Animales Vertebrados: Características, Tipos y más

Los Animales Vertebrados que forman parte de la clase Vertebrata, constituyen un subfilum muy amplio y diversificado de animales cordados en el que están incluidos todos los animales que poseen sistema óseo con columna vertebral, te invitamos a leer este artículo para que conozcas un poco más sobre ellos.

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¿Qué son los Animales Vertebrados?

Como ya dijimos, son los que poseen columna vertebral y huesos, y en este género se encuentran clasificadas aproximadamente 69,276 especies que aún subsisten y de las que se ha tenido conocimiento, así como gran cantidad de fósiles. Así que la clasificación incluye animales existentes, animales que se han extinguido en la época moderna y animales que existieron hace miles de años.

Resulta interesante observar como los animales vertebrados han recurrido a la adaptación del proceso evolutivo para ser más eficientes y sobrevivir en ambientes que pudieran ser considerados extremos y poco hospitalarios. Se ha podido comprobar que, en un inicio, procedían de un hábitat de agua dulce, pero han logrado evolucionar hasta adaptarse para vivir en el océano y en la tierra.

Los Vertebrata

El vocablo vertebrata, utilizado en sentido amplio, tiene un significado igual al término craniata, e incluye a aquellos animales clasificados como mixinos, que son aquellos que no tienen verdaderas vértebras.

Pero si se usa el término vertebrata en sentido restringido, esto es, referido únicamente a los animales cordados que poseen vertebras, resulta necesario excluir a los mixinos. Los científicos que han estudiado la genética de los animales, encontraron que los animales que forman parte del grupo de los vertebrata, utilizando el término en sentido restringido es también parafilética, debido a que animales como las lampreas, que son clasificadas como verdaderos vertebrados.

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Esto es así porque las lampreas se encuentran particularmente relacionadas más con los mixinos, en lugar de con los gnatostomados y se ha demostrado que comparten un ascendiente más reciente con los mixinos que con los gnatostomados, razón por la cual deben ser clasificadas en el mismo grupo denominado cyclostomata, que se encuentra incluido en el género Vertebrata.

De hecho, recientes rastros fósiles sostienen la necesidad de incluir a los mixinos dentro del género de los animales vertebrados, debido a que se ha especulado científicamente que los mixinos resultan ser los descendientes de animales vertebrados que no poseían una mandíbula y que, a medida que evolucionaron, perdieron la columna vertebral

De ser así, se tendría que desclasificar a las lampreas del clado Cephalaspidomorphi, que es el término que se utiliza para agrupar a los peces que no poseen mandíbulas y que están directamente relacionados con los gnatostomados.

Características de los Animales Vertebrados

Los animales vertebrados se caracterizan por tener una simetría bilateral, contar con un cráneo como medida de protección para su cerebro, y un esqueleto, bien sea  cartilaginoso u óseo, que está compuesto por una parte axial metamerizada que es la columna vertebral. De acuerdo a los científicos, actualmente existen entre 50 000 y casi 62 000 especies de este género.

Los animales vertebrados promedio se caracterizan por tener su cuerpo fraccionado en tres partes que son el tronco, la cabeza y la cola; y el tronco también está fraccionado en dos partes, que son el tórax y el abdomen. Además el tronco parten las extremidades, que pueden ser impares, como es el caso de las lampreas y pares como ocurre en el resto de los animales vertebrados.

En su fase embrionaria tienen un notocordio que se transforma en la columna vertebral cuando llegan a la fase adulta.

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Normalmente la cabeza se encuentra muy diferenciada y en esa parte del cuerpo se localizan de forma conjunta la mayor parte de los órganos nerviosos y sensoriales. La facilidad con la que se fosiliza la estructura craneal de los animales vertebrados ha resultado esencial para que hayamos podido conocer su evolución.

En las etapas del desarrollo embrionario, los tejidos del cuerpo de los animales vertebrados desarrollan unos huecos o hendiduras branquiales, que son las que dan origen a las que dan origen posteriormente a las branquias de los peces y otros animales marinos y también a otras estructuras distintas.

En el caso de los animales vertebrados marinos, su esqueleto puede estar compuesto por huesos, ser cartilaginoso, y, en ocasiones, tener un exoesqueleto, que consiste en unas formaciones cutáneas esqueléticas.

La anatomía de los animales vertebrados presenta los siguientes rasgos característicos:

Tegumento

El tegumento tiene una muy relevante importancia en el caso de los animales vertebrados por las muchas funciones que realiza, y puede exhibir diversas diferenciaciones córneas.

Los estudios científicos han demostrado que en el tegumento se pueden distinguir glándulas con funciones de secreción o excretoras,  formaciones de estructuras protectoras y sensoriales, capaz de aislamiento del entorno y otras más.

El tegumento está compuesto por tres capas que son la hipodermis, la dermis y la epidermis. Además, allí se encuentran ubicados los cromatóforos o células de coloración, por lo que en el tegumento se sitúan las células pigmentarias que se ramifican por la piel.

Ahora bien, la piel contiene dos estructuras importantes, que son las epidérmicas y dérmicas:

Estructuras epidérmicas

Constituyen glándulas que reciben el nombre de faneras y dependiendo de la clase de sustancias que sean elaboradas en ellas, pueden ser venenosas, como es el caso de varios reptiles, anfibios y peces; y mamarias, sudoríparas o sebáceas en los animales mamíferos. Éstas faneras pueden encontrarse en los tejidos o en apéndices córneos situados en la piel, tal es el caso de varias aves, peces y reptiles.

También hay fanera que dan origen plumas y picos, como es el caso de las aves, a garras y uñas; pelos crines y pesuñas, como ocurre en algunos mamíferos, y también cuernos en animales como los toros o los antílopes.

Estructuras dérmicas

Pueden presentarse de muchas maneras, entre ellas se encuentran las escamas en los peces; las placas óseas que se pueden observar en los caparazones de algunos reptiles, que reciben por ello el nombre de quelonios y las extremamente rígidas escamas presentes en la piel de los cocodrilos; así como los cuernos que podemos encontrar en los rumiantes.

Aparato locomotor

El sistema locomotor de los animales vertebrados se fue adaptando de su finalidad inicial que era brindar la capacidad para nadar, a otorgar la posibilidad de ejecutar acciones múltiples, llegando a permitir realizar movimientos complejos de acuerdo a las circunstancias que sean percibidas por los órganos sensitivos.

Los peces, cuyo hábitat continúa siendo el entorno primitivo de la vida, han pasado por modificaciones evolutivas con la aparición de un par de aletas, que luego, por proceso evolutivo se trocaron en quiridios o extremidades locomotoras pentadáctilas, esto es, que poseen cinco dedos, cuando empezaron a cambiar su hábitat hacia la tierra.

Con posterioridad se convirtieron en adaptaciones especializadas, como es el caso de las manos prensoras de los primates, las garras de los felinos, o las alas que permiten la sustentación en el aire de las aves.

Aparato circulatorio

En los animales vertebrados el aparato circulatorio es oculto, y por su intermedio es transportado el oxígeno y los nutrientes a los diferentes órganos, células y tejidos, como ocurre con los glóbulos rojos que trasladan el oxígeno por medio de la hemoglobina. Está compuesto por un sistema sanguíneo y un sistema linfático.

El sistema circulatorio tiene como pieza principal un corazón estructurado por cámaras, ateriolas, arterias, vénulas, venas y capilares. En el caso de los peces existe un circuito sistémico y otro branquial.

En múltiples animales vertebrados terrestres, su sistema circulatorio es doble, porque normalmente tiene un tipo de circulación general o mayor, y un tipo de circulación pulmonar o menor, lo que significa que nunca se mezclan la sangre venosa con la arterial.

En el caso de los peces, el corazón está constituído por dos cámaras, un ventrículo y una aurícula; en el caso de los anfibios y reptiles presenta dos aurículas y un ventrículo. Con las aves y los mamíferos, el corazón es tetracameral, porque consta de dos ventrículos y dos aurículas, complementado con una serie de válvulas cardíacas.

Adicionalmente los animales vertebrados tienen un sistema linfático, que tiene como función recolectar el líquido intersticial.

Aparato respiratorio

Respecto al aparato respiratorio de los animales vertebrados en los animales acuáticos es de tipo branquial, como sucede con los ciclóstomos, peces y larvas de anfibios; mientras que en los animales terrestres el aparato es de tipo pulmonar; además, en el caso algunos animales acuáticos y también los anfibios, pueden tener dos clases de respiración, que son la pulmonar y por medio de la piel.

Las branquias constituyen un órgano o apéndice filiforme, esto es, a manera de láminas vascularizadas, y pueden ser interna so externas, de acuerdo al lugar en que se encuentren situadas en el cuerpo del animal.

Su función es respiratoria, y se encargan de hacer un intercambio de gases con el medio acuático. Las branquias tienen como característica común una gran superficie en contacto con el hábitat, y en esas estructuras la irrigación sanguínea está altamente desarrollada, más que en otros lugares del cuerpo.

El aparato respiratorio de las aves es altamente eficaz; suministra el oxígeno que se requiere para producir la energía que su cuerpo requiere para alimentar el esfuerzo que se hace en el transcurso del vuelo. Su sistema es bronquial y está vinculado a unos sacos aéreos, denominados pulmones; los pulmones están compuestos por lobulillos y alvéolos.

Sistema nervioso

El sistema nervioso de los vertebrados está compuesto por un sistema nervioso central, que se encuentra conformado por el encéfalo y una médula espinal; y el sistema nervioso periférico, compuesto por numerosos ganglios y nervios de tipo raquídeo y espinal.

También se encuentra un sistema nervioso autónomo que controla las vísceras, denominado sistema simpático y parasimpático. Se observa que los órganos sensitivos y las funciones motoras están muy  perfeccionadas y desarrolladas.

Encontraremos que los nervios raquídeos se encuentran distribuidos a varios niveles de la médula, conectados a los diferentes órganos, glándulas y músculos. En los tetrápodos, se muestran dos engrosamientos de la médula, las intumescencias lumbar y cervical, por efecto de la adaptación evolutiva de las patas.

Los sentidos están formados por ojos, ubicados en una cámara de visión lateral, excepto en el supuesto de algunos primates y aves, en los que es binocular; tangorreceptores, que engloban los órganos táctiles de los mamíferos y la línea lateral que capta las ondas de presión de los ciclóstomos, peces y algunos anfibios acuáticos.

Incluye igualmente los órganos auditivos, que en los tetrápodos tiene un oído interno y oído medio, orificio oval y redondo, membrana de tímpano y cadena de  huesecillos, que se encargan de transmitir la vibración del tímpano al caracol o cóclea. El oído medio se encuentra conectado con la faringe por medio de la trompa de Eustaquio.

Adicionalmente los animales mamíferos están dotados de un oído externo, mientras que los peces sólo tienen oído interno.

Sistema endocrino

El sistema endocrino de los animales vertebrados se encuentra muy desarrollado y perfeccionado por efecto de las adaptaciones producto del proceso evolutivo; a través de la utilización de las hormonas se pueden regular muchas funciones del organismo.

Este sistema endocrino es dirigido por la hipófisis y el hipotálamo, que son estructuras que fabrican mensajes mediante la liberación de bioquímicos que actúan sobre las gónadas, las glándulas suprarrenales, el páncreas y muchos otros órganos.

Aparato digestivo

El aparato digestivo de los animales vertebrados ha dado pasos agigantados en el proceso evolutivo, desde las primeras formas de vida, que se alimentaban por medio de un proceso de filtración, hasta llegar a los animales vertebrados macrofágicos.

Esto ha requerido que se verificaran una gran cantidad de procesos de  adaptaciones evolutivas en las distintas estructuras que intervienen en el sistema digestivo, tanto masticadores, dentales, musculares, hasta en el caso de las mismas cavidades internas, creándose inclusive los componentes enzimáticos que son requeridos por el organismo para poder realizar el proceso digestivo.

El aparato digestivo de los animales vertebrados está conformado por una cavidad oral, faringe, esófago, estómago, intestino y ano. Todas estas estructuras orgánicas están relacionadas con otras estructuras glandulares anexas, como es el caso de las glándulas salivales, el páncreas y el hígado.

Con los tetrápodos sucede que su cavidad bucal es de una extrema complejidad, porque en su interior se ha desarrollado un grupo de estructuras auxiliares, tales como dientes, lengua, paladar y labios.

El estómago se encuentra usualmente estructurado por tres áreas; en el supuesto de los animales los rumiantes, cuya alimentación por la adaptación que tuvieron a su medio de hábitat, consiste en una dieta herbívora, tienen un estómago compuesto de cuatro cavidades.

Con las aves sucede que se puede apreciar en su estómago un proventrículo y una molleja que tiene la función de triturar los alimentos, y en su esófago poseen un divertículo o buche.

El intestino es una estructura que está formada por una parte estrecha, que es lo que se denomina el intestino delgado, y otra estructura que es más pequeña y ancha, que recibe el nombre de intestino grueso.

En el intestino delgado es a donde llega la bilis del hígado y el jugo pancreático, que son los que hacen la función proteolítica, esto es, que por medio de ellos se realiza la hidrólisis de las proteínas, y en ese proceso se toman los nutrientes, por medio de las microvellosidades situadas en el intestino delgado. En el intestino se realiza el proceso de absorción del agua y se generan los desechos o heces.

Al principio, los animales vertebrados primitivos recibían su alimentación por medio de sistemas de filtración, que posteriormente fueron sustituidos por otros sistemas que fueron evolucionando en la medida en que fueron adaptándose a su nuevo medio de hábitat.

El resultado de ello fue que se redujeron estructuras como es el caso del tamaño de la faringe en los mamíferos y la cantidad de hendiduras branquiales en el caso de los peces.

Con excepción de los agnatos, que se trata de los vertebrados más primitivos, los dos primeros arcos branquiales de los demás animales vertebrados lograron un proceso de evolución adaptativa paulatina hasta que se convirtieron en las mandíbulas, que han logrado especializarse en el proceso de capturar el alimento. Así el aparato digestivo es completo.

Aparato excretor

El aparato excretor de los animales vertebrados está conformado formado por la estructura renal y las glándulas que excretan el sudor. Se trata de un sistema sumamente especializado, si se lo compara con el de los animales cordados inferiores.

Por medio de estas estructuras muy evolucionadas se logra que se filtren los líquidos internos hacia el medio externo al cuerpo, a la vez que logra mantener el equilibrio de todos los líquidos dentro del organismo y ayuda a regular la temperatura corporal de los animales.

Reproducción

La forma de reproducción de los animales vertebrados es usualmente sexual. La excepción la constituyen algunos peces que nacen con la característica de ser hermafroditas, esto es, que poseen, al mismo tiempo, órganos de reproducción masculinos y femeninos.

Como dijimos, la regla general es que la reproducción sea sexual, por medio de la intervención de dos animales de la misma especie pero de géneros distintos, bien sea a través de una fecundación interna o externa, tanto en el caso de los animales de reproducción vivípara como en el caso de los animales de reproducción ovípara.

El caso de los animales mamíferos es el que tiene la mayor complejidad, porque requiere que el embrión se desarrolle en el interior de la madre que ha sido fecundada, y recibe el alimento a través de la placenta, en aquellos mamíferos que sean placentarios, o del marsupio, en el caso de los mamíferos marsupiales.

Una vez que han nacido las crías de los animales mamíferos, el suministro del alimento se realiza por medio de la leche que segregan las madres por medio de las glándulas mamarias.

Historia evolutiva

Los animales vertebrados tuvieron su origen durante la era cámbrica, a comienzos del Paleozoico, que fue una extraordinaria era de cambios, a la par que también tuvieron su origen muchos otros tipos de seres vivientes.

El animal vertebrado más antiguo del que se tiene conocimiento es el Haikouichthys, cuyo fósil ha sido datado con una antigüedad de 525 millones de años. Estos animales vertebrados se parecían bastante a la clase actual de los mixinos, debido a que carecían de mandíbulas o agnato, y tanto su esqueleto como su cráneo eran de tipo cartilaginoso.

Otro animal vertebrado muy antiguo es la  Myllokunmingia, cuyo fósil demuestra que poseía características muy similares. Ambos fósiles fueron encontrados en Chengjiang, China.

Los primigenios peces que tuvieron mandíbulas, los gnatóstomos, hicieron su aparición en el ordovícico, y tuvieron mucho éxito al reproducirse en la época del devónico, razón por la cual ese período recibe el nombre de la edad de los peces.

Pero también en ese mismo período desaparecieron muchos de los agnatos antiguos e hicieron su aparición los laberintodontos, que eran animales en una etapa de transición en la evolución, ya que se encontraban a medio camino entre los peces y los anfibios.

Los padres de los reptiles irrumpieron en la tierra en la siguiente era o período, que fue carbonífero. Según las investigaciones realizadas, resulta que los reptiles anápsidos y sinápsidos fueron los que abundaron en el período pérmico, hacia la fase terminal del paleozoico, pero los diápsidos fueron los reptiles vertebrados que dominaron en el transcurso del mesozoico.

Los dinosaurios dieron la bienvenida a las aves del período jurásico. Pero la extinción de los dinosaurios cuando estaba finalizando el período cretácico favoreció la proliferación de los mamíferos.

Según los resultados de las investigaciones, los mamíferos fueron el resultado de la evolución adaptativa que se gestó a partir de los reptiles sinápsidos desde hacía mucho tiempo, pero que habían quedado en un plano relegado durante la etapa del mesozoico.

Número de especies existentes

La cantidad de especies de animales vertebrados que hemos descrito puede ser dividida en tetrápodos y peces. Según los estudiosos, actualmente es posible describir un total de 66,178 especies, pero ello no significa que sean o hayan sido las únicas que existen o que existirán, debido a que debemos recordar que la evolución no ha terminado y en el devenir del proceso evolutivo puede ocurrir que en futuro aparezcan nuevas especies.

Para que nos hagamos una idea, de los animales vertebrados que no poseen mandíbulas no hay datos sobre el número de especies estimadas, pero junto con los peces se estima que existen unas 33.000; mientras que entre los animales que tienen mandíbula, entre los que se encuentran los anfibios, los reptiles, las aves y los mamíferos, se estima que existen unas 33.178 especies.

Clasificación Linneana tradicional

Los animales vertebrados han sido clasificados de forma tradicional, durante un siglo en diez clases de seres vivientes que han sido agrupadas por los científicos en la siguiente forma:

Subfilo Vertebrata

Superclase Agnatha (sin mandíbulas)

Clase Cephalaspidomorphi

Clase Hyperoartia (lampreas)

Clase Myxini (mixinos)

Superclase Gnathostomata (con mandíbulas)

Clase Placodermi

Clase Chondrichthyes (tiburones, rayas y otros peces cartilaginosos)

Clase Acanthodii

Clase Osteichthyes (peces óseos)

Superclase Tetrapoda (con cuatro extremidades)

Clase Amphibia (anfibios)

Clase Reptilia (reptiles)

Clase Aves (aves)

Clase Mammalia (mamíferos)

Clasificación cladística

Pero los estudios con base en los métodos de clasificación cladística que se hicieron a partir de los años 80, han dado origen a una gran modificación en la forma de clasificar a los vertebrados. Aunque el debate científico continúa y las clasificaciones que se hagan en lo adelante no pueden considerarse concluyentes.

Debido al cambio científico señalado, la forma de clasificar a los animales vertebrados ha cambiado desde los primeros nuevos intentos hechos desde 1980, y a pesar de que no se trata de una clasificación definitiva, vamos a mostrar la nueva filogenia de los vertebrados existentes de acuerdo a los recientes estudios genéticos:

Vertebrata/Craniata

Cyclostomata

Myxini (peces bruja)

Hyperoartia (lampreas)

Gnathostomata

Chondrichthyes (peces cartilaginosos)

Teleostomi

Actinopterygii (peces óseos con aletas con radios)

Sarcopterygii

Actinistia (celacantos)

Rhipidistia

Dipnomorpha (peces pulmonados)

Tetrapoda

Amphibia (sapos, ranas, salamandras y cecilias)

Amniota

Synapsida

Mammalia (mamíferos)

Sauropsida

Lepidosauria (lagartos, serpientes, anfisbénidos y tuátara)

Archelosauria

Testudines (tortugas)

Archosauria

Crocodilia (cocodrilos)

Aves

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