PATRONES Y PROCESOS EVOLUTIVOS DE VERTEBRADOS.

TEMA: ORIGEN Y EVOLUCIÓN DE LA MANDÍBULA Y SUS IMPLICACIONES.

PONENTE:

CORREA GUERRERO ABRAHAM ISAAC

PROFESOR: DR. MIGUEL ÁNGEL LEÓN GALVÁN

LA MANDÍBULA• Objetivo:

• Dar a conocer el origen y evolución de la mandíbula incluyendo sus aplicaciones.

• Mejoras para conseguir alimento

• Vemos que va de lo complejo a lo mas sencillo.

• Facilita sobrevivencia depredador vs presa.

(Hickman, 2000. & Montagna W., 1973. )

ORIGEN DE LA MANDÍBULA EN LOS VERTEBRADOS.

Las mandíbulas aparecen mediante modificaciones de los dos primeros arcos branquiales cartilaginosos.

Los comienzos de estos cambios pueden observarse en algunos de los ostracodermos sin mandíbulas. donde la boca llega a estar bordeada por placas dérmicas, que podrían ser manejadas como mandíbula por la musculatura de los arcos branquiales.

Mas tarde los arcos branquiales anteriores se articularon y se doblaron hacia adelante. adoptando la posición característica e las mandíbulas de los vertebrados.

LAS PRUEBAS DE ESTA TRANSFORMACIÓN DE LA MANDÍBULA SON TRES:

1. Los arcos branquiales, como las mandíbulas se forman a partir de barra superiores o inferiores que se doblan hacia delante y están articuladas en el centro.

2. Tanto los arcos branquiales como las mandíbulas derivan de las células de la cresta neural y no del tejido mesodermico,como la mayor parte de los huesos.

3. La musculatura de la mandíbulas es homologa de la musculatura original de soporte de las branquias. Es entonces la transformación de los huesos mandibulares en osiculos del oído medio de los mamíferos.

ENTRE LOS PRIMEROS VERTEBRADOS MANDIBULADOS SE ENCUENTRAN:

Los placodermos. Su aparición fósil data de principios del Devónico. Peces acorazados cubiertos con escamas en forma de diamante o con grandes placas óseas. Todos ellos se extinguieron al final del paleozoico.

ENTRE LOS PRIMEROS VERTEBRADOS MANDIBULADOS SE ENCUENTRAN:

LAMPREA• NO MANDIBULA

• Ventosa bucal

• Labios sensoriales y fijadores a la presa.

• Dentro de la ventosa hay dientes (engrosamientos epidérmicos) sostenidos por cartílagos.

• Labio musculoso.

( Young J.Z.1980. )

GNATOSTOMADOS (HACE 430 M. D A.)Primeros mandibulados

Alimentación: nadar en dirección a su comida y revolviendo fango suspendiendo partículas.

• SUCCIONAN= carácter primitivo.

• Arcos se doblaron e inclinaron hacia delante para poder atrapar y seguir comida.

• Arco inferior móvil, arco superior fijo dando estabilidad

• A sufrido modificaciones en todos los peces

(Hickman, 2000. )

PLACODERMOS (EXTINTOS) FINALES DEL SILÚRICO HACE 416 M. D. A.

• Primeros gnatostomados (vertebrados con mandíbula)

• Tiranosaurio de los mares- Depredador muy activo.

• Media 6mts. De largo; pesaba mas de una tonelada.

• Dunkleusteus:

• Carecía de dientes; gran mandíbula ósea inferior cubierta de esmalte en el borde; punta muy afilada.

• Mandíbula modificada para romper caparazón de invertebrados.

• Tenia par de músculos para mover la mandíbula de arriba abajo (abrir y cerrar) en 70 milésimas de segundo con una fuerza de 585kg (tijeras- guillotina.

• Misterio su extinción

• Dio paso a nuevas especies. (Montagna W., 1973. )

TIBURONES (HACE 430 Y 450 M. D. A. )• Chondrichthyes (cartilaginosos)

• Mordedura = fuerza de 225 y 275 kg de fuerza (menor que dunklesteus)

• Flexibilidad facilita sobrevivencia

• Cuerpo diseñado para velocidad

• Perfil hidrodinámico (permite nadar rápido)

• MANDIBULA:

• Situada muy abajo y hundida ayudando a su rapidez.

(Montagna W., 1973. )

5 PASOS DE SU MORDEDURA (PROTURCION MANDIBULAR).1) Tiene el perfil liso

2) Eleva cráneo

3) Baja mandíbula inferior

4) Adelanta ambas mandíbulas (inferior y superior) separándolas del cráneo.

5) Vuelve todo a su lugar. (debajo del cráneo).

• Ocurre entre 50 y 70 milésimas de segundo

(Hickman, 2000. )

DIENTES• CARÁCTER EVOLUTIVO.

• Aparte de rapidez y protrusión mandibular…• Desarrollaron dientes:• En forma de triangulo

• Pequeños• Puntiagudos.

• Con filo de sierra • Funcionan para agarrar y desgarrar carne

• HAN EVOLUCIONADO (registro fósil).• Capaces de regenerar dientes.

• Tienen mas de 6 filas de dientes (los de adelante toman comida).

(Montagna W., 1973. )

TETRÁPODOS (VERTEBRADOS CON EXTREMIDADES)PERIODO DEVÓNICO.• Anfibios, reptiles, mamíferos y aves son tetrápodos

• Peces con estructuras de sostén

• Mandíbula mordedora NO SUCCIONA= carácter evolutivo.

• Mordedura que tenemos nosotros los humanos.

( Young J.Z.1980. )

DINOSAURIOS PERÍODO TRIÁSICO, HACE UNOS 231 MILLONES DE AÑOS. • Dominaron la tierra durante 135 mda. • TIRANOSAURIO. Aspecto feroz• Hueso de mandíbula con 1.80 mts. de longitud.• 50 dientes largos, curvos y en forma de sierra

en parte final ;capacidad de crecimiento.• Mordedura de 1350 kg de fuerza• Teoría carroñero o cazador.• Desventaja en tamaño, peso, extremidades.

(Theodore W. Torrey. 1978.)

REPTILES (ABUNDANTES EN MESOZOICO)• Adaptación a vida terrestre y acuática.

• Dientes con capa exterior de marfil (dureza) e interior tiene dentina (marfil). Da rigidez .

• Ejemplo el cocodrilo 1550 kg de fuerza en su mordedura

• Expansión horizontal.

(Montagna W., 1973. )

MAMÍFEROS • Hace 650 mda extinción de dinosaurios

• Ayudando a la población de mamíferos

• Depredadores con nueva mandíbula

• DIENTES ESPECIALIZADOS

• Incisivos al frente (cortar y morder comida)

• Premolares (desgarrar)

• Molares atrás (transforma a trozos digeribles).

• Caninos (para matar)

(Hickman, 2000. )

DIENTES DE SABLE• Domino por casi 3 mda

• Caninos de 18 cm de largo

• Dientes no regeneradles (registro fósil).

• Al abrir su mandíbula= 110° caninos con 8cm de espacio libre.

• Enterraban caninos en la yugular dañando arteria carótida matando en segundos

• Matar rápido para evitar enfrentamiento con carroñeros.

• Se extinguió hace 12 000 (final de la Hera de hielo) por cambio climático.

(Theodore W. Torrey. 1978.)

TIGRES Y LEONES • Caninos de 9cm • Cazan presas mas grandes usando garras y colmillos.

• Asesinan estrangulando no desgarrando (aprietan arterias NO PERFORAN)

• Desmallan a la presa ocasionando muerte cerebral en 5 min.

(Hickman, 2000. )

PRIMATES.• Misma estructura dental que todos los mamíferos • Modificaciones en tamaño por:• Su alimentación en de vegetación de fibras correosas y

frutas duras • originando mandíbulas fuertes con músculos maxilares

molares mas grandes que en humanos

(Young J.Z.1980. )

HOMÍNIDOS• hace 1 millón 800 mil años

• Desarrollaron grandes cerebros• Dominando la inteligencia no la fuerza• Permitiendo cazar y defendernos con

herramientas.• Mandíbulas han ido reduciendo (ej.

muelas de juicio no caben).• Gracias a capacidad de pensar y

utilizar herramientas• Músculos reducido por que no

comemos carne cruda

(Hickman, 2000. )

CONCLUSIÓN• Las mandíbulas prensoras de los Gnatostomados, originadas como primeros

arcos branquiales, se modificaron para permitir una sujeción mas firme y la piel que las recubría se modifico formando los dientes.

• Es probable que la boca se desplazara hacia atrás y sus bordes laterales se unieron a la primera hendidura branquial.

• Los elementos óseos que sostenían la pared posterior de esta hendidura se doblaron, adoptando la posición característica de las mandíbulas de los vertebrados.

CONCLUSIÓN.

• Mandíbula o maxila inferior a sufrido adaptaciones para atacar a su presa o alimentarse (herbívoros).

• Presenta movimiento libre.• Guía la postura corporal (posición del oído).• Permite mantener equilibrio.• A sufrido modificaciones de lo mas complejo a lo mas sencillo

(estructurales).

BIBLIOGRAFÍA

• Theodore W. Torrey. 1978. Morfogénesis de los vertebrados. Editorial Limusa. Tercera edición. México. Pp.226-252.

• Young J.Z.1980. La vida de los vertebrados. Ediciones Omega S.A. Tercera edición. Barcelona. Pp. 132-139.

• Hickman, 2000 . Principios integrales de Zoología. 10 ª edición. McGraw Hill. Interamericana.Pp 499-502.

• Montagna W., 1973. Anatomía comparada. Omega. 5ª edición. Barcelona. 97-110.