarias desembocan en una estructura especializada: el pezón. La coevolución entre estos y los labios de los mamíferos permite un mecanismo excelente en la nutrición de las crías.
Tras las glándulas mamarias, el pelo es la característica más notable de los mamíferos.
Este crece desde un folículo de origen epidérmico y de manera continua, gracias a la rápida proliferación de las células en el folículo. La proteína que forma el pelo es la queratina, la misma que encontramos en las uñas y en otras estructuras.
El pelo participa principalmente en la termorregulación del organismo. Junto con la capa de grasa subcutánea confieren aislamiento térmico. La coloración del pelaje también participa en el camuflaje y en las interacciones sociales.
Todos los mamíferos poseen pelo al menos en alguna etapa de su vida. La densidad del pelo varía de acuerdo a la especie. Por ejemplo, en los humanos el pelo se ha reducido a zonas muy puntuales del cuerpo, y en las ballenas la reducción ha sido extrema, encontrándose pelo sólo como cerdas sensoriales.
Los mamíferos presentan otras formaciones cutáneas de naturaleza córnea tales como:
a) Uñas; estructuras formadas principalmente por células muertas endurecidas con queratina. Crecen de forma continua y su forma y tamaño depende del uso que les de el animal (desgarrar, sujetar, ….). En algunos casos pueden ser retráctiles.
b) Cuernos; son proyecciones óseas que nacen del hueso frontal que conforman capas huecas envueltas por una capa de queratina (o por piel en el caso de las jirafas). Aparecen en ambos sexos, son permanentes y no se ramifican.
No debemos confundir los cuernos con las astas que presentan animales como los cérvidos. Estas no son huecas si no que están formadas por una masa sólida de hueso recubierto por una piel muy vascularizada que lo nutre (borra). Cuando maduran la piel se seca y el hueso, al dejar de recibir nutrientes, muere; al final termina por desprenderse. Solo aparecen en los machos, se mudan cada año y cada nuevo año vuelven a crecer pero con un mayor tamaño y número de ramificaciones.
c) Cascos; es una estructura epidérmica que aparece alrededor del tercer dedo de los caballos adaptada a la vida en ambientes de sabana y a la carrera.
5.1.2. Estructura corporal
A) Cabeza
La cabeza presenta dos orificios nasales, que casi siempre se sitúan en una nariz u hocico, por donde respiran y que dan paso a las fosas nasales donde se encuentra el sentido del olfato.
Tienen dos orejas, generalmente móviles, que les permiten tener un buen oído y detectar muy bien de donde vienen los sonidos.
Presentan dos ojos con párpados que les otorgan una buena visión. La situación de los mismos depende de si priorizan el campo de visión o la visión estereoscópica.
Tienen dentición heterodonta. En la boca tienen cuatro tipos de dientes: incisivos para cortar el alimento, caninos para desgarrarlo y premolares y molares para triturarlo. Cada diente se sitúa en un alvéolo dentario diferente.
Presentan una dentición infantil (“de leche”) con un menor número y tamaño de piezas que es sustituida por una dentición de adulto y definitiva. La dentición definitiva no se reemplaza y la pérdida de la misma es un factor determinante para la muerte del individuo.
Dependiendo de la adaptación alimentaria de cada grupo el número y desarrollo de cada tipo de pieza puede variar.
B) Tronco
En el tronco se encuentran casi todos los órganos del cuerpo. Los mamíferos son tetrápodos como todos los vertebrados terrestres y sus extremidades siempre están formadas por un hueso largo, dos huesos largos paralelos y un conjunto de huesos pequeños que terminan formando cinco dedos. Dependiendo del estilo de vida del mamífero la forma de las extremidades cambia pero siempre son los mismos huesos (una clara muestra de divergencia evolutiva).
Los dedos pueden presentar modificaciones en su número y tamaño dependiendo de las adaptaciones a la locomoción:
C) Cola
La cola es muy variable en los mamíferos. En la mayoría de ellos se usa para mantener el equilibrio pero puede estar convertida en una aleta para nadar, como en las ballenas, en un elemento para espantar a los insectos, en un órgano prensil que les permita coger cosas y agarrarse e incluso puede desaparecer como en los simios.
5.2. Función de nutrición en los mamíferos
Gracias a su dentición heterodonta que les permite masticar y procesar casi cualquier fuente de alimento vamos a encontrar todo tipo de dieta en los mamíferos.
5.2.1. Aparato digestivo
El sistema digestivo empieza con la cavidad de recepción del alimento: la boca. En los mamíferos, los dientes heterodontos ayudan a triturar correctamente el alimento. El proceso de digestión empieza en la boca, con las enzimas presentes en las secreciones de las glándulas salivales.
El alimento ya triturado llega al estómago donde continúa el proceso digestivo. En este paso, la materia nutritiva se denomina quimo. Esta masa parcialmente digerida se mezcla con los ácidos gástricos.
El quimo pasa a ser quilo, y este paso da lugar a la absorción. Los nutrientes se absorben en el intestino.
Finalmente las heces se acumulan en el recto y serán expulsados por el ano.
Los carnívoros presentan intestinos cortos y un ciego pequeño: los herbívoros intestinos largos y ciegos pronunciados.
Un caso especial es el de los herbívoros rumiantes. Estos animales tienen un complejo estómago dividido en cuatro compartimentos (retículo, rumen, omaso y abomaso). Estos funcionan así:
a) Los alimentos ingeridos por estos animales pasan a la panza o rumen directamente, casi sin masticar, donde tiene lugar una fermentación microbiana gracias a la flora bacteriana existente en su interior. De este modo, comienza la degradación de las altas cantidades de almidón y celulosa que tienen los alimentos de origen vegetal.
b) Una vez que el alimento está procesado, los rumiantes regurgitan el alimento y es entonces cuando tienen lugar los procesos de masticación e insalivación. Esto permite que ingieran grandes cantidades de pasto mientras están al descubierto que luego pueden masticar tranquilamente.
c) El bolo debidamente masticado e insalivado vuelve a ser ingerido y llega al retículo, también conocido como bonete o redecilla, donde tiene lugar una nueva fermentación de tipo microbiana similar a la que tuvo lugar previamente en el rumen.
d) Desde aquí, a través del agujero retículo-omasal, pasa al omaso o libro que no es sino una cámara con pliegues paralelos cubiertos por papilas córneas que sirven, para proceder a la molienda del alimento. En el fondo de los pliegues, tiene lugar la absorción de agua, sales minerales y ácidos grasos. Durante el paso del alimento por el omaso no se detiene la fermentación.
e) El último compartimento es el abomaso y se corresponde anatómica y funcionalmente con el estómago monocameral del resto de los mamíferos.
5.2.2. Aparato respiratorio
Los mamíferos tienen un hocico y unas fosas nasales para limpiar, calentar y humedecer el aire inspirado. Las vías respiratorias se encargan de conducir el aire a los pulmones. El intercambio gaseoso se produce en los alvéolos de los dos pulmones.
Cabe citar que en los cetáceos el orificio nasal está desplazado a la parte superior de la cabeza.
5.2.3. Aparato circulatorio
El corazón es tetracameral y presentan una circulación doble (pulmonar y somático) como en las aves. Su eficiencia posibilita que los mamíferos sean endotermos.
5.2.4. Aparato excretor
Presentan dos riñones pares. Sus nefronas tienen asa de Henle por lo que pueden reabsorber mucha agua de la orina. Son ureotélicos pues su desecho nitrogenado principal es la urea. Como la orina es líquida la acumulan en la vejiga urinaria.
5.3. Función de relación
El grupo es originalmente de hábitos nocturnos lo que explica la enorme importancia y complejidad del olfato y el oído. La posterior diversificación hacia la vida diurna también potenció en gran medida el sentido de la vista. En general el grupo tiene una gran capacidad sensorial y, por lo tanto, un gran desarrollo del SNC.
Algunos grupos tienen sentidos especiales como la ecolocalización que usan los murciélagos o los cetáceos.
El sistema nervioso de los mamíferos está compuesto de un sistema nervioso central (SNC) formado por el encéfalo y la médula espinal, y un sistema nervioso periférico (SNP) formado por nervios.
Tanto el cerebro como el cerebelo se encuentran muy bien desarrollados y son de tamaño considerable, si los comparamos con el resto de los amniotas. Los lóbulos ópticos están separados. En algunos grupos, como los primates, el desarrollo cerebral alcanza cotas muy elevadas.
Su alto desarrollo del sistema nervioso posibilita que, algunos grupos, establezcan complejas relaciones sociales y vivan en grupos familiares o en grandes manadas. Es frecuente que tengan mecanismos de territorialidad (sobre todo por parte de los machos para asegurarse el acceso a las hembras).
5.4. Función de reproducción
Los mamíferos son animales dioicos y presentan fecundación interna. El macho presenta un órgano copulador, el pene, con el que depositan el esperma en la vagina de la hembra.
Con la excepción de los monotremas, que son ovíparos (condición primitiva del grupo), los mamíferos son vivíparos. Dentro de estos últimos distinguimos dos grandes grupos:
a) en los mamíferos marsupiales los embriones nacen en un estado de desarrollo muy temprano y deben alojarse dentro del marsupio de la madre donde terminan su desarrollo pegados a los pezones).
b) en los mamíferos placentarios la gestación dura mucho más porque puede sustentarse al embrión con la placenta, que le conecta a la madre.
Una vez que la cría ha nacido será alimentada por la leche que produce la madre (lactancia). Esto y la necesidad de protección hace que las crías suelan permanecer bajo el cuidado de sus madres durante un tiempo. Estos cuidados parentales también pueden compartirse con el macho u otros familiares en aquellos mamíferos que desarrollan vínculos sociales.
Aunque hay raros casos de poliandria, monogamia y poliginandria, el mecanismo de relación entre individuos de ambos sexos con fines reproductivos en los mamíferos es la poliginia (un macho se aparea con varias hembras en la misma estación reproductiva). Esto genera una competencia muy fuerte entre los machos que selecciona a los más exitosos.
Es frecuente el celo o estro que hace que los individuos solo se vuelvan reproductivos en un periodo del año: esto hace que las crías nazcan en la época más propicia y evita que los machos deban estar luchando todo el año por la dominancia reproductiva.
5.5. Sistemática de los mamíferos
Vamos a dividir a los mamíferos en tres grandes grupos:
a) Monotremas; aquí encontramos los raros mamíferos ovíparos que siguen vivos hoy en día.
La parte delantera de la boca está modificada como un pico y las formas adultas carecen de dientes. Las extremidades han sido modificadas para la vida acuática o para la excavación.
Carecen de pezones y liberan la leche directamente a la piel (las crías la lamen con la lengua). El pene es interno y poseen cloaca.
Los miembros más notables del grupo son los ornitorrincos y el equidna.
b) Marsupiales; las crías nacen muy poco desarrolladas y continúan su desarrollo dentro de un repliegue de piel llamado marsupio, que presentan las hembras en el abdomen. Dentro de esta bolsa se encuentran las mamas a las que se engancha la cría para seguir alimentándose y desarrollándose.
La mayoría aparecen en Australia aunque también hay algunos grupos en América.
c) Placentarios; tienen un órgano llamado placenta que conecta a la madre con el embrión en el útero, por lo que puede seguir alimentándolo y nace mucho más desarrollado que los marsupiales. Son los más exitosos y comprenden a la práctica totalidad de los mamíferos actuales.
Con esto terminamos el tema^^.
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