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BIOLOGÍA ANIMAL 2023 Departamento de Biología FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES 1 TRABAJO PRÁCTICO N° 18 CLASE REPTILIA OBJETIVOS -Reconocer las características morfológicas y la anatomía interna de los representantes de la Clase Reptilia. -Distinguir las características que llevaron a los Reptiles a la conquista definitiva del ambiente terrestre y su independencia con respecto al medio acuático. -Establecer las diferencias fundamentales entre anfibios y reptiles. CONOCIMIENTOS TEÓRICOS NECESARIOS Características generales de la Clase Reptilia y de los Órdenes Testudines, Rhynchocephalia, Squamata y Crocodylia. Morfología externa. Anatomía interna. Hábitat y reproducción. CLASIFICACIÓN PHYLUM CHORDATA SUBPHYLUM VERTEBRATA CLASE REPTILIA ORDEN TESTUDINES SUBCLASE LEPIDOSAURIA ORDEN RHYNCHOCEPHALIA ORDEN SQUAMATA (SERPENTES + AMPHISBAENIA + “LAGARTOS”) SUBCLASE ARCHOSAURIA ORDEN CROCODYLIA AVES INTRODUCCIÓN REPTILES (Orden Testudines, Orden Squamata, Orden Crocodylia) Los reptiles son tetrápodos ectotermos y amniotas. Los amniotas presentan los embriones rodeados por tres membranas extraembrionarias: amnios, alantoides y corión (huevo amniota); recubiertos por una cáscara coriácea o calcárea (huevo cleidoico). El tegumento presenta escamas de origen epidérmico, y escudos dérmicos en el caso de los testudines y cocodrilos; con escasas glándulas. Las capas epidérmicas más externas son renovadas mediante mudas regulares (ecdisis). En la mayoría de los taxa de reptiles el cráneo presenta, la condición basal con dos ventanas o fosas temporales separadas por arcos o barras temporales y por eso se lo denomina cráneo diápsido. Los testudines no presentan fosas temporales, y el cráneo se denomina anápsido. El cráneo reptiliano presenta un solo cóndilo occipital que articula con la primera vértebra cervical (atlas), que articula con la segunda vértebra cervical (axis). Los dientes están muy desarrollados, son polifiodontes y homodontes o heterodontes, en este último caso pueden presentarse sistemas especializados para la inoculación de veneno. El esqueleto axial presenta costillas que se unen al esternón formando una caja torácica y dos vértebras sacras. El esqueleto apendicular presenta cinturas y extremidades, con pérdida secundaria de los mismos en BIOLOGÍA ANIMAL 2023 Departamento de Biología FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES 2 algunos grupos. La respiración es por pulmones. Corazón tricameral, con dos aurículas y un ventrículo, excepto en cocodrilos donde es tetracameral. Los riñones son metanéfricos. Fecundación interna, la mayoría de los machos con órgano copulador formado por un pene o dos hemipenes. Ovíparos o vivíparos. ACTIVIDADES 1. Observa la morfología externa de un representante del Orden Testudines (tortugas). Esquematiza un representante de este grupo. Las tortugas presentan el cuerpo corto y ancho, con un caparazón dentro del cual pueden retraerse la cabeza y las patas. Con cambios notables en el esqueleto y en los órganos internos. El caparazón está compuesto de dos piezas principales, el espaldar dorsal y el plastrón o peto ventral. Estos están unidos mediante un puente en la región media de cada lado, dejando aberturas delante y detrás para la cabeza, cola y miembros. El espaldar y plastrón están compuestos por dos capas, una externa de escudos o láminas córneas de origen epidérmico y una interna de placas óseas dérmicas. Los escudos no concuerdan ni numéricamente ni espacialmente con las placas situadas bajo ellos. El cuerpo está dividido en cabeza, cuello, tronco, cola y extremidades. Ventralmente en la base de la cola se encuentra la cloaca. El cuello es largo y móvil, en la mayoría de las especies la cabeza puede ser retraída hasta ocultarse completamente dentro del caparazón. El cuello se retrae en el plano vertical, adoptando la forma de “S” (Suborden Cryptodira), o en el plano horizontal (lateralmente) (Suborden Pleurodira). En la cabeza se distingue la boca, con ausencia de dientes tanto en las formas herbívoras como en las carnívoras; los bordes de las mandíbulas forman crestas agudas recubiertas por un pico córneo cortante que puede ser aserrado. A los lados de la cabeza se encuentran los ojos con párpados con gran movilidad, y un tercer párpado, membrana nictitante. Con glándula lagrimal. Con orificios nasales externos y membrana timpánica. Las extremidades son pentadáctilas con membrana interdigital en tortugas dulceacuícolas o sin membrana en terrestres. Si bien son pentadáctilas, en testudines marinos las extremidades tienen forma de paleta. Presentan uñas córneas. Son ovíparas, y los machos presentan un pene. La determinación del sexo es dependiente de la temperatura de incubación del huevo. 2. Observa la morfología externa de un ejemplar de Orden Squamata: “lagartos escamados”. Esquematiza un representante del grupo. Los lagartos presentan el cuerpo dividido en cabeza, cuello, tronco y cola. El tegumento presenta escamas epidérmicas que pueden ser de diferente forma y tamaño incluso en un mismo ejemplar. El tegumento posee escasas glándulas que se restringen a poros glandulares en las regiones cloacal y/o femoral. Presentan ecdisis, los desprendimientos de tegumento se dan por parches. En la cabeza se pueden distinguir los ojos, la mayoría de los grupos presenta párpados, un par de narinas, boca con dientes y membrana timpánica. La lengua puede estar subdividida en la región terminal (bífida) o no, según el grupo. Presentan cuatro extremidades, con cinco dedos tanto en miembros anteriores como posteriores. En algunos grupos como los lagartos ápodos hay reducción o pérdida BIOLOGÍA ANIMAL 2023 Departamento de Biología FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES 3 secundaria de las mismas y sólo quedan vestigios de las extremidades posteriores. La zona caudal de algunos lagartos presenta la particularidad de tener algunos septos autotómicos (planos de corte) intravertebrales que les da la capacidad de soltar la cola, y la cual posteriormente se regenerará. La autotomía caudal es un mecanismo antipredatorio ya que la cola continúa moviéndose y distrayendo de esta forma al depredador, lo que le permite al lagarto poder escapar. Son ovíparos o vivíparos, los machos presentan dos hemipenes. 3. Observa la morfología externa de un ejemplar del Orden Squamata: Amphisbaenia. Esquematiza un representante del grupo. Los anfisbénidos también llamados “viboritas ciegas” o “viboritas de dos cabezas” son un grupo de pequeños reptiles adaptados a la vida cavadora (fosoriales), apareciendo a veces en la superficie de noche o durante una fuerte lluvia; se alimentan principalmente de insectos, prefiriendo algunas especies de hormigas y termitas. El cuerpo está dividido en cabeza, tronco alargado y cola corta, y es casi uniforme en su diámetro. No poseen extremidades, cinturas, esternón, ni caja torácica. Cuentan con vertebras y costillas supernumerarias. El tegumento posee escamas pequeñas dispuestas en hileras de anillos sobre el cuerpo, y escamas de mayor tamaño en la cabeza. La cabeza es fuerte y compacta, y en ella se encuentra la boca que presenta una lengua bífida, los dientes, un par de narinas y los ojos que están reducidos y cubiertos por escamas. Sin membrana timpánica. La cola es normalmente gruesa y corta, que a primera vista parece una cabeza sin ojos. Poseen autotomía caudal con el plano de corte ubicado luego de la cloaca, reconocible externamente dado la presencia de un anillo más angosto, pero a diferencia de otros reptiles luego de la autotomía la cola no se regenera. Son ovíparos, los machos presentandos hemipenes. 4. Observa la morfología externa de un ejemplar del Orden Squamata: Serpentes. Esquematiza un representante del grupo. Las serpientes presentan el cuerpo alargado, dividido en cabeza, tronco y cola. La mayoría de las serpientes han perdido sus extremidades en el curso de la evolución, pero algunas aún conservan vestigios de la cintura pélvica y de las extremidades posteriores (Familia Boidae: boas y pitones). La piel está provista de escamas epidérmicas córneas y es rica en cromatóforos. Dorsalmente las escamas son lisas o carenadas, ventralmente son de mayor tamaño que las dorsales, dado que son transversalmente rectangulares abarcando todo el ancho abdominal lo que favorece la tracción contra el sustrato. Presentan una ecdisis periódica, antes de la muda se forma una nueva capa externa tegumentaria debajo de la vieja, ésta última se desprende entera y queda vuelta al revés. La locomoción de estos organismos se realiza de dos modos: por ondulaciones horizontales del cuerpo y por movimientos de las escamas ventrales. La cabeza presenta la boca terminal con una la lengua larga, bífida y protráctil. Los dientes son agudos y curvados hacia atrás homodontes o heterodontes. Este grupo de reptiles no presenta canal auditivo ni membrana timpánica, los párpados inmóviles están fusionados entre sí y forman una lente transparente, la cual se hace más evidente durante el proceso de muda dado que la escama adquiere un color blanquecino. Algunas familias de serpientes poseen órganos termorreceptores, que pueden presentarse de dos maneras, como una foseta loreal par ubicada lateralmente entre el ojo y la narina (Familia Viperidae) o como fosetas labiales localizadas en las escamas que están por encima y debajo de la boca BIOLOGÍA ANIMAL 2023 Departamento de Biología FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES 4 (Familia Boiidae). Las serpientes pueden ser ovíparas o vivíparas. Al igual que los lagartos, los machos presentan dos hemipenes. 5. Identifica en los ejemplares entregados, utilizando la ficha comparativa, víboras, culebras, corales y falsas corales. Dibuja los representantes identificados e indica las características que te permitieron diferenciarlos. Víboras de culebras, y corales de falsa corales. Las víboras y culebras presentan características morfológicas que permiten diferenciarlas, estas diferencias están dadas en la forma de la cabeza, tamaño de las escamas cefálicas, tipo de pupila, presencia/ausencia de foseta loreal, tipo de escamas del cuerpo y longitud relativa de la cola. Para las corales y falsas corales no se aplican los mismos criterios, para este grupo se tiene en cuenta hocico, cuello, ojos, anillos negros completos impares y la cola. 6. Observación de la morfología externa de un ejemplar del Orden Crocodylia. Complete la figura correspondiente. Los cocodrilos presentan una cabeza con hocico alargado, cuello, tronco alargado y una cola fuerte. El cuerpo está acorazado por placas óseas llamadas osteodermos que yacen bajo las escamas epidérmicas (placas o escudos) que recubren todo el cuerpo. Las extremidades delanteras son relativamente cortas, poseen cinco dedos con o sin membrana interdigital, mientras que las patas traseras poseen cuatro dedos y son palmadas debido al desarrollo de dicha membrana. En la cabeza se encuentran las narinas, localizadas dorsalmente poco antes del extremo del hocico. Estas se cierran mediante válvulas durante el buceo. Por delante de las narinas, en el extremo distal del hocico, se encuentran un par de orificios que son perforaciones de la mandíbula superior por donde sobresalen un par de dientes de la mandíbula inferior. Los ojos están en posición dorsal y poseen una membrana nictitante transparente que los cubren bajo el agua. Por detrás de los ojos, se encuentra la abertura auditiva que comunica con la membrana timpánica que está protegida por pliegues que pueden abrirse o cerrase por acción de la musculatura. En el hocico también se pueden reconocer pequeños poros negros que son estructuras que participan en la recepción de estímulos mecánicos. Los cocodrilos son excelentes nadadores y también se mueven muy rápido sobre tierra. Su comportamiento social es relativamente complejo, ya que por ejemplo presentan cortejo y cuidado parental por parte de las hembras. Son ovíparos y los machos tienen un pene. El sexo es determinado por la temperatura de incubación (temperaturas altas producen machos). 7. Observa el endoesqueleto de una tortuga, un lagarto, una serpiente y un cocodrilo. a. Completa las figuras correspondientes. b. Explica las diferencias encontradas entre los grupos. c. A partir de la observación de los cráneos de los diferentes grupos, caracteriza cada uno de ellos en relación a las fosas temporales y al cinetismo craneano. Los reptiles se caracterizan por poseer un endoesqueleto osificado. El cráneo presenta aberturas denominadas fosas temporales, excepto en las tortugas. Dichas fosas se relacionan con la inserción y el pasaje de la musculatura asociada con el cierre y la apertura de las mandíbulas. Las tortugas se caracterizan por la ausencia de dichas fosas, BIOLOGÍA ANIMAL 2023 Departamento de Biología FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES 5 cráneo anápsido, dada la pérdida secundaria de las mismas. El resto de los reptiles presentan dos fosas temporales delimitadas por barras temporales, barra superior (conformada por postorbital y escamoso) y barra inferior (yugal y cuadrado-yugal), y son los llamados cráneos diápsidos. Los cocodrilos tienen dos fosas con sus respectivas barras, mientras que los lagartos y las serpientes presentan cráneos diápsidos modificados. Los lagartos carecen de la barra inferior, mientras que las serpientes carecen de ambas barras. La ausencia de las barras temporales en los cráneos, la movilidad del hueso cuadrado (hueso de la mandíbula superior que articula con la inferior) y las articulaciones entre los huesos del cráneo permiten movimientos entre los elementos (cinetismo), que brindan una mayor apertura bucal, mayor fuerza de mordida y mayor velocidad en la apertura y cierre de las mandíbulas. Lo mencionado anteriormente aumenta la capacidad de capturar y tragar presas. El cráneo de algunos reptiles presenta paladar secundario, que separa la vía respiratoria de la alimenticia. Los cocodrilos presentan el paladar completo mientras que en las tortugas es incompleto. Todos los reptiles poseen dientes (excepto las tortugas) implantados superficialmente en las mandíbulas (acrodonte o pleurodonte) o en cavidades individuales (tecodontes, como en cocodrilos). Las serpientes presentan particularidades en los dientes en cuanto al tamaño (homodoncia/heterodoncia), a la presencia o ausencia de surco o canal para el veneno (aglifos / glifodontes) y la posición del colmillo sobre el maxilar (proteroglifo/opistoglifo/solenoglifo). La columna vertebral se divide en diferentes regiones: cervical (con atlas y axis como las primeras vértebras cervicales), torácica-lumbar, sacra (con dos vértebras) y caudal. La zona torácica-lumbar presenta costillas aunque algunos reptiles pueden presentar una zona lumbar sin ellas. En algunos grupos las costillas se unen al esternón (hueso de posición ventral) formando una caja costal, que encierra a las vísceras y se inserta la musculatura costal, la cual participa en la locomoción y en la ventilación durante la respiración. Presentan cinturas pectoral (escápula, coracoides y clavícula) y pélvica (ilion, isquion y pubis), con cuatro extremidades de tipo quiridio. Los miembros anteriores están conformados por los siguientes huesos: húmero, radio y ulna, carpales, metacarpales y falanges, y los posteriores: fémur, tibia y fíbula, tarsales, metatarsales y falanges. Hay grupos que han perdido secundariamentelas cinturas y extremidades, como es el caso de algunos lagartos (Familia Anguidae) y de la mayoría de las serpientes. Particularmente, las serpientes presentan la columna con un gran número de vértebras (entre 120 a 400) que se divide en dos grandes regiones, una anterior precaudal con costillas y sin caja costal; la otra región corresponde a la caudal que comienza luego de la cloaca. Un caso especial es el de las tortugas, ya que la parte superior de las vértebras del tronco y de la zona lumbar, las costillas y algunos elementos de la cintura pectoral se han fusionado a los osteodermos del espaldar. Las vértebras cervicales forman el cuello móvil. Las vértebras caudales forman una cola corta. Las tortugas son el único grupo dentro de los vertebrados que el esqueleto apendicular queda por dentro de la caja costal en vez de quedar fuera de ella, como sucede en el resto de los reptiles 8. Compara las Clases Amphibia y Reptilia teniendo en cuenta las siguientes características: cráneo, esqueleto poscraneal, tegumento, sistema circulatorio, sistema respiratorio, sistema excretor, fecundación y desarrollo. Entregar en el práctico siguiente. BIOLOGÍA ANIMAL 2023 Departamento de Biología FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES 6 Figura 1. Esqueleto de tortuga BIOLOGÍA ANIMAL 2023 Departamento de Biología FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES 7 Figura 2. Esqueleto de lagarto escamado. Figura 3. Esqueleto de serpiente BIOLOGÍA ANIMAL 2023 Departamento de Biología FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES 8 Figura 4. Esqueleto de Crocodylia. Figura 5. Cráneo de tortuga (vista lateral y vista ventral). BIOLOGÍA ANIMAL 2023 Departamento de Biología FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES 9 Figura 6. Cráneo de Crocodylia (vista lateral, dorsal y ventral). Figura 7. Cráneo de lagarto escamado (vista lateral y dorsal). BIOLOGÍA ANIMAL 2023 Departamento de Biología FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES 10 Figura 8. Cráneo de serpiente. Figura 9. Cráneos de serpientes (vista lateral) en función de los tipos de dentición. BIOLOGÍA ANIMAL 2023 Departamento de Biología FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES 11 C ri te ri o s d e d if re n ci a ci ó n en tr e v íb o ra s y c u le b ra s C a b ez a t ri a n g u la r E sc a m a s p eq u eñ a s y c a re n a d a s V íb o ra s C u le b ra s C a b ez a r ed o n d ea d a P la ca s g ra n d es y l is a s P u p il a e lí p ti ca v er ti ca l F o se ta t er m o rr ec ep to ra l o re a l P u p il a g en er a lm en te c ir cu la r N o h a y f o se ta l o re a l E sc a m a s ca re n a d a s E sc a m a s li sa s C o la c o rt a C o la c o rt a (T o m ad o d e M . 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