Evolução dos Tetrápodos

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FILOGENIA DE CHORDATA
TRANSFORMACIONES 
EVOLUTIVAS
Transformaciones entre ‘tipos’ de 
organismos, o entre hábitats o modos 
de vida muy diferentes
Cordados Craniados
Dinosaurios terópodos a aves Paso del medio acuático al terrestre
ORIGEN DE LOS TETRÁPODOS
EN EL DEVÓNICO TARDÍO (Aprox. Hace 360 Millones de años)
ORIGINADOS A PARTIR DE PECES 
SARCOPTERIGIOS
Aletas Lobuladas 
Coanas
Escamas cosmoideas
Sarcopterygii Rhipidistia
TetrápodosDipnoosCelacantiformes Osteolepiformes
EL PASO DEL MEDIO ACUÁTICO AL TERRESTRE
Requirió un gran número de 
modificaciones en varios sistemas
La principal diferencia entre ambos medios es la densidad
Soporte corporal y Locomoción
Respiración
Conservación de agua
Circulación de la sangre
Sistemas sensoriales
Tradicionalmente a los tetrápodos han 
sido relacionados con uno de los dos 
grandes grupos de sarcopterigios
OSTEOLEPIFORMES
Presencia de pulmones
Aletas semejantes al miembro de 
tetrápodos
Aleta semejante al miembro de 
tetrápodos
Patrón de huesos craneales
Dientes laberintodontes
DIPNOOS
Presencia de coanas
Estructura de la cintura pélivica
Patrón de huesos dermales
Modificaciones
Soporte corporal
Locomoción
Respiración
Conservación 
del agua
Circulación
Alimentación
Sistemas 
sensoriales
Miembros
Cinturas
Columna
SOPORTE CORPORAL
La principal diferencia entre el 
medio acuático y terrestre
DENSIDAD
Diferencia en la 
importancia de la 
fuerza de la gravedad
MIEMBROS
En los Crosopterigios las aletas 
pares poseen un esqueleto 
interno y musculatura, a 
diferencia de la mayoría de 
peces óseos (actinopterigios)
En Tetrápodos estas aletas 
fueron transformadas en 
miembros fuertes
Evolución del miembro de 
tetrápodos
Estructura general del miembro 
en tetrápodos
Modificaciones
Soporte corporal
Locomoción
Respiración
Conservación 
del agua
Circulación
Alimentación
Sistemas 
sensoriales
Miembros
Cinturas
Columna
CINTURAS
Cinturas pectorales y pélvicas 
en tetrápodos primitivos
Cinturas pectorales y pélvicas 
en peces
Modificaciones
Soporte corporal
Locomoción
Respiración
Conservación 
del agua
Circulación
Alimentación
Sistemas 
sensoriales
Miembros
Cinturas
Columna
COLUMNA VERTEBRAL
Columna vertebral en peces
Esquema de la columna vertebral en peces y en tetrápodos
Modificaciones
Soporte corporal
Locomoción
Respiración
Conservación 
del agua
Circulación
Alimentación
Sistemas 
sensoriales
Miembros
Cinturas
Columna
LOCOMOCIÓN
En peces se usa un movimiento ondulatorio que produce una fuerza que 
impulsa al pez hacia delante, favorecido por la densidad del agua
En tetrápodos se utilizan los miembros para aplicar 
fuerzas sobre el sustrato para la locomoción
Los primeros tetrápodos habrían utilizado un 
movimiento ondulante para caminar (como el de las 
actuales salamandras)
Modificaciones
Soporte corporal
Locomoción
Respiración
Conservación 
del agua
Circulación
Alimentación
Sistemas 
sensoriales
Miembros
Cinturas
Columna
RESPIRACIÓN
Las branquias de los peces son 
ideales para el medio acuático
Sin embargo no funcionan bien 
en el aire
La vejiga natatoria de los 
peces actuales
Esquema de la evolución de los pulmones
Pulmones de vertebrados 
terrestres
Modificaciones
Soporte corporal
Locomoción
Respiración
Conservación 
del agua
Circulación
Alimentación
Sistemas 
sensoriales
Miembros
Cinturas
Columna
CONSERVACIÓN DEL AGUA
Escamas de peces óseos Escamas cicloideas de 
sarcopterigios
Corte de piel de anfibio Escamas en reptiles
Modificaciones
Soporte corporal
Locomoción
Respiración
Conservación 
del agua
Circulación
Alimentación
Sistemas 
sensoriales
Miembros
Cinturas
Columna
CIRCULACIÓN
En los tetrápodos terrestres la sangre tiene que vencer la fuerza de la 
gravedad, por lo que se necesita un sistema con presiones más altas, capaz 
de evitar que la sangre se quede en los miembros
Los tetrápodos además, han 
desarrollado una DOBLE 
CIRCULACIÓN
CIRCULACIÓN PULMONAR
CIRCULACIÓN SISTÉMICA
Esquema de la circulación en un 
pez, un anfibio y un reptil 
Modificaciones
Soporte corporal
Locomoción
Respiración
Conservación 
del agua
Circulación
Alimentación
Sistemas 
sensoriales
Miembros
Cinturas
Columna
ALIMENTACIÓN
Los peces se alimentan por succión
Crean una diferencia de presión que lleva las 
presas o el alimento hacia la boca
En el aire esto no es posible
El cráneo debe alargarse mucho La lengua es grande y muscular, en lugar de 
pequeña y ósea
También se desarrollan
Glandulas salivales
Musculatura mandibular (a 
partir de la branquiomérica)
Modificaciones
Soporte corporal
Locomoción
Respiración
Conservación 
del agua
Circulación
Alimentación
Sistemas 
sensoriales
Miembros
Cinturas
Columna
SISTEMAS SENSORIALES
En peces la línea lateral les 
permite recibir la 
información que viaja a 
través del agua
En los tetrápodos terrestres un 
sistema de línea lateral no funciona, 
ya que el aire no es tan denso como 
el agua, no podría estimular las 
células de la línea lateral
En los tetrápodos el oído 
interno recibe los los sonidos 
que se transmiten por el aire
Las ondas de sonido son 
transmitidas por una cadena 
de huesos, en el oído medio
Sarcopterygii Rhipidistia
TetrápodosDipnoosCelacantiformes Osteolepiformes
ORIGEN DE LOS TETRÁPODOS
Eustheropteron
Un osteolepiforme del Devónico, con 
aletas pares y dientes laberintodontes
Tetrápodo primitivo del Devónico tardío, encontrado en el Este de Groenlandia
Posee características 
típicas de crosopterigios
Estructura de las vértebras
Dientes laberintodontes
Radios que soportan una aleta caudal
Línea lateral
También otras típicas de 
anfibios
Patrón de huesos dermales del cráneo
Miembros con dedos
Cinturas adecuadas para soportar peso
Tetrápodo primitivo del Devónico tardío, encontrado en el Este de Groenlandia
Sería un organismo más acuático que Ichthyostega
Sin embargo, posee 
Miembros con dedos
Cinturas típicas de tetrápodo
Un hueso en el oido medio
Estos descubrimientos permitieron 
revisar algunas hipótesis previas 
sobre los terápodos
La polidactilia sería el estado ancestral, no la 
pentadactilia
Los primeros tetrápodos eran acuáticos (principal 
evidencia  surcos en la superficie ventral de los 
ceratobranquiales
LA PREGUNTA ENTONCES ES:
¿CÓMO PUEDE DESARROLLARSE EN EL AGUA UN ANIMAL TERRESTRE?
Es claro que las características de 
tetrápodos no evolucionaron porque 
algún día serían útiles en tierra firme, 
sino porque eran útiles para animales 
que vivían en el agua
Un ejemplo de cómo un miembro tetrápodo puede ser útil en 
el medio acuático lo da el pez sapo, Antennarius pictus
Las aletas de este pez están modificadas en estructuras muy 
similares al miembro de tetrápodos, y se utilizan para 
caminar sobre el sustrato
HEMOS VISTO TODAS LAS MODIFICACIONES NECESARIAS PARA INVADIR 
EL MEDIO TERRESTRE EXITOSAMENTE
¿CUÁL FUE LA RAZÓN O LAS PRESIONES QUE ACTUARON PARA QUE LOS 
PRIMEROS TETRÁPODOS INVADIERAN LA TIERRA?
TEORÍA CLÁSICA
DURANTE EL DEVÓNICO HUBIERON SEQUÍAS 
ESTACIONALES. LOS PECES QUE PUDIERAN 
‘CAMINAR’ DE UN CHARCO A OTRO SE VERÍAN 
BENEFICIADOS
CRÍTICAS  LOS DIPNOOS ACTUALES SE ENVUELVEN EN MUCOSIDAD EN EL 
LODO Y SOPORTAN HASTA LA PROXIMA ESTACIÓN LLUVIOSA
CRÍTICAS  UN PEZ QUE HICIERA ESTO SIMPLEMENTE ESTARÍA CONTINUANDO 
SU VIDA COMO PEZ, EN LUGAR DE CAMBIAR DE HÁBITAT
OTRAS HIPÓTESIS
AGUAS BAJAS PARA ESCAPAR DE LOS PREDADORES
RECURSOS DISPONIBLES Y POCA COMPETENCIA 
LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS PRIMEROS 
TETRÁPODOS SERÍAN ADAPTACIONES A AGUAS POCO 
PROFUNDAS
TETRAPODA (Amphibia + Amniota)
•Caja craneal sólida, con la región occipital compacta longitudinalmente
•Nasales pares, fusionados o ausentes
•Miembros con un elemento en el segmento proximal y dos en el segmento 
distal
•Miembros anteriores con radio y ulna; posteriores con tibia y fíbula (separados 
y paralelos)•Carpo, Tarso y dactilia. Con codo y rodilla. 
•Cintura pectoral separada del cráneo; Cintura pélvica unida a la columna 
vertebral en una vértebra
•Columna vertebral diferenciada en una región cervical, torácica y sacra
•Costillas presacras bien diferenciadas
•Presencia de fenestra ovalis, une el oído medio y el interno
•Presencia de columela (derivada del hiomandibular) 
TETRAPODA (Amphibia + Amniota)
• Capa de células epidérmicas muertas (córneas) para reducir la pérdida de agua
• Glándula de Harder (lubricación del ojo)
• Lengua muscular bien desarrollada (en la mayoría)
• Órgano de Jacobson (reducido o ausente en muchos)
• Pérdida de branquias externas
• Presencia de glándulas paratiroides
CLASE OSTEICHTYES
ACTINOPTERYGII
SARCOPTERYGII
SUBCLASE DIPNEUSTI
SUPERORDEN OSTEOLEPIMORPHA (+)
ORDEN POROLEPIFORMES
ORDEN OSTEOLEPIFORMES
TETRAPODA
CLASE AMPHIBIA
AMNIOTA
LOS ANFIBIOS SON TETRAPODOS
TETRAPODOS: GRUPO SIN CATEGORIA TAXONÓMICA QUE INCLUYE A 
TODOS LOS VERTEBRADOS NO PECES
ORIGEN DE LOS TETRÁPODOS
EN EL DEVÓNICO TARDÍO (Aprox. Hace 360 Millones de años)
ORIGINADOS A PARTIR DE PECES 
SARCOPTERIGIOS
Aletas Lobuladas 
Coanas
Escamas cosmoideas
Sarcopterygii Rhipidistia
TetrápodosDipnoosCelacantiformes Osteolepiformes
Tradicionalmente a los tetrápodos 
han sido relacionados con uno de los 
dos grandes grupos de 
sarcopterigios
OSTEOLEPIFORMES
Presencia de pulmones
Aletas semejantes al miembro 
de tetrápodos
Aleta semejante al miembro 
de tetrápodos
Patrón de huesos craneales
Dientes laberintodontes
DIPNOOS
Presencia de coanas
Estructura de la cintura pélvica
Patrón de huesos dermales
Un osteolepiforme del Devónico, 
con aletas pares y dientes 
laberintodontes
Tetrápodo primitivo del Devónico tardío, encontrado en el Este de Groenlandia
Posee características 
típicas de 
crosopterigios
Estructura de las vértebras
Dientes laberintodontes
Radios que soportan una aleta caudal
Línea lateral
También otras típicas 
de anfibios
Patrón de huesos dermales del cráneo
Miembros con dedos
Cinturas adecuadas para soportar peso
Tetrápodo primitivo del Devónico tardío, encontrado en el Este de Groenlandia
Sería un organismo más acuático que Ichthyostega
Sin embargo, posee 
Miembros con dedos
Cinturas típicas de tetrápodo
Un hueso en el oido medio
Estos descubrimientos 
permitieron revisar algunas 
hipótesis previas sobre los 
terápodos
La polidactilia sería el estado ancestral, no 
la pentadactilia
Los primeros tetrápodos eran acuáticos 
(principal evidencia  surcos en la superficie 
ventral de los ceratobranquiales
LA PREGUNTA ENTONCES ES:
¿CÓMO PUEDE DESARROLLARSE EN EL AGUA UN ANIMAL TERRESTRE?
Es claro que las características de 
tetrápodos no evolucionaron porque 
algún día serían útiles en tierra firme, 
sino porque eran útiles para animales 
que vivían en el agua
Un ejemplo de cómo un miembro tetrápodo puede ser útil 
en el medio acuático lo da el pez sapo, Antennarius pictus
Las aletas de este pez están modificadas en estructuras muy 
similares al miembro de tetrápodos, y se utilizan para 
caminar sobre el sustrato
CLASE AMPHIBIA
SUBCLASE LABERINTODONTA
SUBCLASE LEPOSPONDYLI
SUBCLASE LISSAMPHIBIA
ORDEN CAUDATA 
ORDEN GIMNOPHIONA
ORDEN ANURA
CLASE LISSAMPHIBIA
Incluye a todos los grupos de anfibios 
actuales: Gymnophiona (Cecilias), Urodela 
(salamandras) y Anura (ranas y sapos).
Es un grupo con monofilia bien soportada, es 
decir, no se duda de que es un grupo natural
CARACTERÍSTICAS DE LISSAMPHIBIA
Dientes pedicelados 
Oído medio con estribo y opérculo
Oído interno con dos parches epiteliales:
Papilla basilaris: registra sonidos de alta 
frecuencia a través del estribo
Papilla amphibiorum: registra sonidos de 
baja frecuencia a través del aparato 
opercular
Cuerpos grasos asociados a las gónadas
Piel con glándulas mucosas y venenosas
Bastones verdes en la retina (solo en salamandras y anuros)
Músculo levator bulbi, debajo de los ojos, permite elevarlos durante la 
alimentación
Respiración bucofaríngea, cutánea y pulmonar
Costillas cortas, rectas que no rodean 
a las visceras
El cráneo articula con las vértebreas 
en dos lugares distintos: 2 cóndilos y 
otros dos puntos en el atlas
Gran reducción en los huesos del 
cráneo
LISSAMPHIBIA
Aproximadamente 6200 especies
Anura 88%
Urodela 9 %
Gymnophiona 3 %
GYMNOPHIONA
Comúnmente llamadas ‘cecilias’
Su nombre significa en griego ‘serpiente desnuda’
Gymnophiona se les llama a las familias existentes
‘Apoda’ incluye a las familias fósiles más las extintas 
GYMNOPHIONA
Aproximadamente 5-6 familias, 33 géneros 
y aprox. 170 especies
Caeciliidae
Rhinatrematidae
Uraeotyphlidae
Ichthyophiidae
Scolecomorphidae
Herpele squalostoma
Caeciliidae
Características de los Cecílidos
Cuerpo elongado, sin miembros y 
sin cinturas pectoral ni pélvica
Anillos rodeando al cuerpo, cada 
anillo corresponde a una vértebra
Algunos con escamas dérmicas 
(único en anfibios)
Cola reducida o ausente, ojos 
reducidos, cubiertos por piel o hueso.
Órgano tentacular, quimiosensorial 
entre los ojos y las narinas
Características de los Cecílidos
Pulmón izquierdo reducido Cráneo compacto, adaptado para la 
vida fosorial
Dientes largos y curvos
Distribución pantropical
Hábitat: ancestralmente fosoriales, muchas acuáticas, las formas 
terrestres viven cerca del agua o en ambientes húmedos
Hábitos alimenticios: pequeños 
invertebrados, especialmente 
anélidos
Reproducción
Fecundación interna, por medio de un órgano intromintente 
(phallodeum), es una extensión de la cloaca
Typhlonectes Cloaca (Male) Typhlonectes Mating Ball Typhlonectes Mating
SALAMANDRAS
Urodela: el nombre significa 
‘cola visible’, incluye a las 
familias vivientes
Caudata: significa ‘con cola’ en 
Latín. Incluye a las familias 
vivientes más una extinta
10 familias, 66 géneros, 560 
especies aprox.
Características de las salamandras
Tamaño variable: desde 0.30 cm a 1.80 m
Generalmente con 4 miembros, cola bien 
definida, reducción de dígitos común
Sin oído externo ni medio, usualmente 
audición por el aparato opercular
Batrachoseps gabrieli
Plethodontidae
Línea lateral presente en formas 
acuáticas y en larvas
Regeneración de cola y miembros
Distribución:
Holártica, principalmente América del 
Norte y Eurasia, en Sudamérica hasta 
Bolivia
Hábitats
La mayoría terrestres, pero en áreas muy 
húmedas. Muy pocas acuáticas, una 
especie arborícola
Alimentación
Carnívoras, se alimentan de anélidos, 
caracoles, artrópodos, invertebrados, 
peces, anfibios, pequeños reptiles, y 
mamíferos
Reproducción
Externa en formas primitivas, por 
espermatóforo en la mayoría
Ovíparos, con larvas acuáticas
Metamorfosis
Neotenia: todas las salamandras son 
pedomórficas
Larvas con madurez sexual
Algunos linajes tienen metamorfosis facultativa: solo metamorfosean 
cuando son hormonalmente inducidas
ANURA (sapos y ranas)
Anura: el nombre significa ‘sin cola’ en 
Latín. Incluye a las familias vivientes
Salientia: significa ‘que salta’ en griego. 
Incluye a las familias actuales mas un 
taxón extinto
29 familias, 368 géneros, aprox. 5500 
especies, y se describen cerca de 100-150 
cada año
Características de los anuros
Tamaño variable: desde 0.10 cm a 0.3 m
Sin cola en los adultos
Diversas formas de locomoción, pero 
fundamentalmente locomoción por 
saltos
Las relaciones dentro de anuros están basadas en los 
huesos de la cintura pectoral y en el tipo de larva
Distribución
Prácticamente 
cosmopolita, sólo 
ausentes de regiones 
polares y desiertos 
extremadamente secos
Hábitats
Las hay completamente 
acuáticas, terrestres y 
arborícolas. La mayoría se 
encuentra en hábitats muy 
húmedos, pero también en 
desiertos
Alimentación
La mayoria de las larvas son 
filtradoras, aunque varias son 
carnívoras e incluso caníbales. 
Algunas larvas no se alimentan
La mayoría de los adultos son 
carnívoros,se alimentan de 
vertebrados e invertebrados, unos 
pocos de fruta o flores
Reproducción
Usualmente externa, solo 3 especies con fecundación 
interna
Amplexo: Postura de apareamiento, puede ser axilar, 
inguinal o cefálico
Los huevos son depositados en el agua, formando nidos de 
espuma, o cordones gelatinosos
En algunos casos, los huevos son llevados en el cuerpo
Metamorfosis: en la mayoría es completa, algunos poseen 
desarrollo directo, y unos pocos son vivíparos
Bufo bufo, Bufonidae
Gastrotheca walkeri
Leptodactylidae
Muchos poseen extrañas estrategias de cuidado parental, 
como llevar los huevos o los renacuajos en la espalda, 
algunos poseen ‘marsupios’, y otros incluso llevan los huevos 
o renacuajos en el saco bocal o incluso en el estómago
Gastrotheca ovifera
Leptodactylidae
Dendrobates pumilio
Dendrobatidae
Rheobatrachus silus
Myobatrachidae
Alytes obstetricans, Discoglossidae
Rhinoderma darwinii
Rhinodermatidae
Comunicación
La mayoría produce sonidos por medio de sacos vocales
Los cantos son específicos de 
cada especie
Son usados para atraer parejas, 
defensa de territorio o 
comunicación
A veces se usa la lengua