Ordovicico: 488-443

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Introducción a la historia evolutiva de los vertebrados

Anfioxo: esquema viviente simplificado de un vertebrado

Boca

Cesta

faríngea

Notocordio

Tubo

neural

Intestino

Hendiduras

faríngeas

Gónadas

Miómeros

Ano

Atrioporo

Pikaia • 530 millones de años

• Miómeros

• Notocordio

• Cefalización

La pelea del Cámbrico:

Pikaia vs. Trilobite

http://www.amnh.org/exhibitions/permanent/fossilhalls/vertebrate/ AMERICAN MUSEUM OF NATURAL HISTORY. NEW YORK

Primeros pisciformes:

Cámbrico inferior 540 Ma

Clase Agnatha (?): Cambrico • Sin mandíbulas

• La mayoría extintos desde hace 360Ma

• No monofiléticos

• No son ancestros de los vertebrados conocidos

• Tienen cráneo, cerebro y ojos pares

• Algunas vértebras cartilaginosas

• Los extintos tienen escudos de hueso (no cartílago)

• Sin apéndices típicos

• Sin dientes

• Branquias en sacos

• Dos subclases:

– Diplorhina: paleozoicos

– Monorhina: actuales mixinos y lampreas, Petromyzon marinus

Monorhina

Diplorhina

Origen de las mandíbulas

Origen de las mandíbulas por transformación de los primeros

arcos viscerales A1 >>>>A3

Origen de las mandíbulas

Hendidura branquial

Arcos

branquiales

El primer (o segundo)

arco branquial se

diferencia en

mandíbulas

articuladas y entra en

conexión con el

neurocráneo y el arco

hioide, está

netamente

diferenciado de los

arcos branquiales o

viscerales posteriores.

Origen de las mandíbulas por osificación del velum D1 >>>>D3

ARTICULACION DE LA MANDIBULA

A. Articular

C. Cuadrado

C.M. Cartílago de Meckel

C.P.C. Cartílago

Pterigocuadrado

D. Dentario

H.M.: Hiomandibular

L. Ligamentos

Mx. Maxilar

N. Neurocraneo

Pmx: Premaxilar

S. Simplectico.

Placodermos, Devónico, 400ma

•Primeros agnatos

•Sin dientes

•Con cápsulas

nasales separadas

del resto del cráneo

•En 1997

placodermo rojo-

plata en Antártida

indica que podrían

ver colores

•Dunkleosteus >6m

Mandíbula y resto de las arcos branquiales del tiburón

Las mandíbulas permiten la predación activa

Condrictios: Tiburones

• tiburones, rayas y quimeras

• Peces con esqueleto cartilaginoso

• Peces con mandíbulas (gnastostomados) vivos más primitivos que existen

• Devónico–Actual

• actualmente unas 800 especies

OVÍPAROS

• Ponen huevos

• La eclosión no depende de los progenitores

• Embriones nutridos por la yema del huevo

B. HYBODÓNTIDOS – Carbonífero/Triásico

HYBODUS (O. HYBODONTIDOS) • Carbonífero – Paleoceno

• Movimientos del cuerpo para nadar

• Aletas pares estabilizan y dirección

• Aleta caudal heterocerca

HELICOPRION (O.EUGLENEODONTIDA) • Carbonífero – Triásico

• Dientes en formas espirales

• Resto de esqueleto similar a Cladoselache

Dalton, Nature, April, 2006

LOS PECES Y LA CONQUISTA DE LA TIERRA Youngolepis, Devónico Inferior, Yunnan, China

Uezar 16/5/2006

vertebrados

DEL AGUA A LA TIERRA Eustenoptheron, ICHTHYOSTEGA, SEYMURIA Y PARIENTES

Teorías del paso a tierra. • Por presiones inter e intraespecíficas debidas a la reducción de la

superficie relativa de costas. • Por la incidencia de prolongadas sequías que seleccionarían a los

individuos capaces de desplazarse entre charcas. • Desarrollo de miembros para poder salir del agua a respirar. • El alimento como un atrayente hacia tierra firme.

NINGUNA de estas hipótesis han podido ser confirmadas. La transición entre el agua y la tierra se ha llevado acabo varias

veces en la evolución, aunque con un impacto filogenético menor.

Los continentes del Paleozoico medio, al final del

Ordovícico, unos 440 millones de años

1 Laurentia (Norteamérica en el Ecuador)

2 Gondwana (Africa, Sudamérica, Australia, Antártida

3 Baltica, Siberia

4 Europa suroccidental

Pangea es el supercontinente global desde el Carbonífero Medio hasta el

Jurásico Medio con el 36% de las tierras emergidas- en la actualidad la

tierra emergida es un 31% de la superficie del Planeta. Durante 160

millones de años -desde el Carbonífero medio hasta el Jurásico medio-la

Pangea, tuvo la misma forma. Esto fue decisivo en la evolución de las

plantas y animales de este período

ICHTHYOSTEGA, SEYMURIA Clack 2002 Ganando terreno

Biomecánicanicamente se

desplazan con facilidad

con movimientos

ondulatorios producidos

por la contracción de los

músculos o miotomos. Las

aletas y los órganos

hidrostáticos proporcionan

buenas herramientas para

desplazar el cuerpo.

En tierra la fuerza de la

gravedad debe ser vencida

por otro tipo de fuerzas y

es necesario no sólo

levantar el cuerpo del

suelo sino también

moverlo.

Tiktaalik

Cladograma: aletas pectorales de los tetrápodos basales. Shubin et al., 2006

Miembro tetrápodo

Pez de aletas lobuladas Tetrápodo

Levantar el cuerpo del suelo

Componentes del esqueleto apendicular de Ichthyostega. El cuadro coloreado en el esqueleto de Ichthyostega muestra la región sacra. Abreviaturas pata trasera: Ilion (Il.), isquion (Iq.), fémur (Fe.), púbis (Pu.), fíbula (Fi.), tibia (Ti.). Abreviaturas pata delantera: Húmero (Hu.), ulna (Ul.), radio (Ra.), interclavícula (In.), clavícula (Clv.), escapulocoracoides (Es.) y cleitro (Cl.). (Modificado de Kardong, 1999).

Fe.

Ti. Fi.

Cl.

Hu.

Ul. In.

Es. Clv.

Ra.

Il.

Iq. Pu.

Evolución de los huesos de los miembros. (Tomado de Kardong, 1999).

http://tiktaalik.uchicago.edu/fossil2.html

Tiktaalik: FOSSILISED FISH FINGERS CONFIRM EVOLUTIONARY LINKS AT SCIENCE MUSEUM By Graham Spicer

• Those fish fingers in full. Photo Jennie Hills/Science Museum

Los anfibios primitivos: Pérmico temprano

Seymouria

Acantostega

-dientes con el

esmalte complejo

- cráneos anchos y bajos

- miembros tetrápodos

- cuerpo adaptado a la natación

El miembro tetrápodo

Devónico: la vida en tierra estaba representada por una gran diversidad de

plantas, algunas de hasta 2m de altura. Los primeros vertebrados que se

movieron en tierra fueron los anfibios del Devónico.

Las plantas sólo se encontraban en zonas húmedas, en los márgenes de las

corrientes de agua, lagos y zonas bajas. La presencia de plantas crearía

microclimas locales, áreas de sombra algo más frías y húmedas. Estos

espacios eran favorables a las plantas mismas pero a la vez incrementaban

la complejidad estructurad de un hábitat que favoreció la diversificación

de los primeros vertebrados que se aventuraron en tierra

Aunque el

Silúrico-Devónico

fue la edad de los

peces, al final se

desarrollaron los

primeros

tetrápodos.

Pangea y los ecosistemas del Carbonífero final 300Ma

Hylonomus atrapado en un tronco podrido del Carbonífero medio de Nova Scotia. Los fósiles de Paleothyris también se encuentran así.

Hylonomus y Paleothyris tenían el esqueleto ligero, las

vértebras consisten en pleurocentros secillos con las dos

primeras cervicales diferenciadas.

Los miembros son como los de los tetrápodos basales pero

las cinturas son más ligeras. Aparece el astrágalo en el

tobillo y el fibular es más largo pudiendo ser el prototipo del

calcáneo.

Fueron los primeros amniotas

Radiación de los tetrápodos en el Carbonífero

• Caracterizado por su clima húmedo con helechos gigantes y musgos

• Tetrápodos de gran variedad de formas

• Mejoran sus adaptaciones para vivir en tierra

• Aparecen los ancestros de los 3 grupos de actuales anfibios • Sapos y ranas: Orden Anura (Salientia)

• Salamandras: Orden Caudata (Urodela)

• Cecilias: Orden Gymnophiona (Apoda)

Edad

Características y Eventos paleobiológicos

Devónico

medio

375 Ma

Plantas en lugares húmedos

Plantas de pequeño porte, menores de 2m

sin insectos voladores herbívoros

solo insectos detrívoros como los milpies y ácaros del

suelo y sus predadores como los escorpiones y arañas

Devónico

tardío

360 Ma

Al final del período los ecosistemas terrestres son más

complejos

aparecen los insectos herbívoros (comedores de hojas);

y los vertebrados terrestres, de hábitos predadores

Pérmico

250 Ma

Aparición de los primeros vertebrados herbívoros

terrestres

tiempo

Carbonífero 300 Aparecen los primeros amniotas

Pangea en el Pérmico

Celacantos y Paleogeografía del Pérmico tardío. En Diedrich 2009