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INSTITUTO DE CIENCIAS POLARES, AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES Año: 2018 PROGRAMA DE LA ASIGNATURA: Invertebrados I (ABG51-1) CÓDIGO: ABG51-1 AÑO DE UBICACIÓN EN EL PLAN DE ESTUDIOS: 4 año FECHA ULTIMA REVISIÓN DE LA ASIGNATURA: 2018- 06-05 CARRERA/S: Licenciatura en Biología 046/2017, CARÁCTER: CUATRIMESTRAL (1ro) TIPO: ELECTIVA NIVEL: GRADO MODALIDAD DEL DICTADO: PRESENCIAL MODALIDAD PROMOCION DIRECTA: SI CARGA HORARIA SEMANAL: 7 HS CARGA HORARIA TOTAL: 119 HS EQUIPO DOCENTE Nombre y Apellido Cargo e-mail Damborenea, Cristina Profesor Adjunto viajero cristinadamborenea@gmail.com Deferrari, Guillermo Alejandro Profesor Adjunto colaborador gdeferrari@untdf.edu.ar Diodato, Soledad asistente principal sdiodato@untdf.edu.ar Sanchez, Julieta asistente principal (colaborador) jsanchez@untdf.edu.ar 1. FUNDAMENTACION La característica más sorprendente del planeta Tierra es la presencia de vida, y la característica más sorprendente de la vida es su diversidad, producto de la evolución biológica. La diversidad de la vida, diversidad biológica o biodiversidad, se define como la variedad y variabilidad de los seres vivos y de los complejos ecológicos que ellos integran (Wheeler, 1990) . Asimismo, la composición y organización de esa diversidad biológica está integrada de tres niveles (Crisci, 2001) : (1) genes, que constituyen las bases moleculares de la herencia; (2) especies, que son conjuntos de organismos afines capaces de reproducirse entre sí y (3) ecosistemas, que son complejos funcionales formados por los organismos y el medio físico en el que habitan. Al señalar al segundo de estos componentes, las especies, se observa que estimaciones sitúan al número de especies del planeta en alrededor trece millones, aunque sólo se han identificado y descrito 2,0 millones de ellas (Brusca et al., 2016) de las cuales 1,39 millones son animales. El 96% de las especies de animales corresponden a los tradicionalmente denominados "invertebrados” dentro de los cuales, la asignatura Invertebrados I, considera a 28 phyla, englobados en tres grandes grupos: Ambulacraria, Spiralia y a la mayoría de los grupos que integran a los Ecdysozoa. Los Protozoos incluyen un grupo parafiletico, en el que la delimitanción de phyla no tiene consenso entre diferentes investigadores. La asignatura Zoologia Invertebrados considera 16 phyla Esta diversidad, resultado de millones de años de evolución, atraviesa actualmente una crisis profunda debido a la actividad humana. Así, se estima que dentro de 200 años la mitad de las especies estarán en peligro de extinción. Nuestro futuro como especie está directamente relacionado con nuestra capacidad para conocer y usar racionalmente a la diversidad. Es aquí donde el conocimiento sistematizado de la diversidad de los seres vivos en general, y de los invertebrados en particular, adquiere especial relevancia ya que provee los fundamentos teóricos sobre los cuales se pueden planificar estrategias tendientes al uso racional de la biodiversidad y de su conservación. En este contexto, es una demanda abordar el estudio sistemático de los invertebrados con herramientas modernas de manera que el alumno adquiera los conocimientos teóricos indispensables para incorporar los patrones morfológicos, fisiológicos, de interacciones, adaptativos y evolutivos de los taxones bajo estudio y, además, incorporar el estado actual del conocimiento en cada grupo, las tendencias y lagunas de conocimiento, con especial énfasis en la fauna de nuestro país y Neotropical. La asignatura Invertebrados I, introducirá al estudiante al tema de los invertebrados en particular, a través del concepto de arquetipo o bauplan, en el que se parte de un modelo morfológico comparado que resulta muy útil para explicar los rasgos generales de la arquitectura animal a nivel de grandes grupos. Este enfoque comparado, dentro de cada grupo, proporciona al estudiante una visión integradora, algo difícil de conseguir de forma independiente para cada una de los grupos taxonómicos en particular. En toda la asignatura prevalecerá un enfoque evolutivo y filogenético que permitirá al estudiante utilizar a la materia Invertebrados I, como una herramienta dinámica para "organizar" la diversidad que, como especie, nos rodea y de la cual dependemos. Por su parte, Invertebrados I considera también a un grupo no monofiletico, como son los Protozoa que, pese a presentar las estrategias y limitaciones de un modelo unicelular, llevan a cabo funciones vitales básicas comunes a los metazoos, como por ejemplo: estructura corporal, excreción e intercambio gaseoso, soporte y locomoción, nutrición y reproducción. Se propone una estrategia de enseñanza tendiente a comprender la diversidad biológica de los invertebrados y sus enormes potencialidades para mejorar la calidad de vida y generar una actitud crítica en relación con la crisis que la biodiversidad atraviesa hoy, hecho que representa un desafío como docente. La enseñanza de la asignatura se propone dinámica, evitando conceptos cerrados y estáticos, para lograr un aprendizaje significativo en el contexto de la formación del Profesional. Las estrategias para lograr estos objetivos se basan en una selección apropiada de contenidos y con un enfoque sistemático, evolutivo e integrador y que no conduzca a una mera enumeración de grupos de organismos. En biología nada puede ser entendido fuera del contexto evolutivo, de este modo el objeto fundamental de esta signatura es aproximarnos a la evolución de los principales taxones de invertebrados no artrópodos a través de la biología comparada .La diversidad presente en la naturaleza tiene una estructura jerárquica producto de la evolución biológica, y está dada por las relaciones ancestro-descendiente. Los contenidos de la materia Invertebrados I reflejan esa evolución. Para evitar la fragmentación del conocimiento, los contenidos deben integrarse con otras disciplinas (taxonomía, histología, fisiología, evolución, ecología y biogeografía). Además, debe considerarse los saberes previos de los alumnos dado que, conforme al Plan de la Licenciatura en Biología, los alumnos que cursen Invertebrados I, deben haber cursado Fisiología General y Evolución además de las materias basales. Por último, cabe destacar que este enfoque sistémico, evolutivo e integrador, estructurado a través del concepto de arquetipo, permitirá con soltura al estudiante a “desempeñarse en la investigación, en el manejo y la gestión de los recursos naturales, tanto en organismos estatales como en centros de investigación, laboratorios y empresas privadas.”, como busca la UNTDF en la formación de sus estudiantes. 2. OBJETIVOS a) OBJETIVOS GENERALES El objetivo general de la asignatura es comprender la diversidad biológica de metazoos “invertebrados” (excluyendo los artrópodos) y a los Protozoos, a partir del estudio de sus planes de organización, morfología funcional, fenómenos reproductivos y de desarrollo, así como aquéllos factores históricos (escala temporal) y distribución (escala espacial). En el trayecto de este objetivo se espera que los estudiantes logren: • Establecer el equilibrio adecuado entre los aspectos formativos, considerados de gran importancia, y aquellos de carácter informativo, los que serán incluidos en la medida necesaria para la cabal comprensión de la problemática de la disciplina, así como para alcanzar su trascendencia y significación en el contexto formativo del futuro profesional. • Incentivar el desarrollo del sentido crítico en los alumnos, así como su capacidad analítica y de asociación. Desarrollar la vocación para la investigación científica, estimulando en los estudiantes la formación de interrogantes relacionados con los distintos temas tratados y sobre la elaboración por si mismos de posibles hipótesis explicativas. b) OBJETIVOS ESPECIFICOS • Conocer la diversidad de los animales “invertebrados” no artrópodos y el origen de la misma. Si biense hará hincapié en la diversidad de especies, se propone integrar los tres niveles constitutivos de la biodiversidad. • Conocer la diversidad de protozoos. • Analizar los modelos de organización, morfología funcional, estrategias reproductivas y de desarrollo de los phyla de “invertebrados” no-artrópodos, considerando tanto la escala temporal como la espacial. • Comparar estructuras, funciones, ontogenias, comportamientos y ciclos de vida entre distintos grupos bajo estudio (e.g. según su forma de vida). • Comprender los principales mecanismos y procesos involucrados en la evolución de los “invertebrados” no artrópodos, discutir las relaciones filogenéticas y los escenarios evolutivos. • Descifrar las relaciones ecológicas entre los distintos grupos de organismos entre sí y con el ambiente y deducir los procesos que han llevado a mantenerlas. • Interpretar las distintas clasificaciones existentes, considerando que son hipótesis a contrastar y valorar tanto sus potencialidades como sus limitaciones. • Conocer la diversidad de los grupos bajo estudio en nuestro país en general y de la Isla de Tierra del Fuego, Antártida e islas del Atlántico Sur en particular. Para los casos más relevantes se extenderá este conocimiento a la Región Neotropical. • Conocer y aplicar técnicas de muestreo, manipulación, conservación, preparación y experimentación de “invertebrados” no-artrópodos. • Generar una colección biológica y destacar la importancia de la misma. • Comprender la aplicabilidad del estudio de la biodiversidad de “invertebrados” no-artrópodos. 3. CONDICIONES DE REGULARIDAD Y APROBACION DE LA ASIGNATURA Las condiciones de regularidad de la asignatura incluyen: -Asistencia y aprobación del 70% de los trabajos prácticos (90% para promocionar). -Participación en los seminarios y su aprobación. -Aprobación de dos exámenes parciales prácticos. -Participación en el trabajo de campo y aprobación de un informe (este último puede ser grupal). La evaluación será procesual en su aplicación y continua en el tiempo. Comprenderá una evaluación inicial (pre-test), que proporcionará los antecedentes necesarios y la información acerca de los saberes previos de los alumnos permitiendo detectar la existencia de conceptos erróneos, una evaluación en proceso que evaluará en forma continua el progreso de los alumnos, y una evaluación final (post-test), que informará de los resultados globales resultados globales, de los cuales se comprenderán el impacto sobre el alumno y las deficiencias, si las hubo, en el dictado de la cursada. En cuanto a las técnicas de evaluación se aplicarán pruebas orales y/o escritas. Aprobación de la asignatura puede ser a través de dos modalidades: a) Cursada regular: con dos exámenes parciales de los trabajos prácticos (aprobación del 60% de los contenidos) y examen final. b) Cursada por promoción sin examen final: dos exámenes parciales de los trabajos prácticos aprobados con un mínimo del 60% de los contenidos (sin haber rendido recuperatorios) y 4 evaluaciones teóricas acumulativas que deben alcanzar un promedio de 80%. 4. CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA Unidad 1. La condición procariota y la condición eucariótica. El sistema de tres dominios. Propuestas de agrupamiento de los clados eucariotas. Los primeros registros fósiles. Ediacara. Explosión Cámbrica: Causas y consecuencias. Diferentes hábitats de los protozoos e invertebrados (marinos, aguas continentales, terrestres, simbiosis). Organización de la diversidad. Conceptos básicos de sistemática, filogenia y clasificación. Nomenclatura. Conceptos de homología, monofilia y otros tipos de agrupaciones. Árboles filogenéticos, plesiomorfía, apomorfía. Unidad 2. Los Protozoa. Diversidad biológica y filogenética de los protozoos. Movimiento: tipos y propiedades. Nutrición. Reproducción y ciclos de vida. Protozoos flagelados, ameboides, productores de esporas y ciliados. Importancia ecológica y su relación con el hombre. Unidad 3. Metazoa. Sinapomorfías que lo definen. Arquitectura y planes corporales. Ejes corporales y simetría, multicelularidad, gastrulación y capas germinales, compartimentos y cavidades. Conceptos básicos de esqueleto, tipos de alimentación y digestión, regulación interna, circulación, intercambio gaseoso, sistema nervioso y órganos de los sentidos, reproducción. Desarrollo: Huevos y embriones. Ciclos de vida: Desarrollo directo e indirecto. Metamorfosis. Heterocronía y pedomorfosis. Origen de los Metazoa: Principales teorías. Unidad 4. Metazoa basales. Nivel de organización celular integrado. Phylum Porifera: caracterización estructural y funcional. Reproducción y desarrollo embrionario. Biología de las esponjas. Filogenia de principales clados. Diversidad. Fauna representativa de diferentes ambientes de la Región Neotropical. Phylum Placozoa. Morfología y biología. Unidad 5. Nivel de organización tisular. Los Radiata: su organización. Phylum Cnidaria. Caracteres diagnósticos. Anthozoa: morfología externa, interna y esqueletos. Mecanismos de funcionamiento. Reproducción. Octocorallia y Hexacorallia. Arrecifes de coral y su importancia en el medio marino. Diversidad del Atlántico sudoccidental. Filogenia de los taxones componentes. Medusozoa. Clados Hydrozoa, Staurozoa, Scyphozoa y Cubozoa: organización morfológica y funcional. Organización colonial y polimorfismo. Reproducción y alternativas en los ciclos de vida. Diversidad en América del Sur. Myxozoa. Filogenia de Cnidaria. Unidad 6. Phylum Ctenophora. Plan corporal. Biología. Diversidad taxonómica y distribución. Relaciones filogenéticas con los metazoos basales. Unidad 7. Metazoos Bilaterios. Triblasticos. Órganos y sistemas. Los Bilateria: organización general. Compartimentación y funcionalidad. El celoma: funciones y ventajas adaptativas que otorga; ontogenia del celoma (esquizocelia y enterocelia). Bilaterios protostomios: características de su organización y clados que lo integran. Bilaterios deuterostomios. Phylum Acoelomorpha como bilateriales basales: caracterización estructural y funcional. Unidad 8. Spiralia. Phylum Platyhelminthes: plan corporal. Relaciones filogenéticas entre los principales clados. Platelmintes de vida libre: “Turbellaria”. Caracterización morfológica y funcional. Biología. Reproducción y desarrollo. Células stem y regeneración. Platelmintes de vida parásita: los Neodermata. Aspidogastrea, Digenea, Monogenea y Cestodea. Caracterización morfológica y funcional. Reproducción. Estadios larvales y ciclos de vida en los diferentes clados. Diversidad en la Argentina. Especies de importancia sanitaria y económica. Unidad 9. Protostomios de afinidades inciertas. Phylum Chaetognatha. Plan corporal. Estructura y función. Diversidad e importancia ecológica en el mar argentino. Phylum Rhombozoa. Los diciémidos. Caracterización y ciclos de vida. Controversias sobre su posición filogenética. Relaciones con otros grupos de metazoos. Phylum Orthonectida. Caracterización. Phylum Gastrotricha: características generales. Reproducción y desarrollo. Hábitat. Consideraciones filogenéticas y sus relaciones con otros taxones. Diversidad en la región Neotropical. Unidad 10. Phylum Nemertea (= Rhynchocoela). Organización morfológica y funcional. Reproducción, desarrollo y metamorfosis. Diversidad en la Argentina. Controversias sobre sus relaciones filogenéticas. Unidad 11. El celoma como novedad evolutiva. Significado evolutivo. Adquisición del celoma en forma independiente a lo largo de la historia evolutiva de los organismos bilaterios triploblásticos. Metamería, tipos y ventajas adaptativas. Radiación de los celomados. Phylum Annelida. Organización corporal metamérica. Biología y desarrollo. Polychaeta: caracterización, locomoción, hábitos alimentarios, reproducción y desarrollo. Ecología de las formas errantes y sedentarias. Hábitat. Oligochaeta e Hirudinea: caracterización morfológica y funcional, locomoción, hábitos alimentarios, reproducción y modos de vida. Filogenia de losanélidos y debates actuales. Diversidad de anélidos de nuestro país. Importancia económica. Unidad 12. Clados con afinidades anelidianas. Phylum Sipuncula: plan de organización y modo de vida. Echiura: Organización y modo de vida. Siboglinidae (Pogonophora y Vestimentifera): Caracterización y hábitat. Discusión de las posibles relaciones de estos clados con otros grupos celomados. Unidad 13. Phylum Mollusca. Importancia del taxón. Plan corporal, historia evolutiva y radiación. Aculifera: Caudofoveata, Solenogastres y Polyplacophora. Caracterización morfológica y funcional. Conchifera. Monoplacophora: caracterización e importancia filogenética. Bivalvia: diversidad del taxón; evolución branquial; adaptaciones morfológicas y fisiológicas según los diferentes hábitos de vida; reproducción y tipos de larvas. Scaphopoda: Caracterización. Gastropoda: enrollamiento, torsión y detorsión; radiación adaptativa; circulación del agua; alimentación y locomoción. Cephalopoda: Organización morfológica y funcional en Nautiloidea y Coleoidea; complejidad del sistema nervioso; comportamiento, aprendizaje y memoria. Filogenia de moluscos. Representantes de la fauna de moluscos en la Argentina. Importancia económica y sanitaria. Manejo, prevención y control. Unidad 14.Phylum Entoprocta y phylum Cycliophora. Morfología y biología. Afinidades con otros phyla. Unidad 15. Clado Gnathifera: sinapomorfías. Filogenia de los clados componentes. Phylum Gnathostomulida. Caracterización. Syndermata: caracteres comunes a su organización. Phylum Rotifera: organización general, ciclos de vida. Hábitat y formas representativas. Ciclomorfosis y criptobiosis. Acanthocephala: caracterización morfológica y funcional, ciclos terrestres y acuáticos. Especies Neotropicales. Los Micrognathozoa. Unidad 16. Clado Lophophorata: caracteres diagnósticos, lofóforo y celoma. Phylum Phoronida: caracterización. Phylum Bryozoa (=Ectoprocta). Caracterización estructural y funcional. Colonias y polimorfismo. Formas larvales. Distribución en aguas argentinas y su importancia ecológica y económica. Phylum Brachiopoda. Plan corporal. Evolución del lofóforo y ontogenia. Consideraciones históricas y faunísticas. Unidad 17. Ecdysozoa: caracteres compartidos. Filogenia de los clados componentes. Nematoida. Phylum Nematoda. Organización y funcionamiento. Radiación adaptativa. Formas libres y parásitas. Reproducción y ciclos de vida. Importancia socioeconónica y sanitaria. Phylum Nematomorpha. Morfología y ciclos de vida. Unidad 18. Scalidophora: Phylum Priapula, Phylum Kinorhyncha y Phylum Loricifera: organización morfológica y funcional, biología y diversidad. Unidad 19. Deuterostomios. Clado Ambulacraria. Phylum Echinodermata. Sinapomorfías y plan corporal de los adultos. Desarrollo embrionario y metamorfosis larval. Diversidad y filogenia de los taxones componentes. Crinozoa. Asterozoa (Asteroidea, Concentricycloidea y Ophiuroidea). Echinozoa (Echinoidea y Holothuroidea). Evolución del esqueleto. Organización y fisiología comparada de los sistemas acuífero, hemal y nervioso. Reproducción. Consideraciones ecológicas y faunísticas. Diversidad taxonómica en el Atlántico Sudoccidental. Phylum Hemichordata. Morfología de los grupos integrantes. Posibles relaciones filogenéticas. Unidad 20. Perspectivas en la filogenia de los "invertebrados" según criterios morfológicos, moleculares y de la biología del desarrollo. Unidad 21. La diversidad biológica amenazada. Causas. Impacto económico y social de invasiones biológicas de invertebrados. Impacto de la destrucción de hábitat, calentamiento global y contaminación sobre la diversidad de invertebrados; la sobreexplotación de especies-recurso. Ejemplos locales. 5. RECURSOS NECESARIOS Proyector Cabina Para Los TP 6. PROGRAMACIÓN SEMANAL Semana Unidad / Módulo Descripción Bibliografía 1 1-3 Generalidades- Protozoa 2 4 Porifera 3 5-6 Cnidaria, Anthozoa y Medusozoa. Ctenophoros 4 7 y 8 1° Parcial teorico. Platyhelminthes: turbellaria 5 9 y 10 Platyhelminthes: Neodermata y Nemertea 6 11 Annelida: Polychaeta 7 11 y 12 Annelida: Oligochaeta, Hirudinea. Sipuncula, 8 1-11 1er parcial T.P. (cursada regular y por promoción) 9 13 2° Parcial Teórico Molusca: Solenogastres, Polyplacophora, 10 13 Mollusca: Scaphopoda y Bivalvia 11 13 Mollusca: Gastropoda y Cephalopoda 12 14- 15 y 16 Gnatifera y Lophophorata 13 17-18 Ecdysozoa 14 19 Echinodermata 15 12-18 2do parcial T.P. (cursada regular y por promoción) 16 12-18 Recuperatorios cierre de notas 7. BIBLIOGRAFIA DE LA ASIGNATURA Autor Año Título Capítulo/s Lugar de la Edición Editor / Sitio Web Brusca, R.C. & G.J. Brusca 2005 Invertebrados Calcagno, J.A 2014 Los invertebrados Marinos Fundación de Historia Natural Fundación de Historia Natural Ruppert, E.E. & R.D. Barnes. 1996 Zoología de los invertebrados McGraw?Hill Interamericana, México MArshal, A & W Williams 2013 zoología Invertebrados vol 1A y 1B editorial Reverté Firma del docente-investigador responsable VISADO COORDINADOR DE LA CARRERA DIRECTOR DEL INSTITUTO SECRETARIO ACADEMICO UNTDF Fecha : Fecha :