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Asignatura: Zoología, Profesor: María Jose Luciañez, Carrera: Biología, Universidad: UAM
Tipo: Apuntes
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Hace unos años se llevaron unos gusanos al espacio, para poder hacer unos experimentos con ellos, se les llamó Gusanos espaciales.
El desastre de Columbia es otro detalle interesante, fue una nave espacial con tripulantes que al entrar en la atmósfera explotó. Los fragmentos de la nave se dispersaron por todo EEUU, y al observarlos, se vio que había gusanos dentro que estaban vivos.
Los sorprendente es que los Nematodos son parásitos que están muy bien adaptados a la vida parásita (es el mejor adaptado). Son unos gusanos muy largos, estrechos y lisos (son unos gusanos muy sosos, los expertos lo llaman “la esencia de gusano”)
La mayor parte de los filos animales tienen forma de gusanos, son gusaniformes, hasta que llega un momento al final de la historia en el cual los animales comienzan a cambiar la forma.
Son unas 22.000 especies muy homogéneas, y por su forma, viven muy bien adaptados al hábitat intersticial (en el fondo del mar, es el sustrato que hay bajo el agua). Ese hábitat intersticial también se refiere al medio edáfico marino y terrestre, que es el suelo del mar y el suelo terrestre.
Estos gusanos se adaptan a vivir en espacios muy pequeños, bajo el agua, bajo la atmósfera, y dentro de los tejidos animales y vegetales (todo esto son hábitats intersticiales), y por eso, la mayoría son parásitos animales o vegetales.
También es característico que el número de la población de Nematodos es ingente, en 1 m^2 de suelo puede haber miles de nematodos (estos son de vida libre)
Curiosidad: Si desapareciera toda la materia de la tierra y solo quedaran los nematodos, veríamos la silueta de la tierra con sus montañas y valles, formados solo por nematodos.
El tamaño de estos animales está entre 0,5 y 2 mm de longitud los de vida libre terrestres, 5 mm los de vida libre acuáticos y 50 cm los parásitos (los nematodos se han adaptado a la vida parásita)
La filogenia molecular se realiza en función de datos moleculares y genéticos, y luego hay que buscar datos morfológicos que apoyen esta filogenia.
Nos vamos a centrar en los más representativos de cada gran grupo, y con mucha diferencia los Nematodos son los más importantes dentro del grupo de los Cicloneurales, y a su vez los cicloneurales forman parte de otro gran grupo mucho más importante, que son los Ecdisozoos (una agrupación que tiene muchos filos)
ECDISOZOOS
Es una agrupación hecha por un carácter muy importante. Ese carácter que une a todos estos filos, es que poseen una cutícula extrema que muda (cambia) según crece el animal.
La hormona que regula la muda de la cutícula, parece ser la misma en todos los casos, o por lo menos es muy semejante. La hormona que regula la muda en un artrópodo se llama Opisona (son animales con opisona)
La cutícula se asienta sobre la epidermis (la cutícula muda para poder crecer)
Un animal con epidermis crece más fácilmente que uno que tenga cutícula porque a veces es muy gruesa y limita el crecimiento del animal (actúa como barrera)
Cuando el animal tiene que mudar y se despoja de la cutícula, la epidermis segrega unos enzimas hidrolíticos que destruyen la cutícula por la parte basal o parte interna (por abajo), y se genera un espacio que permite, que al tiempo que se va hidrolizando la cutícula, se va formando la cutícula nueva. Cuando está formada la cutícula nueva, ya se expulsa la vieja (la cutícula vieja no se destruye nunca, sino que se expulsa, y a veces se las comen)
Normalmente los Nematodos mudan solo 4 veces, y lo hacen para cambiar de estado en el ciclo (de joven a joven)
Debajo de la cutícula está la epidermis sincitial, que es también especial, porque es el único filo que tiene una epidermis que forma 4 cordones epidérmicos (engrosamientos) en los nudos concretos del animal, en la parte dorsal, ventral y lateral (hacia la parte interna)
¿Qué caracteriza la pared de los Nematodos?
La cutícula
Una epidermis sincitial con 4 engrosamientos hacia la parte interna del animal, que se llaman cordones epidérmicos y se sitúan longitudinalmente en la parte dorsal, ventral y lateral del animal.
Los cordones dorsal y ventral son atravesados por los 2 nervios longitudinales más importantes del nematodo.
Los cordones laterales son atravesados por los canales excretores.
Los cordones epidérmicos están formados por citoplasma.
¿Dónde se sitúan los cordones nerviosos longitudinales?
En el interior de los cordones epidérmicos dorsal y ventral
¿Dónde se sitúan los canales excretores? En el interior de los cordones epidérmicos laterales
A continuación de la epidermis tenemos los músculos, y los Nematodos solo tienen músculos longitudinales, carecen de músculos circulares.
Esos músculos longitudinales tienen unas proyecciones nerviosas que los unen directamente con los nervios, es decir, de los haces musculares salen unas prolongaciones que unen directamente los músculos a los nervios. La ausencia de músculos circulares, hace que los nematodos solo se muevan lateralmente, tienen movimientos serpenteantes y no pueden moverse de otra forma.
DIFERENCIAS ENTRE LA PARED DE UN NEMATODO Y LA DE LOS NEODERMADOS
NEMATODO: Vemos una doble estructura (doble barrera), una cutícula y una epidermis sincitial a partir de la cual se forman los cordones epidérmicos.
Esto nos indica que el animal está adaptado a un tipo de vida en el que necesita barreras, la vida parásita. No tiene músculos circulares, sino únicamente longitudinales.
NEODERMADOS: Tienen una epidermis sincitial que es la Neodermis (tejido sincitial), que tiene función de cara al parasitismo, ya que actúa como barrera.
El desarrollo de las cubiertas. Es un rasgo que caracteriza la vida parásita, ya que los neodermados tienen una cubierta sincitial (Neodermis) que les aísla, y los nematodos tienen dos cubiertas (cutícula y epidermis sincitial) como barrera.
El esqueleto es aquel sistema que da sostén y forma, e incluso también se implica en el movimiento del animal, y en el caso de los nematodos, es un esqueleto hidrostático.
La cutícula es una estructura que también da forma al animal, y por lo tanto también forma parte de ese esqueleto hidrostático ( es un elemento esquelético adicional ).
Todos los tubos digestivos animales tienen 3 partes (corte longitudinal):
Parte Anterior (Boca) ESTOMODEO Deriva del Ectodermo (Revestidos de cutícula que cubre al animal) Parte Posterior (Ano) PROCTODEO Deriva del Ectodermo (Revestidos de cutícula que cubre al animal) Parte Intermedia MESENTERON Deriva del Endodermo
Esto implica que la cubierta externa se invagina por delante y por detrás, para formar la parte anterior y posterior del tubo digestivo. Como la superficie externa tiene cutícula, resulta que tanto la parte anterior como la parte posterior, están revestidos de cutícula.
El tubo digestivo de un nematodo está poco elaborado, ya que todos los sistemas se reducen , salvo el sistema reproductor, es decir, hay una restricción en todos los sistemas excepto en la reproducción. Por ello el digestivo de un parásito está poco elaborado (esto es otro rasgo de la vida parásita). El que todos los sistemas se reduzcan , es un rasgo que caracteriza la vida parásita.
Partes que encontramos en el Sistema Digestivo:
Conducen el tubo hasta el final
(Ectodermo)(Ectodermo)(Ectodermo)(Ectodermo)
(Ectodermo)(Ectodermo)(Ectodermo)(Ectodermo)
(Endodermo)(Endodermo)(Endodermo)(Endodermo)
(Boca)
(Ano)
La boca es terminal, pero es muy diversa, puede tener varios diseños que van en progresión:
A. Boca suctora simple que conduce el alimento hacia el interior. Corresponde a los nematodos de vida libre, que se alimentan de bacterias y restos orgánicos de la materia que se va descomponiendo.
B. Boca de los animales que son fitófagos (parásitos de otros vegetales). Estos animales desarrollan en la boca un estilete duro formado a partir de la cutícula. El estilete se proyecta hacia el exterior, y puede ser sólido o hueco. Si es el estilete es sólido, lo proyectan y lo mueven lateralmente, de manera que destrozan los tejidos, y luego los succionan. Si el estilete es hueco, funciona a modo de jeringuilla, lo inyectan perforando las células, y succionan el contenido celular.
C. Se fijan al animal , pero no lo destrozan, sino que succionan los tejidos. Tienen ventosas que se fijan al tejido y pueden succionar los restos.
D. Se anclan al tejido del hospedador con los dientes, fijándose a la pared intestinal y produciendo heridas por las cuales entran infecciones.
El desarrollo de estructuras de fijación, es otro rasgo que caracteriza la vida parásita, sobre todo ventosas para fijarse al hospedador.
El ano se abre siempre en la parte posterior - ventral del animal, y es ‡ en machos y hembras.
En el macho, el ano se abre a una cavidad compartida, que es la cloaca. La cloaca es una cavidad única a la cual se abren los poros de varios sistemas, normalmente el genital, el reproductor y el digestivo. El ano va a la cloaca, y la cloaca va al exterior por un solo poro. La cloaca es un derivado ectodérmico revestido de cutícula, es la parte final del digestivo.
En las hembras el tubo digestivo desemboca en el ano que es simple, y desemboca al exterior (no hay cloaca en las hembras)
Son bocas de parásitos vegetales (^) Son bocas de parásitos animales, y tienen sobre todo ventosas y dientes
El sistema excretor de los nematodos tiene dos elementos, que ambos son tejidos sincitiales:
La excreción de los nematodos se realiza sobre todo en forma de amoníaco (NH 3 ), y esto significa que la realizan a través de la superficie corporal. Pero esto solo es posible en los animales que son acuáticos, ya que el NH 3 se disuelve en el agua y por eso solamente lo pueden expulsar los animales acuáticos (se expulsa y se disuelve en el agua, evitando cualquier tipo de toxicidad)
Los nematodos tienen un cerebro con forma de anillo en la región anterior, y de este anillo parten un nervio longitudinal en posición dorsal y otro nervio longitudinal en posición ventral. También puede haber otros nervios laterales que son más cortos puesto que no recorren todo el cuerpo del animal.
En cuanto a los órganos sensoriales, como corresponde con un animal que es parásito, la recepción sensorial es muy pobre, hay muy pocos receptores. Se describen algunos receptores que son Quimiorreceptores y Mecanorreceptores y están dispersos por todo el animal, pero también tienen dos tipos especiales de receptores sensoriales , particulares de nematodos, y ambos tienen Quimiorreceptores y Mecanorreceptores.
Anfidios (Tienen Quimiorreceptores y Mecanorreceptores) Es un órgano par (son 2) que se encuentra en la parte anterior del animal, a ambos lados de la boca. Los anfidios abundan o son más frecuentes en las formas de vida libre. Fasmidios (Tienen Quimiorreceptores y Mecanorreceptores) Es un órgano que está en la región posterior del cuerpo, y es frecuente en las formas de vida parásita. El orificio es uno, pero internamente tiene una estructura doble. Es una invaginación que conecta con una estructura interna conectada al sistema nervioso, a través de los nervios, y al exterior encontramos un solo órgano sensorial que se estimula con estímulos químicos y mecánicos que conectan con el cerebro.
La cutícula tiene unos poros a través de los cuales se conectan los receptores sensoriales.
La disposición de las gónadas responde por su forma a la esencia de gusano (largo y estrecho)
Son animales eutélicos, y por ello no hay reproducción asexual , ya que al llegar a un número de células concreto, paran las mitosis y no se dividen más (cada especie tiene su nº celular)
Reproducción Sexual: Son de sexos separados, fecundación interna y desarrollo indirecto. Desarrollo indirecto porque se describen los estados jóvenes, y aunque los jóvenes se parecen mucho al adulto, los llaman larvas, y por eso lo llaman desarrollo indirecto (se define como desarrollo indirecto, pero los jóvenes son muy parecidos al adulto)
Una larva es un estado joven diferente que el adulto, que tiene un hábitat distinto y una alimentación diferente.
La mayoría de los nematodos son de sexos separados, pero también los hay hermafroditas, y otros que hacen partenogénesis. La partenogénesis se da sobre todo en los animales de vida libre que viven en el suelo (animales edáficos).
En nematodos hay Dimorfismo Sexual , que es un acontecimiento especial que se da en los nematodos, es decir, los machos y las hembras son diferentes:
A continuación en ese mismo tubo, encontramos la próstata, y finalmente el conducto eyaculador (está todo en el mismo tubo, y así ahorra espacio)
Al final del conducto eyaculador, se encuentra el poro genital, que se abre a la cloaca, que es la cavidad a la cual desemboca el poro genital, el tubo digestivo y el ano como parte final del tubo digestivo y también desemboca otra estructura singular que son las espículas copuladoras (son muy difíciles de ver, porque al estar el animal muerto están retraídas)
Estas espículas van directamente al orificio de la cloaca, y se alojan en una cavidad o bolsa, sujetas a una musculatura, que es el músculo retractor.
Ese músculo retractor cuando se contrae, recoge las espículas hacia el interior, y cuando se dilata, proyecta las espículas hacia el exterior.
El macho solamente tiene un orificio al exterior, que es el orificio de la cloaca
La gónada femenina suele ser par, ya que tiene 2 ovarios, y es también un tubo recurvado que comienza con una zona germinal en la cual se forman los óvulos, una zona de crecimiento, y una zona de maduración de los gametos a lo largo del ovario.
A continuación del ovario, encontramos una región muy importante del reproductor femenino, que es el Receptáculo Seminal. Siempre que veamos un receptáculo seminal, está indicando que la cópula y la fecundación están separadas en el mismo.
Finalmente y uniendo los 2 ovarios, se encuentra el útero, que se abre al exterior en el gonoporo femenino. El útero almacena los huevos (función principal del útero), pero además, con su pared reforzada, segrega la cubierta de los huevos, y por ello la cubierta de los huevos de los nematodos es muy dura (importante para entender que son parásitos) y específica, por lo que con ver la cubierta del huevo, podemos saber de qué especie se trata.
Los huevos de los nematodos tienen una cubierta dura formada por quitina.
CÓPULA Y FECUNDACIÓN
El esperma es ameboideo, es decir, no tiene flagelos, con lo cual la capacidad de desplazamiento del esperma es muy débil.
Cuando se realiza la cópula, se produce el acoplamiento entre el macho y la hembra. El macho segrega feromonas (son sustancias químicas que se liberan al medio) para atraer a la hembra, por lo que hay una atracción mediada por estas feromonas.
La cópula responde a la posición de los poros genitales, es decir, el macho se enrolla alrededor de la hembra acoplando los poros genitales.
En el momento de la cópula, el macho proyecta las espículas hacia fuera, y éstas mantienen abierto el poro genital femenino, para que así el esperma que es ameboideo, vaya pasando, ya que necesita más tiempo por tener reducida la capacidad de desplazamiento (las espículas en los platelmintos es un sistema de inyección de esperma, luego tienen funciones distintas)
Una vez realizado el paso del esperma, los gusanos se separan, y el esperma se coloca en la espermateca o receptáculo seminal, y una vez allí, se realiza la fecundación con los óvulos ya maduros.
Finalmente, el huevo fecundado pasa al útero, donde se segrega la cubierta, y cuando ha madurado se produce la puesta de huevos, y una vez que han salido los huevos, son depositados al exterior.
Los de vida libre segregan unos 50 huevos al día, mientras que los de vida parásita segregan unos 200.000 huevos al día, y a lo largo de su vida pueden poner millones de huevos.
CICLO BIOLÓGICO DE UN NEMATODO
Hay muchas variaciones en el ciclo, pero hay una cosa que es constante, y es que del huevo siempre emerge un gusano joven.
A continuación del huevo, hay 3 fases juveniles (L1, L2 y L3), y luego da lugar a un adulto. El paso de una fase a otra es por cambio de muda o de cutícula, pero no hay metamorfosis.
HUEVO – L1 – L2 – L3 – ADULTO (3 fases juveniles muy parecidas al adulto)
Uncinarias (Ancylostoma duodenale y Necator americanus)
En la boca tiene unos dientes muy prominentes en un extremo. El ciclo es parecido al anterior, pero con una diferencia, que el huevo que sale por las heces necesita un medio acuático, y cuando está en ese medio acuático se abre, y salen las larvas al exterior. Estas larvas, mudan una tras otra fuera del hospedador y fuera del huevo. Su vía de entrada es a través de la piel, y ya una vez dentro del cuerpo humano, viaja por la sangre y va finalmente al intestino. En el intestino, se anclan por los dientes a la pared intestinal, produciendo heridas en el interior del intestino, provocando grandes hemorragias.
Es una especie muy abundante en Norte América. En la boca tiene una pequeña ventosa y muchos dientes (corresponde con la tercera boca que veíamos en el esquemas de los tipos de boca). El ciclo es igual que en el Ancylostoma duodenale.
Triquinella spiralis (la triquina del cerdo)
El hospedador final de la triquina es el cerdo, y tiene un ciclo similar a los anteriores. Nosotros lo adquirimos por comer carne de cerdo mal cocinada o en mal estado, y la triquina pasa a nuestro tubo digestivo, y de ahí pasa al músculo, en donde se aloja, y genera un quiste que producirá problemas en el movimiento muscular, pero no produce nada más porque su hospedador definitivo no es el hombre, sino el cerdo.
Wuchereria bancrofti
Produce un tipo de filariasis, que es la Elefantiasis (inflamación de algunas partes del cuerpo)
El adulto vive en los ganglios linfáticos del hombre, y ahí se reproducen.
Se produce la fecundación, salen los huevos, y del huevo enseguida sale la primera larva, llamada Microfilaria.
Las microfilarias viajan por el cuerpo del hospedador, y en un momento de su recorrido se encuentran en los ganglios linfáticos superficiales o periféricos.
Si en ese momento el hombre es picado por un mosquito (hospedador intermediario), el mosquito con su probóscide recoge las microfilarias, y dentro del cuerpo del mosquito, la larva primera pasa a la larva secundaria y a la terciaria (L2 y L3)
Cuando se encuentra en la L3, esta larva viaja a la probóscide del mosquito (su aparato bucal), en donde se queda.
Cuando el mosquito vuelva a picar a otra persona, libera las L3 al hombre, y esta L3 muda al adulto solamente en el hospedador definitivo, que es el hombre.
La enfermedad se produce porque hay muchísima cantidad de filarias y adultos, que hacen que se obstruyan los vasos linfáticos, y por eso se engrosan determinadas partes del cuerpo, produciendo edemas linfáticos en brazos, piernas,…
Loa loa (Gusano ocular africano)
Vive en el conjuntivo del hospedador y viaja por los tejidos conjuntivos, por lo que se encuentra en una posición subcutánea.
Cuando pica el mosquito, recoge la microfilaria, que llega a su probóscide, y cuando vuelva a picar, suelta la L3 y se repite el ciclo.
A veces se puede detener en la conjuntiva ocular, de donde es muy difícil salir.
Son gusanos de tamaño microscópico (1 a 3 mm), y viven siempre en agua dulce o agua continental, aunque también hay algunas formas que pueden vivir en el mar y en el medio edáfico, asociadas al agua. Si cogemos un poco de agua dulce, sumergimos unas hojas y las dejamos en remojo durante un tiempo, encontraremos rotíferos en esa agua.
No es un filo muy abundante, tan solo hay unas 1.800 especies y pueden pasar desapercibidos, pero tienen importancia desde el punto de vista aplicado para el hombre, por 3 razones:
Es la forma de rotífero más frecuente, y consta de 3 partes:
Cabeza Tronco Pie
En estas 3 regiones que presentan los rotíferos, encontramos externamente 2 estructuras características que solo aparecen en los rotíferos :
1º Encontramos la pared externa, que es una epidermis sincitial que tiene núcleos dispersos. Algunos tejidos de los rotíferos son sincitiales, es decir, es frecuente en rotíferos que haya sincitios en los tejidos.
2º Son animales eutélicos
3º Experimentan Criptobiosis
El interior de la epidermis de un rotífero, se caracteriza porque tienen una cutícula intraepidérmica formada por una Glicoproteína un poco extraña. Esta cutícula, no cumple función protectora puesto que está dentro de la epidermis, y suele ser una capa discontinua.
El hecho de que tenga una epidermis sincitial y una cutícula intraepidérmica discontinua, va a permitir que el animal pueda expandirse, es decir, el animal puede cambiar de forma con facilidad puesto que la cutícula no es continua.
Lo más singular de la cutícula intraepidérmica, es que en determinados momentos de la vida del animal, puede segregar una cutícula extra, de manera que forme una cubierta completa que protege completamente al animal, y esa cubierta dura y completa se llama LÓRIGA.
Además, esta Lóriga no siempre es igual, cambia de forma frente al ataque de un hospedador o en condiciones adversas, y puede tener espinas o tubérculos sobre la lóriga. Esto es un caso de polimorfismo en una misma especie, como mecanismo de defensa ante situaciones adversas en el medio, o por el ataque de un depredador.
A continuación hacia el interior, está la musculatura circular externa, y la musculatura longitudinal interna, que está muy dispersa, y por lo tanto el animal es muy blando y se