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630 Capítulo 30 5 Citar ejemplos específi cos de cómo los datos de sistemática molecular confi rman o modifi can la fi logenia animal tradicional. (Incluir la identifi - cación de tres clados principales de animales bilaterales). El plan corporal animal básico se ha conservado enormemente a lo largo de la historia evolutiva de los humanos. Los biólogos usan semejanzas y diferencias en morfología (estructura) y en el desarrollo temprano para inferir relaciones evolutivas entre grupos animales. Las variaciones en características principales del plan corporal proporcionan pistas hacia relaciones animales. Los biólogos comparan variaciones en simetría cor- poral, número de capas de tejido, tipo de cavidad corporal y patrón de desenvolvimiento. Además de estos métodos tradicionales, los biólogos ahora tienen herramientas moleculares para mejorar la comprensión de la fi logenia animal. Los animales presentan dos tipos principales de simetría corporal Simetría se refi ere al arreglo de las estructuras corporales en relación con el eje corporal. La mayoría de las esponjas no son simétricas, de modo que, cuando una esponja se corta a la mitad, las dos mitades no son mutuamente similares. La mayoría de los otros animales presentan simetría corporal o radial o bilateral. Las cnidarias (medusas, anémonas de mar y sus parientes) y los equinodermos adultos (estrellas de mar y sus parientes) tienen sime- tría radial. En la simetría radial el cuerpo tiene la forma general de una rueda o cilindro, y estructuras similares están regularmente ordenadas como radios desde un eje central (FIGURA 30-3a). A través del eje cen- tral pueden trazarse múltiples planos, y cada uno divide el organismo en dos imágenes especulares. Un animal con simetría radial recibe estímu- los igualmente de todas direcciones en el ambiente. Algunos animales modifi caron la simetría radial. Por ejemplo, las anémonas de mar y los ctenóforos (“medusas de peine”) tienen simetría birradial, en la que partes del cuerpo se especializaron de modo que sólo dos planos pueden dividir el cuerpo en mitades similares. La mayoría de los animales presenta simetría bilateral, al menos en sus etapas larvarias. Un animal con simetría bilateral puede dividirse sólo a lo largo de un plano (que pasa a través de la línea media del cuerpo) para producir mitades derecha e izquierda aproximadamente equivalen- tes que son imágenes de espejo (FIGURA 30-3b). Conforme evolucionó la simetría bilateral, una tendencia evolu- tiva condujo hacia la cefalización, el desarrollo de una cabeza donde se concentran estructuras sensoriales. En muchos grupos de animales la concentración de células nerviosas en la cabeza forma un cerebro, y un cordón nervioso se extiende desde el cerebro hacia el extremo posterior del animal. Simetría bilateral y cefalización son adaptaciones para la loco- moción. El extremo cefálico del animal encuentra primero su ambiente y está mejor equipado para capturar alimento o responder al peligro. Algunas defi niciones de términos y direcciones básicos ayudarán a ubicar las estructuras corporales en los animales con simetría bilate- ral. La superfi cie de la espalda de un animal es su superfi cie dorsal; el lado inferior (abdomen) es su superfi cie ventral. Anterior (o cefálico) signifi ca hacia el extremo de la cabeza del animal; posterior, o caudal, sig- nifi ca hacia el extremo de la cola. Se dice que una estructura es medial si se ubica hacia la línea media del cuerpo y lateral si está hacia un lado del cuerpo; por ejemplo, la oreja humana es lateral a la nariz. En anatomía humana, el término superior se refi ere a una estructura ubicada arriba de algún punto de referencia, o hacia el extremo de la cabeza del cuerpo. El término inferior se usa en anatomía humana para signifi car ubicado abajo de algún punto de referencia, o hacia los pies. ambiental ocurrido antes de la radiación cámbrica permitió la forma- ción de fósiles. Los biólogos plantean hipótesis acerca de la evolución del desarrollo Los cambios en los planes corporales de los animales se vinculan con cambios en los patrones de desenvolvimiento embrionario. Los biólogos han usado desde hace mucho las semejanzas y diferencias en desenvol- vimiento embrionario para plantear hipótesis acerca de cómo se relacio- nan grupos de animales. De manera tradicional, los biólogos dependían básicamente de cambios estructurales para comparar el proceso de evo- lución en varios grupos. Durante los últimos 20 años, investigadores comenzaron a estudiar la base molecular de los procesos de desarrollo. Identifi caron los genes que dirigen la manifestación temprana del plan corporal y descubrieron que muchos de estos genes se conservaron durante la evolución animal. El mismo conjunto básico de genes controla la manifestación temprana en todos los grupos animales. Más aún, los mismos genes se usan en forma similar para regular el desarrollo. La biología de desarrollo evolutivo, en ocasiones llamada Evo Devo, se ha convertido en un importante enfoque para estudiar relaciones ani- males. Los biólogos comparan eventos moleculares, como la regulación genética durante el desarrollo, en varios grupos animales. Recuerde del capítulo 17 que los genes Hox son un grupo de genes reguladores que especifi can el eje antero-posterior durante el desarro- llo (vea la fi gura 17-13). La presencia y número de genes Hox brinda comprensión acerca de las relaciones evolutivas. Estos genes se han iden- tifi cado en todos los grupos de animales bilaterales estudiados, lo que sugiere que el último ancestro común de todos los animales bilaterales tenía genes Hox similares. Recientemente, se identifi caron genes Hox en una anémona de mar (Nematostella vectensis), que es una cnidaria. Las cnidarias son animales marinos con simetría radial, como las medusas. Este hallazgo sugiere que las cnidarias comparten un ancestro común con los animales bilaterales. Algunos investigadores consideran que todos los grupos de genes Hox evolucionaron hacia el comienzo del período Cámbrico. Mutacio- nes en los genes Hox pudieron resultar en rápidos cambios en planes corporales animales. Por ejemplo, la regulación por grupos de genes Hox se vinculó con la aparición de alas o patas. Las semejanzas en desarrollo molecular entre diferentes grupos de animales sugieren que tuvieron un ancestro común. Repaso ■ ¿Qué fue la radiación cámbrica? ■ De acuerdo con la hipótesis actual, ¿cuándo evolucionó la mayor parte de los grupos de animales? ■ ¿Cómo el descubrimiento de los genes Hox ayudó a los biólogos a entender la evolución animal? 30.4 RECONSTRUCCIÓN DE LA FILOGENIA ANIMAL OBJETIVOS DE APRENDIZAJE 4 Describir cómo los biólogos usan la morfología (incluidas las variaciones en simetría corporal, número de capas de tejido y tipo de cavidad corpo- ral) y los patrones del desarrollo temprano para inferir relaciones entre fi los animales. 30_Cap_30_SOLOMON.indd 63030_Cap_30_SOLOMON.indd 630 20/12/12 14:1420/12/12 14:14 Parte 5 La diversidad de la vida 30 Introducción a la diversidad animal 30.3 Evolución animal Los biólogos plantean hipótesis acerca de la evolución del desarrollo Repaso 30.4 Reconstrucción de la filogenia animal Los animales presentan dos tipos principales de simetría corporal
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