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domingo, 3 de mayo de 2026

Proceso digestivo en vertebrados. Mandíbula 2

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1. Ver la siguiente presentación

[Proceso digestivo en vertebrados Mandíbula, el oído y el habla, 2]

2. Calcar las siguientes ilustraciones en el cuaderno

 [Cráneo en los amniotas]                   [Evolución de los huesos del oído medio]

[Huesecillos del oído medio]             [Destino de los arcos branquiales]

3. Transcribe el siguiente texto al cuaderno

 La figura resume la evolución del dermatocráneo en amniotas, destacando las fenestras temporales. El cráneo anápsido carece de aberturas posteriores a la órbita, condición presente en amniotas primitivos y asociada tradicionalmente a tortugas. Huesos como parietal, postorbital, escamoso, yugal y cuadratoyugal delimitan estas regiones, mientras la órbita sirve como referencia anatómica. De este patrón surgieron dos linajes: diápsidos, con dos fenestras (superior e inferior), y sinápsidos, con una sola inferior. Estas configuraciones reflejan cambios en la musculatura mandibular y la mecánica de mordida. Las tortugas podrían ser diápsidos modificados que perdieron fenestras, mostrando que su ausencia no siempre indica primitividad, sino reducción evolutiva.

La imagen muestra la transición de la articulación mandibular reptiliana al oído medio mamífero. En formas basales como Dimetrodon, la mandíbula articulaba mediante el sistema cuadrado–articular, con varios huesos postdentarios y un dentario pequeño. En cinodontos como Thrinaxodon y Probainognathus, el dentario se expande y establece contacto con el escamoso, mientras cuadrado y articular se reducen. En Diarthrognathus aparece una doble articulación: la primitiva cuadrado–articular y la nueva dentario–escamoso, permitiendo una transición funcional gradual. En mamíferos como Morganucodon, el proceso culmina: el articular se transforma en martillo y el cuadrado en yunque, integrándose al oído medio, mientras el dentario queda como único hueso mandibular.

El oído medio de los mamíferos está formado por tres huesos: martillo, yunque y estribo, que transmiten y amplifican vibraciones desde el tímpano al oído interno. Evolutivamente, el martillo deriva del articular, el yunque del cuadrado y el estribo de la hiomandíbula (columela en otros vertebrados). En reptiles, aves y anfibios existe un solo hueso transmisor y el tímpano suele estar expuesto externamente. En mamíferos, en cambio, el tímpano está protegido dentro del canal auditivo. Además, desarrollaron el pabellón auricular, que mejora la captación y localización del sonido. Este sistema refleja una profunda reorganización evolutiva del aparato auditivo.

El aparato hioideo y laríngeo humano incluye el hueso hioides, que sostiene lengua y laringe, y los cartílagos tiroides, cricoides, aritenoides y epiglotis. El hioides deriva de los arcos faríngeos segundo y tercero, mientras que los cartílagos laríngeos provienen de los arcos cuarto y sexto, originalmente asociados a branquias en vertebrados acuáticos. Evolutivamente, estas estructuras representan una reorganización del aparato branquial, adaptado a respiración aérea y fonación. Los aritenoides permiten movimientos finos para producir sonido. Las cuerdas vocales se desarrollan como pliegues mucosos entre tiroides y aritenoides, delimitando la glotis. Así, antiguos soportes branquiales se transformaron en elementos clave para el habla humana.

4. Calcar las siguientes ilustraciones en el cuaderno

[Johann Friedrich Meckel, el Joven]

Figura. Johann Friedrich Meckel, el Joven

 Johann Friedrich Meckel, el Joven (1781–1833) fue un destacado anatomista y embriólogo alemán, perteneciente a una familia de médicos que marcó profundamente la anatomía europea. Estudió en Halle y amplió su formación en centros científicos de Francia, donde entró en contacto con corrientes avanzadas de la anatomía comparada. A su regreso, ocupó una cátedra en la Universidad de Halle, desde donde desarrolló una intensa labor docente e investigativa. Es considerado uno de los fundadores de la embriología moderna, al proponer que las malformaciones no eran hechos aislados, sino variaciones del desarrollo normal, integrando así anatomía, desarrollo y patología en un marco común.

Uno de sus aportes más conocidos es la descripción del cartílago de Meckel, una estructura embrionaria que forma parte del primer arco faríngeo. Este cartílago actúa como soporte inicial en el desarrollo de la mandíbula inferior, sirviendo como molde alrededor del cual se forma el hueso dentario. Aunque el cartílago no se convierte directamente en la mandíbula adulta, sus extremos dan origen a estructuras clave del oído medio: el martillo (malleus) y el yunque (incus). Este hallazgo fue fundamental para comprender la continuidad evolutiva entre el aparato mandibular de vertebrados primitivos y el sistema auditivo de los mamíferos, estableciendo un puente entre embriología y evolución.

Además del cartílago que lleva su nombre, Meckel realizó contribuciones en el estudio de malformaciones congénitas, como el divertículo de Meckel, una anomalía del intestino delgado derivada de restos embrionarios. Su enfoque integrador influyó en la idea de que el desarrollo embrionario sigue patrones organizados que pueden desviarse de manera sistemática. Aunque su carrera fue relativamente breve, su impacto fue profundo: ayudó a consolidar la anatomía comparada como disciplina científica y sentó bases para futuras teorías evolutivas. Su legado persiste en múltiples estructuras anatómicas que llevan su nombre y en la forma moderna de entender el desarrollo biológico.

Proceso digestivo en vertebrados Mandíbula, el oído y el habla, 2

Proceso digestivo en vertebrados. Mandíbula 1

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1. Ver la presentación

[Proceso digestivo en vertebrados Mandíbula, el oído y el habla, 1]

2. Calcar las siguientes ilustraciones en el cuaderno

[Helen Thompson Gaige]                  [Boca de un pez sin mandíbula]

[Mandíbulas primitivas]                     [Mandíbula de tiburón]

[Cráneo en peces óseos]                     [Cráneo en tetrápodos primitivos]

3. Transcribe el siguiente texto al cuaderno

Helen Thompson Gaige (1890–1976) fue una herpetóloga estadounidense destacada en la Universidad de Míchigan, donde trabajó en el Museum of Zoology (UMMZ) estudiando anfibios y reptiles. Su labor combinó investigación de campo, taxonomía y curaduría de colecciones. Fue especialmente influyente como Editora en Jefe de Copeia, fortaleciendo los estándares científicos y consolidando una comunidad internacional en herpetología. Sus estudios sobre distribución y ecología de anfibios aportaron bases importantes para la conservación biológica. En su honor se creó el Premio Helen T. Gaige, reconociendo contribuciones en este campo. Su legado también destaca por abrir camino a mujeres en la ciencia en el siglo XX.

En peces sin mandíbula como Pteraspis, la región oral carece de mordida activa y está formada por cartílagos que delimitan una abertura rígida. Detrás se encuentra un sistema branquial en forma de “cesta”, similar al de cefalocordados y tunicados, especializado en filtración. Sin embargo, ya aparecen elementos bucales con cierta movilidad, indicando una transición funcional. En linajes posteriores, esta red se simplifica y reorganiza en estructuras más articuladas, permitiendo una mejor ventilación y la captura activa de alimento. Este proceso evolutivo culmina en la formación de las mandíbulas.

La figura muestra el cráneo interno de un placodermo como Bothriolepis, destacando el condrocráneo y esplacnocráneo que sostenían el encéfalo y la región branquial. Se identifican la cavidad orbital, la abertura pineal y la cápsula nasal. En la zona mandibular aparecen el palatocuadrado y el cartílago de Meckel, junto a la hiomandíbula, claves en la articulación primitiva. Los arcos branquiales posteriores evidencian una organización segmentada funcional. La imagen representa un modelo idealizado del cráneo interno cartilaginoso. Externamente existía un cráneo dérmico formado por placas óseas protectoras. Ambos sistemas se integraron progresivamente, proporcionando rigidez y soporte, constituyendo la base del cráneo en vertebrados mandibulados.

El cráneo de los peces óseos integra huesos dérmicos y endoesqueléticos en una estructura diversa y funcional. En formas poco derivadas se distinguen premaxilar, maxilar, dentario y el opérculo. La articulación cuadrado–angular permite una mandíbula móvil eficiente, clave para la succión. Los huesos del cinturón pectoral (como el cleitro) están unidos al cráneo y son homólogos al hombro en tetrápodos. Por ello, no existe un cuello móvil: la cabeza no se mueve de forma independiente, sino junto al cuerpo, lo que refleja un estado evolutivo previo a la separación cabeza–cintura escapular.

El cráneo de los peces óseos combina huesos dérmicos y endoesqueléticos en una estructura funcional y diversa. En formas poco derivadas se reconocen premaxilar, maxilar, dentario y el opérculo, con múltiples modificaciones según la dieta. Destaca la articulación cuadrado–angular, que permite una mandíbula móvil y eficiente, clave en la succión alimentaria. Además, los huesos del cinturón pectoral como el cleitro están unidos al cráneo y son homólogos a los hombros de tetrápodos. Por ello, los peces óseos no poseen un cuello móvil: la cabeza está integrada al cuerpo y el movimiento depende del desplazamiento corporal completo.

La figura muestra una secuencia evolutiva desde Eusthenopteron hasta Acanthostega, evidenciando cambios en el cráneo y aparato visceral. El neurocráneo protege el encéfalo, mientras el arco hioideo y los arcos branquiales participan en ventilación y soporte. A medida que avanza la serie, el cráneo se vuelve más aplanado, indicando adaptación a aguas someras. La mandíbula translúcida permite observar su estructura interna. En Eusthenopteron, el hioides es robusto; en Panderichthys se reorganiza el sistema branquial. Posteriormente, el hioides se divide en funciones auditivas y faríngeas. En Acanthostega, los arcos branquiales se reducen y la aleta se transforma en extremidad con dígitos, marcando la transición pez–tetrápodo.

El cráneo de la rana muestra una estructura ligera con neurocráneo compacto y huesos dérmicos como maxila y premaxila. La mandíbula incluye el dentario y el articular, donde destaca la articulación cuadrado–articular, aunque el cuadrado está muy reducido, reflejando una simplificación evolutiva frente a otros vertebrados. El aparato hioideo está altamente desarrollado, con el basihial y elementos asociados formando una estructura amplia que sostiene la garganta y permite funciones clave como el canto y la resonancia. Esta expansión contrasta con la reducción mandibular y evidencia una reorganización funcional del cráneo. La antigua hiomandíbula se transforma en un solo hueso del oído medio, el stapes o columela, encargado de transmitir vibraciones. Así, el cráneo anuro integra reducción estructural, especialización acústica y adaptación terrestre.

5. Calcar las siguientes ilustraciones en el cuaderno

[Variaciones de la mandíbula de los peces]

Los teleósteos presentan una gran diversidad ecológica, pero conservan un plan craneal básico común, con premaxila, maxila, dentario y un opérculo que protege las branquias. Las variaciones entre especies reflejan adaptaciones alimentarias: huesos más robustos para triturar, hocicos cortos para alimentación selectiva o estructuras elongadas con dientes prominentes para captura activa. Incluso en casos extremos como el needlefish, la organización ósea se mantiene. Esto demuestra que la evolución en teleósteos actúa principalmente mediante cambios proporcionales en tamaño y forma, sin reemplazar los elementos fundamentales. Así, combinan una notable estabilidad estructural con una alta flexibilidad funcional, lo que explica su éxito evolutivo.

Figura. Helen Thompson Gaige

 Helen Thompson Gaige (1890–1976) fue una destacada herpetóloga estadounidense vinculada a la Universidad de Míchigan, donde desarrolló una carrera científica en una época en la que la participación femenina en las ciencias naturales era aún limitada. Se formó en el ámbito de la zoología y desde muy temprano se especializó en el estudio de anfibios y reptiles, integrándose al University of Michigan Museum of Zoology (UMMZ). Su trabajo combinó la investigación de campo, la curaduría de colecciones y la documentación sistemática de especies, contribuyendo a consolidar la herpetología como una disciplina rigurosa dentro de la biología.

Uno de sus aportes más influyentes fue su papel como Editora en Jefe de la revista científica Copeia, una de las publicaciones más importantes en el estudio de peces, anfibios y reptiles. Durante su gestión, que se extendió por varias décadas, fortaleció los estándares editoriales y promovió la difusión de investigaciones de alta calidad, ayudando a estructurar una comunidad científica internacional en herpetología. Además, participó activamente en sociedades científicas, siendo reconocida por su liderazgo y capacidad organizativa. Su labor editorial fue tan significativa que posteriormente se estableció el Premio Helen T. Gaige, otorgado por contribuciones destacadas en este campo.

En el plano científico, Gaige se enfocó en la taxonomía, distribución y ecología de anfibios, con especial atención a especies de América del Norte y Centroamérica. Sus estudios contribuyeron a comprender la diversidad biológica y las relaciones entre organismos y ambiente, sentando bases para investigaciones posteriores en conservación. Más allá de sus publicaciones, su legado reside también en haber abierto camino para futuras generaciones de científicas, demostrando que el trabajo sistemático, la observación rigurosa y la organización del conocimiento son fundamentales para el avance de la biología. Su figura representa la consolidación institucional de la herpetología en el siglo XX.

Proceso digestivo en vertebrados Mandíbula, el oído y el habla, 1