El reino animal y sus principales característicasInvertebrados y vertebrados

Tradicionalmente, a los animales se los clasificas en dos grandes grupos: invertebrados y vertebrados.

Invertebrados: son todos aquellos que carecen de columna vertebral, como los poríferos, los cnidarios, los platelmitos, los nematodos, los anélidos, los moluscos, los artrópodos y los equinodermos.

Vertebrados: son todos los animales que presentan columna vertebral, como los peces, los anfibios, los reptiles, las aves y los mamíferos.

Las esponjas marinas y de agua dulce; las medusas o aguas vivas (tan temidas por sus células urticantes); los insectos, que se encuentran en casi todos los hábitats conocidos; las lombrices solitarias, parásitos del intestino del ser humano, de los perros, de los gatos y de otras mascotas. Todos estos organismos, tan diferentes entre sí, pertenecen al reino animal. ¿Qué tienen en común para poder clasificados en el mismo reino?

Los animales son eucariotas pluricelulares. Aunque todos los animales son organismos pluricelulares, formados por células eucariotas sin pared celular, el nivel de organización del cuerpo varía en los distintos grupos.

Las esponjas, por ejemplo, tienen células especializadas para cumplir las distintas funciones, pero estas células actúan de manera más o menos independiente unas de otras, y no llegan a formar tejidos. Otros, como las aguas vivas y los corales, poseen células agrupadas en tejidos bien diferenciados. En el resto de los animales los tejidos se agrupan y forman órganos que cumplen una función determinada. Los órganos que se relacionan entre sí constituyen sistemas de órganos; este nivel de organización es característico de los animales más complejos.

Los animales se reproducen sexualmente. Todos los animales tienen reproducción sexual, aunque algunos también presentan reproducción asexual.

Para reproducirse sexualmente, los organismos forman células especiales llamadas gametas. Estas células poseen en sus núcleos la mitad de cromosomas que las otras células del cuerpo.

En la mayoría de los animales los sexos están separados, es decir, existen machos que forman gametas masculinas o espermatozoides y hembras que forman gametas femeninas u óvulos.

Cuando se produce la fecundación, es decir, la unión de los núcleos de una gameta masculina y de una femenina, se forma una célula llamada cigota o célula huevo, que al desarrollarse origina un nuevo individuo. Si la unión de las gametas se produce fuera del cuerpo de la hembra, la fecundación es externa (generalmente sucede en el agua). Algunos animales con fecundación externa son las esponjas, los corales, los mejillones, las almejas, las estrellas de mar, los sapos, las ranas y la mayoría de los peces. Si las gametas se unen en el interior del cuerpo de la hembra, la fecundación es interna, como en los insectos, los reptiles, las aves y los mamíferos.

Algunos animales son hermafroditas: un mismo individuo produce espermatozoides y óvulos. Por ejemplo, las, lombrices de tierra, la lombriz solitaria, la mayoría de las esponjas y los caracoles de jardín.

Los animales responden a estímulos externos, generalmente de forma rápida. Estas respuestas se originan por la actividad de las células nerviosas y de las células musculares o contráctiles y por la acción coordinada de ambas.

Los animales son heterótrofos. Es decir que ingieren sustancias de otros organismos para obtener materia y energía. La captura del alimento es un proceso tan importante en la vida de los animales que determina la estructura y la complejidad de sus cuerpos. Los de vida libre obtienen el alimento moviéndose activamente para conseguirlo. En cambio, los sésiles, que son todos acuáticos, se alimentan de las partículas alimenticias y de microorganismos que se encuentran suspendidos en el agua.

Los animales se desplazan en alguna etapa de su vida.

Todos los animales tienen una mayor o menor capacidad de movimiento. Incluso los animales que son sésiles, es decir que viven fijos al sustrato, han podido desplazarse de un lugar a otro antes de ser adultos. Por ejemplo, las esponjas y los cnidarios sésiles (corales, anémonas de mar) son larvas de vida libre durante una parte de su desarrollo, y cuando finaliza esta etapa se fijan al sustrato y son adultos sésiles.

Guía de lectura

1. ¿Qué tipo de células poseen los animales?2. ¿Qué niveles de organización están presentes en el reino animal? Ejemplifiquen3. ¿Qué características tiene la reproducción de la mayoría de los animales?4. ¿Qué diferencia hay en la manera de obtener el alimento entre los animales sésiles y los que se

desplazan?5. ¿Cuál es el criterio que se tiene en cuenta para agrupar a los animales invertebrados y vertebrados?

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La coordinación nerviosaLa coordinación entre los distintos órganos y sistemas que conforman un organismo y de estos con el medio externo está a cargo de las células nerviosas o neuronas.

Las neuronas se organizan de manera particular en cada grupo de animales y en la mayoría constituyen un sistema nervioso. En este caso, las prolongaciones nerviosas de las neuronas (dendritas y axones) forman los nervios, y la concentración de los cuerpos neuronales forman los ganglios.

Mientras que en algunos organismos el sistema nervioso está formado por nervios y ganglios distribuidos por todo el cuerpo, en otros más

complejos se observa la cefalización, es decir, la concentración de los ganglios en la parte anterior del cuerpo. Esto determina la diferenciación de un extremo anterior, la cabeza, y otro posterior, la cola. La cefalización alcanza su máximo desarrollo en los vertebrados.

Entre el sistema nervioso de los invertebrados y el de los vertebrados existen dos diferencias fundamentales.

• En los invertebrados está ubicado en la región ventral del cuerpo; en cambio, en los vertebrados está en la región dorsal.

• El sistema nervioso de los vertebrados tiene cavidades que se intercomunican y por las que circula un líquido llamado cefalorraquídeo.

Néuronas y sinapsis

Las neuronas son células especializadas en reaccionar frente a estímulos del medio y transmitir la información captada a otras neuronas,a las células glandulares.

La comunicación entre las neuronas s realiza a través de la sinapsis, y permite la transmisión del impulso nervioso de una neurona a otra. El pasaje del impulso se produce mediante sustancias llamadas neurotransmisores.Estas sustancias, liberadas `pr el axón de una neurona, se acoplan a las dendritas de la neurona siguiente

Cnidarios. No presentan sistema nervioso. Las neuronas forman una red que se ubica en la pared del cuerpo, y los impulsos nerviosos se transmiten en todas las direcciones.

Platelmintos. Tienen ganglios en la cabeza y un par de cordones nerviosos, generalmente ventrales, interconectados entre sí que conducen las señales nerviosas desde y hacia los ganglios de la cabeza.

Anélidos, moluscos , artrópodos. Los ganglios de la cabeza se ubican dorsalmente y constituyen un cerebro. En la región ventral hay uno o dos cordones nerviosos con ganglios.

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Vertebrados. Tienen un sistema nervioso central (SNC), formado por el encéfalo y la médula espinal, y un sistema nervioso periférico (SNP), constituido por los nervios.

En los vertebrados

Los órganos del sistema nervioso central (SNC) están ubicados dentro de cavidades limitadas por huesos que los protegen: el encéfalo está dentro del cráneo y la médula espinal se aloja en el conducto raquídeo, una cavidad alargada que se forma por la superposición de los agujeros vertebrales de las vértebras.

El encéfalo está formado por el cerebro, el cerebelo y el tronco o tallo encefálico. Estos órganos tienen centros nerviosos encargados de evaluar la información recibida y elaborar una respuesta

En todos los vertebrados el sistema nervioso está organizado de la misma manera, pero hay grandes diferencias en cuanto al tamaño y la forma según los grupos. Estas diferencias se relacionan con las funciones de los órganos y las características de los animales.El cerebelo coordina los movimientos y el equilibrio del cuerpo. Está desarrollado en los peces y es reducido en losen los anfibios y en los reptiles. En las aves y en los mami-feros alcanza su máximo desarrollo.El cerebro cumple múltiples funciones. Por ejemplo, en los peces y en los anfibios está muy poco desarrollado y tiene funciones principalmente olfatorias. En las aves y en especial en los mamíferos alcanza su máximo desarrollo, ya que en estos animales cumple importantes funciones relacionadas con la conducta.

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Guia de lectura• ¿ Qué función cumplen 1as

estructuras nerviosas?• ¿Cuál es la estructura y la

función de las neuronas?• ¿Qué son los ganglios?• ¿A qué se llama cefalización?• ¿Cuáles son las características de

una red nerviosa y qué organismos la poseen?

• ¿Qué organización presentan las neuronas en los platelmintos?

• ¿Cómo es un sistema nervioso ganglionar? Mencionen ejemplos de animales que posean este tipo de. Sistema nervioso.

• ¿Cómo está organizado el sistema nervioso de los vertebrados?

• ¿Qué diferencias pueden establecer con el de los invertebrados?

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El SNC es el encargado de elaborar las respuestas, según los estímulos captados por los receptores. En este caso, la respuesta es elaborada únicamente en la médula espinal; este tipo de respuesta se denomina reflejo. Los nervios (SNP) conducen la información desde los receptores hasta los centros nerviosos y desde estos a los órganos encargados de ejecutar las repuestas

La alimentación en distintos grupos de animalesEsponjas:

1. En el agua hay partículas alimenticias. El agua entra al animal por los poros.2. El agua circula por canales que tienen células especializadas: unas captan las partículas de alimento (coanocitos) y otras células (amebocitos) las digieren, y distribuyen las sustancias nutritivas por todo el cuerpo.3. Luego de circular por los canales, el agua es expulsada por el ósculo.

Cnidarios

Las anémonas, los corales y las hidras tienen un extremo fijo al sustrato y el otro extremo posee tentáculos que rodean la boca. Las medusas son de vida libre y, a diferencia de los pólipos la boca se dispone hacia abajo.1. Los tentáculos tienen células .urticantes o cnidocitos, cuyos dardos venenosos se clavan en el cuerpo de la presa.

2. Los tentáculos introducen la presa inmovilizada a través de la boca.3. la digestión comienza en la cavidad digestiva o celenterón, que está tapizado por células que producen enzimas.4. El alimento parcialmente digerido es englobado por células, que lo llevan a las demás células del cuerpo. Donde termina la digestión.5. El material no digerido se expulsa por el mismo orificio de entrada del alimento, que funciona como boca y como ano

Anélidos

Los anélidos tienen tubo digestivo completo. Esto significa que poseen una boca en el extremo anterior del cuerpo y un ano en el extremo posterior.1. El alimento consiste en restos de vegetales y de animales en descomposición que integran el suelo. El alimento ingresa por la boca y es succionado por la faringe muscular.2. El alimento pasa de la faringe al buche, donde se acumula.3. Luego, la molleja lo tritura.4. El alimento llega al intestino, donde se realiza la digestión. Los nutrientes son absorbidos y pasan .a la sangre.

5. Los residuos se expulsan por el ano

Moluscos

Los moluscos tienen tubo digestivo completo.• Los caracoles poseen una especie de "lengua" llamada

rádula, con dientes diminutos en su superficie; la rádula funciona como una. lima que raspa y desmenuza los vegetales.

• Los moluscos bivalvos, como mejillones y almejas, se alimentan por filtración. Las branquias producen una sustancia mucosa, donde quedan pegadas las partículas de alimento, que luego pasan a la boca.

• Los pulpos y los calamares capturan a su presa con los tentáculos y luego los despedazan con sus mandíbulas, parecidas a un pico de loro.

ArtrópodosEl tubo digestivo de los artrópodos es completo, comienza en la boca y termina en el ano.

• Los insectos tienen piezas bucales adaptadas para cortar, chupar o picar, según su tipo de alimento.

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• Las arañas inmovilizan a su presa con veneno y vierten sobre ella los jugos digestivos, que actúan sobre la presa y la convierten en líquido. Luego chupan ese líquido ya digerido.

• Los crustáceos, como los cangrejos y las langostas marinas, tienen apéndices especiales para capturar su alimento, que consiste en pequeños organismos o restos de vegetales y animales.

Vertebrados

Todos los vertebrados presentan un tubo digestivo completo, con boca y ano, en el que desembocan glándulas anexas: las glándulas salivales, el hígado y el páncreas. Estas glándulas producen sustancias que colaboran con la digestión. El tubo digestivo tiene áreas especializadas (órganos) para cada etapa del - proceso digestivo.

Guía de lectura• ¿De qué manera se

alimentan las esponjas?• ¿Qué características

presenta la alimentación en los cnidarios?

• ¿Qué grupos de invertebrados tienen tubo digestivo completo?

• ¿Qué particularidad tiene la forma de alimentarse de las arañas?

• ¿Cuáles son las glándulas anexas al tubo digestivo de los vertebrados? ¿Cuál

es su función?

La circulación de nutrientesUna vez que el alimento ha sido digerido, los nutrientes deben ser distribuidos para que puedan llegar a todas las células del cuerpo. En los animales de organización sencilla, los nutrientes pasan directamente desde el lugar donde se digieren los alimentos hacia las células. Pero en los que tienen una estructura más compleja existe un sistema de transporte, denominado sistema circulatorio, formado por vasos sanguíneos.

Por este sistema circula un líquido, la sangre, que transporta los nutrientes, los gases respiratorios (en la mayoria de los casos) y otras sustancias. Para que la sangre circule a través del sistema se necesita un órgano bombeador que la impulse; ese órgano es el corazón.

Los sistemas circulatorios pueden ser abiertos o cerrados.• En los sistemas abiertos, la sangre viaja por vasos que desembocan en lagunas sanguíneas, de manera

que la sangre baña directamente a los tejidos del cuerpo.• En los sistemas cerrados existe una red de vasos sanguíneos que recorre todo el cuerpo y por la que

circula la sangre sin salir de los vasos en ningún momento.

En los invertebrados• En los poríferos y en los cnidarios no existe un sistema circulatorio diferenciado.• En los moluscos terrestres es abierto y su corazón tiene dos cavidades, una aurícula y un ventrículo. El

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En las langostas o saltamontes, las mandíbulas son las piezas bucales que les permiten cortar los vegetales

ventrículo bombea la sangre hasta lagunas sanguíneas y de allí va por vasos sanguíneos al pulmón para oxigenarse. Luego la sangre vuelve al corazón.

• En los anélidos la circulación es cerrada y presenta dos vasos sanguíneos principales (uno dorsal y uno ventral) y cinco pares de "corazones" que se contraen rítmicamente para impulsar la sangre.

• Los artrópodos tienen sistema circulatorio abierto y poseen un vaso sanguíneo dorsal o "corazón", formado por una serie de cámaras dispuestas en hilera que presentan perforaciones (ostiolos). La sangre llega al extremo anterior del cuerpo a través de vasos sanguíneos y allí desemboca directamente en la cavidad del cuerpo, que rodea a todos los órganos. La sangre transporta sólo nutrientes, ya que los gases respiratorios circulan por tráqueas.

En los vertebrados

En los vertebrados, el sistema circulatorio es siempre cerrado y vascular, porque la sangre circula por vasos sanguíneos, llamados arterias, venas y capilares.

Peces. La circulación es cerrada, vascular, completa y simple. Es completa porque la sangre oxigenada no se mezcla con la carboxigenada. Es simple porque cumple un solo circuito: la sangre carboxigenada proveniente del cuerpo va al corazón y de allí va a las branquias. En las branquias se oxigena y va a los

distintos órganos del cuerpo, en cuyas células queda el oxígeno. Luego la sangre vuelve al corazón cargada de dióxido de carbono.

Anfibios y reptiles. Excepto en los cocodrilos, la circulación es cerrada, vascular, incompleta y doble.

Es incompleta porque la sangre proveniente del cuerpo y la que viene de los pulmones se mezclan en el ventrículo del corazón. Por este motivo, la cantidad de oxígeno que llega a los órganos es menor.

La circulación es doble porque cumple dos circuitos. En el circuito menor o pulmonar, la sangre va del corazón a los pulmones para oxigenarse y de ellos vuelve nuevamente al corazón. En el circuito mayor o sistémico la sangre sale del corazón por un vaso sanguíneo, la arteria aorta, va a todo el cuerpo y vuelve al corazón.

Aves y mamíferos. La circulación es cerrada, vascular, completa y doble.

El corazón tiene cuatro cavidades: dos aurículas y dos ventrículos. La sangre carboxigenada proveniente de todo el cuerpo desemboca en la aurícula

derecha del corazón, y la sangre oxigenada que llega de los pulmones va a la aurícula izquierda. Como la sangre no se mezcla, la

cantidad de oxígeno que llega a todas las células del cuerpo es mayor que en un sistema con circulación incompleta, por lo tanto, habrá más oxígeno disponible para la respiración celular.

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Guia de lectura:

• ¿Qué tipo de sistemas circulatorios existen?

• ¿Qué características tienen la circulación en los distintos grupos de vertebrados?

• ¿Qué desventaja representa para un organismo que se mezclen en el corazón la sangre oxigenada con la carboxigenada?

El intercambio de gasesLos animales utilizan oxígeno (O2) para llevar a cabo la respiración celular y con este proceso obtener energía. El dióxido de carbono (CO2) que se produce como desecho debe ser eliminado al exterior. Por lo tanto, el intercambio de gases en los animales consiste en el ingreso de O2 y la eliminación de CO2, y en la mayoría de ellos se realiza a través de estructuras respiratorias especiales.

Las estructuras respiratorias deben tener superficies amplias, húmedas, delgadas y permeables al O2 y al CO2, para que los gases las puedan atravesar sin dificultad. Además, en los animales que transportan los gases respiratorios a través de la sangre, deben estar muy vascularizadas, es decir, rodeadas de vasos sanguíneos.

El tipo de respiración de un animal depende del medio en el que vive. Los que habitan ambientes acuáticos o muy húmedos respiran por la piel o a través de branquias. En cambio, los que viven en el medio aéreo respiran por tráqueas o por pulmones.

Respiración Cutánea

El intercambio de gases se realiza a través de la piel. Esta es delgada, húmeda y con muchos vasos sanguíneos.

Tienen este tipo de respiración la lombriz. de tierra, y los anfibios (en estado adulto también tienen respiración pulmonar).

Respiración Branquial

Las branquias son extensiones de tejido epitelial muy fino, y con muchos vasos sanguíneos para el intercambio de gases con el agua que las rodea. Las branquias. Son externas en algunos anélidos poliquetos y en las larvas de insectos, peces y anfibios.Son internas en los peces, los moluscos acuáticos y los crustáceos.

Respiración traqueal

Las tráqueas son tubos que se comunican con orificios de la pared del cuerpo, por donde entra el aire. Se ramifican en el interior del animal, haciéndose cada vez más finas y llegan hasta todas las células, donde realizan el intercambio de gases. Tienen respiración traqueal los artrópodos terrestres (insectos, miriópodos y algunos arácnidos).

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En los poríferos y los cnidarios no existe ninguna estructura respiratoria especial. El ingreso de O2 y la salida de CO2 se hace directamente a través de la pared del cuerpo.

Respiracion Pulmonar

Los pulmones son órganos internos con forma de saco, a los que llega el aire atmosférico o vías aéreas. El intercambio de gases se realiza entre el aire de los pulmones y la sangre de los capilares que los rodean: el O2 pasa a la sangre y el CO2 al aire. Esta forma de respiración es característica de los vertebrados terrestres

La excreciónLa actividad metabólica de las células produce sustancias que el organismo no necesita. La eliminación de estas sustancias de desecho se llama excreción, y en los animales son el agua, el dióxido de carbono y sustancias que contienen nitrógeno (residuos nitrogenados). Las dos últimas resultan tóxicas si se acumulan en el organismo.

El agua debe expulsarse al exterior si se encuentra en exceso, pero puede retenerse en el organismo si es necesario. El dióxido de carbono se elimina a través del sistema respiratorio.

La eliminación de los residuos nitrogenados depende del ambiente en el que viven los animales. Los de ambientes húmedos o acuáticos eliminan urea o amoníaco, sustancias nitrogenadas que se disuelven fácilmente en el agua. Los animales que habitan ambientes muy secos eliminan ácido úrico, porque se excreta en forma de cristales y no requiere de mucha cantidad de agua.

La excreción de residuos nitrogenados se realiza a través de sistemas excretores, generalmente formados por tubos. Según el animal, estos tubos se relacionan con vasos sanguíneos o con las cavidades corporales por donde circulan los líquidos del organismo

La excreción consta de tres etapas.1) Filtración: los líquidos del cuerpo pasan al interior de los tubos.2) Reabsorción: a medida que el líquido pasa por el tubo,

se recuperan sustancias útiles.3) Secreción: a través de las paredes del tubo ingresan otras sustancias, y lo que queda finalmente en el interior de los tubos se elimina al exterior.

Los platelmintos. los anélidos, los moluscos y los crustáceos poseen órganos excretores llamados nefridios. Estos tubos tienen un extremo en forma de embudo por donde se produce la filtración y el otro extremo se comunica con el exterior a través de un orificio llamado nefridioporo, por donde se eliminan los desechos.

Los vertebrados tienen riñones, órganos formados por la agrupación de muchos nefrones. En cada nefrón se produce la filtración, la reabsorción y la secreción, y finalmente queda formada la orina, que se elimina al exterior a través de un

conducto

Guía de lectura• ¿Cuáles son y en qué sentido se mueven los gases respiratorios? • ¿Qué grupos de animales carecen de estructuras respiratorias especializadas

y de qué manera intercambian los gases?• ¿Qué características debe tener una superficie respiratoria para posibilitar el

intercambio de gases?• Mencionen las estructuras a través de las cuales los animales intercambian

los gases respiratorios. Ejemplifiquen.• ¿Qué estructuras respiratorias no se relacionan con el sistema circulatorio?• ¿Cuáles son los productos de desecho resultantes de la actividad metabólica

celular?• ¿Cuáles son los desechos nitrogenados y de qué depende que los animales produzcan unos u otros? '• ¿Cuáles son.las etapas de la excreción?

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Los poríferos y los cnidarios no poseen órganos excretores especiales; eliminan los productos de desecho directamente a través de la pared del cuerpo

Los insectos, los arácnidos y los miriápodos poseen túbulos de Malpighi, que desembocan en la última parte del tubo degestivo