Tetrápodos al Laboratorio: Anfibios

in #spanish6 years ago

Como ya hemos visto, “La vida inicia en el agua” ¿Recuerdan aquellos coacervados de artículos anteriores? Pues, son ellos una de las pruebas que desde la Biología nos muestran la organización de la vida. Desde esa hidrosfera primitiva que con sustancias primordiales recreo las mejores condiciones y un planeta que se organizó para ello, comparto con ustedes, un interesante artículo sobre los primeros tetrápodos, esos valientes vertebrados que salieron de su zona de confort biológica para comenzar un proceso adaptativo positivo, que nos hacen verlos actualmente como un grupo bastante estable que se ha perpetuado, dejando su huella genética en el tiempo.


Fuente: Fotografías de la Autora

La Invasión del Medio Terrestre

¡Salir del agua podría resultar una odisea! El abandonar un medio de vida que hasta ahora había garantizado las condiciones para la subsistencia y reproducción, pudo haber sido una de las estrategias más difíciles que puedo iniciar un grupo Animal o Vegetal. Hablamos de Invertebrados que lo lograron con éxito, como los insectos, y de plantas que de una forma u otra lo enfrentaron, los Briofitos; sin embargo, hoy quiero hacer mención a los vertebrados, que desde los peces, los que detallaremos en otro artículo, fueron adaptando un sistema más complejo que nuestros vertebrados acuáticos y quizás menos especializado que el de los reptiles, pero que lograron salir y hoy nos muestran sus detalles en el laboratorio.
El abandonar el agua implicó ciertos problemas, entre los que se encuentran:

  1. Mayor contenido de Oxígeno
  2. Cambiante temperatura
  3. Diversidad de climas, ambientes y hábitats

El aire obviamente posee en su composición más oxígeno que el agua, sin embargo, se difunde con mayor eficacia en esta, lo que les llevó a evolucionar las branquias a la existencia de pulmones, ya presente en cierto grupo de peces, los pulmonados. La cambiante temperatura y el tener un corazón tricameral que no le permite autorregularla, lo lleva a establecer mecanismos fisiológicos que le facilitaran el control de los extremos térmicos. La diversidad de hábitats implicaba adaptaciones específicas, lo que les permitió a los anfibios, una radiación adaptativa sin fronteras.

Evolución de los Primeros Tetrápodos

Los primeros tetrápodos se registran desde el Devónico, un período de hace unas 400 millones de años, caracterizado por temperaturas suaves, épocas de inundaciones y sequía y rica vegetación. Los primeros vertebrados, desde los peces debieron desarrollar para esta invasión el duplo: pulmones y patas, que le permitirían perpetuarse. Las inundaciones en épocas lluviosas, dejaban durante las sequías pequeñas charcas, en las que sin lugar a dudas debieron quedar algunas especies encerradas, y que de cierta forma les permitió adaptarse. Las aletas pares y lobuladas de los peces, se fueron especializando en estructuras más fuertes, que hoy conforman las potentes patas de nuestros anfibios terrestres.

Radiación Adaptativa De Los Anfibios En El Período Carbonífero

Al cambiante Devónico, le siguió el Carbonífero caracterizado por mantener un tiempo climático templado y húmedo, que permitió el establecimiento de musgos y grandes helechos. Las zonas pantanosas hicieron su trabajo con los anfibios, quienes lograron establecerse e irradiarse. Los Lisanfibios o anfibios modernos definitivamente son una muestra de ello.

Los Lisanfibios se diversificaron para dar lugar a los tres grupos de anfibios que hoy viven en la actualidad, Ranas y Sapos (Anuros) Salamandras (Urodelos) y las Cecilias (Ápodos). Las primeras salamandras tenían en un principio miembros y colas débiles, que se adaptaron como un órgano nadador, los anuros, desarrollaron patas traseras especializadas para el salto y la natación y los Cecilidos, rara vez vistos, se adaptaron a la vida dentro del sustrato, es decir viven enterradas.

Los Anfibios Modernos

Viene a ser Anfibios modernos las 399 especies registradas en la actualidad que lograron establecerse. Entre las características adaptativas incorporadas se encuentran:

  1. Reforzamiento del esqueleto óseo para la locomoción dentro y fuera del agua.

  2. Desarrollo del oído y el olfato, muy rudimentario en sus ancestros.

  3. Su reproducción se hace en el agua: los huevos son acuáticos y al eclosionar se transforman en larvas que respiran por branquias (similar a los peces). Posteriormente se comienza un proceso de metamorfosis, en el que se pierden las branquias y aparecen los pulmones y se van desarrollando las patas.

  4. Son ectotérmicos, mantienen la temperatura del ambiente, por lo que no pueden habitar en zonas secas, pues atentaría entonces contra sus huevos, que inician su vida en el agua.


Fuente: Esquema propio de la Autora

Un Anuro en el Laboratorio

Para destacar las características evolutivas de los Anuros, representados por ranas y sapos, y que son los más comunes en nuestra cotidianidad, se realizó el registro fotográfico y descriptivo de sus características morfológicas, vista desde sus consideraciones adaptativas que hoy le han permitido perpetuarse.

Como ya hemos visto, “La vida inicia en el agua” ¿Recuerdan aquellos coacervados de artículos anteriores? Pues, son ellos una de las pruebas que desde la Biología nos muestran la organización de la vida. Desde esa hidrosfera primitiva que con sustancias primordiales recreo las mejores condiciones y un planeta que se organizó para ello, comparto con ustedes, un interesante artículo sobre los primeros tetrápodos, esos valientes vertebrados que salieron de su zona de confort biológica para comenzar un proceso adaptativo positivo, que nos hacen verlos actualmente como un grupo bastante estable que se ha perpetuado, dejando su huella genética en el tiempo.

Muestra

Como se planteó en los materiales, la muestra estuvo conformada por un ejemplar vivo de Bufo colectado previamente y que se liberó posterior al registro de sus características externas. Además de sapos preservados del laboratorio mantenidos en formalina o sometidos a diafanización de músculos o preservación de la osamenta.

Clasificación taxonómica de los ejemplares

Detalles Morfo-Adaptativos Observados

Ausencia de cola

La ausencia de cola, sumada al desarrollo de músculos en las extremidades inferiores para el salto, mejora su locomoción dentro y fuera del agua, lo que les permitió sobrevivir, emigrar u huir de los depredadores.

Las extremidades


Fuente: Fotografías de la Autora

A pesar que sus pies varían de acuerdo al hábitat, se encuentran adaptadas para:

  1. Desarrollo muscular en extremidades inferiores que facilita el salto, utilizado para moverse e incluso aparearse y cortejar a la hembra.

  2. Membrana interdigital que va hasta la punta de los cinco dedos que les permite nadar.

  3. Discos o cojinetes en las extremidades superiores, específicamente en las puntas de los dedos, que les permite fijación a ciertos sustratos.

  4. Garras o tubérculos, en las extremidades inferiores, que les permite cavar para buscar alimento o enterrarse.

  5. Extremidades superiores cortas y menos musculosas, que le permiten caminar.

Columna Vertebral

Pocas vértebras, que le garantizan elasticidad al saltar. Las 9 vértebras tienen un Urostillo cilíndrico, que resulta de la fusión entre ellas.


Fuente: Fotografías de la Autora

Discusión

Luego de realizar las observaciones y procesar la información, que incluye la medición y manipulación del ejemplar, se pudo concluir que se corresponde con un Bufo marinus. Se logró determinar sus características morfológicas y adaptativas.

Se trata de vertebrados cuadrúpedos ectodérmicos, sobrevivientes de una rama ancestral. Debido a la irradiación hacia la vida terrestre debieron adquirir ciertas adaptaciones anatómicas y fisiológicas entre las que destacan, refuerzo de músculos esqueléticos y de las extremidades, que en nuestro sujeto de estudio se muestran dispuestos para el salto y la locomoción. Su piel interviene en el intercambio respiratorio con ayuda de sus pulmones. Aún es sus primeras etapas de vida necesitan del agua para sobrevivir.

Referencias de apoyo

Hickman, C,; Roberts, L.; Parson, A. (1999). Zoología. McGraw-Hill: Madrid

Sort:  

Excelente post, como bien planteas la vida inicio en el agua, sin embargo, los primeros tetrapodos tardaron mas en aparecer como explicas en tu artículo, Saludos @alexaivytorres.

Exactamente, la vida tardó tiempo en establecerse!

Excelente post @alexaivytorres y muy amena tu explicación audiovisual. La evolución es fascinante. Tengo esta curiosidad: ¿las épocas que mencionas,como por ejemplo el Devónico, es otra forma de denominar las eras geológicas? Saludos y felicidades por tu post!

Hola Elias, el devónico es un período de la Era Paleozoica! Gracias amigo!

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Que grato leer tus artículos @alexaivytorres muy educativos y necesarios en una época donde se menosprecia este conocimiento, el área de la biología pareciera estar un poco discriminada. Por suerte, en tus publicaciones se apertura la mente y la curiosidad de muchos. Este tema es sumamente importante y acertadamente les dices "valientes" a esos tetrápodos que se atrevieron a dar un paso a lo desconocido. Sin ese paso no estaríamos aquí.

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