Vertebrados I. AC

24/10/2012
Origen de los
VERTEBRADOS
Filo Cordados (Phylum Chordata)
Peces
Primeros tetrápodos
Cuerda dorsal o Notocorda.
Deuterostomados de simetría bilateral.
Lic. Andrea Corona
Ayudante de Paleontología
Apéndice caudal posterior al ano.
Grupos vinculados a los Cordados
Protocordados
Urochordata + Cephalochordata
ascídias
anfioxo
Echinodermata?
Hemichordata ?
Pikaia
Vertebrados
2 innovaciones: columna vertebral (sostén) y
cráneo (encéfalo)
En algún momento de su vida siempre tienen las características de cualquier Cordado.
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Primeros vertebrados:
Sin esqueletos mineralizados.
Origen Vertebrados:
aguas marinas.
Chengjiang (Cámbrico temprano).
Primera
diversificación de
modos de vida:
Haikouella y Haikouichthys,
cabeza diferenciada, ojos?,
faringe con hendiduras,
vértebras?
Yunnanozoon
1: Prevertebrados.
Haikouichthys
2: Agnatos.
3: Gnatostomados.
Myllokummingia.
Haikouella
Primeros vertebrados
Agnata: Conodontos, ostracodermos, lampreas y mixinas
“Ostracodermos”
Myllokunmingia
Agnatos actuales: Ciclóstomos (mixinas y lampreas)
Superespecializados, sin esqueleto osificado interno ni
externo, sin aletas, sin escamas.
Conodontos (Cámbrico
Tardío- Triásico).
Primeros vertebrados con
tejidos mineralizados.
Anguiliformes.
Conocidos desde 1983!
Notocorda.
Aleta caudal.
Afinidades discutidas,
aunque más derivados que
lampreas y mixinas.
Mixinas
Lampreas
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Gnatostomados
El origen de las mandíbulas
Ostracodermos (Cámbrico-Devónico)
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Esqueleto externo (dermatoesqueleto) óseo.
Esqueleto interno cartilaginoso.
Filtradores.
Gran radiación: Silúrico-Devónico.
Cuadrado
Articular
Placodermos (Silúrico-Devónico) y el origen de las mandíbulas:
Presencia de aletas pares. Coraza “cefalotoráxica” articulada. Aletas
pectorales con doble articulación. Tendencia a aumento de
tamaño y fuerza de mandíbulas: Depredadores abundantes en el
Devónico.
Bothriolepis
Devónico Medio – Tardío.
Más de 100 spp.
Aletas pectorales delgadas,
cubiertas por placas óseas.
Algunas con espinas.
Bentónico.
Detritívoro.
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Condrictios (Ordovícico-Reciente)
Tiburones, rayas y quimeras
Esqueleto interno exclusivamente cartilaginoso.
Escamas placoides.
Tiburones: dientes buenos indicadores sistemáticos y
paleoecológicos.
Comprimidos,
achatados,
puntiagudos, aserrados.
Reemplazo.
Rayas: registradas desde el
Jurásico. Aletas pectorales
modificadas.
Priohybodus
Condrictios fósiles de
Uruguay:
Priohybodus, tiburón de agua
dulce de la Fm Tacuarembó
(Jurásico-Cretácico).
Tiburones y rayas de la Fm.
Camacho (Mioceno) y de
transgresiones marinas
holocénicas.
Escamas placoides
Quimeras: cola, sin
escamas, opérculo de piel.
Carcharias, sarda, sand shark
Isurus xiphodon
Carcharocles megalodon
Tipos de aletas caudales
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Acantodios (Ordovícico?/Silúrico-Pérmico)
Osteictios (Silúrico-Reciente)
Pequeños peces de grandes ojos y escamas rómbicas, con espinas
al inicio de cada aleta. Aleta caudal heterocerca. Esqueleto interno
parcialmente osificado. Relicto de armadura ósea en la cabeza.
Relaciones confusas con los otros grupos de peces (Placodermos,
Condrictios, Osteictios).
En Uruguay: fragmentos de espinas en Fm Cordobés y trazas de
desplazamiento en Fm Mangrullo.
La mayoría de los vertebrados
actuales.
Esqueleto interno parcial o
totalmente osificado.
Presencia de opérculo
Tendencia a la reducción del
espesor de las escamas y al
desarrollo de cola homocerca.
2 grupos: Actinopterigios y Sarcopterigios.
Tipos de escamas
Actinopterigio
(aletas “radiadas”)
placoides
Sarcopterigio
(aletas carnososas)
… Tetrápodos
ctenoides
ganoides
cicloides
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Paleonisciformes
Neopterigios
Pequeños, máximo 50 cm de longitud.
Reemplazan a los Paleonisciformes a comienzos
del Mesozoico.
Columna vertebral bien desarrollada.
Aleta caudal heterocerca en la mayoría.
Muy diversificados, adaptados a todos los
ambientes.
Escamas pequeñas, ganoides.
Escamas más pequeñas y delgadas.
Cráneo similar a condrictios y acantodios. Relaciones?
Adaptaciones a nado más activo.
Ambientes marinos y dulceacuícolas.
Aleta caudal homocerca.
Muy diversos en el Paleozoico Tardío.
Lepisosteiformes y Amiiformes (formas
primitivas) aun retienen escamas ganoides.
Actualmente muy reducidos.
Teleósteos
Origen: Triásico Tardío.
Todos los ambientes.
Más de 20 mil spp actuales.
Actinopterigios de Uruguay:
Condrósteos (Paleonisciformes).
Esqueletos y escamas en Fm San Gregorio (Carbonífero-Pérmico).
Restos muy fragmentarios en otras unidades paleozoicas.
Peces ganoides
Aleta caudal homocerca, escamas
circulares sin ganoína.
Esqueleto interno totalmente osificado.
Vejiga natatoria.
Kinesis craneana.
Holósteos. Escamas, huesos y
dientes en Fm Tacuarembó
(Jurásico-Cretácico).
Peces ganoides
Teleósteos en Fm. Camacho (Mioceno) y en transgresiones
holocénicas: huesos craneanos, espinas, escamas, vértebras.
Corvinas, lenguados, lisas.
Scienidae
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Sarcopterigios (Devónico-Reciente) y el origen de los Tetrápodos
Aletas lobuladas.
Presencia de Coanas.
En Uruguay: placas dentarias de
Dipnoi y restos craneanos de
Actinistia en Fm. Tacuarembó
(Jurásico-Cretácico).
Crosopterigios!
ACTINISTIA
Comunes en agua dulce en el
Paleozoico.
Actualmente: aguas marinas.
Aleta caudal dificerca.
Celacanto: Latimeria.
DIPNOI
RHIPIDISTIA
Sarcopterigios actuales (Dipnoi) y Celacantimorpha
En los primitivos:
escamas cosmoides,
que se pierden en los
más derivados.
Los Ripidistios habrían dado lugar a los tetrápodos durante el
Devónico
Aleta dorsal doble, que
se reduce más tarde.
Eusthenopteron
Aleta caudal
heterocerca, que se
vuelve dificerca.
Panderichthys
Tictaalik
Latimeria
¿Por qué se dio la colonización de la Tierra?
Eusthenopteron
Hacia la conquista del medio terrestre…
• Alcanzar mayores charcos en las sequías estacionales (Romer, 1933).
• Escapar de las presiones de predación (tiburones) y de competencia.
• Aprovechar la ausencia de grandes predadores y la variada oferta
alimentaria en tierra (plantas, artrópodos).
• Mayor disponibilidad de oxígeno.
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Problemas que plantea la vida en la tierra
Problema
Solución
Respiración
Pulmones (sinapomorfía de Osteichthyes),
parrilla costal-diafragma o cavidad bucal-piel
Desecación
Varias formas de protección (escamas, piel
mucosa y glandular)
Osmorregulación
Riñón eficiente (Mammalia)
Modificaciones a nivel de esqueleto y músculos
• Reducción del número de huesos craneales (un sólo par de nasales)
• Compactación de región posterior del cráneo
• Pérdida de kinesis craneal
•Cuello (articulación atlas-axis)
Gravedad y locomoción
Fuertes miembros y cinturas, dedos, garras
Reproducción
Huevo amniota (sinapomorfía de Amniota)
• Caja torácica (costillas, músculos intercostales), diafragma
Sentidos
Reestructura neural (línea lateral, ojos, oídos)
• Cintura escapular pierde conexión con cráneo
Alimentación
Lengua
• Cintura pélvica se une a la columna
• Dígitos discretos en las extremidades
• Músculos apendiculares cobran mayor importancia
Los primeros intentos
Tiktaalik
Los primeros tetrápodos
Recientes investigaciones han permitido determinar que:
• los primeros “tetrápodos” eran más acuáticos de lo que se
pensaba
• existió polidactilia previo a la pentadactilia (ésta sería postdevónica)
• “caminar en el agua” sería previo a “caminar en tierra”
(Edwards, 1989)
• el quiridio surgieron antes que los tetrápodos verdaderos
• la transición al medio terrestre tardó más tiempo del antes
pensado
Tetrápodos devónicos:
“caminan bajo el agua”.
Cruzan charcos
Terrestrialización sería
posterior: Carbonífero.
Laberintodontes
Las manos primitivas tenían más de 5 dedos
Las formas primitivas retenían escamas en
región abdominal.
Algunos alcanzaron grandes tamaños. 5 m.
Primeros: Devónico.
Acanthostega, Ichthyosthega.
“Salamandras”.
Acanthostega
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escotadura ótica
Temnospóndilos
La mayoría de los temnospóndilos
eran acuáticos y todos fueron carnívoros.
Aparecen en Carbonífero.
Acuáticos a semi-acuáticos.
Cráneo masivo.
Mayoría extintos en Jurásico.
Origen de modernos Anfibios y Amniotas
Muy pocos temnospóndilos se adaptaron al ambiente terrestre.
Los Eryopoidea son uno de los pocos ejemplos.
Algunos tenían largos hocicos
como los cocodrilos.
La cola estaba
comprimida
lateralmente
Eryops (Carbonífero Tardío -Pérmico Temprano).
Cráneo y boca grandes.
Huesos ornamentados.
Ojos dorsales.
Dientes maxilares y palatinos.
Miembros fuertes.
Cola comprimida lateralmente.
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Formación Buena Vista (Pérmico Superior-Triásico Inferior?)
Uruyiella liminea
Arachana nigra
Cuaternario
Fm. Libertad / Dolores
Leptodactylidae
Leptodactylus
Ceratophrys
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