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28.0: Preludio a los invertebrados - Biología

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Un breve vistazo a cualquier revista relacionada con nuestro mundo natural, como National Geographic, mostraría una rica variedad de vertebrados, especialmente mamíferos y aves. Para la mayoría de las personas, estos son los animales que atraen nuestra atención. Sin embargo, concentrarnos en los vertebrados nos da una visión bastante parcial y limitada de la biodiversidad, porque ignora casi el 97 por ciento del reino animal, es decir, los invertebrados. Los animales invertebrados son aquellos sin cráneo y sin columna vertebral o columna vertebral definida. Además de carecer de columna vertebral, la mayoría de los invertebrados también carecen de endoesqueleto. Una gran cantidad de invertebrados son animales acuáticos y la investigación científica sugiere que muchas de las especies del mundo son invertebrados acuáticos que aún no han sido documentados.


¿Origen único para los ojos?

Los biólogos han discutido durante décadas sobre si los dos planes oculares básicos de vertebrados e invertebrados evolucionaron de forma independiente o se originaron a partir de un ancestro común. Los nuevos datos que muestran similitudes inesperadas entre los ojos de un gusano marino y los de los humanos sugieren un origen compartido.

A pesar de la increíble variación de tamaño y forma, los ojos vienen en solo dos modelos básicos. Las células fotorreceptoras de los vertebrados, tipificadas por bastones y conos, son bastante distintas de las de los invertebrados. Y aunque ambos usan pigmentos sensibles a la luz llamados opsinas, estos difieren en su composición de aminoácidos. Algunos científicos insisten en que los ojos evolucionaron solo una vez, a pesar de esta diferencia moderna, mientras que otros argumentan que los ojos evolucionaron al menos una vez en invertebrados y nuevamente en vertebrados.

Detlev Arendt y Joachim Wittbrodt, biólogos del desarrollo en el Laboratorio Europeo de Biología Molecular en Heidelberg, Alemania, se lanzaron a la refriega después de que Arendt notó algunas células fotorreceptoras parecidas a vertebrados en el cerebro de los gusanos de trapo, una especie marina que no ha cambiado mucho por 500 millones. años. Luego, Arendt y sus colegas buscaron genes y proteínas que digan algo sobre el origen y la función de las células.

El fotorreceptor del cerebro del gusano de trapo contiene un pigmento de opsina que es casi idéntico a la versión humana. Arendt y Wittbrodt también encontraron proteínas homeobox retinianas en el cerebro del gusano de trapo, pero no en su ojo, informan los investigadores en la edición del 29 de octubre de Ciencias. Esta es la primera vez que estas proteínas, que son clave para construir la retina naciente en vertebrados, se encuentran en invertebrados.

Sus hallazgos sugieren que incluso los primeros animales tenían la estructura de los sistemas visuales de vertebrados e invertebrados, y que algunas de las células fotorreceptoras del cerebro de los invertebrados se transformaron a través de una serie de pasos en ojos de vertebrados. Arendt y Wittbrodt proponen que ambos sistemas ópticos existieron en un ancestro común extinto llamado Urbilateria y probablemente surgieron en el predecesor de Urbilateria. Uno probablemente sintió la luz necesaria para establecer un ritmo circadiano, y el otro podría haber sido un preludio primitivo del ojo. "Creemos que ambas células fotorreceptoras se remontan a un tipo de célula", señala Wittbrodt.

Los resultados muestran la antigüedad de los fotorreceptores y opsinas de invertebrados y vertebrados. "No sólo la morfología, sino también la biología molecular de los dos tipos de receptores ya estaba establecida en nuestro ancestro común", dice Alain Ghysen, neurocientífico de la Universidad de Montpelier, Francia. Pero si esto apunta o no a un solo origen del ojo sigue siendo un tema de debate.


Explore más ciencia:

A continuación se muestran otros proyectos científicos asociados con este proyecto.

Ecología acuática y contaminantes

El Equipo de Ecología Acuática y Contaminantes investiga los procesos ecológicos críticos que operan en los ecosistemas acuáticos y ribereños y cómo estos procesos se ven afectados por las actividades humanas. Abordamos preguntas a través de una combinación de estudios de campo, experimentos de laboratorio y modelado, mientras trabajamos en múltiples niveles de organización biológica desde las células hasta los ecosistemas. Los temas incluyen.

A continuación se muestran las publicaciones asociadas con este proyecto.

Calentamiento pasado y futuro de un lago europeo profundo (lago de Lugano): ¿Cuáles son los impulsores climáticos?

Utilizamos cuatro décadas (1972 y ndash2013) de datos de temperatura del lago de Lugano, Suiza e Italia, para abordar la hipótesis de que: [i] el lago se ha estado calentando [ii] parte del calentamiento refleja las tendencias globales y es independiente de las oscilaciones climáticas y [ iii] el lago seguirá calentándose hasta finales del siglo XXI. Durante el tiempo.

Lepori, Fabio Roberts, James J.

Evaluación y tratamiento de la re-eutrofización del lago Erie: hipoxia de la cuenca central

El alivio de la carga de fósforo es una herramienta de gestión clave para controlar la eutrofización del lago Erie. Durante las décadas de 1960 y 1970, el aumento de las entradas de fósforo degradó la calidad del agua y redujo los niveles de oxígeno hipolimnético de la cuenca central que, a su vez, eliminó el hábitat térmico vital para los organismos de agua fría y contribuyó a la extirpación de importantes.

Scavia, Donald Allan, J. David Arend, Kristin K. Bartell, Steven Beletsky, Dmitry Bosch, Nate S. Brandt, Stephen B. Briland, Ruth D. Daloğlu, Irem DePinto, Joseph V. Dolan, David M. Evans, Mary Anne Farmer, Troy M. Goto, Daisuke Han, Haejin Höök, Tomas O. Knight, Roger Ludsin, Stuart A. Mason, Doran Michalak, Anna M. Richards, R. Peter Roberts, James J. Rucinski, Daniel K. Rutherford, Edward Schwab, David J. Sesterhenn, Timothy M. Zhang, Hongyan Zhou, Yuntao

La fragmentación y los riesgos térmicos del cambio climático interactúan para afectar la persistencia de la trucha nativa en la cuenca del río Colorado.

Los cambios climáticos inminentes interactuarán con otros factores de estrés para amenazar los ecosistemas acuáticos y su biota. La trucha degollada nativa del río Colorado (CRCT Oncorhynchus clarkii pleuriticus) ahora está relegada a 309 fragmentos aislados de alta elevación (& gt1700 m) en la cabecera de la cuenca del río Colorado superior, debido a truchas no nativas del pasado.

Roberts, James J. Fausch, Kurt D. Peterson, Douglas P. Hooten, Mevin

Estimación de riesgos para la vida acuática mediante regresión cuantílica

Uno de los objetivos principales de la evaluación biológica es evaluar si los contaminantes u otros factores de estrés limitan el potencial ecológico de las aguas corrientes. Es importante interpretar las respuestas a los contaminantes en relación con otros factores ambientales, pero la necesidad o conveniencia limitan la cuantificación de todos los factores que influyen en el potencial ecológico.

Schmidt, Travis S. Clements, William H. Cade, Brian S.

Caracterización de rasgos de invertebrados en arroyos vadeables de los Estados Unidos contiguos: diferencias entre ecorregiones y usos de la tierra

Se sabe mucho sobre los rasgos de la comunidad de invertebrados en las cuencas de Europa, pero no existe una descripción completa de los rasgos para los Estados Unidos continentales. Se sabe poco sobre la composición de rasgos de los invertebrados en las cuencas de referencia o menos perturbadas de los EE. UU., Cómo varía la composición de los rasgos entre las ecorregiones o con qué regularidad los rasgos responden a la tierra.

Zuellig, Robert E. Schmidt, Travis S.

El pasado como preludio del futuro para comprender los efectos climáticos del siglo XXI sobre la trucha de las Montañas Rocosas

Los modelos bioclimáticos predicen grandes reducciones de truchas nativas en las Montañas Rocosas en el siglo XXI, pero carecen de detalles sobre cómo ocurrirán los cambios. A través de cinco historias de casos en toda la región, exploramos cómo un clima cambiante ha estado afectando los arroyos y las posibles consecuencias para las truchas. Los registros de seguimiento muestran tendencias en la temperatura.

Isaak, Daniel J. Muhlfeld, Clint C. Todd, Andrew S. Al-chokhachy, Robert Roberts, James Kershner, Jeffrey L. Fausch, Kurt D. Hostetler, Steven W.

Consecuencias indirectas de la hipoxia hipolimnética sobre el crecimiento del zooplancton en un gran lago eutrófico

La migración vertical Diel (DVM) de algunos zooplancters en lagos eutróficos a menudo se comprime durante el pico de hipoxia. Para comprender mejor las consecuencias indirectas de la hipoxia hipolimnética estacional, integramos enfoques de observación experimentales y de campo basados ​​en laboratorio para cuantificar cómo la DVM comprimida puede afectar el crecimiento de un cladocerano.

Goto, Daisuke Lindelof, Kara Fanslow, David L. Ludsin, Stuart A. Pothoven, Steven A. Roberts, James J. Vanderploeg, Henry A. Wilson, Alan E. Höök, Tomas O.

Evidencia de incursiones de forrajeo hipóxicas por la perca amarilla (Perca flavescens) y posibles consecuencias para el consumo de presas

Estudios previos en una variedad de ecosistemas han demostrado que los peces bentónicos y bentopelágicos ecológica y económicamente importantes evitan los hábitats hipóxicos (& lt2 mg O2 L − 1) moviéndose vertical u horizontalmente a áreas más oxigenadas. Mientras que evitar las condiciones hipóxicas generalmente conduce a un cambio completo lejos de las presas bentónicas preferidas.

Roberts, James J. Grecay, Paul A. Ludsin, Stuart A. Pothoven, Steve A. Vanderploeg, Henry A. Höök, Tomas O.

Efectos de la hipoxia sobre el consumo, el crecimiento y las proporciones ARN: ADN de la perca amarilla joven

Al igual que en varios ecosistemas marinos costeros y de agua dulce en todo el mundo, la hipoxia estacional del agua del fondo es un fenómeno recurrente en la cuenca central del lago Erie. Si bien la hipoxia del fondo puede afectar fuertemente a los animales bentónicos sésiles, sus efectos sobre organismos móviles como los peces son menos conocidos. Evaluamos el potencial de que la hipoxia del fondo afecte al.

Roberts, James J. Brandt, Stephen B. Fanslow, David Ludsin, Stuart A. Pothoven, Steven A. Scavia, Donald Höök, Tomas O.

Efectos estacionales e interanuales de la hipoxia en la calidad del hábitat de los peces en el centro del lago Erie

1. La hipoxia ocurre estacionalmente en muchos ecosistemas marinos costeros estratificados y de agua dulce cuando las concentraciones de oxígeno disuelto (OD) en el fondo se agotan por debajo de 2–3 mg O2 L-1. 2. Evaluamos los efectos de la hipoxia en la calidad del hábitat de los peces en la cuenca central del lago Erie de 1987 a 2005, utilizando el potencial de tasa de crecimiento bioenergético (GRP) como un proxy.

Arend, Kristin K. Beletsky, Dmitry DePinto, Joseph Ludsin, Stuart A. Roberts, James J. Rucinski, Daniel K. Scavia, Donald Schwab, David J. Höök, Tomas O.

Reconocimiento de las tasas de meteorización en las cuencas alpinas del centro de Colorado, EE. UU.

Wanty, R.E. Verplanck, P.L. Berna, C. Todoro, T. San Juan, C. deWitt, E.H. Klein, T.L. Fey, D. Schmidt, T.S. Iglesia, S.E.

Cambios inducidos por el clima en la dinámica de los nitratos en corrientes de gran altitud

Los ecosistemas terrestres y acuáticos de montaña responden a los impulsores externos del cambio, especialmente el cambio climático y la deposición atmosférica de nitrógeno (N). Exploramos las consecuencias de una tendencia de calentamiento de la temperatura en el nitrato de los arroyos en una cuenca alpina y subalpina en la Cordillera Frontal de Colorado que durante mucho tiempo ha sido receptora de niveles elevados.


Ver el vídeo: LA REPRODUCCIÓN EN LOS ANIMALES INVERTEBRADOS (Agosto 2022).