Animales

¿Qué son los amniotas?


Los amniotas son una agrupación monofilética formada por animales cuyos embriones se encuentran rodeados de membranas (amnios, alantoides, corión y saco vitelino) y están frecuentemente cubiertas por una concha coriácea o calcárea.

La radiación de los amniotas está formada por dos linajes principales: los saurópsidos y los sinápsidos. Como se observa en el registro fósil, ambos grupos divergieron muy temprano en el tiempo evolutivo – cercano al Carbonífero, o probablemente antes.

El linaje de los saurópsidos está conformado por las aves, los ya extintos dinosaurios y los reptiles modernos. Los sinápsidos, por su parte, son una agrupación monofilética integrada por los terápsidos y por los mamíferos modernos.

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El huevo amniótico

El huevo amniótico logra independizar la reproducción del medio acuático

Los anfibios exhiben una serie de características – a nivel fisiológico y anatómico – que les permite desarrollar una vida fuera del agua. Sin embargo, la vida terrestre ocurre de manera parcial ya que la reproducción sigue atando a los anfibios a cuerpos de agua.

El ancestro del clado que contiene a los reptiles no aviares, las aves y los mamíferos evolucionó un huevo adaptado a las condiciones terrestres y permitió la independencia total de los ecosistemas acuáticos. De hecho, el huevo amniótico es tan distintivo que le da el nombre al clado.

Otras características también favorecieron la independencia del agua. Principalmente la carencia de branquias y la fertilización interna. Lógicamente, la existencia de una cáscara dura que rodea al huevo requiere que la fertilización sea interna, porque el esperma no es capaz de penetrar dicha estructura.

Por ello, en los amniotas aparece un órgano copulador (exceptuando en las tuátaras y en la mayoría de las aves) que se encarga de transferir el esperma. El órgano más popular entre los integrantes del grupo es un pene, derivado de las paredes de la cloaca.

Las cuatro membranas extraembrionarias

Los huevos amniotas presentan cuatro membranas extraembrionarias: el amnios, alantoides, corión y el saco vitelino.

Amnios

El amnios es la primera membrana que rodea al embrión. Se encarga de otorgar un medio acuoso al embrión para su crecimiento, además de tener funciones de amortiguación.

Alantoides

Los desechos metabólicos producidos por el nuevo organismo en formación son almacenados en el alantoides. En esta capa encontramos una vascularización significativa.

Corión

El corión es el encargado de rodear todo el contenido del huevo y, al igual que el alantoides es una capa altamente vascularizada. Por esta razón, tanto el corión como el alantoides participan como órgano respiratorio, mediando el intercambio de dióxido de carbono y oxígeno entre el embrión y el exterior.

Saco vitelino

Una característica compartida con el huevo de los animales no amniotas es la presencia de un saco vitelino. Este funciona como almacenaje de nutrientes y su tamaño es mucho mayor en los huevos de amniotas.

Capa adicional: cáscara mineralizada o coriácea

En la mayoría de los casos, la estructura descrita se encuentra rodeada por una capa o cáscara adicional, altamente mineralizada y en ciertas especies flexible. Sin embargo, esta cobertura está ausente en muchos lagartos, serpientes y la inmensa mayoría de los mamíferos.

En las aves, esta cobertura mineralizada es una barrera mecánica importante. Una de las características de la cascara es que permite el paso de los gases, pero reduce la pérdida de agua, es decir, es semipermeable.

Evolución del huevo amniótico

Una idea que puede ser atractiva para muchos es pensar que el huevo amniótico es el huevo “de la tierra”. Sin embargo, muchos anfibios son capaces de poner sus huevos en tierras húmedas y muchos amniotas desovan en lugares húmedos, como las tortugas.

Claramente, las características del huevo amniótico permiten su desarrollo en zonas mucho más secas – comparada con los lugares óptimos de los huevos de los anfibios. Así, la evolución del huevo amniótico fue un factor clave del éxito de los tetrápodos en la tierra.

La mayor ventaja selectiva que otorga el huevo amniótico al grupo fue permitir el crecimiento de un embrión mucho más grande y en tiempo mucho menor.

Además, los depósitos de calcio de la cáscara pueden ser disueltos y posteriormente absorbidos por el organismo en desarrollo. Este material puede ser incorporado al esqueleto y promover su construcción.

Características derivadas de los amniotas

Además del huevo amniótico, este grupo animal se caracteriza por ventilar sus pulmones por medio de la aspiración. Esto lo logran llenando sus pulmones de aire por medio de la expansión de la caja torácica usando diferentes estructuras musculares. Si lo comparamos con los anfibios, existe un cambio de ventilación positiva a negativa.

Además, comparado con la piel de los anfibios, la piel de los amniotas es mucho más gruesa y es resistente a la pérdida de agua. La piel tiende a ser más queratinizada y mucho menos permeable al agua. Existe una amplia variedad de estructuras compuestas de queratina, como las escamas, el pelo, las plumas, entre otras

La queratina le otorga a la piel una protección física y los lípidos en la piel se encargan de limitar la pérdida de agua.

Relación entre los amniotas

La diferenciación entre ambos linajes de amniotas en saurópsidos y sinápsidos se basa en la fenestración del cráneo, en la región temporal – el área previa a cada ojo. Esta región pareciera ser un indicador fiable de los linajes evolutivos.

La región temporal de los amniotas puede ocurrir de dos maneras. El primer criterio toma en cuenta el número de aberturas o de fenestras temporales y el segundo incluye la posición de los arcos temporales. Acá nos enfocaremos solamente en la primera distinción (número de fenestras).

En los organismos no amniotas y en los amniotas más primitivos la región temporal se caracteriza por estar cubierta en su totalidad por hueso. A esta condición se le denomina anápsido.

Un grupo que se separó temprano de los anápsidos formaron a los sinápsidos. Este tipo de cráneo, con una sola abertura temporal, lo encontramos en los ancestros de los mamíferos  y en los mamíferos actuales.

El segundo grupo que divergió de los anápsidos fueron los diápsidos, cuyo cráneo presenta dos aberturas temporales. Este patrón anatómico lo encontramos en los pterosaurios y dinosaurios, aves y reptiles – con la marcada excepción de las tortugas, que son anápsidos.

Referencias

  1. Divers, S. J., & Stahl, S. J. (Eds.). (2018). Mader’s Reptile and Amphibian Medicine and Surgery-E-Book. Elsevier Health Sciences.
  2. Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W. C., & Garrison, C. (2001). Integrated principles of zoology. McGraw–Hill.
  3. Kardong, K. V. (2006). Vertebrates: comparative anatomy, function, evolution. McGraw-Hill.
  4. Llosa, Z. B. (2003). Zoología general. EUNED.
  5. Vitt, L. J., & Caldwell, J. P. (2013). Herpetology: an introductory biology of amphibians and reptiles. Academic press.