VERTEBRADOS E INERTEBRADOS

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EVOLUCIÓN DEL
APARATO
RESPIRATORIO EN
EL REINOANIMAL.

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INDICE
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1. Introducción
1.1. Evolución
1.2. Respiración
2. Evolución de los modelos de
respiración animal
2.1. Respiración cutánea
2.2. Respiración branquial
2.3. Respiración traqueal
2.4. Respiración pulmonar
3. Vertebrados
3.1. Respiración acuática- peces
3.2. Respiración terrestre
3.2.1. Anfibios
3.2.2. Reptiles
3.2.3. Mamíferos
3.2.4. Aves
4. Invertebrados
4.1. Poríferos, cnidarios, platelmintos, nematodos
4.2. Anélidos y algunos equinodermos
4.3. Artrópodos (1)
4.4. Moluscos (1), equinodermos, anélidos acuáticos
4.5. Artrópodos (2) y moluscos (2)
5. Bibliografía

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INTRODUCCIÓN
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• Todos los seres vivos deben respirar para mantenerse
con vida, y lo hacen usando estructuras o aparatos
especializados para facilitar este intercambio.
• En los animales mas sencillos, este intercambio de gases
con el medio se produce directamente entre las células y
el medio externo gracias a la difusión.
• Sin embargo, con la evolución se han desarrollado
distintas estructuras anatómicas especializadas en la
respiración. Estas son los modelos de respiración
animal.
LA RESPIRACIONLA EVOLUCION
• La evolución es la forma en la cual las
generaciones anteriores lograron adaptarse a las
dificultades y cambios que el mundo que les
rodeaba le imponía, desde la necesidad de buscar
alimento hasta la supervivencia ante distintas
características climáticas y paisajísticas
permitiendo la perduración y trascendencia de la
especie.

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MODELOS DE
RESPIRACIÓN
ANIMAL - EVOLUCION
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RESPIRACION
CUTANEA
• Propia de animales
pequeños y con poca
demanda de oxigeno que
viven en ambientes
húmedos o acuáticos.
• El intercambio de gases se
realiza a través de la piel
gracias a una multitud de
capilares situados bajo
esta.
RESPIRACION
BRANQUIAL
• Propia de los animales
acuáticos
• Es una adaptación para
captar el oxigeno del agua.
• Las branquias son
estructuras respiratorias
compuestas por una
amplia red de capilares en
su interior.
RESPIRACION
PULMONAR
• Propia de anfibios adultos,
reptiles, mamíferos, aves
y de algunos
invertebrados.
• Los pulmones son
cavidades internas
vascularizadas donde se
lleva acabo el intercambio
RESPIRACION
TRAQUEAL
• Propio de artrópodos
terrestres
• Consta de unos tubos
llamados tráqueas que a
medida que se ramifican
forman traqueolas
• Las traqueolas conducen y
recogen directamente los
gases de los tejidos

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VERTEBRADOS -Respiracion
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» Hace
aproximadamente
500 millones de
años, los peces
primitivos
respiraban por
medio de branquias
y estaban provistos
de una bolsa que se
llenaba de aire
(vejiga natatoria).
» Posteriormente, los
primeros anfibios
desarrollaron un
pulmón de una sola
cámara similar a un
pequeño saco con
pliegues que les
permitió vivir en el
agua y en la tierra.
Esto sucedió hace
aproximadamente
380 millones de
años.
» Los primeros
reptiles, animales
de piel seca y
escamosa,
aparecieron hace
345 millones de
años y desarrollaron
pulmones divididos
en muchos espacios
con lo que se amplía
el espacio de
intercambio
gaseoso.
» Hace
aproximadamente
200 millones de
años surgieron los
primeros
mamíferos, seres
con piel cubierta de
pelo y cuyos
pulmones
presentan
estructura en forma
de árbol, ya que los
espacios se van
haciendo más
pequeños.
» Finalmente, hace
aproximadamente
130 millones de
años, surgieron las
aves, que
desarrollaron
plumas y sus
pulmones se
combinan en una
serie de sacos de
aire que les facilitan
el vuelo.
7
EVOLUCIÓN DE LARESPIRACIÓN EN VERTEBRADOS

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- EN PECES
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RESPIRACIÓN EN
AMBIENTES
ACUATICOS

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AGNATHAS PIRMITIVOS
(OSTRACODERMOS)
Antigua clase extinta de peces,
considerados como los vertebrados más
antiguos que se conocen. No tenían
mandíbula. Sin mecanismos obvios para
facilitar la circulación del agua; el O2
obtenido probablemente no fue lo
suficiente para sostener niveles altos de
actividad.
VERTEBRADOSEN ELMEDIOACUÁTICO
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GNATHOSTOMATAS
PRIMITIVOS (PLACODERMOS)
Los primeros en desarrollar
mandíbulas. Aparentemente
utilizaron movimientos de las
mandíbulas para operar una “bomba
bucal” para pasar agua a las
branquias.
• Los primeros animales vertebrados vivían en el medio
acuático. Poseían branquias que luego evolucionaron.

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VERTEBRADOSEN ELMEDIOACUÁTICO
AGNATHAS ACTUALES
En las larvas una estructura muscular en
forma de espiral, el velo, impulsa el agua
hacia las branquias y el agua sale por las
ranuras de la faringe. En los adultos, el
agua entra y sale por las ranuras faríngeas;
músculos de los arcos branquiales
“bombean” el agua
GNATHOSTOMATA ACTUALES
Mueven agua de la boca a la cámara
branquial y hacia afuera. Los
mecanismos de bombeo varían;
generalmente hay válvulas para
asegurar el flujo.
• Los primeros animales vertebrados vivían en el medio
acuático. Poseían branquias que luego evolucionaron.

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Fuente: MUÑOZ, J. 2009. Sistema respiratorio enVertebrados. Notas de clase. Universidad Nacional de Colombia.
ARCOS BRANQUIALES
DE VERTEBRADOS
ACUÁTICOS

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¿SURGIERONLOSPULMONESDELOSVERTEBRADOSMÁSRECIENTESA
PARTIR DELOSPULMONESDELOSPLACODERMOS?
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• Actualmente, los agnatos (lampreas) y los
elasmobranquios (tiburones) no poseen
ningún tipo de vejiga respiratoria ni
pulmones.
• Sin embargo, existe evidencia sólida de
pulmones en el grupo extinto de los
placodermos
Entonces… ¿surgieron los pulmones de los
vertebrados más recientes a partir de los
pulmones de los placodermos?
Si esta teoría es cierta, se deben tener 2
consideraciones:
• La ausencia de pulmones representaría
una pérdida en peces cartilaginosos y
óseos
• Teniendo en cuenta la homología
existente entre las vejigas respiratorias y
los pulmones, lo anterior estaría
sugiriendo que la vejiga gaseosa de los
peces óseos deriva de los pulmones.
Imagen que representaría la
evolución tomando en cuenta la
hipótesis en la cual los pulmones
son los órganos primitivos de la
ventilación

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- ANFIBIOS
- REPTILES
- MAMIFEROS
- AVES
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RESPIRACIÓN EN
AMBIENTES
TERRESTRES

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ELPASODELARESPIRACIÓNACUÁTICAALARESPIRACIÓN TERRESTRE
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El paso de algunos organismos a la respiración terrestre representó ventajas teniendo en cuenta que la
concentración de O2 es aproximadamente 20 veces mayor en el aire que en el agua.
Los métodos desarrollados fueron 2 principalmente: vejigas gaseosas y pulmones.
Vejigas gaseosas:
Función hidrostática y respiratoria. La función
hidrostática se debe principalmente a que
muchos peces son más densos que el agua, por lo
tanto tienden a hundirse. Estas vejigas dan
flotabilidad y resisten el hundimiento del pez.
La ubicación de la vejiga respiratoria es dorsal y
usualmente hay una
Pulmones:
Aparecieron inicialmente en peces óseos
que habitaban aguas dulces con hipoxia
estacional. Este cambio se dio antes de
la transición agua – tierra. La bomba de
aspiración pulmonar evolucionó después
de esta transición. La ubicación de los
pulmones es ventral y usualmente son 2.

15. BEST FOR You
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» Los anfibios primitivos como el Crosopterigios, poseían
escamas, dificultando así el intercambio de gas por la
piel, por lo tanto dependían de los pulmones para llevar
a cabo su proceso respiratorio.
» En los anfibios modernos, la piel es el principal órgano
de intercambio de gas, y en varias especies es el único
órgano respiratorio. Esta piel es húmeda y la capa de
queratina es relativamente delgada, permitiendo el
intercambio gaseoso.
» Los anfibios acuáticos guardan las hendiduras
faríngeas y branquias internas. Las larvas tienen
branquias externas, aunque algunas también poseen
branquias internas como las salamandras y tritones
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ANFIBIOS
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Crosopterigio

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REPTILES
» En los reptiles se observan sacos y hendiduras faríngeas
durante el desarrollo embrionario, pero estas no se mantienen
funcionales después del nacimiento.
» Algunos grupos todavía conservan la respiración cutánea, pero
su función respiratoria depende principalmente de los
pulmones que en su mayoría son pareados.
» En los lagartos los faveolos son escasos y sus pulmones se
encuentran conectados al exterior mediante una tráquea.
Muchas veces estos faveolos se reducen en la parte posterior
del pulmón, dejando una región sin intercambio gaseoso. En
todo caso estas cámaras internas son ventiladas por
movimientos respiratorios. En las serpientes el pulmón largo se
extiende casi a lo largo de todo el cuerpo.
» En serpientes primitivas los pulmones son pareados, pero en
serpientes avanzadas el pulmón izquierdo se reduce casi hasta
desaparecer o se encuentra ausente.
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» Los pulmones de los mamíferos son ventilados por una
bomba respiratoria. Los cambios en la forma de
ventilación se deben a la acción tipo pistón gracias a un
diafragma muscular. Este se encuentra anterior al hígado
y actúa directamente sobre las cavidades pleurales de los
pulmones. Esta ventilación también se encuentra asistida
por los músculos intercostales que corren entre las
costillas .
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MAMÍFEROS
» Los mamíferos necesitan mantener una alta tasa de toma
de oxígeno para mantener su temperatura corporal
estable.
» Por ello, los pulmones en los mamíferos poseen mayor
cantidad de subdivisiones que los pulmones de los
reptiles.
» La parte nasal no hace parte de este sistema de conductos
pero sirve para humedecer y calentar el aire que ingresa al
sistema
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» Las aves poseen 2 pulmones conectados a una tráquea
para hacer ventilación. Los pulmones de las aves tienen
el sistema de mayor eficiencia en la extracción de
oxígeno del aire. Extraen 40% más que los mamíferos.
» Sus pulmones son pequeños, compactos y casi rígidos,
lo que implica que mantienen un volumen de gas en su
interior más o menos constante. En vez de alvéolos;
sus pulmones consisten en una serie de tubos
(parabronquios) interconectados, dentro de los cuales
el flujo de aire es unidireccional.
» Los pulmones de las aves se localizan en medio de
sacos aéreos. Estos sacos no se encuentran
vascularizados, no sirven para intercambio gaseoso; y
se encuentran conectados a los pulmones.
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AVES
Sección transversal
del pulmón de un ave

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INVERTEBRADOS -Respiracion
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PORÍFEROS, CNIDARIOS, PLATELMINTOS, NEMATODOS
RESPIRACIÓN POR
DIFUSIÓN
• Los gases penetran directamente
por difusión.
• En este proceso se combinan
respiración y digestión.
• No necesitan sistema
circulatorio.
Corte en un cnidario
Corte en una porífero (esponja)
Platelmintos, partes
Anatomía interna de un nematodo.
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ANELIDOS Y ALGUNOS EQUINODERMOS
RESPIRACIÓN CUTÁNEA
Se consigue realizar el
intercambio de gases por medio
de la piel al estar humedecida e
irrigada.
Algunos EquinodermosAnélidos
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ARTRÓPODOS (1)
RESPIRACIÓN TRAQUEAL
• Los animales con respiración traqueal están
dotados de tráqueas y ramificaciones
llamadas traqueolas.
• Las moléculas de oxigeno son llevadas
directamente a las células.
• Las tráqueas se abren al exterior del cuerpo
del animal mediante orificios llamados
estigmas. Estos pueden estar
permanentemente abiertos o, en caso de
insectos más complejos, abrirse y cerrarse
según las necesidades del animal.
• El sistema traqueal ocupa gran parte del
abdomen del animal, extendiéndose hacia
las alas en caso de tenerlas.
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MOLUSCOS(1),EQUINODERMOS,
ANELIDOSACUATICOS
RESPIRACIÓN BRANQUIAL
• Las branquias siempre se encuentran
bien vascularizadas.
• El intercambio gaseoso se produce
en las branquias.
• Es propia de animales acuáticos.
• Puede ser interna o externa
Branquias Externas:
Sistema más primitivo y con desventajas
evidentes: más expuestas a lesiones,
dificulta la locomoción y carecen de
mecanismos de ventilación, por lo que el
animal ha de moverse constantemente.
Branquias internas:
presente en la mayoría de invertebrados
acuáticos Constituidas por numerosas
laminillas dentro de una cavidad
branquial que se ventila
constantemente mediante un flujo
continuo de agua.
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c
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ARTROPODOS (2) Y MOLUSCOS (2)
RESPIRACION PULMONAR
• Es poco frecuente en los
invertebrados.
• Son pulmones formados por
laminillas en forma de libro y
bañados por sangre). Al
carecer de sistema de
ventilación, el orificio de
entrada está siempre abierto y
son poco eficaces.
• Nota: Los arácnidos más primitivos son los
que respiraban por medio de pulmones en
libro. Pero al ser estos poco eficaces para
ellos, desarrollaron tráqueas.
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MAPAMENTAL
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vida-vertebrados-20170210185803.html
• https://centroderecursos.educarchile.cl/handle/20.500.12246/52439
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• https://edu.glogster.com/glog/evolucion-aparatos-respiratorios/20j50toijfc?=glogpedia-
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• https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/2625515/
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• https://culturacientifica.com/2017/10/10/sistemas-respiratorios-invertebrados-terrestres/
BIBLIOGRAFIA