Download Biología III. Diversidad de los Animales

INTRODUCCIÓN
Este tercer curso dedicado al estudio de la diversidad de los seres vivos abordada lo concerniente al
reino animal y con él se da continuidad a las asignaturas. Procesos vitales: estructura y funciones de
los seres vivos. Diversidad de los microorganismos y de los hongos y Diversidad vegetal.
El propósito fundamental de este curso es que los estudiantes normalistas adquieran los
conocimientos básicos acerca del reino animal, en particular lo que se refiere al origen, evolución y
diversificación de los grandes grupos que lo integran, a fin de que puedan identificar las relaciones
entre éstos. Al mismo tiempo y considerando las necesidades de su futura labor docente, es
importante que desarrollen habilidades para la construcción de estrategias didácticas que favorezcan
la adquisición de conocimientos y el fortalecimiento de valores y actitudes en los alumnos de la
escuela secundaria.
En la parte inicial del curso se ofrecen actividades para el análisis, la comparación y la interpretación
de las líneas evolutivas que dieron origen a los diversos grupos, tales como la organización radial, la
tendencia hacia la simetría bilateral, las implicaciones de su diferenciación en tres capas germinales
y el origen del intestino. Siguiendo esta metodología. También se abordan las características
distintivas de algunos grupos de animales, entre las que se destacan las relacionadas con las
funciones vitales de la reproducción. En especial se profundiza en el estudio de algunos grupos de
animales como los poríferos, moluscos y antrópodos, así como las cinco clases de vertebrados:
peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos.
También, en esta asignatura los futuros docentes analizaran la importancia de los animales en los
ecosistemas y, en particular, para el desarrollo de la población humana, lo que permitirá un
acercamiento a la vida cotidiana de los estudiantes. Con estas actividades se podrán promover y
fortalecer algunos valores, actitudes y habilidades deseables en los futuros decentes, tales como la
responsabilidad, el respeto y la participación en la toma de decisiones favorables al ambiente.
En la parte final del curso, los estudiantes normalistas conocerán algunas estrategias para investigar
los conocimientos previos de los adolescentes acerca de los animales. Se plantes el análisis de las
concepciones erróneas reportadas en distintas investigaciones para definir lo que es un animal y
reconocer la importancia de la actuación docente en la incorporación y reestructuración de los
conocimientos de quienes aprenden. Por último, los futuros docentes diseñaran estrategias para
desarrollar los temas relacionados con los animales e identificará, los recursos de apoyo para
incorporarlos en su planeación y aplicación en el salón de clases.
RELACIÓN CON OTRAS ASIGNATURAS
Este curso se relaciona de manera directa con asignaturas que los alumnos han estudiado
anteriormente y con otras que cursan de manera simultanea con éste.
Entre los antecedentes tiene especial importancia la asignatura de Biología I: diversidad de
microorganismos y los hongos, en la cual los estudiantes obtuvieron una visón clara del mundo
vegetal microscópico y macroscópico. Así como la continuidad en la asignatura de procesos vitales,
estructura y funciones de los seres vivos, donde los alumnos reafirman de manera permanente
diversas funciones complejas y organizadas con tan estricta precisión que conforman el sustento
maravilloso de la vida como son la nutrición, la respiración y la circulación procesos virales en todos
los seres vivos.
Así como la relación directa con Biología II Diversidad de las plantas, ya que es en dicha asignatura
en donde se le da importancia a la planta como el alimento principal por ser autótrofa para los
animales, se retoman características, estructuras, su origen, evolución y clasificación de los
animales para dar respuesta a los interrogantes “que”, “cómo” y “porqué” de los seres vivos
representantes de los 5 reinos.
En el curso de organización celular y molecular de la vida se desarrolló de manera integral el estudio
de funciones vitales a nivel celular y bioquímico como son la mitosis, la meiosis, la respiración y la
fotosíntesis.
Por otra parte el curso de variabilidad y adaptación de los seres vivos tiene como principal
propósitos que el futuro docente adquiera una plataforma conceptual básica en torno a la teoría de
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Darwin, que le permita comprender el proceso de la evolución biológica para orientar su aprendizaje
en los alumnos de la escuela secundaria.
Mientras que el curso de la ciencia de la vida aportó la explicación acerca de sucesos y fenómenos
que ocurren en la naturaleza, así como la identificación de sus patrones de relación. En este
contexto, la biología explica el “que”: la asombrosa y fascinante diversidad de la vida; el “cómo”; la
similitud de los patrones hereditarios que permiten la continuidad de la forma viviente, y el
“porqué”; la transformación de las especies a través del tiempo. Las características particulares de
los organismos, su importancia para el ser humano, su efecto en el desarrollo de la población, su
preservación y recursos didácticos para su enseñanza y aprendizaje que de forma directa se
relaciona con la asignatura Planeación de la enseñanza y evaluación del aprendizaje ya que propicia
que los futuros profesores desarrollen la capacidad para organizar, poner en práctica y evaluar el
trabajo de enseñanza de la Biología.
Así como la asignatura de Observación y Práctica Docente III donde identificarán los efectos
educativos mediante la observación y prácticas derivadas de modelos expositivos, sus dificultades y
opciones. Para superarlas al tiempo que enriquece su experiencia personal y mejorar su labor
docente al practicar con algún grupo de alumnos de las actividades propuestas con esta modalidad.
En el curso de educación ambiental y salud se promueve la cultura de la prevención y la educación
para la mejora del ambiente y de la salud que se trabaja de manera introductoria en procesos
vitales en la asignatura procesos cognitivos y cambio conceptual en ciencias se enriquece el análisis
de estrategia para identificar y aprovechar las ideas del estudiante encaminadas a generar el cambio
conceptual.
Por último en el curso de variación y herencia se conocerán algunos mecanismos fundamentales
para el proceso evolutivo cuyos resultados son las estructuras y funciones del cuerpo humano y de
los demás seres vivos.
ORIENTACIONES DIDÁCTICAS GENERALES
A continuación se enuncian algunas líneas de trabajo que sería conveniente desarrollar a lo largo del
curso:
1. Lograr que el conocimiento de los fines y el contenido de este programa sea compartido por
docentes y estudiantes. Será provechoso que al iniciarse el curso, el docente y el grupo analicen
conjuntamente el programa, para dejar claros sus propósitos formativos, la secuencia de sus
componentes y el tipo de trabajo que se espera de cada quien. Durante el curso, cuando sea
necesario, deberá regresarse a la lectura del programa para precisar porqué y para qué trabajar
determinados contenidos y actividades.
2. Aprovechar los conocimientos y experiencias previas del alumnado a fin de incorporarlos al
proceso de planeación de la enseñanza y evaluación de los logros del aprendizaje.
3. Fomentar la convicción de la existencia de múltiples manifestaciones naturales que ofrecen
diversas oportunidades para el aprendizaje, para lo cual es necesario que los propios normalistas
recuperen y ejerciten sus habilidades de observación y exploración, tanto en su propio cuerpo
como en su entorno inmediato. También es importante que reconozcan los recursos y materiales
de apoyo didáctico que por su disponibilidad en la región puedan aprovecharse mejor.
4. Asegurar una lectura comprensiva de la bibliografía básica y vincular las ideas que en ella se
presentan, con las actividades que se realicen en clase y con las actividades de observación y
práctica que realizan los estudiantes en las escuelas secundarias. Debe evitarse el riesgo común
de que el material de lectura sea visto como algo separado del trabajo aplicado, que se lee por
obligación y está sujeto a formas poco eficaces de control y asumir, en cambio que la mejor
forma de demostrar una buena lectura es incorporar su contenido al análisis, la discusión y la
actividad práctica. Si el maestro advierte que algunos alumnos muestran dificultades en el
manejo de la bibliografía, puede promover la formación de círculos de estudio que funcionen
temporal o continuamente solicitando la colaboración de los alumnos más adelantados.
5. Incluir, en el programa de trabajo del grupo, actividades en las cuales los estudiantes lleven a la
práctica las observaciones y la indagación propuesta para los alumnos de la escuela secundaria
en temas especialmente relevantes, los programas, el libro para el maestro y los libros de texto.
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Ello permitirá a los futuros maestros experimentar situaciones que vivirán sus alumnos, revisar
con detenimiento los materiales didácticos para su aprovechamiento eficaz y poder anticipar
algunos retos y dificultades pedagógicos que enfrentarán en su vida profesional.
6. Promover sistemáticamente la observación y el acercamiento de los estudiantes normalistas con
los adolescentes de la escuela secundaria, a propósito del conocimiento de la naturaleza y el
aprendizaje de la biología. Una oportunidad de hacerlo sistemáticamente la ofrece la asignatura
Observación y Práctica Docente I; sin embargo, se deberá alentar a los estudiantes a buscar y
aprovechar a los que tengan acceso o con adolescentes de su entorno familiar y de residencia.
La familiarización con las formas de percepción y reflexión de los adolescentes, de sus
reacciones ante estímulos cognitivos que poseen un propósito claro, permitirá a los estudiantes
desarrollar su sensibilidad y su capacidad de empatía hacia la perspectiva desde la cual los
adolescentes miran y tratan de dar sentido al mundo que les rodea.
7. Realizar actividades complementarias de estudio para fortalecer la formación disciplinaria básica
de la biología. El maestro y los estudiantes deberán estar atentos a la detección oportuna de
deficiencias y vacíos que puedan existir en la formación individual. En esos casos, el docente
habrá de orientar el estudio y consulta de la bibliografía pertinente y accesible en el acervo de la
biblioteca de la escuela.
Así mismo es recomendable aprovechar los audios cintas, el material grabado y los programas
de informática educativa disponibles en la biblioteca video grabado y los programas de
informática educativa disponibles en la biblioteca de la escuela normal y en los Centros de
Maestros.
8. Establecer un adecuado equilibrio entre el trabajo de los alumnos, tanto individual como en
equipo. Es claro que numerosas actividades de aprendizaje deben realizarse individualmente, en
tanto que otras se benefician con el esfuerzo de un grupo de trabajo. En este último caso, deben
observarse ciertas normas mínimas que aseguren la eficacia de esta modalidad de organización
didáctica la planeación clara del trabajo, la distribución equitativa de las tareas y el carácter
realmente colectivo del análisis, la discusión, la elaboración del resultado final del trabajo y la
evaluación. Estas normas son útiles porque evitarán una frecuente deformación del trabajo de
equipo, que fracciona temas de aprendizaje, no permite a los estudiantes visualizar los
contenidos en su conjunto y oculta desequilibrios injustos en el esfuerzo realizado por cada
alumno. Se sugiere establecer como criterio que los equipos se integren con cinco alumnos como
máximo.
9. Propiciar la redacción de notas de lectura, registros de observación, así como el diseño y
elaboración de actividades y materiales didácticos para el desarrollo de los temas que integran
los programas de biología en la escuela secundaria. En este sentido, es conveniente que cada
estudiante integre a lo largo del curso una carpeta personal con los productos del aprendizaje,
útil para el ordenamiento y la clasificación de su trabajo, para consultar durante los siguientes
semestres, en su futuro trabajo profesional y, eventualmente, como elemento para la
evaluación.
10. Fomentar la planeación, el análisis de los resultados y la evaluación de las jornadas de
observación y práctica con fase a las actividades que se presentan al final del bloque III.
SUGERENCIAS PARA LA EVALUACIÓN
Los criterios y procedimientos que se definan para evaluar habilidades, valores, actitudes y
conocimientos adquiridos por los estudiantes durante el estudio de los temas del curso, deben ser
congruentes con los propósitos y las orientaciones didácticas señaladas.
Es necesario tener en cuenta que la evaluación, entendida como proceso permanente, no solo
permite identificar los avances y las dificultades en el aprendizaje de los estudiantes, sino también
aporta información que el maestro aprendizaje de los estudiantes, sino también aporta información
que el maestro puede aprovechar para tomar decisiones que contribuyan a mejorar sus formas de
enseñanza.
Para que los estudiantes tomen conciencia de los compromisos y tareas que les corresponde asumir,
es conveniente que al iniciar el curso acuerden con el maestro los criterios y procedimientos que se
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aplicarán para evaluar. De esta manera tendrán los elementos básicos para reconocer aquellos
campos específicos en los que requieren fortalecer su formación profesional.
Las características de este curso y el tipo de actividades de realizar requieren de prácticas de
evaluación diversas que evidencien los conocimientos que se adquieren, de las actitudes, las
habilidades y los valores que los alumnos manifiestan ante el trabajo individual y colectivo, hacia los
adolescentes y hacia la naturaleza.
Para evaluar, deben observarse y registrarse sistemáticamente las actitudes, las habilidades y los
valores que manifieste cada alumno durante el curso, para hacer comparaciones e identificar sus
avances. También debe aprovecharse su participación en la clase, los textos escritos y las
indagaciones que realicen. En este caso, la evaluación no requiere de acciones ni productos distintos
de los generados en los procesos mismos de enseñar y aprender. Cuando se considere necesario
que los alumnos muestren sus niveles de logro por medio de un desempeño destinado
específicamente a la evaluación, los instrumentos seleccionados deben: plantear retos para que los
estudiantes apliquen su capacidad de análisis, interpretación, juicio crítico, comprensión, relación,
síntesis, argumentación y toma de decisiones; y proporcionar información sobre rasgos como los
que se enuncian enseguida.
•
El interés que muestran los estudiantes por acercarse al conocimiento científico.
•
La comprensión de las intenciones educativas de la enseñanza de la biología en la escuela
secundaria, a partir del análisis de los contenidos propuestos en los programas de estudio de
este nivel.
•
La habilidad para vincular las elaboraciones teóricas con el análisis con las situaciones educativas
relacionadas con la enseñanza y el aprendizaje de la biología.
•
La capacidad para diseñar, mediante el conocimiento y uso eficaz de los libros de texto y otros
recursos educativos y del medio, estrategias didácticas que estimulen en los adolescentes las
habilidades y actitudes propias de la indagación y del pensamiento científico.
PROPÓSITOS GENERALES
El curso de Biología III Diversidad de los animales corresponde al séptimo semestre del Plan de
Estudios de la Licenciatura en Educación Secundaria que los alumnos normalistas.
1. Adquieran los conocimientos básicos acerca del origen y de evolución y diversificación de los
grandes grupos que integra el reino animal (árbol filogenético).
2. Reconocer el estudio del reino animal, procesos vitales comunes en todos los seres vivos,
clasificación de los animales, su estructura, fisiología, beneficio, etc.
3. Considerando las necesidades de su futura labor docente es importante que desarrolle
habilidades para la construcción de estrategias didácticas que favorezcan la adquisición de
conocimientos y el fortalecimiento de valores y actitudes en los alumnos de la escuela
secundaria.
ORGANIZACIÓN POR BLOQUES
El programa del curso está organizado en tres bloques temáticos. Los bloques, sus propósitos y
características básicas son las siguientes:
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BLOQUE I
ORIGEN, EVOLUCIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LOS ANIMALES
PROPÓSITOS
Este bloque se inicia con actividades cono son una estrategia didáctica para reconocer los
conocimientos previos en los alumnos de secundaria. Así como también se le da importancia
ecológica, social y económica a los animales, su filogenético y evolución con el propósito de
identificar sus posibles vínculos con las plantas, los microorganismos y los hongos, su diversificación
y especialización en el medio ambiente.
También se conocerán algunas relaciones de coevolución entre especies de animales y seres vivos
de otros reinos como los establecidos con las plantas con la finalidad de comprender parte de la
complejidad del proceso evolutivo y la interdependencia que existen entre los organismos de cada
ecosistema.
A partir del árbol filogenético se inicia el estudio más detallado de los animales invertebrados y los
vertebrados que en su gran mayoría depende de las plantas. Más adelante las actividades que se
plantean son con la finalidad de comprender la importancia que presentan los animales tanto los
más primitivos o sencillos como los más evolucionados o complejos.
El estudio de estos temas permite fomentar actitudes y valores cono el respeto por los animales
producto de miles de años de evolución, así como la responsabilidad individual y colectiva para su
preservación como especies únicas en el planta.
Es fundamental que el futuro docente identifique algunos ciclos de vida de grupos representativos.
TEMAS
Tema I. Origen y diversificación de los animales (árbol filogenético).
Tema 2. Tendencias evolutivas en la diversidad animal.
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA
•
Velasco J. M. (1991), “¿Cuándo un ser vivo puede ser considerado un animal?”, en Enseñanza de
las Ciencias, vol. 9, núm. 1, Barcelona, ICE de la Universitat Autónoma de
Barcelona/Vicerectorat d’Innvestigació de la Universitat de Valencia, pp. 43.52.
•
Ville Claude A. (1996), “El reino animal: invertebrados inferiores”, “Invertebrados superiores” y
“Filocordados”, en Biología, 8ª. ed., México, McGeaw-Hill Interamericana, pp. 275-29, 292-315 y
316-337.
•
Wallace Robert A., King Jack L. y Gerald P. Sanders (1992), “Evolución y diversidad: los
invertebrados inferiors”, “Evolución y diversidad: los invertebrados superiores” y “volución y
diversidad: los vertebrados”, en Plantas y animales, México, Trillas, pp. 145-171, 172-202 y
203-238.
ACTIVIDADES SUGERIDAS
TEMA I. Origen y diversificación de los animales (árbol filogenético)
1. Asociar palabras a partir de la frase “Los animales necesarios”.
•
Sistematizar las respuestas proporcionadas por el grupo.
•
Contestar las preguntas: ¿Qué es el animal? ¿Por qué son tan importantes los animales?
¿Son necesarios los animales? ¿Podemos vivir sin ellos?
•
Elaborar un cuadro sinóptico que contenga las funciones de los animales así como el órgano
y el aparto que las realiza y compararlos con tejidos, órganos y sistemas vistos en la
asignatura de Diversidad de las plantas
5
-
Analizar la importancia y trascendencia que presentan los animales.
-
Exponer en el grupo sus conclusiones.
-
Nuevamente retomar “Los animales” y de forma de canto, composición, poesía, cuento,
dramatización, etc. se puede hacer de manera individual o por equipo, de tal forma que
se culminará con una escenificación con la elección que se haya hecho.
2. Previamente encargar animales de plástico, dibujos, estampas, etc. para utilizarlos en la
actividad. De acuerdo. al material que se presenta en el primer anexo sobre la distribución del
reino animal:
•
Hacer una lista de animales conocidos y sus beneficios.
•
Clasificar en pequeños grupos cuales son invertebrados, vertebrados, aves, insectos, etc.
•
Comparar la información que se brinda y obtener porcentajes para luego compara en cifras
numéricas cada phylum.
3. Realizar la estrategia didáctica que se presenta:
a) Identificar los saberes previos mediante una lluvia de ideas, con tarjetas, acerca de los
siguientes términos: Evolución, diversidad, animal origen y clasificación.
b) Definir de manera grupal cada uno de los términos.
c) Clasificar, en equipo, la diversidad de animales proporcionada en estampas o animales de
plástico. Cada equipo aportará los siguientes datos de su clasificación:
•
Criterios de clasificación.
•
Diferencias entre animales.
•
De donde proviene (por ejemplo, si son vivíparos u ovíparos)
•
Características físicas.
•
Características fisiológicas (por ejemplo, tipos de alimentación y reproducción.
d) Analizar un video acerca de la diversidad animal.
e) Elaborar un ensayo y una guía de observación (contestar)
Nota: Este material puede servir para evaluar los conocimientos adquiridos hasta el
momento por los estudiantes.
f)
Desarrollar la siguiente actividad experimental.
Los animales del jardín
Propósito: Reconocer la importancia de conservar los seres vivos.
Material:
•
Espacio de suelo de 2m x 2m.
•
Lupa
•
Cuerda
•
Libreta de notas
•
Pluma
Procedimientos: En un parque o jardín elegir un área de pasto de 2 metros cuadrados y
revisar cuidadosamente esa área con una lupa.
Actividades: Dibujar con detalle todos los organizamos vivos que se encuentren, como
plantas, insectos, caracoles, entre otros.
Contestar las siguientes preguntas: ¿Qué organismos encontraste?, ¿cuáles fueron los mas
comunes o abundantes?, ¿qué variedades de colores, formas y textura encontraste?,
¿conocías todos los organismos que encontraste?, ¿crees que esos organismos sean
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importantes para su ambiente? ¿Por qué?, ¿crees que sea relevante estudiarlos y
preservarlos? ¿Por qué?
Nota: Si esta actividad experimental se trabaja en el bloque II, puede solicitarse que se
escoja un animal para investigar su ciclo vital.
g) Identificar la importancia ecológica de los animales mediante el desarrollo de u proyecto
denominado: Diversidad animal.
•
Enlistar un número de animales representativos de varios ecosistemas igual al número
de estudiantes.
•
Investigar las características y hábitos del animal asignado, así como ilustrarlo con
papiroflexia o dibujo.
•
Agrupar a los estudios por ecosistemas para discutir y escenificar el comportamiento de
cada animal en su ambiente natural. Evaluar las consecuencias, en el ambiente natural y
para los seres humanos, e la desaparición o el incremento poblacional de una especie
•
Reflexionar acerca de la importancia ecológica de cada organismo en el planeta, y por
extensión, la trascendencia de conservarlos
h) Organizar una plenaria o mesa redonda para comentar los aspectos relevantes del video, la
actividad experimental y el proyecto.
i)
Analizar árboles filogenéticos de los animales, propuestos por diferentes autores.
•
Explicación del maestro de los criterios de clasificación de los autores.
•
Análisis y comparación de los árboles filogenéticos por parte de los estudiantes.
•
Establecimiento de diferencias entre los árboles filogenéticos.
Sugerencias: Visitar un zoológico, acuario o tienda de mascotas.
4. Analizar el material que corresponde a evolución y filogenia de animales junto con el cuadro
representativo de la distribución de animales y de acuerdo a la descripción que nos hacen Ville
C., Shermann y Sherman, Wallace, Lario sobre el origen, la evolución y diversidad de los
animales.
•
Analizar y comprar los períodos en que fueron evolucionando los grupos.
•
¿Cómo se clasificaron desde el grupo más sencillo?
•
¿Qué grupo presenta menos especies? y ¿Cuál grupo es más numeroso?
•
Obtener los porcentajes de cada grupo.
•
Definir que es la filogenia.
•
Definir que es la taxonomía.
•
Reconocer animales más comunes y clasificarlos de acuerdo al sistema natural de Engler
utilizando la nomenclatura de Carlos Linneo.
•
¿Cuáles son los propósitos de un sistema de clasificación de los animales.
•
Exponer en el grupo los 5 cuadros elaborados y obtener conclusiones.
TEMA 2. Tendencia evolutiva en la diversidad animal
1. Analizar el video, la reproducción de los animales y la reproducción de las plantas. Conteste las
siguientes preguntas:
•
¿Cómo evolucionaron los animales?
•
La reproducción en los animales es importante en su evolución.
•
¿Por qué los animales no producen alimentos? *
•
¿Qué características presentan los animales?
•
¿Cómo se reproducen los animales?
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•
¿Cómo se explica la reproducción asexual?
•
¿Cuáles son las formas de reproducción asexual? Explíquelo brevemente.
•
¿Por qué en la reproducción asexual se presenta en animales más sencillas?
•
¿Cuáles son las células germinales en la reproducción sexual ¿.
•
¿Qué es la meiosis?
•
Cuando un individuo posee gametos masculinos y femeninos ¿Cómo se llama?
•
¿Qué es la fecundación?
•
¿Por qué se dice que la esponja alterna dos tipos de reproducción?
•
Analice el caso de insectos (artrópodos) abejas. Haga una descripción breve de la
partenogénesis.
•
¿Por qué la reproducción sexual tiene mis ventajas que la reproducción asexual?
•
¿Cómo se señala la fecundación externa y en qué caso?
•
¿Cómo es la fecundación interna?
•
Analice el caso de las aves y algunos peces.
•
¿Cómo se explica la fecundación
•
¿Cuáles son los impulsos que se presentan en los animales para su reproducción?
•
Se presentan cambios en la madurez sexual. Mencione algunos casos.
•
Explique brevemente la reproducción en la tortuga.
•
¿Cómo el ornitorrinco siendo mamífero es ovíparo? Explíquelo.
•
Generalmente ¿Cómo se les llama por su forma de reproducción?
•
Explique el caso de los marsupiales.
•
¿Cómo es el caso de los ovovivíparos y en que ejemplos de animales se dan?
•
Mencione técnicas especiales de una reproducción artificial y con que fin se realiza.
Conclusiones del grupo.
2. Leer los siguientes textos por equipo:
a) Tendencias evolutivas de los animales, de Audesirk.
b) Introducción a la diversidad animal, de Fingerman.
c) Campamento Biofilia, de Alejandra Alvarado Zink, págs. 176-181 (escenificación).
d) Esa cosa llamada Biodiversidad, Idem, págs. 182-185.
e) Las diversas caras de la Biodiversidad, págs. 195-240.
f)
Conservación de la Biodiversidad, págs. 211-214
3. Analizar las lecturas y extraer las ideas principales en equipos, exponerlas al grupo para unificar
criterios y elaborar conclusiones.
4. Desarrollar la siguiente actividad de campo:
Observación de aves
Propósito: Identificar las características morfológicas mas sobresalientes que distinguen a las
aves.
Material: Binoculares, cuaderno de notas, grabadora.
Metodología: El alumno realizará una práctica de campo en un área natural (bosque, playa,
entre otros).
Actividades: Observar las aves, tratar de identificar los organismos, grabar los sonidos de las
aves e identificar las características de los nidos (forma, material, entre otros).
Contestar las siguientes preguntas: ¿Qué relación existe entre pico y la alimentación de cada
tipo de ave?; de los organismos que observó, ¿Cuáles son migratorios y cuáles son residentes?;
¿Qué diferencias existen entre el macho y la hembra?; ¿Cómo se comportan estos organismos?
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5. Orientar a los estudiantes para elaboren una conferencia del tema “Diversidad animal”, tomando
como lineamientos:
•
Origen
•
Evolución
•
Clasificación
•
Problemas actuales
BLOQUE II
EL REINO ANIMAL
TEMAS
Tema 1. La diversidad de los animales sin columna vertebral
Tema 2. La diversidad de los cordados
ACTIVIDADES SUGERIDAS
Tema 1. La diversidad de los animales sin columna vertebral
•
Características que definen al grupo
•
Origen y diversificación
•
Ciclos de vida de algunos grupos representativos
•
Importancia ecológica y para el ser humano.
•
Características que definen al grupo.
1. ¿Qué es un animal?
Llega el atardecer y pronto las sombras revolotean en las luces de la calle. Los insectos, atraídos
por la luz, se vuelven el alimento de los murciélagos a medida que avanzan en zigzag
atravesando el cielo nocturno. Volando silenciosos con sus alas de cuero, mientras recogen los
insectos que les sirven de alimento, los murciélagos, evitan los obstáculos usando sonidos que
los humanos no podemos escuchar.
En el piso, la noche le augura sueño a la ardilla. Estos roedores con rayas trabajan duramente
todo el día.
En equipo conteste:
•
¿A qué se llama metazoarios? Haga una diferencia entre protozoarios y metazoarios.
•
¿Qué diferencia hay entre invertebrados y vertebrados?
•
¿Cómo se estudian los animales al hacer referencia a diferentes partes del cuerpo?
•
Compare los diferentes tipos de simetría en los animales.
•
¿Qué términos se usan al clasificar a los organismos por la presencia o ausencia de una
columna vertebral?
•
¿Cómo se clasifican los animales?
•
Señale las capas que forman a los protozoarios y a los metazoarios y a que dan origen.
•
¿Qué es el celoma?
•
¿Qué animales tienen celoma y cuáles no lo tienen?
•
Origen y diversificación.
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-
Consulte el material de Biología de Meter Alexander, Ph. D. que se encuentra en los
materiales para el estudio o bien otros materiales de investigación.
-
En equipo o de manera individual investigue las siguientes cuestiones.
-
Señale la clasificación de los animales y en cada caso de un ejemplo.
2. Phylum Porifera
Describa las características generales del filum Porifera. Así como la forma del cuerpo de una
esponja simple y las características más sobresalientes.
•
¿Cuál es la diferencia entre la espongina y las espículas?
•
¿Cuál es la relación entre cnidocito y nematodito?
•
¿Qué son los amibocitos y los coanocitos?
•
De ejemplos de organismos que tengan simetría radial y simetría bilateral.
•
¿Por qué las esponjas son filtradoras?
•
Describa las células especializadas que ocurren en las esponjas.
•
Bosqueje las etapas en la reproducción sexual de las esponjas?
3. Phylum Coelenterata
•
Prepare una lista de las características de los celenterados.
•
Compare la reproducción sexual y la asexual en la hidra.
•
Explique lo que se quiere decir con alternancia de forma del cuerpo en la Aurelia
•
Compare el pólipo con la de la medusa en relación con su estructura y su orientación.
•
¿Qué es un nematocisto? Explique cómo se usa para capturar las presas.
4. Phylum Platyhelminthes
•
Identifique cuatro características de el filum Platyheiminyhes y anote cuáles son:
•
Mencione y describa las estructuras principales del sistema nervioso de las tres clases con su
ejemplo.
•
Planaria.
•
Describa cómo obtiene su alimento una planaria.
•
Mencione y describa las tres partes principales del cuerpo de una tenia
•
¿Cómo se alimenta las tenias?
5. Phylum Rotífero y Nematodo
•
Presente características básicas de los fílumes de Rotífera
•
Explique cómo puede transferirse la Ascaris lumbricoides de un hospedero a otro.
•
Describa características importantes de Ascaris lumbricoides.
•
Relacione cuatro características importantes del filum Annelida, así como sus tres clases con
su ejemplo.
6. Phylum Annelida
10
•
Explique por qué se dice que los anélidos tienen un plano corporal que es de un “tubo dentro
de un tubo”.
•
¿Cómo se diferencian los anélidos de otros gusanos?
•
Mencione dos formas en que los gusanos segmentados son más avanzados que los gusanos
planos y los gusanos redondos.
•
Presente las razones por las cuáles el sistema circulatorio de la lombriz de tierra se llama un
sistema cerrado. Lumbricus terrestres.
•
Prepare una lista de las características de la lombriz de tierra que son típicas de los gusanos
segmentados.
-
-
Ciclos de vida de algunos grupos representativos.
◦
Identifique las etapas principales en el ciclo de vida de la Aurelia.
◦
Esquematice el ciclo de vida de la Ofelia.
◦
Bosqueje las etapas en el ciclo de vida de una duela del hígado de los seres
humanos.
◦
Haga el esquema del ciclo de vida de una tenia.
Importancia ecológica y para el ser humano.
◦
Señale cuáles usos se les da a la esponja
◦
Resuma la importancia ecológica de los gusanos redondos y de los gusanos planos.
◦
¿Cómo la Tenia se desarrolla en el intestino de hombre?
◦
¿Cómo la Duela llega al hígado del ser humano?
◦
¿Cómo afecta el Ascaris lumbricoides al organismo?
◦
¿Por qué la lombriz de tierra Lumbricus terrestres, ecolçogiamente es muy
importante?
◦
Lea la parte de Biología de Meter Alexander Ph. D. “Los moluscos y los
equinodermos” que se encuentra en los materiales de apoyo o investigue en alguna
otra fuente de consulta.
En equipo o de forma individual, investigue las siguientes cuestiones:
7. Phylum Mollusca
•
Señale las características del fílum Mollusca.
•
Explique cómo la larva trocófera indica una relación entre los anélidos y los moluscos.
•
Prepare una lista de las tres clases de moluscos más importantes y dé un ejemplo con sus
características más notables.
•
Compare entre la anatomía básica de una almeja, un calamar, un caracol y un quitón haga
su esquema correspondiente.
•
Explique la circulación de agua por el sistema de sifones de una almeja.
•
Describa el sistema nervioso de una almeja.
•
Copare el movimiento de las almejas adultas, de las pechinas y de los ostiones,
•
¿Qué cambios ocurren en la anatomía de un caracol a medida que se va desarrollando su
larva? ¿Qué es una ródula y cómo la usa un caracol?
•
¿En qué se diferencia el sistema circulatorio de un calamar del de una almeja?
•
Compare la concha de un calamar con la de un nautilo.
•
¿Por qué se usa tan a menudo el calamar para estudiar la naturaleza del sistema nervioso?
•
Describa la estructura y la función del manto en un molusco.
•
Describa cómo un caracol usa su pie para moverse.
•
Describa las dos formas en que puede moverse un caracol.
•
¿Cuál es la importancia económica de los moluscos?
8. Phylum Echinodermata
•
Señale las características generales del fílum Echinodernata.
•
Compare la simetría de las larvas y la de los adultos en los equinodermos.
11
•
Describa la simetría y la cubierta exterior del cuerpo en los equinodermos.
•
¿En qué forma usa la estrella de mar sus sistema vascular acuífero para moverse y
alimentarse de ostras y de almejas?
•
Compare la locomoción de la estrella de mar del erizo de mar y del pepino de mar.
•
Describa el ciclo de vida de una estrella de mar.
•
¿En que forma se eliminan las estrellas de mar de los lugares en que se crían ostras?
•
¿Cuál es la importancia económica de los equinodermos?
Dé el material que se le presenta en los materiales de apoyo para el estudio investigue en
Biología de Meter Alexander PH. D. “Los artrópodos” utilice otras fuentes de información si lo
desea.
9. Phylum Arthropoda
Lea “los artrópodos” y conteste las siguientes preguntas:
12
•
¿Qué son los artrópodos?
•
Describa las características distintivas dl fílum Arthropoda
•
Prepare una lista de los cuatro subfilumes y de un ejemplo de un animal en cada uno.
•
Prepare una lista de tres característica de los artrópodos que sean responsables de su éxito y
explíquelas.
•
Mencione dos formas en que los artrópodos benefician a los seres humanos
•
Señale las cinco clases del fílum Artrópoda y el ejemplo en cada caso.
•
Señale tres características de los arácnidos.
•
¿Cómo están adaptadas las arañas para alimentarse de insectos?
•
Describa el intercambio gaseoso en los arácnidos.
•
¿Qué es un sistema circulatorio abierto? ¿Qué sustancias transporta el sistema circulatorio
abierto del camarón de río?
•
Prepare una lista de tres características de la clase crustácea.
•
¿En qué se diferencian los Quilópodos de los Diplópodos
•
Señale tres características de la clase Myriapoda.
•
Prepare una lista de cinco características de la clase Insecta.
•
Prepare una lista de los segmentos del cuerpo de insecto y de dos apéndices que hay en
cada uno.
•
Mencione tres órganos sensoriales que encontramos en el saltamontes.
•
¿En que se diferencian las branquias, los pulmones y las tráqueas?
•
Se encuentra un artrópodo desconocido. Tiene las siguientes características;
•
Cuerpo con tres divisiones, ojos compuestos, un par de antenas y tres pares de patas. ¿A
qué clase pertenece este animal? ¿Qué estructuras tiene para intercambio de gases?
•
Identifica los apéndices torácicos del saltamontes y señale la función de cada uno.
•
Describa el sistema digestivo de un saltamontes.
•
Compare el intercambio gaseoso en el saltamontes con el de camarón de río.
•
¿Cuáles son las etapas en la metamorfosis incompleta? Mencione algunos insectos que pasan
por estos cambios.
•
Distinga entre una INFA y una pupa.
•
¿Cómo se relacionan las diferencias en la estructura de la boca con las diferencias en hábitos
alimenticios en los insectos?
•
¿Cuál es la función de las feromonas en la reproducción de los artrópodos?
•
Identifique algunas adaptaciones estructurales de los artrópodos.
•
¿Qué estructura usan los insectos hembra para hacer hoyos y poner sus huevos?
•
Compare y contraste el comportamiento social de los insectos con el comportamiento social
de los seres humanos,
•
Explique la función de cada uno de los siguientes miembros de una sociedad de abejas.
reina, zángano y obreras.
•
¿Qué información se comunica con la danza oscilatoria?
•
Consiga una tabla taxonómica para los diferentes órdenes de insectos. Coloque el nombre
del insecto en el orden a que pertenece.
•
Todos los animales son importantes, sin embargo, hay más de 750,000 especies de insectos
por lo que habrá de realizar un insectario. Previamente se ha encargado para que se de a la
tarea de la colecta y preparación para su montaje.
TEMA 2. LA DIVERSIDAD DE LOS CORDADOS
•
Características que definen al grupo
•
Origen y diversificación.
•
Ciclos de vida de algunos grupos representativos
•
Importancia ecológica y para el ser humano.
Características que definen al grupo.
Lea la parte que se refiere a los vertebrados en Biología de Meter Alexander Ph. D. y otros que se
encuentra en los materiales de estudio, puede investigar en otras fuentes de estudio.
1. Clase peces
De manera individual o por equipo, conteste las siguientes cuestiones:
•
Describa las formas en que los cardados inferiores se parecen a los vertebrados.
•
Mencione características más generales del filum Chordata.
•
Identifique las características típicas de un cordado en un tunicado
•
De los tunicados se dice que “se alimentan filtrando”. ¿Cómo este tipo de alimentación puede
estar relacionado con el hecho de que este tipo de rganismos tengan muy pocos
desarrollados sus sistemas de alimentación.
•
¿En qué difieren los esqueletos de los miembros de la clase Chonddrichthyes de los de los
miembros de la clase Osteichthyes?
•
Describa la forma en que se alimentan los ciclostomos.
•
¿En qué forma difieren los tiburones de las rayas?
•
Compare los dos grupos principales de peces óseos.
•
De los nombres de las aletas de la perca y discuta sus funciones.
•
¿Cuál es la función de la vejiga natatoria en los peces óseos?
•
Identifica un tipo de compartimiento de cuidado paternal que exhiben los peces que
construyen nidos.
13
•
¿En que forma compensan los peces las diferencias de concentración de solutos entre sus
cuerpos y el agua en la que viven?
•
Importancia ecológica y para el ser humano.
•
Desde el punto de vista económico. ¿Cuál es la importancia de los peces?
•
¿Cómo contribuyen los peces en la ecología del medio ambiente?
•
¿Cuál es la trascendencia de los peces en la alimentación?
2. Clase Amphibia
•
¿Cuáles son las características de la clase Amphibia?
•
Mencione y describe tres órdenes de los anfibios.
•
Discuta algunas de las adaptaciones de las ranas relacionadas con la forma de alimentarse y
con su movimiento.
•
¿En qué difiere el corazón de una rana del de una perca?
•
Identifique las partes del cerebro de una rana.
•
Realice un esquema de la rana donde se muestre su estructura interna.
•
Describa los cambios principales que ocurren en la metamorfosis para dar como origen al
ciclo de vida de una rana.
•
Desde e l punto de vista ecológico cree que los anfibios contribuyen al medio ambiente.
•
¿Cuál es la importancia para el hombre la presencia de anfibios?
3. Clase Reptillia
•
Describa las características principales de los reptiles.
•
Enumere las cuatro membranas del huevo amniótico y describa brevemente la función de
cada una.
•
¿Qué importancia evolutiva tiene el huevo amniótico?
•
Enumere las cuatro órdenes vivientes de reptiles y de un ejemplo de ada uno.
•
¿En qué formas está adaptada la boca de una serpiente para alimentarse de animales que
son más grandes que ella?
•
¿Qué es la hematoxina y la neurotoxina?
•
Los venenos de as serpientes se están estudiando para posibles usos mèdicos.
•
Busque información y escriba acerca de este tema.
•
Distinga entre corazón y el plastrón.
•
Describa el sistema respiratorio, circulatorio y de una tortuga.
•
Trace el flujo de la orina por el sistema excretor de la tortuga. Mencione las estructuras por
las que pasa la orina.
•
¿En qué difiere el corazón de una tortuga del de un anfibio?
4. Clase de Aves
14
•
Enumere las características de las aves.
•
Describa dos adaptaciones de los pájaros para tener poco peso y dos para aumentar su
potencia.
•
¿Qué es una quilla?
•
¿Qué características de las aves usan taxónomos para distinguir entre los distintos órdenes
de las aves?
•
Mencione los huesos más importantes del ala de una paloma.
•
¿Qué características posee el sistema respiratorio de las aves que lo hacen muy eficiente
para proveer energía al cuerpo?
•
Describe el esqueleto y la anatomía interna de la paloma (Columbia libia)
•
¿Cómo difiere l sistema reproductor de las aves, del resto de los vertebrados?
•
Enumere la estructura del huevo de las aves y señale la función de cada una.
•
Describa el comportamiento reproductivo de las aves.
•
Explique el comportamiento de cortejo de las aves y de un ejemplo de dos.
•
Formas de comportamiento de cortejo.
•
Distinga entre aves precoces y aves altraces.
•
Enumere varios estímulos que inducen la migración de las aves.
5. Clase Mammalia
•
Identifique las características de los mamíferos.
•
¿Qué indica la dentición acerca de un mamífero?
•
¿Por qué tienden los mamíferos a tener un efecto tan grande sobre las poblaciones de otros
organismos?
•
Prepare una lista de algunas de las formas en que los mamíferos tienen importancia
económica para el hombre.
•
¿Qué características hacen a los mamíferos de valor especial para los seres humanos?
•
Describa tres adaptaciones que permite a los mamíferos sobrevivir en el invierno.
•
Prepare una lista de las órdenes de la clase de los mamíferos desde la orden.
•
Monotremata hasta la orden Primates con características y ejemplo representativo
•
¿Cómo se diferencia la reproducción de los monotremas de la de los otros mamíferos?
•
Describa la reproducción en los marsupiales.
•
Explique como la fisiología y el compartimiento de los mamíferos ha contribuido a su éxito.
•
Identifique una posible causa para la disminución en el número de especies de marsupiales
que vivían antes en Sudamérica.
•
¿Qué ventaja adaptativa tienen los mamíferos placentarios sobre otros mamíferos más
primitivos?
•
¿Cuáles son las funciones de la placenta?
•
¿Cómo están adaptados los primates para un estilo de vida arbóreo?
•
¿Cómo están adaptados los ungulados para la vida en las praderas?
•
Identifique algunas adaptaciones de los cetáceos.
•
¿Cuál es el valor adaptativo de la hibernación?
•
¿Cómo ayuda la migración a la supervivencia?
•
¿Qué funciones tienen la territorialidad y la jerarquía social en las sociedades de los
mamíferos?
•
Distinga entre estro y período de gestación.
•
¿Cuál es la función del comportamiento de cortejo?
•
¿Cuál es el valor del cuidado por progenitores?
•
¿Cómo se diferencia la comunicación en los seres humanos de la comunicación en otros
mamíferos?
•
Identifique algunas formas en que los mamíferos se comunican.
15
•
Prepare una lista de las funciones de la comunicación entre los mamíferos.
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA
•
Peter Alexander Ph. D. (1992) “Los invertebrados,desde las esponjas hasta los gusanos”, “Los
moluscos y los equinodermos”, “Los artrópodos”, “Los vertebrados”, “Los peces y los anfibios”,
“Los reptiles y las aves” y “Los mamíferos”, en Biología, 4ª. Ed., Englewood Cliffs, New Jersy.
Pp. 351-371. 374-391. 394-413, 417-434-455 y 458-475.
•
Velasco, J. M. (1991), “Cuándo un ser vivo puede ser considerado un animal?” en enseñanza de
las ciencias, vol. 9 núm. 1 Barcelona, ICE de la Universidad Autónoma de Brcelona/Vice.rectorat
de investigación de la Universidad de Valencia, pp. 43-52.
•
Ville Claude A. (1996), “El reino animal: invertebrados inferiores”, “Invertebrados superiores” y
“Filocordados”, en Biología, 8º. Ed. México McGraw-Hill Interamericana, pp. 275-291, 292—315
y 316-337
•
Wallace Robert A. King Jack L. y Grald P. sanders (1992). “Evolución y diversidad: los
invertebrados inferiors”, “Evolución y diversidad: los vertebrados superiores” y “Evolución y
diversidad: los vertebrados”, en plantas y animales México, Trillas, pp. 145-171, 172-202 y 203238.
BLOQUE III. Estrategias para el estudio de los animales en el aula.
• Ideas previas acerca de algunos aspectos relacionados con los animales
• Recursos didácticos para la enseñanza y el aprendizaje de las características de los grandes
grupos de animales.
Actividades sugeridas:
Consulte el material anexo “¿Cuándo un ser vivo puede ser considerado animal? Análisis de las
concepciones alternativas del alumnado acerca del significado de animal”, en enseñanza de las
ciencias, revista de investigación y experiencias didácticas.
Conteste lo siguiente:
9 ¿Cuándo un ser vivo puede ser considerado animal? Haga un análisis científicamente
aceptable de animal
9 ¿Qué es un animal según el diccionario de la Real Academia Española de la Lengua y la Gran
Enciclopedia Larousse en 1984?
9 Señale las características diferenciadoras a tres niveles.
9 Señale características diferenciadoras entre animales y plantas.
9 Señale la metodología empleada para la investigación sobre el objeto de estudio. Analice las
diferentes tablas y los resultados obtenidos. ¿Cómo interpreta los resultados y las
conclusiones?
9 Señale las implicaciones que se presentan para el proceso se enseñanza aprendizaje.
•
16
Recursos didácticos para la enseñanza y aprendizaje de las características de los grandes grupos
de animales.
Actividades sugeridas:
Haga una síntesis, o en algún cuadro sinóptico las características sobresalientes en cada uno de
los Phylum desea consultar el material de apoyo o en alguna enciclopedia.
9
¿Cómo se adaptan las lombrices de tierra a la vida en el terreno?
Haga la actividad que se presenta en el material para el estudio, con la finalidad de hacer
disecciones de varios animales se presenta un material diverso para que seleccione en que le
sea mas adecuado en su practica docente.
Recuerde que esta prohibido llevar animales para su estudio en el laboratorio especialmente del
Phylum Chordata, es por ello que se le facilita el material impreso. En lo que se refiere a insectos
previamente se le ha encargado la organización de un insectario en este Phylum los Artrópodos
que corresponden a la clase Insecta, no se presenta ningún problema para su colecta y
preparación ya que es el grupo de animales mas numeroso que existe. Hay más de 750,000
especies de insectos.
De
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
9
los metazoarios superiores se presentan:
¿Cómo se adaptan las lombrices de tierra a la vida en el terreno?
Disección de la lombriz de tierra.
Disección de un caracol.
Disección de la almeja.
Disección de un arácnido y un insecto.
De el Phylum Chordata se presentan las siguientes clases.
¿Qué parecidos y diferencias tienen la rana y un sapo?
Disección de un anfibio.
Disección de un pez.
Disección de un reptil.
Disección de un ave.
Disección de un mamífero.
Es muy importante que realice las disecciones en cada caso estudiado y encuentre las
semejanzas o diferencias que se presentan en sus diferentes órganos, sistemas y aparatos para
que observe la evolución que se ha presentada desde los microorganismos vistos en el curso de
Biología 1 y el avance que se presentó en los invertebrados, luego vertebrados, hasta la clase
mamíferos.
17
ENSEÑANZA
DE LAS CIENCIAS
18
Revista de investigación y experiencias didácticas
Velasco, J.M (1991), “¿Cuándo un ser vivo puede ser considerado
animal? Análisis de las concepciones alternativas del alumnado
acerca del significado animal”, en Enseñanza de las Ciencias. Revista
de investigación y experiencias didácticas, vol. 9, núm. 1, marzo,
Barcelona, Vice-rectora de Investigación de la Universidad de
valencia/Ice de la Universidad Autónoma de Barcelona, pp. 43-52.
¿CUÁNDO UN SER VIVO PUEDE SER CONSIDERADO ANIMAL?
Análisis de las concepciones alternativas del alumnado
acerca del significado del <<animal>>
VELASCO, J.M.
CEP de Salamanca. Av. Filiberto Villalobos, 7-37007 Salamanca.
SUMARY
The concept “animal” and students´ misconceptions of this term were analysed on a population of
365 individuals composed of students of 6th EGB, 1st BUP, COU and 3rd Teacher-training School from
Salamanca and Soria in order to monitor the persistence of such misconceptions throughout the
learning stage.
19
The results obtained are compared with those found in a similar study previously conducted in New
Zealand, Which is critically analysed as well. Some implications of this and other similar concepts in
the teaching- learning process are also discussed.
INTRODUCCIÓN
20
En el proceso de enseñanza- aprendizaje, se
pueden plantear problemas de comunicación
entre el enseñante o docente y los aprendices
o discentes. Los problemas pueden surgir
tanto en el uso de vocablos y conceptos de
uso común, como en la utilización de términos
conceptuales científicos o técnicos. Esto es
debido a la diferente conceptualización que
tienen docentes y discentes sobre el objeto
que estén tratando.
Al margen de las acepciones que pueden
presentar diferentes términos, en Biología
existen conceptos que pueden dar pie a
distintas interpretaciones, y por lo tanto
pueden tener diferentes significados según
quien lo lea, escriba, escuche o pronuncie.
Las distintas interpretaciones se convierten en
las distintas concepciones alternativas que
cada cual tiene. Cuando se enseña-aprende
una ciencia, hay que ser muy escrupuloso en
el uso adecuado de los diferentes conceptos
que la integran. Así, si se utilizara un lenguaje
común, todo el mundo entendería lo mismo
cuando se usara determinada palabra y se
evitarían errores de distinta índole.
En las Ciencias Biológicas existen conceptos
cuyo significado puede variar a los largo de la
historia, esto es lo que le sucede al concepto
<<animal>>, término típicamente sistemático
y que serviría para designar a cualquier
individuo del grupo taxonómico denominado
Reino Animales.
En las dos últimas décadas se están llevando
a cabo una serie de investigaciones educativas
inducidas por la visión constructiva del
aprendizaje, basada en las ideas de Ausubel,
Novack y Hasenian –entre otros-, según la
cual hay que tener presente lo que el alumno
ya sabe antes de iniciar un proceso de
enseñanza-aprendizaje, para conseguir un
cambio conceptual en la estructura cognitiva
del que aprende (Driver 1986).
Las ideas que el alumno ya posee y que no
concuerdan
con
lo
<<científicamente
aceptable>> reciben distintas denominaciones
como:
errores
conceptuales,
esquemas
conceptuales,
representaciones,
ideas
intuitivas, o concepci9ones alternativas por
citar solo algunas. (Jiménez 1987).
Estas
presentan
unas
características
determinadas, de las que se destacan
algunas; presentan cierta coherencia interna,
los
estudiantes
manejan
un
lenguaje
impreciso y términos indiferenciados para
expresar sus ideas, se detectan de forma
similar en estudiantes de diferentes medios y
edades, y son persistentes y difícilmente
modificables (Driver 1986).
Por otro lado, es de destacar el notorio
desequilibrio que existe entre la gran cantidad
de estudios llevados a cabo sobre conceptos
físico-químicos y los pocos realizados sobre
conceptos biológicos (Serrano 1987).
Así pues, se emprendió la tarea de investigar
las concepciones alternativas que tienen los
alumnos de distintos niveles educativos (1° de
BUP, COU y 3° de Magisterio de Salamanca; y
6° de EGB de Soria) sobre el concepto
<<animal>> - a pesar de haber sido por bell
(1981) en Nueva Zelanda- para contrastar sus
resultados con los míos, aunque partiendo de
un diseño experimental diferente.
Hay que añadir que conceptos de la
clasificación
animal
(Sistemática)
como
vertebrado, insecto, etc. Plantean problemas
similares al concepto animal, como han puesto
de manifiesto Trowbridge y Mintzers (1988).
HIPÓTESIS DE TRABAJO
Teniendo como base la experiencia acumulada
como docente de ciencias naturales, se puede
conjeturar que:
a) Los alumnos tienen una idea intuitiva –
no científicamente aceptable- de lo
que es un animal.
b) Los
alumnos
mantienen
sus
concepciones alternativas del concepto
<<animal>> a lo largo de su período
de aprendizaje, a pesar de que se les
haya impartido conocimiento sobre los
animales.
CONCEPTO
<<CIENTIFICAMENTE
ACEPTADO>> DE ANIMAL
21
¿Qué se entiende por animal? Puede parecer a
primera vista una pregunta fácil de responder,
pero no es así: analicemos esta cuestión con
detenimiento.
El diccionario de la Real Academia
Española de la Lengua, en su edición de 1984,
define el término <<animal>>, como ser
orgánico que vive, siente y se mueve por su
propio impulso. Definición hoy día inadmisible,
puesto que si entendemos por decir que si
entendemos
por
sentir,
experimentar
sensaciones por causas externas o internas,
ciertas plantas como la mimosa o las plantas
carnívoras cumplen dicha condición. Por otro
lado, existen numerosos animales que no se
mueven, aunque lo haga alguno de sus
órganos o de sus células, y existen plantas
con movimientos parciales de algunas de sus
partes (nastias).
La Gran Enciclopedia Larousse, en su
edición
de
1984
define
el
término
<<animal>>, como ser vivo que se nutre
principalmente
de
alimentos
orgánicos,
generalmente sólidos, que ingiere con ayuda
de un a boca, digiere con un aparato
especializado y los absorbe, distribuyéndolos
luego por todo el cuerpo.
Por otro lado, se dan una serie de
características diferenciadoras a tres niveles:
citológico,
morfológico
y
anatómicofisiológico, buscando las diferencias celulares
(ausencia de pared celular y plastos y
presencia de centrosoma en las células
animales), las morfológicas (simetría bilateral
en casi todos los grupos de animales) y las
anatómico-fisiológicas
(presencia
de
movimientos, <<aparato de relación>>, tubo
digestivo, circulación de un medio interno,
aparato respiratorio, aparato excretor, aparato
reproductor e interdependencia de tejidos en
los animales).
En el texto “Conceptos de Zoología”
(ver bibliografía), los autores consideran como
características diferenciadoras entre animales
y plantas (en el supuesto de que solo hubiera
dos reinos de seres vivos) las siguientes:
-Diferencias químicas: los animales no pueden
realizar fotosíntesis.
22
-La
irritabilidad:
los
animales
poseen
capacidad para moverse y responder con
cierta rapidez a la estimulación
-ésta es la más llamativa para el no científico.
-La posesión por los animales de un sistema
nervioso y un cerebro.
-La estructura celular: sin pared celular fuera
de la membrana celular (plasmática) en las
células animales.
Bell (1981) toma como base de
investigación las siguientes premisas:
su
1. <<Una persona tiene un concepto
científicamente aceptable de animal se
sabe distinguir entre modelos (ballena) y
no modelos (seta), como lo haría un
biólogo>>.
2. <<Un biólogo utilizaría razones o criterios
de:
-nutrición heterótrofa
-movimientos
-órganos de los sentidos
-sistema nervioso
-estructura celular
Ninguno es apropiado en solitario pues existen
excepciones en todos los casos>>.
3. <<La categorización de los modelos
depende de la presencia conjunta de
varios,
aunque
no
de
todos
los
criterios>>.
A estas premisas pueden hacérsele varias
críticas:
a) Respecto de la primera, cabe decir que
hay modelos fáciles de diferenciar y otros
muy difíciles de distinguir (coral, esponja,
etc.).
b) En la segunda premisa admite la
existencia de excepciones de respeto de
todos los criterios; estas pueden ser
numerosas si sólo se admiten dos reinos
de seres vivos (animal y vegetal), no así si
se admiten cinco reinos; por lo que hay
que explicitar lo << científicamente
aceptable>> del investigador. No analiza
por qué un biólogo utilizaría esos criterios.
Por otro lado, los órganos de los sentidos
se puede decir que forman parte de lo que
se llaman sistemas de coordinación, al
igual
que
el
sistema
nervioso,
estrechamente conectado con los órganos
de los sentidos, por lo que esos dos
criterios habría que considerarlos como
uno.
Otro tanto cabría decir de características
compartidas con otros reinos, como la
nutrición heterótrofa; ¿por qué incluir este
carácter y no la reproducción sexual
anisogámica?
c) En cuanto a la tercera premisa hay que
afirmar que en todos los sistemas
clasificatorio hay que tener en cuenta
ciertos criterios para su elaboración, uno
de ellos hace referencia a que las
características han de ser excluyentes,
esto quiere decir que una especie no
puede pertenecer a dos grupos. Así, la
categorización de los modelos podría
hacerse en base a un solo criterio o razón,
el más globalizador de todos.
Por todo ello, existe la necesidad de
encontrar un concepto nuevo de lo que es
un animal, a la vista de los últimos
conocimientos sistemáticos. Así pues, hay
que
definir
cuál
es
el
concepto
<<científicamente
aceptable>>
de
<<animal>> que se tiene en cuenta y que
ha de servir como punto de partida de
esta investigación.
Las doctoras Margulis y Schwartz han
escrito un libro interesante que pone
orden y actualización en el ámbito de la
sistemática biológica, a partir del sistema
clasificatorio de Whitaker, el cual se basa
en la división en 5 reinos de todo el
mundo viviente.
Teniendo
en
cuenta
todas
las
consideraciones apuntadas, se pasa a
definir lo que el autor de este trabajo
considera
como
concepto
<<científicamente
aceptable>>
de
<<animal>> en la época actual: un
animal podría ser definido por un biólogo,
o más específicamente por un zoólogo,
como
un
ser
vivo
multicelular
(actualmente no se incluye a los
Proptozoos o <<animales unicelulares>>
en el Reino Animales, sino Reino de los
Protoctistas), cuyas células
no poseen
pared celulósica como envoltura más
externa, con una alimentación heterótrofa
(se alimentan se seres vivos o restos de
ellos), que se reproducen sexualmente por
anisogamia y se desarrollan a partir de
una blástula (estado embrionario que se
origina a partir a partir de un cigoto o
huevo), siendo esta última característica la
única que no comparten con otros reinos,
siendo la más global y excluyente, por lo
tanto, cabe pensar que ha de estar
presente en una concepción científica de lo
que es un animal, a pesar de ser una
característica
embriológica
difícil
de
observar.
Estas cinco características aparecen en
todos los grupos de animales sin
excepción, una vez que se han retirado los
Protozoos del Reino Animales.
Otros caracteres que se han citado, como
la presentación el sistema nervioso, el
movimiento autónomo, la posesión de
tejido diferenciadores que se estructuran
en órganos, aparatos o sistemas, o la
misma ingestión del alimento, e incluso la
presencia de una simetría bilateral en el
cuerpo del animal, no se presentan en
todos los grandes grupos o phyla (tipos)
del
Reino
Animales,
siendo
fundamentalmente el Subreino de los
Parazoos (T. Placozos y T. Poríferos) el
que marca las excepciones.
Hay que reconocer, no obstante, que
ciertos caracteres no aparecen en otros
reinos, como la presencia de sistema
nervioso; y que otros aparecen como los
de más fácil observación –éste es el caso
del movimiento autónomo y, por lo0 tanto,
en lo primero que reparan los profanos en
la materia, pudiéndose considerar a
ambas como aceptables para determinado
nivel de estudio.
METODOLOGÍA
Para sondear la complejidad del objeto de
estudio
de
esta
investigación,
los
instrumentos
para
revelarla
23
completamente. Es más fácil sacar a la luz
la diversidad o la consistencia de las
estructuras cognitivas, comparando los
resultados obtenidos en tareas puntuales
con toda una población experimental o por
grupos de edades diferentes (Caravitas y
Tonucci 1988).
Se han empleado tres técnicas diferentes,
usadas frecuentemente en este tipo de
investigaciones
(Jiménez
1987)
el
cuestionario de respuestas abierta (O.R),
el cuestionario múltiple elección (M.C.Q.) y
la entrevista parcialmente estructurada.
Estudiando en total las ideas de 365
alumnos (tabla 1).
Tabla I
Técnicas utilizadas. Niveles Educativos
investigados y población estudiantil
analizada.
Tabla 1
Técnicas utilizadas. Niveles Educativos investigados y población
estudiantil analizada.
6° EGB
1°BUP
M.C.Q.
38
35
1°BUPz COU
31
40
31
175
O.R
43
38
-
36
33
150
Entrevistas
-
40
-
-
Totales
81
113
31
76
3°MAG
64
Los modelos (ejemplos) utilizados en el
M.C.Q. han sido cinco: seta de cardo, vaca,
individuo humano o persona, erizo de mar y
coral. En este cuestionario se le pedía al
alumno que contestara como si fuera un
científico experto en Zoología (fig.1).
El O.R. se elaboro con los mismos cinco
modelos (ejemplos) y bajo las mismas
premisas que el M.C.Q.; la diferencia radicaba
en que este cuestionario no existía una lista
de razones para argumentar, que pudiera
servir de ayuda.
Total
Figura 1
Modelo de cuestionario
¡. ¿Es la vaca un animal?
Si
no
40
365
El primero (O.R) y el segundo (M.C.Q) se pasó
a una población de alumnos de 1° de BUP,
COU y 3° de Magisterio (Profesorado de EGB)
de Salamanca y Soria (6° de EGB). Además se
pastel cuestionario de múltiple elección a un
grupo de alumnos de 1° de BUP que acaban
de estudiar el tema de los Animales del
programa de 1° de BUP y que había sido
impartido según una metodología tradicional
siguiendo un libro de texto; esto se quiso
efectuar para averiguar se había una
diferencia significativa entre los alumnos que
no habían estudiado el tema de los Animales
y los que sí lo habían hecho (1° BUPz).
La entrevista se llevó a cabo sobre un grupo
de 1° de BUP de 40 alumnos, que no habían
estudiado el tema de los Animales, del I.B.
<<Mateo Hernández>> de Salamanca.
El cuestionario de múltiple elección (M.C.Q.),
estaba confeccionando en base a dos
24
preguntas; la primera para la identificación del
modelo (ejemplo) como animal o no animal o
no animal, y la segunda para argumentar la
identificación anterior; esto se efectuaba en
base a elegir una serie de respuestas sobre un
total de 34 razones o argumentos. Esta lista
de razones está basada en una publicada por
Bell en 1981, la cual se modificó y amplió por
considerarla incompleta según la nueva
concepción del animal.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
La lista de razones que se ofrecía es la siguiente:
1. Se mueve
3. Es grande
5. Hace ruido
7. Come otros
o restos vivos o restos de
de ellos
9. tiene piel con pelos
11. Tiene células con
pared celular
13. Es un insecto
15. Es un pez
17. Respira
19. Se reproduce
Sexualmente.
21. Tiene cerebro
23. Tiene muchas patas
25. Tiene dos patas
2.No
4.No
6.No
8.no
ellos
se mueve
es grande
hace ruido
come otros seres vivos
10. No tiene piel con pelos
12. Tiene células sin
pared celular
14. Es un mamífero
16. Es un humano
18. No respira
20. No se reproduce
sexualmente.
22. No tiene cerebro.
24. No tiene patas
26. Tiene 4 patas
27. Vive en el mar
29. Se desarrolla a
partir de una blástula
31. Tiene sistema
Nervioso
33. formado por una
sola célula
28. Vive en tierra
30. No se desarrolla
a partir de una blástula.
32. No tiene sistema
nervioso.
34.
Formado por muchas
células.
Tomada de BELL, B.F., 1981, When is animal, not an
animal? journal of biological education
Modificado por Juan M. Velasco.
La entrevista se estructuró sobre un total de
10 modelos (ejemplos) representados en
cartulina: seta de cardo, vaca, paramecio,
lombriz de tierra, esponja, erizo de mar,
persona, araña, coral y ballena. Los alumnos
tenían que responder a tres cuestiones:
1. ¿Consideradas que este ser vivo-cartulinaes un animal? (identificación).
2. ¿Por qué consideras que es-o que no esun animal? (Argumentación).
3. ¿Qué significado tiene para ti la palabra
animal? (Definición).
Las cartulinas se barajaban después de cada
entrevista, éstas se efectuaron en un pequeño
cuarto anexo al seminario de Ciencias
Naturales y se grabaron para su posterior
análisis pormenorizado (Fig. 2)
Figura 2
Modelo de cartulina
científicas-.por
el
número
contestaciones asignadas.
relativo
de
b) Resultados del cuestionario O.R.
La aplicación de un cuestionario de respuestas
abiertas (O.R.) a una población de personas,
en este caso alumnos de diferentes niveles
educativos, conlleva una categorización de las
respuestas de los alumnos en base a unas
mismas ideas o categorías; unas se
corresponderán con las respuestas correctas y
otras con las concepciones alternativas que
poseen las personas que se someten al
cuestionario. (Cuadros 1 y 2).
Las
respuestas
no
<<científicamente
aceptable>> con porcentajes bajos se han
eliminado por su baja significatividad y en
aras de una mayor claridad de la tabla de
resultados (Tabla 8).
Se han considerado como <<científicamente
aceptable>> las números 4, 5, 6, 7 y 8 del
cuadro 1, aunque la número 4 sólo sería
aceptable en EGB por las razones que ya se
han indicado anteriormente y en las tablas de
resultados de M.C.Q.
Figura 3
Resultados del M.C.Q. identificación correcta de modelos
RESULTADOS
Teniendo
en
cuenta
el
concepto
<<científicamente aceptable>> de lo que es
un animal en el momento actual, se han
estructurado las respuestas, al lado de otras
ideas que aparecen como alternativas y que
han tenido un número significativo de
contestaciones.
a) Resultados de cuestionario M.C.Q.
Los resultados de aplicar el cuestionario
M.C.Q., como puede pensarse, son muy
variados, sobre todo teniendo en cuenta el
menú de 34 respuestas posibles (Fig. 3 y tabla
2-7).
Sólo se han recogido aquellas respuestas que
tienen un cierto grado de significatividad –
porcentaje superior al 10% en las no
25
6° E.G.B
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1° B.U.P.
1° B.U.P.z
C.O.U.
Observaciones:
-Tal como podría considerar aceptable en E.G.B. por
su aproximación psicológica al concepto de animal.
-Hay que aclarar que por comer, los alumnos
entienden ingerir alimento y no absorber alimento
3° MAG.
Seta de
cardo
Vaca
Persona Erizo de mar
Tabla 3
Coral
Resultados de M.C.Q. sobre el modelo “vaca”. Se indican los
porcentajes a favor de considerarla como ANIMAL
Respuestas %
Cuadro 1
Categorías para el concepto de “animal”
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Razones
1. Se mueve
31. Sistema nervioso
7. Come seres vivos.
12. Células sin pared
19. Repr. Sexual
29.Sí blástula
34. muchas células
5. Hace ruido
9. Piel con pelos
14. Es un mamífero
17. Respira
21. Tiene cerebro
26. Tiene patas
Posee características de animales (sin
especificar), sin características
vegetales, o con células animales (sin
indicar ninguna característica de
éstas)
Con órganos propios de algunos
animales (extremidades, pelo, boca,
cerebro, corazón, sangre, sentidos,
etc.).
con funciones vitales (se alimenta, se
reproduce, se relaciona, respira,
emite sonidos, nace, crece, muere,
oye, ve, instintos, etc.).
Presenta movilidad.
Alimentación heterótrofa.
Reproducción sexual.
Multicelular.
Se desarrolla a partir de una blástula.
identifican el grupo al que pertenecen
las figuras.
Otras (con cualidades humanas,
hábitat, etc.).
6°EGB
1°BUP (z)
65
5
25
_
_
_
_
50
50
_
70
40
45
83
46
11
14
43
6
11
_
_
60
29
34
40
CCU
45
45
7
_
48
18
10
_
_
52
48
54
_
3°MAG
31
87
6
56
56
37
6
_
_
37
_
56
_
35
55
19
_
48
3
10
_
_
68
71
45
45
C.A.
NO
C.A.
Observaciones:
-Tal vez no podría considerar en E.G.B. por su aproximación
psicológica al concepto de animal.
-tal vez, podría considerarse aceptable por ser una
característica que no aparece en ningún otro reino, aunque
existan excepciones dentro del Reino Animales, en el
Subreino Parazoos.
Nota: los alumnos de 6° de E.G.B. no comprenden las
razones de la lista n°s 11, 12, 29, 30, 33 y 34, por
ser argumentos de tipo celular o embriológico, ya que
estos conocimientos (estudio de la célula y del
desarrollo embrionario) no se suelen impartir en este
nivel educativo por no formar parte del currículo
actual.
C.A. : Científicamente Aceptable
Tabla 4
Tabla 2
Resultado del M.C.Q. sobre el modelo “seta de cardo”.
Se indican los porcentajes a favor de considerarla
como NO ANIMAL
Respuestas %
Razones
6°EGB 1°BUP 1°BUP(z) COU 3°MAG.
2. No se mueve
8. No come seres vivos
11. Células con pared
30. No blástula
32. No sistema nervioso
6. No hace ruido
85
75
_
_
15
65
82
6
36
6
38
_
33
17
13
13
57
_
37
6
60
37
81
_
50
40
10
23
47
_
C.A
20.
22.
24.
28.
_
60
50
_
32
62
32
41
30
70
33
33
50
69
_
_
_
53
30
30
NO
C.A
No repr. Sexual
No tiene cerebro
No tiene patas
Vive En la tierra
Resultados de M.C.Q. sobre el modelo “persona”. Se indican
los porcentajes a favor de considerarla como ANIMAL
Respuestas %
Razones
6°EGB 1°BUP (z) COU 3°MAG
1. Se mueve
31. Sistema nervioso
7. Come seres vivos.
12. Células sin pared
19. Repr. Sexual
29.Sí blástula
34. muchas células
16. Es humano
17. Respira
21. Tiene cerebro.
71
38
12
21
53
6
9
56
50
60
44
44
62
34
52
31
_
62
14
7
34
38
62
27
93
13
67
40
47
7
40
_
53
_ C.A
61 .
21
_
62
3
7
52
66
69
NO
C.A
Tabla 5
Resultados del M.C.Q. sobre el modelo “erizo de mar”, se
indican los porcentajes a favor de considerarlo como ANIMAL.
Razones
26
60
44
17
_
_
_
_
6°EGB
Respuestas %
1°BUP 1°BUP(z) COU 3°MAG
1. Se mueve
31. Sistema nervioso
7. Come seres vivos.
12. Células sin pared
19. Repr. Sexual
29.Sí blástula
34. muchas células
17. Respira
21. Tiene cerebro.
27. Vive en el mar
28. Vive en tierra
75
20
30
_
_
_
_
75
37
22
16
_
3
9
75
30
_
30
65
56
26
3
45
6
23
25
_
53
_
37
81
37
62
_
33
19
32
_
64
_
_
_
_
_
68 C.A
29 .
25
_
_
11
21
82
_
71
_
NO
C.A
Tabla 6
Resultados del M.C.Q. sobre el modelo “corral”, se
indican los porcentajes a favor de considerarlo como
ANIMAL.
1. Se mueve
31. Sistema nervioso
7. Come seres vivos.
12. Células sin pared
19. Repr. Sexual
29.Sí blástula
34. muchas células
17. Respira
27. Vive en el mar.
66
_
33
_
_
_
_
50
50
21
36
_
_
21
6
33
53
13
_
7
53
33
_
64
_
_
73
_
100
50
100
_
100
_
_
_
_
14
57
29
_
_
43
57
86
sorprenden algunos resultados del modelo
persona y del modelo erizo de mar.
c) Resultados de las entrevistas
Sólo 5 alumnos de los 40 que fueron
entrevistados, identificaron correctamente los
10 modelos (ejemplos) presentados. La
identificación de cada uno de ellos se refleja
en la tabla 9. Se advierte en algunos de ellos
Cuadro 2
Respuestas %
6°EGB 1°BUP 1°BUP CCU 3°MAG
Razones
La identificación correcta de los modelos (Fig.
4) sigue una pauta parecida a la del M.C.Q.comparar figuras 3 y 4-, aunque
Categorías para el concepto de “no animal”
C.A.
C.A.
1. Es el vegetal, planta, hongo, piedra, o
posee células vegetales (sin indicar
características de éstas)
2. sin órganos de animales.
3. sin funciones vitales.
4. no presenta movilidad.
5. Alimentación autótrofa.
6. Reproducción asexual o no asexual
7. Otras
Tabla 7
Resultados del M.C.Q. sobre el modelo “corral”. Se
indican los porcentajes a favor de considerarlo NO
ANIMAL
Respuestas %
Razones
2. No se mueve
8. No come seres vivos
11. Células con pared
30. No blástula
32. No sistema nervioso
6. No hace ruido
17. Respira
18. No respira
20. No repr. Sexual
22. No tiene cerebro
24. No tiene patas
27 vive en el mar.
6°EGB 1°BUP 1°BUP CCU 3°MAG
71
43
_
_
_
_
65
_
47
_
47
47
_
50
_
_
_
28
_
_
_
33
39
_
_
93
_
_
_
43
_
_
_
50
43
_
64
un porcentaje alto de respuestas en blanco
(N.S. /N.C.), atribuible a la enorme dificultad
que tienen para identificar a esos modelos
(ejemplos).
43
_
50
50
64
_
_
_
64
86
_
_
_
_
_
43
_
_
_
29
57
_
48
C.A
NO
C.A
Del cuadro 2 sólo se puede aceptar como
científica la número 4 aunque con muchos
reparos, pues existen muchos seres no
animales con movimiento (R. Moneras y R.
Protoctistas), en base a que los al ver el
modelo<<seta de cardo>> piensan en el
modelo vegetal o en el modelo hongo, pero
difícilmente pensaran en el modelo <<no
animal>>, más inclusivo que los anteriores.
Las razones que aducen para argumentar su
identificación, son fundamentales las de
presentar las funciones vitales y movilidad
para los que consideran animales; y la
inmovilidad o la indicación de vegetal para los
que creían que no eran animales.
Respecto del perfil sobre concepto animal,
para los alumnos de este grupo de 1° de BUP,
podría resumirse de la siguiente manera:
<<Ser vivo que realiza las funciones vitales y
con movimiento autónomo>>.
Algunos añaden en su definición de animal,
que se alimenta de sustancias orgánicas o que
tienen sentidos; en 8 casos añaden la
característica de la pluricelularidad y sólo en
4 casos indican el desarrollo a partir de una
blástula.
27
INTERPRETACIÓN Y CONCLUSIONES
MODELOS
Araña
Ballena
Coral
Erizo de mar
Esponja
Hombre
Lombriz
Paramecio
Seta de cardo
Vaca
SI ANIMAL
38
40
6
38
14
38
38
2
_
40
NO ANIMAL
2
_
26
_
16
_
2
14
40
_
N.S./N.C.
_
_
8
2
10
2
_
24
_
_
Tabla 8
Resultados de las entrevistas sobre los diez modelos presentados
Analizando los resultados obtenidos mediante
la técnica del M.C.Q., se pueden inferir
algunas ideas:
28
Tabla 9
Resultan del Q.R sobre los 5 modelos investigados. Se indican los porcentajes de las razones categorizadas (categorías)
29
SETA DE CARDO
(NO ANIM.)
CATEGORIAS
Nº
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
6°E. 1°B.
45
21
51
5
74
23
-
67
29
45
21
89
26
18
-
CCU 3°M.
81
19
33
11
86
58
28
-
100
11
6
54
9
-
VACA
(SI ANIM.)
6°E. 1°B.
7
26
72
63
23
2
9
9
18
50
29
89
39
29
3
18
31
PERSONA
(SI ANIM.)
CCU 3°M.
48
22
69
78
28
53
36
-
8
37
23
46
14
17
49
-
6°E. 1°B.
2
21
49
39
12
9
9
CCU
Figura 4
Resultados del O.R. identificación correcta de modelos
¿Es este ser vivo un animal?
Respuestas
Correctas %
6° E.G.B
1° B.U.P.
C.O.U.
CORAL.
(SI ANIMAL)
6°E. 1°B. CCU 3°M.
6°E. 1°B. CCU 3°M.
14
49
53
2
2
9
5
5
35
21
7
2
29
45
24
61
18
11
3
3
5
8
16
28
44
94
31
17
6
9
20
37
9
17
-
62 19 62 -
CORAL
(NO ANIMAL)
6°E. 1°B. CCU 3°M.
26
12
21
2
30
14
-
63
30
7
89
-
25
35
60
95
-
54
12
8
33
-
puede deducir que: para el modelo de << no
animal>> se acude a la falta de movimiento,
una media del 61% tanto en el caso de la seta
de cardo como en el de coral (aunque éste sea
un animal, se han querido analizar las razones
que esgrimen los alumnos sobre la no
animalidad de estos seres vivos); ya se ha
indicado que este tipo de argumento podría
considerarse <<científicamente aceptable>>
para el nivel de Educación Primaria, pero no
para los siguientes niveles educativos.
Ausencia de cerebro (63% en la seta de
cardo, 54% en el coral como no animal –no
indicada por los alumnos de 6° de EGB). Es
decir,
razones
relacionadas
directa
o
indirectamente con el movimiento de los
animales y por contraposición con la movilidad
de los no animales. Aparte hay que destacar
que esta última razón incluye a la anterior.
3° MAG.
seta de
cardo
vaca
persona
erizo de
mar
coral
El menor error que se aprecia en los alumnos
de 1° de BUP sobre el modelo coral podría
interpretarse así: han estado expuestos a
unos contenidos sobre los animales desde
hace menos tiempo. Además hay que recordar
que en los cursos de 1° de BUP del centro
indicado hay una media de un 30-40% de
alumnos repetidores, y que en el curso 1°
BUPz acababan de trabajar –de forma
tradicional- el tema de los Animales.
-Analizando las razones o argumentos de sus
decisiones sobre los modelos presentados, se
30
3°M.
21
22 8
24
22 17
37
75 34
63
75 34
24
67
3
34 55
9
3
18 36
49
31 -
-Existen modelos difíciles de identificar –coral, dándose el mayor número de errores en
aquéllos que no presentan características que
cabría esperar (según la concepción del
alumno) de forma patente – el movimiento en
los animales.
-Sólo el 26 % de los alumnos encuestados
identificaron correctamente
los 5 modelos
(16% en 6°EGB, 40% en 1° de BUP, 45% en
1° BUPz, 10% en COU y 22% en 3° de MAG.).
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
ERIZO DE MAR
(SI ANIM.)
-Otras
razones
<<científicamente
aceptable>> tienen ya unos porcentajes
medios inferiores: No come otros seres vivos
o restos de ellos (29% para la seta de cardo,
0% para el coral), tiene células con pared
celular (25% para la seta de cardo, 10% para
el coral) y no se desarrolla a partir de una
blástula (16% para la seta de cardo, 10%
para el coral como no animal). Otras
curiosidades pueden verse en las tablas de
resultados.
Así pues, se puede concluir que el concepto de
<<no animal>> se asocia fundamentalmente
a la ausencia de movimiento por parte de los
seres vivos, siendo en el nivel COU donde
menos
importancia
se
concede
a
la
característica.
-Para el modelo de <<animal>> los alumnos
utilizan
mayoritariamente
razones
relacionadas con la movilidad del modelo (ver
tablas). Como ya se ha indicado con
anterioridad, sólo la presencia de sistema
nervioso
puede
considerarse
<<científicamente aceptable>> debido a ser
una
característica
exclusiva
del
Reino
Animales, aunque existen dos phyla o tipos
que no lo poseen; haciendo la salvedad de
que la presencia de movimiento puede
considerarse una aproximación psicológica al
concepto de animal en la etapa de Educación
Primaria.
los alumnos de la especialidad de Ciencias-, lo
cual puede explicar en parte estos resultados.
El resto de los caracteres considerados
<<científicamente aceptables>> son citados
como razones en una proporción mucho
menor (ver razones 7,12, 19, y 34 de las
tablas de resultados), indicando el escaso
acercamiento al concepto científico de lo que
es un animal.
-Vuelve a aparecer la movilidad o inmovilidad
como razones fundamentales para los
animales y no animales respectivamente.
Comparando los diferentes niveles educativos
investigados, hay que resaltar la ausencia de
razones citológicas y embriológicas en los
alumnos de 6° de EGB, lo cual se considera
razonable. Esto nos lleva a pensar que ciertos
conceptos científicos no deben ser aprendidos
hasta una determinada edad, o si se considera
que deben ser aprendidos, hay que tener
presente que tendrán una cierta dosis
acientífica en aras de una más fácil
comprensión del concepto, aunque sea
inexacta o algo errónea. Es una disyuntiva
sobre la que hay que tomar una decisión.
Las diferencias entre los dos grupos de 1° de
BUP no son significativas, excepto en la
argumentación sobre el modelo animal,
referida a la movilidad, la cual es más
utilizada por los alumnos del grupo que no
habían trabajado el tema de los Animales;
éstos, no obstante, se inclinan más sobre el
argumento del sistema nervioso; es decir
sustituyen una razón fisiológico-etológica por
una razón anatómica, tal vez por considerarla
más científica.
Por otro lado, hay que destacar la mayor
elección
de
razones
<<científicamente
aceptable>> por los alumnos de COU sobre
los demás grupos, y llama la atención el
escaso carácter científico de los alumnos de 3°
de Magisterio, aunque hay que hacer notar,
que estos alumnos eran de especialidad de
Preescolar –no se pudo pasar el cuestionario a
El cuestionario O.R. pone de manifiesto una
serie de de ideas muy variadas que después
de categorizadas nos permiten sacar algunas
conclusiones:
-Se vuelve a repetir la dificultad en la
identificación de ciertos modelos (ejemplos)
como es el caso del coral y del erizo de mar
(éste sólo para alumnos de 6° de EGB).
-Existe un porcentaje muy alto de alumnos
que no son capaces de argumentar de forma
creativa, y acuden a identificar características
que apoyen esa identificación. Es sobre todo
llamativo para el modelo <<no animal>>
(véanse las razones apuntadas para la seta de
cardo o las relativas a la no animalidad del
coral).
-La confusión entre concepto de ser vivo y
animal aparece de nuevo, como en la técnica
de la entrevista. Así, muchos alumnos aducen
como razones de la animalidad el presentar
las funciones vitales (propias de cualquier ser
vivo), y su ausencia, en el caso de la no
animalidad.
-Hay una tendencia bastante acusada a
identificar características propias de un ser
vivo concreto y hacerlas extensivas por
inducción a todo el grupo. El caso más claro lo
tenemos en los argumentos que esgrimen los
alumnos sobre la animalidad de una persona
(individuo de la especie humana): éstos
aducen
razones
relacionadas
con
las
capacidades mentales propias de esa sola
especie.
-Las razones <<científicamente aceptables>>
brillan por su ausencia, si exceptuamos la
movilidad (apuntada ya como posiblemente
válida sólo para los alumnos de EGB).
-No deseo pasar por alto un dato que me
parece curioso, pero también preocupante.
Los alumnos que no identificaron a la persona
como animal, argumentan la racionalidad de
31
la misma en contra de su animalidad, y yo me
pregunto: ¿sigue existiendo una aversión a
incluir a la especie humana entre los
animales?
-Por último, descartar que en el EGB existe
una tendencia muy acusada a identificar
algunos atributos de los modelos, y se aducen
como propios de todos los seres del grupo
(animales o no animales). Ejemplo: la vaca es
animal por que muge.
A la vista de los resultados de la entrevista, se
pueden inferir algunas ideas:
-Existen dificultades en identificar los modelos
de <<animal>>. Solamente 5 alumnos de 40
del
nivel
1°
de
BUP
identificaron
correctamente los 10 modelos presentados.
La dificultad en la identificación depende de
los que se presenten; aquéllos más cercanos
al alumno o que han formado parte de su
vivencia (cine, televisión, revistas, visitas a
museos o parques zoológicos) so más
fácilmente identificables. Esto podría ser una
interpretación.
Se ha dado demasiada importancia a los
animales <<grandes>> (vertebrados) en
detrimento
de
los
<<pequeños>>
(invertebrados) y eso se plasma en la idea
que poseen las personas respecto de los
animales.
-Confusión entre las características científicas
de los seres vivos y las de los animales.
Alrededor del 70 % de los alumnos
entrevistados aducen como argumento de que
el modelo presentado es un animal, el que
realizan las funciones vitales o algunas de
ellas, confundiendo un concepto más general
o inclusivo (ser vivo) con otro más restrictivo
o subordinado (animal).
-Confusión entre significado común o vulgar y
significado <<científicamente aceptable>>. El
80% de los alumnos entrevistados utilizan
como principal criterio, para distinguir
animales de los no animales, la movilidad del
ser vivo presentado con lo cual no aporta
nada significativo científicamente y diferente
de la opinión que suelen tener las personas
adultas que conforman la sociedad.
32
Dejando a un lado razones disparatadas, que
hay que considerar como errores técnicos,
como el alumno que defiende que el erizo es
un animal que por que piensa, o los afirman
que la seta de cardo no es animal por que es
vegetal e invertebrado, hay que decir
solamente un 10% de los alumnos apoyan sus
ideas con argumentos diferentes;
-La reproducción sexual en los animales y por
contraposición la reproducción sexual en los
animales y por contraposición la reproducción
asexual en los no animales, hecho este que
merecería una investigación detallada del
asunto. Curiosamente un alumno afirmaba
que la lombriz de tierra no es un animal por
que <<si se rompe, de los trozos se regenera
una entera y eso no pasa en los animales>>.
-La
alimentación
mediante
orgánicas, en los animales.
sustancias
-La pluricelularidad en los animales.
-El desarrollo a partir de una blástula en los
animales.
Estas dos características últimas aparecen en
algunos alumnos repetidores (hay que indicar
que el grupo que fue entrevistado posee un
40% de repetidores).
-Similitud de resultados en países diferentes.
Los resultados obtenidos por Bell en Nueva
Zelanda son similares a los obtenidos por mí
mismo en España, utilizando la misma técnica
para el nivel de Enseñanza Media o
Secundaria, respecto a la identificación de
modelos,
y
no
a
la
categorización
científicamente correcta de los animales
(solamente 2 alumnos de los 40 entrevistados
argumentan su elección con razones que se
aproximan a lo que se ha definido como
<<científicamente aceptable>>).
También aparecen concepciones alternativas
bastante similares en ambos estudios, aunque
Bell
(1981)
investiga
diversos
nieles
educativos y yo sólo uno (1° de BUP), usando
la técnica de la entrevista.
IMPLICACIONES PARA EL PROCESO DE
ENSEÑANZA APRENDIZAJE
Aparte del sentido despectivo de la palabra
<<animal>> cuando se aplica a personas, lo
cual es captado rápidamente por los alumnos,
éstos poseen en un porcentaje muy alto una
concepción no científica de lo que es un
animal (en esto se coinciden con el estudio de
Bell).
M° del carmen Urones, de la E.U.F, P de EGB
<<Mateo
Hernández>> de Salamanca.
de salamanca. Ana Tapia, del I.B.
Juan
Hernando,
del
I.B.
<<Mateo
Hernández>> de Salamanca.
Santiago Aguilera, del C.P. <<Virgen del
Rivero>> de San Esteban de Gormaz (Soria).
Este concepto es de tipo taxonómico, por lo
que puede versen influenciado por las
investigaciones en Taxomonía y Sistemática
animales, de ahí que puede sufrir una
evolución conceptual.
Debido a ello, hay que hacer hincapié en la
diferencia entre el lenguaje común y el
científico a la hora de conceptualizar objetos y
fenómenos estudiados por la Ciencia.
En la Educación Primaria hay que decidir sobre
la aproximación no científica al concepto, o
dejar su aprendizaje para la Educación
Secundaria.
Por otro lado, hay que decir que existen
indicios (por un sondeo inicial en el ámbito de
un curso para profesores de EGB y EE.MM.)
para pensar que muchos profesores tampoco
tienen
un
concepto
<<científicamente
aceptable>> sobre lo que es un animal,
debido en parte al material didáctico
existente, y a la falta de reflexión sobre lo que
se enseña y lo que se aprende. Esto nos lleva
a creer que es necesario una actualización
didáctica sobre los modos de abordar su
enseñanza.
Así pues, es preciso una confección de
materiales didácticos que tengan en cuenta
las actualizaciones científicas sobre el tema, y
las investigaciones didácticas llevadas a cabo
sobre esta materia.
AGRADECIMIENTOS
Esta pequeña investigación no habría sido
posible realizarla sin la colaboración de
algunas personas y amigos, a las que deseo
expresar mi más sincero agradecimiento por
su voluntariosa ayuda en el trabajo de campo,
al comprometerse gustosamente a pasarme
los cuestionarios a sus correspondientes
grupos de alumnos:
33
BIOLOGIA
Claude A. Ville
El reino animal:
Invertebrados inferiores
La división tradicional del reino animal
en animales con columna vertebral – los
vertebrados – y los que carecen de esta
estructura –los invertebrados- es artificial y
difícil de justificar. Los invertebrados son un
conjunto diverso, increíblemente heterogéneo,
de animales, y excepto por la ausencia de
columna vertebral, no hay un solo carácter
morfológico o de desarrollo común a todos. En
ciertos
aspectos,
algunos
animales
invertebrados están más estrechamente
relacionados con los vertebrados que con
otros grupos de invertebrados.
Al estudiar y comparar los numerosos
grupos de animales, es conveniente usar
términos como “primitivo” y “avanzado”, o
“inferior”, o “simple” y “especializado”. Los
términos como “superior” o “especializado” no
implican que estos animales sean mejores o
más perfectos que otros; estos términos se
usan mejor en un sentido comparativo para
describir
las
relaciones
evolutivas
de
miembros de un grupo particular de animales.
Los
términos
“superior”
e
“inferior”
usualmente se refieren al nivel en que un
grupo particular ha divergido de ciertas líneas
principales de evolución. Es costumbre, por
ejemplo
referirse
a
las
esponjas
y
celenterados como invertebrados “inferiores”
por que se cree que se han originado cerca de
la base del árbol filogenético del reino animal.
Ni las esponjas ni los celenterados son
primitivos
en
todas
las
características
morfológicas o fisiológicas. Cada uno se ha
especializado en ciertos trabajos en el curso
de la evolución. Además, los términos
“inferior”
y
“superior”
no
suponen
forzosamente que los grupos superiores se
hayan originado directamente de los grupos
inferiores.
34
Dos filos, los cnidarios y los ctenóforos,
son radialmente simétricos y forman parte de
los radiados. Todos los demás animales son
bilateralmente simétricos y pueden llamarse
colectivamente bilaterios. Algunos animales
superiores, como los equinodermos, han
llegado a ser de modo secundario radialmente
simétricos
cuando
adultos,
pero
sus
embriones son bilateralmente simétricos y se
han clasificado, por consiguiente, como
bilaterios.
Comparaciones de los patrones de
desarrollo embrionario proporcionan pruebas
que apoyan la división de los animales
bilaterales en dos líneas principales de
evolución. En la primera línea figuran
platelmintos, anélidos, moluscos y artrópodos,
así como algunos grupos menores, y se
denominan protostomados. La segunda
línea, los deuterostomados, comprende los
equinodermos, los cordados y varios filos
menores. Los deuterostomados parece que
han divergido de la línea principal de
protostomados en un punto de la evolución
considerablemente
posterior
a
los
platelmintos. Los protostomados tienen un
plan básico de desarrollo característico y
distinto de l de los deuterostomados.
Para poder sobrevivir, todos los
animales han tenido que hallar soluciones por
evolución a los mismos problemas biológicos
básicos; deben obtener alimento y oxígeno,
eliminar los desechos metabólicos, mantener
el equilibrio del agua, descubrir los cambios
en
su
medio
ambiente
y
responder
apropiadamente a ellos, y reproducir su
especie. Se deduce que hay una unidad
básica de vida y que un descubrimiento sobre
una forma puede tener aplicaciones amplia,
aun universal. Parece obvio que las ratas, los
conejos y los cobayos son bastante similares
al hombre para que los experimentos sobre
sus
aparatos
digestivo,
circulatorio
y
excretorio contribuyan a nuestra comprensión
de los correspondientes sistemas humanos.
Pero no es tan evidente que muchos de
nuestros conocimientos de la función de los
nervios puedan provenir, y provengan, de
experimentos con los nervios del calamar y el
gusano de tierra, que experimentos con el
corazón del cangrejo herradura pueden darnos
información sobre el corazón del hombre, y
que observaciones del riñón del sapo son
útiles para obtener conocimientos del sistema
excretorio humano.
Bases para clasificación de los animales
Al determinar relaciones, los biólogos
procuran
distinguir
entre
estructuras
homólogas
y
estructuras
análogas.
Estructuras homólogas son aquellas que
surgen de rudimentos embrionarios similares,
son
análogas
en
plan
y
desarrollo
estructurales básico y, por tanto, reflejan una
dotación genética común y una relación
evolucionaria. En contraste, estructuras
análogas sólo son superficialmente similares
y sirven para una función similar, pero tienen
patrones de estructuras y desarrollo básicos
muy diferentes. La presencia de estructuras
análogas no implica una relación evolutiva en
los animales que las poseen. Por ejemplo, el
brazo de un hombre, el ala de un ave y el
pectoral o aleta delantera de una ballena son
homólogos , con patrones básicamente
similares de huesos, músculos, nervios y
vasos sanguíneos, y orígenes embrionarios
similares, aunque funciones muy diferentes
(fig.13-1). El ala de un ave y el ala de una
mariposa, en contraste, son simplemente
análogas; ambas permiten a sus poseedores
volar, pero no tienen un plan y un desarrollo
estructurales similares y son anatómicamente
homólogas;
sin embargo, evolucionaron
independientemente como adaptaciones para
el vuelo y son, pues, análogas en términos de
sus funciones. Al aprenderse más de la
estructura molecular de los constituyentes
celulares, se ha visto claro que estos términos
pueden ser aplicados a dicho nivel. La
hemoglobina de los diferentes animales, las c
de
citocromo
presentes
en
diferentes
vertebrados o las deshidrogenadas lácticas
presentes en aves y mamíferos
pueden
denominarse proteínas homólogas.
Fig. 1 huesos de miembros anteriores de rana,
lagartija ave, hombre, gato, ballena y murciélago, con
la disposición de los huesos homólogos en estas
estructuras aparentemente distintas
Fig. 2 Esponjas. Arriba a la izquierda, esquema de
parte de una colonia de esponjas. Arriba a la derecha,
esquema de una esponja simple seccionada, con su
disposición celular. Abajo, esquema de los tipos de
células en una esponja.
Las
hemoglobinas
de
diferentes
especies, por ejemplo, poseen series de
aminoácidos muy similares; reflejan también
35
un patrón genético y una relación evolutiva
común, en contraste, la hemoglobina y la
hemocianina pueden considerarse moléculas
análogas, por que desempeñan funciones
similares ( transporte de oxígeno), pero con
estructuras moléculas muy diferentes.
Los animales se distinguen por el tipo
de simetría, si su plan corporal muestra
simetría esférica se distinguen también por
ciertas características del desarrollo temprano
–los patrones de segmentación y gastrulación,
la formación y destino del blastoporo, etc.
Algunos metozoos sólo poseen dos capas
celulares embrionarias o capas gérmenes –un
ectodermo exterior y un endodermo interior
revisten el conducto digestivo. Otros tienen
estas dos, más una tercera, el mesodermo,
que se extiende entre el ectodermo y el
endodermo y forma el resto del cuerpo. En los
animales multicelulares más sencillos, el
cuerpo es esencialmente en saco de doble
pared dentro del cual hay una sola cavidad
“gastrovascular” con una sola abertura al
exterior: la boca. Los animales más complejos
tienen dos cavidades y cuerpo construido
sobre un plan de tubo digestivo, está tapizado
de endodermo y se abre en ambos extremos –
la boca y el ano. El tubo exterior o pared
corporal está cubierto de ectodermo. Entre los
dos tubos hay una segunda cavidad,
denominada coelom si se encuentra adentro
del mesodermo y está revestida por él, o
pseudocoelom
si se encuentra entre el
mesodermo y el ectodermo. Los miembros de
varios filos se caracterizan por cuerpos
compuestos de una fila de segmentos, cada
uno con el mismo plan fundamental, con o sin
cierta variación. En la mayoría de los
vertebrados el carácter segmentado del
cuerpo está en gran parte obscurecido. En el
hombre, los huesos de la columna vertebral –
las vértebras – figuran entre las pocas partes
del cuerpo que todavía están claramente
segmentados.
Algunas estructuras se encuentran
exclusivamente en miembros de un solo filo y
ayudan a distinguirlos de los demás animales.
Por ejemplo, los cnidarios son únicos en
poseer cápsulas punzantes de nematocistos;
los
equinodermos
tienen
un
sistema
vascular acuoso peculiar que no se
encuentra en ningún otro filo, y sólo los
cordados tienen un cordón nervioso hueco,
situado dorsalmente.
36
En el apéndice figuran 21 filos
animales; algunos sistemáticos reconocen
más filos mientras que otros reconocen
menos. Diez de estos 21 son filos principales
que abarcan la mayoría de los animales, tanto
vivientes como extintos.
Los protozoarios se incluyen en el
reino animal por algunos biólogos, pues son
heterotróficos y la mayor son móviles. Sin
embargo, los protozoarios son unicelulares (o
acelulares), su evolución ha sido diferente de
la de los metazoarios y su complejidad se ha
desarrollado en forma diferente.
Filo porifera.
Porifera
el
filo
de
animales
comúnmente
llamados
esponjas,
tienen
paredes
porosas
y
cavidades
internas
tapizadas con coanocitos (fig. 2). Las células
son
notablemente
similares
a
los
coanoflagelados. Gran parte del cuerpo está
compuesto de una de una matriz forma de
jalea que contiene un esqueleto de proteína,
carbonato de cálcico o sílice. Parece que no
poseen sistema nervioso. Las esponjas están
organizadas
en
un
nivel
celular.
En lugar de una sola célula que realiza todas
las
actividades
vitales,
como
en
los
protozoarios, hay una división del trabajo, en
la que ciertas células se especializan para
realizar funciones particulares como nutrición,
apoyo o reproducción. La esponja muestra
diferenciación celular, pero poca o ninguna
coordinación de las células para formar
tejidos. Las células están organizadas muy
débilmente y las relaciones entre ellas pueden
trastornarse pasando la esponja por una tela
de ceda para tamiz sin dañar la integridad
celular. Las células se reagrupan y forman una
estructura similar a la inicial. Debido a sus
numerosas
características
morfológicas
distintivas, a las esponjas se les considera
generalmente como una rama lateral en la
evolución de los metazoos. En realidad,
¡fueron clasificadas como plantas hasta 1765!
Evolucionaron
desde
flagelados
independientemente de los otros metazoos y
no han dado origen a ningún otro filo.
Las esponjas pueden estar coloreadas
de
gris
parduzco
o
verde
brillante,
anaranjado, rojo o púrpura. Generalmente,
son pegajosas al tacto y despiden un olor
desagradable. Las esponjas son organismos
sedentarios que varían de altura desde 1
hasta 200 cm. y de forma desde planas hasta
bolas, tazas, abanicos y vasos. La mayoría de
las esponjas son marina; sólo una familia vive
en agua dulce.
Las esponjas se nutren filtrando agua
y separando organismos microscópicos que
usan como alimento. Característico de las
esponjas es la presencia de coanocitos o
células en forma de collas, con flagelos que
baten, creando corrientes de agua para
obtener alimento y oxígeno y deshacerse del
bióxido de carbono y los desechos. Los
coanocitos de algunas esponjas complejas
pueden impulsar ¡un volumen de agua igual
de la esponja cada minuto!
carbonato de calcio Hexactinelli tiene un
esqueleto de espículas silíceas de 6 radios, y
demospongia tienen un esqueleto de fibras
de esponginao espículas de sílice que no
tienen seis radios (fig. 13-3).
Las esponjas para baño se encuentran
en aguas poco profundas, sobre fondos
rocosos. Los pescadores de esponjas las sacan
del fondo del mar con pértigas provistas de un
tridente en el extremo. Se dejan fuera del
agua hasta que mueren, luego se les
introduce en agua somera hasta que se
descompone la carne. Tras ser batidas,
lavadas y blanqueadas al sol, están listas para
el mercado.
Todo lo que queda es la red de
espongina
cuyos
numerosos
intersticios
permiten absorber una gran cantidad de agua.
Todas las esponjas son diploides y
experimentan los usuales procesos de los
metazoos, oogénesis y espermatogénesis. Los
óvulos son retenidos inmediatamente debajo
de los coanocitos, donde son fecundados por
un espermatozoide de otra esponja llevada
cerca de la corriente.
Fig. 3 Fotografía del esqueleto de la esponja vítrea,
Euplectella. Los hexágonos se funden para formar a
modo de vigas entrecruzada. (Por amabilidad de
american museum of natural history.)
El collar del coanocito está compuesto
de delgadas fibras paralelas entre las cuales
pasa el agua. Las partículas alimenticias son
captadas y pasan a la base del collar, donde
son aprisionadas por fagocitosis y digeridas
dentro del coanicito, o trasferencias a un
amibocito para digestión. Vagando por la
matriz gelatinosa del cuerpo de la esponja hay
numerosos amibocitos, que recogen alimento
de las células que revisten los poros, secretan
la matriz y la proteína, carbonato cálcico o
sílice del esqueleto, recogen desechos y los
convierten en células epidérmicas cuando es
necesario. Cada célula del cuerpo es irritable y
puede reaccionar a los estímulos, pero no hay
células sensoriales o células nerviosas que
capacitarían al animal para reaccionar en su
conjunto.
Las tres clases de esponjas, que
constituyen alrededor de 10 000 especies, se
distinguen por la clase de esqueleto:
Calcárea tiene un esqueleto de espículas de
El modelo de desarrollo en la esponja
es muy diferente del de cualquier otro
metazoo. El óvulo fecundado se divide
formando una estructura semejante a blástula
de otros animales. Los núcleos se hallan en
los extremos interiores de las células, y los
flagelos que aparecen en las células
sobresalen hacia adentro, en vez de hacia
fuera. El embrión también es peculiar porque
tiene boca en el polo vegetal, por la cual toma
alimento de la madre. Cuando está totalmente
desarrollado, el embrión se vuelve del revés
por su boca, penetra en la capa de coanocitos
maternos y escasa por los canales de la
esponja madre. Cuando está totalmente
desarrollado, el embrión se vuelve del revés
por su boca, penetra en la capa de coanocitos
maternos y escapa por los canales de la
esponja madre, y finalmente al mar abierto
como una larva nadando libremente.
El proceso de e versión saca de la
larva los flagelos y por medio de éstos la larva
nada. Finalmente, se adhiere al fondo por su
extremo anterior y la mitad flagelada se
invagina en la mitad posterior formando una
estructura de doble capa. Las células
flageladas se convierten en coanocitos
interiores, mientras que la capa exterior forma
el resto de la esponja.
La notable capacidad de las esponjas
para reorganizarse fue denominada por H.V.
37
Wilson en 1907. Comprimió esponjas a través
de un fino lienzo de seda, recogiéndolas en un
plato, desagregando así las células de la
esponja en trocitos. Los coanocitos liberados
de este modo nadan en el fondo y los
amibocitos. Las células son especie específicas
y si se desagregan e el mismo plato dos clases
de esponja, una amarilla y otra anaranjada,
los pedacitos de células que se agregan serán
todos amarillos o todos anaranjados, pero no
una mezcla de los dos colores.
Se cree que las esponjas son una línea
lateral
evolutiva
que
puede
haber
evolucionado de un diferente grupo de
flagelados que los que se creyó que eran
antecesores
del
resto
de
animales
multicelulares. Según una teoría, las esponjas
descienden
por
evolución
de
un
coanoflagelado primitivo; otra teoría sostiene
que se derivan de un flagelado hueco colonial
de natación libre. Las larvas de esponja se
parecen a esas colonias de flagelados. No hay
pruebas que sugieran que alguno de los
animales superiores descienden de dichas
esponjas.
Medusas y Cnidarios Cnidarias
Además de los peces, ballenas y
marsopas, que nadan activamente, las aguas
abiertas de los océanos contienen diversos
organismos
(denominados
en
conjunto
plancton) que flotan pasivamente con las
corrientes de agua. Pueden nadar, pero con
fuerza suficiente para trasladarse e dirección
horizontal o persistir en un lugar contra la
corriente. Radiolarios, foraminíferos y diversas
algas son protistas planctónicos.
Fig. 4 esquemas de hydra, cortada longitudinalmente
para revelar su disposición interna. Se ven un ovario y
un testículo, pero en realidad se presentan en
individuos distintos; ninguno de estos animales posee
a la vez ambos órganos. A la derecha reenseña la
reproducción asexual por gemación.
Los elementos mayores del plancton
son las medusas, que se ven muchas veces
desde
los
barcos
como
tejambres
u
hormigueros
en
el
último
metro
aproximadamente de agua antes de la
superficie. El nombre común medusa se
aplica a un grupo heterogéneo de organismos
con
cuerpos
blandos
de
consistencia
gelatinosa, miembros del filo Cnidaria. Estos
nadan
débilmente
por
contracciones
musculares de sus cuerpos en forma de
sombrilla. Tienen como característica un
cuerpo simétricamente radial organizado como
un saco hueco. El interior es una cavidad
digestiva que se abre al exterior por una
boca; de ahí el nombre Coelenterata (coel
=hueco; enteron = intestino). La boca está
rodeada por un círculo de tentáculos que
llevan Cnidoblastos, células punzantes que
contienen
nematocistos,
o
cápsulas
punzantes. El nombre del filo, cnidaria, se
basa en la característica presencia de estos
cnidoblastos en este grupo.
Los cniarios parecen proceder del
mismo tronco que los animales superiores,
pues, igual que éstos, llevan la cavidad
digestiva central unida al exterior por una
38
boca (en cambio, esta organización no se
encuentra en las esponjas).
Los tejidos de los cnidarios pueden dividirse
en las mismas categorías que las de los
animales superiores: epitelial, conectivo,
muscular, nervioso y reproductor. Las células
que revisten la cavidad digestiva forman la
gastrodermis (endodermo), las que cubren la
parte externa del cuerpo, la epidermis
(ectodermo).
A diferencia de los animales superiores, los
cnidarios carecen de células mesodérmicas
entre las dos; este espacio se llena de
mesoglea, sustancia intercelular gelatinosa
que contiene sólo unas cuantas células. El filo
de cnidarios o celentéreos también incluye
cierto número de organismos sésiles unidos al
fondo de las lagunas o del océano –hidras,
anémonas del mar y corales- y colonias
flotantes como las de la fragata portuguesa o
fisalia.
Los cnidarios se agrupan en tres
clases: hidrozoarios, que incluye hidras,
hidroides como Ofelia y “fragata portuguesa”;
escifozoos, entre ellos las medusas, y
antozoaios, o anémonas de mar, corales
verdaderos y alcionarios, dentro de los cuales
se encuentran los corales más valiosos.
Hidrozoarios.
La
organización
fundamental de los cnidarios se manifiesta
notablemente en un animal pequeño, Hydra,
propio de las charcas y que, a simple vista,
parece una hilacha (fig.) este animal debe su
nombre al monstruo de la mitología griega con
notable capacidad de desarrollar dos nuevas
cabezas por cada una cortada. El cnidario
hidra tiene en efecto esta facultad de
regeneración, pues si se cortan varios
fragmentos, en cada uno nacen las partes
faltantes y se transforma en otro animal
entero. El cuerpo, que rara vez pasa de un
centímetro, comprende dos capas de células
que encierran una cavidad gastrovascular
central (fig.). Epidermis es una capa
protectora;
gastrodermis
en
fundamentalmente un epitelio digestivo. Las
bases de las células de ambas capas se
prolongan
como
fibras
musculares
contráctiles;
las
de
la
epidermis,
longitudinales, y las de la gastrodermis,
circulares. Por contracción de una u otra
variedad, el animal puede estirarse, acostarse
o doblar su cuerpo.
Durante toda su vida vive fijo a una
roca, rama u hoja mediante un disco de
células situado en la base. Al otro extremo se
encuentra la boca, que conecta la cavidad
gastrovascular al exterior, rodeada de un
anillo tentáculos, cada uno de los cuales
puede llegar a medir una vez y media la
longitud del cuerpo. Los tentáculos están
formados por una epidermis externa y una
gastrodermis interna, y pueden ser huecos o
compactos.
Los cnidarios tienen la facultad es
exclusiva de producir “cápsulas de filamento”,
nematocistos (fig.3) que tienen dentro de
células punzantes (cnidoblasto), situadas en la
epidermis, los nematocistos, cuando son
estimulados apropiadamente, pueden liberar
un filamento hueco espiralado. Algunos tipos
de filamentos de nematocistos son pegajosos;
otros son largos y se arrollan alrededor de la
presa; un tercer tipo posee una púa o espina y
puede inyectar una toxina proteínica que
paraliza a la presa. El nematoquiste tiene
forma de pelota, con un cuello tubular largo
que se observa muy enrollado en el interior de
la cavidad de la pelota. Cada célula punzante
tiene un pequeño gatillo que se proyecta
sobre su superficie externa y responde al
tacto o a productos químicos disueltos en el
agua (“gusto”) y hace que el nematoquiste
descargue su filamento. Un nematocisto sólo
puede emplearse una vez; al ser descargado
se inutiliza y debe substituirse por otro nuevo,
producido
por
células
especiales.
Los
tentáculos rodean la presa y la introducen por
la boca hasta la cavidad gastrovascular, donde
comienza la digestión. Los fragmentos
parcialmente digeridos son atrapados por
seudópodos de las células gastrodérmicas; la
digestión termina en vacuolas alimenticias en
estas células.
La respiración y excreción se hacen por
difusión, pues el cuerpo de la hidra es
bastante pequeño para que ninguna célula se
encuentre
lejos
de la
superficie;
los
movimientos del cuerpo cuando se alarga y
acorta hacen circular el contenido de la
cavidad
gastrovascular;
algunas
células
gastrodérmicas
llevan
flagelos
cuyos
movimientos ayudan a la circulación. La hidra
no tiene otro sistema circulatorio.
En los cnidarios encontrados las
primeras células nerviosas del reino animal.
En estos animales se distribuyen muchas
células nerviosas en red irregular que une las
células sensitivas de la pared del cuerpo con
las musculares y glandulares. La coordinación
es de las más sencillas; no hay agregación de
células nerviosas para formar un “cerebro” o
médula, así que un impulso despertado en
alguna
parte
del
cuerpo
se
difunde
aproximadamente igual e todas direcciones.
39
La hidra se reproduce asexualmente
por gemación durante los periodos de mejores
condiciones del ambiente; cuando el agua del
medio se estanca, representa un estímulo
para la aparición de formas sexuales era el
aumento de la tensión de bióxido de carbono
en el agua. También demostró el mismo autor
que las yemas procedentes del macho
formaban siempre otros machos, y las de la
hembra, hembras.
Physalia (“fragata portuguesa”, fig.),
que a primera vista parece una medusa, es en
realidad una colonia de hidroides y medusas.
Los largos tentáculos de este animal poseen
cápsulas vesicantes que pueden paralizar
hasta a un pez grande y lastimar seriamente
al hombre. La colonia está sostenida por un
flotador lleno de gas, de intenso color verde
irisado.
Esquifozoarios. Además de la hidra y
organismos semejantes, el filo de los cnidarios
comprende formas aparentemente distintas de
la mencionada, como son la medusa (fig.)
corales y anémonas de mar, entre sus 10 000
especies. Tanto la medusa como los hidroides
son de cuerpo formado de una epidermis
externa y una gastrodermis interna, entre las
cuales hay una jalea (mesoglea) sin
características vitales. En la hidra, la capa de
mesoglea es delgada, pero en la medusa es
gruesa y viscosa, lo que da cierta firmeza al
cuerpo. La semejanza fundamenta de estos
dos animales que de manifiesto en la figura.
La medusa puede considerarse como una
hidra al revés y con cantidad mayor
de
mesoglea.
cientos o miles de individuos. Una colonia
comienza por un individuo que se reproduce
por gemación; en lugar de separarse las
yemas del organismo inicial siguen unidas a él
y a su vez producen nuevas yemas.
En
la
misma
colonia
pueden
encontrarse varios tipos de individuos,
algunos, especializados para la nutrición, otros
para la reproducción.
La medusa mayo, Cyanua, puede tener
hasta cuatro metros de diámetro y tentáculos
de 30 metros de largo. Estos monstruos
azules y anaranjados, que se hallan entre los
mayores invertebrados existentes, constituyen
un verdadero peligro para los nadadores del
norte del Atlántico.
Fig. 13-7 comparación entre un hydra una medusa
invertida y una anémona de mar para insistir sobre la
semejanza de su estructura general.
Por lo tanto, las hidras y medusas son
ramificadas del mismo plan fundamental, el
primero adaptado a una vida fija y el segundo
a la libre dentro del agua.
Algunos
cnidarios
marinos
son
notables
por
presentar
alternancia
de
generaciones sexuales y asexuales, igual que
ciertos vegetales. Muchas especies de
medusas se reproducen sexualmente para
originar larvas llamadas planudas, las cuales
se transforman en animales sésiles, en forma
de saco, parecidos a hidras (pólipos), los
cuales, a su vez, se reproducen asexualmente
para formar nuevas medusas de vida
natatoria libre, con forma de copa o cuento
invertido
(fig.).
Esta
alternancia
de
generaciones difiere de la que hemos visto en
las plantas porque, tanto las formas sexuales
como las asexuales son diploides; sólo son
haploides los espermatozoides y los óvulos.
Muchos cnidarios marinos forman colonias de
40
Antozoarios. Las anémonas de mar y
corales no pasan por la etapa de medusas que
nadan libremente, y los pólipos pueden vivir
sueltos o formando colonias. Difieren de las
hidras
por
estar
dividida su
cavidad
gastrovascular en varias cámaras mediante
tabiques verticales; además, el ectodermo
superficial, que se invierte a nivel de la boca,
reviste una cavidad a modo de esófago
(fig.3.7). Las divisiones de la cavidad
gastrovascular
aumenta
la
superficie
digestiva, de modo que una anémona puede
digerir un cangrejo o pez tan grande como
ella.
En los mares calientes y poco
profundos, prácticamente todo el fondo está
cubierto de corales y anémonas, de colores
brillantes casi siempre. Los célebres arrecifes
y atolones de los mares del sur son restos de
muchos millones de animales microscópicos
en forma de copa, segregados en remotas
épocas geológicas por colonias de corales o
plantas coralíferas. Sólo se encuentran
colonias vivas en su parte superior, donde
añaden a la masa total sus propias
secreciones.
Ctenophora
Los
ctenóforos,
o
gelatinas
pectiniformes, son similares en muchos
aspectos a los celenterados, aunque el
centenar de especies del grupo se colocan
generalmente en otro filo. Pueden ser tan
pequeños como un guisante o tan grandes
como un tomate, y están formados por dos
capas de células que encierran una masa de
gelatina. La superficie exterior está cubierta
de ocho filas de cilios, que semejan peines. El
batir coordinado de los cilios de estos peines
mueve al animal por el agua (fig.13.9). En el
polo superior del cuerpo se encuentran un
órgano sensitivo con un asa de partículas
calcáreas en equilibrio sobre cuatro grupos de
cilios unidos a las células sensitivas. Cuando el
cuerpo gira, estas partículas ejercen presión
sobre los cilios que se encuentran debajo; así
estimulan a las células sensitivas, con lo que
los cilios modifican su pulsación para llevar al
cuerpo de nuevo a su posición normal.
El latido está bajo la regulación de
fibras nerviosas que van del órgano sensitivo
a los cilios; si éstos se cortan, pierde
regularidad el movimiento por debajo de la
sección. Los ctenóforos difieren de los
celentéros
en
varios
aspectos:
son
simétricamente
birradiales,
tienen
dos
tentáculos, en vez de muchos. La inmensa
mayoría de los ctenóforos son luminiscentes.
Tanto celentéros como ctenóforos son
notables por su poder de regeneración; con
menos de la cuarta parte del animal, es
posible para éste transformarse en un entero.
También tienen la notable facultad de
componer los órganos perturbados, como es
el caso de la hidra, la cual se puede invertir
con paso de todo su cuerpo por la boca, a la
manera como se invierte una media; aunque
el animal no sepa volver a su posición original,
las relaciones normales entre epidermis y
gastroepídermis se restablecen mediante
migración de las células específicas. Una
pregunta fascinante es, ¿cómo sabe cada
célula a dónde debe ir?
Gusanos planos
Los gusanos planos, miembros del filo
platelmintos, viven en aguas dulces o saladas,
o pueden ser terrestres, arrastrándose sobre
rocas, hojas y otros desperdicios. Igual que la
hidra, los gusanos planos están provistos de
una cavidad gastrovascular única (figura.), a
veces con muchas ramificaciones, pero
comunicada al exterior por una sola boca a la
mitad de la superficie ventral. Además del
ectodermo y el endodermo en el gusano plano
hay una capa media, el mesodermo, que
representa casi todo el cuerpo y forma
muchos de sus órganos. Los platelmintos son
de los animales más simples, provistos de
órganos bien desarrollados o sea unidades
funcionales formadas por varios tejidos. Se
conocen en ellos varios órganos simples: una
faringe muscular para la ingestión de
alimentos, manchas oculares y otros órganos
sensitivos en la cabeza, un ganglio cerebral y
un par de cuerdas nerviosas conectadas entre
sí en plano ventral, además de órganos
reproductores. Al igual que los animales
superiores, y en contraste con los cnidarios,
los gusanos planos tienen simetría bilateral y
extremo anterior y posterior definidos. El
desarrollo de un extremo anterior distinto con
una concentración de tejido nervioso, proceso
denominado cefalización, es típico de los
animales con simetría bilateral móviles de vida
41
libre. Los gusanos planos siempre tienen hacia
abajo la superficie ventral, hacia el substrato,
cuando reptan. La locomoción la hacen en
parte por medio de cilios situados en su
superficie ventral en parte por contracciones
musculares ondulatorias similares a las de la
lombriz de tierra. El movimiento es facilitado
por una sustancia viscosa secretada por
células glandulares situadas en la epidermis
ventral.
Los platelmintos de vida libre más
comunes son las planarias, propias de las
charcas y riachuelos tranquilos de todo el
mundo. La planaria americana común es
Dugesia, de unos 15 mm. de largo y órganos
parecidos a ojos bizcos y grandes orejas (fig.).
las planarias son carnívoras y se alimentan de
animales pequeños vivos o muertos (fig.).
tamaño. Igual que en los
respiración es por difusión.
cnidarios,
la
Para secretar productos de desecho, el
gusano plano tiene una red ramificada de
finos tubos que se abren en la superficie por
poros, y terminan en ramas conocidas como
células flamígeras o protonefridios (fig.).
Cada una es una célula hueca que contiene un
grupo de cilios cuyo latir recuerda las
oscilación de una llama. El movimiento de
estos cilios expulsa el líquido secretado por
los tubos y lo hace salir por los poros. Las
planarias de agua dulce deben resolver el
mismo problema de eliminación del exceso de
agua
como
protozoarios
de
agua
descargándolos cuando son apropiadamente
estimulados.
Tenias y duelas. Aparte de los
gusanos planos de vida libre como Dugesia,
que representa la clase Turbellaria, hay dos
clases
de
platelmintos
parásitos:
los
trematoda, o duelas, y los Cestoda, o
tenias, ambos desprovistos de una epidermis
ciliada.
La estructura de las duelas es
semejante a la de los gusanos planos de vida
libre, pero se fijan al huésped por una o varias
ventosas; cuentan, asimismo, con una capa
externa gruesa, la cutícula, que substituye a
los cilios. Los órganos de la digestión,
excreción y coordinación son semejantes a los
de los otros gusanos planos, pero la boca es
anterior, en vez de ventral. Los órganos
reproducción son sumamente complejos. Las
duelas parásitas del hombre son las
sanguíneas, frecuentes en China, Japón y
Egipto, y las hepáticas, principalmente en los
dos primeros países y Corea. Ambos parásitos
por ciclos vitales complicados con formas
distintas,
alternancia
de
generaciones
sexuales y asexuales y parasitismo sobre uno
o
varios
huéspedes
intermedios
como
caracoles y peces (fig.13.12).
Fig. 13.10 planaria americana común
Los platelmintos pueden vivir durante
meses sin alimento, pues digieren lentamente
sus propios tejidos, con lo que disminuyen de
42
Las tenias son animales largos, planos
y acintados. Algunas especies viven, en
estado adulto, en los intestinos de casi todos
los vertebrados, incluso el hombre. El extremo
cefálico de una tenia (fig.13.13.) carece de
ojos, pero está provisto de ventosas y algunas
especies poseen un círculo de ganchos
mediante los cuales se fijan a la mucosa del
intestino huésped. Detrás de la cabeza se
extiende la región de crecimiento que produce
constantemente nuevas secciones, llamadas
proglótides, por gemación.
desde el extremo anterior del cuerpo, utilizado
para atrapar alimento.
El resto del cuerpo comprende gran
cantidad de segmentos de este tipo, cuyo
contenido es casi completamente un juego
completo de órganos reproductores.
Cada
proglótide adyacente, se llena de óvulos
fecundados (cada uno en su propia cápsula),
se rompe y los pasa al cuerpo del huésped,
las larvas salen de su cápsula y continúan el
desarrollo. Muchos cestodos deben invadir dos
o tres especies huéspedes en sucesión para
completar sus ciclos vitales.
Las tenias carecen de boca y sistema
digestivo, pero se alimentan por absorción de
las substancias digeridas presentes en el
intestino de sus huéspedes.
La probóscide secreta un moco que
ayuda a sujetar la presa, y en algunas
especies está provista en su extremo de una
punta dura, y además de glándulas venosas
en la base de la misma. La probóscide se
expulsa por presión de las paredes musculares
sobre el líquido que lleva un compartimiento;
la retracción de este órgano se debe a un
músculo.
Los progresos importantes de los
nemertinos son éstos, en primer lugar, un
tubo digestivo completo, con boca en un
extremo, para ingerir alimentos, y ano en el
otro para eliminar productos de desecho. En
lugares intermedios se encuentran esófago e
intestino. Esta organización difiere de la de
cnidarios y planarias, cuyos alimentos y
desperdicios circulan por el mismo orificio. En
los gusanos con trompa el agua y productos
del metabolismo se eliminan mediante células
flamígeras (protonefridios), igual que en los
gusanos planos.
Otro
perfeccionamiento
de
los
nemertinos es la separación de las funciones
digestiva y circulatoria.
Sistema de organización con órganos
Gusanos nemertinos, o gusanos
con trompa. Este grupo relativamente
pequeño de animales (550 especies) sólo
importa como escalón evolutivo, pues los
nemertinos son los animales más sencillos con
sistema de órganos (fig.13.14). Ninguno es
parásito y carecen de importancia económica.
Casi todos viven en el mar, aunque algunos
son de agua dulce o de tierra húmeda. Su
cuerpo es largo y delgado, cilíndrico o
aplanado, con longitud que varía de 5
centímetros a 20 metros. Algunos son de color
anaranjado, rojo o verde intenso con rayas
negras o de otro color. Su órgano mas notable
(la probóscide, de donde viene su nombre)
es un largo tubo muscular hueco que proyecta
Estos animales son los primeros
organismos con sistema circulatorio separado;
aunque rudimentario, consta de tres tubos
musculares (los vasos sanguíneos) que
recorren todo el cuerpo, unidos por vasos
transversales. Es sorprendente que estas
formas primitivas tengan glóbulos rojos
hemoglobina, el mismo pigmento rojo que
acarrea el oxígeno en la sangre humana. Los
nemertinos carecen de corazón, de modo que
la sangre circula por el cuerpo merced a
movimientos del cuerpo y contracciones de
vasos sanguíneos musculares. No hay
capilares. El sistema nervioso está más
evolucionado que en el gusano plano; hay un
“cerebro” en el extremo anterior del cuerpo,
formado por dos grupos de células nerviosas
(ganglios) unidos por un anillo nervioso que
rodea la vaina de la probóscide; del cerebro
nacen dos cordones nerviosos de dirección
hacia atrás.
Nematodos. El filo de los nematodos
o gusanos redondos tiene cerca de 10 000
especies, todas semejantes en disposición
general. Algunos viven en el mar, otros en
agua dulce, otros en la tierra o en otros
animales o plantas como parásitos. Hay 50
especies de nematodos que parasitan al
hombre, incluyendo la uncinaria triquina (fig.)
43
el gusano ascaris (fig.), el gusano filaria y el
gusano Guinea. El examen microscópico de
unos puñados de tierra de casi cualquier lugar
del planeta revela extrema cantidad de
pequeños gusanos blancos que se retuercen.
Sus cuerpos largos, cilíndricos, de aspecto
filamentoso, puntiagudos en ambos extremos,
están cubiertos de una cutícula dura.
Constituye
característica
anatómica
del
nematodo la presencia de una cavidad
corporal primitiva, el seudoceloma, entre la
pared del cuerpo y la del intestino. Deriva del
blastocele embrionario y se encuentra entre
mesodermo y el endodermo. Un verdadero
celoma es una cavidad corporal situada dentro
de los tejidos de origen mesodérmico. A
diferencia de los nemertinos, cuyos epitelios
externe y digestivo están cubiertos de cilios,
las cubiertas son lisas en el nematodo. Los
nematodos son anillos musculares circulares
sólo disponen de fibras longitudinales. Pueden
doblarse pero nadan mal, a pesar de sus
movimientos enérgicos.
Sus
sistema
digestivo
completo,
sistema circulatorio separado, y sistema
nervioso formado por “cerebro” y cordones
nerviosos, como en el caso de los gusanos con
trompa, significa la condición de las
características principales de los animales
superiores. Se cree que el gusano con trompa
se parece a los animales superiores y de él
mismo. La evolución más allá de este punto se
ha ramificado en direcciones muy diversas, y
los animales más avanzados no pueden
disponerse en una sola serie de formas cada
vez
progresivamente
más
elevadas
y
complejas. Una rama principal de la evolución
llegó a los vertebrados, otra a los artrópodos,
y otra a la almeja, el calamar y demás
moluscos.
44
Rotíferos.
Algunos
de
los
invertebrados menos conocidos forman el filo
de los rotíferos, animales “que ruedan”. Estos
gusanos acuáticos microscópicos, aunque un
poco mayores que algunos protozoarios, son
pluricelulares, con tubo digestivo completo,
incluyendo un mástax, órgano muscular para
moler los alimentos; un seudoceloma; sistema
excretor de células flamígeras, vejiga, sistema
nervioso con “cerebro” y órganos de los
sentidos, y una corona características de cilios
en el extremo cefálico que les da el aspecto de
una rueda giratoria (fig.)
Los rotíferos y los gastrotricos son
animales de “células constantes”. Cada
miembro de cierta especie está formado
exactamente por la misma cantidad, inclusive
cada parte está formada por un número
preciso de células, dispuestas en forma
característica. La división celular cesa con el
desarrollo embrionario, de modo que luego no
es posible la mitosis; así son imposibles el
crecimiento y la reparación. Uno de los
problemas más difíciles de la biología es la
diferencia entre tales células que no se dividen
y las células que se dividen de otros animales.
¿Es que los rotíferos nunca desarrollan
cáncer?
constante, durante el cual un órgano peculiar
en forma de pico de ave, frecuentemente se
abre y cierra por contracción muscular. La
finalidad de la Avicularia no es captar
alimentos (pues esta función corresponde a
otros miembros), sino impedir que se
depositen sobre la colonia animales pequeños.
Las relaciones en plan de evolución
entre ectoproctos y endoproctos, no están
aclaradas.
Fig. 13.15 el gusano redondo trichinella spiralis, que
causa la triquinosas si se come un trozo de carne
infestada con este parasito, las larvas se desprenden y
llegan rápidamente a la madurez en el intestino.
Gastrotricos. Tratase de otro filo de
gusanos acuáticos microscópicos, muy
parecidos a los rotíferos en muchos aspectos,
pero sin corona de cilios. Algunos gastrotricos
de agua dulce se caracterizan por estar
formados exclusivamente por hembras que se
reproducen por partenogénesis; no se han
descubierto los machos.
Briozoos. Los briozoos, o animales
musgos, comprenden dos filos de animales
coloniales, Entoprocta y Ectoprocta, que
superficialmente se parecen a hidroides
coloniales (fig.). las colonias de unas especies,
muy ramificadas y hermosas, se confunden a
veces con las algas; otras especies forman
colonias como incrustaciones finas sobre las
rocas, parecidas a encajes. Cada animal
secreta a su alrededor una capa protectora de
carbono de calcio o de una sustancia
proteínica córnea, dentro de la cual puede
retraerse en caso de peligro. Dicha cubierta
puede tener forma de vasija, caja o tubo.
Alrededor de la boca del animal se encuentra
una cresta circular o en forma de herradura
llamada lofóro, provista de tentáculos ciliados.
Una de las adaptaciones a esta vida dentro de
un “ánfora” es la forma en U del tubo
digestivo. En un filo, Entoprocta, el ano se
halla dentro del anillo de tentáculos, y la
cavidad corporal es un seudoceloma. En otro
filo de briozoarios, Ectoprocta, el ano reside
fuera del anillo de tentáculos y la cavidad
corporal es un celoma verdadero.
En ambos filos, nuevos miembros de la
colonia proceden por gemación a partir de
formas más antiguas; las nuevas colonias se
deben a reproducción sexual durante algunas
estaciones.
En
la
colonia
de
briozoarios
ectoproctos
se
encuentran
miembros
especializados llamados Avicularia, por su
parecido superficial a la cabeza de un ave.
Estos organismos están en movimientos
Braquiópodos. Este es otro filo con
lofóforo. Son animales, que se conocen
comúnmente como “lámparas de mar”, se
parecen superficialmente a la almeja. Los
braquiópodos tienen dos conchas semejantes
a las de las almejas, por lo general calcáreas,
que pueden abrirse y cerrarse por acción
muscular. A diferencia de la almeja, en la cual
las dos valvas de la concha se encuentran a
derecha e izquierda del cuerpo, las del
braquiópodo están arriba y abajo del animal;
la inferior se fija a una roca u otro objeto
mediante un fuerte tallo muscular.
Todos los braquiópodos viven en el
mar. Aunque sólo persisten en la actualidad
unas 200 especies de este antiquísimo filo, en
otra época llegaron a pulular más de 3 000.
por su gran antigüedad y la buena
conservación de su concha dura, los
braquiópodos fósiles son útiles para los
geólogos en la precisión de la edad de las
rocas. Los fósiles obtenidos de rocas de más
de 500 millones de años son prácticamente
iguales a los braquiópodos de la actualidad. El
género Lingula tiene representantes fósiles y
vivientes; es el género más antiguo que se
conoce de animales ahora vivos.
Algunos
invertebrados
menos
conocidos (braquiópodos y foronidios) igual
que
los
acabados
de
presentar,
se
caracterizan por una cavidad corporal o
celoma entre la pared del cuerpo y el tubo
digestivo. Esta cavidad aparece durante el
desarrollo embrionario, a partir de una
hendidura de la capa mesodérmica; por lo
tanto, está revestida de mesodermo. El
desarrollo del celoma, que liberó el tubo
digestivo de la pared del cuerpo y permitió
que las dos capas musculares (la externa y la
intestinal)
se
contrajeran
independientemente,
represento un paso
importante del desarrollo de los animales
superiores.
45
Preguntas
1. diga las diferencias entre órganos
homólogos y análogos. ¿por qué es
posible utilizar en las clasificaciones los
órganos
análogos,
pero
no
los
homólogos?
2. ¿Cómo obtienen las esponjas alimento
y agua?
3. compare la estructura de una medusa
y la de una hidra. Señale cómo se
adaptaron a su modo de vida.
4. compare
la
alternancia
de
generaciones de Ofelia y un musgo.
5. ¿cómo
se
puede
distinguir
un
organismo pluricelular de una colonia
de organismos? ¿supone usted que los
segmentos de una tenia representan
un solo individuo o colonia como la de
los celentéreos?
6. ¿qué son células flamígeras? ¿cuál es
su misión y cómo funcionan?
7. ¿en qué se parecen una planaria y una
hidra? ¿en qué difieren?
8. si hablamos de un animal pluricelular,
sin sistema digestivo, y en cuyo
organismo están dispuestos muchos
poros, ¿qué es?
46
9. compare la mesoglea y el mesodermo.
¿en que tipos de organismos se
encuentran una y otro?
10. diga en qué sentido es importante la
difusión física para la supervivencia de
los celentéreos.
11. Nombre las características distintivas
de las clases del filo platelmintos.
12. Defina
los
términos
celoma,
seudoceloma, cnidoblasto, coanocito.
47
INVERTEBRADOS
SUPERIORES
Los invertebrados “superiores”, o sean
anélidos artrópodos, moluscos y equidermos,
tienen boca y ano separados, intestino
musculoso,
sistema
circulatorio
bien
desarrollado y celoma verdadero o cavidad
dentro del mesodermo revestida de peritoneo.
El celoma se forma durante el crecimiento,
como hendidura dentro de masas de
mesodermo
inicialmente
sólidas
(esquizoceloma,
disposición
típica
en
moluscos, anélidos y artrópodos) o a partir de
bolsas que se forman de la cavidad intestinal
(enteroceloma,
disposición
propia
de
equinodermos y cordados), con excepciones
importantes a estas reglas generales.
De estos cuatro filos, sólo los artrópodos
se han adaptado bien a la vía terrestre. Cierto
que la lombriz de tierra es animal terrestre,
pero la mayor parte de los anélidos vive en el
mar; hay algunos caracoles en la tierra, pero
el resto de los moluscos es principalmente
marino, como todos los equinodermos. De las
cinco clases de artrópodos, los crustáceos
(cangrejos, langostas, etc.), incluyen ante
todo formas marinas, pero las otras cuatro:
insectos, arácnidos (arañas, ácaros, etc.)
quilópodos
(centípedos)
y
diplópodos
(nulípedos) viven en la tierra. La arqueología
nos enseña que los primeros animales
terrestres con facultad de respirar aire eran
los arácnidos parecidos a los actuales
escorpiones, los que emergieron del mar en el
silúrico, hace unos 410 millones de años. Los
primeros vertebrados terrestres, llamados
anfibios, sólo aparecieron en la última parte
del Devónico, o sea unos 60 millones de años
mas tarde.
Adaptación de la vida terrestre
Durante su evolución para adaptarse a
la vida terrestre, los animales, igual que las
plantas (Cáp.9) tuvieron que resolver algunos
problemas para sobrevivir alejados del medio
líquido, especialmente evitar la desecación. La
reproducción fue otro pues las formas
acuáticas pueden depositar sus gametos en el
agua, lugar de la fertilización y donde los
delicados embriones quedaran protegidos por
el agua que los rodea en las primeras fases de
su desarrollo. Las plantas terrestres, mediante
48
la polinización, lograron llevar los núcleos del
espermatozoo a los óvulos en ausencia de
medio liquido; así el embrión en desarrollo
queda protegido por los tejidos del gametofito
materno o por las cubiertas de la semilla.
Algunos animales terrestres (sobre todos los
anfibios) vuelven al agua para reproducirse y
permanecer en este medio las formas jóvenes
(larvas o renacuajos). En cambio, los gusanos
de tierra, insectos, caracoles, reptiles, aves y
mamíferos,
llevan
directamente
los
espermatozoides del macho a la hembra
mediante
copulación,
con
los
espermatozoides rodeados por el medio
acuoso del semen. El huevo fertilizado queda
cubierto por algún tipo de cáscara protectora
muy resistente, secretada a su alrededor por
la hembra, o se desarrolla en el cuerpo de la
madre. El problema de soportar una
estructura corporal contra la gravedad, en
ausencia del efecto de flotación del agua, no
es muy grave para los animales pequeños
como gusanos, que viven bajo tierra. Pero
para animales grandes, que viven sobre ella,
impone algún tipo
de esqueleto, los
artrópodos y moluscos crearon un esqueleto al
exterior (esqueleto). Las formas terrestres
sufren variaciones de temperatura casi
constante, ya que la de las aguas profundas
varía sólo unos cuantos grados del verano al
invierno; aun en un lago pequeño los cambios
de
temperatura
son
considerablemente
menores que en el aire.
En vista de estas desventajas, parece
increíble que hubiera formas terrestres. Sin
embargo, una de las principales tendencias de
la evolución es que los organismos se
diversifiquen y extiendan a nuevos medios
ambientes. En cuanto sean compatibles con la
vida, acaba apareciendo ésta, forma adaptada
para la supervivencia. El medio terrestre, a
pesar de todo, tiene sus ventajas; después de
la aparición de las plantas terrestres, los
primeros animales encontraron en la tierra un
medio con gran cantidad de alimento, sin
rapaces y que estaba escasa de competencia.
El exosqueleto durísimo que apareció
en artrópodos y moluscos desempeña varios
fines: da resistencia al organismo, permite
que el cuerpo se sostenga contra la acción de
la gravedad, sirve como punto de inserción de
los músculos, protege contra la desecación y
representa un manto o armadura que pone al
animal al abrigo de rapaces. En esta forma la
aparición de exosqueleto resolvió muchos
problemas de la supervivencia en la Tierra.
Moluscos
Este filo, con sus 128 000 especies vivientes y
35 000 fósiles, es el segundo, por su volumen,
de todos los filos animales. Comprende ostras,
almejas, pulpos, caracoles, babosas y el
mayor de los invertebrados, el calamar
gigante, que alcanza 16 metros de largo, seis
de circunferencia y puede pesar varias
toneladas.
Plan corporal del molusco. La estructura
del cuerpo adulto de estos animales es
totalmente diferente a la que se halla en otros
grupos de invertebrados; los más primitivos
tienen una forma larvaria característica,
llamada trocófora, semejante a la de algunos
anélidos marinos. Esto sugiere que moluscos y
anélidos proceden de un tipo arcaico común;
sin embargo, los gusanos crearon un cuerpo
segmentado, en tanto los moluscos quedaron
con un cuerpo único sin segmentación. El
animal marino llamado quitón (fig.), miembro
de la clase Amphineura, se alimenta de las
algas que desprende de las rocas costeñas.
Sus características estructurales relativamente
sencillas
proporcionan
clara
ilustración
respecto a as cualidades básicas de los
moluscos:
ancho
pie
musculoso
para
desplazarse sobre las rocas; por encima de
éste, una masa visceral que contiene casi
todos los órganos del cuerpo; un manto, o
pliegue tisular que cubre la masa visceral a los
bordes del pie, y una concha calcárea dura
secretada por la superficie superior del manto
bajo forma de ocho placas separadas. Igual
que la cubierta externa de los artrópodos, esta
concha protege el animal, pero con la
desventaja de dificultar la locomoción.
El aparato digestivo de los moluscos es un
tubo único a veces enrollado, formado de
boca, esófago, estómago, intestino y ano. La
faringe contiene una estructura en forma de
lezna o lima, llamada rábula que, por acción
de varios músculos, puede perforar la concha
de otro animal o arrancar fragmentos del
vegetal. Los bivaldos son los únicos moluscos
que carecen de rábula; obtienen su alimento
filtrado el agua de mar. El sistema
circulatorio, bien desarrollado, comprende un
órgano de impulsión que hace circular la
sangre por un sistema de vasos ramificados y
espacios abiertos donde están los órganos.
Fig. 6 variaciones de la estructura general del cuerpo de quitones, caracoles, almejas y calamares
49
Dos “riñones” (metanefridios) debajo del
corazón, extraen de la sangre los restos
metabólicos, a los que eliminan por poros
situados cerca del ano. El sistema nervioso
está formado por dos pares de cordones
nerviosos, uno hacia el pie y otro hacia el
manto. Los ganglios correspondientes están
unidos alrededor del esófago, en el extremo
anterior del cuerpo, por un anillo de tejido
nervioso, formándose así el “cerebro”. Muchos
moluscos carecen de órganos sensoriales bien
desarrollados; los caracoles tienen un par de
ojos sencillos localizados generalmente en
tallos procedentes de la cabeza, y los
calamares y pulpos poseen ojos bien
desarrollados.
Se parte de la idea de que los
caracoles tienen concha en espiral; muchos la
tienen, en efecto, pero, sin embargo, otros
miembros de la misma clase, Gastropoda
(gasterópodos) (por ejemplo, lapas y orejas
marinas o abulones), tienen conchas en forma
de corazas aplanadas, en tanto otros, como
las babosas y ciertos caracoles marinos,
nudibranquios, no tienen protección alguna.
En una cierta fase del desarrollo de cada
gasterópodo se produce una torsión brusca,
única y permanente del cuerpo, de modo que
el ano describe un círculo completo y se sitúa
por encima de la cabeza (fig.) el crecimiento
sucesivo se hace a expensas de la parte
dorsal, generalmente a lo largo de una espira.
El giro limita el espacio del cuerpo, de modo
que la branquia, corazón, riñón, y gónada de
uno de los lados faltan por completo. Las
vísceras de las babosas, desprovistas de
concha, y de los nudibranquios experimentan
la misma torsión durante el desarrollo.
Otra
clase
de
moluscos,
Pelecypoda
(pelecípodos) (que significa pie en forma de
hacha, llamados comúnmente bivalvos,
poseen dos conchas articuladas por un lado y
abiertas por el otro. Esta disposición permite
la salida del pie en forma de hacha, que sirve
para la locomoción y de un largo sifón
musculoso con dos tubos para la absorción y
expulsión de agua. Algunos bivaldos como las
ostras
siempre
permanecen
unidos
al
substracto, otros, como las almejas, hacen
excavaciones en la arena o lodo mediante su
pie. Un tercer tipo perfora la roca o la madera
en busca de guaridas más profundas (la taza o
gusano de los barcos, Teredo, que ocasiona
daños en los pilotes de los muelles y otras
instalaciones marinas, sólo anda en busca de
una casa).
Finalmente, algunos bivaldos como las
conchas (Pecten) nadan con velocidad
50
increíble mediante movimientos de cierre y
abertura de sus valvas, debidos a contracción
de un músculo aductor (la única parte
comestible del molusco).
Las almejas (fig.) y las ostras alcanzan
su alimento por filtración del agua de mar
ingerida por el sifón y a la que manda sobre
sus branquias. El movimiento de los cilios de
la superficie branquial mantiene la corriente y
así las partículas de alimento fijadas por el
moco que secretan las branquias son llevadas
a la boca. En promedio, cada ostra movilizada
cerca de tres litros de agua de mar en una
hora.
La capa nacarada interna de la concha
de bivaldo, formada por carbonato de calcio
(madreperla) es secretada en finísimas
láminas por las células epiteliales del manto.
Si se introduce un trozo de materia extraña
entre la concha y el epitelio, las células
epiteliales secretan capas concéntricas de esta
sustancia alrededor de la particular extraña y
forma así una perla.
A diferencia de otros moluscos, los
calambres (fig.), nautilos y pulpos, que
forman la clase Cephalopoda (cefalópodos),
son animales muy activos y rapaces. Han
logrado un conjunto especializado complejo,
de cabeza y pie con gran “cerebro” bien
desarrollado y dos enormes ojos. Es notable el
parecido entre el ojo del cefalópodo y el del
vertebrado y el del vertebrado, pero el
desarrollo de ambos difiere totalmente, pues
en lugar de proceder del cerebro, el ojo de
estos moluscos deriva de un pliegue cutáneo.
Este tipo de evolución independiente de
estructuras similares, destinadas a la misma
función en dos animales diferentes, sin
relación entre sí, recibe el nombre de
evolución convergente. En el calamar y en
el pulpo, el pie se divide en tentáculos largos
(ocho para éste, 10 para aquél), cubiertos de
ventosas, para éste, 10 para aquél), cubiertos
de ventosa, para atrapar y sujetar la presa.
Además de su rábulas, estos con los que
matan a su presa y la fragmentan. El manto
es grueso, musculoso y con un embudo. Al
llenar la cavidad del manto con agua y
expulsar por este por este embudo, los
animales logran una propulsión o retroimpulso muy rápido, en dirección opuesta a la
del embudo.
Los cefalópodos están equipados con
una bolsa de tinta que produce un líquido
negro esposo. Este se librera cuando el
calamar o el octopus sufre alarma. La mancha
distrae al perseguidor (quizá una anguila
Fig. 7 corte longitudinal de la almeja de mar, mercenaria, con los principales sistemas
morena); MacGinitie ha comprobado que la
tinta del octopus paraliza los quimirrectores
de los animales que los persiguen.
La concha del nautilo es una formación
plana
helicoidal,
formada
por
muchas
cámaras, cuya construcción es persistente;
cada año el animal vive en la última de estas
cámaras, entonces la mayor. En las otras hay
un gas de composición vecina a la del aire,
con lo cual el nautilo puede flotar. La concha
del calamar se reduce a una mera “pluma” o
“hueso” en el manto, en tanto el pulpo no
tiene ninguna.
Los pulpos pequeños, que viven bien
en los acuarios, se les han comprobado
inteligencia sorprendente. Pueden asociar
estímulos y, en general, adaptar la conducta,
lo que recuerda mucho más las características
del vertebrado que las estereotipadas de otros
invertebrados. Los pulpos se alimentan de
cangrejos y otros artrópodos a los que
atrapan
y
matan
mediante
secreción
ponzoñosa de sus glándulas salivales. Viven
en las rocas y se refugian en pequeñas
cuevas. Sus movimientos, muy ligeros, no
permiten sospechar la gran fuerza de sus ocho
tentáculos.
Generalmente
se
esconden
durante el día y salen al anochecer en busca
de alimento.
Las similitudes sorprendentes en el
desarrollo de moluscos y anélidos – el proceso
de segmentación espiral y la aparición de
larvas trocóforas-, hicieron pensar en posibles
relaciones de estos dos filos en cuanto a
origen evolutivo, y en la posibilidad de un
antepasado común, provisto de celoma.
Recibió apoyo este punto de vista al
descubrirse, a partir de 1952, muestras de un
molusco primitivo, Neopilina, en material
dragado de una trinchera profunda en el
Pacifico a la altura de Costa Rica. Estos
animales de 2.5 cm. de longitud tiene algunas
características comunes con gasterópodos y
anfineuros. Sus rasgo más notable es sin duda
la disposición segmentaría de algunos órganos
internos; poseen cinco pares de músculos
retractores, seis pares de nefridios y cinco
ares de branquias. Semejante estructura ha
sido interpretada por algunos zoológicos como
prueba de l carácter segmentario de sus
antepasados, y de que los moluscos, como los
anélidos,
poseen
una
organización
básicamente metamérica.
51
Anélidos
Plan corporal del anélido. Entre los
invertebrados
más
conocidos
están
la
lombrices de tierra, miembros del filote los
anélidos (fig.). Esta palabra, que a todas luces
se refiere a la existencia de “anillos”, nos dice
que el cuerpo del gusano está formado por
dichos anillos o segmentos. Tanto los
órganos internos como la pared del cuerpo se
encuentran segmentados.
El cuerpo es un tubo bilateralmente simétrico
compuesto de aproximadamente un centenar
de unidades semejantes, cada una con un par
de órganos de cada sistema. Los segmentos
están separados entre si por tabiques
transversales llamados septos. El principal
adelanto evolutivo de las lombrices de tierra
respecto a las formas inferiores de es
precisamente esta segmentación, pues cada
segmento representa una unidad subordinada
del cuerpo que puede especializarse para
determinadas funciones. La división del cuerpo
en segmentos son casi todos iguales; pero en
otros animales segmentados (artrópodos y
cordados) la especialización de los diferentes
segmentos llega a tal grado que la misma
segmentación pasa a segundo plano.
El gusano de tierra queda protegido de
la desecación por una cutícula fina y
transparente secretada por las células de la
epidermis o capa externa de la pared corporal.
Las células glandulares de la epidermis que
secretan moco forman otra capa protectora
sobre la piel. La pared del cuerpo contiene
una capa externa de músculos circulares y
otra interna de músculos longitudinales. Cada
segmento, con excepción del primero, posee
cuatro pare de cerdas o quetos, provistas de
pequeños músculos que pueden mover las
cerdas y cambiar el ángulo que forman con el
cuerpo. La lombriz se desplaza hacia delante
por la contracción de los músculos circulares
para alargar el cuerpo, fijándose al suelo o las
paredes de las galerías en que vive con sus
cerdas
y
luego,
con
sus
músculos
longitudinales en contracción acerca del
extremo posterior del anterior; la locomoción
es así un fenómeno ondulatorio.
El celoma o cavidad del cuerpo de los
anélidos es grande y bien desarrollado;
consiste fundamentalmente en dos tubos, uno
dentro del otro. El externo es la pared del
cuerpo, en tanto el interno es la del tubo
digestivo. El celoma contiene un liquido que
baña los órganos internos y representa el
intermediario entre las células del sistema
circulatorio y las del organismo en cuanto el
52
transporte de gases, alimentos y productos de
desecho.
En el sistema digestivo de la lombriz
deben considerarse varios adelantos respecto
al de los gusanos del trompa: hay en ellos una
faringe musculosa para deglutir, un esófago y
un estomago dividido en dos partes
(estómago anterior de pared delgada, donde
se almacena el alimento y estómago posterior
de pared gruesa, donde es fragmentado; el
equivalente del buche y mollejas de las aves).
El resto del aparato digestivo es un tubo largo
y recto, donde ocurren la digestión y
absorción; termina en el ano, que se abre al
exterior a nivel del extremo posterior.
El
sistema
circulatorio
también
presenta progresos, en cuanto a complejidad
y eficacia, respecto al de los gusanos de
trompa más primitivos. En la lombriz
encontramos dos vasos principales: uno
encima del tubo digestivo que recoge la
sangre
de
varios
vasos
segmentados,
contráctil y que impulsa la sangre hacia
delante, en tanto el otro, por el cual la sangre
circula hacia atrás, está colocado por debajo
del tubo digestivo y manda la sangre a los
distintos órganos. En la región del esófago los
vasos dorsal y ventral (posterior y anterior)
están unidos por cinco pares de tubos
musculosos llamados “corazones”, los que
mandan la sangre al vaso ventral. También
hay vasos de distribución menores, laterales y
ventrales, así como capilares en todos los
órganos y en la pared corporal.
El sistema excretor se compone de
órganos pares que se repiten en casi cada
segmento del cuerpo. Cada órgano individual,
llamado
metanefridio,
comprende
un
embudo ciliado que se abre a la cavidad
celómica anterior del vientre y comunica por
un tubo con el exterior del cuerpo (fig.). Los
residuos se eliminan por la cavidad celómica,
en parte por el ondular de los cilios y en parte
por corrientes provocadas por la contracción
de los músculos de la pared del cuerpo.
El tubo del órgano excretor está rodeado de
una red capilar, de modo que los productos de
desecho son eliminados tanto de la corriente
sanguínea como de la cavidad celómica. Los
metanefridios, abiertos en ambos extremos,
son muy diferentes de los protonefridios de
los invertebrados, que son túmulos ciegos que
sólo se abren al exterior. Los adultos se
invertebrados superiores típicamente tienen
metanefridios, pero las formas larvales
generalmente tienen protonetridios como
órganos excretores –éstos típicamente tienen
un solo flagelo largo, en vez de un penachote
cilio. Esto es compatible con el concepto de
que los invertebrados superiores proceden,
por evolución, de formas similares a los
invertebrados inferiores.
Sistema reproductor. Las lombrices
(y todos los gusanos oligoquetos) son
hermafroditas; cada individuo lleva órganos
reproductores masculinos y femeninos. Los
segmentos 10 y 11 contienen cada uno un par
de
testículos
situados
en
cavidades
celómicas
aisladas,
los
reservorios
de
esperma. Allí encontramos tres pares de
bolsas laterales bien desarrolladas llamadas
vesículas seminales (fig.), que abarcan los
segmentos 9, 10 y 11. los espermatozoides
producidos en los testículos se almacenan en
los reservorios y vesículas. Dos pares de
embudos espermáticos
recogen los
espermatozoides de los reservorios y los
llevan,
a
través
de
dos
conductos
espermáticos, a los poros masculinos, en la
cara ventral del segmento 15.
En el segmento 13 un solo par de
ovarios pequeños descarga sus huevos en la
cavidad celómica. Estos son recogidos por un
par de embudos ovulares que los llevan a
cortos oviductos, los cuales se abren en la
cara ventral del segmento 14 a través de
poros femeninos. En los segmentos 9 y 10,
dos pares de receptáculos seminales
almacenan los espermatozoides recibidos
durante la cópula.
Fig. 14.4 corte longitudinal esquemático de la porción
anterior de una lombriz, con su estructuras internas
Para este último proceso, dos gusanos,
colocados en sentido opuesto, ponen en
contacto sus superficies ventrales (fig.);
quedan unidos por secreciones mucosas
espesas del cóitelo, región engrosada de la
epidermis en los segmentos 32 a 37.
El
espermatozoide de un gusano se dirige hacia
atrás, hasta el cóitelo, que se encuentra frente
a los receptáculos seminales del otro gusano.
Allí queda depositado. Luego los gusanos se
separan y el clitelo secreta un capullo
membranoso
que
contiene
un
líquido
albuminoideo. Según el capullo se desliza
sobre la cabeza del gusano, caen huevos
dentro de él procedentes de los poros
femeninos, así como espermatozoides de los
receptáculos
seminales.
El
capullo
se
desprende de la cabeza, su abertura se cierra
y se forma una cápsula en forma de huso
dentro de la cual los huevos se transforman
en
diminutos
gusanos.
Este
tipo
de
reproducción complejo es una adaptación a la
vida terrestre.
Sistema
nervioso.
También
el
sistema nervioso está más desarrollado que
en los gusanos de trompa; comprende un
gran conjunto bilobulado de células nerviosas
(llamado cerebro) inmediatamente encima de
la faringe, en el tercer segmento, y otro
ganglio subfaringeo debajo de la faringe en
el cuarto. Los dos ganglios están unidos por
un anillo nervioso alrededor de la faringe en el
cuarto. Del ganglio inferior nace un cordón
nervioso (en realidad dos cordones muy
vecinos) que recorre todo el cuerpo por
debajo del tubo digestivo. En cada segmento
este
cordón
nervioso
presenta
un
engrosamiento, el ganglio segmentario, del
que parten lateralmente, hasta los músculos y
órganos del segmento correspondiente, una
sucesión
de
nervios.
Los
ganglios
segmentarios coordinan la contracción de los
músculos del cuerpo, de modo que el gusano
puede así avanzar. El cordón nervioso tiene
unos
cuantos
axones
gigantes
que
transmiten los impulsos nerviosos más
rápidamente
que
las
fibras
nerviosas
ordinarias. Cuando amenazar un peligro, estos
axones estimulan a los músculos, los que se
contraen y retraen el gusano a su galería. Los
axones gigantes de anélidos, calamares y
algunos artrópodos se han utilizado para el
estudio de los mecanismos de la conducción
nerviosa.
Las actividades de la lombriz están
bajo la regulación de los dos ganglios
cerebral y subfaríngeo. La extirpación del
cerebro aumenta las actividades del cuerpo; la
extirpación del ganglio subfaringeo suprime
todos los movimientos espontáneos. Esta
prueba revela la especialización funcional del
sistema nervioso; el cerebro representa en
parte un centro inhibidor
y el ganglio
subfaríngeo un centro estimulador. Puesto
53
que llevan una vida subterránea, las lombrices
no tienen muy desarrollados los órganos de
los sentidos, pero algunos gusanos de mar,
por ejemplo, Nereis, poseen dos pares de ojos
y órganos sensibles al tacto y a las
substancias químicas.
Clase de anélidos. El filo Annelida
contiene unas 10 000 especies divididas en
cuatro
clases:
Polychaeta,
Oligochaeta,
Archiannelida
e
Hirudinea.
Polychaeta
(“poliquetos”) (de muchas cerdas), gusanos
marinos que nadan libremente, se esconden
en la arena y el lodo cerca de la orilla o viven
en tubos formados por las secreciones de la
pared de su cuerpo. Cada segmento de éste
posee un par de remos cubiertos de cerdas
(parapodios), los que se extienden hacia los
lados (fig.). el extremo anterior del cuerpo
esta constituido por una “cabeza” bien
desarrollada o protomio, con ojos, antenas y
un par de palpos laterales. Casi todos los
poliquetos son rapaces y todos tienen sexos
separados.
Los óvulos y espermatozoides de los
poliquetos son arrojados al agua donde ocurre
la fertilización.
En muchos casos hay comportamientos que
aumentan la probabilidad de fertilización; al
responder a ciertas variaciones rítmicas del
medio, casi todos los machos y hembras de
una cierta especie sueltan sus gametos al
mismo tiempo. Hay ciclos estacionales, con
variaciones de temperatura, duración del día y
cantidad de alimentos; ciclos lunares, con
variaciones de la altura de las mareas, ímpetu
de las corrientes, relación entre la hora solar y
el momento en que se produce la marea,
luminosidad durante la noche, y ciclos
diurnos con grandes variaciones de la luz,
entre día y noche. Coordinados por los efectos
combinados de estos acontecimientos cíclicos
del medio ambiente, más del 90 por 100 de
los individuos de una población de gusanos
Palolo, especie de poliquetos que viven sobre
los arrecifes de coral del Pacífico del Sur,
expelen sus óvulos y espermatozoides en un
periodo de dos horas en una determinada
noche. En este caso, el periodo estacional
limita el periodo reproductivo al mes de
noviembre; el ritmo lunar, aun cierto día
durante la última fase de la luna, cuando la
marea es excepcionalmente baja, y el ritmo
diurno a unas cuantas horas después de la
oscuridad completa. La mitad posterior del
gusano Palolo, que contiene gran cantidad de
gametos, se separa del resto del cuerpo, nada
hacia atrás hasta llegar a la superficie y se
abre, lo que pone en libertad los óvulos o
espermatozoides, de modo que sea posible la
fertilización.
Las 2 000 especies de la clase
oligochaeta (oliguetos) (la lombriz es uno de
ellos) se caracterizan por tener muy pocas
cerdas en cada segmento. Se encuentran casi
exclusivamente en el agua dulce y en lugares
terrestres húmedos.
Archinnelida (arquianélidos) forman un
grupo reducido de gusanos marinos simples,
sin segmentación externa ni cerdas. La cuarta
clase de anélidos hirudinea (hirudíneas),
comprende únicamente la sanguijuela (fig.).
Estos gusanos poseen poderosas ventosas
musculares en los extremos anterior y
posterior, con las cuales se fijan a sus presas.
Difieren de otros anélidos por carecer tanto de
cerdas como de apéndices de otro tipo. La
54
Fig. 14.5 copulación de dos lombrices
mayor parte de sanguijuelas se alimentan de
sangre de vertebrados, se fijan con sus
ventosas, perforan la piel del huésped y
aspiran cierta cantidad de sangre que se
almacena en bolsas del tubo digestivo que le
permite ingerir mucha sangre. Las “comidas”
pueden ser raras, pero cada una contiene
suficiente alimento para la nutrición del
gusano durante un largo periodo. La llamada
“sanguijuela medicinal” es un gusano de agua
dulce de unos 10 centímetros, que los
médicos utilizaban sangrar a los enfermos
cuando estaba en boga la teoría humoral de la
enfermedad.
Los arquianélidos y los poliquetos parecen
representar una rama de la evolución de los
anélidos, en tanto los oligoguetos y la
sanguijuela forman otra. El desarrollo de los
poliquetos y los arquianélidos se caracterizan
por una forma larvaria llamada trocófora
(fig.). La notable semejanza de la trocófora y
la larva de los moluscos es una de las bases
de la teoría de que los anélidos y los moluscos
Fig. 14.6 clases de filo de los anélidos.
Onicóforos
surgieron de un antecesor común.
Fig. 14.7 trocofera forma larvaria del poliqueto
Se supone en general que los anélidos
y artrópodos proceden de un antecesor
segmentado común; esta teoría se funda en
parte en la existencia de un animal curioso
llamado peripatus (fig. 14.8), de las selvas
tropicales húmedas de África, Australia, Asia y
América del sur. Este animal parecido a una
oruga, de unos 5 a 8 cm., podría ser un
eslabón entre los dos filos. Sin embargo, no
parece ser el antecesor de los antrópodos
actuales, sino descendientes poco alterado del
original de anélidos t artrópodos, pues su
anatomía es una mezcla de las características
de ambos. Está provista de muchos pares de
patas, cada una con un par de ganchos en el
extremo. Sus semejantes al de los anélidos,
pero su sistema circulatorio es igual al de los
artrópodos, así como su sistema respiratorio,
formado por tubos aéreos (tubos traqueales).
Ciertos zoólogos clasifican al peripato como
filo separado (onicóforo); otros los colocan
con los anélidos y, por último, no falta quien
lo considere artrópodo.
El peripato proporciona un posible
eslabón entre los anélidos y los artrópodos
terrestres, pero es bastante improbable entre
los anélidos y los trilobites (fig. 14.9). En
1930, se encontraron 11 fósiles bien
conservados de depósitos cámbricos; estos
animales marinos, denominados Aysheaia se
parecían al peripato en muchos aspectos.
Quizá el peripato y Asheaia sean dos
55
representantes de un antiguo grupo variado y
generalizado
que
adquirió
muchas
características semejantes a las de los
artrópodos antes de que aparecieran estos
últimos.
Artrópodos
Los animales que forman este filo son
sin duda los que lograron el mejor resultado
biológico; en efecto, son los más numerosos
(se conocen alrededor de un millón de
especies, de las cuales unas 800 000 son
insectos); se les encuentra en la mayor
diversidad de hábitat ecológicos y pueden
ingerir una variedad de alimento mayor que
los miembros de cualquier otro fili.
El término “artrópodos” indica los
pares
de
apéndices
pareados
unidos
característicos de estos animales. Estos
funcionan: como remos para la natación,
patas para nadar, partes bucales u órganos
reproductores o accesorios para transportar
espermatozoides. Un factor importante es el
éxito que han tenido los artrópodos durante la
evolución es el exoequeleto duro, quintinoso o
a modo de armadura o cutícula, que cubre
todo
el
cuerpo
segmentado
y
sus
prolongaciones.
La cutícula tiene una capa cérea
impermeable
exterior,
la
epicutícula,
compuesta de proteínas y lípidos, una
exocutícula media rígida y una endocutícula
flexible interior. El principal constituyente de
las dos capas anteriores es la quintina,
polisacárido compuesto de unidades de
acetilglucosamina. La capa rígida se adelgaza
en algunas regiones, por ejemplo en las
articulaciones de las patas y entre los
segmentos del cuerpo; esto le permite que la
cutícula en conjunto se pueda doblar. Este
exoesqueleto protege al cuerpo contra una
desecación excesiva y del ataque de los
enemigos, además brinda sostén a los tejidos
blandos subyacentes. Pero también tiene sus
ventajas: los movimientos del cuerpo son
relativamente restringidos, y, para crecer, el
artrópodo debe perder periodicamente su
capa externa y elaborar otra mayor; en este
periodo el animal es vulnerable. Los
artrópodos tienen haces musculares distintos
unidos
a
la
superficie
interna
del
exoesqueleto. Actúan sobre un sistema de
palancas que permiten la extensión y flexión
de las partes a nivel de las articulaciones.
Plan corporal del artrópodo. El cuerpo
de la mayor parte de los artrópodos está
dividida en tres regiones: cabeza, compuesta
siempre de seis segmentos exactamente,
tórax y abdomen, ambos formados por un
número de segmentos. A diferencia de casi
todos los anélidos, cada artrópodo posee un
número fijo de segmentos que permanece
constante durante toda su vida. El número
increíble de variaciones en el plan corporal y
en la forma de los apéndices en las muchas
especies hacen imposible su descripción.
56
El celoma verdadero es pequeño y formado
principalmente por las cavidades del sistema
reproductor; la gran cavidad corporal no es un
celoma, si no un hemoceloma, una cavidad
sanguínea parte del sistema circulatorio, pues
este incluye además de los vasos, espacios
abiertos en toda la extensión del cuerpo que
actúan como baño para los órganos. En la
parte dosal del cuerpo ahí un órgano de
“bombeo” o “corazón” que moviliza la sangre
alrededor de estos espacios. La mayor parte
de los antrópodos acuáticos poseen un
sistema de branquias para la respiración
externa, mientras las formas terrestres están
provistas de tráqueas o de tubos aéreos finos
ramificados que llevan el aire a los órganos
internos. El aparato digestivo es, en forma
típica, un simple tubo como el de la lombriz de
tierra revestido parcialmente con una cutícula
similar a la cubierta externa del cuerpo. En los
insectos y algunas otras formas el sistema
excretor consta de túbulos que desaguan en el
tubo digestivo. Estos residuos metabólicos
abandonan el cuerpo con las heces por el ano.
Clases de artrópodos
Los trilobites. Los artrópodos más
primitivos,
miembros
del
subfilo
Trilobitomorpha, constituyen un grupo ya
desaparecido de artrópodos marinos que
abundó en la era paleozoica. A partir de restos
fósiles se han llegado a describir unas 3 900
especies de trilobites; casi todos vieron en el
fondo del mar desplazándose sobre la arena y
el lodo o labrando galerías en el suelo. Su
longitud fluctuaba entre un milímetro y cerca
de un metro, si bien en su mayor número
tenían de 3 a 10 centímetros. Su cuerpo
aplanado, de forma oval, se dividía en tres
partes (figura 14-9), una anterior o cabeza
con cuatro segmentos fusionados. El cuerpo
estaba además dividido en un lóbulo medio y
dos lóbulos laterales por dos surcos que se
extendían del extremo anterior al posterior del
animal. Cada segmento corporal tenía un par
de apéndices segmentados de dos ramas.
Cada apéndice constaba de una pata interior
para la locomoción (telopodita) y una rama
exterior (prepipodita) que contiene branquias.
Es digno de notar que la observación
de los fósiles ha brindado información no sólo
respecto a la estructura del individuo adulto,
si no también respecto a las etapas del
desarrollo de los trilobites. Sabemos hoy que
pasaban por tres estados lavarios durante
cada
uno
de
los
cuales
las
larvas
experimentan varias medusas. A medida que
se producían estas mudas en sucesión se
añadían al cuerpo segmentado adicionales,
haciéndose
más
y
más
compleja
su
estructura. Los trilobites tienen una serie de
características comunes con los crustáceos, y
otras con los arácnidos y límulos; quizá hayan
sido antecesores de ambos grupos, aunque
desconocemos
las
relaciones
evolutivas
exactas entre los tres.
Los mandibulados. Los crustáceos,
insectos, ciempiés, milípedos, centípedos,
todos tienen un par de mandíbulas, a modo de
maxulares, como primer apéndice después de
la
boca,
y
se
clasifican
en
subfilo
Mandibulata. Los centípedos, quilópodos, y
los milípedos, diplódos, se parecen por tener
una cabeza y un tronco alargado con muchos
segmentos, cada uno de los provistos de
patas (Fig. 14-10). Son todos terrestres; se
encuentran siempre debajo de piedras o
maderas o en el suelo o en regiones tropicales
y templadas. Los centípedos tienen un par de
patas en cada segmento en cada segmento
situado detrás de la cabeza. La mayor parte
de los centípedos tienen menos de un
centenar de patas –generalmente alrededor
de 30- si bien ahí algunas especies, siempre
en minoría, con patas suficientes para
merecer el nombre de “centípedos”. Las
extremidades de estos animales son largas y
le permiten y les permiten desplazarse a
buena
velocidad.
Los
centípodos
son
carnívoros, se alimentan de otros animales,
57
principalmente insectos, aunque los de gran
tamaño son bien sabidos que comen
serpientes, ratones y ranas. Capturan y matan
su presa valiéndose de las garras venosas
situadas inmediatamente detrás de la cabeza
sobre el primer segmento del tronco. En la
base de las garras el primer segmento del
tronco.- en la base de las garras se
encuentran las glándulas venenosas que
desaguan en conductos cuya abertura está en
la garra puntiaguda en forma de colmillo.
Respiran los centípedos por medio de una
serie de tubos aéreos o de tráqueas que
comunican al exterior por pequeñas aberturas
llamadas espiráculos.
Los milípedos o "milpiés" son también
animales secretores que viven debajo de las
hojas, piedras y leños. El rasgo distintivo de
esta clase lo constituye la presencia de
segmentos dobles en el tronco resultantes de
la fusión de dos somitas originales. Cada
segmento doble posee dos pares de patas y
dos pares de ganglios. Los tres más anteriores
de los cuatro segmentos sólo tienen un par de
patas. El cuerpo de los milípedos tiende a ser
un cilíndrico, a diferencia de los centípedos
que es más bien aplanado. Los diplódos no
son tan ágiles como los quilópodos, y la mayor
parte
de las especies se desplazan muy
lentamente sobre el suelo; son generalmente
herbívoros alimentándose de vegetales vivos y
en descomposición; respiran por tráqueas que
se abren a través de espiráculos. En
58
quilópodos y diplópodos pueden faltar
los
ojos o poseer ojos simples (ocelos). Unas
cuantas especies de centípedos tienen los ojos
parecidos a los compuestos de los insectos,
formados por un grupo de hasta 100 unidades
ópticas en cada lado de la cabeza.
CRUSTÁCEOS. Se diferencian de los
toros antrópodos por tener pares de antenas o
tentáculos sensitivos, un par de mandíbulas, y
dos pares de maxilares sobre sus cabezas; sus
ojos son generalmente compuestos. Las 26
000 especies de crustáceos incluyen algunos
bien conocidos como cangrejos de mar,
camarones, langostas y cangrejo de río (fig.
14-11) y miles de especies de observación
menos frecuente. Hay miríadas de crustáceos
diminutos que viven en mares, lagos y
charcas que ocupan posición fundamental en
las cadenas de alimentos acuáticos. El
principal alimento de algunas de las mas
grandes ballenas es el llamado “krill”,
crustáceo marino de menos de 25 mm de
longitud. Los crustáceos son la única clase de
antrópodos primariamente acuáticos; casi
todos son marinos, pero algunos viven en
agua dulce. Hay incluso algunas especies –el
cangrejo ermitaño de las islas del caribe, por
ejemplo-que
sobreviven
durante
largos
periodos alimentan de carroña, o bien actúan
como filtradores de alimentos. Estos últimos
poseen ciertos apéndices provistos de pelos
finos (setas) que funcionan como un filtro
para acumular pequeñas partículas de
alimento, las cuales son eliminadas de estos
pelos mediante partículas de alimento, las
cuales son eliminadas de estos pelos mediante
otras cerdas y transportados a la boca.
Uno de los crustáceos más conocidos es la
langosta, decápodo así llamado por tener 10
patas.
Los seis segmentos de su cabeza y los ocho
del tórax se unen para constituir un
cefalotórax cubierto por su parte de arriba y
lados por un escudo, el caparazón, formado
de quitina impregnada de sales de calcio. Los
dos pares de antenas son los lugares de los
órganos sensoriales quimiorreceptores y
táctiles, el segundo par de antenas es
especialmente largo. Las mandíbulas son
cortas y pesadas con superficies opuestas
para morder y triturar. Detrás de las
mandíbulas se encuentran dos apéndices
alimenticios accesorios, la primera y segunda
maxila.
Los apéndices de los tres primeros segmentos
del tórax son maxilípedos y ayudan a
desmenuzar el alimento y pasarlo a la boca. El
cuarto segmento del tórax posee un par de
pinzas o quelípodos de gran tamaño y los
segmentos del 5 a 8 están provistos de patas
que les sirven para desplazarse. Los apéndices
del primer segmento abdominal forman parte
del sistema reproductor y funcionan en el
macho como estructuras de transporte de
esperma.
En los cuatro segmentos siguientes del
abdomen se advierten varios pares de
apéndices natatorios, parecidos a remos y
59
usados para nadar algunos decápodos, y por
las hembras de todas las especies para
almacenar huevos. Los dos últimos segmentos
son portadores de los urópodos y del telson o
cola en forma de abanico que utiliza el animal
para nadar hacia atrás.
La respiración en los crustáceos suele
efectuarse
por
branquias
generalmente
adheridas al segmento proximal de la mayor
parte de los apéndices. Poseen estos últimos
animales un sistema circulatorio abierto, con
un corazón que late, y arterías que terminan
en el hemoceloma, grandes espacios llenos de
sangre que se ramifican por casi todas las
partes del cuerpo. La sangre de la langosta
posee
un
pigmento
azulado,
llamado
hemocianina, para transporte de oxigeno.
El orden decapada (decápodos) es las más
grandes entre los crustáceos, integradas por
unas 8 500 especies de langostas, cangrejos
de mar y de río y camarones. Casi todos los
decápodos son marinos, aunque algunos,
como ciertas variedades de cangrejos y
camarones viven en agua dulce. Los
crustáceos en general, y los decápodos en
particular muestran en forma sorprendente la
especialización y diferenciación de partes en
las diversas regiones del animal. Los trilobites
y quizá los crustáceos primitivos tenían
segmentos provistos de apéndices
casi
idénticos. En la langosta, ninguno de los 19
pares de apéndices son iguales, y los
correspondientes a las diferentes partes del
cuerpo son completamente distintos en forma
y función.
Aunque las langostas, cangrejos y camarones
son los más conocidos de los crustáceos, no
son en modo alguno los más importantes en la
economía global de la naturaleza. Hay
incontables miles de millones de crustáceos
microscópicos que puluan en el océano y que
sirven de alimento a muchos peces y a otras
formas
marinas
como
las
ballenas.
Branchipoda
(branquiópodos) incluyen
una serie de pequeñas formas parecidas a
camarones –camarones duendes, renacuajo
enano, pulgas de agua que se encuentran
sobre todo en agua dulce (figura 14-12). La
subclase ostracoda (ostrácodos, o camarones
enanos), son otros crustáceos diminutos que
se encuentran en el mar y en agua
protectoras, redondeadas o elípticas, además
60
de la cutícula usual, pareciendo a las vista
almejas en miniatura cuyo caparazón está
impregnado de carbonato de calcio.
Otro grupo de crustáceos muy pequeños,
copepoda (cópepodos) habitan en el mar o en
agua dulce (fig. 14-13), y muchas de sus
especies son parásitas de otros animales o
fluviales. Los copépodos son importantes
también como alimento de ballenas y peces;
los que viven libremente tienen cuerpos cortos
y cilíndricos.
Cirripedia (irripedos) o percebes forman el
único grupo sesil de los crustáceos. Su
anatomía externa difiere por completo de la
observada en otros crustáceos y fue hasta
1830, año en que se investigaron etapas
larvarias, que se llegaron a conocer las
relaciones entre estos animales y otros
crustáceos.
Son
estos
cirrípedos
exclusivamente marinos y secretan cúpulas
calcáreas complejas en cuyo interior se
encuentran el animal. Las larvas nadan
libremente y después de mudas de mudas
sucesivas se hacen sésiles convirtiéndose en
adultos. Hace muchos años Louis Agassiz los
describió como “pequeños animales parecidos
a camarones parados sobre su cabeza en su
casa calcárea, y triturando alimento dentro de
su boca”.
Forman
dos
grupos
de
crustáceos,
importantes por su número, una serie de
pequeños animales parecidos a chinches que
viven en el mar, agua dulce y lugares
terrestres húmedos. Miembros de los órdenes
Isopoda y amphipoda (isópodos y anfípodos)
se denominan vulgarmente “piojos de la
madera”. Aunque a primera vista parecen
insectos, son crustáceos los cuerpos de los
isópodos están aplanados de arriba abajo, y
los de los anfípodos, lateralmente.
Muda. Los cangrejo, langostas de mar,
camarones, langostas de mar, camarones y
otros crustáceos mudan varias veces durante
sus crecimiento. Los animales, al nacer, pasan
en mudas seguidas por una sucesión de fases
lavarías, hasta alcanzar finalmente la forma
del adulto. Por ejemplo, la langosta sufre siete
mudas durante el primer verano; cada vez se
hace mayor y más parecida al adulto. Cuando
alcanza la fase del adulto pequeño, las mudas
siguientes de la epidermis secretan un liquido
de muda que contiene enzimas que le
permiten digerir la quitina y las proteínas de
la capa interna de la cutícula. Se forma otra
blanda y flexible debajo de la primera plegada
para permitir el crecimiento sucesivo. Los
restos digeridos de la cutícula
vieja son
absorbidos
por
el
cuerpo.
Algunas
substancias, por ejemplo las sales de calcio,
se almacenan para volverse a usar después.
El animal puede tragar agua o aire para
hincharse con mucho más rapidez y
desprender la cutícula vieja. Se extrae ésta,
se hincha para distender la cutícula nueva y
luego la epidermis secreta enzimas que
endurecen dicha cutícula nueva y luego la
epidermis secreta enzimas que endurecen
dicha cutícula al oxidar alguno de sus
compuestos y añadir carbonato de calcio a la
quintina. Más adelante se secretan otras
capas de cutícula. Más tarde nos ocuparemos
de la regulación endocrina de la muda y la
metamorfosis.
Insectos. La clase insecta es la más amplia,
próspera y variada del reino animal. Son
primariamente organismos terrestres; algunas
especies viven en agua dulce, y una memoria
de ellas se adaptó a vivir en las costas ente
las mareas. A diferencia de los crustáceos, la
cabeza de los insectos, compuesta por seis
segmentos completamente fusionados, está
claramente separada de tórax, y ésta
abdomen. Los apéndices de unos de los
segmentos cefálicos forman las antenas
sensitivas, y los otros apéndices integran las
partes bucales complejas. Algunas especies se
han adaptado para picar, succionar o taladrar.
El tórax consta de tres segmentos fusionados,
cada uno con un par de patas
(de ahí en
total de seis patas característico de los
insectos). Los insectos suelen llevar obre los
dos últimos segmentos dos pares de a las. El
abdomen se compone de 11 pares de
segmentos, generalmente sin apéndices. La
respiración se hace aberturas traqueales que
comunican el exterior por espiráculos: el
sistema circulatorio es abierto, sin capilares
en venas. Poseen los insectos una serie de
órganos sensoriales que incluyen ojos simples
y compuestos, receptores para ondas sonoras,
y para identificación de compuestos químicos.
Se clasificarán en 20 a 25 órdenes, cada uno
de los cuáles constituyen un exponente de
adaptación a una gama cada vez más amplia
de hábitat y ambientes (fig.-14-14). Hay
cuatro órdenes de insectos ápteros primitivos
colocados en una categoría diferente de la
clase insecta, o en una clase diferente por
algunos taxonomistas. Estos apterygota (fig.
14-15), como el lepisma y el colémbolo,
tienen pequeños apéndices en sus segmentos
abdominales, pero poseen ojos compuestos
similares a los dos insectos alados.
El grupo mayor de insectos alados, Pterygota,
se divide en Paleoptera y Neoptera. En los
primeros las alas están permanentemente
perpendiculares al cuerpo. El grupo incluye
varios órdenes de insectos extintos más
caballitos
del
diablo,
señoritas
y
efemerópteros (fig. 14-16). Neoptera incluye
insectos con alas que pueden plegarse encima
del cuerpo cuándo no están en uso. Estos, a
61
su vez, se subdividen en exopterygota (fig.
14-17), que tienen llemas externas para las
alas
y
metamorfosis
incompleta
y
Endopterygota (fig. 14-18), que tienen yemas
internas para las alas y metamorfosis
completa.
Los insectos son los únicos invertebrados con
alas (aunque no todos los tienen) pero solo
son homólogas y no análogas a la de los
vertebrados. Las alas de los insectos
generalmente aparecen en dos pares; las
moscas y los otros dipledostienen un par de
alas más un par de alerones (salterios) que se
han desarrollado a partir del segundo par de
alas. Los salterios baten hacia arriba y abajo
rápidamente durante vuelo y evidentemente
actúan detiroscopios. En casi todos los
insectos ambas pares de alas sirven para
volar, pero en los saltamontes y escarabajos
el par anterior sólo es una estructura
resistente que protege al par posterior.
A diferencia de las aves, los insectos suelen
carecer de músculos unidos a las alas, las
que fijan en la pared del cuerpo y un punto de
apoyo, de tal manera que por ligeros que sean
los cambios de forma del tórax desplazan a las
alas en sentido vertical (figura 14-19). La
contracción del músculo hace bajar el tergo,
placa situada sobre la superficie superior del
tórax y que eleva la parte de alas situadas
más allá del punto de apoyo. La contracción
de los músculos longitudinales produce el
levantamiento del tergo, con lo que las alas
descienden. Los movimientos de la pared del
cuerpo apenas se perciben pero la longitud,
del brazo de placa es muy considerable, y la
distancia recorrida por los extremos de las
alas es centenares de veces mayor a su propio
torácico. Para volar las alas devén moverse
hacia delante y hacia atrás, así como arriba y
abajo. Los otros músculos producen el
movimiento anteroposterior, y cambian el
ángulo de las alas para permitir el impulso
elevándose y bajando.
En muchos de los insectos (mariposas y
polillas por ejemplo) la frecuencia del aleteo
tiene relación con la frecuencia de los
impulsos nerviosos que llegan los músculos
mencionados. Los impulsos a los dos tipos de
músculos mencionados. Los impulsos a los
tipos de músculos (verticales y longitudinales)
son de un ritmo al igual del movimiento de las
62
alas. La frecuencia del aleteo va de unos ocho
movimientos por segundo en las mariposas
grandes, a unos 75 en algunos insectos
pequeños. En otros insectos (por ejemplo,
moscas y abejas), el aleteo no guarda relación
con el número de impulsos nerviosos con
frecuencia mayor. La frecuencia la fijan en los
músculos mismos y en función de la tensión
existente en los dos conjuntos de músculo
opuestos. Puede alcanzar varios centenares de
batidos por segundo.
INSECTOS SOCIALES. En algunas especies los
insectos (abejas, hormigas y termites) el
grupo no está formado por un solo tipo de
individuos, sino por las colonias o sociedades
que comprenden varios sujetos diferentes
adaptados a una función particular. En este
sentido pueden compararse a una colonia de
celentéreos briozoarios, de la difieren por no
presentar la unión anatómica característica de
estas formas inferiores; trátese de una colonia
social. En una colonia de termites (fig. 14-20),
por ejemplo, hay “reproductores (el rey y la
reina) , que dan origen a los demás miembros
de la comunidad;”soldados”, con fuertes
mandíbulas y pesada coraza que protegen a la
colonia contra los enemigos, y “obreros”, que
acoplan alimentos, construyen el nido y
cuidan de las crías. Tanto soldados como
obreros son estériles y, por otro lado, los
reproductores
y
soldados
no
saben
alimentarse. Por lo tanto cada miembro de la
colonia depende en absoluto de los demás.
Cada año aparecen en una colonia nuevos
reproductores,
individuos
alados
que
abandonan el grupo, se unen y dan lugar a
una nueva colonia. Una termite reina puede
poner 6 000 huevos al día durante varios
años. Es sólo una máquina especializada en
poner huevos, a la que alimentan y cuidan los
obreros.
La colonia de abejas se gobierna por
una sola reina, algunos centenares de
abejorros o machos y miles de hembras
obreras estériles. La reina, que sólo se acopla
una vez durante su “vuelo nupcial”, almacena
los espermatozoides en una bolsa especial en
su cuerpo. Durante la cópula los órganos
reproductores del macho “explotan” dentro de
la hembra, y el animal muere. La reina de
vuelta a la colmena, puede poner bien sea
huevos no fertilizados que dan lugar por
partenogénesis a abejorros machos haploides,
o huevos fertilizados que se transforman en
hembras diploides. Si las larvas hembras se
alimentan de “jalea real” durante unos seis
días, se transforman en reinas; si sólo reciben
este alimento dos o tres días y luego una
mezcla de néctar y polen, durante tres días
más, serán obreras. Las obreras adultas
jóvenes son “abejas nodrizas”, que alimentan
a las larvas y preparan celdas para la crianza.
“danza giratoria” (fig.14.21). Las otras abejas
obreras salen volando y buscan en todas
direcciones cerca de la colmena. Si el alimento
esta situado a una mayor distancia de la
colmena, la abeja describe un semicírculo,
luego se mueve en línea recta, haciendo
oscilar su abdomen de un lado a otro, y
finalmente se desplaza en semicírculo en la
otra dirección. Durante la parte recta de la
danza, la abeja produce una seria de sonidos.
El ángulo que forma la parte recta de la danza
con la vertical es igual al ángulo de vuelo
hacia el alimento con relación al sol (fig. 1422).
Los demás adultos son “abejas domésticas”
que custodian la colmena, reciben y
almacenan el néctar y el polen, secretan cera
para edificar nuevas celdas y aseguran la
limpieza. Los adultos mas viejos son “abejas
de campo” que salen de la colmena en busca
de agua, polen y néctar.
Comunicación de los insectos. Los
miembros de la colonia se comunican entre sí
por “bailes” y por feromonas. Cuando una
abeja obrera ha encontrado una fuente de
alimento, recoge una muestra y vuela de
regreso ala colmena. Transmite información a
otros miembros de la colonia por la clase de
“danza” que representa en una superficie
vertical de la colmena. Si el alimento esta
cerca de esta, la abeja traza círculos primero
en una dirección y luego en la otra en una
Información sobre la distancia que ha
de
recorrerse
en
dicha
dirección
es
transmitida también por el patrón de la “danza
tabaleante”. Hay una correlación entre el
numero de danza tambaleantes ejecutadas en
un tiempo dado y la distancia de la colmena al
alimento. Pero existe una correlación aun mas
estrecha entre la distancia y las puntuaciones
sonoras que produce la abeja danzante. Las
abejas pueden percibir las vibraciones del
substrato, y el sonido parecería una buena
forma de comunicación en la poca claridad
existente en el interior de la colmena.
63
lo que puede y regresa al hormiguero. En su
recorrido, periódicamente extiende su aguijón
y coloca una pequeña cantidad de feromona
en el substrato. Cuando otra hormiga roja
sigue esta ruta de indicadores químicos se
vuelve muy atractiva, sigue esta ruta de
indicadores químicos se vuelve muy activa,
sigue el rastro y es conducida a la fuente
alimenticia.
L
a distancia que debe recorrerse es “calculada”
por la abeja basándose en el vuelo a la fuente
de alimento, y no en el viaje de retorno.
Además,
las
instrucciones
incluyen
correcciones por el viento y obstáculos
grandes. La abeja danzante indica también la
riqueza de la fuente de alimento por la
duración y vigor con que repite la danza.
Otras abejas obtienen mas información sobre
la fuente de alimento por el olfato de las flores
que la abeja ha visitado recientemente. Las
abejas de sociedades más primitivas, las
desprovistas de aguijón, dejan una huella
olorosa, una serie de marcas químicas hasta
la fuente de alimento; además la abeja
recogedora guía a otros individuos por la ruta.
Las hormigas rojas comunican información
sobre fuentes de alimentos por una feromona
producida en una glándula especial, la
glándula de Dufor, situada en el abdomen de
la hormiga obrera. Cuando una hormiga ha
descubierto una fuente de alimento, carga con
64
Los insectos pueden afectar la vida
humana en diversas formas, de manera
positiva
polinando
nuestras
plantas
domesticas, o en forma negativa destruyendo
plantas
y cosechas. Las picaduras de
mosquitos, moscas, chinches y similares
pueden contribuir directamente a las tragedias
humanas. Algunos insectos sirven como
vectores de enfermedades humanas o
trastornos de los animales domésticos. Los
mosquitos pueden transmitir paludismo,
elefantiasis y fiebre amarilla. La mosca tsetsé
transmite la enfermedad del sueño, el piojo
transmite el tifus, las pulgas transmiten la
peste bubónica, y la mosca casera puede
transmitir la tifoidea y la disentería. Cada año
se pierde mucho dinero y esfuerzos para
controlar
los
insectos
que
disminuyen
considerablemente los logros de la agricultura,
tan necesaria para sostener el crecimiento de
la población humana.
Sin embargo, el empleo excesivamente
entusiasta de insecticidas puede crear otros
problemas ambientales.
Los quelicerados. Otro grupo amplio
e importante de artrópodos lo forman los
quelicerados (subfilo Chelicerata) miembros
de la clase Arachnida y Merostomata. Su
cuerpo consta de un cefalotorax fusionada y
un abdomen. El primer par de apéndices
cefálicos son los queliceros, pinzas que los
merostomas utilizan para asir o agarrar, y que
en las arañas consiste en típicos ganchos
susceptibles de inyectar veneno. Los arácnidos
tienen cuatro pares de patas para desplazarse
y los merostomas cinco.
La clase Arachnida incluye arañas,
escorpiones, ácaros, garrapatas (fig. 14.23).
Si exceptuamos unos cuantos grupos que son
acuáticos secundariamente, los arácnidos son
quelicerados terrestres. Se cree derivan de los
escorpiones de agua, el segundo grupo de
Merostomata, actualmente desaparecido. Los
arácnidos poseen, además de los queliceros,
un par de pedipalpos y cuatro pares de patas,
pero no antenas. Casi todos ellos son
carnívoros, haciendo presa en insectos y otros
artrópodos pequeños. Respiran ya por
pulmones en forma de bolsa que contiene en
su interior muchas hojillas apretadas como las
hojas de un libro, por traqueas, o por ambos
métodos. Los pulmones en libro son
internos formando un par en el lado ventral
del abdomen; un arácnido puede tener hasta
cuatro pares.
Los ojos son mas bien sencillos que
compuestos; poseen además pelos con
sensibilidad táctil y órganos en hendidura que
pueden servir como quimirreceptores.
Los límulos o cangrejos bayoneta (fig.
14.24), vestigio de una clase en un tiempo
numeroso, Merostomata, son fósiles vivientes
claramente relacionados con los arácnidos, si
bien
superficialmente
parecidos
a
los
cangrejos. Las especies actuales de límulos
han sobrevivido esencialmente sin cambios
durante 350 millones de años o más. Otros
quelicerados
fósiles,
los
euriptéridos,
abundaron en el Paleozoico y comprendían
algunas especies hasta de tres metros de
longitud.
Estos
escorpiones
acuáticos
gigantescos tenían ojos compuestos, un par
de quelíceros, cuatro pares de patas para la
locomoción y un par de aletas grandes para la
natación. Eran carnívoros y hacían presa en
los primeros vertebrados, los ostracodermos.
Hay otras tres clases relativamente
secundarias de artrópodos: Pycnogonida, o
arañas marinas, Symphyla y Pauropoda
(fig. 14.25). Los pauropodos son animales
muy pequeños (0.5 a 2.0 mm. de longitud),
de cuerpo blando, frecuentemente abundante
en el humus de los bosques. Los sinfilanos son
pequeños animales activos semejantes a
centípelos (generalmente de menos de 10mm.
de longitud), que viven en el suelo y en el
moho de hojas. Sus partes bucales y seis
patas unidas son similares a las de los
insectos. Se ha propuesto a los sinfílanos
como posibles antecesores de los insectos. Los
picnogónidos son también generalmente
pequeños (1 a 10mm. de longitud), aunque
algunas formas de aguas profundas pueden
alcanzar proporciones mucho mayores. Esta
clase es enteramente marina.
Equinodermos
Los equinodermos (de piel espinosa)
comprenden las estrellas de mar (asteroides),
erizos de mar (equinoides), pepinos de mar
(holoturoides),
estrellas
serpentinas
(ofiuroides) y lirios de mar (crinoides) (fig.
14.26), o sea, un grupo de animales
totalmente
diferente
de
los
demás
invertebrados. Es bastante curioso encontrar
en ellos cierto parecido a los vertebrados. Las
larvas de algunos equinodermos y cordados
primitivos reúnen muchas características
comunes (fig. 14.30). Las larvas son
bilateralmente simétricas, pero los adultos
alcanzan secundariamente simetría radial.
Todas las 6000 especies aproximadamente de
este filo son marinas.
Las estrellas de mar (fig. 14.27) esta formada
por un disco central de donde parten desde
cinco hasta mas de 20 brazos. En la cara
inferior de este disco, centrada, se encuentra
la boca. Toda la piel del animal esta cubierta
de pequeños fragmentos planos de carbonato
de calcio, algunos de los cuales forman
espinas, algunas móviles. Alrededor de la base
de otras, en especial cerca de las delicadas
branquias
cutáneas
que
aseguran
la
respiración,
encontramos
espinitas
especializadas, en forma de pinzas; por la
acción de ciertos músculos no quedan así
restos sobre la superficie del animal. Para
desplazarse y atacar sus presas, los
equinodermos se valen de un dispositivo
hidráulico único llamado sistema vascular de
agua. La superficie inferior de cada brazo esta
equipada de cientos de pares de pies
tubulares (cilindros musculosos hueco, de
pared delgada, con una ventosa en la punta)
65
en cuya base hay bolsas musculosas redondas
o ampulas. Para extender los pies tubulares,
estas bolsas se contraen y llenan de agua los
tubos pedales. Luego los pies se retraen por
contracción de los músculos en sus paredes,
lo cual vuelve a mandar el agua a las
ampulas. Las cavidades del pie tubular están
unidas entre sí por conductos radiales de los
brazos, los que a su vez conectan con un
conducto circular del disco central. El conducto
circular esta unido por el conducto pétreo a
una madreporita en forma de botón sobre la
superficie superior (opuesta a la de la boca)
del disco central. La madreporita tiene
muchos poros, alrededor de 250, por los
cuales se abre al exterior la cavidad del
conducto pétreo.
Para atacar a una almeja o a una
ostra, la estrella de mar se sube sobre ella,
en el borde opuesto a la bisagra. Luego,
fijando sus pies tubulares a ambas conchas,
empieza la tracción. Naturalmente, la reacción
de la almeja es cerrar fuertemente su concha.
La estrella de mar hace suficiente
tracción para producir una pequeña abertura
entre las dos conchas de la almeja, luego
introduce por la abertura su estomago
cardiaco evertido. El estomago cardiaco de
algunas especies puede pasar por una
abertura de
0.1 mm y evidentemente no
sufre daño si las valvas de la almeja se
cierran.
66
Las
enzimas
secretadas
por
el
estomago digieren gradualmente los músculos
aductores de la almeja y aumenta la abertura.
Las partes blandas de la almeja son digeridas
hasta la consistencia de una sopa espesa y
son introducidas en el cuerpo para completar
la digestión en glándulas situadas en cada
brazo. Después de digerir a la almeja, la
estrella de mar retira su estomago al interior
del disco. El sistema vascular de agua no
permite a la estrella de mar desplazarse con
rapidez, pero, puesto que en general sus
presas son almejas y ostras, estacionarias o
de movimiento muy lento, no se requiere gran
velocidad de ataque, como en el caso de otros
rapaces. A veces una estrella de mar puede
capturar y comer un pez pequeño
(fig.
14.28).
En estos animales no hay sistemas
respiratorios ni circulatorio especiales; ambas
funciones corresponden al liquido que llena la
gran cavidad celómica y que baña los órganos
internos. Tampoco hay sistema excretor
especial: los productos de desecho salen al
exterior por difusión. El sistema nervioso esta
formado de unanillo de tejido nervioso
alrededor de la boca y cordones nerviosos que
parten de dicho anillo y van a cada brazo. No
encontramos ningún conjunto de células
nerviosas que merezcan el nombre de
cerebro.
Una segunda clase de equinodermos,
las
estrella
quebradizas
o
estrellas
serpentinas,
miembros
de
la
clase
Ophiuroidea, poseen también un disco central
pero sus brazos son largos y delgados, y
pueden desplazarse rápidamente. En caso de
lesión, el brazo perdido vuelve a crecer.
Los erizo de mar, tercera clase de
Equinodermos parecen alfileteros, pues sobre
sus cuerpos esféricos se encuentran largas
espinas móviles, entre las cuales salen los
pies tubulares o ambulatorios. En estos
animales, las placas calcáreas se han unido
para formar una concha esférica; la boca se
encuentra en el centro de la superficie inferior
de dicha concha. Los pies tubulares,
dispuestos en cinco hileras sobre la superficie
de la concha, son mas largos y delgados que
los de las estrellas de mar; sin embargo, el
sistema vascular de agua es el mismo.
Los pepinos de mar otra clase de este
filo de piel espinosa, tienen el nombre muy
descriptivo, pues muchos son en efecto verde
con la forma y el tamaño aproximado de ese
vegetal. Igual que los miembros de otros filos,
los pepinos de mar u holotúridos poseen un
circulo de tentáculos alrededor de la boca;
como la estrella de mar tiene el sistema
vascular de agua; algunas especies se valen
de pies tubulares externos. Los cuerpos de los
holotúridos son sacos musculosos huecos y
flexibles. Cuando las condiciones del medio
son
desfavorables,
a
consecuencia
de
temperatura alta, falta de oxigeno o irritación
excesiva,
la
holoturia
se
contrae
violentamente y expulsa la totalidad de su
tubo digestivo.
al animal al fondo del mar. Hay bastantes mas
especies fosiles que vivientes de crinoides.
Hemicordados
Los Hemicordados o lapas forman un pequeño
grupo de animales marinos parecidos a
gusanos que excavan madrigueras en la arena
o el lodo. La parte anterior esta constituida
por una probóscide muscular, crónica y
corta(evidentemente parecida a una bellota,
según los primeros biólogos), unida por un
tallo estrecho al cuello, detrás del cual se
extiende un cuerpo vermiforme, flácido,
cilíndrico y largo (fi.14.29). La boca se
encuentra en la parte inferior del cuerpo, en la
base del cuello, e inmediatamente detrás de
éste esta la faringe perforada por muchas
hendiduras branquiales, y que sirve para el
paso del agua. A medida que profundiza en
sus excavaciones, el animal se alimenta de
materia orgánica que encuentra en la arena.
El sistema nervioso esta integrado por una red
difusa que ocupa la mayor parte del cuerpo,
pero concentrado en dos cordones nerviosos,
uno dorsal y otro ventral, en la parte anterior.
Solamente el cordón nervioso dorsal llega
hasta el cuello a cuyo nivel engruesa y es
hueco. Desde el extremo anterior el aparato
digestivo hasta la cavidad de la probóscide se
extiende una estructura delgada en forma de
bastoncillo llamada “estomocordio”. La larva
de algunos de estos gusanos es muy perecida
a la de ciertos equinodermos (fig.14.30), y a
menudo se confunde con ella, aunque desde
luego el curso del desarrollo ulterior de ambas
formas como prueba de las relaciones
evolutivas
entre
los
dos
filos.
Los
Hemicordados pueden tener alguna afinidad
evolutiva con los cordados (solamente estos
filos poseen hendiduras faríngeas).
Esta descripción no agota la totalidad
de los animales. Además de estos filos, hay
otro grupo de invertebrados, de filo especial;
otras veces están incluidos en otros filos, cuya
importancia no justifica que los estudiemos
aquí.
Preguntas
Cuando el medio es normal otra vez se
desarrolla en el animal uno nuevo.
Los crinoides o lirios de mar son sésiles
y parecen estrellas boca arriba: poseen
muchos brazos extendidos y un tallo que fija
1. ¿Cuales son las diferencias principales
entre una tenia, una lombriz, y un gusano
redondo como Ascaris?
67
2. ¿Por que cree usted que los equinodermos
solo se encuentran en el mar?
supervivencia de organismos como Obelia
que viven en colonias.
3. Mencione los distintos medios usados por
plantas y animales terrestres para lograr
la unión de un huevo y un espermatozoide
en ausencia de medio acuoso.
15. ¿Por que cree usted que los límulos
lograron
sobrevivir
y
los
trilobites
desaparecieron de la faz de la Tierra?
4. ¿Cuales son las ventajas y desventajas del
exosqueleto? ¿como han podido
5. ¿Cuales son las ventajas
segmentado?
de un cuerpo
6. ¿En que forma se adapta al lugar en que
viven los cuerpos de las lombrices y de
Nereis?
7. ¿Cuales son las principales características
del cuerpo de los moluscos? ¿En que
difieren, según las clases, los moluscos?
8. Describa el peripatus. ¿Que significa desde
el punto de vista de la evolución? ¿Cómo
clasificaría usted, como artrópodo, anélido
o en grupo aparte?
9. ¿Que características de los artrópodos han
sido importantes para asegurarles el buen
resultado en su evolución?
10. ¿Cuál es la importancia de Aysheaia? De
Neopilina?
11. Exponga semejanzas y diferencias de
organizaciones entre una garrapata y una
langosta de mar.
12. ¿Cuales son los caracteres distintivos de
las clases de artrópodos?
13. ¿Cuales son las características distintivas
de las subclases de insectos?
14. Compare los factores importantes en la
supervivencia de una sociedad de abejas o
termites con los que influyen en la
68
LOS INVERTEBRADOS
La babosa es un animal que se
clasifica como un invertebrado por que no
tiene la columna vertebral. Pero esta podría
ser la única característica que tengan en
común los invertebrados. Los grupos de
animales se diferencian mucho uno del otro
en tamaño, forma y modo de vida. En esta
unidad estudiaras los fílumes más conocidos
de los invertebrados desde el más simple
hasta el más complejo.
Los invertebrados simples
La organización de los invertebrados
Los animales multicelulares de llaman
metazoarios.
Los
metazoarios
están
adaptados para vivir en muchos sitios
diferentes y tienen formas variadas. La
mayoría de los grupos de metazoarios tienen
diferentes tipos de tejidos. Un tejido es un
grupo de células similares que llevan a cabo
función en particular. Los grupos más
complejos tienen órganos y sistemas.
Los organismos de muchas células se
pueden dividir en dos grupos: los vertebrados
y los invertebrados. Los vertebrados son
aquellos
organismos
que
tienen
una
estructura de soporte llamada una columna
vertebral. Los perros son vertebrados. Los
invertebrados son aquellos organismos que
no tienen columna vertebral. Las hormigas
son invertebradas.
Cuando se estudian los animales, a
menudo es necesario hacer referencia a
diferentes partes del cuerpo. La superficie
dorsal es la superficie superior o la parte de
atrás de un ser viviente. La superficie ventral
es la superficie de abajo o el frente de un ser
viviente. La parte anterior es la región
delantera o la cabeza, en la cual, usualmente,
está la boca. La parte posterior es la región
trasera opuesta a la parte anterior.
A menudo, los científicos comparan la
simetría de los organismos. Imagínate que
divide un objeto en mitades. La simetría es el
arreglote las partes a los lados opuestos de un
plano o alrededor de un eje central. Algunos
animales tienen simetría bilateral: pueden
ser separados en mitades que son imágenes
de espejo a lo largo de un solo plano
longitudinal.
Los
animales
que
tienen
simetría radial pueden ser cortados e
mitades que son imágenes de espejo a lo
largote muchos planos longitudinales. Los
animales con simetría radial tienen las partes
del cuerpo dispuestas alrededor de un eje
central. ¿Qué clase de simetría tiene una
lombriz de tierra?
Una forma de clasificar los animales es
comparando el número de capas celulares
que se forman en el embrión. Usualmente, los
animales se desarrollan de un óvulo
fecundado. Excepto en las esponjas, los metazoarios forman, a partir del óvulo fecundado,
dos o tres capas de células primarias en el
embrión.
LÁMINA 18-2 Plano corporal
seudocelomado y un celomado
de
acelomado,
un
LÁMINA 18-1 Compara la simetría radial en esta
lámina
69
LAS ESPONJAS
Las esponjas son animales acuáticos
simples, que carecen de muchos de los rasgos
que, usualmente, se encuentran en los
organismos más complejos. No tienen tracto
digestivo ni sistema nervioso. Las esponjas
pueden regenerarse. La regeneración es un
proceso que permite recuperar las partes
perdidas o dañadas.
Las esponjas pertenecen al fílum Porifera,
que quiere decir "cuerpo con poros". El cuerpo
de la esponja tiene un sistema de canales y
poros. El agua fluye a través de este sistema.
A diferencia de otros animales, las esponjas
no se mueven. Usualmente, se encuentran
pegadas a objetos debajo del agua. Un
organismo que no se mueve es un organismo
sésil.
LÁMINA 18. 3 Esponjas de tubo que crecen en un
arrecife.
El ectodermo es la capa exterior de células
que se convierte en la epidermis. El
endodermo es la capa interna de células que
revisten la cavidad digestiva. El mesodermo
es la capa intermedia de células de donde se
desarrollan los sistemas esqueletal, muscular,
circula- ' torio y reproductor. Usualmente, los
metazoarios simples tienen solo dos capas: el
endodermo y el ectodermo. La mayoría de los
organismos complejos tiene tres capas.
Los animales también se clasifican de
acuerdo con el hecho de que tengan o no un
celoma. El celoma es una cavidad corporal
que está rodeada de mesodermo. El animal
que tiene celoma se llama celomado. El
seudoceloma, o celoma falso, es una cavidad
corporal que no está totalmente rodeada por
mesodermo. Algunos organismos no tienen
celoma. A un organismo así se le llama
acelomado. Los invertebrados más simples
son acelomados. Los invertebrados más
complejos son celomados.
70
Una esponja típica tiene una abertura grande
en la parte de arriba, llamada el ósculo, unos
poros en los lados y una cámara interior,
llamada el espongocelo.
Las
esponjas
se
alimentan
de
partículas
microscópicas.
El
agua
con
partículas microscópicas fluye hacia, el interior
de la esponja a través de los poros y luego
hacia afuera de la esponja por el ósculo. Las
esponjas son aspiradoras: organismos que
obtienen su alimento filtrándolo del agua que
rodea. Esta forma de obtener el alimento le
permite a la esponja crecer sobrevivir a pesar
de ser un organismo sésil. Las esponjas se
componen una variedad de células, como se
muestra en la Lámina 18. 5. Localiza la lámina
cada tipo de célula a medida que se describe
en el siguiente párrafo.
Los
porocitos
son
las
células
especializadas con aberturas por el medio. El
agua entra al cuerpo de la esponja a través de
estas células. La eyaculación de agua se
mantiene por el movimiento de los flagelos en
las tulas llamadas coanocitos. El coanocito es
una célula especializada que tiene un flagelo
rodeado por un collar, que sirve como una red
para captar partículas microscópicas de
alimento que se deslizan hacia Las esponjas
tienen muchas células que se parecen a las
amibas
que
llaman
amibocitos.
Los
amibocitos.
Están
localizados
en
la
mesénquina capa media de la esponja.
Algunos amibocitos digieren el alimento.
Tienen que ver con el trasporte del alimento a
otras células.
Otras células especializadas de la
esponja forman Células reproductoras: los
óvulos y los espermatozoides. Algunas células
son achatadas y de cubierta externa o epitelio
de la esponja.
Célula
epidermal
Espongocel
Espícul
Porocit
Amibocito
Mesénqui
LÁMINA 18. 4 Las esponjas complejas, como esta,
tienen cámaras ramificadas.
LÁMINA 18. 5 Estructura de una esponja.
Unas estructuras duras, llamadas
espículas, y un material flexible, llamado
espongina, forman el soporte de las esponjas.
Los
amibocitos
especializados
de
la
mesénquima secretan las especulas y la
espongina. Las espículas se componen de
carbonato cálcico o bióxido de silicio. La espongina se compone de fibras ramificadas de
proteína. Unas redes densas de estas fibras
proveen el soporte en algunas de las esponjas
grandes.
Algunas
esponjas
contienen
espículas y espongina. Otras, como las que se
usan como esponjas de baño, contienen
únicamente espongina.
Larva
nadadora
Las esponjas simples tienen la forma de un
71
vaso y poseen una sola cámara. En las
esponjas
más
complejas,
encontramos
muchas cámaras y un sistema de canales
ramificados. El agua circula a través de los
canales y sale por el ósculo.
La recogida de esponjas, que antes era una
industria muy floreciente, ha declinado
grandemente
debido
a
que
se
han
desarrollado esponjas sintéticas que son más
baratas. Las esponjas naturales que se usan,
a veces, para el baño son los restos de
esponjas que estuvieron vivas.
LA REPRODUCCIÓN EN LAS ESPONJAS
Las esponjas pueden reproducirse sexual
y
asexualmente.
Muchas
esponjas
se
reproducen asexual mente formando unas
yemas externas que se desarrollan en la pared
del cuerpo. Cuando estas yemas maduran, se
desprenden, se mueven hacia otros lugares y
se pegan a una superficie. Las otras yemas se
quedan pegadas a la esponja original y
forman unas colonias. Algunas esponjas
forman yemas internas o gémulas, que son
agregaciones de amibocitos especializados
que, a veces, están protegidos por las
espículas. Cuando la esponja original se
muere, se liberan las gémulas que flotan hacia
otros lugares. De cada gémula, se forma una
nueva esponja.
Algunas esponjas son hermafroditas. Un
organismo hermafrodita produce células
sexuales femeninas y masculinas. Otras
esponjas producen óvulos y otras producen
espermatozoides. Durante la reproducción
sexual,
se
forman
los
óvulos
y
espermatozoides de amibocitos simples, no
diferenciados o de coanocitos. Muchos
espermatozoides son transportados hacia
afuera de la esponja junto con el agua que
sale. Algunos pueden entrar a otra esponja
junto con el agua que le entra, como se ilustra
ella Lámina 18. 6. Los espermatozoides se
mueven hacia la mesénquima donde se
funden con los óvulos maduros. En muchas
esponjas, el cigoto que resulta se desarrolla
en una larva hueca que tiene células
flageladas en un extremo y células no
flageladas en el otro. La larva se desprende de
la esponja y nada durante un tiempo.
Eventualmente, las células flageladas se
mueven hacia el centro hueco de la larva y se
72
forma un espongocelo. Entonces, la larva se
pega a un objeto y crece hasta su etapa
adulta.
LOS CELENTERADOS
El
fílum
Coelenterata
contiene
organismos como las hidras, las aguavivas,
las anémonas de mar, los abanicos de mar y
los corales de mar. Los miembros del fílum
Coelenterata se llaman celenterados. Dentro
del cuerpo de estos organismos hay una
cavidad llamada la cavidad gastrovascular.
Esta cavidad tiene una sola abertura: la boca.
El alimento entra por la boca.
Casi todos los celenterados viven en
agua de mar. Algunos, como las hidras, viven
en agua dulce. Muchos son sésiles. Todos
tienen simetría radial; esto es, tienen las
partes del cuerpo dispuestas alrededor de un
eje central. Los celenterados se agrupan en
tres clases: clase Hydrozoa, clase Scyphozoa
Y clase Anthozoa.
Algunos
celenterados
tienen
dos
formas del cuerpo diferentes durante su ciclo
de vida. Una de las formas del cuerpo es el
pólipo, mostrado en la Lámina 18. 7. Un
pólipo tiene la forma de un tubo con la boca
en la superficie superior. La otra forma del
cuerpo es la medusa, un cuerpo en forma de
campana con la boca en la superficie inferior.
Ambas formas tienen tentáculos: estructuras
alrededor de la boca que se usan para adquirir
alimento. Compara el pólipo y la medusa en la
Lámina 18.7. ¿En qué son diferentes? ¿En qué
son iguales?
El pólipo y la medusa son similares en
estructura, pero diferentes en varias formas.
Usualmente, el pólipo está pegado a una
superficie, como, por ejemplo, una roca, por
medio de un tallo que puede ser ramificado o
no ramificado. Contrario a esto, la medusa
está adaptada para nadar. Cuando tiene la
forma de pólipo, la boca y los tentáculos
apuntan hacia abajo.
Diferente
a
las
esponjas,
los
celenterados tienen tejidos verdaderos. El
cuerpo del pólipo y de la medusa tiene dos
capas: una epidermis externa y una
gastrodermis interna. Entre estas dos capas,
hay un material gelatinoso, llamado mesoglea,
en el cual encontramos células. La Lámina 18
· 8 muestra las células que forman la hidra.
Nota las dos capas del cuerpo con la mesoglea
entre ellas.
Los tentáculos de un celenterado contienen
células especiales, llamadas cnidocitos, cada
una de las cuales tiene una estructura
urticante parecida a una hebra de hilo,
llamada un nematocisto. La presencia de
nematocistos es una característica única de
los celenterados.
Cuando el alimento se acerca a los tentáculos,
se disparan los nematocistos que perforan la
presa y la paralizan. Entonces, los tentáculos
llevan el alimento a la boca.
Pólipo
Boca
Cavidad
gastrovascular
Medusa
Cavidad
gastrovascular
LA HIDRA
La hidra es un celenterado de la clase
Hydrozoa. Las hidras se componen de dos
capas y tienen solamente la forma de pólipo.
Comúnmente, se encuentran en las charcas.
Las hidras miden solamente varios milímetros
de largo cuando están contraídas, pero
pueden estirarse hasta varios centímetros
cuando están en la posición de adquirir
alimento. Pueden verse a simple vista y se
encuentran colgando de la parte inferior de los
objetos sumergidos, de las hojas acuáticas y
de los lirios que flotan en la superficie.
Cuando percibe una presa, la hidra libera
sus nematocistos que, usualmente, perforan
la presa y la paralizan con un veneno que
liberan. De las heridas de la presa salen hacia
el agua unos fluidos que contienen una
proteína que es común en los tejidos
animales. Esta proteína estimula la respuesta
de alimentación de la hidra y hace que se abra
la boca. Los tentáculos mueven la presa hacia
la boca. El alimento entra hacia la cavidad
gastrovascular donde ocurre la digestión.
Las células de la gastrodermis adquieren
el alimento parcialmente digerido. La digestión
continúa en las vacuolas digestivas de estas
células. El alimento digerido llega a las células
del cuerpo por difusión. El alimento que no
puede digerirse sale del cuerpo por la boca.
El intercambio de oxígeno y bióxido de
carbono ocurre en cada célula por el proceso
de difusión. El amoníaco, un desecho
nitrogenado, se elimina también por difusión.
El sistema nervioso de la hidra se
compone de una red nerviosa ramificada de
células
nerviosas
interconectadas.
Los
impulsos se pueden mover en cualquier
dirección a través de cualquier célula nerviosa.
No hay un cerebro central para coordinar las
73
respuestas. Una respuesta típica en vuelve la
contracción del cuerpo completo de la hidra.
La hidra se puede reproducir asexual o
sexual mente. Asexualmente, puede formar
nuevos individuos a partir de yemas en la
superficie de la hidra original. La yema se
forma primero como un crecimiento en la
pared corporal de la hidra original. Después de
un tiempo, se forman los tentáculos Y una
boca y la nueva hidra se desprenden de la
original y comienza su propia vida.
En la reproducción sexual, la hidra
desarrolla testículos y ovarios. Estas especies
son hermafroditas. En otras especies, los
testículos y los ovarios se forman en animales
separados.
Típicamente, muchos espermatozoides
monoploides maduran y son liberados al agua.
Algunos llegan al ovario de una hidra que esté
cerca. Dentro del ovario, madura un solo
óvulo monoploide que se mueve hacia la parte
de afuera del ovario y al cual se une un
espermatozoide. Mientras el óvulo fertilizado
está todavía en el ovario, pasa por una serie
de divisiones celulares mediante las cuales
forma la epidermis, la gastrodermis y la
mesoglea. Se desarrolla un quiste alrededor
del embrión. El quiste, entonces, se desprende
del progenitor. Mientras el embrión está
dentro del quiste, está protegido contra
condiciones ambientales desfavorables.
LÁMINA 18-9 EJEMPLO DE UNA HIDRA
74
OTROS CELENTERADOS
La Hidra es un ejemplo de un
celenterado que tiene solamente la etapa de
pólipo. La mayoría de los hidrozoarios tienen
un ciclo de vida que incluye una etapa asexual
con un pólipo sésil y una etapa de medusa
que nada libremente. La Obelia es un
hidrozoario que muestra esta alternancia en la
forma del cuerpo. En la Lámina 18. 10
identifica las formas de pólipo y de medusa.
Contrario a la Hidra, que existe como un
pólipo solitario, la Obelia es una forma de
colonia: muchos pólipos pegados por medio
de
tallos
ramificados.
Algunos
pólipos
funcionan solamente para la alimentación.
Otros se especializan en la reproducción
asexual. Los gonangios producen medusas por
gemación.
Muchas veces, las aguavivas son
arrastradas hasta las playas. Muchas son
grandes y tienen tentáculos largos. Estas
aguavivas grandes pertenecen a la clase
Scyphozoa. En la Aurelia, la etapa de medusa
es la dominante. La etapa de pólipo es bien
corta. Las medusas son masculinas o
femeninas. Cada medusa produce óvulos o
espermatozoides
maduros.
Los
espermatozoides son liberados al agua y
entran a la cavidad gastrovascular de una
medusa femenina donde ocurre la fecundación
y el óvulo fecundado se desarrolla en una
larva ciliada, llamada plánula. La plánula sale
por la boca, se mueve de un sitio a otro y,
eventualmente, se fija a algún objeto. Se
desarrolla en un organismo parecido a una
hidra que pasa por un tipo especial de
reproducción asexual.
Cada una de las
estructuras
en
forma
de
platillo,
posteriormente, se separa, se invierte y se
convierte en una medusa adulta. Así comienza
de nuevo el ciclo.
Clases de organismos. En las costas de Puerto Rico
existen varios arrecifes de coral que sirven de refugio
para muchos peces y otros organismos.
Las anémonas de mar y los corales
pertenecen a la clase Anthozoa. Los miembros
de esta clase tienen una estructura de cuerpo
más compleja que los miembros de las clases
Hydrozoa y Scyphozoa. Estos animales marinos tienen una etapa de pólipo grande y no
tienen etapa de medusa. El tamaño de una
anémona de mar varía desde uno a varios
centímetros. Las anémonas comen muchos
tipos de animales, incluyendo los cangrejos,
las almejas y, a veces, los peces.
Los corales son parientes coloniales de
las anémonas de mar. Son colonias de
pólipos. Tienen un exoesqueleto sin vida de
carbonato cálcico secretado por la epidermis
del coral. Cuando el coral muere, deja su
exoesqueleto. A través de un período largo de
tiempo, muchos exoesqueletos forman un
arrecife de coral. Los arrecifes de coral crecen
en aguas poco profundas, a lo largo de las
áreas del trópico. El exoesqueleto producido
por los corales es de carbonato de calcio. A
medida que la colonia crece, se añaden más
pólipos que producen más exoesqueleto de
carbonato de calcio.
PREGUNTAS DE REPASO
1. Describe la forma del cuerpo de una
esponja simple.
2. Compara la estructura del pólipo con la de
la medusa.
3. ¿Qué es un nematocisto? Explica cómo se
usa para capturar las presas.
4. Identifica las etapas principales en el ciclo
de vida de la Aurelia.
A pasar el tiempo, se pueden producir
inmensos arrecifes de coral, como el arrecife
de la Gran Barrera en Australia que mide 2
000 Km. de largo y 80 Km. de ancho.
75
LOS GUSANOS PLANOS Y
LOS GUSANOS REDONDOS
LOS GUSANOS PLANOS O APLANADOS
El fílum Platyhelminthes incluye los
animales que se llaman, comúnmente, los
gusanos planos. Todos los gusanos planos
se desarrollan de tres capas de tejidos: el
ectodermo, el endodermo y el mesodermo.
Otra característica de los gusanos planos es
que son acelomados.
Los gusanos planos son los organismos
más simples con simetría bilateral. Los
gusanos planos tienen un extremo con
cabeza. Ellos muestran cefa!ización, que es la
agrupación de células nerviosas para formar
un cerebro.
revisten la cavidad. Las células de la
gastrodermis
ingieren
las
partículas
alimenticias
parcialmente
dirigidas.
La
digestión se completa dentro de estas células,
las partículas sin digerir salen del cuerpo a
través de la faringe.
La
planaria
no
tiene
organazos
respiratorios especiales. El intercambio de
oxigeno y bióxido de carbono ocurre por
difusión a través de la superficie achatada de
su cuerpo. Estos gusanos planos no tienen
corazón ni vasos sanguíneos. La mayor parte
de los desechos de excreción se difunden
desde las células de la planaria hacia el
ambiente.
En ilustración 18.14 Se nota los dos
cordones nerviosos principales que corren a lo
largo del cuerpo. Estos cordones nerviosos
están conectados por nervios más cortos.
Cerca del extremo anterior de la planaria hay
Hay gusanos planos parásitos y los hay
de vida libre. Todas las formas tienen sistema
nervioso excretor y reproductor. Algunas
formas parásitas, sin embargo, no tienen
sistema digestivo. El fílum Platyhelminthes se
divide en tres clases: (1) la clase Turbellaria
(las planarias); (2) la clase Trematoda (las
duelas) y (3) y la clase Cestoda (las tenias)
LAS PLANARIAS
La planaria es un gusano plano de vida
libre que, usualmente, vive en el agua: en las
charcas, en los lagos y en los océanos.
Algunas viven en la tierra, en suelo húmedo.
En la Lámina] 18.14 (A), puedes ver la
cavidad gastrovascular de una planaria.
Localiza la faringe que está cubierta. La
faringe es una estructura muscular en forma
de tubo que une la boca con el resto del tracto
digestivo. Cuando la planaria toma alimento,
la faringe puede extenderse a través de la
boca en la superficie ventral del gusano. La
mayoría de las planarias son carnívoras:
comen crustáceos pequeños, gusanos e
insectos.
El alimento se degrada en la cavidad
gastrovascular con la ayuda de unas enzimas
secretadas por células glandulares que
76
dos masas de células nerviosas llamadas
ganglios que sirven como un cerebro simple.
Una variedad de células sensoriales están
conectadas al sistema nervioso. Estas células
son sensibles al tacto, a sustancias químicas
o a la luz y abundan más en el extremo
anterior de la planaria.
Las células sensibles a la luz están
organizadas en un par de manchas oculares.
El sistema nervioso de la planaria se ilustra en
la Lámina Nota los dos cordones nerviosos
principales que corren a lo largo del cuerpo.
El sistema nervioso de la planaria se
ilustra en la Lámina Nota los dos cordones
nerviosos principales que corren a lo largo del
cuerpo. Estos cordones nerviosos están
conectados por nervios más cortos. Cerca del
extremo anterior de la planaria, hay dos
masas
de
células
nerviosas,
llamadas
ganglios, que sirven como un cerebro simple.
Una variedad de células sensoriales están
conectadas al sistema nervioso. Estas células
son sensibles al tacto, a sustancias químicas o
a la luz y abundan más en el extremo anterior
de la planaria. Las células sensibles a la luz
están organizadas en un par de manchas
oculares.
Las
planarias
pueden
reproducirse
asexual mente por fisión. Un gusano puede
partirse en dos detrás de la faringe. Las partes
anterior y posterior regeneran todas las partes
que le faltan. Las planarias también pueden
reproducirse
sexual
mente.
Son
hermafroditas, ya que contienen ovarios y
testículos. A pesar de que las planarias son
hermafroditas, ocurre en ellas la fecundación
cruzada: esto es, dos planarias se aparean e
intercambian
espermatozoides.
Los
espermatozoides pueden ser colocados en el
oviducto, el tubo que lleva a los óvulos, o en
el
tejido
que
rodea
al
ovario.
Los
espermatozoides se mueven hacia el óvulo y
ocurre la fecundación. Los óvulos fecundados
pasan a través del oviducto y salen del gusano
por el poro genital. Localiza el oviducto y el
poro genital en la Lámina En la mayoría, el
cigoto se desarrolla directamente en un nuevo
gusano que se parece al adulto.
El sistema nervioso de la planaria se
ilustra en la Lámina Nota los dos cordones
nerviosos principales que corren a lo largo del
cuerpo. Estos cordones nerviosos están
conectados por nervios más cortos. Cerca del
extremo anterior de la planaria, hay dos
masas
de
células
nerviosas,
llamadas
ganglios, que sirven como un cerebro simple.
Una variedad de células sensoriales están
conectadas al sistema nervioso. Estas células
son sensibles al tacto, a sustancias químicas o
a la luz y abundan más en el extremo anterior
de la planaria. Las células sensibles a la luz
están organizadas en un par de manchas
oculares.
Las
planarias
pueden
reproducirse
asexual mente por fisión. Un gusano puede
partirse en dos detrás de la faringe. Las partes
anterior y posterior regeneran todas las partes
que le faltan. Las planarias también pueden
reproducirse
sexual
mente.
Son
hermafroditas, ya que contienen ovarios y
testículos. A pesar de que las planarias son
hermafroditas, ocurre en ellas la fecundación
cruzada: esto es, dos planarias se aparean e
intercambian
espermatozoides.
Los
espermatozoides pueden ser colocados en el
oviducto, el tubo que lleva a los óvulos, o en
el
tejido
que
rodea
al
ovario.
Los
espermatozoides se mueven hacia el óvulo y
ocurre la fecundación. Los óvulos fecundados
pasan a través del oviducto y salen del gusano
por el poro genital. Localiza el oviducto y el
poro genital en la Lámina. En la mayoría, el
cigoto se desarrolla directamente en un nuevo
gusano que se parece al adulto.
Se puede estimular artificialmente la
reproducción en la planaria cortando el
gusano y permitiendo que los pedazos se
regeneren.
LÁMINA 18-15 La regeneración en una planaria.
77
LAS DUELAS
Las duelas pertenecen a la clase Trematoda.
Externamente, las duelas se parecen a los
gusanos planos de vida. Sin embargo los
parásitos. No pueden vivir durante mucho
tiempo fuera del cuerpo del hospedero. El
cuerpo de las duelas está altamente
especializado para su vida parásita. Por
ejemplo,
la
duela
adulta
tiene
unas
estructuras llamadas ven tosas orales y
ventrales, por medio de las cuales se pega al
hospedero. Su boca está en el centro de la
ventosa oral. La duela no tiene un sistema
digestivo altamente desarrollado y adquiere el
alimento de su hospedero. La faringe
muscular que se encuentra detrás de la boca
bombea células y fluidos del cuerpo del
hospedero hacia el intestino.
Las duelas pueden ser parásitos en
muchos órganos del cuerpo humano. La duela
del hígado, Opistorchis sinensis, tiene un ciclo
de vida como se muestra en la Lámina 18 ·
16. Los adultos viven en el hígado del
hospedero
humano.
Las
duelas
son
hermafroditas y su reproducción sexual ocurre
cuando se encuentran en el hospedero
humano. Los óvulos fecundados salen del
cuerpo del hospedero humano en las heces o
en los desechos sólidos. Si el óvulo fecundado
cae en agua, el hospedero secundario, un
caracol, se lo come.
Las duelas pueden ser parásitos en
78
muchos órganos del cuerpo humano. La duela
del hígado, Opistorchis sinensis, tiene un ciclo
de vida como se muestra en la Lámina 18 ·
16. Los adultos viven en el hígado del
hospedero
humano.
Las
duelas
son
hermafroditas y su reproducción sexual ocurre
cuando se encuentran en el hospedero
humano. Los óvulos fecundados salen del
cuerpo del hospedero humano en las heces o
en los desechos sólidos. Si el óvulo fecundado
cae en agua, el hospedero secundario, un
caracol, se lo come.
Dentro del caracol, la duela se desarrolla en
una estructura llamada un esporoquiste. Del
esporoquiste se desarrolla una etapa larval.
En esta etapa, el organismo tiene una boca,
intestinos, ventosas y un rabo. Luego, se
desarrolla en otra etapa larval en la que se
parece a un renacuajo. Esta larva sale del
caracol y penetra la piel de otro hospedero
secundario, un pez. Dentro del tejido muscular
del pez, la larva desarrolla un quiste o cápsula
a su alrededor. Cuando los seres humanos
comen pescado sin cocinar, las larvas
permanecen vivas, salen de la cápsula y se
desarrollan en duelas adultas. El ciclo de vida
está ahora completo. Observa la Lámina 18.
16. Sugiere una forma para evitar que los
óvulos se transfieran a los caracoles.
Otra duela que causa serios problemas es
Schistosoma (bilarzia). Esta tiene un ciclo de
vida parecido al de la duela del hígado,
excepto que entra en un ser humano luego de
una etapa en un caracol.
LAS TENIAS
Las tenias pertenecen a la clase
Cestoda. Los miembros de esta clase están
especializados para su forma de vida parásita.
La mayoría de las tenias adultas viven en el
intestino de su hospedero vertebrado. Se
pegan al intestino por medio de una
estructura llamada el escólex. El escólex es
una estructura redondeada que tiene ganchos
y/o ventosas. Cerca del escólex hay una
sección corta llamada el cuello. El resto del
cuerpo de la tenia se compone de secciones
llamadas proglótides. Un proglótide es una
sección del cuerpo que tiene órganos
reproductivos masculinos y femeninos. Busca
estas partes en la tenia de la Lámina 18. 17.
Se han encontrado tenias que miden
18 m y que están compuestas de miles de
proglótides. Como no tiene un sistema
digestivo, la tenia obtiene el alimento
directamente del intestino de su hospedero. El
alimento se absorbe a través de la pared
corporal de la tenia.
La lámina 18. 17 muestra el ciclo de
vida de la tenia de una res. El gusano adulto
vive en el intestino de los seres humanos. Un
proglótide
maduro
tiene
órganos
reproductivos masculinos y femeninos.
Generalmente, los espermatozoides de un
proglótide entran a otro proglótide que esté
más alejado de la parte anterior. Los
espermatozoides pueden también transferirse
de un gusano a otro. Los espermatozoides se
almacenan en una cámara llamada el
receptáculo seminal. Después que los óvulos
se fecundizan, se mantienen en una
estructura grande parecida a un saco, llamada
el útero. Un solo proglótide maduro puede
tener hasta 100,000 óvulos fecundados. En un
proglótide "grávido", el Útero con sus óvulos
ocupa la mayor parte del espacio.
Los
proglótides
grávidos
se
desprenden de la tenia y salen en las heces
del hospedero. Entonces, los proglótides se
rompen y los óvulos se depositan en la tierra
o en la vegetación. Los óvulos se desarrollan
cuando los come una vaca.
Una vez ingeridos, los óvulos se
desarrollan en estructuras que perforan la
pared intestinal de la vaca y llegan a la
sangre. Entonces, pasan al tejido muscular,
donde forman unas cápsulas que las
envuelven. En esta etapa, el organismo se
llama cisticerco y mide unos 10 mm. de largo.
Los seres humanos pueden cocinar y comer la
carne de res que contiene los cisticercos. Si la
carne no se cocina bien, los cisticercos no
mueren. Una vez que está en el intestino
humano, el cisticerco crece y se convierte en
una tenia adulta. El gusano compite con los
seres humanos por el alimento y puede causar
pérdida de peso y debilidad en el hospedero
humano.
79
LOS GUSANOS REDONDOS O
CILÍNDRICOS
Y
LOS
ROTÍFEROS
Los rotíferos pertenecientes al fílum Rotifera
son
organismos
multicelulares
que
se
encuentran en las charcas de agua dulce. No
son parásitos. Son casi del mismo tamaño que
los protozoarios más grandes. Observa la
Lámina 18. 18. En la parte anterior, hay una
corona de cilios que los rotíferos usan para
crear unas corrientes de agua que ayudan a
adquirir el alimento que está en el agua.
Dentro de la faringe, hay unas estructuras
como mandíbulas que trituran los protozoarios
y las algas que son el alimento principal de los
rotíferos. En el extremo posterior, tienen un
pie con el cual el rotífero se pega a las
superficies.
Los gusanos redondos son gusanos cilíndricos
y delgados con los extremos puntiagudos.
Debido a que los biólogos clasifican a los
gusanos redondos en el fílum Nematoda,
frecuentemente nos referimos a estos organismos como los nemátodos. Los gusanos
redondos de vida libre son comunes en el
terreno, en el fango y en los organismos
descompuestos.
Los
gusanos
redondos
desempeñan un papel destacado en la
descomposición de la materia orgánica en la
tierra, en el fango, al fondo de los lagos y en
los océanos.
Los gusanos redondos parásitos son los
gusanos de gancho, los gusanos de alfiler y
los gusanos de la filaria. Los gusanos de
gancho son comunes en los climas cálidos y
en el terreno que contiene heces de seres
humanos infectados. Los gusanos de gancho
entran al cuerpo a través de la planta de los
pies. Los gusanos de alfiler viven en el
intestino. Los gusanos de la filaria son
transmitidos por mosquitos. Estos gusanos
redondos viven en el sistema linfático.
Frecuentemente, obstruyen los vasos linfáticos y causan grandes hinchazones y
molestias.
80
LÁMINA 18.18 La estructura de un rotífero.
LÁMINA 18.19 Estos gusanos de gancho son
gusanos cilíndricos parásitos.
LOS ASCÁRIDES
El Ascaris lumbricoides es un gusano
redondo que es un parásito común de los
seres humanos. Una especie similar infecta los
cerdos y los caballos. El gusano adulto vive en
el intestino del hospedero. Los óvulos
fecundados salen del cuerpo en las heces.
Estos óvulos son altamente resistentes a la
sequía y pueden sobrevivir durante años en el
suelo. Los óvulos también pueden pegarse a
las hojas y los tallos de las plantas.
sistema reproductor del macho consiste de un
solo testículo, un dueto espermático y una
vesícula seminal. El dueto espermático es el
conducto
por
donde
viajan
los
espermatozoides desde el testículo. Los espermatozoides se almacenan en la vesícula
seminal. En el ascáride la fecundación es
interna.
Es relativamente fácil para los óvulos
transferirse a un nuevo Hospedero. Los óvulos
se consumen al comer vegetales sin lavar o
cuando los niños que han estado jugando con
tierra se ponen los dedos en la boca. En el
intestino, los gusanos salen del óvulo en
desarrollo, perforan la pared del intestino,
pasan a la sangre y son transportados hasta
los pulmones. Allí perforan los vasos
sanguíneos y entran a los conductos de aire.
En esta etapa. Los gusanos pueden causar
síntomas similares a los de la pulmonía. Los
gusanos viajan hasta la garganta y de aquí
entran al tracto digestivo. Después que llegan
al intestino, maduran y completan su ciclo de
vida.
Como todos los nemátodos, el ascáride
es seudocelomado. Observa la Lámina 18.20.
Puedes ver que el sistema digestivo es
completo: la boca, la faringe, el intestino y el
ano. No hay sistema circulatorio. Los materiales se mueven a través del cuerpo en el
fluido del seudoceloma. No hay sistema
respiratorio. El sistema nervioso se compone
de un anillo nervioso alrededor de la faringe,
cordones nerviosos dorsal y ventral y nervios
laterales. En el ascáride, los músculos son
longitudinales. Ellos hacen que el gusano se
mueva en forma de látigo.
En el ascáride, los sexos están separados. La
hembra ascáride puede medir hasta 33 cm. y
puede producir hasta 200,000 óvulos por día.
El sistema re productor de la hembra se
compone de un par de ovarios, los oviductos.
El útero y la vagina. La vagina es la estructura
que va desde el útero hasta fuera del cuerpo.
El macho del ascáride es algo más pequeño
que la hembra. El macho tiene unas espinas
pequeñas en la parte posterior que las usa
para
agarrar
la
hembra
durante
la
transferencia de los espermatozoides. El
LÁMINA 18-20Estructuras de Ascaris, macho y hembra
81
PREGUNTAS DE REPASO
1. Describe cómo obtiene su alimento una
planaria.
2. Identifica los hospederos en el ciclo de
vida de la duela.
3. ¿Cómo se alimentan las tenias?
4. Explica por qué los rotíferos y los gusanos
redondos se clasifican en el fílum
Aschelminthes.
5. Acabas de aceptar un trabajo como
inspector de carnes. Debes examinar la
carne de res para saber si tiene gusanos
planos. ¿Qué buscarías?
LÁMINA 18-21 Es muy importante lavar las verduras.
82
LOS GUSANOS
SEGMENTADOS
Los anélidos.
El cuerpo de los gusanos segmentados,
también
conocidos
como
anélidos,
se
compone de secciones llamadas segmentos.
Algunos de los anélidos más grandes tienen
cientos de segmentos. Los segmentos más
jóvenes están en la parte posterior. Los
segmentos más viejos, que contienen el
cerebro, los corazones y los órganos
reproductores, están en la parte anterior. Los
anélidos viven en el suelo, en los riachuelos
de agua dulce, en las charcas y en los
océanos.
Los
gusanos
segmentados
pertenecen al fílum Annelida que incluye tres
clases de gusanos: la clase Oligochaeta (las
lombrices de tierra y los gusanos de agua
dulce); la clase Polychaeta (los gusanos de
arena y los gusanos de tubo) y la clase
Hirudinea (las sanguijuelas).
Los anélidos tienen tres capas en el
cuerpo que se derivan del ectodermo, del
endodermo y del mesodermo. La mayoría
tienen un celoma verdadero que está lleno de
fluido, está rodeado por una membrana y
ayuda en el soporte y el transporte.
El plano corporal de los anélidos es un
"tubo dentro de un tubo". El tubo interno es el
tracto digestivo. Entre estos dos tubos está el
celoma. El tracto digestivo es completo y tiene
dos aberturas: la boca y el ano. Los anélidos
tienen un sistema circulatorio cerrado. En un
sistema cerrado la sangre siempre está dentro
de los vasos.
Los anélidos tienen sexos separados o
son hermafroditas. El desarrollo puede ser
directo, en el cual la progenie es como un
adulto pequeño, o indirecto, donde se produce
una larva que, usualmente, no se parece al
adulto.
LA LOMBRIZ DE TIERRA
La lombriz de tierra, Lumbricus terrestris, es
un representante de los anélidos. Este gusano
vive en terrenos ricos y húmedos. La lombriz
de tierra se encuentra por todo el mundo. Su
cuerpo
está
dividido
en
numerosos
segmentos. Cada segmento tiene cuatro pares
de cerdas. Las cerdas son pelos duros que
ayudan a la lombriz de tierra a moverse.
Localiza estas cerdas en la Lámina 18. 22.
Clitelo
Ano
Clitelo
Cerdas
LÁMINA 18. 2 Estructura interna de una lombriz de
tierra.
La lombriz de tierra no tiene una cabeza
diferenciada. La parte anterior está cerca del
clitelo. El clitelo es una banda recrecida,
alrededor de los segmentos 31 al 37, que
funciona en la reproducción. La boca se encuentra en el lado ventral del primer
segmento. El prostomio, una protuberancia
carnosa, cubre la boca. El prostomio es parte
del primer segmento. La piel de la lombriz de
tierra secreta una capa fina y protectora que
se llama la cutícula. Además, las glándulas
mucosas de la piel secretan una cubierta
espesa de mucosidad, que mantiene la
superficie húmeda de manera que pueda
ocurrir intercambio de gases.
El sistema digestivo de la lombriz de
tierra tiene regiones especializadas. Localiza
cada órgano en la Lámina 18. 23. La boca se
abre hacia una faringe musculosa que conecta
la boca con el resto del tracto digestivo. La
lombriz de tierra toma el alimento por
contracciones de los músculos en las paredes
de la faringe. Las secreciones de unas
glándulas en las paredes de la faringe mojan
el alimento. Las contracciones de los músculos
empujan el alimento hacia el esófago, un tubo
largo y mayormente recto. La contracción y la
83
relajación de los músculos en las paredes del
esófago y de otros órganos digestivos se
llaman peristalsis.
En las lombrices de tierra, la parte
posterior del esófago se expande para formar
el buche de paredes finas, que almacena el
alimento temporalmente. La molleja, que es
fuerte y musculosa, se encuentra detrás del
buche y se usa para triturar el alimento. El
resto del tracto digestivo es el intestino, que
secreta unas enzimas que ayudan a completar
la digestión y absorber el alimento digerido. El
alimento no digerido sale del tracto digestivo
a través del ano.
El sistema circulatorio de la lombriz de
tierra es un sistema cerrado. Observa la
Lámina 18. 23. El sistema consiste de un vaso
sanguíneo dorsal, que bombea sangre hacia la
parte anterior, y de un vaso sanguíneo ventral
que lleva sangre hacia la parte posterior. Las
ramificaciones entre el vaso dorsal y el vaso
ventral son los vasos laterales. Estos vasos
llevan sangre hacia y desde los capilares en la
piel y los órganos. Los capilares son vasos
sanguíneos de paredes finas. Los nutrientes y
el oxígeno pasan desde la sangre, a través de
las paredes de los capilares, hacia las células.
Los desechos y el bióxido de carbono se
mueven en dirección opuesta. Los cinco pares
de vasos laterales en la parte anterior de la
lombriz de tierra están expandidos para
formar unos tubos musculares llamados arcos
aórticos, que ayudan a bombear la sangre.
Frecuentemente, se les llama corazones.
El sistema circulatorio de la lombriz de
tierra incluye una red de capilares cerca de la
superficie del cuerpo. Estos capilares permiten
el intercambio de gases con el ambiente. No
hay sistema respiratorio.
Cada segmento de la lombriz de tierra,
excepto los primeros tres y el último, contiene
un par de nefridios. Un nefridio es una
estructura que filtra desechos de excreción,
amoníaco, urea, sales y exceso de agua dé los
fluidos del celoma. Los túbulos del nefridio,
que son largos y están enroscados, se abren
hacia el exterior a través de un poro en la
superficie ventral de la lombriz de tierra.
El sistema nervioso de la lombriz de
tierra tiene un cerebro y un cordón nervioso
principal con nervios en ramas laterales que
rodean el tracto digestivo. En cada segmento,
84
varios pares de nervios de ganglios comienzan
en el cordón nervioso principal. El cerebro
consiste de dos ganglios grandes que están
delante de la faringe.
Los segmentos anteriores del gusano
tienen muchos nervios sensoriales que están
conectados con el cerebro. Las lombrices de
tierra tienen una respuesta negativa a la luz;
esto es, se alejan de una luz brillante. Las
paredes dorsales y laterales del cuerpo
contienen terminaciones nerviosas sensibles a
la luz o fotorreceptores que detectan
diferencias en la intensidad de la luz.
Las
lombrices
de
tierra
son
hermafroditas. Sin embargo, la mayoría de las
veces se reproducen por fecundación cruzada.
Los espermatozoides se producen en un par
de testículos. Los espermatozoides maduran
en unos sacos grandes llamados vesículas
seminales. Más tarde, los espermatozoides
son liberados en el celoma. De aquí pasan a
los ductos espermáticos a través de un
embudo y salen del gusano. Los óvulos se
producen en un par de ovarios, pero maduran
en el celoma. Los óvulos salen del gusano a
través
de
los
oviductos.
Los
ductos
espermáticos y los oviductos se abren en la
superficie ventral por unos poros masculinos y
femeninos
separados.
El
apareamiento
requiere contacto.
Durante
el
apareamiento,
los
espermatozoides
pasan
desde
el
poro
masculino
en
cada
gusano
hasta
el
receptáculo seminal del otro gusano, donde se
almacenan. Varios días más tarde, el clitelo
secreta un capullo que contiene la proteína
albúmina. El capullo se desliza hacia el frente
hasta la parte anterior. Cuando pasa por el
poro femenino y el poro del receptáculo
seminal, los óvulos y los espermatozoides
entran al capullo. La fecundación ocurre
dentro del capullo.
Los anélidos son muy importantes
ecológicamente. Las lombrices de tierra
consumen
materia
orgánica
muerta
y
organismos pequeños en el terreno.' Al'
enterrarse, mejoran el drenaje y la circulación
de aire en el terreno, haciéndolo más suelto y
asimismo, son alimento para una variedad de
animales.
Descubrimiento: Se identifica un nuevo
fílum
Recientemente,
el
Dr.
Reinhardt
Kristensen, de la Universidad de Copenhague,
en Dinamarca, hizo un raro descubrimiento
biológico. Encontró un organismo que no
pertenecía a ninguno de los fílumes de
animales conocidos. Como resultado de su
descubrimiento, se creó un nuevo fílum.
El nombre del nuevo fílum es Loricifera.
El organismo recién descubierto se llama
Nanaloricus mysticus. Este organismo es uno
de los muchos que viven en la arena bajo la
superficie del océano.
Materiales (para grupos de 2)
-
lombrices de tierra vivas en un en vase
cubierto con terreno
suave.
-
lupa de mano
-
toalla de papel vinagre vaso con agua
algodón gotero linterna
Procedimiento
A. Abre súbitamente el envase que contiene
las lombrices de tierra y alumbra las lombrices
con la linterna. Fíjate en su reacción. Anota
tus observaciones en una hoja de papel.
El Dr. Kristensen encontró un organismo
del fílum Loricifera por primera vez en 1975.
Desafortunadamente,
el
espécimen
que
encontró se destruyó cuando lo estaban
preparando para estudio microscópico.
B. Saca una lombriz del envase y colócala en
una toalla de papel. Toca la lombriz suavemente en la superficie anterior, posterior,
ventral y dorsal. En una hoja de papel, anota
las respuestas de la lombriz de tierra.
Otro investigador, el Dr. Robert Higgins,
había predicho la existencia del nuevo fílum
en 1961. El Dr. Kristensen y el Dr. Higgins
empezaron a trabajar juntos en agosto de
1982
C. Moja un pedazo de algodón en vinagre.
Sostén el algodón cerca de la parte anterior
de la lombriz. Anota las respuestas de la
lombriz. Sostén el algodón cerca de la parte
posterior y anota las respuestas de la lombriz.
D. Sostén la lombriz de tierra en tus manos y
frota tu dedo a lo largo del cuerpo. Observa si
el cuerpo está mojado o seco. Observa la
forma del cuerpo, especialmente los extremos
de la lombriz. En la parte ventral, nota los
pares de cerdas (1).
E. Estima el número total de segmentos (2)
en la lombriz. Localiza el clitelo (3) o la banda
recrecida que se encuentra como a una
tercera parte del cuerpo, desde el lado
anterior. NOTA: No permitas que la lombriz se
seque durante tus observaciones. Si es
necesario, humedece la lombriz con agua. De
vez en cuando, devuelve la lombriz al envase.
ACTIVIDAD
¿Cómo se adaptan las lombrices de tierra
a la vida en el terreno?
Objetivos
•
Describirás los rasgos
lombriz de tierra.
externos
de
la
•
Identificarás aquellos rasgos que adaptan
a la lombriz de tierra a la vida en el
terreno.
•
Describirás las respuestas de la lombriz de
tierra a estímulos externos.
F. Usa una lupa de mano y localiza las
siguientes aberturas en la lombriz: la boca
(4); el ano (5); los poros de los receptáculos
seminales (6) en los segmentos nueve y diez;
los poros de los oviductos (7) en el segmento
catorce; los poros de los ductos espermáticos
(8) en el segmento quince.
G. En una hoja de papel, dibuja la lombriz de
tierra y rotula las siguientes partes: la boca, el
clitela, el ano, el poro del oviducto, el poro del
receptáculo seminal y el poro del dueto espermático.
85
H. Sigue las instrucciones de tu maestro(a)
para disponer apropiadamente de los materiales.
Preguntas y conclusiones
1 ¿Cuál fue la respuesta de la lombriz de
tierra a la luz?
2. Describe la reacción de la lombriz de tierra
al tocarla y al mojarla con vinagre. ¿Cómo
pueden estas respuestas adaptar la lombriz a
la vida en el terreno?
3. ¿Cómo está adaptada la parte anterior de
la lombriz de tierra para sus movimientos a
través del terreno?
4. Di cómo cada uno de los siguientes rasgos
es una adaptación a la vida en el terreno: (a)
un cuerpo blando; (b) un cuerpo largo y
delgado.
5. ¿Cómo están dispuestas las cerdas en el
cuerpo?
6. ¿Por qué es improbable que encontremos la
lombriz de tierra en terreno duro?
OTROS GUSANOS SEGMENTADOS
La mayoría de las especies de anélidos
pertenecen a la clase Polychaeta. Los
poliquetos tienen en cada segmento un par de
apéndices,
llamados
parapodios.
Los
poliquetos abundan en la mayoría de los
hábitats marinos. Muchos se arrastran y se
esconden bajo las rocas o seres vivientes.
Algunos viven en agujeros revestidos de
mucosidad, mientras que otros se pegan a
una superficie y viven como filtradores.
Algunos poliquetos tienen una faringe que
pueden proyectar fuera de la boca para
capturar las presas.
Las sanguijuelas pertenecen a otra clase
de gusanos anélidos: la clase Hirudinea.
Tienen una ventosa anterior y otra posterior.
La mayoría vive en agua dulce, pero algunas
viven en el mar o en la tierra. Las
sanguijuelas no tienen cabeza, clitelo ni
parapodios.
Algunas sanguijuelas comen diferentes clases
de invertebrados pequeños. Muchas especies
86
de sanguijuelas viven de la sangre de su hospedero; por lo menos, cuando son adultas. Se
pegan a un hospedero vertebrado y secretan
una sustancia en la herida que evita que la
sangre
se
coagule.
Las
sanguijuelas
chupadoras de sangre no se alimentan muy a
menudo. Cuando se alimentan, ingieren
grandes cantidades de sangre.
Algunas consumen varias veces su propio
peso en sangre. Rápidamente, extraen el agua
de la sangre y la excretan por sus nefridios.
Retienen las células sanguíneas y las digieren
durante un largo período de tiempo. Algunas
sanguijuelas necesitan varios meses para
digerir una comida.
LÁMINA 18. 24 Gusano poliqueto (izquierda) y
sanguijuela (derecha).
PREGUNTAS DE REPASO
1. Explica por qué se dice que los anélidos
tienen un plano corporal que es de un
"tubo dentro de un tubo".
2. Menciona dos formas en que los gusanos
segmentados son más avanzados que los
gusanos planos y los gusanos redondos.
3. Describe la característica más importante
del sistema circulatorio de la lombriz de
tierra.
4. ¿Cómo se diferencian los poliquetos de los
oligoquetos?
5. Un amigo te trae un espécimen de un
organismo y te pide que lo identifiques.
Observas que no tiene clitelo, ni
parapodios ni cabeza y que tiene ventosa
anterior y posterior. ¿Cómo clasificarías
este organismo? ¿Crees
que
es
un
parásito? ¿Por qué?
de mar y los corales-tienen ciclos de vida que
comprenden una etapa asexual de pólipo y
una etapa sexual de medusa.
18. 7 Los Platyhelminthes son gusanos planos
con simetría bilateral, sin celoma, pero con
órganos especializados.
18.8 A pesar de que las planarias son como
los celenterados, en que tienen una sola
abertura para el saco digestivo, son diferentes
al tener órganos especializados para la
ingestión, la reproducción y el control del
agua.
18.9 Las duelas parásitas tienen ciclos de vida
que comprenden formas larvales y varios
hospederos intermedios, que a veces incluyen
a los seres humanos.
RESUMEN
18.1 Los animales varían en el grado de
especialización de sus células y en la forma
del cuerpo.
18.2
Las
esponjas
muestran
alguna
especialización celular, como amibocitos y
coanocitos, pero no tienen órganos ni
sistemas de órganos.
18.3 Las esponjas llevan a cabo la
reproducción sexual y la asexual. Las esponjas
producen yemas o gémulas en la reproducción
asexual y gametos en la reproducción sexual.
18.4 Los celenterados son metazoarios que
tienen un cuerpo que se compone de dos
capas de tejidos especializados, así como
células especializadas como, por ejemplo, los
cnidocitos.
18.5 La hidra es un celenterado
solamente tiene la forma de pólipo.
que
18.6 Los hidrozoarios-el aguaviva, la anémona
18. 10 Las tenias parásitas están bien
adaptadas para vivir en los intestinos de sus
hospederos; el diseño de su cuerpo consiste
de un escólex para adherirse, un cuello y
proglótides
que
contienen
órganos
reproductores.
18.11 Los Aschelminthes-rotíferos y nemátodos-tienen un plano corporal de un "tubo
dentro de un tubo" y un seudoceloma; pero,
por lo demás, son bien diferentes uno del
otro.
18.12 Los gusanos cilíndricos parásitos tienen
ciclos de vida complicados, incluyendo el vivir
en el sistema circulatorio del hospedero
cuando son inmaduros y en el intestino del
hospedero cuando llegan a la madurez.
18.13 Los gusanos segmentados tienen
simetría bilateral y son diferentes a los
gusanos redondos en que tienen un celoma
verdadero y un sistema circulatorio cerrado.
18.14 La lombriz de
representativo,
tiene
tierra, un anélido
algunos
órganos
87
especializados que se re piten en cada
segmento, al igual que algunos sistemas de
órganos que se extienden a través de casi
todos los segmentos.
masculinos y femeninos?
18.15 Los anélidos más comunes, los
poliquetos, abundan en los hábitats marinos.
La mayoría de las sanguijuelas están
adaptadas para vivir chupando la sangre.
1. Dibuja un gusano plano. Rotula la parte
anterior y la posterior; rotula la superficie
dorsal y ventral. (18.1)
Amibocito
Epidermis
Anélidos
Escólex
Ano
Espícula
Arcos aórticos Espongina
Buche
Esponja
Cavidad
Faringe
Gastrovascular Ganglio
Celenterados Gastrodermis
Celoma
Gusano
Aplanado
Cerdas
Gusano
Cilíndrico
Clitelo
hermafrodita
Cnidocito
invertebrado
Coanocito
Endodermo
Medusa
mesodermo
Molleja
Nefridio
Nematocisto
Ósculo
Pólipo
Proglótide
Regeneración
Rotífero
COMPRENSIÓN DE LOS CONCEPTO
2. Da ejemplos de organismos que tengan
simetría bilateral lateral y simetría radial. (18.
1)
3. Di por qué las esponjas son filtrado ras.
(18. 2)
4. Describe las células especializadas que
ocurren en las esponjas. (18 · 2)
Simetría
bilateral
Simetría
radial
Vertebrado
5. Bosqueja las etapas en la reproducción
sexual de la esponja. (18. 3)
6. Compara el pólipo y la medusa en relación
con su estructura y su orientación. (18. 4)
USO DE TÉRMINOS BIOLÓGICOS
1. ¿Qué términos se usan al clasificar los
organismos por la presencia o ausencia de
una columna vertebral?
7. Prepara una lista de las características de
los celenterados. (18.4)
8. Compara la reproducción
asexual en la hidra. (18. 5)
sexual
y
la
2. Distingue entre los términos simetría radial
y simetría bilateral.
3. ¿Cuál es la diferencia entre la espongina y
las espÍculas?
9. Explica lo que se quiere decir con
alternancia deforma del cuerpo en la Aurelia.
(18. 6)
4. ¿Cuál es la relación entre cnidocito y
nematocisto?
5. ¿Qué términos se refieren a las estructuras
que son parte del sistema digestivo de la
lombriz de tierra?
6. Distingue entre los términos medusa y
pólipo.
7. ¿Qué son los amibocitos y los coanocitos?
8. ¿Qué término se refiere a cualquier
organismo que tenga órganos reproductivos
88
10. Identifica cuatro características de los
gusanos planos. (18. 7)
11. Menciona y describe las estructuras
principales del sistema nervioso de la planaria.
(18. 8)
12. Bosqueja las etapas en el ciclo de vida de
la duela del hígado de los seres humanos. (18.
9)
13. Menciona y describe las tres partes
principales del cuerpo de una tenia. (18. 10)
grandes que se ven y se sienten como las
esponjas caras que venden en las tiendas. Sin
embargo, al examinar/as, notas que tienen un
olor desagradable, diferente al de las que se
compran en las tiendas. ¿Cuál es la fuente del
mal olor? ¿Qué cosa les falta a las esponjas
compradas en las tiendas?
14. Presenta las razones por las cuales
Rotifera y Nematoda son clases diferentes
bajo el fílum Aschel minthes. (18. 11)
AMPLIACIÓN DE CONCEPTOS
15. Explica cómo puede transferirse la
Ascaris lumbricoides de un hospedero a otro.
(18. 12)
1. Los animales inferiores pueden cambiar la
superficie
de
la
Tierra.
Realiza
una
investigación acerca de los arrecifes de Puerto
Rico. Prepara un informe para la clase; incluye
un mapa del área.
16. ¿Cómo se diferencian los anélidos de otros
gusanos? (18.13)
17. Prepara una lista de las características de
la lombriz de tierra que son típicas de los
gusanos segmentados
18. Presenta las razones por las cuales el
sistema circulatorio de la lombriz de tierra se
llama un sistema cerrado (18.14)
2. En unos cartelones, ilustra y describe el
ciclo de vida del gusano del corazón de perro.
3. Prepara una presentación oral acerca de “la
lombriz de tierra como una fuente de alimento
para el hombre”. Investiga donde se usa las
lombrices de tierra como alimento, cómo se
preparan y cuál es su valor económico.
19. Distingue entre los gusanos poliquetos y
oligoquetos. (18.15)
APLICACIÓN DE CONCEPTOS
1. Se descubre una nueva especie que tiene
simetría bilateral, muestra manchas oculares,
tiene una boca y no tiene celoma. ¿En qué
fílum colocarías esta especie y por qué?
2. Recibes una hidra viva de tu clase para
observarla y mantenerla. Varias semanas
después de obtener tu hidra, observas que
unas hidras más pequeñas viven en el mismo
envase. Como estás seguro de que no se ha
añadido ninguna otra hidra al envase, ¿qué
otra explicación puedes proveer para explicar
lo ocurrido?
3. Tu amigo acaba de regresar de un viaje de
buceo en el mar y ha traído varias esponjas
89
LOS MOLUSCOS Y LOS
EQUINODERMOS
Los nudibranquios son unas de las criaturas
marinas más sorprendentes. Estos animales
son lapas marinas que viven en los charcos
que crean las mareas y entre los pilotes de los
muelles viejos. Las estructuras parecidas a
plumas que aparecen en el cuerpo de los
nudibranquios son las agallas. Estos animales
se clasifican como moluscos, a pesar de que
no poseen una concha externa. ¿Qué otros
animales se clasifican como moluscos?
¿Cuáles son las características de los
moluscos?
completo. Dentro de la boca de muchos
moluscos hay una estructura, llamada la
rádula, que se usa para raspar el alimento y
que es una banda cubierta con dientes que
parece una lima. Muchas clases de moluscos
poseen una concha externa dura. Los
moluscos son un grupo numeroso de
organismos. Se encuentran en hábitats que
van desde los mares hasta los desiertos.
Las conchas externas y duras de los moluscos
antiguos formaron unos fósiles excelentes. El
registro fósil indica que los moluscos han
habitado la Tierra durante 600 millones de
años, más o menos. Los moluscos antiguos
dieron origen a más de 50,000 especies de los
moluscos actuales. En número de especies,
los moluscos constituyen el segundo fílum
animal más numeroso. Solo el fílum
Arthropoda es más numeroso.
OBJETIVOS DEL CAPÍTULO
•
Enumeras las
características, y darás
ejemplos,
de
los
organismos
que
pertenecen a las principales clases de
moluscos.
•
Describirás la estructura y la función de
las distintas partes del cuerpo de una
almeja.
•
Mencionarás Algunas de las formas en
que los moluscos son importantes para los
seres humanos.
•
Identificarás Las características de los
equinodermos.
LAS CARACTERÍSTICAS DE
LOS MOLUSCOS
El fílum Mollusca es un grupo de invertebrados
de cuerpo blando que poseen un pie muscular
y un manto que, a menudo, secreta una
concha dura de calcio. Comúnmente, a los
animales pertenecientes a este fílum se les
llama moluscos. El pie de un molusco es una
estructura muscular adaptada para moverse.
El tejido carnoso y fino que rodea la mayor
parte del cuerpo blando de un molusco se
conoce como el manto. El tracto digestivo está
90
Los cuerpos blandos de la mayoría de los
moluscos adultos exhiben simetría bilateral y
no están segmentados. A pesar de que el plan
del cuerpo de los moluscos es muy distinto al
de los anélidos, muchos biólogos creen que los
moluscos y los anélidos tienen antepasados
comunes. Una razón para creer esto es que
algunos anélidos y moluscos provienen de una
clase de larva muy parecida (Lámina 19. 1),
llamada larva trocófora. Una larva trocófora es
una larva en forma de trompo, con simetría
bilateral, de algunos moluscos y anélidos
marinos. Puedes observar que la larva está
rodeada por una banda de cilios cortos.
Observa que en otras partes del cuerpo
también hay grupos de cilios. También puedes
observar que el tracto digestivo tiene una
abertura anal y una bucal. Como la larva
trocófora es común tanto a los anélidos como
a los moluscos, estos fílumes pueden haber
tenido su origen en un antepasado común. Sin
embargo, le anélidos desarrollaron un plan de
cuerpo segmentado, mientras que lo moluscos
desarrollaron
un
plan
de
cuerpo
sin
segmentación.
El fílum Mollusca incluye una gran
variedad de formas. Los caracoles las almejas,
las ostras, los calamares y los pulpos son
moluscos. Estos animales pueden parecer
demasiado distintos entre sí para estar
incluidos en el mismo fílum. Sin embargo,
cada uno de ellos posee un manto y un pie
muscular, a pesar de que el pie puede estar
modificado en algunos de lo casos. En este
capítulo, se describen cuatro clases de
moluscos.
1. Clase Pelecypoda, los pelecípodos, incluyen
moluscos que tienen un cuerpo comprimido
dentro de una concha con dos partes.
2. Clase Gastrapoda, los gasterópodos, son
los moluscos que tienen una cabeza bien
desarrollada, un pie plano y grande y, con
frecuencia, una concha de una sola pieza.
3. Clase Cephalopoda, los cefalópodos, son
moluscos marinos que poseen un anillo de
tentáculos alrededor de la boca.
4. Clase Amphineura, formada por moluscos
lentos parecidos a gusano con una concha
formada por ocho placas.
En la Tabla 19. 1 se presenta un resumen de
las
características
particulares
de
los
moluscos. Además, se enumeran algunos
organismos representativos. ¿A qué clase
pertenecen los calamares y los pulpos?
Las clases principales de moluscos son la
Gastropoda, la Pelecypoda y la Cephalopoda.
En la Lámina 19 · 2 aparece un quitón que es
un miembro de la clase Amphineura. Un
quitón es un molusco que vive en el mar Se
alimenta raspando las algas adheridas a las
piedras que hay cerca de la orilla. Los
quitones se pegan tan fuertemente a las rocas
en que viven, que muchas veces es casi
imposible despegarlos. Los biólogos creen que
los quitones son el grupo de moluscos que se
parecen más a los antepasados en forma de
gusano del fílum.
TABLA 19. 1 El fílum Mollusca.
CLASE
CARACTERÍSTICAS
EJEMPLOS
Pelecypoda
Cuerpo comprimido
sin Cabeza.
Almejas,
Ostras.
Una concha dividida
en dos partes cubre el
cuerpo (Bivalva).
Gastropoda
Cabeza con ojos y
tentáculos. Pie plano y
grande
para
arrastrase.
Muy
a
menudo
Caracoles,
Lapas.
Poseen una concha
enroscada de una sola
pieza
LAMINA 19-2 El quitón, un ejemplo de in molusco de
la clase Amphineura
Cephalopoda
Cabeza con ojos. Pie
divido en brazos o
tentáculos o interna.
Puede que no tenga
concha.
Calamares
pulpos.
Amphineura
Cabeza pequeña sin
ojos ni Tentáculos. Pie
plano que se pega. La
concha está formada
por
ocho
placas
dorsales.
Quitones
En la Lámina 19. 3 se muestran las
variaciones que existen del plan del cuerpo
91
básico de los moluscos. Primero compara las
distintas estructuras de estos animales.
Recuerda que el pie de un molusco es una estructura
muscular
adaptada
para
el
movimiento. El quitón y el caracol se arrastran
con su pie. Una almeja usa su pie como una
cuña para cavar en la arena o en el fango. Un
calamar nada y atrapa su presa con su pie,
que está modificado para extenderse como si
fuera unos brazos.
Después, localiza la masa visceral en cada uno
de los cuatro moluscos. La masa visceral es la
región del cuerpo que está formada por la
mayoría de los órganos de un moluscos, de la
excreción y de la reproducción. Puedes ver
cómo en cada de estos moluscos es tracto
digestivo está organizado de forma diferente.
Otra de las características principales de los
moluscos es en manto, que es tejido que
rodea y cubre la masa visceral. El manto
secreta la concha del molusco. En la lámina
19-3, observa las diferencias en la estructura
y la posición de las conchas. La concha de un
quitón está formada por ocho capas separadas
y superpuestas. La almeja vive dentro de una
concha de dos partes. La cabeza y el pie del
caracol sobresalen de una concha en espiral
de una sola pieza. La concha (conocida por
algunos como la pluma) de un calamar está
dentro del cuerpo. Esta concha no protege el
cuerpo; sino que lo endurece.
El manto se dobla y rodea la cavidad del
manto. La cavidad del manto es el espacio
que queda entre el manto y la masa visceral.
Los moluscos que viven en agua respiran por
unas agallas localizadas en la cavidad del
manto. Una agalla es una estructura en un
animal acuático por la que se intercambian los
gases que se respiran entre la sangre del
animal y el agua en que vive el animal.
Generalmente, las agallas están formadas por
muchos filamentos creando una gran área
superficial con un abasto rico en sangre. El
oxígeno se difunde hacia adentro y el bióxido
de carbono se difunde hacia afuera, por los
filamentos de las agallas. En el quitón, la
almeja y el calamar, las agallas están dentro
de la cavidad del manto. En un caracol
terrestre, la cavidad del manto se ha
modificado y es un pulmón que permite
respirar aire.
92
LÁMINA 19.3 Comparación entre la anatomía básica
de una almeja, un calamar, un caracol y un quitón.
LÁMINA 19.4 Almeja, a veces llamada bivalvo porque
tiene una concha de dos partes.
LAMINA 19.5 La ostra gigante es un bivalvo.
LA ALMEJA
A veces, a las almejas y a otros
miembros de la clase Pelecypoda se les llama
bivalvos. Los bivalvos son moluscos que viven
dentro de una concha que tiene dos partes o
valvas. El par de valvas se mantiene unido por
unos músculos internos y una bisagra elástica.
La Lámina 19. 4 ilustra la concha de una
almeja que es de forma ovalada. A lo largo de
la superficie superior, hay una estructura
llamada el umbo. El umbo es la parte más
antigua de una concha bivalva. A su
alrededor, están las líneas de crecimiento, que
se van añadiendo a medida que la almeja
crece.
Si quitas una de las valvas de una almeja
y disectas el cuerpo blando, puedes ver las
estructuras que se ilustran en la Lámina 19 ·
6. Localiza los fuertes músculos que abren y
cierran la concha de dos partes. El músculo
que está cerca de la boca es el músculo
aductor anterior. El que está en la parte de
atrás es el músculo aductor posterior. Estos
músculos son tan poderosos que es muy difícil
abrir la concha de una almeja. En general,
una almeja solo se puede abrir si se pone una
chilla de hoja fina entre las dos partes de la
concha y se cortan los músculos. Ahora, busca
el sifón incurrente y el sifón excurrente que
son unas estructuras, parecidas a unos tubos,
y que se forman de los dobleces del manto. El
sifón incurrente es la estructura que regula el
movimiento del agua hacia el interior de la
cavidad del manto. El sifón excurrente regula
movimiento del agua hacia afuera de la
cavidad del manto. Dentro de cavidad del
manto hay cuatro agallas en forma de placas.
Localiza las agallas en la Lámina 19. 6. El
movimiento de los cilios en la superficie de
agallas y del manto regula la circulación del
agua por el sistema de sifones. A medida que
el agua que trae el sifón incurrente pasa por
las agallas, el oxígeno disuelto en el agua
pasa dentro de la almeja. El bióxido carbono
disuelto en la sangre de la almeja se difunde
desde la sangre hasta el agua. Entonces, el
agua sale por el sifón excurrente.
El agua que entra por el sifón incurrente tiene
también pequeñas partículas de alimento,
como son los protozoarios y las algas. El
manto y las agallas secretan un moco que
atrapa estas pequeñas partículas de alimento
la superficie de las agallas. Los pedazos más
grandes de materiales que se pueden usar
como alimento pasan al fondo de la cavidad
del manto.
Los cilios de las agallas y del manto mueven
la masa de moco con el alimento, la cual pasa
a la parte del frente de las agallas, a la región
de la boca. Las partículas que no se pueden
usar como alimento se filtran desde masa de
moco y alimento hacia la apertura de la boca.
Estas partículas, igual que las partículas más
pesadas que están en el fondo de la cavidad
manto, son expulsadas hacia afuera, a través
de las valvas, por los músculos aductores.
El alimento que entra por la boca pasa por un
esófago corto a un estómago en forma de
bolsa. Observa en la Lámina 19. 6, de la
página 379, que, pegado al estómago, se
encuentra el hígado, una glándula digestiva.
La digestión ocurre en el estómago. La
absorción del alimento digerido ocurre en el
intestino delgado. El alimento sin digerir sale a
través del ano y el sifón excurrente lo expulsa
fuera del cuerpo.
La almeja tiene un sistema circulatorio
abierto. En un sistema circulatorio abierto, la
sangre no siempre fluye por los vasos.
Recuerda que la lombriz de tierra tiene un
sistema circulatorio cerrado, en el cual la
sangre siempre fluye dentro de los vasos.
Localiza el corazón en la Lámina 19. 6 de la
página 379. El corazón de la almeja bombea
la sangre a través de dos arterias. La sangre
viaja hacia la parte anterior y la parte
posterior de la almeja a la misma vez. En
algunas partes del cuerpo, la sangre es
liberada directamente a unos espacios que
están en los tejidos. Después, se recoge en
las venas y pasa a los dos riñones en forma
de U, localizados debajo del corazón, que
remueven los desperdicios de la sangre. Los
riñones vacían los desperdicios en el sifón
excurrente. Desde los riñones, la sangre fluye
a las agallas, donde se oxigena. Luego, otras
venas llevan la sangre de vuelta al corazón.
El sencillo sistema nervioso de una almeja
está formado por tres pares de ganglios y los
cordones nerviosos pegados a ellos. Los
ganglios son agrupaciones de cuerpos de
células nerviosas. En la región de la boca, del
pie y cerca del músculo aductor posterior, se
pueden encontrar unos ganglios en parejas.
Cada par de ganglios controla la parte del
cuerpo en que se encuentra. La almeja no
tiene órganos sensoriales. Sin embargo, alre93
dedor del borde del manto tiene unas células
sensoriales que responden al tacto y a la luz.
La almeja parece también ser sensible a la
presencia de las sustancias químicas.
En la mayoría de las especies de
almejas, los sexos están separados. Un
testículo o un ovario rodea el espiral del
intestino. En el agua salada, las almejas
liberan los óvulos y los espermatozoides al
agua y allí ocurre la fecundación. Después, el
cigoto se convierte en una larva nadadora y,
más tarde, en un adulto.
abre y se cierra la concha, se empuja agua
hacia afuera y hacia adentro. Esto empuja al
escalope por el agua. Los ostiones no nadan,
pero se arrastran halándose por medio de una
sustancia filamentosa que secretan.
Se anclan a las rocas o a otros
ostiones por medio de estos filamentos. Otros
bivalvos, como las ostras, no se mueven
cuando son adultos. Una ostra se desarrolla
de una larva ciliada que, en unas dos
semanas, se queda en el fondo y permanece
allí
LOS GASTERÓPODOS
La clase Gastropoda está compuesta por los
caracoles y sus parientes. Comúnmente, a
estos moluscos se les conoce como univalvos.
Los univalvos son moluscos que tienen una
concha de una sola pieza. En muchos
univalvos, la concha tiene forma de espiral. En
otros, la concha puede parecer un cono.
Puede que algunos gasterópodos, como las
lapas, no tengan la concha. Los gasterópodos
son un grupo variado de moluscos que varían
en tamaño, desde los microscópicos hasta
algunos cuyas conchas pueden medir 60 cm.
Se encuentran tanto en agua dulce como en
agua salada o en tierra.
Lámina 19.7 ejemplos de moluscos
vivaldos: pechina (arriba) ostiones
(Centro) y ostra (abajo).
OTROS BILVALVOS
La clase Pelecypoda está compuesta por
moluscos que tienen unas formas del cuerpo y
unos hábitos muy diferentes. Los moluscos de
esta clase viven en hábitat que son muy
también de muchos tipos distintos .En la
Lámina 19.7, puedes ver algunos de los
muchos tipos de moluscos bivalvos.
A pesar de que muchas almejas pasan su vida
enterradas en la arena o en el fango, otros
bivalvos pueden nadar por sus alrededores. La
pechina nada golpeando las dos valvas de su
concha una contra la otra. A medida que se
94
En la Lámina 19. 8, se ilustra el plan del
cuerpo de un caracol. A medida que el caracol
se desarrolla de la larva, los órganos en las
masa visceral se tuercen hacia arriba, dentro
de la concha. Como puedes observar en la
lámina, el tracto digestivo se ha doblado en
tal forma que el ano abre hacia la parte del
frente, sobre la cabeza.
Distinto a los bivalvos, el caracol tiene una
región anterior bien definida. Observa los dos
pares de tentáculos que tiene encima de la
cabeza. Se cree que los tentáculos más
cortos, que pueden encogerse, son órganos
olfatorios. En las puntas de los tentáculos más
grandes, hay unos ojos
sensibles a la luz.
La boca, en la superficie ventral de la cabeza,
posee una estructura llamada la rádula.
Recuerda que la rádula es una banda cubierta
por dientes en forma de lima. En la Lámina
19. 8, aparece la estructura e la rádula del
caracol que la usa para raspar la superficie de
la vegetación e la que se alimenta.
bonitas que hay en las aguas marinas
costeras. La vaca de mar es una lapa grande y
carnosa que habita en aguas marinas poco
profundas. Cuando se le molesta, secreta un
líquido violeta que le ayuda a esconderse de
sus perseguidores.
El terópodo tiene su pie modificado, para
simular dos extensiones en forma de alas.
Cuando usa el pie, parece una mariposa en
vuelo. A veces, se le llama mariposa de mar.
El caracol se mueve muy lentamente, a unos
5 cm. por minuto. Las glándulas mucosas,
localizadas en la parte anterior del pie,
secretan una baba que cubre el camino al
frente del caracol, lo que le ayuda a moverse.
Los caracoles terrestres respiran usando la
cavidad del manto como un pulmón. Cerca de
la superficie, dentro de la cavidad del manto,
hay muchos vasos sanguíneos; el intercambio
de gases se lleva a cabo por estos vasos en la
superficie húmeda de la cavidad del manto. La
mayoría de los caracoles acuáticos respiran
por medio de unas agallas. Sin embargo, los
caracoles acuáticos que no tienen agallas
deben subir a la superficie a intervalos
regulares para que entren burbujas de aire a
la cavidad del manto.
Los caracoles están adaptados para vivir en
todas partes del mundo
de los desiertos
áridos hasta las heladas regiones árticas.
Durante el invierno y durante las temporadas
secas, los caracoles terrestres pasan por una
etapa de período latente. Cuando están en
esta etapa, secretan una membrana que cubre
la apertura de la concha para evitar que el
cuerpo blando y húmedo se seque. Algunos
caracoles acuáticos entran en una etapa de
período latente cuando el agua se seca;
vuelven a estar activos al haber nuevamente
humedad.
La lapa es un gasterópodo que no tiene
concha. Algunas lapas se alimentan de las
plantas que hay en los jardines y en los
patios, casi siempre de noche. De día, están
en lugares húmedos y protegidos, como
debajo de las rocas y de los troncos. Como no
tienen: concha, se secarían al exponerse al
calor del día. Los nudibranquios son lapas muy
19-9 Dos ejemplos de univalvo y una lapa (arriba) y
mariposa de mar (abajo)
LOS CEFALÓPODOS
Los moluscos más especializados, más activos
y más grandes pertenecen a la clase
Cephalopoda. Los calamares, los pulpos y los
nautilos son cefalópodos. Los cefalópodos son
animales marinos y tienen una cabeza grande
con un cerebro bien desarrollado. La mayoría
de ellos tienen dos ojos grandes complejos. El
pie de un cefalópodo está dividido en varios
brazos o tentáculos que rodean la cabeza. Las
conchas de los distintos cefalópodos son
distintas en su forma: el nautilo tiene una
concha externa grande, en espiral, con
muchas cámaras; los calamares tienen una
concha interna; el pulpo no tiene concha.
95
El calamar es un molusco marino común. La
mayoría de los calamares llegan a un tamaño
de 30 cm. de largo, pero algunas especies
llegan a 6 m de largo con tentáculos que
miden 9 m de largo. Contrario a los univalvos
y a los bivalvos, los calamares son cazadores
El calamar tiene un sistema circulatorio
bien
desarrollado.
Distinto
al
sistema
circulatorio de la almeja, el del calamar es un
sistema cerrado.
activos que se mueven rápidamente por el
agua. Observa en la Lámina 19. 10, las aletas
grandes que tiene un calamar en la parte
posterior de su cuerpo. El calamar usa esas
aletas para nadar a velocidades más lentas.
Para moverse rápidamente, expulsa agua por
el sifón que está cerca de la cabeza. El movimiento rápido es de retropropulsión, en
forma muy parecida a como se mueve un
globo con aire que revienta y se suelta. El
calamar puede voltear el sifón en diferentes
direcciones para moverse hacia el frente o
hacia atrás. Cuando el sifón mira hacia atrás,
el calamar se puede mover rápidamente hacia
el frente para atrapar su presa.
corazón: (1) el corazón arterial que bombea
sangre por el cuerpo y (2) el corazón de las
agallas que se encuentra localizado en la base
de cada agalla. Los corazones de las agallas
de un calamar reciben la sangre de todo el
cuerpo y la bombean a través de las agallas.
Estos corazones individuales permiten un
ritmo de intercambio de gases más alto que el
que es posible en otros moluscos.
Cuando el sifón apunta hacia el frente, la
retropropulsión mueve hacia atrás al calamar.
Muy a menudo, los calamares se mueven
hacia atrás para huir de un enemigo.
La boca del calamar está rodeada por diez
brazos con ventosas que atrapan las presas:
los dos brazos más largos se usan para
capturar a la presa y los más cortos la
empujan hacia la boca. Las dos quijadas
grandes aplastan la presa y la rádula la parte
en pedazos pequeños. Los órganos digestivos
de un calamar se parecen a los de los otros
moluscos.
96
El calamar también tiene dos tipos de
El sistema nervioso de un calamar está
altamente desarrollado. El calamar posee un
par de órganos, localizados en la cabeza, que
le permiten mantener el equilibrio. También
tiene en la cabeza un par de ojos grandes. De
hecho, la estructura de los ojos de un calamar
se parece a la del ojo humano.
Un calamar puede protegerse de los
predadores de varias maneras. Cuando
depredadores como los peces grandes o las
ballenas lo molestan, el calamar expulsa por
su sifón un líquido parecido a la tinta. Este
líquido esconde al calamar y reduce
temporalmente el sentido olfatorio del perseguidor. Un calamar también usa el
camuflaje para protegerse. Bajo la piel del
animal hay numerosas células de pigmento
azul, violeta, amarillo y rojo. Estas células de
pigmento están dentro de unos sacos elásticos
rodeados por músculos. A medida que los
músculos se contraen, se mezclan distintas
cantidades de pigmentos. Estos cambios de
pigmento le permiten al calamar confundirse
con su medio.
La lámina 19-11 se ilustra otros dos
cefalópodos. El pulpo tiene ocho brazos largos
que usa para arrastrase por el fondo del mar
mientras busca alimento. Igual que el
calamar, el pulpo puede empujarse por el
agua, pero casi siempre se arrastra despacio
sobre las rocas.
Al nautilo le tomó mucho tiempo hacer una
concha plana que tiene forma de espiral y que
contiene muchas cámaras. El nautilo vive en
la cámara más grande, que es la más externa.
Secreta un gas que llena las otras cámaras.
Estás cámaras. Estas cámaras llenas de gas
permiten que el animal flote.
LA IMPORTANCIA ECONÓMICA DE LOS
MOLUSCOS
En todo el mundo, los seres humanos han
usado muchos de los moluscos acuáticos
como alimento. Con frecuencia, se les llama
mariscos a estos moluscos. El grupo de los
mariscos incluye a las ostras, las almejas y los
mejillones. En muchos otros sitios de las
costas del atlántico y del pacífico se crían
también ostras. Y en muchos restaurantes de
categoría, se sirven caracoles terrestres.
De los moluscos se hacen muchos productos
comerciales. Las perlas naturales, que se
forman dentro de las almejas y de las ostras,
durante siglos se han recogido del fondo del
mar por los pescadores de perlas. Hoy en día,
las perlas se cultivan artificialmente colocando
un objeto extraño entre la concha y el manto
de la ostra. También se hacen botones
cortando y puliendo pedacitos de conchas de
las almejas. De algunos calamares se extrae
una tinta sepia que se usa mucho en
acuarelas.
Lamentablemente,
muchos
moluscos son perjudiciales. Algunos hacen
mucho daño a las estructuras de madera que
están sumergidas bajo el agua. Se han
gastado millones de dólares en buscar formas
de combatir esas plagas. Muchos corales y
lapas causan gran daño a las plantas. Algunos
caracoles son peligrosos porque sirven de
hospederos intermedios a los parásitos como
la duela del hígado humano (sección 18-9).
Hoy en día los moluscos se usan en los
estudios de filosofía relacionados con el
aprendizaje y el comportamiento de los
animales. Por ejemplo, algunos estudios han
probado que los pulpos pueden aprender. Los
calamares tienen fibras nerviosas de los
vertebrados. Debido al gran tamaño de estas
fibras, es posible que los investigadores
pongan dentro de ellas unos electrodos para
determinar la naturaleza de los impulsos
nerviosos.
PREGUNTAS DE REPASO.
1. Describe la estructura y la función del
manto en un molusco.
2. Describe cómo un caracol usa su pie
para moverse.
3. Describe las dos formas en que pueden
moverse un caracol.
4. Menciona tres formas en que los
moluscos son beneficiosos para los
seres humanos. Menciona tres formas
en que son perjudiciales.
Libbie Henrita Hyman (1888-1969)
Libbie Hyman se crió en una comunidad
agrícola pobre de lowa. Con frecuencia,
andaba por los campos recogiendo e
identificando plantas, flores, mariposas y otros
insectos.
Libbie Hyman fue primera en su clase de
secundaria en Ford Dodge, en 1905. Al año
siguiente, mientras trabajaba en una fábrica,
siguió tomando cursos de biología e idiomas
en esa escuela. En 1906, recibió una beca
97
para estudiar en la Universidad de Chicago.
Empezó allí estudios formales en la biología de
los invertebrados. Obtuvo el bachillerato en
1910 y el doctorado en 1915. Permaneció en
la universidad de Chicago hasta 1930. En esos
años, trabajó como ayudante de laboratorio y
de investigación, y coordinó y enseñó cursos
de zoología comparada de invertebrados.
Entre 1916 y 1932, la doctora Hyman preparó
varios
trabajos
relacionados
con
sus
investigaciones de los invertebrados. En 1919
y en 1922, escribió y publicó manuales de
laboratorio relacionados con la zoología de los
invertebrados y con la anatomía comparada.
Estos manuales se revisaron y se volvieron a
publicar durante más de 40 años.
Su creciente reputación como una autoridad
en los invertebrados le trajo la colaboración
de científicos de todo el mundo. Muy a
menudo, se le ha pedido que identifique algún
organismo invertebrado desconocido. Muy
pronto, la doctora Hyman se dio cuenta de la
necesidad de una colección organizada de
información acerca de la taxonomía y
anatomía de los invertebrados. En 1931,
empezó a trabajar en ella. Entre 1940 y 1967,
la doctora Hyman publicó seis volúmenes
acerca del tema, bajo el título los
invertebrados. Durante sus últimos 10 años
de vida, la doctora Hyman padeció la
enfermedad del Parkinson. En consecuencia,
no
pudo
completar
los
volúmenes
correspondientes a la biología de los moluscos
y los artrópodos. Aunque no logró su objetivo
original de escribir acerca de todos los grupos
de los invertebrados, su trabajo es uno de los
más completos.
ACTIVIDAD
¿CUÁLES SON LOS PRINCIPALES RASGOS
ESTRUCTURADAS DE LOS MOLUSCOS?
Objetivos
•
Identificarás
los
principales
rasgos
estructurales de la almeja y del calamar.
•
Compararás las características principales
de la almeja y las del calamar.
•
Dibujarás y rotularás los rasgos principales
del calamar.
98
Materiales (para grupos de tres)
Almeja
bandeja
navaja,
disección
preservada, calamar preservado,
de disección, aguja de disección,
lupa de mano, microscopio de
(si lo ahí)
PROCEDIMIENTO
A. Coloca la almeja preservada en una
bandeja de disección. Observa las dos
conchas duras unidas por un ligamento de
bisagra (1) en uno de los lados. Identifica la
joroba, o umbo (2), que es la parte más
vieja de la concha. Observa las líneas de
crecimiento que hay alrededor del umbo.
B. Usa la navaja y abre las dos conchas.
Coloca un objeto, como un lápiz, entre las
conchas
para
mantenerlas
abiertas.
Manteniendo la hoja del escalpelo cerca de
la concha, corta los músculos que están
dentro de la concha.
ADVERTENCIA: Ten gran cuidado al usar la
navaja. El filo de la hoja debe estar siempre
hacia afuera de tu cuerpo. Trabaja en una
superficie firme.
C. Abre la concha de la almeja e identifica
el pie (3), el manto (4) y el par de agallas
(5). Observa los
restos de
los
músculos (6) que mantenían juntas a las
conchas. ¿Tiene la almeja una cabeza,
tentáculo y ojos?
D. Coloca el calamar en una bandeja de
disección. Usa el dibujo que aparece en esta
página para identificar varias estructuras.
Busca los 10 brazos (7), dos de los cuales
son tentáculos (8). Observa los discos
adhesivos (9) en los brazos. Busca las
ventosas (10) en los tentáculos. En la base
del círculo de brazos se encuentra la boca
(11).
E. Localiza los dos ojos grandes (12) bajo
los brazos. Los ojos están localizados justo
sobre el cuello (13) del calamar. Localiza el
manto en forma de lanza (14) con las aletas
(15) a cada lado. Pasa tus dedos a lo largo
del manto. Debes palpar una estructura
larga, estrecha y dura, conocida como una
pluma. Es análoga a la concha de la almeja.
F. En un papel, dibuja el calamar. Rotula
todas las partes pasos D y E.
G. En el papel, construye una tabla para
comparar la almeja con el calamar.
Enumera los siguientes datos acerca de la
concha: el pie, el manto, los tentáculos y
los brazos.
H. Sigue las instrucciones de tu maestro(a)
para disponer adecuadamente de todos los
materiales.
PREGUNTAS Y CONCLUSIONES
1. De los dos moluscos estudia dos, ¿cuál
no tiene concha? ¿Tiene este animal algo
parecido a una concha? Explica.
2. Compara el pie del calamar con el de la
almeja. ¿Cuál de las partes del calamar se
parece a un pie?
3. ¿Cuál de estos moluscos tiene una
cabeza? Describe cualquier órgano sensorial
que hayas visto en la cabeza. ¿Qué
adaptación tiene cada uno de estos
animales que les permite vivir en su
ambiente?
LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS
EQUINODERMOS
A menos que vivas cerca del mar o
hayas ido a la playa, probablemente nunca
has visto una estrella de mar viva. Todas
las especies de estrella de mar y sus
parientes viven en el mar.
La estrella de mar es uno de los
miembros del fílum Echinodermata, el grupo
de invertebrados marinos que posee una
piel
espinosa.
A
los
animales
que
pertenecen a este grupo se les llama
equinodermos. Al igual que los moluscos,
los equinodermos han dejado fósiles que
datan de la Era Paleozoica. Actualmente, se
conocen cerca de 6,000 especies. Además
de la estrella de mar, puedes conocer otros
equinodermos
como
las
estrellas
quebradizas, los erizos de mar, los pepinos
de mar y los erizos planos.
La
palabra
Echinodermata,
que
significa "piel espinosa", se refiere a las
espinas que aparecen en la mayoría de los
equinodermos. Las espinas se proyectan
desde unas placas óseas que están
inmediatamente debajo de la capa de piel
suave.
Estas
placas
forman
un
endoesqueleto. Un endoesqueleto es un
esqueleto que está dentro del cuerpo de un
animal. Como adultos, los equinodermos
tienen simetría radial. Recuerda que en los
animales con simetría radial, las partes del
cuerpo están dispuestas alrededor de un eje
longitudinal. La simetría radial de los
equinodermos se describe, a veces, como
pentaradial, o sea, dispuesta en cinco
secciones. Los equinodermos, como la
99
estrella de mar, los lirios de mar y las
estrellas quebradizas, tienen cinco brazos.
A pesar de que el adulto tiene simetría
radial, se desarrolla de una larva con
simetría bilateral llamada dipléurula. Esta
larva es de vida libre y nada usando dos
bandas de cilios. En la Lámina 19. 12,
puedes ver la larva dipléurula de un
equinodermo. Se parece a las formas
larvales de los miembros más sencillos del
fílum al cual pertenecen los vertebrados.
Debido a las larvas parecidas y a que
ambos grupos tienen endoesqueletos, se
cree
que
los
equinodermos
y
los
vertebrados descienden de un antepasado
común.
Un
rasgo
particular
de
los
equinodermos es el sistema vascular
acuífero. El sistema vascular acuífero de un
equinodermo es un sistema de canales
interconectados llenos de agua, que sirve
para la locomoción. Los canales internos
que forman este sistema están conectados
a filas de pequeñas estructuras en forma de
tubos que salen del cuerpo. Las presiones
que causa el agua, al entrar y salir de estas
estructuras, permiten que el equinodermo
se mueva sobre, o se pegue a, los objetos
que están en el fondo del mar.
LÁMINA 19-12 la larva dipléurula de un equinodermo.
100
LA ESTRELLA DE MAR
El más conocido de los equinodermos es la
estrella
de
mar.
Se
encuentra
en
abundancia en las aguas de la costa y a lo
largo de las playas rocosas. Las estrellas de
mar varían mucho en tamaño, desde 1 cm.
hasta de 1 m en diámetro. En su ambiente
natural, encontramos estrellas de mar de
una variedad de colores.
La estrella de mar de la Lámina 19. 13
muestra el plan del cuerpo. Típico del
organismo, que se compone de cinco brazos
que salen de un disco central. En la lámina,
se quitó parte de la pared del cuerpo para
que se vean los órganos internos.
La Lámina 19. 13 muestra la superficie
superior o aboral de una estrella de mar. La
superficie aboral es la que se encuentra en
el lado opuesto a la boca. La superficie oral
es la superficie en que está localizada la
boca. En la lámina no se puede ver la boca
de la estrella de mar porque está en la
superficie inferior (la oral), en el medio del
disco central.
Observa que la superficie superior está
cubierta de espinas, que la protegen y no
permiten que las estrellas de mar sirvan de
alimento para otros animales. Observa la
sección transversal de un brazo. Puedes ver
que las espinas se proyectan desde las
placas que están debajo de la piel. Hay
branquias dermales y pequeñas pinzas
alrededor de las espinas. Las branquias
dermales son tubos huecos que se usan
para el intercambio de gases y que se
proyectan desde el epitelio de la cavidad del
cuerpo. A través de las paredes de las
branquias dermales ocurre un intercambio
de oxigeno y de bióxido de carbono. Las
pinzas limpian la superficie del cuerpo y
protegen las branquias dermales.
El sistema vascular acuífero de la estrella de
mar es un sistema de canales llenos de
agua relacionado con la alimentación y la
locomoción. A medida que leas acerca de la
estructuras del sistema del sistema vascular
acuífero, refiérete a la lámina 19-13.
Primero, localiza la placa madrepórica. La
placa
madrepórica,
localizada
en
la
superficie superior de la estrella de mar, es
una estructura con pequeños poros por los
que entra el agua al sistema vascular
acuífero. De la placa madrepórica, el agua
pasa por un tubo corto, el canal pétreo,
hasta el canal circular. El canal circular es
una estructura redonda, en forma de tubo,
que rodea la boca y que distribuye el agua a
los cinco canales radiales. Los canales
radiales son tubos, uno por cada brazo, que
salen como ramas del canal circular y llevan
el agua a los numerosos pies ambulacrales.
Los pies ambulacrales son cilindros huecos,
de paredes finas, que se abren en ranuras o
canales de la superficie inferior de los
brazos. Cada pie ambulacral tiene una
ventosa en su punta y su extremo superior
está pegado a un saco en forma de bulbo.
Cuando los sacos se contraen, el agua entra
con fuerza a los pies ambulacrales y hace
que se estiren. Entonces, las ventosas de
los pies ambulacrales se pegan a una
superficie. Cuando los músculos en las
paredes de los pies ambulacrales se
contraen, se devuelve el agua al saco y la
estrella de mar se mueve hacia el frente. La
estrella de mar se mueve por una superficie
pegando y soltando sus cientos de pies
ambulacrales.
Una estrella de mar usa también sus pies
ambulacrales cuando se alimenta de ostras,
almejas, caracoles, caracolillos y gusanos.
LAMINA 19.13 Estructura de la estrella de mar.
Una estrella de mar abre una ostra o una
almeja colocando sus brazos sobre el borde
de la concha en el lado opuesto a la
bisagra. Pega sus pies ambulacrales a las
dos mitades de la concha y la succión que
producen docenas de pies ambulacrales va
abriendo la concha poco a poco. Al
principio, el molusco se resiste. Sin
embargo, se cansa, relaja los músculos y
abre la concha. Entonces, la estrella de
mar saca para afuera su estómago y lo
deposita en el espacio entre las dos mitades
de la concha del molusco. Para que la
estrella de mar pueda meter su estómago
dentro, necesita un espacio de solamente
0.1 mm. Los jugos digestivos del estómago
de la estrella de mar empiezan la digestión
de las partes blandas del cuerpo del
molusco cuando este todavía está en su
propia concha. El alimento, parcialmente
digerido, es empujado dentro del estómago
que vuelve entonces a entrar al cuerpo de
la estrella de mar. El resto de la digestión
tiene lugar dentro de la glándula digestiva,
que puedes ver en la Lámina 19 · 13. El
alimento digerido pasa al fluido de la
cavidad del cuerpo.
Una estrella de mar no tiene sistema
circulatorio. Los cilios que hay dentro de la
cavidad del cuerpo circulan el fluido que
lleva el alimento digerido a todas las partes
del cuerpo. No hay órganos especializados
para la excreción. Las células amiboides que
circulan en el fluido de la cavidad del cuerpo
recogen los desperdicios que pasan,
entonces, a través de las paredes de las
branquias dermales. El epitelio de la
cavidad del cuerpo produce estas células
amiboides.
El sistema nervioso de una estrella de
mar es muy sencillo. No hay centralización
de las células
nerviosas. Un anillo de
nervios que rodea la boca se ramifica en
cordones nerviosos, uno para cada brazo.
Los cordones nerviosos están debajo de los
canales radiales. En la punta de cada brazo,
hay una mancha ocular sensitiva a la luz y
un tentáculo. Los pies ambulacrales son
también sensitivos al tacto.
En la estrella de mar, los sexos están
101
separados y el sistema reproductor está
formado por un par de gónadas (ovarios o
testículos) en cada brazo. Los gametos se
liberan al agua en grandes cantidades y allí
ocurre la fecundación. En una temporada,
una estrella de mar hembra puede producir
más de 200 millones de óvulos. El número
de espermatozoides que produce el macho
es todavía mucho mayor que el número de
óvulos. La larva que se desarrolla de un
cigoto tiene simetría bilateral al principio.
Más tarde adulto.
La estrella de mar posee grandes
poderes de regeneración. Si se Parte un
brazo, la estrella de mar genera un nuevo
brazo. En la Lámina 19. 14. de la página
389, puedes ver una estrella de mar en el
proceso de la regeneración.
Ambos se encuentran anclados al fondo de
los mares profundos por medio de unos
tallos. Estos equinodermos difieren de otros
miembros del fílum en que su boca está en
la superficie superior. Usan sus brazos
ramificados para atrapar pequeñas plantas
y animales que pasan cerca de ellos y que
les sirven de alimento.
Los equinodermos más activos son las
estrellas quebradizas que tienen cinco
brazos, parecidos a serpientes, que salen de
un disco central. Se pueden encontrar
desde las áreas de la costa hasta a 6 km.
de profundidad. Estos equinodermos se
llaman estrellas quebradizas porque, si se
les molesta, sus brazos se parten. Las
partes perdidas se regeneran.
Un erizo de mar es un equinodermo
que parece un alfiletero. Esta criatura tiene
un endoesqueleto hecho de placas que se
han fundido para formar una concha
llamada testa, Las espinas largas y afiladas
salen de los poros que hay en la testa. En
algunas especies gigantes de erizos, las espinas pueden tener 30 cm. de largo y
pueden ser venenosas. Los pies ambucrales
se extienden también entre las espinas. Un
erizo de mar se mueve por el fondo del mar
moviendo sus espinas.
El erizo plano tiene un cuerpo
aplastado con espinas muy cortas. Fíjate en
que hay un patrón, parecido a una estrella
de mar, en su superficie aboral. En la
superficie oral, hay cinco ranuras o canales
que salen de una región central corta. Los
erizos planos viven a lo largo de las costas
en las que, con frecuencia, se entierran en
arena al fondo del mar.
OTROS EQUINODERMOS
En la Lámina 19. 15 se ven varias
especies de equinodermos. Algunos se
parecen mucho a la estrella de mar; los
otros no.
Los equinodermos más primitivos son
los lirios de mar y las estrellas plumosas.
102
El pepino de mar es un equinodermo
que parece un pepino con una corona de
tentáculos en un extremo. Estos tentáculos,
que rodean la boca, son pies ambulacrales
modificados. Un pepino de mar se arrastra
por medio de sus pies ambulacrales, y por
contracciones de los músculos en la pared
del cuerpo.
LA IMPORTANCIA ECONÓMICA DE LOS
EQUINODERMOS
Debido a su cubierta espinosa, los
equinodermos no son, generalmente, una
fuente de alimento para los seres humanos.
En las Indias Occidentales, sin embargo, la
gente usa los huevos de erizo como
alimento. Esto ocurre en las temporadas en
que las hembras los producen en grandes
cantidades. En partes de Asia, se hace sopa
con los pepinos de mar.
abundan y son fáciles de conseguir.
PREGUNTAS DE REPASO
1. Describe la simetría y la cubierta
exterior del cuerpo en los equinodermos.
2. Explica cómo la estrella de mar usa su
sistema vascular acuífero para moverse.
3. ¿En qué dos maneras difieren los lirios
de mar de otros equinodermos como la
estrella de mar?
REPASO DEL CAPITULO
RESUMEN
LAMINA 19.5 Ejemplos de equinodermos: pepinos de
mar (A y B). Estrella plumosa (c), erizo plano (D) y
estrella quebradiza (E).
Una estrella de mar adulta puede
comerse al día una docena de ostras o
almejas. Por eso, las estrellas de mar se
consideran como plagas en los criaderos de
ostras. En una época, los criadores de
ostras rompían en pedazos a las estrellas de
mar y las tiraban al agua. Esto agravaba el
problema, pues las estrellas se regeneraban
de muchos de los pedazos. Hoy en día, las
atrapan en redes y las destruyen. También,
se tratan con un producto químico que las
mata y es inofensivo para los moluscos.
Los óvulos y los espermatozoides de
los equinodermos, en particular los de los
erizos y de las estrellas de mar, se usan en
experimentos biológicos de embriología. La
embriología es el estudio del desarrollo de
los organismos, a partir del momento de la
fecundación hasta que sale del óvulo o nace
el
organismo.
Los
óvulos
y
los
espermatozoides de los equinodermos son
ideales para estudios de embriología porque
19.1 Los moluscos son invertebrados de
cuerpo blando que poseen un pie muscular
y un manto que, a menudo, secreta una
concha.
19.2 La almeja es un representante muy
conocido de los moluscos. Su cuerpo blando
está cubierto por una concha de dos
secciones.
19.3 Los moluscos bivalvos tienen una gran
diversidad en la forma de sus cuerpos y se
encuentran en muchos y muy distintos
hábitats.
19.4 Los gasterópodos son un grupo de
moluscos Que incluye los caracoles (que
tienen una concha de una sola pieza) y las
lapas (que no tienen concha).
19.5 Los cefalópodos, que son los moluscos
más activos, tienen una región anterior con
103
ojos y un cerebro y poseen brazos o
tentáculos que rodean la cabeza.
Gasterópodos
Manto
Masa visceral
19.6 Los moluscos son una son una fuente
importante de alimento y de productos
comerciales.
Algunos
moluscos
son
perjudiciales.
Moluscos
Pelecípodos
Pies ambulacrales
Placa madrepórica
19.7 Los equinodermos son invertebrados
marinos de piel espinosa que cuando son
adultos exhiben simetría radial.
Rádula
Sifón escúrrete
Sifón incurren te sistema vascular
19.8 La
estrella
de
mar
es
un
equinodermo muy conocido. Al igual que
otros equinodermos, la estrella de más usa
un
sistema
vascular
acuífero
para
alimentarse y moverse.
Acuífero
Superficie aboral
Superficie oral trocófora
Umbo
Univalvos
19.9 Los lirios de mar, los erizos de mar y
los pepinos de mar son representantes de
otras clases de equinodermos.
19.10 La importancia comercial de los
equinodermos es muy poca; sin embargo,
sus huevos y sus espermatozoides se usan
mucho para estudios embriológicos.
USO DE LOS TÉRMINOS BIOLÓGICOS
1. ¿Cuáles términos se refieren a tipos de
moluscos?
Distingue
entre
esos
términos.
2. ¿Cuáles son los términos se refieren a
formas larvales de moluscos?
TÉRMINOS BIOLÓGICOS
Agallas
Bivalvos
Canal circular
Canal pétreo
3. ¿Cuáles son los nombres de las partes
del sistema vascular acuífero?
4. ¿Distingue entre la cavidad del manto y
el manto?
Canales radiales
Cavidad del manto
5. ¿Qué es una rábula?
Cefalópodos
Corazón arterial
Corazones de las agallas
6. ¿Qué es un umbo? Explica la diferencia
entre los términos de cada grupo.
Dipléurula
Endoesqueleto
Equinodermos
104
7. canales radiales, canal circular.
8. Corazón
agallas
arterial,
corazones
de
las
9. Sifón incurrente, sifón excurrente
10. Bivalvo, univalvo
11. Capa prismática, capa perlada
12.Superficie aboral, superficie oral
COMPRENSIÓN DE LOS CONCEPTOS
almeja? (19 - 5)
9. Compara la concha de un calamar con la
de un nautilo. (19 - 5)
10. ¿Por qué se usa tan a menudo el
calamar para estudiar la naturaleza del
sistema nervioso? (19 - 6)
11. ¿En
qué
hábitat
viven
los
equinodermos? (19 - 7) 12. Compara la
simetría de las larvas y la de los adultos
en los equinodermos. (19 - 7)
12. ¿En qué forma usa la estrella de mar su
1. 1. Explica cómo la larva trocófora indica
sistema
vascular
acuífero
para
una relación entre los anélidos y los moluscos. (19 -alimentarse
1)
de ostras y de almejas?
(19-8)
2. 2. Prepara una lista de las cuatro clases
de moluscos y da un ejemplo de un miembro de13.
cada
una (19-1).
Describe
el ciclo de vida de una estrella
de mar. (19 - 8)
3. Explica la circulación de agua por el
sistema de sifones de una almeja. (19 2)
4. Describe el sistema nervioso de una
almeja. (19 - 2).
5. Compara el movimiento de las almejas
adultas, de las pechinas y de los
ostiones (19 - 3)
6. ¿Qué cambios ocurren en la anatomía de
un caracol a medida que se va
desarrollando su larva? (19 - 4)
7. ¿Qué es una rádula y cómo la usa un
caracol? (19-4)
8. ¿En qué se diferencia el sistema
circulatorio de un calamar del de una
14. Compara la locomoción de la estrella de
mar, del erizo de mar y del pepino de
mar. (19 - 9)
15. ¿En qué forma se eliminan las estrellas
de mar de los lugares en que se crían
ostras? (19 - 10)
APLICACIÓN DE CONCEPTOS
1. ¿De qué manera son una ventaja las
conchas de los caracoles y de las
almejas y de qué manera son una
desventaja?
2. Algunos moluscos pueden ser capaces
de
aprender;
sin
embargo,
los
equinodermos no pueden ser capaces de
aprender. ¿Por qué eso es así?
105
3. ¿Por qué son más abundantes los fósiles
de los moluscos y de los equinodermos
que los fósiles de los fílumes de los
gusanos?
4. La estrella de mar produce grandes
cantidades
de
óvulos
y
de
espermatozoides. ¿Cómo es eso una
ventaja adaptativa?
5. Los calamares y los pulpos poseen ojos
muy
desarrollados,
parecidos
en
estructura a los de los vertebrados. Sin
embargo, los moluscos y los vertebrados
no parecen estar muy relacionados en la
evolución. ¿Cómo se pueden haber
desarrollado esas estructuras parecidas
en estos dos grupos de animales?
AMPLIACIÓN DE CONCEPTOS
1. Prepara un informe oral o escrito, con
las referencias apropiadas, acerca de
uno de los siguientes temas.
a) Importancia
moluscos
económica
de
los
b) El calamar gigante
c) Los pepinos de mar
d) La regeneración en los equinodermos
2. En 1952, se descubrió en una de las
regiones más profundas del Océano
Pacífico un molusco primitivo, Neopilina.
Usa referencias apropiadas de la
biblioteca y prepara un informe acerca
de la importancia del descubrimiento de
Neopilina.
3. A fin de colocarlo en el tablón de avisos,
prepara un diagrama grande que ilustre
la anatomía interna de una almeja o de
una estrella de mar.
106
4. Estudia el desarrollo de los caracoles.
Muchos caracoles de acuario depositan
sus huevos en masas pegadas a las
plantas del acuario. Saca los huevos en
desarrollo del agua del acuario y
colócalos en una placa de cultivo. Usa
un microscopio de disección o una lupa
de mano para ver cómo los embriones
se transforman en larvas ciliadas.
5. Coleccionar conchas es un pasatiempo
interesante. Hay muchos libros acerca
del tema en las librerías y las
bibliotecas, con información acerca de
cómo coleccionar e identificar las
conchas. Si vives cerca del mar o vas a
la playa de vacaciones, puede interesarte empezar a coleccionar conchas.
los artrópodos.
LOS ARTRÓPODOS
•
La supervivencia de un grupo de
organismos depende, en gran medida, de la
habilidad de ese grupo para adaptarse al
ambiente. Un grupo de animales, llamados
insectos, es, tal vez, uno de los grupos que
mejor se han adaptado en la Tierra.
¿Qué adaptaciones puedes ver en la
alevilla de plato? ¿Cómo crees que estas
adaptaciones han ayudado a este insecto a
sobrevivir? ¿Qué otras adaptaciones de los
insectos has notado?
Describirás
las
adaptaciones
comportamiento de los insectos.
de
¿Qué son los artrópodos?
LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS
ARTRÓPODOS
El fílum Arthropoda incluye las langostas,
los camarones, las hormigas, las abejas, las
arañas, los gongolíes y los ciempiés. Los
miembros del fílum Arthropoda se llaman
artrópodos. Hay fósiles de artrópodos de la
era Paleozoica, hace más de 500 millones
de años. Los primeros artrópodos vivieron
en el mar. Los artrópodos fueron los
primeros animales en moverse con éxito
desde el océano hacia la tierra.
Los artrópodos comparten algunas
características que los distinguen de otros
grupos
de
animales.
Una
de
esas
características
es
tener
un
cuerpo
segmentado.
En
muchas
clases
de
artrópodos, el cuerpo se divide en tres
partes: la cabeza (que se compone de los
primeros segmentos); el tórax (que
contiene los segmentos del medio) y el
abdomen (que se compone de los
segmentos posteriores).
OBJETIVOS DEL CAPITULO
•
Describirás
las
características
distintivas de los artrópodos
•
Harás una lista de los subfílumes y de
las clases de artrópodos y darás un
ejemplo de cada uno.
•
Compararás las estructuras del cuerpo
del camarón de río y del salta montes.
•
Explicarás
Arthropoda.
•
Explicarás la importancia económica de
el
éxito
del
fílum
Otra
característica
es
la
del
exoesqueleto. El exoesqueleto es un
esqueleto que cubre la parte externa del
cuerpo. El exoesqueleto de los artrópodos
se compone de quitina. La quitina es una
cubierta, relativamente dura y a prueba de
agua, formada por las células de la
epidermas.
El exoesqueleto ayuda al animal de
muchas maneras: protege los órganos
dentro del cuerpo del animal y evita la
pérdida de agua del cuerpo, lo que permite
a los artrópodos sobrevivir en lugares
donde otros animales, como los anélidos, se
deshidratarían.
El
exoesqueleto
que
rodea
el
107
cuerpo limita el crecimiento del animal. I
Para crecer, el animal debe desechar su
exoesqueleto.
La
pérdida
periódica
exoesqueleto se llama la muda. A medida
que se elimina el exoesqueleto viejo, se
secreta un exoesqueleto nuevo debajo del
viejo. Al principio, el nuevo esqueleto es
blando y flexible. Después de eliminar el
esqueleto viejo, el animal infla su cuerpo y
crece a medida que el nuevo esqueleto se
endurece. Durante el tiempo en que el
esqueleto se endurece, el artrópodo está
menos protegido contra sus predadores.
Una tercera característica de los artrópodos
es la de los apéndices pareados y
articulados. General mente, estas partes del
cuerpo están muy, especializadas. Algunos
apéndices, como las patas y las alas,
facilitan los movimientos. Están adaptados
para caminar, brincar, trepar, nadar y
volar: Otras partes, como las tenazas y las
partes bucales, están adaptadas para
adquirir alimentos y para comer. Otras
están adaptadas para el intercambio
gaseoso y la reproducción. Algunas, como
las antenas, son órganos sensoriales
altamente desarrollados. Localiza algunas
de estas características H' distintivas de los
artrópodos en cada uno de los animales
mostrados en la Lámina 20 · 1.
LA CLASIFICACIÓN DE LOS
ARTRÓPODOS
Basándose en la especialización de los
segmentos, el fílum Arthropoda se divide en
cuatro subfílumes: Trilobita, Chelicerata,
Mandibulata y Uramia. .
Los miembros del Subfilum Trilobita están
extintos. Los fósiles de estos artrópodos
abundan en las rocas que se formaron al
comienzo de la Era Paleozoica, hace 500
millones de años. La Lámina 20. 2, en la
página 397, muestra el dibujo de un fósil de
un trilobita. Nota el cuerpo segmentado y
los apéndices articulados.
El subfílum Chelicerata contiene dos clases
de artrópodos modernos: la clase Xiphosura
(representada por los cangrejos cacerola) y
la clase Arachnida (representada por las
arañas, las garrapatas, los ácaros y los
escorpiones). La Lámina 20 · 3 muestra las
vistas dorsal y ventral del cangrejo
cacerola.
Una de las características principales
del subfílum Chelicerata es que el cuerpo se
compone de dos partes: el cefalotórax (que
incluye la cabeza y el tórax) y el abdomen.
Otra característica importante es la
especialización de los apéndices. Los
quelícerados tienen seis pares de apéndices
108
que se extienden desde el cefalotórax. El
primer par de apéndices son los quelíceros,
que están modificados como pinzas o
colmillos. El segundo par, los pedipalpos,
funcionan como órganos de alimentación,
como patas ambulatorias, como órganos
sensoriales o como órganos reproductores
que transfieren los espermatozoides s del
macho a la hembra. Los últimos cuatro
pares
de
apéndices
son
las
patas
ambulatorias. El cangrejo cacerola tiene
unas branquias que son unas superficies
para el intercambio de gases. En los
arácnidos terrestres, el intercambio gaseoso
ocurre en los pulmones internos.
o fílum "exitoso" es aquel cuyos miembros
viven en muchos hábitats diferentes. Los
artrópodos viven en hábitats marinos, de
agua dulce y terrestre.
El subfílum Uniramia contiene la mayor
cantidad de especies y el mayor número de
organismos. En él están los ciempiés, los
gongolíes y los insectos. Los miembros de
este subfílum tienen antenas, que son
apéndices sensoriales, y mandíbulas, que
son partes bucales para masticar y romper
el alimento.
El número de individuos nuevos que
producen los miembros de un fílum también
indica su éxito. Algunas hembras de
artrópodos producen una gran cantidad de
óvulos, los cuales solamente necesitan un
corto período de desarrollo para llegar a la
forma adulta. Algunas especies de insectos
ponen huevos varias veces en una misma
temporada. Otras especies de insectos
producen gran cantidad de progenie porque
hay muchas más hembras que machos.
Se
han
encontrado
tanto
en
manantiales termales como en las nieves
del Ártico.
Otra forma de juzgar el éxito es por el
número de especies diferentes del fílum. La
Lámina 20 · 4 muestra una gráfica que
representa todos los animales de la Tierra.
Como puedes ver, los artrópodos componen
el 80 por ciento de todas las especies de
animales conocidos.
LA IMPORTANCIA DE LOS
ARTRÓPODOS
LAMINA 20.4 Hay más especies de artrópodos que
especie de todos los otros animales juntos
EL EXITO DE LOS ARTRÓPODOS
¿Es el fílum Arthropoda un fílum
exitoso? En el mundo biológico, el éxito
puede juzgarse de varias formas. Un grupo
Los artrópodos son importantes para
muchos otros organismos, incluyendo los
seres humanos. Los crustáceos son una
parte importante de la dieta de muchos
peces, como los arenques y las caballas. La
ballena azul se alimenta exclusivamente de
los organismos animales y vegetales que
flotan en las aguas y que son mayormente
crustáceos.
Muchos
otros
organismos
marinos
dependen,
directa
o
indirectamente, de estos crustáceos para su
alimento. Las langostas, los cangrejos y los
camarones
constituyen
un
alimento
exquisito para muchas personas.
Los insectos son una parte muy importante
de
la
dieta
de
muchos
animales,
especialmente de algunos mamíferos y
aves. Los insectos llevan a cabo otra
función importante: la polinización de las
109
flores. Algunas veces, los agricultores que
siembran frutas colocan panales de abejas
en sus huertos. Las abejas ayudan a que se
polinice un gran número de flores y, por lo
tanto, se produzcan muchos frutos para la
venta.
patas locomotoras, quelíceros, pedipalpos,
ojos simples y no tienen antenas. Los ojos
simples se llaman ocelos. Detectan la luz,
pero no pueden formar imágenes. El cuerpo
de un arácnido tiene dos partes: el cefalotórax
y el abdomen.
Los insectos son también valiosos para
los seres humanos por algunos productos
que producen como la miel, la cera y la
seda.
Con
más
de
30,000
especies
identificadas, las arañas son las más
abundantes de los arácnidos. El abdomen de
la araña es ovalado, no está segmentado y
está unido al cefalotórax por una cintura
estrecha. El cefalotórax de la araña tiene
cuatro pares de ojos simples. Los quelíceros
están modificados como colmillos que están
unidos a las glándulas de veneno. Muy pocas
especies de arañas tienen un veneno que sea
peligroso para los seres humanos. Los
pedipalpos de las arañas son apéndices
sensoriales
cortos
que
funcionan,
mayormente, para romper y masticar sus
presas. En la araña macho, los pedipalpos se
especializan para transferir espermatozoides a
la abertura genital de la hembra durante la
copulación.
Los artrópodos, particularmente los
insectos, comen más cosechas i que ningún
otro grupo de animales. De hecho, los
insectos
son
nuestros
principales
competidores por el alimento. Durante
muchos años, los científicos han tratado de
controlar las poblaciones de insectos por
métodos químicos. Como resultado de sus
esfuerzos, se ha controlado el número de
insectos, pero no se ha eliminado ninguna
especie de insecto.
PREGUNTAS DE REPASO
1. Describe tres características distintivas
de los artrópodos.
2. Prepara una lista de tres subfílumes de
artrópodos y da un ejemplo de un animal de
cada uno.
3. Menciona dos razones que indiquen que
los artrópodos son un fílum exitoso.
Las arañas son carnívoras y se alimentan,
mayormente, de insectos. Ellas capturan su
alimento cazándolo y atrapándolo. Una vez
que capturan la presa, sus colmillos le
inyectan veneno y enzimas digestivas. El
veneno le causa parálisis y las enzimas
empiezan la digestión. Refiérete a la Lámina
20 · 6, en la página 400, a medida que lees
acerca de los principales órganos internos de
la araña.
4. ¿En qué formas los artrópodos son útiles
al ser humano?
LAS CLASES DE
ARTRÓPODOS
LOS ARÁCNIDOS
Las
arañas,
los
escorpiones,
las
garrapatas y los ácaros son artrópodos de la
clase Arácnida. La Lámina 20 · 5 muestra
algunos arácnidos. Recuerda que los arácnidos
son una clase muy numerosa en el subfílum
Chelicerata.
Con
alrededor
de
60,000
especies, los arácnidos son animales muy
comunes. Cada arácnido tiene cuatro pares de
110
LÁMINA 20. 5 Arácnidos representativos: garrapatas
(A y B), escorpión (C), araña viuda negra (D) y
falángido (E).
Las arañas tienen un sistema circulatorio
abierto. La sangre no está siempre en los
vasos y fluye libremente dentro de la
cavidad corporal o hemocelo. La sangre
contiene el pigmento hemocianina que se
une al oxígeno y viaja hasta las células del
organismo. La sangre es bombeada hacia la
parte anterior del cuerpo por un corazón
tubular grande que está en la parte dorsal.
La sangre es impulsada a través de varios
vasos sanguíneos y luego hacia la cavidad
del cuerpo. A medida que la sangre fluye
sobre
las
células
del
cuerpo,
hay
intercambio
de
gases
y
nutrientes.
Posteriormente, la sangre entra de nuevo al
corazón a través de varias aberturas
llamadas ostiolos.
En las arañas, el intercambio de gases
ocurre en los pulmones, en los tubos
traqueales o en ambos. Estos órganos
proveen una superficie interna para el
intercambio gaseoso, una adaptación para
la vida en tierra seca.
En el extremo posterior de la araña hay
varios apéndices especializados llamados
hilanderas, de donde se libera la seda.
Cada hilandera está unida a una glándula
que produce la seda. Las arañas usan la
seda de varias maneras: tejen una red para
atrapar las presas; como una cuerda para
moverse de un sitio a otro; para envolver
sus huevos y formar unos capullos.
LÁMINA
20. 7 Araña de jardín suspendida de un hilo de seda.
LÁMINA 20-6 Anatomía interna de una araña.
LOS CRUSTÁCEOS
111
Las langostas, los camarones, los
cangrejos, las bayas y las cochinillas son
artrópodos del subfílum Crustácea. A todos
los miembros de este subfílum se les llama
crustáceos.
La mayoría de los crustáceos vive en el
agua. Las langostas, los camarones, los
cangrejos y las bayas son animales que
viven en los océanos. El camarón de río y la
Daphnia (la microscópica pulga de agua)
viven en agua dulce. Algunos crustáceos,
como las cochinillas de humedad, viven en
lugares húmedos en la tierra. Entre los
crustáceos encontramos muchos hábitos de
alimentación. Algunos son predadores de
vida libre, animales de carroña o filtradores.
Un filtrador es un animal que adquiere su
alimento filtrándolo del agua. Algunos
crustáceos son parásitos.
Hay alrededor de 25,000 especies de
crustáceos. Estos organismos tienen un par
de piezas bucales masticadoras llamadas
mandíbulas. También tienen dos pares de
maxilas, que son órganos de alimentación,
y dos pares de antenas. Un par de antenas,
llamadas anténulas, es más pequeño que el
otro. El cuerpo de la mayoría de los
crustáceos es segmentado. Los segmentos
se componen de dos partes: el cefalotórax y
el abdomen. En la mayoría de los
crustáceos, el exoesqueleto se endurece
con compuestos de calcio, además de la
quitina. Un escudo de quitina, el carapacho,
cubre la superficie dorsal del cefalotórax.
LÁMINA 20-8 La tarántula puede capturar a lagartijos
pequeño.
EL CAMARÓN DE RÍO
112
El camarón de río es un crustáceo
típico. Varias especies de camarón de río
viven en muchos ambientes de agua dulce.
Usualmente, viven en el fondo de los lagos,
de las charcas y de los riachuelos. Los
camarones alcanzan una 'longitud de 15 a
20 cm.
El cuerpo del camarón se divide en dos
partes principales: el cefalotórax (que
consta de la cabeza y el tórax) y el
abdomen.
En la cabeza tiene ojos compuestos en
los extremos de unos tallos cortos. El
camarón tiene un par de antenas movibles
que reciben estímulos del ambiente. Las
anténulas cortas actúan también como
órganos sensoriales y se cree que ayudan a
mantener el equilibrio del camarón.
En cada uno de los ocho segmentos del
tórax, hay un par de apéndices. Cada
apéndice está ramificado. Una rama está,
parcialmente, metida en el carapacho y
funciona como una branquia. La otra rama
se modifica para realizar varias otras
funciones. Los primeros tres pares de
apéndices torácicos son maxilípedos. Los
maxilípedos son apéndices adaptados para
comer. El cuarto par de apéndices torácicos,
los
quelípedos,
son
pinzas
grandes
adaptadas para capturar el alimento y para
la defensa. Los últimos cuatro pares son las
patas locomotoras que le sirven para
moverse.
Los primeros cinco pares de apéndices
en el abdomen son apéndices natatorios.
Los apéndices natatorios ayudan en el
intercambio de gases, en la reproducción y
en la circulación del agua sobre las
branquias. Los primeros dos pares de
apéndices natatorios en los machos son
tubulares y transfieren espermatozoides a
las hembras durante el apareamiento. Los
últimos tres pares de apéndices natatorios
en las hembras cargan los huevos
fecundados y de cría. El último par de
apéndices abdominales son los urópodos
sin unos apéndices anchos y achatados
abdominales son los que forman parte de
un remo posterior que le permiten al
camarón nadar hacia atrás rápidamente. El
último segmento se extiende para formar
una estructura achatada en forma de rabo
llamada el telson.
se difunde desde el agua hacia la sangre. El
bióxido de carbono se difunde en dirección
opuesta.
El
camarón,
como
todos
los
artrópodos, tiene un sistema circulatorio
abierto. Tiene un corazón dorsal tubular en
la cavidad conocida como el seno
paricárdico. Cuando el corazón bombea, la
sangre va por las arterias que la distribuyen
por todo el cuerpo. Las arterias terminan en
espacios corporales llamados senos. La
sangre llena estos senos y baña las células.
Los nutrientes y el oxígeno entran a las
células. El bióxido de carbono y
los
desechos salen de las células y entran a la
sangre. Posteriormente, la sangre se recoge
en el lado ventral del tórax, donde baña las
superficies internas de las branquias. Desde
las branquias, la sangre regresa al
senopericárdico y entra al corazón.
El intercambio de gases en el camarón
ocurre en las branquias. Las bronquias son
unas estructuras con un área superficial
grande, que facilitan el intercambio de
oxígeno y bióxido de carbono. Las
branquias, que son ramificaciones de los
apéndices torácicos, están localizadas en la
cavidad de las branquias. A medida que el
agua pasa sobre las branquias, el oxígeno
Lámina 20-10(A) Vista dorsal del camarón
de río.
113
El sistema nervioso del camarón está
bien desarrollado. El camarón tiene un
ganglio grande, que funciona como un
cerebro, y un cordón nervioso ventral con
unos
ganglios
divididos
en
muchos
segmentos. Tiene un sistema nervioso con
muchos órganos sensoriales especializados
que se conectan con el sistema nervioso
central por medio de los nervios. Gran parte
de la superficie del cuerpo está cubierta por
unos pelos muy finos y sensibles al tacto.
ACTIVIDAD
¿Cuáles son las características externas
del camarón de río?
Objetivos
•
Describirás los movimientos y
alimenticios de un camarón de río
hábitos
•
Identificarás las características principales
de la anatomía externa de un camarón de
río.
Materiales
Un camarón de río en un acuario parcialmente
lleno que tenga una piedra grande.
Un camarón de río preservado lupa de mano
sonda pequeña pedazos pequeños de carne
Regla métrica.
Procedimiento
A. Observa el camarón vivo que está en el
acuario. Describe su forma de moverse. Con
una sonda, toca varias partes del cuerpo del
animal. En un papel, describe su respuesta.
Coloca varios pedacitos de carne en una
piedra cerca del camarón. Si se alimenta,
fíjate cómo coge y come el alimento. Anota
tus observaciones.
B. Examina el camarón preservado. Identifica
114
el cefalotórax, que se compone de la cabeza y
el tórax. Identifica el abdomen. Cuenta el
número de segmentos que componen el tórax.
C. Busca la cabeza del camarón.
Localiza los ojos compuestos, montados en
unos tallos. Usa el dibujo de a lado para que
te ayude a identificar las partes. Busca las
antenas y las anténulas, que son más
pequeñas y ramificadas. Localiza en las pinzas
grandes o quelípedos. Observa a qué parte del
cuerpo están fijados. Abre y cierra los
quelípedos para ver cómo se mueven. Localiza
las mandíbulas. Busca el primero, segundo y
tercer par de maxilípedos.
D. Localiza los cuatro pares de patas
locomotoras. ¿A qué parte del cuerpo están
fijados? Compáralas y describe cualquier
diferencia que observes en ellas.
E. Examina la parte ventral de
cinco segmentos del abdomen.
apéndices natatorios en estos
Observa los apéndices urópodos
segmento.
los primeros
Describe los
segmentos.
en el último
F. En un papel, prepara un diagrama de la
parte ventral del camarón. Rotula las
siguientes partes: cefalotórax, abdomen,
telson,
ojos
compuestos,
anténulas,
quelípedos, mandíbulas, maxilípedos, patas
locomotoras, apéndices natatorios y urópodos.
Preguntas y conclusiones
1. ¿Cuál de los apéndices usa el camarón
más activamente cuando come? Describe
cómo coge y come e/ alimento.
2. El camarón está envuelto en un
exoesqueleto.
¿Cuáles
son
las
características
sobresalientes
del
exoesqueleto? ¿Por qué constituye una
ventaja adaptativa para el camarón?
3. ¿Cómo se usan las partes del telson para
locomoción?
4. ¿En qué formas usa el camarón sus
quelípedos? ¿Puedes pensar en una
herramienta que sea similar a los
quelípedos?
5. ¿Por qué es una ventaja adaptativa para
el camarón tener los ojos montados en un
tallo?
6. ¿Cuántas partes tiene cada una de las
patas locomotoras?
¿Cómo se diferencian?
LOS QUILÓPODOS y LOS DIPLÓPODOS
Los quilópodos y los diplópodos son
artrópodos terrestres. Están clasificados en
el subfílum Uniramia. En [a Lámina 20·12
se muestran un ciempiés, clase Chilopoda, y
un gongolí, clase Diplopoda.
apéndices. Los apéndices del primer
segmento están modificados como pinzas
venenosas que se usan para capturar las
presas. Los ciempiés son predadores; se
alimentan, mayormente, de insectos. Cada
uno de los otros segmentos tiene
Un par de patas locomotoras, que
adaptan al animal para los movimientos
rápidos. A pesar de que el nombre ciempiés
implica que el animal tiene 100 patas,
generalmente, no tiene más de 30.
Se conocen alrededor de 7500 especies
de gongolíes. El cuerpo del gongolí es largo
y consiste de una cabeza, un tórax corto de
cuatro segmentos y un abdomen largo que
consiste de muchos segmentos. Los
apéndices de la cabeza son un par de
antenas, un par de mandíbulas y un solo
par de maxilas. Tienen dos grupos de ojos
simples.
Muchos
de
los
segmentos
abdominales
son
segmentos
dobles
fusionados, cada uno con dos pares de
patas locomotoras.
El número de patas varía de acuerdo
con el número de segmentos. Los gongolíes
no tienen garras de veneno. Son animales
de carroña: se alimentan, principalmente,
de vegetación descompuesta.
La anatomía interna de los quilópodos y
los diplópodos es similar a la de otros
artrópodos terrestres. El sistema circulatorio
es abierto con un corazón largo y tubular.
Tienen tubos traqueales para el intercambio
de gases y túbulos de Malpigio para [a
excreción. Los túbulos de Malpigio son estructuras excretoras que remueven [os
desechos de la sangre. Estos órganos se
encuentran también en los insectos.
Hay alrededor de 3000 especies de
ciempiés conocidos. El cuerpo de un
ciempiés es largo, se compone de una
cabeza y muchos segmentos posteriores.
Los apéndices de la cabeza son un par de
antenas sensoriales, un par de mandíbulas
y dos pares de maxilas. En la cabeza tienen
dos grupos de ojos simples. Cada uno de
los segmentos que están en la parte
posterior de la cabeza tiene un par de
115
EL SALTAMONTES: ANATOMIA EXTERNA
El saltamontes es el típico ejemplo de
un insecto. Podemos encontrar el saltamontes
en todas las praderas del mundo donde se
alimentan de hojas. La lámina 20.14 nos
muestra
un
saltamontes.
Observa
cuidadosamente esta lámina. Localiza la
cabeza el tórax y el abdomen. ¿Qué partes del
insecto tienen apéndices? En el dibujo de la
cabeza, puedes ver las antenas, los ojos
compuestos y los ocelos u ojos simples.
LÁMINA 20.12 Gongolí (arriba) alimentándose
vegetación. El ciempiés (abajo) es un carnívoro.
de
LOS INSECTOS
Los insectos se encuentran en casi todos los
ambientes habitables de la Tierra. La clase
Insecta es el grupo más grande de
artrópodos terrestres. De hecho, como viste
en la gráfica de la Lámina 20 · 4, de la
página 398, los insectos son la clase más
numerosa de animales. Hay más de
750,000 especies de insectos. Los insectos
verdaderos tienen ciertas características
distintivas, que se muestran en la Lámina
20 · 13.
En la cabeza, hay cuatro partes bucales:
el labrum, las mandíbulas son las partes
masticadoras
que
tienen
superficies
endurecidas como dientes y se mueven de un
lado a otro, para cortar y moler el alimento. El
labium es el labio inferior. Tanto el labium
como las maxilas tiene unos palpos que son
unas estructuras sensoriales que ayudan a
detectar el sabor y amover los alimentos.
Observa el tórax que se compone de tres
segmentos fundidos. Cada segmento tiene un
El cuerpo de un insecto se divide en
tres partes principales: la cabeza, el tórax y
el abdomen. La cabeza tiene dos ojos
compuestos y tres ojos simples. Los
apéndices de la cabeza incluyen un par de
antenas y varios pares de piezas bucales,
incluyendo las mandíbulas y las maxilas. El
tórax se compone de tres segmentos
fundidos. Cada segmento tiene un par de
patas. En muchos insectos, cada uno de los
últimos dos segmentos tiene un par de alas.
Los insectos son los únicos invertebrados
con alas.
par de patas, Los tres pares de patas se usan
para caminar trepar. El último par de patas,
que son largas y musculares, están adaptadas
para saltar. Además de las patas, el segundo
y tercer segmentos torácicos tienen un par de
alas. Un par se usa para el vuelo; el otro par
que está endurecido, se usa como una
cubierta protectora para las alas.
El abdomen se compone de más de 11
segmentos. En los insectos adultos el
abdomen de patas locomotoras. En muchos
insectos, los últimos segmentos están
modificados como estructura reproductoras.
Como todos los antrópodos, los insectos
tienen exoesqueleto de quitina.
El abdomen del saltamontes tiene 11
segmentos. En la superficie lateral de cada
segmento hay una abertura pequeña, el
espiráculo, que conduce a la superficie interna
de intercambio de gases. Como en todos los
insectos adultos, los segmentos abdominales
no tienen apéndices. Sin embargo, el primer
116
abdominal tiene un par de membranas
timpánicas grandes y ovaladas que son
órganos sensoriales para el sonido. Los
segmentos posteriores están modificados
como estructura reproductoras. En el macho,
el segmento posterior forma un órgano para
la fecundación interna. En la hembra, le
región posterior esta modificada como un
ovipositor, que es un órgano que se usa para
cavar un hoyo en la tierra donde se depositan
los huevos.
EL SALTAMONTES: ANATOMIA INTERNA
El sistema digestivo del saltamontes
consiste de un tracto digestivo y varias
glándulas accesorias. La digestión consiste
en la acción de las mandíbulas las cuales
cortan, desgarran y muelen el alimento. Las
mandíbulas sujetan y cortan el alimento. El
labium ayuda a sostener y empujar el
alimento hacia la boca. En la boca, el
alimento se mezcla con la saliva, un fluido
digestivo secretado por las glándulas
salivales.
El alimento se mueve a través del
esófago hasta el buche. El buche es un saco
de paredes finas donde el alimento se
almacena temporalmente. Mientras el
alimento está en el buche, se dirige
parcialmente ya que viene mezclado con
saliva de la boca. Del buche, el alimento
pasa a un órgano muscular: La molleja. La
pared interior de la molleja está revestida
de placas quitinosas que mezclan y muelen
el alimento, el cual pasa al estomago, se
completa la digestión y la sangre absorbe
los nutrientes. El alimento sin dirigir se
mueve hacia el intestino y es expulsado por
el recto.
El
sistema
circulatorio
del
saltamontes es un sistema abierto, típico de
todos los artrópodos. Consiste de un vaso
largo localizado en la parte dorsal del
cuerpo. Este vaso largo, llamado corazón,
está cerrado en el extremo posterior. Se
prolonga en la parte anterior por una arteria
dorsal que lleva la sangre a la cabeza.
Cuando el corazón se contrae, se empuja la
sangre hacia el frente dentro de la arteria
dorsal y luego hacia fuera, a la cavidad del
cuerpo. A medida que la sangre fluye por
las células del cuerpo, se intercambian los
nutrientes y las excreciones. La sangre de
los insectos no tiene pigmentos que se unan
al oxígeno. El sistema circulatorio no
participa en el transporte de oxigeno.
El
sistema
respiratorio
del
saltamontes, que sirve para intercambio y
transporte de gases, es un sistema de tubos
traqueales y sacos de aire. Los tubos
117
traqueales transportan el aire a todas las
partes del cuerpo. El aire entra por los
espiráculos, que se abren y se cierran por
medio de válvulas, y, entonces, fluye por
los
tubos
traqueales
ramificados.
Finalmente, el aire pasa a los tubos más
pequeños: las traqueolas. El intercambia de
gases ocurre entre las traqueolas y las
células del cuerpo.
El oxígeno se difunde hacia las células del
cuerpo y el bióxido de carbono hacia las
traqueolas. Los túbulos de Malpigio son los
órganos excretores del saltamontes que se
encuentran en esta cavidad del cuerpo,
donde los baña de sangre. Los desechos
metabólicos se absorben de la sangre y se
vacían en el intestino. Estos desechos, junto
con los desechos del alimento no digerido,
salen hacia fuera del cuerpo del ano.
El sistema nervioso del saltamontes es
como el camarón de río (Sección 20.7) el
sistema nerviosos que se compone de un
cerebro dorsal, con nervios que van a los
órganos sensoriales de la cabeza. Hay
también un cordón nervioso ventral. En la
mayoría de los segmentos, el cordón
nervioso contiene ganglios con nervios que
se conectan con los órganos corporales. Los
órganos sensoriales del saltamontes, que
están bien desarrollados, son: los órganos
del tacto (pelos táctiles), los órganos del
olfato (antenas), los órganos del gusto
(palpos) de la vista (ojos compuestos y
ocelos) y los órganos del oído (membranas
timpánicas).
Los saltamontes se aparean al final del
verano. El extremo posterior del abdomen
masculino se modifica como un órgano para
la
fecundación
interna.
Durante
el
apareamiento, los espermatozoides se
transfieren al receptáculo seminal de la
hembra. En el ovario, la hembra produce
hasta su ovipositor 200 óvulos, cada uno de
los cuáles esta rodeado de una cubierta
dura, con su ovipositor, que es la estructura
puntiaguda al final del abdomen, la hembra
hace un hoyo en la tierra. Entonces,
deposita los huevos en este hoyo. La salida
de la cría tiene lugar en la primavera.
118
PREGUNTAS DE REPASO
1. ¿Qué es un sistema circulatorio abierto?
¿Qué sustancias transporta el sistema
circulatorio abierto del camarón de río?
2. ¿En qué se diferencian los quilópodos de
los diplópodos?
3. menciona tres órganos sensoriales que
encontramos en el saltamontes
4. ¿En qué se diferencian las branquias, los
pulmones y las tráqueas?
5. se encuentra un artrópodo desconocido.
Tiene las siguientes características
cuerpo
con
tres
divisiones,
ojos
compuestos, un par de antenas y tres
pares de patas. ¿A qué clase pertenece
este animal? ¿qué estructuras tiene para
intercambio de gases?
LÁMINA 20-16 Algunos antrópodos pueden ser muy
perjudiciales para las cosechas.
LAS ADAPTACIONES DE LOS
ARTRÓPODOS
LA METAMORFOSIS DE LOS INSECTOS
Una adaptación de los insectos es el
patrón
de
crecimiento
llamado
metamorfosis. La metamorfosis es la serie
de cambios por los cuales pasa un
organismo, desde huevo hasta adulto.
Durante la metamorfosis, un insecto puede
cambiar su tamaño, la forma del cuerpo,
sus hábitos alimenticios y su hábitat.
En algunas clases de insectos, la
metamorfosis es un cambio lento. El animal
inmaduro que sale del huevo de un insecto
se llama ninfa. La ninfa del saltamontes no
tiene alas. A medida que la ninfa crece,
muda varias veces y se desarrolla en un
adulto sexual mente maduro. El proceso de
cambio de huevo a ninfa a adulto en los
insectos se conoce como la metamorfosis
incompleta.
Los
insectos,
como
los
saltamontes y los comejenes, pasan por la
metamorfosis incompleta.
Cuando la larva su crecimiento, pasa a una
etapa de gran cambio llamada la pupa. La
pupa es la etapa entre la larva y el adulto.
La pupa de una mariposa, mostrada en la
lámina 20-17, en la página 409, se llama
una crisálida. La pupa se una alevilla está
envuelta en un capullo. A pesar de que la
pupa parece no tener vida, dentro de ella
tienen lugar muchos cambios. Los tejidos
adultos se forman de los productos que se
obtienen.
Cuando
se
completan
los
cambios, se abre la crisálida y sale un
adulto. El proceso de cambio de huevo a
larva a pupa y a adulto se llama
metamorfosis completa.
En la mayoría de los insectos, el ciclo
de vida consta de una serie de cambios
diferentes en su forma. La larva que sale
del huevo es muy diferente al adulto. La
larva de un insecto es la etapa en forma de
gusano que le sigue a la etapa de huevo.
Lámina 20-19 Cada capullo tiene casi dos mil metros
de hilo de seda.
119
LAS ADAPTACIONES ESTRUCTURALES Y
FlSIOLÓGICAS
Los artrópodos tienen adaptaciones
para una amplia variedad de hábitats. Estas
adaptaciones le dan al individuo una mayor
capacidad para sobrevivir y en esta forma
aumenta
la
posibilidad
de
producir
progenie.
La
metamorfosis
es
una
adaptación clave que ayuda a explicar el
éxito de los artrópodos. El ciclo de vida de
la mayoría de los artrópodos es corto. Para
la mayoría de los insectos, la forma de
adulto sexualmente maduro se alcanza
rápidamente. La mayoría de las especies
están
adaptadas
para
tener
mucha
progenie.
La amplia variedad en los tipos de boca
ha permitido a muchas especies de insectos
diferentes usar muchas fuentes de alimento
diferentes. Observa la Lámina 20. 20.
Compara las partes bucales de cada insecto.
La boca de la mosca casera es esponjosa.
Compárala con la boca para perforar y
chupar del mosquito y el tipo de boca para
chupar de la mariposa.
Algunos insectos muestran variaciones
en la función de sus cuerpos y en las
secreciones que producen. Las glándulas
salivales de los saltamontes producen
enzimas digestivas. Las glándulas salivales
de los mosquitos producen una sustancia
que evita la coagulación de la sangre en el
animal del cual se están alimentando.
Otras adaptaciones de los insectos son
para su protección y así le dan al insecto
una mayor oportunidad para sobrevivir en
cierto ambiente. ¿Puedes encontrar los
insectos en la Lámina 20 · 21? Esta
coloración y forma adaptativa provee muy
buen camuflaje.
LAS ADAPTACIONES DE
COMPORTAMIENTO
Además
de
las
adaptaciones
estructurales y fisiológicas, los artrópodos
tienen adaptaciones de comportamiento.
Tienen sistemas nerviosos complejos con
120
los que pueden detectar y responder a
cambios en el ambiente. La construcción de
redes por las arañas, por ejemplo, es una
adaptación de comportamiento que ayuda a
buscar alimento. A pesar de que la vista de
las arañas es pobre, pueden determinar el
tamaño de la presa atrapada detectando la
intensidad de las vibraciones en la red.
LÁMINA 20. 20 Las partes bucales de diferentes
insectos están adaptadas para diferentes tipos de
alimentación.
Otras adaptaciones de comportamiento
comprenden respuestas de cortejo. El
comportamiento de cortejo comienza con la
liberación de feromonas. Las feromonas son
unas sustancias químicas liberadas por un
animal que provocan una respuesta en otro
animal de la misma especie. Por lo general,
el comportamiento de cortejo incluye
despliegues que preparan al animal para el
apareamiento. En los artrópodos estos
despliegues pueden servir dos funciones:
(1) identifican los miembros de la misma
especie. Pero del sexo opuesto y (2)
disminuyen la posibilidad de que la hembra
ataque a su posible pareja. En algunas
arañas, el macho le trae a la hembra un
pequeño paquete cubierto de seda, que
puede contener alimento. Esta oferta la
distrae, lo identifica como la pareja
apropiada y permite que ocurra el
apareamiento.
LOS INSECTOS SOCIALES
Otras adaptaciones de comportamiento
son las que encontramos en los insectos
sociales, que son los insectos que forman
colonias. Las abejas, las avispas, las
hormigas y los comejenes pertenecen a
este grupo.
La organización permite la división de
trabajo, en la que grupos de individuos
llevan a cabo funciones específicas dentro
de la colonia, tales como defender la
colonia, buscar alimento, construir nidos y
cuidar las crías.
La colonia de la abeja es un ejemplo
de esta organización social. Dentro de la
colonia, hay miles de abejas obreras,
hembras, algunos zánganos y una reina.
Los zánganos son las abejas machos que se
desarrollaron de óvulos no fecundados. La
única función de los zánganos es aparearse
con la reina. Los zánganos no pueden
alimentarse por sí mismos. Al finalizar la
temporada, los sacan de la colmena y los
dejan morir de hambre.
Las obreras son hembras estériles que
no pueden reproducirse. La tarea específica
de una obrera cambia con su edad. Cuando
una obrera sale de la pupa, asume el papel
de abeja nodriza. Las abejas nodrizas alimentan las larvas, los zánganos y la reina
con polen y miel. Ellas tienen glándulas
especiales a los lados de la cabeza que
secretan un fluido rico en nutrientes
llamado jalea real. Con este fluido
alimentan a las larvas más jóvenes y a la
reina. A una larva que la estén preparando
para que se desarrolle como reina la
alimentan con jalea real a través de todo el
período de desarrollo larval.
Después de unos días, las obreras
entran a la "edad madura". Las glándulas
que producen la jalea real comienzan a
secarse. Las glándulas de cera en el
abdomen comienzan a producir cera. La
obrera, entonces, asume las nuevas tareas
de limpiar, reparar y construir celdas de
cera en la colmena. También vigila la
entrada a la colmena. A las tres semanas de
edad, aproximadamente, la obrera, ahora
en la "vejez", es una forrajeadora.
Sale de la colmena para recoger polen
y néctar durante una o dos semanas, hasta
que muere.
La reina es la hembra fértil de la
colmena. Su único trabajo es reproducirse.
Muy pronto, después que la reina sale de la
pupa, vuela seguida por los zánganos. Se
aparea y luego regresa a la colmena. La
reina
puede
vivir
cinco
años.
Continuamente, produce óvulos que son
fecundados por los espermatozoides, que
almacenó durante el apareamiento inicial.
LÁMINA 20. 22 Las abejas son insectos sociales.
LA COMUNICACIÓN EN LOS INSECTOS
La comunicación es esencial en una
organización tan compleja como la colmena.
Las abejas se comunican de varias
maneras. Además de usar las feromonas,
las abejas se comunican por medio de sus
movimientos. Cuando una abeja sale de la
colmena y encuentra una fuente de néctar,
puede comunicar la información sobre su
hallazgo al resto de las abejas en la
121
colmena. Ella informa a las otras abejas por
medio de uno de dos tipos de danzas.
La danza más simple, danza en
redondo, la hace una obrera para comunicar
que hay néctar a una distancia de 100
metros de la colmena. La Lámina 20. 23 (A)
ilustra los movimientos de una abeja
haciendo la danza redonda. La abeja
regresa a la colmena y deja caer una gota
de néctar. Entonces, empieza a moverse,
haciendo círculos en una dirección y luego
en la dirección opuesta. Mientras se está
moviendo, las otras abejas usan sus
antenas para detectar el olor de la flor en
su cuerpo. Cuando salen de la colmena,
buscan una flor cercana con ese olor.
El otro tipo de danza es la danza oscilatoria.
Las abejas obreras hacen esa danza para
comunicar la fuente de néctar que está a
más de 100 metros de la colmena. Esta
danza comunica no solo la distancia, sino
también la dirección en que está el néctar
de la colmena respecto al Sol. Cuando la
abeja
regresa
a
la
colmena,
sus
movimientos forman un 8, como se observa
en la Lámina 20 · 23 (B).
3. Identifica
algunas
adaptaciones
estructurales de los artrópodos.
4. Explica la 1unción de cada uno de los
siguientes miembros de una sociedad de
abejas: reina, zángano y obreras.
5. Un estudiante examina una colonia de
abejas y no encuentra zánganos en la
colmena. ¿Qué hipótesis podría formular
acerca de la reina?
REPASO DEL CAPÍTULO
Resumen
20. 1 Las características distintivas de un
artrópodo son: un cuerpo segmentado, un
exoesqueleto quitinoso y un par de
apéndices articulados. Los diplópodos son
los gongolíes (milpiés).
20. 9 Los insectos son una clase de
artrópodos terrestres. La clase Insecta
representa casi el 80 por ciento de todas las
especies de animales en la Tierra. 20' 10 El
saltamontes es un insecto típico. Tiene tres
divisiones en el cuerpo, tres pares de patas
locomotoras y dos pares de alas en el tórax.
LÁMINA 20. 23 La danza en redondo (A) y la danza
oscilatoria se usan para comunicar la localización de
una fuente de néctar (B).
PREGUNTAS DE REPASO
1. ¿Cuáles
son
las
etapas
en
la
metamorfosis
incompleta?
Menciona
algunos insectos que pasan por estos
cambios.
2. ¿Cuáles
son
las
etapas
en
la
metamorfosis completa? Menciona algunos insectos que pasan por estos
cambios.
122
20. 1 El saltamontes tiene un sistema
digestivo completo, un sistema circulatorio
abierto y un sistema nervioso complejo. El
intercambio de gases se realiza a través de
un sistema de tubos traqueales que es una
adaptación para la vida terrestre.
20.12 El ciclo de vida de un insecto
comprende metamorfosis incompleta o
completa. La metamorfosis completa es la
más
común
y
tiene
varias
etapas
distintivas: huevo, larva, pupa y adulto.
20.13 El éxito de los artrópodos ha sido el
resultado de adaptaciones estructurales y
fisiológicas.
20.14 Las adaptaciones de comportamiento
de los artrópodos incluyen comportamientos
de cortejo y búsqueda de alimento.
20.15 Las abejas y las avispas son insectos
sociales que viven en sociedades complejas.
20.6 Para que haya interacción social es
necesaria
la
comunicación.
En
los
artrópodos depende de las feromonas y de
los movimientos.
20.2 El fílum Arthropoda se subdivide en
cuatro subfílumes de acuerdo con las
especializaciones de los segmentos del
cuerpo y de los apéndices. Los subfílumes
son: Trilobita, Chelicerata, Crustacea y
Uniramia.
20.3 En cantidad de especies diferentes, los
artrópodos son los animales más numerosos
de la Tierra. Se han adaptado exitosamente
a la mayoría de los hábitats terrestres y
acuáticos.
20.4 Los artrópodos son beneficiosos para
muchos organismos, incluyendo los seres
humanos, como fuente de alimento y por
los productos que elaboran. 20' 5 Los
arácnidos son una clase de quelicerados que
incluye las arañas, las garrapatas y los
escorpiones.
típicas de los crustáceos.
20.8 Los quilópodos y los diplópodos son
artrópodos terrestres. Los quilópodos son
los ciempiés y los diplópodos son los
gongolíes (Mil pies).
20.9 Los insectos son una clase de
antrópodos terrestres. La clase insecta
representa casi el 80 por ciento de todas las
especies de animales en la tierra.
20.10 El saltamontes es un insecto típico.
Tiene tres divisiones en el cuerpo, tres
pares de patas locomotoras y dos pares de
alas en el tórax.
20.11 El saltamontes tiene un sistema
digestivo completo, un sistema circulatorio
abierto y un sistema nervioso complejo. El
intercambio de gases se realiza a través de
un sistema de tubos traqueales que es una
adaptación para la vida terrestre.
20.12 el ciclo de la vida de un insecto
comprende metamorfosis incompleta o
completa. La metamorfosis completa es la
más
común
y
tiene
varias
etapas
distintivas: huevo, larva, pupa y adulto.
20.13 El éxito de los artrópodos ha sido
resultado de adaptaciones estructurales y
fisiológicas.
20.14 Las adaptaciones de comportamiento
de los artrópodos incluyen comportamientos
de cortejo y de búsqueda de alimento.
20.6 Los crustáceos son mandibulados
acuáticos. Los crustáceos incluyen a las
langostas, los camarones, las bayas y
cientos de especies microscópicas.
20.15 Las abejas y las avispas son insectos
sociales que viven en sociedades complejas.
20.7 El camarón de río es un crustáceo de
agua dulce que tiene muchas características
20.16 Para que haya interacción social es
necesaria
la
comunicación.
En
los
123
antrópodos depende de las feromonas y de
los movimientos.
Quelípedos
Telson
Tórax
TÉRMINOS BIOLÓGICOS
Tubos traqueales
Túbulos de Malpigio
Abdomen
Urópodos
Antenas
Apéndices
USO DE TÉRMINOS BIOLÓGICOS
Natatorios
Artrópodos
Cabeza
Carapacho
1. ¿Qué términos se refieren a las dos
etapas de la metamorfosis completa que
siguen a la etapa de huevo?
Cefalotórax
Espiráculos
Exoesqueleto
Feromonas
Hilanderas
Labium
2. Las mandíbulas son a los insectos como
son a las arañas.
3. Identifica todas las estructuras de la lista
de términos biológicos que participan en
intercambio gaseoso. Define los términos.
Labrum
Larva
Mandíbulas
Maxilas
Maxilípedos
Membrana
4. ¿Qué términos se refieren a las partes
bucales de un insecto?
5. Menciona los apéndices torácicos grandes
que usa el camarón de río para capturar las
presas.
Timpánica
Metamorfosis
6. Distingue entre una ninfa y una pupa.
Metamorfosis completa
Metamorfosis incompleta
7. ¿Que son los ocelos?
Muda
Ocelo
Ostiolo
Ovipositor
Pedipalpos
Pulmones de libro
Pupa
Quelíceros
124
8. Identifica todos los términos que tengan
una parte que signifique “pie”.
9. ¿Qué estructura usan los insectos
hembra para hacer hoyos y poner sus
huevos?
COMPRENSIÓN DE LOS CONCEPTOS
1. Describe las características distintivas del
fílum Arthropoda. (20. 1)
2. Describe dos características del subfílum
Chelicerata y del subfílum Uniramia. (20. 2)
3. Prepara una lista de tres características
de los artrópodos que sean responsables de
su éxito y explícalas (20 · 3)5.
4. Menciona dos formas en que los
artrópodos benefician a los seres humanos.
(20. 4)
5. ¿Cómo están adaptadas las arañas para
alimentarse de insectos? (20 · 5)
6. Describe el intercambio gaseoso en los
arácnidos. (20 · 5)
7. Prepara una lista de tres características
de la clase
Crustacea. (20. 6)
13. Describe el sistema digestivo de un
saltamontes. (20. 11)
14. Compara el intercambio gaseoso en el
saltamontes con el del camarón de río.
(20. 11)
15. ¿Cuál es la ventaja adaptativa de la
metamorfosis completa para el éxito de los
insectos? (20. 12)
16. ¿Cómo se relacionan las diferencias en
la estructura de la boca con las diferencias
en hábitos alimenticios en los insectos? (20
· 13)
17. ¿Cuál es la función de las feromonas en
la reproducción de los artrópodos? (20. 14)
18. Describe la división de trabajo en una
colmena. (20.15)
19. ¿Qué información se comunica con la
danza oscilatoria? (20 · 16)
8. Describe los apéndices del camarón de
río. (20. 7)
9. Describe la circulación sanguínea en el
camarón de río. (20. 7)
10. Identifica dos diferencias entre
ciempiés y un gongolí (milpiés). (20. 8)
saltamontes y señala la función de cada
uno. (20. 10)
APLICACIÓN DE CONCEPTOS
1. Discute la importancia de la nutrición en
el desarrollo de las larvas de las abejas
destinadas a ser obreras o reinas.
un
11. Prepara una lista de los segmentos del
cuerpo de un insecto y de dos apéndices
que hay en cada uno. (20 · 9)
12. Identifica los apéndices torácicos del
2. ¿Cómo un exoesqueleto permeable en un
artrópodo terrestre puede afectar el tipo de
hábitat en donde puedes encontrar este
artrópodo?
3. Evalúa las ventajas y las desventajas de
introducir una especie de insecto en un área
125
para eliminar otra especie de insecto dañino
de ese lugar.
4. Compara y contrasta el comportamiento
social
de
los
insectos
con
el
comportamiento
social
de
los
seres
humanos.
5. A pesar de que anualmente se gastan
millones de dólares para eliminar insectos
dañinos, ninguna plaga ha sido destruida
totalmente. ¿Por qué?
AMPLIACIÓN DE CONCEPTOS
1. Las hormigas, como las abejas, son
insectos sociales. Realiza una investigación
acerca de las sociedades de hormigas,
incluyendo el papel de los miembros de los
diferentes órdenes sociales.
2. Consigue una clave taxonómica para los
diferentes órdenes de insectos. Coloca
varios especimenes de insectos en el orden
a que pertenecen.
3. Diseña un método para controlar insectos
que tenga
un
mínimo
de
efectos
secundarios negativos.
4. Diseña un experimento que pruebe esta
hipótesis: Las moscas caseras pueden detectar los diferentes colores de la luz.
5.
Prepara
un
informe
acerca
del
comportamiento de cortejo de la araña
llamada viuda negra.
126
PLANTAS Y ANIMALES
Robert A. Wallace
Jack L. King
Gerald P. Sanders
Evolución y diversidad: Los
invertebrados inferiores
Si usted fuera manejando por las llanuras
de Kenia y. pasara una manada de babuinos,
¿podría detenerse, salir, y caminar entre ellos
con seguridad? ¿Seria una aventura peligrosa?
¿Tendría miedo de los lobos si caminara
través de lsle Rayale en Michigan? ¿Por qué la
gente no usa gatos guardianes en vez de
perros guardianes? ¿Puede confiarse en un
caballo para que vigile la pastura? ¿Podría
usted tomar un ciempiés?
Evidentemente, nuestros compañeros sobre el
planeta -los otros miembros del reino animalson completamente diferentes. No obstante,'
todos estamos unidos por la hebra común del
origen. Consideremos ahora la diversidad de
la vida animal que comparte con nosotros este
lugar. No nos concentraremos solamente en la
variedad de formas muchas veces confusas y
fascinantes, sino que trataremos también
aquellos temas comunes a todos.
¿QUÉ ES UN ANIMAL?
Si alguien le preguntara qué es un animal,
usted podría dar una bella definición. Pero
quizá estaría equivocado, después de todo. La
razón es que los animales son tan variados
que pueden' encontrarse excepciones a todas
las reglas. ¿Qué clases de reglas podemos
elaborar? Algunas personas podrían decir
simplemente que los animales se mueven por
todos lados, tienen boca y comen cosas. Lo
cual no es un mal principio. Si agregamos "y
son multicelulares", hemos cubierto casi a
todo el reino animal. Pero algunos animales
protestarían inmediatamente: ¡yo no soy así!
A causa de las dificultades para dar una
definición común entre semejante diversidad,
cualquier descripción del grupo debe ser tanto
amplia como precisa. Tal descripción varía
entre los científicos, pero la lista que
presentamos aquí podrá ser al menos
aceptada generalmente y servirá de base para
nuestra siguiente, exposición:
1.
Los
animales
son
heterótrofos,
eucariónticos y multicelulares. Están formados
por numerosas células eucariónticos y sus
necesidades nutricionales incluyen sustancias
orgánicas complejas, como carbohidratos,
lípidos, proteínas y vitaminas.
2. Los animales presentan diferenciación
tisular y celular y poseen sistemas bien
organizados que desempeñan los diferentes
fundones vitales. En otras palabras, los
sistemas están formados por órganos; los
órganos, por tejidos y los tejidos, por células.
Todos, excepto los fila, (PL. de filum) más
sencillos (y unos cuantos tipos que los han
perdido), tienen un' sistema nervioso, un
sistema digestivo y un sistema reproductivo.
Casi todos tienen esqueleto y músculos y la
mayoría tiene alguna forma de sistema
excretor.
3. Entre las células de los animales hay una
matrix extracelular de una proteína compleja
el colágeno, que actúa como "la sustancia
adhesiva" que mantiene juntas a las células.
En los vertebrados, el colágeno es con mucho
la proteína más común del cuerpo.
4. Casi todos los .animales se reproducen
sexualmente, mediante óvulos grandes sin
movimiento y espermatozoides pequeños y
flagelados. Los animales son organismos
diploides y todas las células, excepto los
gametos, son diploides. La mayoría de las
especies en todos los fila animales son
capaces de reproducir sexualmente. Sin
embargo, cada filum incluye también especies que se reproducen asexualmente.
Como veremos, hay algunas excepciones
muy notables para estas reglas generales, y
algunas de las excepciones pueden ser
bastante instructivas a causa de su
novedad, atracción y fascinación.
La mayoría de nosotros conocemos por lo
menos, algunos representantes de los fila
principales. Por ejemplo, nosotros mismos
somos cordados (filum Chordata). Pero
127
también lo son algunos invertebrados, como
las ascidias y las salpas. Todo el mundo ha
visto un insecto (filum Arthropoda), una
lombriz de tierra (Annelida) o un caracol
(Mollusca).
Sabemos que los perros pueden tener
gusanos
cilíndricos
(Nematoda),
que
nosotros mismos muchas veces somos
parasitados
por
las
tenias
(Plathyheminthes) y, si vive cerca de una
costa rocosa, usted conoce con toda
seguridad a las medusas (Coelenterata), a
las estrellas de mar (Echinodermata), a las
esponjas (porifera) o a los gusanos planos
(Platyhelminthes),
los
cuales
pueden
encontrarse
en
las
charcas
que
permanecen' aisladas cuando baja la
marea.
Con estos ejemplos, hemos clasificado
justamente a las nueve filas mayores. Cada
filum tiene ciertas características que los
separa de" los demás y casi todos
presentan una' amplia diversidad entre sus
miembros (tabla 5.1). En el reino animal,
hay cuando menos tantos fila extraños
como, los más comunes que acabamos de
mencionar todo completamente fascinante y
a veces, quizá inclusive sobrenaturales.
Además, toda los fila tienen fósiles en rocas
con una antigüedad de por lo menos 500
millones de años.
Phylum
Nivel de
organizaci
ón
Simetría
del cuerpo
Patrón de
Segmentació
n
Tipo de larva
Tubo
digestivo
Cavidad
corporal
Segmentación
No se ha
observado
Espongocele
No se ha
observado
Cavidad
gastrovascul
ar
No
se
observado
Subreino
Celular
Radial
Órganos
Radial
No se ha
observado
Flagelada
Parazoa
Primitivo
Subreino
Metazoa
Coelenterata
Tejidos
Platyhelmithes
128
No se ha
observado
Plánula ciliada
No se ha
observado
Similar a
trocófora
la
Ninguna
ha
No se ha
observado
No hay
Nematoda
Ninguno
Pseudocelona
Celoma
Bilateral
Annelida
Espiral
(Esquizocele)
Trocófora
Intestino
completo
Mollusca
(protostoma
do)
Arthropoda
Echinodermata
Hemichordata
Sistema
de
Órganos
Nauplio
en
algunos
crustáceos.
Pentarradi
al
Bilateral
Dipléurula
similar
o
Intestino
completo
En gran parte
reducida a los
moluscos
Si hay, pero
muy
reducida en
muchos
moluscos y
artrópodos
Celoma
No hay
(enterocele)
(deuterosto
mado)
Radial
Chordata
Tabla 5.1 Características de los principales
fila de animales
Única cuando
la hay
Si hay
ORIGEN DE LOS ANIMALES
Las preguntas "¿quiénes somos?" y" ¿de
dónde provenimos?" han inquietado desde
hace mucho tiempo a los científicos, lo
mismo que a
los filósofos, místicos,
teólogos, hombres primitivos y ebrios.
Parece cierto que los hongos, los animales y
las plantas actuales surgieron de protistas
antiguos. El consenso entre los biólogos es
que el reino animal tiene sus raíces en los
antepasados de dos diferentes líneas
protistas. Una de éstas, un grupo dé"
protozoarios flagelados. (Véase el capítulo 5
del volumen 2), dio origen al subreino
129
Parazoa, compuesto por un filum, Porifera,
las esponjas. La otra dio origen al Metazoa.
El subreino Metazoa -el resto de los
animales
de
la
Tierrase
originó
probablemente de una sola línea de
metazoarios, la cual a su vez surgió de un
protozoario de algún tipo. Nadie conoce
exactamente qué tipo, pero hay dos
principales hipótesis. Una sugiere que el
antepasado unicelular de los metazoarios
fue un protozario flagelado, aunque
diferente del antepasado de los parazoarios.
Los flagelos en los animales actuales se
hallan en el espermatozoide. La otra hipótesis principal supone que los animales
surgieron de un protozoario ciliado.
Actualmente, la mayoría de los animales
tienen tejidos con cilios.
Los que apoyan la hipótesis del ciliado argumentan que los cilios de los animales y
aquéllos de los protozoarios ciliados son
perfectamente idénticos en tamaño, en
estructura y en el patrón de movimiento
asimétrico y complejo. Se basan también en
la similitud sorprendente entre algunos
ciliados multinucleados avanzados y ciertos
platelmintos primitivos que son ciliados, que
carecen de tubo digestivo y que viven
actualmente en el océano (figura 5.1). Sin
embargo, la interrogante permanece sin
respuesta en vista de que hay pruebas
bioquímicas de que al menos algunas
proteínas de los metazoarios. Son más
similares a aquellas de los flagelados
modernos que a las de los ciliados.
Por desgracia, no hay pruebas fósiles que
ayuden a aclarar este problema. En
realidad, los fósiles más antiguos de
eucariontes son similares a algunos
metazoarios actuales. Aquellos animales,
los cuales vivieron hace 680 millones de
años, no fueron muy diferentes de las
medusas modernas. Esto nos conduce a la
pregunta: “¿Cómo aparecieron los primeros
animales
multicelulares?"
Veamos
si
podemos
dirigir
nuestra
ignorancia
130
enciclopédica hacia el desarrollo de un
escenario que pueda integrar algunas de
estas ideas. ¿Cómo avanzó la vida del
estado unicelular al multicelular? Tal vez las
formas
unicelulares
se
agregaron
juntándose
para
formar
un
grupo
organizado que se volvió parcialmente
interdependiente. Hay en la naturaleza
varios protistas vivientes que muestran
diferentes estados de agregación que
indican, por analogía, como pudieron
suceder los cambios en nuestros propios
antepasados.
Figura 5.1 Un posible antepasado de los metazoarios.
Según algunas teorías los metazoarios emergieron de
los ciliados multinucleares. Una línea de prueba es la
similitud entre ciertos ciliados multinucleares vivientes
(protozoarios) a) y ciertos gusanos planos ciliados muy
simples (metazoarios) b) muchos de los gusanos
planos no tienen división celular, y además se parecen
a los ciliados, pero sí la apoya aunque en forma
indirecta.
Conforme las células en el agregado
hipotético se volvieron más dependientes
unas de otras, se preparaba el escenario
para la especialización. Es decir, las
diferentes células podrían adquirir funciones
diferentes; algunas, por ejemplo, se
especializarían en el movimiento, otras en
la alimentación e inclusive otras en la
reproducción. Hemos observado en las
formas coloniales vivientes que esta
especialización puede ser completamente
eficiente y satisfactoria.
Casi todos los biólogos concuerdan en
que los pasos evolutivos más primitivos
hacia la multicelularidad en los animales
debieron ocurrir en los mares antiguos
entre los protozoarios marinos. Tal vez las
formas más simples estacionarias y
reptantes fueron seguidas por versiones
nadadoras y flotantes, ~ posiblemente por
animales sostenidos sobre pedúnculos
largos -cualquier adaptación que pudiera
capacitar al organismo para explotar nuevos
recursos
alimenticios.
Definitivamente,
muchos
de,
estos
escenarios
son
hipotéticos. Pero el rigor científico exige que
consideremos el problema del origen y que
consideremos todas las pruebas posibles.
Con esto en mente, veamos qué pueden
decimos los estratos geológicos.
abarcan a representantes de todos los fila
principales de animales actuales, incluyendo
animales que eran mucho más complejos
que los de la fauna 4e Ediacara sólo de lO a
100 millones de años 'más antiguos (figura
5.3). Sin embargo, algunos evolucionistas
consideran que la fauna de Ediacara incluye
formas de vida retrógradas que "regresaron
al agua" y aberrantes, no representativas
de casi todos los fila animales actuales. Si
esto' es verdad, entonces no podemos
establecer con certeza la velocidad a la cual
ocurrió la evolución en aquellos tiempos.
El registro fósil animal
El fósil más primitivo de animales se
encontró en los depósitos del precámbrico
de hace 580 a 680 millones de años (véase
en la tabla 5.2 un repaso de laS eras
geológicas). Inclusive, rocas más antiguas
presentan huellas que parecen cuevas y
surcos fósiles; algunos especialistas creen
que son rastros de gusanos marinos. Sea lo
que fueren estos hoyos y surcos, tiene una
edad aproximada de 700 millones de años.
Pero los fósiles animales claramente
identificados, la fauna de Ediacara del sur
de Australia, son ricos en medusas, corales
de cuerpo blando y gusanos (figura 5.2). Si
la fauna de Ediacara es absolutamente
representativa de los animales en su época,
entonces la evolución del Precámbrico debió
haber avanzado con increíble rapidez.
También se encontró un depósito fósil
extremadamente rico, con una antigüedad
aproximada de 570 millones de años, en la
Formación de Burgess Shale al oeste de
Canadá. Sus fósiles notables, muchos de los
cuales son de animales de cuerpo blando,
Figura 5.2 Animales del precámbrico. Los fósiles de
Ediacara de los mares del precámbrico son dominados
por restos fosilizados de celentaros de cuerpo delgado.
Entre éstos están a) medusas-parecidas a las actuales
– y b) corales pedunculaldos semejantes a plumas,
casi idénticas a las “plumas de mar” de hoy en día. Los
moradores del fondo abarcan a diversas especies de
anélidos c) gusanos segmentados, que se identifican
por las líneas que atraviesan el cuerpo. Están
representados también los antrópodos d) unos cuantos
moluscos con concha e) y algunos fósiles de los fila
están extinguidos actualmente f) la masa de ovoides g)
se piensan que pueden ser algas.
131
Tabla 5.2
Eras (Años
desde que
principió)
Cenozoico
Cuadro de eras geológicas.
Periodos
Extensión
en millones
de años
Cuaternario
Holoceno
Los últimos
(presente)
10 000
años
Pleistoceno
01-2
Terciario
65 000 000
Mesozoico
Plioceno
2-6
Mioceno
6-23
Oligoceno
23-35
Eoceno
35-54
Paleoceno
54-65
Discontinuidad
entre el
paleoceno y el
Cretáceo
Jurásico
225 000 000
Triásico
65
65-135
135-197
197-225
Pérmico
225-280
Carbonífero
280-345
Devónico
345-405
Silúrico
405-425
Ordovícico
425-500
570 000 000
Cámbrico
500-570
Precámbrico
Todos los fila
de
invertebrados
presentes
570-4500
Paleozoico
Origen de la
tierra 4 500
millones de
años.
132
Como se puede ver, hay todavía grandes
lagunas en nuestros conocimientos de la
evolución animal. Sin embargo, nosotros
encontramos que mientras los animales de
los depósitos de Ediacara no eran
particularmente complejos, habían recorrido
un largo camino desde cualquier antepasado ciliado hipotético. Los animales de
Burgess Shale son aún más complejos.
De hecho, el mismo Burgess Shale fue un
hallazgo raro y afortunado, ya que
raramente se fosilizan los tejidos blandos de
los animales, y ha llenado un gran hueco en
los datos existentes. Se espera descubrir
casi seguramente otros mantos de fósiles
tan informativos como misteriosos.
Filogenia del reino animal
Las relaciones filogenéticas y la historia
evolutiva entre los fila animales pueden ser
representados por un árbol filogenético
(véase el capitulo 3 del volumen 2). El árbol
que se muestra en la figura 5.4 es sólo una
de las diversas posibilidades, pero indica las
características que se consideran decisivas
en la evolución animal. Como con todos los
árboles, éste se basa en diferentes criterios,
incluyendo el registro fósil, la anatomía
comparada, la fisiología y la embriología
Nótense en particular las principales
ramificaciones. Representan los eventos
evolutivos importantes que dirigieron a la
diversificación actual. También los nombres
encerrados en rectángulos representan a las
dos grandes divisiones: los protostomados y
los
deuterostomados.
Los
términos
significan “primera boca” y “segunda boca y
se refieren al origen embriológico de la
boca. Hablaremos más tarde sobre todo
esto. Téngase presente que las ramas de
un árbol como éste no dan información
acerca del tiempo evolutivo. Sin embargo,
puede ser que casi todas las ramificaciones
hayan ocurrido muy rápidamente, entre las
épocas de la fauna de Ediacara. Con estas
relaciones en mente, estudiamos ahora a
los fila individuales.
órganos y sistemas formados por órganos
bien desarrollados. Desde el punto de vista
anatómico, el elemento fundamental de un
organismo es la célula (descartando a
subelementos como organelos y las.
macromoléculas) que constituye el primer
nivel de organización. El segundo nivel es el
tejido, el cuál esta formado por un grupo de
células especializadas con alguna función en
común. Por ejemplo el revestimiento del
intestino, es un tejido que se especializa en
la absorción alimenticia. Los tejidos, a su
vez, están organizados en sus órganos, tal
como en su mismo intestino, el cual realiza
toda o parte de una función mayor.
Figura 5.3. Animales del Burgess Shale. Los fósiles de
Burgess
Shale
incluyen
a
algunos
animales
frecuentemente comunes, cuya complejidad sugiere
una historia evolutiva extensa. Las "rebanadas de
piña" a) son celenterados. Un grupo animal que no es
tan común aquí como en la fauna de Ediacara más
temprana. Los animales pedunculados grandes b) son
esponjas que se alimentan principalmente por
filtraci6n. mientras que las criaturas de muchos pies
que reptan por el Suelo oceánico c) son anrópodos
posiblemente antepasados de los cangrejos y
langostinos actuales, Se observan también anélidos
que habitan en conductos d) Los antecesores de las
lombrices de tierra y los gusanos marinos de hoy día.
Las criaturas semejantes a gusanos grandes en las
cuevas en forma de U e) son priapúlidos. Muy similares
a algunas especies que hacen cuevas en el suelo
oceánico, El onicóforo marino f) se semeja mucho a los
onic6foros terrestres modernos, animales confusos que
componen rasgos con anélidos y antrópodos. Los
fósiles de Burgess Shale incluyen cardados primitivos
(miembros de nuestro propio filum). Que se asemejan
estrechamente al anfioxo actual g). Los primeros
vertebrados no hicieron su aparición por muchos
millones de años. Algunas de las especies que vemos
aquí son desconocidas actualmente h), pero la criatura
espinosa extraña j) es un molusco y el animal
pedunculado con los tentáculos plumosos j) es un
equinodermo.
FILUM PORIFERA: LAS ESPONJAS Y LOS
NIVELES DE ORGANIZACIÓN.
El intestino contiene tejidos absorbentes
junto con tejido muscular, nervioso,
secretorio y otros. Los órganos interactúan
generalmente con otros órganos para
formar un sistema de órganos o aparato. El
sistema digestivo incluye a la boca, el
esófago, el estómago, el intestino, etcétera;
es un sistema formado por órganos, como
también son el sistema reproductor y el
aparato respiratorio.
Desde un punto de vista evolutivo, los
protistas y procariontes han alcanzado
solamente el nivel celular de organización.
Aunque los parazoarios (las esponjas) son
animales, sólo se les puede atribuir el nivel
celular. Las esponjas están compuestas por
unos
cuantos
tipos
de
células
especializadas,
pero
con
escasa
organización o coordinación entre ellos. De
echo, las esponjas cuando son disgregadas
completamente en células individuales,
pueden reagruparse (arrastrándose) y
restablecer de nuevo un organismo.
Veamos como trabaja la organización
celular simple en las esponjas.
Podemos empezar mostrando por qué
son diferentes las esponjas (filum Porifera).
Expondremos, simplemente, que no han
alcanzado el nivel de organización órganossistemas. ¿Qué significa esto? Mencionamos
antes que casi todos los animales tienen
133
derecha dio origen a casi todos los fila animales
invertebrados
conocidos.
Las
designaciones
acelomado, pseudocelomado y eucelomado se refieren
a la presencia o ausencia de ciertas cavidades
corporales las cuales representan también importantes
logros evolutivos. Los teóricos no están de acuerdo si
el celoma emergió sólo una vez a(o si emergió en
forma independiente una segunda vez.
LA BIOLOGÍA DE LAS ESPONJAS
En
vista
de
que
las
esponjas
evolucionaran separadamente de los demás
animales, esperamos que sean diferentes.
Sin embargo, no hay duda que las esponjas
son animales, ya que son heterótrofos
multicelulares con todos los requerimientos
y las características reproductivas de los
animales. Casi todas las esponjas son marinas, viven en las aguas oceánicas profundas
de todo el mundo, aunque unas cuantas
viven en agua dulce. Los adultos son
sésiles; viven tranquilamente fijos sobre el
fondo en el agua clara, o tienen movimiento
aparente.
Figura 5.4 el árbol filogenético de los animales. El
esquema es una de las posibilidades más razonables.
Las ramas del árbol representan los fila animales
principales, junto con importantes designaciones
evolutivas (nombres en los rectángulos). En el
esquema no se sugieren las épocas especificas, sin
embargo, el tallo principal, representa al tronco animal
ancestral y las puntas de las ramas inferiores son las
divergencias evolutivas mas primitivas. Cada filum,
aunque se presentan muy lejos del tronco principal,
pudo tener sus raíces evolutivas en un lugar muy
debajo de su rama principal. El esquema refleja el
descubrimiento de que los subreinos representan
Parazoa y Metazoa emergieron de diferentes
antepasados protistas. Los animales metazoarios más
primitivos fueron en apariencia radiales (animales
esféricos o discoidales, representados, actualmente
por los celenterados y los ctenóforos). Los Metazoarios
bilaterales (con lados derecho e izquierdo) emergieron
gradualmente presumiblemente de los radiales,
divergiéndose en las dos ramas principales que se ven
el tallo. Estas dos ramas principales que se ven en el
tallo. Estas dos ramas se designan como los
deuterostomados y los prostostomados, y se refieren a
las importantes diferencias embrionarias en los fila
animales
superiores.
La
rama
izquierda,
los
deuterostomados, dio origen a diversos fila, incluyendo
a los cordados, los cuales a su ves un subfílum que
contiene vertebrados – nuestro propio grupo la rama
134
En las esponjas más simples, el cuerpo
es semejante a un vaso, con una cavidad
central grande o espongocele, con una
abertura, el ósculo, en la región superior
(figura 5.5). La pared externa del cuerpo
delgado
presenta
numerosas
células
atravesadas por un canal llamadas porocitos, por los cuales pasa el agua a la
cavidad central. Una región amorfa y sin
consistencia, la mesoglea, separa a la capa
externa de la interna y hospeda a los
amebocitos errantes. La pared interna
contiene numerosas células flageladas con
un collar citoplasmático, los coanocitos, los
cuales se alinean en la cavidad central y
producen corrientes de agua que entran en
el espongocele. El agua entrante trae
consigo un abastecimiento fresco de
oxígeno y alimento. Como las esponjas se
alimentan por filtración, aprovechan los
organismos microscópicos y las partículas
de materia orgánica que son atrapados por
las secreciones mucosas de los coanocitos.
Estas partículas atrapadas descienden por el
collar de los coanocitos hacia la célula,
donde son fagocitadas y digeridas por
vacuolas alimenticias. Las corrientes de
agua que introducen las partículas salen por
el ósculo, cargadas con dióxido de carbono
y otros desechos celulares.
En las esponjas más complejas, la pared
corporal puede ser relativamente gruesa y
la cavidad corporal muy ramificada.
Figura 5.5 Anatomía de la esponja. En las esponjas
simples semejantes de forma sacular, la pared corporal
está compuesta por dos capas celulares organizadas,
ubicada entre las dos se encuentran la masoglea
gelatinosa. La cual contiene amebocitos y espículas
calcáreas de soporte. Los coanocitos flagelados (células
de collar que revisen la cavidad corporal crean
corrientes para que entre el agua, de la cual colectan,
en la mucosidad de collares, microorganismos y
partículas de desechos orgánicos. La mucosidad
desciende a la célula, donde se realiza la fagocitosis y
la digestión.
Los poros se abren en sistemas de
canales que se ensanchan con frecuencia en
cámaras recubiertas por coanocitos antes
de conducir a una cavidad central reducida.
Las esponjas mantienen su forma corporal
con
espículas
o
fibras
que
están
diseminadas a través de la pared corporal y
actúan como elementos esqueléticos. Las
espículas, producidas por los amebocitos, se
diferencian en cada una de las tres clases
de esponjas. En las esponjas calcáreas, las
espículas contienen carbonato de calcio,
mientras que en las hermosas esponjas
vítreas están compuestas por dióxido de
silicio (vidrio).
En
un
tercer
grupo,
las
esponjas
proteináceas, o "esponjas de baño", el
material del esqueleto es espongina, una
proteína fibrosa. (Casi todas las esponjas
para el aseo que se venden actualmente
son sintéticas y la industria pesquera de
esponjas, en otro tiempo prospera, ya no lo
es.)
5.6. Simetría animal. La simetría radial significa en
esencia
cuerpo esférico, discoidal o cilíndrico.
Cualquier plano vertical que pase -Rebanadas de por el
centro produce una mitad derecha y una izquierda casi
iguales. La simetría bilateral, por Otro lado, significa
que el cuerpo puede ser dividido en forma equitativa
sólo por un plano. Esta división produce dos mitades,
derecha e izquierda, que contienen
estructuras
similares y que son una la imagen especular de la
otra. No siempre se encuentran ejemplos perfectos de
simetría radial o bilateral. ¿Puede usted recordar
estructuras de su propio cuerpo que sean asimétricas
es decir, que no se presenten en pareja ni compuestas
de una imagen con mitades izquierda y derecha
semejantes?
Por lo general, las esponjas son
hermafroditas, o sea que cada individuo
produce
tanto
espermatozoides
como
óvulos. Los espermatozoides liberados (a
menudo en enjambres) reciben la ayuda de
las corrientes de las células con collar). Las
células huevo están localizadas muchas
veces justo debajo de las células con collar,
donde puede penetrar fácilmente el
espermatozoo. El óvulo fecundado escapa
como una larva nadadora muy flagelada, la
cual después de un breve periodo se asienta
135
en el fondo y desarrolla un organismo
adulto.
Algunas
esponjas
pueden
reproducirse
también
asexualmente,
liberando gémulas, racimos de células
rodeadas por una pared resistente. Las
gémulas de las esponjas de agua dulce
pueden permanecer latentes durante los
tiempos difíciles, como las épocas de sequía
o de fríos, antes de ser activadas y producir
el nuevo cuerpo de una esponja. Como
adultos, la capacidad de las esponjas para
responder a los estímulos ambientales es
extremadamente limitada y es similar, de
hecho, a las respuestas de los flagelados
coloniales. No hay acumulación de células
LA ORGANIZACIÓN RADIAL Y UN PASO
ADELANTE EN LA ORGANIZACIÓN.
La organización corporal de los animales
metazoarios revela dos patrones básicos de
simetría: bilateral y radial (figura 5.6).
Ambos son conceptualmente simples, pero
han alcanzado varios adelantos evolutivos.
La organización bilateral del cuerpo tiene un
solo plano de simetría, el cuál divide
básicamente el cuerpo en lado izquierdo y
derecho. Nosotros somos un buen ejemplo
de un animal bilateral. Las formas con
simetría
radial
son
completamente
diferentes. El cuerpo es esencialmente
cilíndrico o semejante a un disco (algunas
veces esférico), tal vez con brazos"
radiados.
Teóricamente,
tiene
planos
ilimitados de simetría. En otras palabras,
cualquier plano que pase a través del centro
del cuerpo puede dividir al cuerpo en
mitades más o menos iguales.
.
La simetría radial en los animales
actuales existe en sólo unos cuantos fila,
incluyendo a los celenterados y a los
ctenóforos. (Más adelante veremos que los
equinodermos adultos, como las estrellas de
mar, los erizos de mar y otras especies de
erizos
más
pequeños,
tienen
una
extraordinaria simetría radial de cinco
partes o pentarradial.) Veamos ahora a los
celenterados y ctenóforos de simetría radial.
136
Filum Coelenterata (Cnidaria)
Los celenterados, o cnidarios, corno también son conocidos, incluyen a las hidras,
las medusas, los corales y las anémonas.
Principalmente, los celenterados han llegado
aun nivel de organización tisular, pero
también incluyen unos cuantos ejemplos de
órganos. Un ejemplo puede ser el tentáculo,
el
cual
contiene
células
cubridoras
especializadas, una abundancia de procesos
nerviosos y fibras contráctiles. Casi todos
los celenterados tienen tentáculos armados
de
células
con
aguijones
llamadas
midoblastos que liberan, en forma de arpón,
estructuras provistas de aguijón semejantes
a un resorte llamadas nematocistos; Los
celenterados son animales de pared
extremadamente delgada y muy delicados,
compuestos esencialmente por dos capas
de células, una interna y otra externa.
Emparedada
entre estas capas se
encuentran una materia acelular sin
consistencia la mesoglea. Las células
ameboides errantes, los procesos nerviosos
y las fibras contráctiles se hallan en la
mesoglea.
Las
células
externas
(o
epidermis) son principalmente protectoras,
mientras que las células internas (o
gastrodermis) forman un intestino sacular
llamado cavidad gastrovascular ya que
desempeña tanto la función circulatoria
como la digestiva. Una abertura simple
sirve tanto como boca y ano o, visto de otra
manera, los celenterados tienen una boca,
pero no un ano y vomitan los restos no
digeridos o de cualquier alimento que hayan
deglutido.
Como con otros animales radiales, hay
poca centralización del sistema nervioso.
Éste es en realidad completamente difuso y
torna la forma de una red nerviosa,
cubriendo al animal por
completo.
Además, las células nerviosas, o neuronas,
de los celenterados son completamente
inusitadas, ya que los impulsos nerviosos
pueden viajar en cualquiera de las dos
direcciones de una célula a la siguiente. En
los animales bilaterales, la conducción
nerviosa es generalmente en un sentido.
Los celenterados pueden tornar una de dos
formas: pólipo o medusa. Usualmente los
pólipos son sésiles, viven fijas alas rocas,
amontonados en los muelles u otros
objetos, mientras que las medusas pueden
nadar. Algunas especies de celenterados
pasan tanto por el estado de medusa corno
por el estado de pólipo en una alternancia
extraordinaria de generaciones. A diferencia
de la alternancia de generaciones en las
plantas, sin embargo, tanto la forma de
pólipo corno la forma de medusa son
diploides, lo cual es característico del modo
de vida animal.
Clase
Hydrozoa.
Casi
todos
los
hidrozoarios se establecen corno colonias de
pólipos con especializaciones para la
alimentación
y
la
reproducción.
Un
hidrozoario bien conocido, Obelia, se ve en
la
figura
5.7.
Las
colonias
crecen
asexualmente por gemación simple de más
pólipos. La reproducción sexual comienza
cuando se producen medusas diminutas.
Los sexos están separados comúnmente en
las medusas que nadan con libertad y los
espermatozoides liberados en el agua
entran en la medusa femenina para
fecundar a los óvulos. El zigoto del
hidrozoario se desarrolla primero en un
estado larva o intermedio conocido como
larva plánula. La larva plánula es una forma
nadadora y ciliada que pronto se establece
en el fondo, adhiriéndose, y comenzando su
metamorfosis extraña en una colonia de
pólipos. La transición del huevo a larva,
antes del surgimiento de mí adulto, es
común en los fila de invertebrados.
Un hidrozoario común, pero aberrante,
es la Hydra, forma minúscula de vida libre
la Hydra y Chlorhydra, un género
relacionado estrechamente, son extraños en
diversas maneras; para empezar, son
animales de agua dulce en un filum casi
exclusivamente marino. A diferencia de
muchos celenterados marinos, la Hydra es
un individuo solitario. Además, no tiene
estado de medusa y tampoco larva plánula.
El pólipo Hydra se reproduce por gemación
y produce nuevos pólipos.
Como en tantas otras formas diminutas de
agua dulce, la reproducción sexual ocurre
sólo en condiciones, difíciles y el zigoto es
protegido por una envoltura resistente y
endurecida.
Cuando las condiciones mejoran, el zigoto
encerrado germina en un pólipo minúsculo.
Casi todas son de color marrón. Pero
Chlorhydra es verde brillante debido a la
presencia de un simbiote fotosintético
intracelular, un alga verde, de la cual
depende su nutrición.
Otros hidrozoarios son completamente
diferentes a éstos. Por ejemplo, la fragata o
carabela portuguesa (physallia) de gran
tamaño se parece a una medusa, pero en
realidad es una colonia flotante. Cada
colonia incluye un flotador lleno de gas
pólipos reproductores, y de alimentación
con grandes tentáculos del hidroide, será
paralizado de inmediato por el veneno de
los miles de nematoscitos.
Que serán
lanzados en cuanto rosen los señuelos
hermosos y a menudo brillantes colores. El
pez es aprisionado totalmente y es
sometido entonces a las enzimas digestivas
que preparan su cuerpo para que lo
absorban los pólipos de alimentación.
Figura 5.7. Ciclo biológico de un hidrozoario. En este
ciclo biológico, Ofelia, al igual que muchos otros
hidroides, desarrolla varios pólipos, los cuales a su vez
se especializan en la alimentación
o en la
reproducción. Los pólipos reproductivos forman
medusas nadadoras, las cuales son liberadas y nadan
137
a lo lejos. Cuando maduran, las medusas producen
óvulos y espermatozoides, éstos son liberados en el
agua circundante donde ocurre la fecundación. El
zigoto se desarrolla en una larva ciliada llamada
plánula. Finalmente, la plánula se establece en el fondo
del océano y comienza su transición hacia el estado
hidroide adulto, después de lo cual podría repetirse la
alternancia del ciclo.
Clase Scyphozoa. En los escifozoarios, la
alternación
de
generaciones
es
completamente opuesta a aquella de la
mayoría de los hidrozoarios. En los
escifozoarios las medusas nadadoras son la
generación dominante mientras que los
pólipos están en gran parte reducidos, o en
algunas especies, por completo ausentes.
Casi todas las medusas tienen un cuerpo en
forma de campana, con la boca, localizada
centralmente en la cara inferior, rodeada
por tentáculos. En su mayoría los arrastran
las corrientes marinas, pero pueden nada
lentamente por contracciones de fibras
musculares ubicadas alrededor de la
campana. Mientras que casi todas son
modestas en tamaño, algunas, como
cyanea, alcanzan proporciones gigantescas
hasta dos metros de diámetro con
tentáculos de 70 metros de largo. Estas
medusas enormes ofrecen un espectáculo
impresionante cuando se les ve a las
derivas en aguas azules y transparentes,
mar dentro.
Los sexos se encuentran separados en las
medusas. Los espermatozoides, producidos
en los testículos de los machos, nadan
saliendo a través de la boca, entran en el
interior de la cavidad gastrovascular de la
hembra y penetran al ovario, donde ocurre
una
fecundación.
Una
larva
plánula
nadadora se desarrolla y se deposita en el
suelo oceánico, donde ocurre una transición
extraña. Por lo general, se cuelgan de
cabeza en la cara inferior de un borde
rocoso, el pólipo fijo o, escifistoma, empieza
a gemar “en serie” medusas en miniatura, o
éfiras (figura 5.8) los cuales madurarán en
adultos.
Clase Anthozoa. Los antozoarios – corales
y anémonas viven solamente como pólipos
138
(figura 5.9) se mencionó antes que los
pólipos pueden reproducirse en forma
asexual simplemente gemando pólipos
nuevos. Para la reproducción sexual, los
pólipos femeninos y masculinos producen
óvulos y espermatozoides por separado y la
fecundación ocurre en el agua. Los zigotos
se desarrollan en larvas plánulas nadadoras
que formarán más antozoarios.
Los antozoarios más comunes en aguas
templadas son las anémonas de mar de
cuerpo denso. Las anémonas abundan en
las charcas de las mareas que se forman
sobre rocas y en aguas costeñas pocos
profundas. Los corales son colonias de
antozoarios cuyos pólipos secretan paredes
circundantes de carbonato de calcio. Las
formaciones bellas de coral que son
vendidas en las tiendas de curiosidades no
son
si
no
esqueletos.
Los
efectos
acumulativos de las secreciones de coral
(junto con una contribución significativa de
las algas coralinas) han producido los
atolones (islas) de coral, en el transcurso de
millones de años, los mismo que barreras
de arrecifes que protegen a muchas islas en
el pacifico. Aunque los corales pueden
alimentarse con los tentáculos, casi todos
los corales tropicales dan hospedaje a algas
simbióticas y fotosintéticas que proveen la
mayor parte de nutrientes.
Filum Ctenophora
Los ctenóforos (figura 5.10), comúnmente
llamados "peines gelatinosos", parecen estar
relacionados
.estrechamente
con
los
celenterados. Al igual que los celenterados,
los peines gelatinosos presentan simetría
radial; tienen una cavidad gastrovascular
formada principalmente por dos capas
celulares separadas por una mesoglea de
consistencia
gelatinosa.
Estos
animales
marinos se caracterizan por tener cilios
fusionados en ocho hileras o peines. La
ondulación de estos peines impulsan hacia
adelante a los animales.
Los ctenóforos tienen tentáculos, pero en
vez de nematocistos, están armados con
“células engomadas” que enredan y capturan
a las presas. Sus secreciones pegajosas
capturan plancton (pequeños invertebrados
errantes) y, para desaliento de los pescadores
de ostras, larvas de ostras. Los ctenóforos son
muy
conocidos
por
su
fascinante
luminiscencia. Una especie, Cestus veneris, o
“cinturón de Venus”, tienen un cuerpo en
forma de cinta y resplandeciente y mide cerca
de un metro de largo.
Figura 5.9. Antozoarios representativos. Las anémonas
de mar y los corales son miembros de la clase
Anthozoa. a) los corales son coloniales, y viven en
cubiertas de carbonato de calcio extensas que ellos
mismos secretan. Los esqueletos secretados producen
muchas veces grandes atolones y arrecifes; los corales
son formas de pólipos, similares a las de las
anémonas, pero generalmente mucho más pequeñas.
Aquí, los pólipos se observan tanto cerrados
(izquierda) como abiertos (derecha).
Figura 5.10. Peinas gelatinosos. Estos peines
gelatinosos delicados se impulsan a través del agua
con hileras de cilios establecidos a lo largo de sus
peines. Los peines son las curvas densas que
circunvalan verticalmente la pared corporal. El objeto
central semejante a una bolsa es el estómago o
cavidad gastrovascular Los peines gelatinosos se
alimentan de presas pequeñas que atrapan con las
secreciones pegajosas de sus tentáculos (aquí no se
observan). Los tentáculos pueden ser arrastrados
detrás del animal o pueden estar plegados en vainas.
LA TENDENCIA HACIA LA SIMETRÍA
BILATERAL Y EL MESODERMO VERSÁTIL
b) Las anémonas son más solitarias, aunque a menudo
son vistas en grupos, adhiriéndose al sustrato con sus
discos pedales. Se pueden mover en su alrededor, pero
en la mayoría de las veces permanecen adheridos a un
lugar. En su postura de alimentación extienden los
tentáculos pero cuando son inquietos los encogen
pronto muy cerca del cuerpo rechoncho.
En el reino animal, las especies radiales
son la minoría. Casi todos los anímales
tienen simetría bilateral. Con la evolución
de ésta, surgió una tendencia trascendental
en la organización, corporal llamada
cefalización. Los animales desarrollan una
cabeza, o región anterior, y una cola, o
región posterior. Al principio, la cabeza
pudo
haber
sido
simplemente
una
concentración de músculos, una adaptación
para hacer cuevas en le estratos marinos
suaves de los océanos antiguos, donde han
sido hallados los fósiles más viejos de los
animales bilaterales Pero la región anterior
llegó a ser equipada pronto con estructuras
sensorias para la detección de alimento y la
percepción de luz, sonido y otros estímulos.
Con los sentidos concentrados en la región
139
anterior un animal puede percibir más
rápidamente en que clase de ambiente de
está moviendo. Tales estructuras sensorias
requieren inervación e integración; de este
modo, las agrupaciones de células y se
inició la evolución del cerebro.
El embrión de tres capas.
En los embriones de celenterados y
ctenóforos sólo aparecen dos tipos de tejido
embrionario, y estos dos tejidos, llamados
capas germinales, hojas embrionarias u
hojas blastodérmicas, dan origen a todas
las
estructuras
futuras.
Durante
el
desarrollo, la primera capa, el endodermo
(piel interna), forma muchos revestimientos
internos, incluyendo los del intestino, las
numerosas
glándulas
y
los
vasos
sanguíneos. El ectodermo (piel externa)
contribuye principalmente con los revestimientos externos y forma la mayor
parte del sistema nervioso. Los embriones
de los demás metazoarios tienen, además
de
aquellas
dos,
una
tercer
hoja
embrionaria,
el
mesodermo
(piel
intermedia). Del mesodermo se originan los
músculos, la sangre y el esqueleto, interno,
o endoesqueleto. El primer grupo que
consideraremos, cuyo' embriones se forman
a partir de tres capas germinales, será el de
los gusanos planos.
Filum
Platyhelminthes:
los
gusanos
planos.
El fIlum Platyhelmithes, nuestro primer
fIlum con simetría bilateral, incluye una
clase de especies que viven libremente y a
dos clases de parásitos, las duelas y las
tenias. Algunas especies dé este grupo son
altamente compleja, con sistemas y
órganos
completamente
desarrollados;
otros son más simples., Como los animales
bilaterales, los gusanos planos tienen
orientación definida anterior (cabeza) y
posterior (cola). Sus sistemas nerviosos no
están bien desarrollados, pero sus nervios
están concentrados en la extremidad
140
anterior como en otros animales bilaterales.
Los gusanos planos, al igual que los
celenterados,
carecen
de
estructuras
especiales para la circulación y la
respiración; y dependen de la difusi6ftpara
satisfacer sus necesidades de oxígeno: A
causa de su estructura aplanada, todas sus
células están muy cerca de la superficie. Los
sistemas orgánicos están mejor desarrolla
dos en los gusanos planos que viven
libremente, algunos están por completo
ausentes en los parásitos.
Clase Turbellaria. Aunque muchos de
los turbelarios -gusanos de vida libre- son
marinos, el grupo está bien representado
por la especie muy común de agua dulce,
Dugesia, mejor conocida como planaria
(figura 5.11). Estos animales han sido
sujeto de estudios relativos a la conducta,
al desarrollo y a la anatomía por muchos
años. Se comentarán estos descubrimientos
con más detalle en
capítulos posteriores.
Es evidente que las planarias han llegado
al nivel de desarrollo órganos-sistemas,
aunque conservan algunas características
primitivas. Por ejemplo, al igual que los
celenterados realizan la digestión en un
saco ciego, la cavidad gastrovascular, pero
la cavidad en los gusanos planos puede ser
muy
ramificada
y
compleja.
Como
mencionamos, el sistema nervioso simple
está concentrado en la región anterior
(cabeza), donde se localizan los ganglios
(grandes agrupaciones de células nerviosas)
y los receptores del tacto. Dos nervios
ventrales (frontales) corren a lo largo del
cuerpo extendiendo ramas laterales desde
numerosos ganglios más pequeños y este
sistema se ha descrito muchas veces como
un sistema nervioso en forma de escalera
(véase figura 5.11)
En los gusanos planos de 'agua dulce' la
osmorregulación
-la
conservación
del
balance de agua y de iones en el cuerpo -la
efectúan los protoneferidios, conocidos
también
como
sistema
de
células
flamígeras. Un protonefridio está formado
por los sistemas de túbulos muy ramificado
s con numerosos 'sacos ciegos' que
contienen a los bulbos flamigeros. Cada
bulbo está integrado por un grupo de
células flamígeras (la ondulación de los
cilios, como se ve bajo el microscopio,
parece una llama y fue lo que inspiró su
nombre). Su función primaria es eliminar el
exceso de agua que entra continuamente en
el cuerpo a causa del gradiente osmótico
natural.
Las planarias nadan en una forma curiosa
de serpenteo. Secretan una capa de
mucosidad por debajo y surcan el agua
apoyándose
en
ella
moviendo
los
abundantes cílios que tienen sobre la
superficie
ventral
del
cuerpo.
Son
depredadoras y carroñeras, se alimentan a
través de una faringe muscular protáctil,
mientras que la presa es sujetada por la
capa mucosa. El alimento entra en la
cavidad
gastrovascular
altamente
ramificada, donde comienza la digestión.
Cuando los humanos sirven como
hospedero intermediario del gusano, los
resultados pueden ser trágicos. En este
caso, el parásito no permanece en el
intestino, sino que, en forma de oncosfera,
invade otras partes del cuerpo, donde
puede secretar toxinas peligrosas y producir
quistes grandes, también peligrosos.
CAVIDADES CORPORALES DE UN
INTESTINO DE UN SENTIDO Y UNA
ORGANIZACIÓN CORPORAL NUEVA
La organización corpora1 bilateral provocó
otros cambios en los animales. Dos de estos
cambios estuvieron estrechamente relacionados entre si -la formación de la cavidad
corporal interna y la formación de un tubo
digestivo de un sentido, que incluye una
boca, un intestino y un ano. Con un intestino
dentro
de
una'.pared
corporal,
la
organización corporal se semeja en cierto
modo a "un tubo dentro de otro" (figura
5.1.4). La cavidad corporal entre los tubos
llegó a conocerse como celoma. Los animales
con celoma se conocen como eucelomados
(tienen un "celoma verdadero") o simplemente celomados, en tanto que los que
carecen de tal cavidad son acelomados. ¿Si
hay un "ce1oma verdadero" puede haber
también un "celoma falso"? Nosotros hicimos
la pregunta, así que veamos. La cavidad
corporal se presentó primero en un grupo
variado, los gusanos cilíndricos, ellos cuales
recibe el nombre de pseudoceloma o "falso
celoma". Como se ve en la figura 5.14c, el
celoma
verdadero
está
recubierto
completamente por tejidos que proceden del
mesodermo embrionario. Por ejemplo, en la
lombriz de tierra (y otros celomados, tales
como nosotros mismos), tanto la pared
corporal interna como el intestino están
cubiertos por un revestimiento derivado del
mesodermo, conocido como peritoneo. En el
gusano cilíndrico, el pseudoceloma está
tapizado por tejidos derivados del ectodermo
y el mesodermo (véase figura 5.14b). Además,
el
intestino
es
completamente
endodérmico, y carece de una pared
muscular y del peritoneo. Tiene usualmente
una sola capa celular de espesor y
simplemente absorbe el alimento ya digerido
por
el
hospedero.
Veamos
más
estrechamente los animales con estos tipos
de cuerpo, comenzando con un breve vistazo
a algunos animales extraños que pueden
tener un intestino completo, aunque nunca
hayan desarrollado una cavidad corporal.
Filum Rhynchocoela (nemertina): Los
gusanos con probóscide
Quizá el lector nunca ha visto un gusano
nemertino. Aunque en realidad no son raros,
por lo general pasan inadvertidas y al menos
no perforan nuestros tejidos blandos; más
bien son depredadores marinos de vida libre.
141
Los
nemertinos
no
parecen
estar
estrechamente relacionados con otro grupo.
Tienen algunas características en común con
los gusanos planos, pero comparten unas
características con la mayoría de los demás
fila animales y tienen algunas que son sólo de
ellos. Al igual que los gusanos planos, los
emertinos son acelomados, ya que carecen de
un celoma o pseudoceloma. Pero a diferencia
de los gusanos planos, los nemertinos tienen
un intestino de un sentido -el alimento entra
por la boca y las heces salen por el ano.
Tienen un cuerpo ciliado, delgado como cinta
y sólido, además tienen protonefridios bien
desarrollados.
mueven
flexionando
sus
músculos
longitudinales, primero sobre un lado y
11legc-sobre el otro, produciendo así un
movimiento ondulante y serpenteante. Esta
forma de moverse no les llevaría lejos en
mar abierto, pero muchos nematodos viven
en el suelo y con este movimiento se abren
camino entre las 'partícu1as del suelo. Los
nematodos son de diferentes
tamaños,
aunque es fácil reconocerlos por su aspecto
de germanos lisos y brillantes.
Los nemertinos tiene una adaptación
única para la alimentación: una probóscide
larga y retráctil que se encuentra en una
cavidad justo debajo de la boca. La
probóside retraíchi puede ser expelida
rápidamente (volteada de dentro. hacia
afuera) por la presión del fluido interno
(como cuando se infla un guante de hule
para voltear un dedo invertido). Un estilete
agudo en la probóscide extendida pincha a
la presa infortunada, que entonces es
devorada por la acción de poderosos
músculos retractores.
Filum nematoda, rotifera y priapulida
Ahora se estudian los nematodos, a los
rotíferos y a los priapúlidos. Los primeros
son los "gusanos cilíndricos" mientras que
los segundos incluyen a numerosos animales
minúsculos casi microscópicos que se ven
como si tuvieran ruedas, de aquí su nombre.
El tercer grupo se asemeja a los rotíferos,
pero solamente en su estado larval. Los
nematodos. Los nematodos, o gusanos
cilíndricos, son mejor conocidos por sus
miembros parásitos, de los cuales algunos
son verdaderamente terroríficos. La simple
narración del ciclo biológico de alguno de
ellos nos podría causar insomnio. Pero
mantengamos la calma y la objetividad. Los
nematodos son delgados, cilíndricos y
generalmente tienen los extremos ahusados.
Los sexos están separados. Tienen simetría
bilateral aunque por su apariencia externa,
carecen de una cabeza distintiva. Casi todos
están circundados por una cutícula flexible y
fuerte. Como no tienen esqueleto, la cavidad
corporal llena de fluido actúa como un
esqueleto hidrostático que le da forma al
gusano y actúa como punto de apoyo 'para
la acción muscular. Los nematodos se
142
Los nematodos medran en casi todos los
hábitats acuáticos y húmedos concebibles,
desde el suelo de jardines florales hasta los
océanos de todo el mundo. La mayor parte
del medio millón calculado de especies de
nematodos es de vida libre. Cerniendo su
camino entre partículas del suelo húmedas,
se alimentan' de protozoarios, rotíferos,
lombrices de tierra pequeñas y de otros
nematodos. Algunos capturan a su presa con
saliva paralizadora. Otros hacen uso de un
dispositivo minúsculo semejante a una
espada que empala literalmente a la presa
desventurada mientras que la boca succiona
y la faringe bombea los vitales zumos. A
causa de su sorprendente cantidad, los
nematodos de vida libre son un
eslabón
esencial en la organización ecológica de la
Tierra (figura 5.15).
Muchos
nematodos
son
parásitos
importantes de las plantas. Los nemátodos
de las plantas pueden tener un efecto
devastador en la agricultura y necesitan un
control constante a un alto costo. De hecho,
algunas veces el agricultor debe cambiar
completamente las cosechas para hacer
nuevamente utilizable la tierra infestada. .
Los gusanos cilíndricos infestan probable-o
mente a todos los vertebrados, .incluyendo a
los humanos. En realidad al menos 10
especies son peligrosas para el hombre, y tal
vez 50 más viven en el hombre sin causar
daño considerable. Hay dos tipos que son
muy 'peligrosos. Ascaris lumbricoides, un
gigante entre los miembros de su filum,
habita tanto en el cerdo como en el hombre
(Figura 5.16). Las hembras miden entre 20 y
35cm de longitud. Los machos, más cortos y
delgados, son fácilmente identificables por su
extremidad posterior en forma de gancho. En
la punta del gancho se localiza un par de
espículas semejantes a cerdas, que los
machos usan para sujetar el poro genital de la
hembra (abertura reproductora), abierto
durante la copulación.
Ascaris se reproduce en el intestino del
hospedero y sus huevos envueltos en cápsulas
resistentes -salen con las heces. Las cápsulas
correosas contienen embriones en desarrollo
que pueden sobrevivir en el suelo durante
muchos años. La probabilidad de que
cualquier embrión encuentre a su hospedero
adecuado es muy pequeña, pero Ascaris
contrarresta esto con la producción de
cantidades increíbles de descendientes. Una
hembra puede contener aproximadamente 30
millones de huevos, los cuales pueden ser
liberados a razón de ¡200 000 diarios! No hay
hospedero intermediario, por tanto, los
huevos se trasmiten de una persona a otra,
sin embargo el huevo debe pasar por el suelo
para su maduración, por lo cual a esta
enfermedad
se
le
conoce
como
geohelmintiasis.
Las larvas deglutidas eclosionan en el intestino delgado y comienza una odisea extraña a
través de la pared del intestino, hacia el
corazón, los pulmones y las vías respiratorias;
hasta la faringe, donde son deglutidas,
finalmente pasan a de otra -vez en el
intestino. En el momento' qué regresan al
intestino pueden tener de dos a tres
milímetros de largo.
Una vez en este sitio, crecen hasta
proporciones inmensas. Ascaris sobreviven
en el hospedero inactivando la tripsina, una
enzima clave en la digestión proteica. Sin la
enzima, los niños que tienen demasiados
parásitos
pueden
sufrir
deficiencias
proteínicas y en consecuencia daño mental y
retraso en el crecimiento.
El gusano cilíndrico Trichinella spiralis es
un habitante común del cerdo, donde,
después de la reproducción sexual, las
hembras se incrustan en la pared intestinal
y permanecen ahí, donde cada una produce
a1rededor de 1 500 triquinelas jóvenes
vivas. Éstas comienzan entonces a emigrar
a través de los canales linfáticos, encontran143
do finalmente su camino a los músculos
voluntarios, tejido rico en sangre y oxigeno.
Los gusanos maduran ahí y se envuelven
en un quiste protector (figura 5.17). El ciclo
terminará a menos que el puerco sea
comido por otro cerdo u algún otro
carnívoro, como nosotros mismos. Si
comemos productos derivados o carne de
cerdo infestados sin matar primero a los
gusanos por cocción o congelación a muy
baja temperatura (-15° e durante 20 días),
éstos pueden madurar en el intestino y sus
descendientes pueden viajar a través de
nuestros canales linfáticos, para enquistarse
en los músculos. Se ha estimado que 30
gramos
de
salchichas
excesivamente
infectadas pueden contener más de 100 000
larvas enquistadas, las cuales podrían
producir al menos 100 millones de
descendientes afortunados en el huevo
hospedero.
Los
síntomas
de
esta
infestación, llamada triquinosis;-inc1uyen
dolor
muscular, fiebre, alteraciones
sanguíneas,
edema
y
trastornos
gastrointestinales. N o hay manera de matar
a los parásitos, pero casi toda la gente
sobrevive a la invasión a menos que sobrevengan otras complicaciones médicas.
Los rotíferos. Los rotíferos no son
parásitos. De hecho, su sistema digestivo
elaborado es diferente al de todos los demás
pseudocelomados.
Se
alimentan
de
organismos
microscópicos
que
son
arrastrados a la boca por la acción de los anillos dobles de cilios a1rededor de la región de
la cabeza. El alimento es arrastrado hacia el
interior de unas fauces trituradoras o
mástax, el cual es muy diferente a cualquier
otra cosa en el mundo animal. El sistema
digestivo
contiene
otros
órganos
especializados, incluyendo un estómago, dos
glándulas digestivas, un intestino y un ano
(figura 5.18). Los rotíferos están equipados
con protonefridios (sistemas de células
flamígeras) semejantes a los de los gusanos
planos. Sin embargo, en el rotífero, los
protonefridios forman un sistema excretor
verdadero que resuelve los problemas tanto
de eliminación de desechos de nitrógeno
como de osmorregulación. Además, los cilios
ondulantes dirigen los fluidos a lo largo de un
sistema de conductos hacia una vejiga
urinaria, la cual se vacía posteriormente a
144
través de una abertura al exterior. Como se
puede ver, los sistemas excretor y digestivo
son completamente avanzados en estos
animales más bien simples.
Las hembras son mucho más grandes
que los machos. Sin embargo los machos
son escasos y en algunas especies nunca se
han encontrado. Una explicación podría ser
que el aparato digestivo de los machos es
muy rudimentario e inadecuado y al parecer
los adultos mueren poco después de la
reproducción sexual. Parecería que el
interludio corto de la existencia del macho,
podría amenazar la supervivencia de estos
animales, pero esto está compensado por
una habilidad sorprendente de las hembras.
Las hembras, son de dos tipos: las que se
aparean con machos y las que no lo hacen.
Antes de que usted haga cualquier
extrapolación
a
los
humanos,
nos
apresuraremos a explicarlo. .
Los rotíferos se reproducen sexual y
asexualmente. Las hembras castas producen
descendientes por partenogénesis (los óvulos
se desarrollan sin previa fecundación).
común en los estratos fósiles del cámbrico.
Estos animales son más complejos que otros
pseudocelomados y los investigadores se
maravillaron cuando descubrieron que los
priapúlidos también tenían peritoneo, así que
son en realidad eucelomados. Una línea de
pruebas
con
respecto
a
su
relación
filogenética es que las larvas de los
priapúlidos comparten algunas características
con los rotíferos adultos.
Abandonaremos ahora el reino fascinante
y peculiar de a1gunos de los animales menos
conocidos sobre el planeta y comenzaremos
a considerar a aquellos que son, en muchas
maneras, más semejantes a nosotros
mismos.
Todos estos descendientes son hembras.
Aparentemente, las condiciones ambientales
determinan si estas hijas serán del tipo sexual
o asexual. De esta manera, en el mundo de
los rotíferos, los machos se reducen al mínimo
común denominador. Todo lo que hacen es
contribuir con una aportación ocasional de
genes, sumando variabilidad genética a una
población que de otra manera estaría formada
completamente por hembras.
Los priapúlidos. Se llamó así a los priapúlidosl
en honor del dios romano Priapo, distinguido
por su falo gigantesco al cual, se dice, se
semeja el gusano (figura 5.19). Aunque sólo
tiene ocho especies vivientes, este grupo es
APLICACIÓN DE IDEAS.
1. Interesadamente, un grupo de plantas y
un grupo de animales representan las
caras opuestas de las líneas evolutivas
principales de plantas y animales. Los dos
emergieron de antepasados protistas,
aunque muy diferentes, y en la actualidad
145
cada grupo medra muy bien, pero en
ambientes restringidos. Describa estos dos
grupos y diga cómo se relacionan con las
líneas principales. ¿De qué manera se
diferencia cada uno de los organismos de
la línea principal?
2. Explique la importancia de la embriología
animal para el desarrollo de las teorías
evolutivas y los árboles filogenéticos. Dé
ejemplos. Enliste algunos problemas
taxonómicos específicos que podrían
surgir si fueran ignorados que podrían
surgir si fueran ignorados los embriones.
3. Todos los animales de simetría radial son
acuáticos. Proponga razones por los que
este tipo de simetría no se encuentra en
los ambientes terrestres. Si la hubiera,
¿Cómo
podría
funcionar
el
animal
correspondiente?
agresiones casuales en las cuáles las
células
pronto
llegaron
hacer
interdependientes,
entonces
se
especializaron en cuanto llegaron al nivel
de organización colonial.
El registro fósil animal.
1. Los fósiles más antiguos de animales
verdaderos datan del precámbrico,
hace 580 y 680 millones de años,
aunque se han encontrado surcos y
cuevas fósiles de gusanos con una
antigüedad de 700 millones de años.
2. Los fósiles de la fauna de Ediacara
incluyen medusas y gusanos; la
formación de burgués Shale, un poco
más reciente, incluye fósiles de casi
todos los fila actuales.
Palabras e ideas clave.
Filogenia del reino animal.
¿Qué es un animal?
1. los animales son heterótrofos eucarióticos
multicelulares organizados usualmente en
sistemas formados por órganos, tejidos y
células
especializados.
Los
animales
producen una matriz extracelular de
colágeno. Se reproducen sexualmente,
producen óvulos grandes y sin movimiento
y espermatozoides flagelados pequeños.
1. el árbol filogenético que representa la
evolución animal revela el origen
independiente de los metazoarios y los
parazoarios.
Una
gran
división
temprana produjo a los protostomados
y a los deuterostomados, que incluyen
a los invertebrados superiores y
vertebrados respectivamente.
La biología de las esponjas.
ORIGEN DE LOS ANIMALES.
1. Mientras que uno de los dos subreinos
animales,
Parazoa,
emergió
probablemente de un protista flagelado, el
origen del subreino Metazoa es una
interrogante, pudo tener un antepasado
flagelado o ciliado entre los protistas. Los
animales de hoy en día tienen tanto
flagelos como cilios.
2. La transición de la vida unicelular a la
multicelular comenzó probablemente con
146
1. todas las esponjas son acuáticas y en su
mayoría marinas. Su cuerpo está formado
por unas cuantas clases de células, que
incluyen a los porocitos, coanocitos y
amebocitos, éstos se encuentran en una
mesoglea gelatinosa.
2. los amebocitos secretan los elementos del
esqueleto –espículas-, que en las esponjas
calcáreas son de carbonato de calcio, en
las esponjas vítreas, de dióxido de silicio,
y en las esponjas proteináceas, de las
proteína espongina.
3. las esponjas se alimentan por filtración, ya
que filtran el agua a través de la pared
corporal y fagocitizan las partículas
alimenticias minúsculas en la cavidad
corpórea, o espongocele, antes de que el
agua salga por el ósculo.
4. las esponjas son hermafroditas, producen
espermatozoides y óvulos, y en la
fecundación se forma de una lava ciliada.
En la reproducción asexual se dependen
gémulas, racimos de células, que después
forman nuevos cuerpos.
5. las esponjas carecen de células nerviosas
organizadas, así que todas las respuestas
son dadas pos células individuales.
La organización radial y un paso adelante
en la organización.
1. casi todos los fila animales tienen simetría
bilateral –es decir, el cuerpo sólo puede
dividirse en un plano para forman una
mitad derecha y una izquierda. Otros fila
tienen simetría radial, lo que quiere decir
que numerosos planos pueden dividir el
cuerpo en mitades derecha e izquierda.
Los equinodermos, por ejemplo, tienen
simetría penta radial.
nadadora.
3. casi todos los hidrozoarios son marinos,
forman un pólipo colonial de alimentación
estacionaria y reproducción sexual, y
enseguida de la fecundación una larva
plánula nadadora forma una nueva colonia
de pólipos. Hydra, un celenterado de agua
dulce, es solitario y se reproduce
asexualmente
por
gemación
y
sexualmente
por
la
unión
del
espermatozoide con el óvulo. No tienen
estado larval nadador o medusa. Physalia,
la fragata portuguesa, es una colonia
hidroide flotante.
4. Los escifozoarios (medusas) flotan sin
rumbo en el océano y capturan a sus
presas con los tentáculos provistos de
aguijones. Los escifozoarios producen
espermatozoides y óvulos después de la
fecundación una larva plánula nadadora
forma un escifistoma (PÓLIPO) que
produce asexualmente muchas éfiras
(medusas en miniatura).
5. Los antozoarios (corales y anémonas) son
estrictamente pólipos sésiles. Después de
la fecundación, se forma una larva plánula
común pero inmediatamente se desarrolla
un nuevo pólipo. Los pólipos del coral
secretan envolturas decarbonato de calcio,
que forman los arrecifes y los mantos de
coral.
Fílum coelenterata (cnidaria).
Fílum Ctenophora.
1. el fílum coelenterata (cnidaria) está
organizado principalmente en un nivel
tisular con el desarrollo de algún órgano.
Son animales en forma de saco de pared
delgada con tentáculos y células armadas
nidoblastos
que
lanzan
aguijones
nematocistos. La pared corporal contiene
una mesoglea interna con procesos
celulares nerviosos, fibras contráctiles y
células
ameboides.
La
cavidad
gastrovascular central ejerce la digestión.
Las respuestas son facilitadas por una red
nerviosa extensa de formaciones y células
nerviosas.
1. el
fílum
Ctenophora,
los
peines
gelatinosos, tienen una organización
semejante a la de los celenterados, a no
ser por los peines o cilios fusionados y los
tentáculos
que
presentan
células
engomadas.
2. los celenterados tienen dos formas
básicas, el pólipo sésil y la medusa
La tendencia hacia la simetría bilateral y
el mesodermo versátil.
1. una parte de la tendencia bilateral incluye
la cefalización, el desarrollo de una región
anterior o cabeza, con estructuras
147
sensorias y alimenticias.
cuales el exceso del agua es impulsado
a través de conductos recolectores
hacia el exterior por células flamígeras
dentro de bulbos flamigeros.
El embrión de tres capas.
1. los
metazoarios
tienen
dos
capas
germinales
embrionarias,
u
hojas
blastodérmicas, el endodermo y el
ectodermo, las cuales se originan alguno
tejidos corporales. Una tercera capa, el
mesodermo, aparece primero en los
gusanos planos y hace posible el
desarrollo de muchos tejidos nuevo,
incluyendo
al
esqueleto
interno
(endoesqueleto), la sangre y los músculos
especializados.
Fílum
Platyhelminthes:
planos
los
gusanos
1. El fylum Platyhelminthes, los gusanos
planos incluyen a miembros parásitos y de
vida libre, muchos con un nivel de
organización en sistemas y órganos.
Filum
Platyhelminthes:
planos.
los
gusanos
1. el fylum Platyhelmithes, los gusanos
planos, incluyen a miembros parásitos y
de vida libre, muchos con un nivel de
organización en sistemas y órganos.
2. los turbelarios de vida libre incluyen a
dugesia (la planaria, una especie compleja
con las siguientes características:
a) ramificada
y
gastrovascular
b)
extensa
cavidad
Sistema nervioso con forma de
escalera
con
ganglios
anteriores
grandes y estructuras sensitivas al
tacto.
c) Osmorregulación (administración del
agua) desempeñada por protonefridios
sistema de células flamígeras, en los
148
d) Movimientos por cilios, los cuales se
apoyan sobre el moco liberado por el
cuerpo.
e) Se alimentan por una faringe protáctil
compleja, la digestión empieza en la
cavidad
gastrovascular
y
es
completada dentro de las células que
revisten la cavidad.
f)
Reproducción asexual por fisión y la
reproducción sexual implica copulación
y órganos sexuales complejos. Las
planarias son hermafroditas.
3. la clase trematoda, las duelas, todas son
parásitos
y
poseen
ventosas
para
alimentarse por succión en el hospedero.
Los parásitas y poseen ventosas para
alimentarse por succión n el hospedero.
Los parásitos importantes del hombre
comprenden a la duela hepática y la duela
sanguínea,
esta
última
causa
la
esquistosomiasis. El ciclo de la vida de
algunos trematodos puede ocurrir en
varios hospederos.
4. Clase Cestoda, los gusanos con forma de
cinta, son parásitos de casi todos los
vertebrados. Su cuerpo está en gran parte
reducido a un escolex con ganchos
pequeños y ventosas y a un estríbilo. En el
hospedero primario o definitivo, la tenia
produce numerosos proglótides maduros y
los espermatozoides. Los proglótides
maduros y llenos de óvulos fecundados
salen con las haces del hospedero. Cuando
el huevo entra en un hospedero. Cuando
el huevo entra en un hospedero
intermediario, eclosiona y la larva migra a
través de los tejidos hasta llegar el
músculo, donde se enquista como un
cisticerco y permanece latente hasta el
hospedero primario como el músculo.
Cavidades corporales, un intestino de un
sentido y una organización corporal
nueva.
1. los animales eucelomandos tienen una
cavidad corporal –el celoma- y un tubo
digestivo completo de un sentido con una
boca o un ano. En los gusanos cilíndricos,
la cavidad es un pseudoceloma o celoma
falso. El celoma verdadero está recubierto
por tejidos del mesodermo y el intestino
está rodeado comúnmente por tejido
muscular derivado del mesodermo. Los
animales que crecen de cualquier celoma
son acelomandos.
Filum Rhynchocoela (Nemertina):
gusanos con probóscide
Los
1. los nemertinos o gusanos con probóscide
son un filum menor, pero tienen
importancia evolutiva, ya que presentan
características tanto de gusanos planos
como de gusanos cilíndricos.
intestino, donde se reinicia el ciclo de la
vida.
3. trichinella spiralis, vulgarmente llamado
triquina, se reproduce sexualmente en el
intestino del cerdo y las hembras
fecundadas ovoviviparas perforan la pared
intestinal
donde
liberan
grandes
cantidades de larvas. Cuando un humano
u otro cerdo come músculo, se repite el
ciclo y se produce una enfermedad
llamada triquinosis.
4. el filum Rotifera está integrado por
minúsculos,
pero
complejos,
pseudocolomados acuáticos de vida libre.
Su sistema digestivo incluye diversos
órganos especializados, como el mástax
triturador. Un sistema celular flamígero
simple lleva acabo la osmorregulación y la
excreción, y una vejiga urinaria almacena
los desechos líquidos de excreción. La
reproducción se realiza comúnmente a
través de partenogénesis desarrollo de los
óvulos sin la fecundación.
5. los priapúlidos se asemejan a otros
pseudocelomados, pero la presencia de un
peritoneo indica que bien pueden ser
encolamandos.
Fila nematodo, Rotifera y Priapulida
PREGUNTAS DE REPASO
1. Los nematodos, o gusanos cilindricos, son
pseudocelomados. Cilíndricos y delgados
con poca cefalización. Son vermes de
cuerpo blando, pero éste puede cobrar
firmeza por la presión de los fluidos
internos que dan forma de un esqueleto
hidrostático. Casi todos son depredadores
de vida libre, y forman una importante
parte de la fauna del suelo, pero otros son
parásitos importantes de plantas y
animales.
2. el
nematodo
más
grande,
ascaris
lumbricoides, infesta a los humanos y a
los cerdos, en el intestino se reproducen
sexualmente machos y hembras. Los
óvulos fecundados salen con las heces del
hospedero. Los huevos maduran en el
suelo, de manera que ésta es una
geohelmitiasis. Cuando son deglutidos por
un hospedero, los huevos eclosionan en el
intestino, las larvas cierran un circuito a
través de los pulmones y de regreso al
1. Elabore una lista de cuatro características
de los animales. De las cuatro, ¿cuál o
cuáles exclusivas de los animales?
2. elabore una lista de cuatro sistemas que
se encuentran en casi todos los animales e
indique la función principal de cada uno.
3. elabore una lista de varias diferencias
entre el subreino Parazoa y el Metazoa.
4. ¿qué prueba indica que los animales
metazoarios
evolucionaron
de
antepasados ciliados?
5. ¿aproximadamente cuándo comenzó el
registro fósil animal incuestionable? ¿Qué
animales existían entonces? ¿fueron estos
los primeros animales multicelulares?
Explique.
6. ¿Qué nos dicen los fósiles de Burguess
Shale acerca del estado de la evolución
149
animal hacia fines del precámbrico?
explique como funciona.
7. Elabore una lista de cuatro niveles de
organización
encontrados
en
los
organismos y describa cada una
22. compare los sistemas digestivos de la
planaria y la hidra y mencione las
características avanzadas y primitivas.
8. Elabore un esquema de una esponja
simple y señale el ósculo, el espongocele y
la mesoglea.
23. repase brevemente el ciclo biológico del
trematodo chino del hígado, Chlonorchis
sinesis. ¿cómo puede facilitar y cómo
puede dificultar el ciclo complejo nuestro
control sobre el parásito?
9. elabore una lista de cuatro clases
específicas de células de las esponjas y
explique sus funciones.
10. Exponga y comente dos razones por lo
que las esponjas son regaladas al nivel de
organización celular.
11. Describa cómo ocurre
sexual en las esponjas.
la
reproducción
12. Defina y dé ejemplos de la simetría
bilateral y radial en los animales.
13. Describa la organización corporal típica de
los celenterados e incluya los términos
mesoglea,
cavidad
gastrovascular,
tentáculos nidoblastos, nematoscitos, y
red nerviosa.
14. ¿cuál es la diferencia entre un pólipo y una
medusa? ¿en cuáles clases celenteradas
es prominente cada una de éstas?
15. describa la manera peculiar en la cual los
hidroides llevan a cabo la reproducción
sexual. ¿en qué se parece a la alternancia
de generaciones en las plantas? ¿cuál es
la diferencia fundamental?
16. describa
el
ciclo
biológico
celenterado escifozoario típico
de
un
17. ¿cuáles son las dos principales diferencias
en el ciclo biológico entre antozoarios y los
demás celenterados, casi todos los
hidrozoarios y escifozoarios?
18. mencione dos diferencias
ctenóforos y los celenterados.
entre
los
19. con la llegada de la simetría bilateral,
¿qué nuevas formas de explotar el medio
ambiente aparecieron?
20. enumere
tres
capas
germinales
embrionarias. ¿qué estructuras debe el
gusano plano a la presencia de una
tercera capa?
21. describa
el
sistema
osmorregulación de los
150
orgánico
de
turbelarios y
24. describa el cuerpo de un gusano con
forma de cinta típico. ¿por qué es menos
complejo que otros gusanos planos? ¿Es la
falta de una estructura una condición
primitiva o avanzada?
25. repase brevemente el ciclo biológico de
una tenia con dos hospederos.
26. mediante esquemas simples, mencione
cuidadosamente las diferencias entre los
términos
eucelomado,
acelomado
y
psedocelomado.
27. describa una peculiaridad taxonómica de
los gusanos con probóscide y comente su
significativo evolutivo, si es que lo hay.
28. describa el esqueleto hidrostático de un
nematodo y explique cómo ayuda al
movimiento.
29. ¿en que hábitat se localizan casi todas las
especies de nematodos? ¿cuál es su
importancia ecológica?
30. describa el ciclo biológico de Ascaris
31. ¿en que estado puede producir Trichinella
spiralis los síntomas de la triquinosis?
Descríbalos y explique brevemente cómo
puede evitarse tal problema.
32. Para su tamaño diminuto, los rotíferos son
asombrosamente
complejos.
Use
el
sistema digestivo como ejemplo para
apoyar este comentario.
33. describa el método usual de reproducción
en una población de rotíferos. ¿Cuál es,
entonces, la importancia?
EVOLUCIÓN Y DIVERSIDAD:
LOS INVERTEBRADOS
SUPERIORES
Ahora estudiaremos los animales con
cavidades corporales verdaderas y hermosas.
Esto no quiere decir que los pseudocelomados
sean falsos y feos, sino que el prefijo que
significa realmente verdadero y hermoso, y
con esta observación empezamos a considerar
a los eucelomandos. Dado que muchas de
estas especies tienen numerosos rasgos
avanzados, como grupo reciben el nombre de
invertebrados “superiores”.
En términos específicos, el intestino de los
eucelomandos es, a menudo, complejo e
incluye un revestimiento interior derivado del
endodermo que se especializa en la digestión
y la observación; una capa muscular
procedente del mesodermo, que permite al
intestino deslizarse libremente de un lado
para otro en el celoma o cavidad corporal.
El intestino avanzado de los eucelomados es
de un sentido está dividido, por lo general, en
regiones especializadas para la deglución, la
digestión
por
procesos
enzimáticos
y
mecánicos y la absorción del alimento, y para
la concentración de los desperdicios. Esto
quiere decir que el alimento puede procesarse
en forma continua, pasando por distintos
estados de digestión en regiones del tubo
digestivo.
PROTOSTOMADOS: LA LÍNEA DE LOS
INVERTEBRADOS.
Dos maneras de producir un intestino.
Como se explicó antes, en la evolución de la
vida animal, quizá en el precámbrico tardío,
ocurrió una gran división y se formaron dos
grandes grupos animales los protostomados
abarcan a los anélidos, los artrópodos, los
moluscos y los lofoforados, que juntos
incluyen a la vasta mayoría de especies
animales actuales. Los deuterostomados
incluyen a los equinodermos estrellas de mar
y animales relacionados a nuestro filum, los
cordados y a unos cuantos fila menores, como
los urocordados.
Tanto
los
protostomados
como
los
deuterostomados son en esencia bilaterales y
tienen la organización de un tubo dentro de
otro, con un intestino de un sentido y un
celoma verdadero. Sin embargo, el intestino
se forma de manera diferente en los
embriones de estos dos grupos y hay razón
para creer que también evolucionaron en
forma independiente por completo. Es decir,
los intestinos de los dos grupos son análogos,
pero no homólogos.
En los embriones de ambos grupos, el
intestino se origina como una invaginación de
los tejidos embrionarios tempranos, en el
momento cuando el embrión, una blástula, es
esencialmente una esfera hueca de células.
Durante la gastrulación, la pared de la esfera
hueca de células se hunde para formar el
intestino primitivo y la depresión resultante
recibe el nombre de blastoporo. En este
estado, otra ves en ambos grupos, el intestino
primitivo es ciego con forma de bolsa. Para
formar la estructura de un tubo dentro de
otro., el intestino debe de desarrollar una
segunda abertura hacia el exterior. Como
sabemos,
los
protostomados
y
los
deuterostomados alcanzan su propósito, pero
de diferentes maneras (como se ve en el
esquema muy simplificado en la figura 6.1).
En el embrión del prostostomado, el
blastoporo permanece y pasa a ser finalmente
la abertura, la salida del intestino – es decir,
el ano- se desarrollo mas tarde. Nosotros
como deuterostomados nos desarrollamos
más tarde. Nosotros como deuterostomados
nos desarrollamos de manera contraria. En los
deuterostomados, el blastoporo pasa a ser el
lugar del ano futuro; la boca se forma mucho
después en el extremo opuesto del embrión
(de ahí el nombre “segundo, la boca”). En el
ensayo 6.1 se describen otras diferencias. Con
este recordatorio continuaremos con los
protostomados.
151
termina la semejanza. Los tentáculos están
fijos a una corona circular o en forma de U
llamada lofóforo, y cada tentáculo está
cubierto por una capa de cilios. Algunos
ectoproctos plumosos son secados al son,
pintados de verde en tiendas de curiosidades
como “helechos de aire vivientes que no
requieren de cuidado”.
FIGURA 6.1 DOS MANERAS DE FORMAR UN
INTESTINO. Durante el desarrollo del embrión ocurre
una invaginación durante un proceso llamado
gastrulación que produce el primer esbozo del
intestino. En los protostomados, el sitio inicial de la
gastrulación se convierte en la boca a medida que
prosigue el desarrollo. En los deuterostomados, sin
embargo, esta invaginación marca el sitio del futuro
ano. Estas distinciones embriológicas, junto con otras
consideraciones, forman las bases de las dos divisiones
filogenéticos de animales.
Los fila de los lofoforados
Quizá usted nunca ha oído hablar acerca de
los lofoforados, no obstante ellos son muy
importantes en el esquema de los seres vivos,
ya que representan nuestra primera visita a
los animales eucelomados. Podemos decir que
hay
algunas
autoridades
que
apoyan
clasificación de los lofoforados con los
deuterostomados puesto que también tienen
características en común con este grupo.
Los lofoforados incluyen tres fila menores:
Ectoprocta, Brachiopoda, y Phoronida (figura
6.2). Los ectoproctos, conocidos también
como briozoarios, se pueden ver alo largo de
las playas durante la bajamar. Forman
frondas rojizas ramificadas que algunas veces
parecen algas, peor que en realidad son
colonias formadas por gemación sexual. Cada
individuo presenta tentáculos y se alimenta en
la forma de un coral, sin embargo, aquí
152
Los braquiópodos son lofoforados con concha
que se parecen superficialmente a las
almejas. Sin embargo, las dos valvas o
conchas se articulan de tal manera que
forman una capa superior y una base, en
lugar de formas dos tapas laterales (la
articulación es dorsoventral y no lateral). La
concha encierra una corona enrollada de
tentáculos ciliados que corresponden al
lofóforo. Los fornidos o fóronideos son
lofoforados con forma de gusanos que viven
en el fondo, privado o de estuarios y bahías.
También presentan el lofóforo ciliado. Los
forónidos, los branquiópodos y los ectoproctos
producen larvas muy similares a las larvas de
los moluscos anélidos primitivos (de tipo
trocófora).
Mientras que en la actualidad los loforados
son sólo fila menores en función del número
de especies, en otro tiempo fueron más
importantes.
De
hecho,
está
bien
representado en los fósiles más antiguos.
Tanto los braquiópodos como los ectoproctos
se encuentran en los depósitos del cámbrico
con más de 500 millones de años. Algunos
extractos rocosos están formados casi
íntegramente por sus conchas fosilizadas. Los
branquiópodos diminuyeron de alrededor de 3
000 especies clasificadas de las capas fósiles
del ordovicico a cerca de 200 especies
actuales.
Segmentación del cuerpo
Junto con el celoma y un sistema digestivo
recién especializado, un tercer logro evolutivo
trascendental apareció en casi todos los
eucelomados: la segmentación del cuerpo o
metamerismo aquí, tanto el cuerpo como el
celoma
están
divididos
por
septos
transversales (paredes transversales) en una
secuencia
de
unidades
anatómicas
o
metámeros. En las formas más simples de
segmentación, las unidades son más o menos
repetitivas. Nosotros vemos tal repetición
estructural en la mayoría de los anélidos y en
artrópodos tales como milpiés y ciempiés.
Otros animales aucelomados presentan una
versión más compleja de este tema. Por
ejemplo, en los vertebrados encontramos
cierta segmentación en las vértebras, las
costillas, los nervios espinales y los músculos
del tronco. Sin embargo, se cree que la
segmentación
evolucionó
en
forma
independiente en los vertebrados y en los
invertebrados.
No
obstante,
el
tema
predomina en los animales eucelomados, con
lo cual confirma su importancia evolutiva.
Como se verá muchas variaciones adaptativas
se han originado de esta organización básica
del cuerpo.
Filum Annhelida.
Se cree que la segmentación extrema en los
anélidos es una adaptación para la horadación
del suelo. Esta característica se desarrolló de
la mano con celoma lleno de fluido, el cual
produce la presión hidrostática que se observa
en las lombrices de tierra y los nematodos. El
esqueleto hidrostático fue una alternativa
temprana del esqueleto endurecido que surgió
más tarde.
Los anélidos incluyen tres clases: la oligocheta
terrestre (lombrices de tierra), la hirudinea
(sanguijuelas) y la polychaeta (gusanos
marinos segmentados).
Clase oligocheta: la lombriz de tierra. La
lombriz de tierra está segmentada, lo cual es
evidente por su apariencia externa; pero,
además, la segmentación también se puede
observar en muchas de sus estructuras
internas. Cada segmento contiene elementos
de los sistemas nervioso, excretor, digestivo y
circulatorio. Su aparato circulatorio, lo mismo
que el nuestro es “cerrado”. En un sistema
circulatorio de la lombriz de tierra incluye
cinco pares de arcos aórticos (corazones), los
cuales son en esencia vasos de pulsación,
junto con arterias, venas y capilares. La
sangre
de
muchos
anélidos
contiene
hemoglobina, una proteína acarreadora de
oxigeno, pero no está encerrada en células
sanguíneas, como muestra hemoglobina. En
su lugar, está disuelta en el fluido circulante.
El
sistema
excretor
también
está
altamente desarrollado en los gusanos
terrestres. Casi todos los segmentos tienen
nefridios en pares. A un nefridio se le
considera muy avanzado en comparación con
un protonefridio (véase el capitulo anterior),
ya que no sólo elimina desechos de nitrógeno,
iones y fluidos, sino que además recupera la
mayor parte del agua y los iones valiosos
devolviéndolos a la sangre. (Como un buen
animal terrestre, la lombriz de tierra debe
conservar la mayor parte del agua). De este
modo, los nefridios desempeñan una función
similar a la del riñón de los vertebrados,
manteniendo y el equilibrio del agua y los
iones y eliminando los desechos metabólicos
nitrogenados de los fluidos celómicos (figura
6.3).
La lombriz de tierra es hermafrodita, cada
individuo
tiene
complejos
órganos
reproductores, femeninos y masculinos, peor
no es capas de autofecundarse. Cuando las
lombrices de tierra copulan, intercambian
recíprocamente esperma y cada uno lo
almacena en receptáculos seminales hasta el
tiempo apropiado para la fecundación. El
cóitelo, el cilindro blanquizco y liso de tejido
externo en la lombriz de tierra, secreta un
capullo mucoso que puede resbalar hacia
atrás del cuerpo para recibir a los óvulos y al
os espermatozoides de poros reproductores
especiales. La fecundación ocurre dentro del
capullo, que entonces se encoge por
completo. Este albergará en los embriones
mientras desarrollan. No hay estado larval y
las lombrices jóvenes, al eclosionar, se
asemejan a los adultos.
153
todos los segmentos contienen nefridios en
pares, estructuras tubulares complejas que
admiten fluidos del celoma eliminando y
reabsorbiendo los fluidos, de este modo
regula el agua del cuerpo.
EMBRIONES Y EVOLUCIÓN:
CARACTERÍSTICAS DE LOS
PROTOSTOMADOS Y DE LOS
DEUTEROSTOMADOS.
Figura 6.3 la organización corporal de la lombriz de
tierra.
La mayoría de los sistemas orgánicos en la
lombriz de tierra son muy complejos. Observe
la organización prominente en metámeros,
interrumpida solo por la boca y el cóitelo. La
pared
corporal
grupos
de
músculos
longitudinales y circulares. Usados para la
extensión y la contracción
del cuerpo. El
transporte del alimento, oxígeno y bióxido de
carbono es realizado por un sistema
circulatorio cerrado que incluye cinco pares de
“corazones” y un gran sistema de vasos
sanguíneos. El intestino muscular, suspendido
en el celoma, se divide en varias regiones
supervisadas (faringe, esófago, buche molleja
e intestino) para el procesamiento de la serie
de los alimentos las lombrices de tierra son
hermafroditas, así que presentan tanto
gónadas femeninas como masculinas. Las
estructuras de copulación son simples
compuestas por poros en la pared corporal.
Enseguida de la fecundación, los óvulos son
encerrados en un capullo mucoide, el cual es
producido por el clitelo. El sistema nervioso
está compuesto por un par de ganglios
agrandados (agrupaciones de neuronas)
arriba del esófago y un nervio ventral
longitudinal que da origen a los ganglios de
cada segmento (no se observa aquí) casi
154
A menudo, los embriones proporcionan pistas
interesantes para seguir la historia evolutiva,
allanando algunas veces muchas brechas de
registro
fósil.
Podemos,
por
ejemplo,
distinguir
a
los
grandes
grupos
de
invertebrados –los protostomados y los
deuterostomados – con base en diversas
diferencias embriológicas distintivas. Los dos
grupos manifiestan estas diferencias casi
desde el principio de la vida. (Los
prostostomados incluyen a los briozoarios,
forónides,
branquiópodos,
moluscos,
anélidios, onicóforos, artrépodos, tardigrados
y otros. Los deuterostomados comprenden a
los
quetoagnatos,
equinodermos,
hemicordados y cordados.)
Patrones de segmentación
Apoco de fecundación. El zigoto comienza a la
primera de muchas divisiones celulares, o
segmentaciones, que proporcionarán el banco
inmenso de células. Luego en cuatro después
en ocho, 16 etc. Si el animales un
protostomados, alrededor de la tercera serie
de divisiones, las células nuevas aparecen
sobre las líneas divisorias de la capa celular
inferior y no directamente sobre cada célula
a) por tanto, tenemos una segmentación
espiral –es decir, los planos de segmentación
son diagonales al eje polar del óvulo
fecundado. Con los deurotostomados, las
divisiones celulares ocurren en forma radial.
Segmentación radial. La segmentación radial
coloca a cada célula nueva justo encima de la
otra b) de modo que las líneas de
segmentación
están
alineadas
cuidadosamente.
Desarrollo de la boca
Una segunda distinción importante explica
los términos protostomado y deuterotomado
(“primero la boca y después la boca). Durante
el curso normal de las etapas en el desarrollo
del embrión, las segmentaciones producen un
globo hueco de células llamado blástula.
Entonces, ciertas células se empiezan a sumir,
o invaginar, produciendo el blastoporo c) en
los prostomados, el blastopero marca el
origen de la boca embrionaria. En los
deuterostomados, esta región marca la
situación del ano y la boca se desarrolla a
partir de una abertura secundaria llamada
estomodeo.
Esquizocelo contra enterocelo
Una tercera distinción se ve en el
desarrollo del celoma después de la
indagación mencionada antes. Aunque tanto
los protostomados como los deuterostomados
son eucelomados. Se cree que sus celomas
evolucionaron en forma independiente; así,
como esperaríamos, sus cavidades corporales
de revestimiento mesodérmico tienen una
información completamente diferente. En los
protomados, se forma un ezquizocelo. El
término “esquizocelo” se refiere lógicamente a
una hendidura en este caso el celoma se
forma por una hendidura en el mesodermo.,
el cuál se ah formado por parches cerca del
blastoporo d) la hendidura produce dos
parches huecos de mesodermo que se
expanden por división celular, llenando la
cavidad vieja y formando el mesodermo del
celoma. En los deuterostomados se forman un
anterocelo. En esta ocasión. e) el mesodermo
forma dos bolsas a lo largo del centro del
embrión y la división celular en las bolsas
extiende el revestimiento mesodérmico en la
cavidad formando una nueva cavidad, celoma.
LARVAS NADADORAS
Una distinción final se ve en el aspecto de las
larvas nadadoras en los protostomados y
deuterostomados que producen este estado
embrionario. Los nemertinos, los briozarios
los músculos y los anélidos producen una
larva
piriforme
llamada
generalmente
trocófora f) mientras que las larvas en estos
fila no son idénticas sin duda, presentan
similitudes importantes, especialmente n los
molusco
y
en
los
anélidos.
Los
deuterostomados, que están representados
por los equinodermos producen varios tipos
de larvas las cuales, conforme la teoría
evolutiva, están basados sobre un tipo
ancestral llamado larva bipléurula. En la
estrella de mar, en la bipléurula específica es
larva bipinaria. g) en tanto que en las
estrellas frágiles, los erizos y las galletas de
mar, la larva se llama pluteús. En cada clase
de equinodermos, las larvas varias desde una
forma ancestral hipotética básica que ya no
existe. La dipléurula y la dipinaria temprana
son también completamente similares a la
larva del gusano bellota otro deutorostomados
reconocido. Obsérvese la similitud en la
organización corporal y el arreglo del intestino
y las bandas ciliadas entre la larva bipinaria y
la ternaria h) del gusano bellota.
155
156
La fecundación ocurre dentro del capullo,
que entonces se encoje por completo. Éste
albergará a los embriones mientras se
desarrollan. No hay estado larval y las
lombrices jóvenes, al eclosionar se asemejan
a los adultos. El aparato es completo,
organizado bajo el sistema de un tubo dentro
de otro. El tubo digestivo se subdivide en los
primeros 20 o mas segmentos en regiones
deglutidas, almacenadotas y trituradoras
(véase en la figura 6.3). El intestino, una
estructura digestiva y de absorción, se
prolonga hasta el ano. La lombriz de tierra se
alimenta de materia orgánica del suelo.
El sistema nervioso de la lombriz de
tierra, semejante al de otros protostomados,
se caracteriza por un cordón nervioso ventral.
Este nervio mayor se extiende desde el
cerebro hasta el último segmento posterior,
dando
origen
aparees
de
ganglios
(agrupaciones de células nerviosas) en cada
segmento y a ramificaciones que inervan a
los órganos de cada segmento. El cerebro
está compuesto por ganglios muy grandes
que se encuentran en pares sobre el esófago
y ganglios pareados más pequeños que están
por debajo de la misma estructura. La
presencia de grandes masas nerviosas en la
región cefálica, aunque modestas como un
cerebro, son otro ejemplo de la cefalización
creciente en los animales bilaterales.
Los movimientos para horadar el suelo y
otros los efectúan dos capas de músculos de
la pared del cuerpo –una circular y otra
longitudinal-, que alargan y encogen el
cuerpo, respectivamente. Actuando como un
esqueleto hidrostático, el cuerpo lleno de
líquido turgente proporciona el punto de
apoyo flexible pero resistente para la
contracción muscular, al mismo tiempo que
mantiene la forma de la lombriz de tierra.
Mientras cava su galería, la lombriz se apoya
en el terreno mediante las setas, cerdas
quitinosas presentes en el mayor parte de los
segmentos y que pueden insertarse en el
túnel para sostener con firmeza algunos
segmentos mientras que otros son extendidos
o contraídos.
Clase
Hirudinea:
Las
sanguijuelas.
Comúnmente consideramos parásitas a las
sanguijuelas, sin embargo, hay muchas
especies depredadoras y que otras saprófagas
o carroñeras. Se encuentran principalmente
en agua dulce, aunque algunas especies se
hallan en hábitats terrestres y marinos. Las
especies parásitas son ectoparásitos –es
decir, se adhieren a la piel de los hospederos
de sangre caliente, incluyendo a los humanos,
succionan la sangre de éstos.
El cuerpo segmentado de las sanguijuelas
parásitas es usualmente aplanado, con
ventosas en las regiones anterior y posterior
(figura 6.4). La succión se realiza mediante
una faringe muscular, y algunas especies
tienen dientes córneos en la ventosa anterior
que cortan la piel de los hospederos. Cuando
han hecho una incisión, secretan un
anticoagulante llamado hirudina en la herida.
Para su información, gentil lector, las
sanguijuelas alguna vez fueron un remedio
popular, vendido en las farmacias, para la
hinchazón y la “oscuridad” de los ojos negros,
y en épocas anteriores para “sangrar” a los
pacientes como un tratamiento común contra
las enfermedades.
El cuerpo de la sanguijuela está formado
por segmentos modificados. La segmentación
es evidente en los sistemas excretor,
reproductor y nervioso, pero el celoma mismo
no está dividido. Como la lombriz de tierra,
las sanguijuelas también son hermafroditas,
pero no se autofecunda. También son
similares a la lombriz de tierra en los procesos
de copulación, oviposición y desarrollo.
Clase polychaeta: Los gusanos marino
segmentados. Las numerosas especies de
poliquetos incluyen a organismos que se
alimentan por filtración lo mismo que al
nereido depredador, Nereis, el cual es un
carnívoro
marino,
aunque
también
se
alimenta
de
algas
y
materia
en
157
descomposición (figura 6.5). Los nereidos
hacen sus casas en los bancos lodosos y
arenosos de la región de mareas en las
playas. Aunque tienden a recluirse en sus
galerías del fondo, pueden nadar cuando son
intimidados o cuando van a copular.
Externamente,
los
rasgos
más
sorprendentes de los nereidos son sus
mandíbulas
retractiles
y
potentes,
los
numerosos pares de parápodos carnosos a lo
largo de sus segmentos y los apéndices
sensorios
en
la
región
anterior.
Los
parápodos, que se usan para el movimiento y
para el intercambio de gases, son extensiones
musculares de la pared corporal que
usualmente presenta setas.
A diferencia de las lombrices de tierra y
las sanguijuelas, los sexos están usualmente
separados en los gusanos marinos. Los
gametos son producidos estacionalmente por
el revestimiento celómico. Algunas especies
simplemente liberan sus gametos en el agua
circundante, pero en otras las hembras se
hincha con los huevos y entonces estallan
literalmente. Enana especie particularmente
exótica, el gusano palolo de Somoan (Eunice
viridis), un gran número de segmentos
posteriores se llena con los gametos maduros.
Entonces, durante la noche, ante algún
estímulo
desconocido,
las
regiones
especializadas y maduras de incontables
gusanos se desprenden simultáneamente y
nadan hacia la superficie (cada segmento
tiene receptores de la luz). Casi en el alba, la
superficie del mar hormiguea literalmente
debido a las criaturas extrañas, entonces cada
una estalla, y los espermatozoides y óvulos se
mezclan en una orgía de fecundación.
Después los óvulos fecundados se hunden.
Como en otros gusanos marinos, los zigotos
se desarrollan en larvas trocóforas nadadoras.
Esa larva es característica de muchos otros
invertebrados marinos incluyendo a los
158
gusanos
planos,
los
nemertinos,
los
braquiópodos, los briozoarios y los moluscos.
Estas larvas deben su nombre al movimiento
giratorio (del griego trochos:”rueda”) del
cuerpo piriforme y ciliado.
Entre los poliquetos hay numerosas
especies que habitan en galerías. Algunos
construyen sus túneles en partículas de arena,
pegándolas con moco o secreciones de calcio.
Son fáciles de observar en la entrada de sus
madrigueras, ya que sus plumas plumosas
(las cuales son órganos respiratorios y de
alimentación) se extienden y se retraen
constantemente. Estos tentáculos ciliados y
pintorescos han inspirado nombres comunes
tales como “gusano abanico”, “gusano
plumoso” y “gusano pavo real”.
Los gusanos constructores de túneles han
legado claves importantes que nos han
permitido conocer la historia de loa anélidos.
Se han hallado conductos fosilizados junto con
lo que parecen ser huellas (surcos) hechas
por los gusanos antiguos en los estratos del
precámbrico. Las huellas más primitivas están
en desorden y dispersas, pero más tarde
aparecen agrupadas, esto quizá representa un
posible cambio en la conducta social del
gusano. Las señales fosilizadas de gusanos
están entre los indicios más primitivos de la
vida de los eucariontes.
159
Filum Mollusca
La tierra está ebullendo de moluscos. A la
fecha conocemos alrededor de 100 000
especies, las cuales, en número redondos,
colocan a los moluscos sólo detrás de los
nematodos y los insectos. Algunos moluscos
son diminutos y viven en conchas poco
llamativas minúsculas, en tanto que el
calamar gigante del Atlántico Norte que nada
confiadamente a través de las aguas
oceánicas frías alcanza los 18 metros de
longitud. De las siete clases, consideraremos
sólo a las cuatro clases más grandes como
representantes del filum.
El término molusco, derivado del latín,
significa de cuerpo suave, aunque para un
invertebrado no es muy descriptivo. Además
de que todos los moluscos son de cuerpo
suave, se caracteriza por un pie muscular que
contiene sistemas sensorios y motores y
pueden usarse para que el molusco se
arrastre, cave, se sostenga o capture a su
presa. Algunos tienen conchas externas
producidas por secreciones de un tegumento
carnosos conocido como manto (el espacio
encerrado por el manto) aloja a las branquias
respiratorias plumosas en los moluscos
acuáticos. En los moluscos terrestres, el
revestimiento de la cavidad del manto está
altamente vascularizada y sirve como una
membrana respiratoria a través de la cual se
puede renovar el oxígeno y eliminar el di el
dióxido de carbono (figura 6.6).
Los moluscos son celomados, pero
mientras que el celoma es visible en los
embriones, está muy reducido en los adultos,
frecuentemente se presenta sólo como una
región abierta que circunda el corazón con
algunos remanentes en los nefridios y las
gónadas. Excepto por los cefalópodos (pulpos
y calamares), los moluscos tienen un sistema
circulatorio abierto; la sangre abandona los
vasos para entrar en los senos esponjosos
abiertos antes de retornar hacia el corazón,
donde es bombeada otra vez hacia los vasos.
El sistema digestivo es, desde luego, un
conducto tanto con una boca como un ano. La
mayoría de las clases de los moluscos tiene
una estructura semejante a una lengua
áspera llamada rábula con la cual roen su
alimento
convirtiéndolo
en
partículas
pequeñas. Los moluscos, como los anélidos,
160
tienen
nefridios
que
desempeñan
osmorregulación y la excreción.
la
Es muy difícil probar si los moluscos están
relacionados
realmente
con
otros
protostomados, sin embargo, dos factores
apoyan tal relación. Primero, como los
anélidos marinos, muchos moluscos producen
una larva trocófora. Segundo, los fósiles
indican
que
algunos
moluscos
fueron
segmentados y tuvieron, al parecer un celoma
bien desarrollado, similar al de los anélidos.
Durante muchos años esta relación teórica
estuvo basada en primer lugar sobre los
fósiles de Pilina, cuya concha mostraba
inserciones
musculares
repetitivas.
Sin
embargo, en 1952 un barco danés de
investigación extrajo diez “fósiles vivientes”
desde una profundidad de tres kilómetros.
Ellos son los últimos miembros de una clase
conocida como Monoplacofora, que se creyó
durante mucho tiempo que estaba extinguida.
Los especimenes, bautizados como Neopilina,
evidentemente están
segmentados, y el
celoma de los adultos está bien desarrollado y
es grande.
Clase Amphineura: Los quitones. Los
quitones, probablemente los moluscos menos
especializados, al parecer conservan muchos
de los rasgos de los moluscos ancestrales.
Sus cuerpos aplanados y su pie largo están
protegidos por una concha formada por ocho
placas imbricas (véase figura 6.6). El intestino
comienza con un boca equipada con una
rábula y se extiende a lo largo del cuerpo. La
cavidad del manto forma un surco acreedor
de todo el pie y aloja numerosas branquias a
lo largo de cada lado.
Los quitote son criatura insípidas y de
movimiento lento y monótono. Trepan sobre
los fondos rocosos de las charcas de mareas,
pastando como ellos saben hacerlo, usando su
rábula filosa como una lima para raspar las
algas de la superficie de las rocas. Cuando
son molestados, simplemente se agarran con
fuerza de las rocas usando sus poderosos
músculos del pie y se enconchan de modo que
es muy difícil desprenderlo. Estos seres
primitivos han recorrido imperturbables un
largo camino; los quitones son muy similares
a los que se presentan en el registro fósil de
los depósitos del ordovícico (hace 500
millones de años).
Clase Gasteropoda: Los caracoles. Los
gasterópodos, o animales con el “pie en el
estomago”, se deslizan sobre un pie muscular,
elástico y grande, el cual descansa justo
debajo de la mayor parte de los órganos
digestivos. Algunas especies han invadido con
bastante éxito la tierra, y un hueste de
criaturas de conchas bellas se deslizan sobre
los lechos marinos. En los pulmonados,
babosas
y
caracoles
dulceacuícolas
y
terrestres,
las
branquias
han
sido
reemplazadas por un simple cavidad del
manto que está vascularizada y sirve como
pulmón. Los caracoles de agua dulce y
algunas especies marinas fueron al perecer
terrestres alguna vez y retornaron al hábitat
acuático. Sin embargo, sus descendientes
todavía conservan los pulmones y ascienden a
la superficie del agua para respirar.
La
organización
básica
de
los
gasterópodos
es
muy
primitiva.
La
organización del cuerpo es casi similar a la de
los quitones, excepto en que los gasterópodos
en forma de caracol al evolucionar sufrieron
un retorcimiento o rotación llamada torsión. El
resultado fue una joroba retorcida que hace
juego con la forma de la concha.
La torsión causa toda clase de cambios
internos
y
en
realidad
no
estamos
completamente seguros de que éstos puedan
ser ventajosos. Como se puede ver en la
figura 6.7, durante el desarrollo larval una
parte del cuerpo sufre un giro 180°, llevando
la cavidad del manto hacia delante y el ano
hacia una posición justo arriba de la cabeza (
lo cual no es ciertamente el arreglo más
estético). La posición corcovada proporciona
un espacio considerable para la retracción del
cuerpo entero, pie-cabeza, al interior de la
concha. Una vez a dentro, una cubierta
callosa y resistente, el opérculo, bloquea la
entrada de la concha, así el caracol está a
resguardo de numerosos depredadores.
El grupo de los gasterópodos consta de
aproximadamente
50000
especies
clasificadas. Las hay desde aquellas que
tienen conchas retorcidas y elaboradas hasta
criaturas sin concha, como los nudibranquios,
las babosas y las liebres marinas (figura 6.8).
Clase Bivalvia (Pelecypoda): Los bivalvos.
Los pelecípodos – moluscos bivalvos (de dos
conchas) –se diferencian de los gasterópodos
principalmente en que tienen dos conchas y la
cabeza, con sus apéndices sensorios, está
muy reducida. El pie es todavía carnoso y
muy elástico y algunas especies (almejas) lo
usan para cavar su madriguera. Dos grupos
de músculos fuertes cierran con firmeza la
concha articulada.
Los bivalvos carecen de rábula y se
alimentan
principalmente
por
filtración,
capturando pequeñas partículas de alimento
que se encuentran en el agua. Las corrientes
de agua, que acarrean algas y organismos
diminutos, entran en la cavidad del manto por
un sifón incurrente gracias a la acción de los
cilios que recubren las grandes branquias. Las
partículas de alimento son atrapadas entonces
en una secreción mucosa y viscosa y son
separadas por los palpos labiales equipados
con cilios, se eliminan los granos de arena y
161
los fragmentos de alimento entran a la boca.
Las superficies de las branquias sirven
también para el recambio de dióxido de
carbono por oxígeno para lo cual el agua pasa
por ellas hacia el sifón excurrente. El sistema
circulatorio de los bivalvos es característico de
los moluscos. El corazón está localizado en la
cavidad celómica. Como se puede ver en la
figura 6.9, el intestino pasa también a través
de la cavidad; en realidad, el corazón está
enrollado en torno al intestino, de esta
manera éste parece atravesar el corazón.
Clase Cephalopoda: el calamar y el pulpo.
Los cefalópodos, moluscos “con el pie en la
cabeza” incluyen al calamar, al pulpo, a la
jibia y el nautilo. Todos, menos los nautilos,
carecen de concha externa. En muchas
maneras, son criaturas muy especializadas.
Son depredadores voraces y muy ágiles que
se alimentan de vertebrados e invertebrados
de movimiento rápido. Su sistema circulatorio
es cerrado, una condición avanzada que tiene
la eficiencia necesaria para que los animales
grandes se muevan rápidamente. Hay dos
pares de corazones, uno bombea sangre a
través de las branquias y el otro a través del
cuerpo. El agua circula sobre las branquias
por el bombeo del manto muscular, en
contraposición con las corrientes filiares
encontradas en otros moluscos marinos. En
los cefalópodos, la cabeza esta muy
agrandada y se encuentra cubierta por el
mismo manto. El pie muscular y grueso está
transformado
totalmente
en
tentáculos,
algunos están equipados con ventosas. La
boca está armada con un pico córneo que
sirve para desgarrar y masticar a la presa.
Clase Cephalopoda: el calamar y el pulpo.
Los cefalópodos, moluscos “con el pie en la
cabeza” incluyen al calamar, al pulpo, a la
jibia y el nautilo. Todos, menos los nautilos,
carecen de concha externa. En muchas
maneras, son criaturas muy especializadas.
Son depredadores voraces y muy ágiles que
se alimentan de vertebrados e invertebrados
de movimiento rápido. Su sistema circulatorio
es cerrado, una condición avanzada que tiene
la eficiencia necesaria para que los animales
grandes se muevan rápidamente. Hay dos
pares de corazones, uno bombea sangre a
través de las branquias y el otro a través del
cuerpo. El agua circula sobre las branquias
por el bombeo del manto muscular, en
162
contraposición con las corrientes filiares
encontradas en otros moluscos marinos. En
los cefalópodos, la cabeza esta muy
agrandada y se encuentra cubierta por el
mismo manto. El pie muscular y grueso está
transformado
totalmente
en
tentáculos,
algunos están equipados con ventosas. La
boca está armada con un pico córneo que
sirve para desgarrar y masticar a la presa.
de 900000 especies de artrópodos y algunos
especialistas calculan que casi un millón más
esperan identificación. Entonces, por lo que
vemos el filum Arthropoda es la más
numerosa sobre la tierra.
Filum Arthropoda
La cantidad de antrópodos en el planeta
es inmensa. Para tener una idea aproximada,
imaginemos a Noé cuando cargaba el arca con
los animales. Si cazando, golpeando, y
pateando
él
hubiera
embarcado
dos
ejemplares por minuto, se habría tardado 18
meses, día y noche, simplemente para subir
una pareja de cada especie de grillos,
cangrejos,
pulgas,
moscas,
ciempiés,
pulgones,
avispas,
gorgojos,
libélulas,
langostinos, ácaros y animales parecidos.
Hasta la fecha, se han descrito alrededor
Así que, ¿Cómo son estas criaturas
pequeñas que han invadido la Tierra? El
nombre artrópodo nos dice que estos
animales tienen “pies articulados”, en realidad
patas
articuladas;
también
están
metamerizados, pero los metámeros no son
simples unidades de repetición como en las
lombrices de tierra; más bien pueden estar
muy especializados en tareas diferentes. Los
artrópodos secretan una armadura de
quintina, el exoesqueleto (exo, externo), a
menudo endurecido con sales de calcio. Todos
los artrópodos tienen un sistema circulatorio
abierto. El sistema nervioso está compuesto
por ganglios mayores, células nerviosas
agrupadas en la cabeza y un cordón nervioso
ventral que da origen a ganglios pareados
más pequeños en la mayoría de los
segmentos. Excepto por unas cuantas formas
marinas, los artrópodos son pequeños a causa
de
las
limitaciones
físicas
de
esta
organización.
(Por fortuna no tenemos que combatir
mosquitos de 40 kilos).
Los artrópodos han invadido con buena
fortuna la mayor parte de la tierra,
desarrollando muchas veces especializados
sorprendentemente
particulares.
(Consideremos a la mosca de mayo o efímera,
una criatura delicada que sin aparato bucal,
emerge condenada a la inanición y que debe
aparearse y dejar descendencia en las pocas y
preciadas horas de vida que le son
permitidas.)
163
Los artrópodos
tiene una alimentación
variada; los hay omnívoros, herbívoros,
carnívoros, ectoparásitos, endoparásitos y
carroñeros. Viven en el aire, en el suelo y en
agua, habitan en fosas oceánicas profundas lo
mismo que en picos montañosos muy altos.
En muchas clases, a causa de sus nichos muy
especializados, numerosas especies pueden
coexistir en armonía sin competir seriamente
unos con otros.
La prosperidad de los artrópodos se debe
también a otros factores importantes. La
capacidad reproductiva de muchos artrópodos
es impresionante. Además, muchos producen
larvas
que
tienen
una
alimentación
completamente diferente a la de los adultos,
de este modo agrandan el nicho y evitan la
competición entre padre y descendencia. A
causa del gran tamaño de la progenie, las
oportunidades de recombinación genética,
sobre todo en insectos, son grandes y hay
una gran variación genética en la mayoría de
las poblaciones. Esto ayuda a los insectos a
superar todo tipo de factores ambientales
adversos.
(Por ejemplo, los pesticidas;
mosquitos
resistentes
al
DDT
han
evolucionado
en
sólo
unas
cuantas
generaciones.)
Subfilum Chelicerata
Los artrópodos se dividen en dos subfilo:
Chelicerata y Mandibulata (figura 6.11). El
grupo más antiguo, los quelicerados, incluye a
164
las cacerolas de mar, a las arañas marinas y a
los miembros de la clase Arácnida: arañas
verdaderas, opiliones, garrapatas. Ácaros y
escorpiones. Los quelicerados carecen de
mandíbulas y tiene seis pares de apéndices,
cuatro de las cuales son patas. Los primeros
dos pares son los pedipalpos sensorios y los
quelíceros
(colmillos).
Ninguno
de
los
quelicerados tiene antenas.
Clase Arácnida. Los arácnidos no gozan de
mucha
popularidad
porque
tienen
la
costumbre de chupar la “sangre” de otros
organismos.
Todas las arañas, equipadas con colmillos
huecos y veneno, son carnívoras. En forma
característica cuando una araña muerde a su
presa, le inyecta veneno, el cual debilita el
animal
desafortunado.
Inmediatamente
después le inyecta enzimas digestivas que
licuan los tejidos. Finalmente, succiona los
fluidos.
Las arañas se diferencian también de
otros artrópodos en que respiran mediante
una estructura conocida como filotráquea
(“libro pulmonar”).
Las filotráqueas son sacos internos que se
abren al exterior a través de ranuras. Los
sacos
están
recubiertos
por
pliegues
laminares, similares a las hojas de un libro. La
sangre que pasa por dentro de las “hojas”
delgadas intercambia los gases con el aire
saco.
La mayoría de las arañas están provistas
de glándulas sericígenas, productoras de
seda, conectadas por conductos hacia
dispositivos externos llamados espineretas
(figura 6.12). Este sistema hila la seda de la
telaraña y del capullo. La seda de las arañas
(e Insectos) es una proteína conocida como
fibroína, formada por los aminoácidos glicina,
alanita y tirisina. Se sabe que las arañas,
como grupo, producen siete diferentes clases
de seda, cada una con su propia función. Las
telarañas tienen tantos hilos pegajosos donde
quedan atrapadas las presas, como hilos
secos y seguros por donde puede caminar la
araña.
Subfilum Mandibulata
Los miembros del filum Mandibulata
presentan mandíbulas (quijadas), así como
antenas y varios apéndices en pares,
incluyendo tres o más pares de patas
locomotoras. Hay cuatro clases mayores y dos
más bien menores. La clases mayores son la
crustácea (que incluye a los cangrejos de río y
de mar, los camarones, los langostinos, los
copépodos, las bellotas de mar y las
cochinillas), la Chilopoda (ciempiés), la
Diplopoda (milpiés) y la insecta (moscas,
saltamontes, abejas, piojos, y así por estilo).
La figura 6.13 ilustra la extensa variedad
dentro de este subfilum. Los crustáceos no
están relacionados estrechamente con otros
mandibulados, y la tendencia en años
recientes ha sido el de elevarlos al nivel de
subfilum.
Clase Crustacea. Los crustáceos viven
tanto en agua dulce como en el mar. Su
tamaño varía desde
lo copépodos y
estrácodos microscópicos hasta los cangrejos
gigantes del oeste del Pacífico Norte. Algunas
especies en este grupo, tales como las
conocidas
cochinillas
de
la
humedad,
demuestran claramente su relación con los
anélidos primitivos, mientras que otras (como
los cangrejos) se han vuelto mucho más
avanzadas, desviándose completamente de la
organización primitiva. Los segmentos de los
crustáceos más primitivos presentan pares de
apéndices, cada uno muy semejante al
siguiente. Prácticamente, nos recuerda a los
gusanos poliguetos.
165
Los crustáceos respiran por medio de
branquias, las cavidades branquiales están
cubiertas en parte por los pliegues de la pared
corporal. El movimiento activo de ciertos
“achicadores” crea corrientes de agua que
pasan sobre las branquias plumosas. Los
crustáceos
están
encerrados
en
un
exoesqueleto semirrígido que no les permite
un crecimiento continuo, por lo que deben
mudar frecuentemente, es decir, cambiar su
exoesqueleto, bajo regulación hormonal.
Entre sus estructuras sensorias altamente
desarrolladas
está
un
ojo
compuesto,
colocado a menudo sobre u pedúnculo
retráctil y movible. El ojo, similar al de los
insectos, está constituido por gran número de
unidades visuales llamadas omatidias. Cada
una tiene un cristalino corneal y células
retinianas
(figura
6.14).
Con
esta
organización
compuesta
y
la
posición
pedunculada el animal tiene un campo visual
de casi 360°.
Muchas especies marinas de este grupo
tan diverso son de una gran importancia
ecológica. Por ejemplo una gran perta de los
organismos flotantes diminutos. El plancton,
está compuesta de crustáceos microscópicos.
Son
tan
numerosos
que
una
clase,
Euphausiacea, conocida comúnmente como
“krill”, es el alimento principal de las grandes
ballenas.
Los
crustáceos
son
también
eslabones importantes de las grandes cadenas
alimenticias de los océanos.
Clase Chilopoda y Diplopoda.
A los
ciempiés (chilopoda) algunas veces se les
confunde con los milpiés (diplopoda). Sin
embrago, los diplópodos son herbívoros
inofensivos, mientras que los ciempiés tienen
un aspecto más terrible e incluso pueden ser
peligrosos, son depredadores y carroñeros. El
primer par de patas de los ciempiés están
modificados en maxilípedos perforados con los
cuales inyectan veneno a sus presas. La
picadura de los ciempiés comunes de zona
templada es dañina pero quizá no es más
peligrosa para el ser humano que un piquete
de avispa. Sin embargo, la picadura de las
especies tropicales más grandes
puede
postrar a un adulto y causarle fiebre durante
varios días.
Clase Insecta. La mayoría de los
artrópodos y, en verdad, la mayoría de todos
166
los animales, son insectos. Excepto en el mar,
donde imperan los crustáceos, los insectos
rigen la tierra en términos de número y
géneros.
Nosotros
estamos en
guerra
continua con ellos y, hasta hoy, hemos
perdido muchas batallas. Los insectos son tal
importancia ecológica y económica que no
hubiéramos alcanzado literalmente nuestro
propio lugar en la naturaleza sin saber un
poco sobre ellos.
El cuerpo segmentado de los insectos
sufrió una transformación considerable a
partir de la forma ancestral, en primer lugar
mediante la fusión y la alteración de los
segmentos. La modificación fue tan profunda
que sólo en la región abdominal y en el
embrión es posible observar con claridad la
segmentación. E exoesqueleto, como el de
muchos otros artrópodos, está compuesta
básicamente de quitina, pero conserva una
flexibilidad que se ve en los crustáceos.
El cuerpo de los insectos tiene tres
regiones principales: la cabeza, el tórax y el
abdomen (figura 6.15). El tórax da origen a
tres partes de apéndices y, en algunas
especies, a las alas. Loa apéndices están
modificados en las diferentes especies para
correr, saltar, patinar, nadar, capturar,
sostenerse o simplemente para descansar.
Los apéndices del abdomen se modificaron
para formar las estructuras genitales y anales.
En muchas especies, las hembras tienen un
ovipositor, un apéndice hueco que usan para
cavar en el suelo p perforar las plantas y
poner entonces sus huevos.
Los insectos respiran por un sistema
traqueal complejo, en éste el aire entra por
aberturas
externas
conocidas
como
espiráculos, pasa al interior de las tráqueas
altamente ramificadas, las cuales están
divididas en traqueolos más pequeños, y
finalmente llega a las células individuales que
aprovechan el oxígeno y descargan el dióxido
de carbono. Algunas tráqueas terminan en
bolsas de aire esféricas.
Los principales órganos de los sentidos y
las partes bucales están en la cabeza, done
usted esperaría encontrarlos. Consideramos,
por ejemplo, la cabeza del saltamontes. Tiene
un par de antenas sensorias, untar de ojos
compuestos t tres ojos simples, u ocelos. Su
aparato bucal está compuesto por un labro
(labio superior), un labio (labio inferior), éste
presenta palpos sensorios, y dos mandíbulas
(quijadas) movible laterales que realizan la
mayor parte de la masticación. Estas son
auxiliadas por untar de maxilas que también
presentan palpos sensorios. El aparato
completo está adaptado en forma exquisita
para morder y masticar las hojas. Los palpos
sensorios perciben la textura y el sabor, las
mandíbulas rasgan y mastican la vegetación y
los labios retienen al alimento en su lugar
durante la masticación.
167
A menudo, las partes bucales en los
insectos están muy especializadas para un
nicho alimenticio específico. Por ejemplo, las
maxilias de las mariposas están modificadas
en una espiritrompa, un “sifón” chupador
flexible y largo (enrollado en forma práctica
168
cuando no está en uso). En otro insecto, la
cigarra, el aparato bucal está adaptado para
picar a las plantas y succionar la savia, en
tanto que la mosca doméstica tiene un
aparato complejo y grande, semejante a la
lengua, que usa para lamer (figura 6.16).
Retornemos a nuestro saltamontes y
examinemos sus estructuras locomotoras. En
principio, aunque algunos saltamontes son
grandes saltadores, también son insectos
voladores. Tienen dos pares de alas; en
realidad sólo un par sirve para el vuelo, el
otro sirve como una cubierta protectora del
primer par de alas. La langosta del desierto,
un pariente cercano del saltamontes, puede
volar sobre 35 kilómetros en un día.
Los apéndices de los insectos también están
altamente especializados para un modus
vivendi
específico.
Por
ejemplo,
los
saltamontes, tienen dos pares parecidos de
apéndice que sirven para caminar y agarrarse
fuertemente, mientras que el tercer par está
muy agrandado.
La combinación de músculos sumamente
potentes en el tercer par y el exoesqueleto
ligero producen una gran ventaja mecánica,
que le permite al saltamontes saltar grandes
distancias desde un estado de completa
inmovilidad. La mantis religiosa tiene patas
delanteras espinosas y muy fuertes que están
diseñadas para capturar las presas y
sostenerlas, mientras las devora poco a poco
con sus potentes mandíbulas (figura 6.17).
Las
abejas
obreras
tienen
apéndices
locomotores modificados para reconocer
polen. El primer par está provista de un cepillo
para juntar el polen que se ha adherido al
cuerpo y con una indentación circular en un
artejo (segmento de la pata) para el aseo de
la antena (la recolección del polen es una
labor que llena de “polvo”). Los apéndices
posteriores contienen acanaladuras o canastas
de polen, donde es presado el polen (figura
6.18).
Finalmente,
consideremos
los
apéndices sensitivos de las cucarachas, los
cuales detectan corrientes delicadas de aire
ocasionadas por cualquier cosa que pueda ir
en pos de ellas, como el irritado dueño de un
departamento.
Desde luego, éstos son sólo algunos
ejemplos de la diversidad en los insectos. Los
artrópodos se diseminaron por todas partes
desde hace mucho tiempo. Se han encontrado
fósiles de formas marinas en los estratos del
cámbrico y al parecer en el precámbrico. Por
el periodo ordovícico, algunos miembros
abandonaron el mar y comenzaron a explorar
el medio ambiental terrestre.
Sin embargo, los artrópodos escaparon de
sus enemigos marinos sólo por un tiempo; en
el devónico, los primeros anfibios batallaron
por sobrevivir en la tierra y desde entonces
han comido insectos. Pero los artrópodos no
se
intimidaron
ante
los
vertebrados
hambrientos. En lugar de esto, aprendieron a
correr, volar y esconderse, invadiendo toas
las regiones del globo y estableciendo todo
tipo de nichos nuevos.
169
Filum Onychophora
El filum Onychophora, que comprende sólo de
65 a 79 especies clasificadas, es tan pequeño
que podría ser ignorado con razón si no fuera
por el hecho de que algunos investigadores
los consideran un eslabón evolutivo entre los
fila Annelida Y Arthropoda. Se cree que los
onicóforos representan un animal antiguo que
surgió de la línea primitiva de los artrópodos
poco después de que los artrópodos
se
originaron des los anélidos primitivos.
Después de que los onicóforos se apartaron
de la línea de los artrópodos, efectuaron la
difícil transición a la tierra donde adoptaron la
existencia tan limitada que vemos hoy día
(figura 6.19).
El género mejor conocido de los
onicóforos es peculiar Peripatos que vive entre
las hojas húmedas de los trópicos en África, el
sudeste de Asia, Nueva Zelanda, Australia y
las Antillas.
Peripatos tiene una cutícula blanda y
delgada que cubre la pared muscular del
cuerpo. Tienen dos capas musculares que se
extienden en una dirección circular y la otra
longitudinal.
El
anillo
está
altamente
170
segmentado, pero la segmentación, herencia
de los anélidos está confinada principalmente
a los apéndices y a las estructuras internas;
su cuerpo visto por el exterior es bastante
liso. Sin embargo, tiene también varios rasgos
característicos de los artrópodos. Garras
minúsculas o pinzas pequeñas arman sus
apéndices blandos y la cabeza presenta
antenas. Respiran a través de una serie de
espiráculos ubicados a lo largo de su cuerpo,
los cuales se abren en perforaciones
minúsculas conectadas a numerosas tráqueas.
Esta organización facilita la entrada del aire
hasta los órganos internos, pero no hay
manera de controlar el tamaño de los orificios,
así que para Peripatus evitar la pérdida de
agua Peripatus vive en hábitats húmedos.
171
DEUTEROSTOMADOS: LA LINEA
EQUINODERMOS-CORDADOS
En este punto consideremos otra vez la
importancia de la divergencia evolutiva entre
los deuterostomados y los protostomados.
Con relativamente pocas excepciones, la línea
de los protostomados estuvo marcada por una
gran diversidad, cuerpo pequeño, ciclo
reproductivo extremadamente rápido y gran
tamaño de población características que entre
todas compensan con creces la habilidad
limitada de aprendizaje.
Los deuterostomados primitivos no tuvieron
muchas diferencias –si acaso las tuvieron,
estaban menos dotados intelectualmente y
eran menos aventureros. Como veremos,
también eran criaturas simples y pequeñas
con un sistema nervioso extremadamente
172
limitado. Sin embargo, de alguna forma tenían
un
potencial
sorprendente.
Los
deuterostomados no sólo produjeron a los
equinodermos, tal como las insulsas estrellas
de mar, sino también a los cordados, los
cuales a su vez producirían a las criaturas con
el mayor cerebro y a las criaturas con el
mayor tamaño conocido. ¡Quien lo creyera!
Sin embargo, cientos de millones de años
separaron a los primeros deuterostomados de
los vertebrados.
Hemos visto ya que la primera abertura
embrionaria – el blastoporo—forma el ano en
los embriones de los deuterostomados y la
boca en los embriones de los protostomados.
Los dos grupos se diferencian también en el
origen del esqueleto. En los protostomados el
exoesqueleto de los artrópodos, las conchas
de los moluscos y las cerdas de los anélidos
están compuestas de materiales no celulares,
sin vida, secretados por el epitelio derivado
del ectodermo. En contraste, la mayor parte
de
los
deuterostomados
producen
un
endoesqueleto – Esqueleto interno duro que
es formado por células derivado del
mesodermo—en casi todos los vertebrados, el
endoesqueleto es de hueso, una matriz
endurecida que contiene numerosas células
óseas vivientes.
La
pregunta
importante
para
los
evolucionistas es ¿cómo surgieron tanto los
protostomados, como los deuterostomados
sobre la tierra? Se podría pensar que el linaje
de la primera especie animal que hubiera
desarrollado una ventaja tan importante como
la organización del cuerpo de un tubo dentro
de otro podría haber tomado posesión del
mundo. Sin embargo, estas dos líneas
evolutivas
coexistieron. Ambas tuvieron
radiaciones adaptativas masivas tardías, y los
fila que descendieron de cada uno están
compitiendo hoy día entre sí. No obstante la
teoría en evolución y en ecología sugiere que
los
primeros
protostomados
y
deuterostomados no encontraron competencia
entre sí por la época en que empezaban a
establecerse. Se han propuesto al menos dos
explicaciones.
La primera hipótesis establece que los
protostomados
primitivos
y
los
deuterostomados
primitivos
estaban
protegidos de la competencia directa, por el
aislamiento ecológico. Mientras que los
protostomados mas primitivos eran gusanos
que hacían túneles, los deuterostomados se
alimentaban por filtración y vivían erguidos.
En tanto que los ancestros de los moluscos,
artrópodos y anélidos se arrastraban por el
fango, los ancestros de los equinodermos y
los
cordados
–
nuestros
propios
antepasados—descansaban sobre una sección
posterior pedunculada succionando agua de
mar. ¿Quién podría haber predicho de cual
línea saldrían con el tiempo águilas, ballenas y
astronautas?
La
segunda
hipótesis
es
que
los
deuterostomados y los protostomados más
antiguos
estaban
protegidos
de
la
competencia directa, por el aislamiento
geográfico. Se recordará nuestra discusión
sobre la deriva continental (véanse los
capítulos tres del volumen 2 y 1 del volumen
3) en la cual las masas de la tierra actuales se
produjeron por la ruptura del supercontinente
Pangea que comenzó hace alrededor de 230
millones de años, y la deriva de los
fragmentos. Estudios de las fuerzas y líneas
magnéticas en los mantos antiguos de lava
indican que la deriva continental ocurriría
desde un tiempo más primitivo. En la
actualidad se piensa que el Pangea mismo se
formó mediante la unión de dos grandes
masas de tierra o supercontinentes. El
supercontinente septentrional, Proto-Laurasia,
formado por el hay es América del Norte,
Liberia y China y el supercontinente
meridional, Proto-Gondwana que incluye todo
lo demás. Pero ¿qué relación tiene esto con
los protostomados y los deuterostomados?
Simplemente que algunas pruebas fósiles
primitivas sugieren que los protostomados
aparecieron en las aguas de los bancos de
arena poco profundas del supercontinente
meridional y que los deuterostomados
surgieron de las aguas poco profundas del
supercontinente septentrional. De este modo,
se establecieron en forma próspera,
se
diversificaron y ocuparon diferentes nichos
antes de que las dos enormes masas de tierra
a la deriva se encontraran y les brindaran el
placer de la compañía mutua. Con estas ideas
en mente, veamos de cerca nuestro primer
deuterostomado, uno de los fila brillantes que
desarrollan primero el ano.
FILUM ECHINODERMATA: LOS ANIMALES
DE PIEL ESPINOSA
Nuestra primera mirada a los equinodermos
puede hacerlo dudar de que vayamos en el
camino correcto hacia los vertebrados. Las
estrellas de mar, las estrellas serpiente, los
erizos de mar, los cohombros de mar
(holoturias) y los lirios de mar (figura 6.20)
no parecen pertenecer a la familia de los
anfibios, los peces, los mamíferos y las aves
por no decir de los humanos. La anatomía
comparada de los equinodermos y los
vertebrados no inspira mucha confianza. Para
distinguir la relación entre los equinodermos y
los vertebrados, debemos observar su
desarrollo embrionario más temprano, cuando
ocurren las primeras divisiones y mas tarde el
desarrollo de la boca. Aquí los equinodermos
se revelan como auténticos deuterostomados
(véase el ensayo 6.1)
173
Los embriones indican que no están
relacionados
directamente
con
los
vertebrados, sino con nuestros primos de
cuerpo blanco, los hemicordados y los
urocordados, los cuales a su vez presentan
relaciones claras con el filum de los cordados.
Repasaremos estas relaciones en el siguiente
capitulo.
serie de canales llenos de agua que, por
presión hidrostática ayudan a extender
numerosos tubos musculares, los pies
tubulares o pies ambulacrales. En muchos
equinodermos cada pié es equipado con una
ventosa Terminal que se usa para sostener o
sujetar las presas. Volveremos a esta
característica única dentro de poco.
Los equinodermos son únicos en muchos
aspectos. Su cubierta de placas y espículas es
en realidad un endoesqueleto, aunque
parezcan
estar
en
el
exterior.
Los
equinodermos están cubiertos por una
epidermis debajo de estas descansan las
placas calcarías secretadas por la dermis, que
es de origen mesodérmico. (Recuerde usted
que las conchas de los moluscos y los
exoesqueletos
de
los
artrópodos
son
secretados por células epidérmicas que se
originan en el ectodermo)
Los
equinodermos
son
animales
exclusivamente marinos. Muchas especies se
encuentran en aguas poco profundas de la
plataforma continental, particularmente justo
debajo de las extensiones de las mareas
bajas. Sin embargo un grupo, los ofiuroideos,
se han hallado en las fosas mas profundas del
océano.
El cuerpo de los equinodermos adultos tiene
esencialmente una organización pentaradial
(cinco partes radiales), un esquema no
establecido en ningún otro phylum. Las larvas
son bilaterales así que la condición pentaradial
resulto ser solo un estado secundario peculiar.
Los equinodermos no presentan metamerismo
obvio, lo cual indica que no tienen relación
directa con la línea de los anélidos.
Uno de los rasgos más extraños de los
equinodermos es el sistema vascular acuífero,
o ambulacral, el cual está compuesto por una
174
El filum está compuesto por cinco clases:
Crinoidea (lirios de mar), Holoturoidea
(pepinos o cohombros de mar), Echinoidea
(erizos de mar), Asteroidea (estrellas de mar)
y Ophiuroidea (estrellas serpiente y estrellas
frágiles).
Cada clase es muy diferente de las demás;
quizá los mas extraños sean los pepinos de
mar verbiformos y de cuerpo blando, el cual
solo tiene elementos dispersos de un
endoesqueleto.
Clase asteroidea: las estrellas de mar.
Como
representantes
del
filum,
nos
concentraremos
en
una
clase
de
equinodermos: las estrellas de mar (véase la
figura 6.20). Éstas son bien conocidas por su
apetito feroz aun cuando son verdaderos
gastrónomos, ya que degustan manjares
como ostras y almejas. Obviamente son
enemigos mortales de los pescadores de
ostras, aunque quizá los mismos pescadores
de ostras ayudaron sin advertir a la dispersión
de las estrellas de mar; en una época cuando
atrapaban a una estrella de mar, la
despedazaban y la arrojaban vengativamente
por la borda. Más ellos estaban poco
familiarizados con la capacidad regeneradora
de las estrellas de mar, el disco central puede
formar nuevos brazos, y un solo brazo puede
formar el cuerpo completo (figura 6.21).
Las estrellas de mar son depredadores de
movimiento lento, por lo cual su presa debe
ser de movimiento aún más lento o incluso
inmóvil. Su habilidad para abrir la concha de
una ostra es un ejemplo de persistencia.
Cuando la estrella encuentra una ostra o una
almeja, abraza las dos valvas simultánea y
estrechamente, una técnica que desalentaría
a cualquier otro depredador. Pero no a la
estrella de mar –ella encoje su cuerpo sobre
la ostra, sus numerosos pies tubulares se
adhieren a la concha y entonces comienza a
ejercer una firme tracción. Finalmente, la
ostra no puede mantenerse cerrada mas
tiempo y agotada se abre lentamente muy
poco pero es suficiente.
concha. Veamos cual es la fuerza de los pies
tubulares incansables.
Los pies están colocados en filas dobles en los
surcos de la cara inferior (la cara oral) de
cada brazo (figura 6.22). Cada pie está
conectado a un canal radial corto, el cual a su
vez está conectado con un canal central
semejante a una tubería que se extiende a lo
largo del brazo. Todos los canales centrales
de los brazos están conectados al canal anular
hueco del disco central. El agua entra y
abandona el sistema acuífero a través de un
tubo vertical, el canal pétreo, el cual tiene una
abertura porosa llamada madreporita (poro
madre) sobre la cara aboral (superior) de la
estrella.
Cada
pie
tubular
contiene
músculos
longitudinales que se pueden contraer,
acortando la delicada estructura. Sobre cada
pie hay una vesícula redondeada, una
ampolla, que es similar a una perilla de
succión. Cuando los músculos contraen una
ampolla llena de agua, el agua es forzada al
interior del pie, extendiéndolo por la presión
hidrostática. Una especie de ventosa en la
punta del pie, se pega a una superficie y
entonces los músculos longitudinales se
contraen, acortando el tubo y succionando la
superficie adherida a la ventosa. De esta
manera el animal puede “caminar”. Así los
pies, contrayéndose en una manera muy
coordinada, pueden abrir una ostra o mover a
la estrella en la superficie rocosa de su
hábitat.
La estrella de mar como todos los
equinodermos, carece de un sistema nervioso
centralizado. La concentración mas grande de
nervios está en un arillo que rodea la boca,
con ramificaciones que se extienden por los
brazos. Los receptores sensorios están
limitados en la estrella de mar a un tentáculo
sensorio y una región sensitiva a la luz en la
punta de cada brazo.
La estrella extiende entonces su estómago de
pared fina hacia fuera a través de la boca. El
suave estómago se desliza hacia adentro de la
concha ligeramente abierta, envolviendo a la
ostra y digiriéndola dentro de su propia
Los
equinodermos
son
masculinos
o
femeninos, pero es difícil saber cual es cual,
pues no presentan dimorfismo sexual. Los
espermatozoides o los óvulos se presentan en
los testículos o los ovarios bien definidos
establecidos en cada brazo y son soltados en
el agua por orificios minúsculos en los brazos.
175
176
La fecundación ocurre en el agua. Como se
indicó la estrella de mar, un deuterostomado,
presenta segmentación radial en su desarrollo
embrionario
temprano
(opuesta
a
la
segmentación espiral de los protostomados).
El embrión se transforma en una larva
bipinaria de vida libre que difiere claramente
de la larva trocófora de otros invertebrados,
pero que es similar a la de otros
deuterostomados (véase el ensayo 6.1). De
esta manera mientras que la estrella de mar
adulta no se parece en nada a los
vertebrados,
la
embriología
de
los
equinodermos
sugiere
que
nuestros
antepasados y los de ella, quizá estuvieron
relacionados estrechamente.
Los
equinodermos
representados
por
crinoideos fósiles, se encuentran en los
depósitos del cámbrico junto con fósiles de los
protostomados.
Estos
equinodermos
primitivos, llamados eocrinoideos, fueron
animales pedunculados algo diferentes de sus
descendientes actuales. Las otras clases de
equinodermos aparecieron por primera vez en
el ordovícico, el periodo siguiente.
Con los equinodermos hemos preparado el
escenario para la aparición de un mundo
mejor conocido, el de los vertebrados. De
cualquier modo, los primeros animales que
veremos a continuación no tienen esqueleto y
no son tan conocidos.
APLICACIÓN DE IDEAS
1. Un concepto popular posdarwiniano de la
evolución colocaba al ser humano en la
cima de una progresión gradual y larga de
formas, en la cual todas evolucionan en
torno a la línea humana. (Un esquema tal
colocaba a un caballero inglés del siglo XlX
en la punta misma. Adivine usted donde
surgió la idea.) Otros animales eran
representados como fracasos o casos de
progreso estancado. Busque argumentos
irrefutables contra este punto de vista.
2.
¿Es cierto que la evolución va en
constante avance en todos los grupos de
seres vivos? ¿Acaso alguno de los
animales actuales ha “dado origen” a otro
animal
de
hoy
día?
¿Continúan
evolucionando los humanos y otras
especies?
los términos primitivo, especializado,
generalizado y avanzado. ¿Por qué
comúnmente
tales
términos
son
comúnmente inapropiados cuando se les
utiliza para los organismos completos?
PALABRAS E IDEAS CLAVE
PROTOSTOMADOS:
INVERTEBRADOS
LA
LÍNEA
DE
LOS
Dos maneras de producir un intestino
1. Una trascendental división de la evolución
animal produjo a los protostomados ya los
deuterostomados. Ambos tienen simetría
bilateral, intestino de un sentido y celoma
verdadero, aunque estoados últimos rasgos
son
análogos
probablemente
y
no
homólogos. Durante la formación del intestino
primitivo
en
los
embriones
de
los
protostomados, el blastoporo forma la boca,
mientras que en los deuterostomados
corresponde a la región anal.
Los fila de los lofoforados
1. Los lofoforados tienen características de los
protostomados y deuterostomados. Incluyen
tres fila: Ectoprocta (briozoarios), Brachipoda,
y Phoronida. El lofóforo es un grupo de
tentáculos ciliados adheridos a una corona
circular o semicircular. Los fósiles de
ectoproctos y braquiópodos aparecen desde
los estratos del cámbrico.
Segmentación del cuerpo
1.
En
la
segmentación
del
cuerpo,
metamerismo, el cuerpo está compuesto de
segmentos repetidos o metámeros. El
metamerismo está presente también en los
vertebrados.
Filum Annelida
3. Con los moluscos como ejemplo explique
177
1. En los anélidos la segmentación es muy
evidente y está junto con un esqueleto
hidrostático pudieron haberse desarrollado
como una adaptación para hacer túneles.
2. En la lombriz de tierra, u oligoqueto, cada
segmento contiene elementos de casi todos
los sistemas orgánicos. La lombriz de tierra
tiene un sistema circulatorio cerrado con cinco
pares de de arcos aórticos que bombean la
sangre, esta contiene hemoglobina. Las
estructuras osmorreguladoras y excretoras
llamadas nefridos son muy avanzadas en
comparación con los protonefridos. Las
lombrices de tierra son hermafroditas, cada
una con receptáculos seminales. Los óvulos
fecundados son liberados por
un capullo
mucoso, secretado por el clitelo. El intestino
incluye áreas especializadas para la deglución,
el almacenamiento, la trituración, la digestión
y la absorción. El sistema nervioso incluye un
cerebro (ganglios agrandados) y un cordón
nervioso ventral con ramificaciones en cada
segmento. La pared corporal contiene
músculos acomodados longitudinalmente y
circularmente.
3. Los hirudineos, las sanguijuelas, son
hectoparásitos. Se adhieren a los hospederos
de sangre caliente por medio de las ventosas
armadas con dientes. Una secreción la
hirudina, evita la coagulación. Aunque el
metamerismo está modificado, los sistemas
son similares a los de la lombriz de tierra.
4. Los poliquetos son anélidos marinos. Nereis
tiene mandíbulas prominentes y parápodos
vasculares y carnosos, que funcionan en la
natación y el intercambio de gases. En los
gusanos marinos, los sexos están separados y
después de la fecundación se forma una larva
trocófora nadadora, similar a la de muchos
otros
invertebrados
marinos.
Muchos
poliquetes habitan en túneles y los fósiles de
este grupo son las huellas más antiguas de
vida eucarióntica.
mayoría de las formas acuáticas tienen
branquias. El celoma está altamente reducido,
casi todos tienen un sistema circulatorio
abierto y muchos se alimentan usando una
rábula áspera. Tienen nefridios.
2. Las relaciones evolutivas de los moluscos
con los demás protostomados permanecen en
la oscuridad, pero produce una larva
trocófora, y algunos fósiles de moluscos
revelan metamerismo y un celoma bien
desarrollado.
3. Los quitones tienen una organización
corporal primitiva, el metamerismo es
evidente en las ocho placas de la concha y las
hileras de las branquias simples.
4. Casi todos los gasterópodos son caracoles o
semejantes a ellos, pero algunos carecen de
concha. Mientras que los caracoles acuáticos
tienen branquias, los caracoles pulmonados
usan como pulmones una cavidad del manto
muy vascularizado. Muchos caracoles sufren
torsión (un giro de 180°) cuando crecen. Un
opérculo calloso cubre el cuerpo retraído
dentro de la concha.
5. Los Bivalvos, o pelecípodos, moluscos con
dos conchas articuladas, como las almejas,
muchas veces tienen un pie retráctil y fuerte
que usan para cavar. Las almejas se
alimentan por filtración y usan cilios para
crear una corriente de agua que entra al
cuerpo por un sifón incurrente, entonces el
alimento es recibido y escogido por los palpos
labiales, los gases se intercambian por las
branquias y el agua sale por un sifón
excurrente.
6. Los cefalópodos son diferentes a los demás
moluscos.
Tienen
un
cerebro
bien
desarrollado, ojos que forman imágenes y un
pie muy modificado en tentáculos usados para
atrapar presas. Los pulpos y calamares se
desplazan muy rápidamente expeliendo el
agua del manto.
Filum Mollusca
Filum Arthropoda
1. Los moluscos están entre los mas
numerosos invertebrados, varían en tamaño
desde bivalvos microscópicos hasta calamares
gigantes. Todos tienen variedad de pie,
manto, cavidad del manto, concha y la
1. Se conoce cerca de un millón de especies
de artrópodos. Las características comunes
comprenden
un
cuerpo
segmentado,
apéndices
articulados,
un
exoesqueleto
secretado por tejido del ectodermo, un
178
sistema circulatorio abierto y un cordón
nervioso ventral. Viven en todos los hábitat
principales y producen una gran cantidad de
jóvenes con una gran variabilidad genética,
los cuales, a menudo, tienen una alimentación
diferente a los adultos.
Subfilum Mandibulata
estructuras bucales de los insectos varían
notablemente.
7. Algunas especializaciones de los apéndices
comprenden modificaciones para brincar,
apresar, nadar, colectar polen y detectar
enemigos por las sutiles corrientes de aire.
8. Los fósiles de los artrópodos aparecen
desde los tiempos del precámbrico.
1.
Los
mandibulados,
artrópodos
con
mandíbulas, tienen antenas y tres o mas
pares de apéndices locomotores.
2.
Los
crustáceos
son
principalmente
acuáticos, tanto dulce avícolas, como marinos.
Su organización corporal varía desde la
primitiva muy segmentada hasta los estados
avanzados con poco metamerismo visible.
Respiran principalmente por branquias, tienen
un exoesqueleto quitinoso endurecido con
sales de calcio. Tienen ojos compuestos, que
incluyen múltiples omatidias, cada una con un
cristalino corneal y células retinianas. Los
crustáceos son importantes ecológicamente,
ya que incluyen el plancton flotante, de agua
dulce y marino, que es importante para las
cadenas alimenticias acuáticas.
3. Los quilópodos y los diplópodos, están
representados, respectivamente, por los
ciempiés depredadores y venenosos y los
milpiés herbívoros.
4. La mayor parte de las especies animales
son insectos. Sus características incluyen un
exoesqueleto
quitinoso,
metamerismo
principalmente en el abdomen, tres pares de
apéndices, un par de antenas y, con
frecuencia, alas.
5. Otros rasgos son: un cuerpo con tres
regiones: cabeza tórax y abdomen, apéndices
muy
modificados
y
órganos
genitales
complejos con un ovipositor especializado. Los
gases son intercambiados a través de un
sistema traqueal compuesto de traqueas y
traqueolas ramificadas que algunas veces
terminan en bolsas de aire; los espiráculos
controlan las aberturas exteriores.
6.
Las
estructuras
sensorias
en
los
saltamontes incluyen ojos compuestos y
ocelos simples. El aparato bucal incluye labro
y
labio
(labios),
mandíbulas
para
la
masticación, maxilas y palpos sensorios. Las
179
Filum Onychophora
son evidentes.
1. Los onicóforos representados por Peripatus,
tienen los músculos corporales bidireccionales
y la segmentación interna pronunciada de los
anélidos, además como los artrópodos, tienen
también antenas y apéndices armados con
garras e intercambian los gases a través de
un
sistema
bronquial
completo
con
espiráculos. Pudieron haber surgido de los
artrópodos antiguos poco después que el
grupo se apartara de los anélidos.
2. La piel espinosa de los equinodermos es
secretada por un tejido procedente del
mesodermo y esta cubierta por un epidermis.
DEUTEROSTOMADOS: LA LÍNEA
EQUINODERMOS- CORDADOS
1. Los protostomados tienden a presentar una
gran diversidad y tienen cuerpo pequeño,
reproducción
rápida
(ciclo
breve)
y
aprendizaje
limitado.
Aunque
algunos
deuterostomados
son
similares
a
los
protostomados, los cordados tomaron una
dirección
opuesta.
Además
en
los
deuterostomados
el
exoesqueleto
es
remplazado por un endoesqueleto de origen
mesodérmico.
2. La divergencia de los protostomados y los
deuterostomados ocurrió en el precámbrico
tardío. Dos hipótesis tratan de explicar esta
divergencia:
a)
b)
Una propone que el aislamiento
ecológico ocurrió a medida que un
grupo se especializaba en hacer
túneles para alimentarse y el otro
formaba pedúnculos y filtraba del
mar alimentos.
Una segunda hipótesis propone que
el aislamiento era geográfico. Antes
de la formación del Pangea, existían
dos supercontinentes: Proto-Laurasia
y Proto-Gondwana, en los cuales,
respectivamente,
surgieron
los
deuterostomados
y
los
protostomados.
Filum Echinodermata: los animales de
piel espinosa
1.
La
relación
filogenética
entre
los
equinodermos y los vertebrados se advierte
en los embriones, donde las similitudes en los
planos de segmentación y el desarrollo bucal
180
Aunque los equinodermos son pentarradiales,
la larva es bilateral. El sistema vascular
acuífero con pies tubulares es un rasgo
exclusivo.
3. Las cinco clases de equinodermos son:
Crinoidea (lirios de mar), Holothuroidea
(pepinos o cohombros de mar), Echidnoidea
(erizos de mar) Asteroidea (estrella de mar)
y Ophiuroidea (estrellas frágiles)
4. Las estrellas de mar, depredadores de
bivalvos
usan
los
pies
tubulares
(ambulacrales) y el sistema vascular acuífero
(ambulacral) para moverse en su alrededor y
para alimentarse. Cuando consiguen abrir un
bivalvo, su estomago de de pared delgada es
volteado al revés y entra en la concha para
digerir la presa. Los pies tubulares se
encuentran en filas dobles en los surcos
ambulacrales de cada brazo. Cada pie se
conecta se conecta a un canal radial, luego a
un canal central m el cual a su vez se conecta
con el canal anular, el canal anular da origen
a un canal pétreo que se abre al exterior a
través de una madreporita porosa. Los pies
ambulacrales se extienden por la presión de
agua desde una ampolla. Después de lo cual
una ventosa en la punta se adhiere a un
objeto y fibras musculares diminutas encogen
el pie.
5.-El sistema nervioso simple esta compuesto
por un anillo y ramificaciones que inervan
cada brazo.
6.- Individuos separados producen los óvulos
y los espermatozoides y la fecundación es
externa. La larca bipinaria de vida libre es
diferente a la trocófora de los protostomados.
7. Los equinodermos más primitivos fueron
eocrinoideos pedunculados del Cámbrico.
PREGUNTAS DE REPASO
1. Enliste los rasgos principales del intestino y
del cuerpo de los eucelomados.
2. Haga una lista de los principales fila
animales
representados
por
protostomados y los deuteromostados.
los
19. Explique que es torsión y como modifico
la organización final del cuerpo del caracol.
3. Describa la diferencia en la formación de la
boca u los embriones entre los protostomados
y los deuterostomados.
20. Describa las especializaciones funcionales
en el pie, el manto y las branquias de la
almeja.
4. ¿Cuál es la característica principal de los
lofoforados? Enliste los tres dila y mencione
un miembro de cada una.
21. Describa las especializaciones anatómicas
vistas en el pie y manto de un cefalópodo.
5.
Explique
brevemente
que
es
el
metamerismo y dé un ejemplo de un animal
altamente metamerito.
6.
Explique como se usa
hidrostático en el movimiento.
el
esqueleto
7. Describa la sangre y el sistema circulatorio
de la lombriz de tierra. ¿Como podría
considerarse esta? De una explicación.
8. Utilice un dibujo simple para explicar el
funcionamiento de los nefridios de la lombriz
de tierra en la reproducción.
9. ¿Qué función tiene el clitelo de la lombriz
de tierra en la reproducción?
10. Haga una lista de ejemplos de
especialización en el intestino de la lombriz de
tierra.
11. ¿Que evidencia de cefalización se halla en
la lombriz de tierra?
12. Explique como usa la lombriz de tierra sus
músculos y setas en la excavación de túneles.
13.
Describa
las especializaciones para
alimentarse que tiene la sanguijuela.
14. Enumere tres diferencias anatómicas
entre el nercido y la lombriz de tierra.
15. ¿En que fila se halla la larva trocófora?
¿Cuál es el significado filogenético de esta
larva?
16. Haga una lista de cuatros estructuras de
moluscos que varían mucho de una clase a
otra.
17. ¿Cuáles dos líneas de prueba vinculan a
los moluscos con los anélidos y los
artrópodos?
¿Cómo ayudo a fundamentar esta relación el
hallazgo de Neopilina?
18. ¿Por qué se considera primitiva
organización corporal del quitón?
la
22. Mencione varias maneras en las cuales los
pulpos y los calamares están bien adaptados a
sus funciones de depredadores.
23. Describa brevemente las características
de los apéndices, el esqueleto, el sistema
nervioso y el tamaño de los artrópodos.
24. Explique la importancia de cada una de
las siguientes características para el triunfo de
los
artrópodos:
tasa
de
reproducción,
variabilidad
potencial, ciclo de vida con
estadios diferentes, tamaño pequeño.
25. Señale tres características de los
quelicerados que no se observan en los
mandibulados.
26. Explique brevemente como producen y
diseñan las arañas su telaraña.
27. Mencione las cuatro clases principales de
mandibulados y cite un ejemplo de cada una.
28. ¿Cómo se diferencio el exoesqueleto de
los crustáceos de los del insecto o del
arácnido?
29. describa la estructura del ojo compuesto y
explique que ven en realidad los artrópodos.
30. Explique dos funciones ecológicas vitales
realizadas por los crustáceos marinos.
31. Mencione algunas maneras en que se
diferencian los quilópodos de los diplópodos
32. ¿Cuáles son las tres principales partes del
cuerpo de los insectos? ¿En cual de estas es
más claro el metamerismo?
33. describa tres características principales de
los insectos.
34. Compare las estructuras para el
intercambio de gases en arañas e insectos
terrestres.
35. Describa el aparato bucal del saltamontes
¿Para que esta especializado?
36. Describa tres especializaciones en los
apéndices de los insectos.
181
37. Enliste las características compartidas con
anélidos como con artrópodos de los
nicóforos. ¿Cuál es el lugar de estos animales
raros en la filogenia de los invertebrados?
38. Resuma una hipótesis ecológica y una
hipótesis geográfica que explique como las
líneas evolutivas de los deuterostomados y de
los protostomados se establecieron sin
competir entre si en la Tierra primitiva.
39.
Mencione
dos
características
embriológicas de los equinodermos que
sugieran su relación evolutiva con los
cordados.
40. Relacione los elementos del sistema
ambulacral y explique brevemente como se
extiende, se fija y se contrae el pie tubular.
¿Cuáles son las dos funciones de este sistema
único?
41. ¿Por que la cubierta espinosa de los
equinodermos es un endoesqueleto?
182
EVOLUCIÓN Y DIVERSIDAD:
LOS VERTEBRADOS
cordados
y de
deuterostomados.
la
evolución
de
los
Filum Hemichordata
EL murciélago de nariz peluda que habita las
grutas no puede correr rápido. Tampoco su
primo, el murciélago de nariz lampiña. En
cambio, los coyotes son grandes corredores y
el guepardo es el corredor mas velos sobre la
tierra. Ninguno de estos animes saltan de las
copas de los árboles, pero si lo hacen las
ardillas voladoras y los pájaros. Y, además,
los pájaros se elevan en lugar de bajar. Los
pájaros y chimpancés construyen sus nidos en
los árboles, pero solo uno los amamanta y
ninguno de los dos puede contener tanto la
respiración tanto tiempo como la tortuga de
mar. En general los peces no vuelan. El pez,
sin embargo, tiene ciertos riesgos en común
con las tortugas. La verdad es que todos estos
animales tienen tanto rasgos en común que
se los coloca en el mismo filum: Chordata.
Además, todos están en el mismo Subfilum:
Vertebrata, es decir, todos tienen columna
vertebral.
Los cordados son un grupo de
animales tan fascinante y muy diverso, que
aunque en apariencia son completamente
diferentes, tiene ciertos rasgos fundamentales
en
común.
Hablaríamos
de
ellos
directamente, pero primero comentaremos
brevemente en filum extraordinario con el que
tienen cierta relación y que da algunas pistas
interesantes acerca de los antepasados de los
Los hemicordados (“semicordados”)
están representados por Saccoglossus (el
gusano bellota), un animal marino que
perfora galerías con una probóscide cónica
(semejante a una bellota), o nariz (figura 7.
1ª).
Nótese
las
filas
de
hendiduras
branquiales en la pared de la faringe, detrás
del collar. Estas aberturas indican la relación
entre el gusano y los cordados, puesto que
estos últimos tienen hendiduras branquiales
en algún momento de su desarrollo – aunque
solo sea en los embriones. En el sacogloso,
este aparato actúa como una clase de
branquias
y
también
ayuda
en
la
alimentación.
Aunque las aberturas branquiales unen
a los hemicordados con los cordados, otra
condición al parecer insignificante los une a
los equinodermos –la estrecha semejanza de
la larva (figura .1b). Además, los embriones
de los equinodermos, hemicordados y
cordados sufren segmentación radial. Al
parecer, en un pasado muy distante, los
antecesores de los equinodermos, cordados y
encordados
estuvieron
estrechamente
relacionados. Esta relación teórica se explica
en la figura 7.2.
183
Filum Chordata
Por lo general, se divide los cordados en tres
subfilo: Urochordata, Cephalochordata y
certebrata. Además de las hendiduras
branquiales mencionadas hace un momento,
los cordados tienen un cordón nervioso dorsal
y hueco (tubular), una estructura especial
llamada notocordio y una cola posanal. En los
cordados
primitivos,
las
hendiduras
branquiales se volvieron perforadas para la
alimentación, y en los peces, las estructuras
entre
las
hendiduras
llamadas
arcos
sostendrían mas tarde a las branquias. En los
demás vertebrados las hendiduras aparecen
solo en el embrión.
Nuestra medula espinal es un buen
ejemplo de un cordón nervioso tubular y
dorsal. (Recuérdese que los invertebrados
bilaterales superiores vistos en el capitulo
anterior tenían cordones nerviosos sólidos y
ventrales.)
184
Los
cordados
también
tienen
notocordio, por lo menos en algún momento
de su desarrollo. El notocordio es un cilindro
turgente y flexible que va a lo largo del dorso
y que sirve como una clase de estructura de
sostén. Esta formado por células grandes, al
parecer
con
una
considerable
presión
hidrostática, encerradas en una dura cubierta
de tejido conectivo. En casi todos los cordados
vivientes, el notocordio existe solo en el
embrión o la larva.
En los vertebrados comienza a desintegrarse
a medida que aparece la columna vertebral, a
principios del desarrollo embrionario.
La característica diagnostica final de
los cordados, la cola posanal, se presenta por
lo menos en algún estadio en todos los
cordados. Los adultos de un grupo cordado,
los tunicados, generalmente no tienen tal
cola, aunque esta se encuentra en la larva, al
igual que en los embriones humanos.
Subfilum Urochordata
Los tunicados, conocidos también
como ascidias, son los urocordados más
comunes. El grupo incluye también a las
salpas de vidas libres, transparentes y
fantásticas, y un grupo menor, pero
altamente significativo, llamado Larvacea. Los
larváceos son formas planctónicas que viven
en conchas gelatinosas y minúsculas. El
nombre tunicado se refiere al tegumento
En su transición a la forma adulta, el tunicado
pierde sus características evidentes de
cordado. La cola, el notocordio y el cordón
nervioso son absorbidos en el cuerpo, dejando
solo el saco branquial (o canasta branquial)
en crecimiento como un indicio de su relación
con los cordados. Los tunicados se alimentan
por filtración, usando las fisuras branquiales
como filtros. El sistema circulatorio del adulto
es abierto, esta formado por poco más que un
corazón extraño que bombea sangre, primero
en una dirección, y después en otra.
La
túnica, que contiene celulosa, confunde aun
más a los biólogos. La celulosa, el material
común de las paredes celulares en las plantas,
se encuentra rara vez en los animales.
Aunque la larva de un tunicado se
transforma en un adulto con forma de saco, el
larváceo conserva la organización corporal de
renacuajo, con las hendiduras branquiales, la
cola y el notocordio. De este modo, excepto
por su madurez sexual, nunca alcanza el
estado adulto visto en otros urocordados. La
retención de la forma juvenil en los animales
reproductivamente
maduros
se
llama
neotenia; para los teórico evolucionistas, este
resistente y transparente, o túnica, en el
exterior del cuerpo con forma de bolsa y que
es blando.
Los tunicados se revelan como
cordados por su larva de tipo renacuajo, la
cual presenta un notocordio, un cordón
nervioso dorsal t tubular (el cual se ensancha
en la región anterior), hendiduras tranquiles y
una cola posanal (figura 7.3).
fenómeno particular sugiere como pudo
haberse originado la línea principal de los
cordados (véase figura 7.2). Conforme a la
teoría, todos loe cefalocordados y los
vertebrados deben su origen al accidente
evolutivo afortunado que condujo a la “eterna
juventud”. De este proceso surgieron especies
que, al principio, fueron criaturas sin
mandíbula, lentas y torpes, y que chupaban
nutrientes de los sedimentos fangosos del
fondo marino. Pero durante 500 millones de
años, la evolución tuvo tiempo para ejercer su
efecto poderoso, y de estos orígenes humildes
surgió una especie que algún día cambiaria la
propia faz de la Tierra. Dentro de poco
hablaremos de esta especie, pero primero
consideremos a un subfilum cuyos miembros
se parecen mas a sus antepasados del
precámbrico.
Subfilum Cephalochordata
El lector recordara que en Burgess
Shale, del precámbrico, se encontraron fósiles
de cefalocordados, similares a las especies
actuales, por tanto, este es un grupo
185
realmente antiguo. Los cefalocordados, o
anfioxos, como se les conoce comúnmente
son, sin embargo, miembros de nuestro filum.
Muy semejantes a un pez (figura 7.4), los
adultos tienen un notocordio prominente. En
realidad, el notocordio sobresale más allá del
cerebro. (Por lo cual se llama cefalocordado.)
La relación entre los cefalocordados y los
vertebrados
se
puede
apreciar
mejor
mediante la comparación del anfioxo con la
larva de la lamprea, un vertebrado primitivo
(figura 7.5). El cefalocordado adulto conserva
las hendiduras branquiales de la faringe y
desarrolla un cordón nervioso dorsal de tipo
tubular. Otro rasgo prominente es la
musculatura corporal, formada por unidades
repetitivas llamadas miotomas (un ejemplo
del metamerismo, rasgo observado en casi
todos los peces y todos los embriones de
vertebrados), las cuales ayudan en la natación
y en la excavación de túneles.
Los anfioxos se alimentan por filtración. Al
batir los cilios impulsan agua al interior de
una boca compleja cuyos tentáculos separan
las partículas alimenticias que serán ingeridas
para la digestión. El agua que entra en la boca
pasa a trabes de las branquias, donde son
intercambiados el oxigeno y el dióxido de
carbono, entra en una cámara externa, el
atrio, y sale por un orificio cerca de la cola.
SUBFILUM VERTEBRATA: ANIMALES CON
COLUMNA VERTEBRAL
Casi todos los vertebrados tienen diversos
rasgos en común, además de los caracteres
normales de un cordado. Tiene una columna
vertebral, desarrollan cerebro y cráneo, tienen
un corazón ventral y una aorta dorsal,
branquias o pulmones para el intercambio de
gases, un máximo de dos pares de miembros,
dos ojos, riñones en pares y sexos separados.
Existen siete clases de vertebrados
vivientes. Las primeras tres son peces,
mientras que el resto incluye a los conocidos
anfibios,
reptiles,
aves
y
mamíferos.
Consideremos también a una clase extinta de
peces.
Clase Agnatha: peces sin mandíbula
Los fósiles más viejos de vertebrados
bien definidos son un grupo de agnados
llamados ostracodermos. Estos eran peces sin
mandíbula, tenían una armadura y eran
pesados (figura 7.6). Sus fósiles tienen una
antigüedad de casi mil millones de años y se
encuentran en los sedimentos de los periodos
devónico, Silúrico y ordovícico (véase la tabla
5.2 de este volumen). La estructura de las
aletas, las cuales no incluían los dos pares de
aletas que veremos en los peces posteriores,
nos indica que eran nadadores muy lentos.
Quizá dependían de su armadura y sus
hábitos de vivir en el fondo para protegerse
de invertebrados grandes, los depredadores
del
momento.
Sin
mandíbulas,
los
ostracodermos quizá no eran voraces, sino
que tal vez filtraban su alimento del agua.
Los
186
agnados
contemporáneos,
descendientes sin hueso de los peces
acorazados
(que
desaparecieron
gradualmente
hacia
fines
del
periodo
devónico), permanece sin mandíbulas. Las
lampreas y los peces bruja son miembros de
la subclase Ciclostomata (“boca circulares”).
Son de cuerpo largo y cilíndrico, con aletas
medias simples adaptadas para serpentear a
lo largo del fondo oceánico.
y se alimentan por medio de un dispositivo
raspador, que perfora los cuerpos de animales
moribundos
o
muertos.
Según
ciertos
criterios, no forma precisamente un grupo
admirable.
El ciclo biológico de la lamprea incluye
a una larva que se alimenta por filtración y
que se parece al anfioxo adulto (véase figura
7.5).
Carecen de las aletas ventrales de otros
peces, tienen un esqueleto cartilaginoso y
extrañamente, el notocordio persiste durante
toda la vida. Las lampreas parasitas se
alimentan con la ayuda de una boca circular
en forma de ventosa, armada con dientes
córneos y una lengua rasposa (figura 7.7).
Los peces bruja, todos carecen de la ventosa
Durante el largísimo periodo larval, el animal
habita en agua dulce, pero lo forma adulta
vive en el mar hasta que es tiempo de
desove. La lamprea de mar muestra su
adaptabilidad fisiológica para sobrevivir en las
aguas dulces de los Grandes Lagos, donde
completa su ciclo de vida y donde es un
parasito muy prospero.
Clase Placodermi: peces mandibulados
extintos
Se cree que los placodermos descendieron de
una línea de ostracodermos, pero en realidad
hay pocas pruebas. Se originaron allá por el
periodo silúrico, sus poblaciones aumentaron
durante el devónico y murieron 150 millones
de años depuse. Evidentemente, se les debe
187
considerar un grupo prolifero en función de su
dominio de la Tierra.
Los placodermos estaban armados y
tenían mandíbulas articuladas. Sin duda la
evolución de las mandíbulas con movimiento
para morder fue uno de los hachos mas
significativos en la historia de los vertebrados,
porque pronto permitió que los depredadores
establecieran muchos nichos alimenticios
nuevos y que otros muchos se ampliaran. (Dio
también a los vertebrados un medio para
hacerse mutuamente la vida imposible.)
rapidez. Su origen continúa en el misterio,
pero sus fósiles mas antiguos aparecen a
principios del periodo devónico. De acuerdo
con los fósiles para le ere mesozoica, estos
peces disminuían a medida que proliferaban
los peces óseos. Sin embargo, a principios del
periodo jurásico, se incrementaban otra vez
gradualmente, y desde entonces se han
preservado.
En otro tiempo, el esqueleto cartilaginoso de
los tiburones y rayas se tomaba como una
prueba de su naturaleza primitiva.
Se sabe que la mandíbula de los
placodermos se origino de los arcos
branquiales (la estructura ósea que sostiene a
las branquias). Por supuesto, esto, requirió
una modificación considerable tanto en la
posición como en la fuerza de los arcos, así
como en la faringe. En
realidad, las
mandíbulas superior e inferior de casi todos
los peces forman una estructura semejante a
una bisagra que no esta fija en el cráneo
(figura
7.8). La articulación mejoró la movilidad de la
mandíbula
y habilito a los vertebrados
primitivos para que se convirtieran en
depredadores, un papel desempeñado antes
sólo por invertebrados. Una de las especies
mas fascinantes fue el Dunkleosteous
gigantesco (figura 7.9), que media casi lo
mismo que una ballena gris moderna y quizá
uno de los depredadores mas temibles que
han vivido.
De la línea de los placodermos
surgieron las dos grandes clases de peces
mandibulados que vemos actualmente –los
peces cartilaginosos, (clase Chondrichthyes) y
los peces óseos (clase Osteichyes).
Clase Chondrichthyes: los tiburones y las
rayas
La clase Chondrichthyes incluye a los peces
cartilaginosos, un grupo fascinante de
depredadores
y
carroñeros
integrados
principalmente por tiburones y rayas. Muchos
de estos depredadores modernos han
remplazado la armadura protectora y el
esqueleto duro de sus antepasados por una
piel correosa, un esqueleto ligero y una gran
188
Los
evolucionistas
establecieron
mas
recientemente que el esqueleto cartilaginoso
de los tiburones es una condición derivada –
es decir, los esqueletos cartilaginosos
evolucionaron de los esqueletos óseos.
Algunos biólogos creen que la evolución de un
esqueleto cartilaginoso de poco peso es una
adaptación para la vida en aguas profundas.
Como prueba, señalan que los tiburones y las
rayas carecen de la vejiga natatoria,
dispositivo hueco de flotación hallado en los
peces óseos, aunque parte de la flotabilidad
esta provista por una gran provisión de lípidos
de bajo peso.
Es excitante saber que los
científicos
descubrieron hace poco nuevas pruebas de
tejido óseo residual en la espina dorsal de los
tiburones.
Además de su esqueleto cartilaginoso,
los tiburones y las rayas son únicos en
muchos otros aspectos. Por ejemplo, la forma
de la cola y el cuerpo es diferente de aquella
de casi todos los peces óseos (figura 7.10). La
cola del tiburón es asimétrica, mas parecida a
la de los peces óseos modernos. El cuerpo,
particularmente en la parte delantera, está
aplanado en forma dorsoventral y no lateral,
como el de los peces óseos típicos.
La piel de los tiburones y las rayas es
muy áspera, esta cubiertas de “dientes
diminutos
conocidos
como
escamas
placoideas (véase figura 7.10). Cada uno está
sujeto en la dermis por una placa basal.
Embriológicamente, estas escamas se forman
de la misma manera que los dientes, y de
hecho, los dientes de los tiburones son
simplemente versiones grandes de la misma
estructura.
Los
dientes
se
desarrollan
continuamente durante toda la vida, los
dientes nuevos se forman en hileras desde el
interior de la boca y avanzan para remplazar
a los dientes rotos o más viejos. Las rayas y
varias clases de tiburones usan dientes
“adoquinados” aplanados y duros para
alimentarse de crustáceos.
Sorprendentemente
para
algunos,
los
tiburones mas grandes, el tiburón ballena y el
marrajo gigante son inofensivos y se
alimentan por filtración, ya que comen el
zooplancton que cuelan del mar. Un rasgo
curioso en el sistema digestivo reducido del
tiburón es la válvula espiral (vista también en
las lampreas y algunos peces óseos), la cual
está integrada por un pliegue en espiral de
tejido absorbente que aumenta en gran parte
el área de absorción del intestino (véase
figura 9.9). La válvula espiral retarda el
movimiento de los trozos grandes de
alimento, dando más tiempo para que
trabajen las poderosas enzimas digestivas. El
sistema digestivo finaliza en la cloaca, una
cámara
posterior
que
recibe
también
conductos desde los sistemas excretor y
reproductivo y desemboca en el ano. De este
modo, la cloaca no recibe solo las heces y la
orina, sino que es también un receptor
espermático y un canal de parto. La cloaca se
encuentra en todas las clases de vertebrados,
pero en casi todos los mamíferos existe solo
un embrión.
El tiburón tiene sentidos agudos y
ubica a su presa mediante el olfato, la vista y
189
por patrones de vibraciones (movimiento de
inquietud) que perciben por el órgano de la
línea lateral. Este órgano, característico de
todos los peces, esta formado por canales
situados a los largo del cuerpo y contiene
grupos de células sensitivas que perciben los
movimientos
del
agua.
Otros
canales
sensorios sobre la cabeza reciben las
perturbaciones
bioeléctricas
o
campos
eléctricos débiles creados por animales
cercanos,
aunque
se
sabe
poco
del
mecanismo receptor.
Contrario a las narraciones de algunos
buzos, la actitud boquiabierta de un tiburón
que se acerca no es necesariamente una señal
de ataque. Por lo general, se acepta que al
nadar constantemente con la boca abierta, el
tiburón evita simplemente la sofocación.
Asegura así una corriente continua de agua
cargada de oxigeno que entra en su hocico,
pasa por las hendiduras branquiales.
La fecundación en los tiburones y las
rayas es interna, pero el desarrollo del
embrión varía, desde la simple postura del
huevo, en algunas especies, hasta un régimen
mas avanzado de protección, en el cual el
huevo y el embrión independientes se
mantienen en el útero hasta la eclosión.
190
Algunas especies de tiburones tienen una
reproducción muy avanzada, ya que retienen
al óvulo y embrión en el útero y le
proporcionan alimento, eliminan los desechos
e intercambian los gases, exactamente como
lo hacen los mamíferos. En algunas especies
de tiburones, aunque los embriones son
engendrados uno tras otro, sobrevive solo el
primero, ya que se alimenta devorando a sus
hermanas y hermanos mas jóvenes tan
pronto como aparecen en el útero.
Clase Osteichthyes: los peces óseos
Al igual que muchos grupos de animales
modernos, la clase ostechtyes, los peces
óseos, han ocupado poco más o menos todos
los nichos acuáticos concebibles. Son un
grupo muy diverso (figura 7.11), con mas de
20 000 especies conocidas. Debemos aclarar
que los peces no están relacionados tan
estrechamente con los tiburones como
podríamos pensar a primera vista. Existen
numerosas diferencias sobresalientes entre
estos animales.
Por ejemplo, las aletas de una gran cantidad
de peces óseos son mucho más refinadas. Los
tiburones son grandes nadadores, pero no
pueden detenerse repentinamente o dar giros
rápidos. La superficie corporal de un pez óseo
está
muy
adaptada
para
nadar.
La
especializada piel llena de escamas tiene
numerosas glándulas mucosas que le dan la
conocida consistencia resbaladiza que reduce
el arrastre o la fricción del agua en casi 70%.
Como se indico el pez óseo tiene una
vejiga natatoria, un órgano hidrostático que
mejora el equilibrio y le permite al animal
detenerse a diferentes profundidades. En su
forma más avanzada, la vejiga natatoria tiene
dos regiones especializadas, una glándula de
gases, la cual secreta gas hacia el interior de
la vejiga y una región reabsorberte, que retira
el gas. En un estado mas primitivo, la vejiga
natatoria no está tan especializada como para
liberar y tomar gases, pero está conectada
por medio de un conducto a la faringe, como
en los peces pulmonados que tragan aire. La
vejiga que se considera más antigua –
presente en la aguja primitiva, por ejemplotiene la naturaleza esponjosa de un pulmón,
lo que indica que la vejiga natatoria actual
pudo haber sido en otro tiempo un dispositivo
de respiración.
Muchos
peces
óseos
succionan
activamente agua por la boca y la bombean a
las branquias. La estructura branquial incluye
cinco hileras de branquias en cada lado,
localizadas en una cámara branquial común y
protegidas por el opérculo óseo, una tapa
externa movible.
Cada branquia está
compuesta por un arco braquial que sostiene
raspadores
branquiales
dentados
(que
mantienen el alimento fuera de las branquias)
e hileras de filamento branquiales. El
intercambio de gases ocurre en los filamentos
branquiales, los cuales son de paredes
extremadamente delgadas con un suministro
rico en vasos sanguíneos finos justo debajo de
la superficie.
La
respiración
cuenta
con
el
apoyo
importantísimo del sistema circulatorio, el cual
incluye un corazón de dos cavidades. En su
circuito a través del cuerpo, la sangre es
bombeada desde el corazón por un ventrículo
muscular sencillo (la cavidad mayor de
bombeo) directamente hacia las branquias,
donde cambian el dióxido de carbono por
oxígeno antes de circular por el cuerpo y
regresar al corazón.
La reproducción es muy variada tanto
en los peces óseos como en los cartilaginosos.
Casi todos pone huevos y la fecundación es
externa. Algunas especies sueltan enormes
cantidades de huevos en el medio ambiental,
mientras que otros liberan más bien pocos
huevos en lugares protegidos o madrigueras
elaboradas. Otras no ponen huevos, sino que
mantienen al embrión dentro del cuerpo de la
hembra y dan a luz una cría relativamente
desarrollada.
191
Se cree que el pez óseo evolucionó de alguna
clase de antepasado de agua dulce que
respiraba aire y que ya había desarrollado
pulmones. A partir de este tronco lejano, los
peces óseos se dividieron en tres grupos: El
Actinopterygii (peces de aletas con espinas),
del cual evolucionaron casi todos los peces
óseos actuales –los que tienen aletas planas y
delgadas sostenidas por espinas en forma de
rayos-, el Dipneustei (peces pulmonados) y el
Crossopterygii (peces de aletas lobuladas), los
que tienen aletas aplanadas fijadas a lóbulos
carnosos (figura 7.12). mientras que los peces
con aletas espinosas integran a la vasta
mayoría de especies, sólo tres géneros
representan en realidad a los peces
pulmonados y viven en los pantanos de
Australia, África y Sudamérica (figura 7.13).
especies pueden sobrevivir incluso a periodos
de desecación permaneciendo aletargados en
el fango.
Las especies de aletas lobuladas
siempre fueron reducidas en número, pero
han tenido una influencia evolutiva enorme.
Dieron origen a los anfibios –los primeros
animales colonizadores de la Tierra-, de los
que surgieron los reptiles, y de éstos, las aves
y
los
mamíferos.
Actualmente,
los
crosopteigios incluyen sólo a una especie – el
raro celacanto (Latimera chalumnae) que
habita en las profundidades del mar, único
sobreviviente de un grupo diverso y bastante
grande en otro tiempo que se consideraba
extinto (figura 7.14). El celacanto no es el
ancestro de ningún ser vivo actual y no
pertenece siquiera al grupo especifico de
crosopterigios del cual evolucionaron los
vertebrados terrestres. El celacanto es, en
realidad, un pariente distante y no obstante
está relacionado más estrechamente con
nosotros que cualquier otro pez vivo.
Clase Amphibia: los anfibios
Estos peces extraños tienen pulmones
sumamente vascularizados que se conectan a
la faringe, la cual es diferente a la
de
cualquier otro pez vivo, se conecta por
orificios a las ventanas nasales. El pez
pulmonado sobrevive en agua muy estancada
llenando
sus
pulmones
con
oxígeno
atmosférico tomado por la boca. Alunas
192
Los anfibios están representados
actualmente por tres ordenes: Urodela (las
salamandras), Anura (ranas y sapos) y Apoda
(las cecilias vermiformes). Casi todos los
anfibios se reproducen y se desarrollan en
hábitats acuáticos, a pesar de eso algunos
están bien adaptados a los ambientes secos y
algunos viven incluso en los desiertos. Se cree
que tanto los anfibios modernos como los
reptiles modernos evolucionaron de los
miembros de un grupo terrestre antiguo, los
labirintodontos (figura 7.15), cuyos fósiles se
hallan en las rocas del carbonífero.
Obsérvense las diferencias entre el
esqueleto de un pez de aletas lobuladas y un
fósil de un anfibio en la figura 7.16. Entre las
modificaciones esqueléticas necesarias para la
vida terrestre está un mayor desarrollo y
tamaño en la columna vertebral y las cinturas
pélvicas y escapular. En la evolución de otros
vertebrados terrestres, en particular aquellos
para quienes la velocidad era muy importante,
las patas llegaron a colocarse poco a poco a
los lados o debajo del cuerpo y se orientaron
hacia abajo, en vez de hacerlo lateralmente.
La locomoción llego a depender de los
músculos de los miembros del cuerpo y a
cintura,
en
lugar
de
funcionar
por
ondulaciones laterales del cuerpo entero
(figura 7.17). Los anfibios tienen un corazón
de tres cavidades con un funcionamiento
mejor que en el pez, ya que tiene un circuito
sanguíneo que pasa a través de los pulmones
y que está separado del resto del cuerpo. Esta
distribución permite oxigenar a la sangre a fin
de que regrese al corazón para un segundo
bombeo antes de que entre en el circuito
corporal. Sin embargo, la separación es
imperfecta y la sangre desoxigenada y
oxigenada se mezcla un poco en el ventrículo
sencillo.
Los anfibios tienen una piel muy
vascularizada y húmeda, la cual, junto con los
pulmones, es un importante órgano de
intercambio respiratorio. (los pulmones de los
anfibios tienen una pequeña área de
superficie puesto que son en esencia sacos
vascularizados y no esponjoso como los
demás vertebrados). Es vital una piel húmeda
para el intercambio de gases, pero silos gases
pueden atravesar la piel, el agua también
puede hacerlo. Así que el anfibio siempre está
constante peligro de deshidratación. Y por
tanto, muchos llevan una vida semiacuática.
Aunque hay excepciones importantes. Por
ejemplo, el sapo espolonado americano
sobrevive a su hábitat, el desierto, durante los
periodos de sequía largos entrando en un
193
estado de latencia completa, enterrado en
suelo. Al igual que en este tipo de sapos, en
casi todos los demás sapos y ranas la
fecundación es externa, los óvulos son
depositados en el agua, pero en las cecilias y
en casi todas las salamandras, la fecundación
es interna. Las salamandras macho liberan su
esperma en pequeños paquetes gelatinosos
llamados espermatóforos. Las hembras se
arrastran sobre los paquetes, bajan el cuerpo
sobre ellos y los introducen en sus cloacas,
donde ocurre la fecundación antes de la
postura. Otras cecilias copulan en realidad, el
macho introduce el esperma directamente en
la cloaca de la hembra.
Algunos anfibios
han procurado escapar de una existencia
limitada al agua. Pipa pipa, el sapo surinamés
de
Sudamérica,
transporta
los
óvulos
fecundados en bolsas húmedas sobre su
espalda, asegurando al joven un desarrollo
relativamente seguro. En Rhinoderma, una
rana pequeña de Chile, el macho esconde los
huevos en su boca, donde los embriones
completan entonces su desarrollo. Pero a
pesar de tales adaptaciones a los ambientes
más áridos, los anfibios siguen siendo un
grupo semiacuático. Los primeros vertebrados
que llevaron una vida realmente terrestre
fueron los reptiles.
194
Clase Reptilia: los reptiles
Con el tiempo, los animales con columna
vertebral llegaron a nacer, vivir y morir
únicamente sobre la tierra seca –y éstos
fueron las criaturas escamosas llamadas
reptiles. Los nuevos habitantes terrestres se
adaptaron gradualmente al ambiente seco y,
de esta manera, crearon una variedad
extensa
de
especializaciones.
Fueron
especialmente significativos los cambios en su
desarrollo y reproducción sexual. Los reptiles
conservaron la cloaca, pero los machos
desarrollaron un pene para la comulación
eficiente y la fecundación interna, requisito
previo para la residencia terrestre de tiempo
completo. Un cambio muy significativo fue la
evolución del huevo amniota, en el cual el
embrión
está
rodeado
por
un
saco
membranoso lleno de fluido conocido como
amnios (característica que comparten los
reptiles, pájaros y mamíferos). El huevo
amniota del reptil es una envoltura coriácea y
porosa
que
contiene
una
provisión
alimenticia; membranas vascularizadas para
el transporte de alimento y oxigeno hacia el
interior del embrión y la eliminación de
desperdicios y fluido suficiente para acojinarlo
contra el daño mecánico y protegerlo de la
desecación.
Estas membranas extraembrionarias, como
son conocidas, amplias y delicadas, son
producidas por el embrión y crecen junto con
él.
de la era paleozoica. Proliferaron durante el
jurásico
y
disminuyeron
hasta
las
comparativamente pocas especies de hoy en
día (véase la tabla 5.2).
Los reptiles adultos evitan la pérdida del agua
en diferentes formas. Sus embriones, al igual
que sucede en los pájaros e insectos
terrestres, producen un desecho cristalino de
nitrógeno que no necesita mucho agua para
su eliminación. La pérdida del agua es
reducida al mínimo por una piel seca que esta
cubierta por escamas tan moco. La piel
escamosa y seca se carece de elasticidad y el
animal
debe
cambiarla
periódicamente
conforme crece.
De los reptiles más primitivos, llamados
cotilosaurios
o
“reptiles-tronco”
había
emergido un conjunto fascinante de especies.
La tierra, por un tiempo, fue suya. Había
gigantes y había enanos. Trepaban, volaban,
cazaban,
se
escondían,
acechaban
y
amenazaban.
Los pulmones del reptil, a diferencia de los
pulmones sencillos en forma de saco de los
anfibios están constituidos por muchos
compartimientos nuevos más pequeños y, por
tanto tienen un tejido esponjoso y un área de
superficie muy aumentada. Al igual que en el
del anfibio, el corazón de casi todos los
reptiles es de tres cavidades, pero un septo
parcial divide a los ventrículos. En los
cocodrilos y caimanes, el septo ventricular
está completo, formando un corazón de
cuatro cavidades. Los reptiles son ectotermos
(comúnmente conocidos como “de sangre
fría” – es decir, no está regulada su
temperatura corporal y, por tanto, varía de
acuerdo con la temperatura circundante. Sin
embargo,
en
climas
templados
han
desarrollado varías estrategias sencillas de
conducta para librarse tanto calor como del
frío (véase el capítulo 12 de este volumen).
Casi todos los reptiles son carnívoros, excepto
algunas tortugas y lagartos herbívoros. Dado
a que su metabolismo es más lento, los
reptiles requieren mucho menos alimentos
que los pájaros y mamíferos del mismo
tamaño. Los reptiles localizan los alimentos
que pueden comer por diferentes medios.,
que incluyen ala visión, la termorrecepción, el
olfato y el oído, y algunos usan veneno para
someter a sus presas.
Historia de los reptiles. La tierra no abriga hoy
tantos reptiles como en otra época. De hecho,
a la era mesozoica, que duró más de 160
millones de años, se les conoce como la “edad
de los reptiles”. Sin embargo, éstos se
originaron mucho antes, se separaron de la
línea de los anfibios en el periodo carbonífero
Conforme aumentaron en cantidad, la
competencia
y
la
depredación
guío
probablemente a algunos de regreso al agua
de la cual habían salido. Otros protegidos por
una pesada armadura o una gran agilidad
cruzaban a grandes trancos por todos lados
sobre
sus
largas
patas
traseras.
Se
desarrollaron cuando menos dos líneas de
reptiles voladores, una de las cuales dio
origen a los pájaros modernos. La otra, un
grupo mucho más antiguo y de momento
próspero fue la de los pterosaurios, los
primeros vertebrados voladores (figura7.18).
Los
pterosaurios
fueron
persistentes,
sobreviviendo desde el periodo jurásico hasta
el fin del cretáceo pero igual que muchas
líneas de reptiles, no tienen descendientes
entre los seres modernos. Comúnmente
median cerca de un metro de longitud.
Algunos fósiles recién descubiertos contienen
una gran sorpresa: los pterosaurios, por lo
menos mas pequeños, estaban cubiertos por
pelos, lo cual indica que los reptiles, al igual
que los mamíferos y pájaros, han hecho
algunas incursiones en la endotermia – el
mantener
una
temperatura
corporal
constante.
Ser grande estaba de “moda” a inicios del
periodo cretáceo, hace unos 135 millones de
años. Era la edad “gobernaba por los
reptiles”, las impresionantes bestias de gran
tamaño conocidas como dinosaurios (figura
7.19). También los pterosaurios tenían un
gigante –pterandon, del tamaño de un avión
pequeño. El emperador de estas grandes
bestias era Tyrannosaurus (el lagarto tirano”,
probablemente el carnívoro terrestre mas
grande de todos los tiempos. Pero incluso
dinosaurios más grandes andaban con un
paso majestuoso sobre la tierra. Grandes
manadas devastaban los árboles más altos,
195
desgarrando el follaje. El diplodocus en
particular tenía la marca de una longitud de
196
30 metros
métricas.
y
un
peso
de
30
toneladas
Los reptiles fueron muy prolíficos, y
dominaron la tierra durante muchos millones
de años. Entonces, ¿entonces por que se
extinguieron? Su muerte sobrevino con los
acontecimientos
a
finales
del
periodo
cretáceo, y nadie está seguro qué lo causó.
Sin embargo se sabe que las tramas delicadas
de la vida son muy vulnerables a los cambios,
y la pérdida de un miembro de la comunidad
afecta a todos. Tal vez a cambio en el clima
inició el proceso. Por ejemplo, se sabe que su
hábitat se enfrió por aquel tiempo. Algunos
científicos atribuyen ala desaparición al
surgimiento de los mamíferos primitivos, los
cuales pudieron haberse alimentado de los
huevos de los reptiles gigantes. Una idea bien
justificada y estimulante trata de los vastos
efectos que causó un asteroide gigante que
chocó con nuestro astro a fines del
mesozoico. Esta idea, la hipótesis de Álvarez,
se comenta en el capítulo 1 de este volumen y
el ensayo 7.1. Otra teoría reciente sugiere
que el sol tiene una estrella compañera,
llamada Némesis, que, en ciclos de alrededor
de 26 millones de años, ocasiona una lluvia de
cometas que acaban con casi toda la vida de
la tierra. El registro geológico sugiere de
modo general tal ciclo, pero la estrella no ha
sido observada.
Los reptiles modernos descendieron quizá de
cuatro ramas separadas de los reptiles –
tronco y forman actualmente cuatro órdenes
(figura 7.20). las tortugas y las tortugas
lateral (doblan el cuello de lado de meter la
cabeza en la concha) forman una línea de
descendencia, los caimanes y cocodrilos otra,
el tuatara solitario representa un tercer grupo
y cuarto grupo incluye a los lagartos y las
serpientes. Se cree que las serpientes
evolucionaron de una rama de la línea de los
lagartos a principios del jurásico, a medio
camino de la era mesozoica. Las cuatro líneas
sobrevivieron a las inclemencias de la era
cenozoica y están representadas actualmente
por entre 6000 y 7000 especies.
197
Clase Aves: Las aves
Al seguir los fósiles de antepasados de las
aves modernas en el tiempo, se llego a
principios de periodo jurásico, hace alrededor
de 180 millones de años. Archaeopteryx, el
fósil mas antiguo conocido de un ave,
presenta plumas y supuestamente podía volar
(figura 7.21). El esqueleto de esta ave
primitiva es casi indistinguible del de los
198
tecodontos, la línea de los reptiles que produjo
a los cocodrilos.
El ave moderna tiene modificaciones por
todo el cuerpo para el vuelo (figura 7.22). El
esqueleto es ligero y fuerte. Muchos huesos
son huecos, contienen cavidades extensas de
aire con travéculas transversales que le dan
resistencia. La mandíbula de origen reptil ha
sido aligerada en forma extrema y los dientes
ha sido remplazados por un pico corneo ligero.
El pescuezo es largo y flexible, y los huesos
del tronco (la pelvis, columna vertebral y caja
torácica) se han fusionado en una unidad
semirrígida. El esternón se ha ensanchado en
gran parte y tiene una quilla grande en la cual
se insertan los grandes músculos (la pechuga)
del vuelo en las especies voladoras. La cola
esta reducida en gran parte y se ha fusionado,
con excepción de algunos huesos individuales.
Las
patas
están
frecuentemente
especializadas, por ejemplo, para pararse en
las ramas o capturar presas. Se cree que las
plumas, otra modificación importante para el
vuelo, evolucionaron de las escamas de los
reptiles. Las plumas son extraordinariamente
fuertes para su peso. Parte de su fuerza es el
resultado de sus barbas (ramas) que se
entrecruzan.
Las plumas más suaves (plumones), que no
entrecruzan
sus
barbas,
proporcionan
aislamiento a los polluelos y muchas aves
adultas.
Las aves, como los mamíferos, son
endotermas, lo cual permite la adaptación a
un sinfín de climas. Sin embrago, esta
innovación es completamente costosa en
climas más fríos puesto que se deben
transformar en energía calorífica reservas
alimenticias considerables. La endotermia no
solo requiere una ingesta más grande, sino
también un suministro abundante de oxigeno
para la respiración celular. Para satisfacer la
mayor demanda de oxigeno, las aves y los
mamíferos tienen un corazón muy eficiente de
cuatro espacios, el cual abastece dos circuitos
completamente
separados:
el
circuito
pulmonar que oxigena a la sangre y el circuito
mayor (sistemático) para el intercambio de
gases en el resto del cuerpo. En el pulmón de
las aves, hay una superficie respiratoria
esponjosa y muy extensa, con numerosos
sacos de aire que se extiende desde el pulmón
complejo. Los sacos sirven, en primer lugar,
como depósitos de oxigeno y como un fuelle
para inflar y desinflar los pulmones pasivos,
como sé vera en el capítulo 10 de este
volumen.
199
200
La conservación del agua es importante para
casi todas las aves puesto que los alimentos
frecuentemente son secos y son pocas las
oportunidades de beber. Todas las aves
carecen de vejiga urinaria. El desecho de
excreción,
ácido
úrico,
se
incorpora
simplemente a los desechos digestivos en la
cloaca y la mayor parte de agua urinaria se
reabsorbe. El régimen reintegrador del agua y
la carencia de una vejiga ayudan a conservar
el peso del ave. Además muchas aves
hembras tienen un solo ovario, tal vez en aras
del vuelo.
Las aves han continuado la tradición de los
reptiles de producir huevos con amnios,
resistentes y grandes, fundamentalmente con
las mismas membranas extraembrionarias de
sostén y una provisión alimenticia (figura
Clase Mammalia: Los mamíferos
Los mamíferos son animales con pelo y
con glándulas que producen leche. Deshecho a
la glándula mamaria, o mama, debe su
nombre la clase – y uno de nuestros padres.
El pelo de los mamíferos es producido en
folículos y recibe grasas de numerosas
glándulas sebáceas. El pelo proporciona una
cubierta aislante que ayuda al mamífero a
mantener
una
temperatura
corporal
relativamente constante. Las crías de casi
7.23). Como regla, las aves producen menos
huevos que los reptiles, un reflejo del cuidado
material tan característico de casi todas las
especies
de
aves.
(Con
tal
cuidado,
probablemente eclosione una proporción más
grande de huevos.)
Existen aproximadamente 8600 especies
clasificadas de aves, divididas en 27 órdenes.
Sin embrago, a pesar de tal diversidad de
especies todas las aves tienen estructuras
generales muy similares. Las demandas del
vuelo han impuesto, en apariencia, una serie
especifica de requerimientos. Casi todas las
aves se diferencian notablemente en el
desarrollo de los picos y las patas, los cuales
se relacionan a menudo con la conducta
alimenticia (figura 7.24).
todos los mamíferos se desarrollan en el
útero, donde los alimenta la placenta. Todos
tienen un diafragma muscular que ayuda a
llenar y vaciar el aire de los pulmones.
Mientras que las extremidades de loa anfibios
y reptiles están orientadas comúnmente hacia
los lados y después hacia, en general, los
miembros de los mamíferos (y de las aves)
están orientados directamente hacia abajo,
elevando al cuerpo y separándolo del suelo.
Las variaciones sobre este tema básico han
producido mamíferos que nadan,
201
corren, trepan, hacen cuevas, saltan e incluso
vuelan. En algunas especies, tal organización
de los miembros permite también mayor
eficiencia para capturar, sostener y matar.
La evolución de los dientes y las
mandíbulas de los mamíferos ha sido
igualmente
profunda.
Excepto
por
los
cocodrilos, solo los mamíferos tienen dientes
con receptáculos en el hueso. Y solo los
mamíferos tienen una mandíbula para
masticar y completamente movible. Desde
luego, los dientes varían con la alimentación.
Los dientes semejantes a grandes estacas de
la ballena asesina están especializados para
sujetar y triturar a presas tan grandes como
otras ballenas y focas. Los dientes del hombre
están entre los menos especializados, por lo
tanto, somos capaces de comer casi todo lo
que encontramos, desde lechuga hasta
cangrejos
marinos.
Increíblemente,
los
caprichos de la evolución transformaron
algunos de los huesos de la mandíbula inferior
de los reptiles, paso a paso, en unos huesos
minúsculos muy sensibles; los huesillos del
oído interno.
El cerebro de los mamíferos. Por encima de
todas sus especializaciones, la característica
más notable de un mamífero moderno es su
cerebro versátil y relativamente grande. Los
mamíferos modernos son más inteligentes que
202
Los herbívoros tienen, por lo general, molares
macizos para moler, mientras que los
carnívoros tienen caninos largos y molares
con crestas elevadas que trituran huesos. Los
incisivos, semejantes a un cincel, de los
roedores están especializados para roer, en
tanto que los mamíferos insectívoros tienen
dientes puntiagudos y cortantes. Las morsas
utilizan sus colmillos macizos (incisivos
modificados) tanto para defenderse como para
desenterrar las almejas. Los elefantes también
usan colmillos (otros incisivos modificados)
para defenderse.
otros invertebrados; es decir, 1. Sus
respuestas se basan menos en el instinto
genéticamente programado y 2. Se adaptan
más fácilmente a su medio ambiente, basando
más su conducta en la experiencia individual
y en el aprendizaje. Sus características más
notables se reflejan en la estructura de sus
cerebros. No solo se ha agrandado el cerebro
(la parte asociada con el aprendizaje y el
pensamiento consciente), sino que se han
agregado nuevas partes, como el cuerpo
calloso, el cual integra las actividades
mentales de las mitades derecha e izquierda
del cerebro.
Sin embargo, hay que recordar que la
capacidad de aprendizaje incrementada, es
simplemente una alternativa evolutiva para
responder al reto de sobrevivir. Por ejemplo,
aunque los insectos tienen una habilidad
relativamente limitada para aprender, son
nuestros principales competidores por los
recursos de la Tierra. Su propia estrategia
evolutiva trabaja muy bien para ellos, por lo
que se ve.
Origen de los mamíferos. Los mamíferos
surgieron de los reptiles en algún momento
del periodo pérmico, se separaron muy
temprano de un grupo, que precedió a los
reptiles predominantes, llamados terápsidos,
conocidos algunas veces como los “reptiles de
tipo mamífero”. La transición a la completa
condición de mamífero fue gradual, no se
observa una línea divisoria cortante en el
registro fósil. Se dice que algunos mamíferos
primitivos tenían aspectos de un perro (figura
7.25), pero esto no es muy exacto (y si el
lector entrara en un bar con un “perro”
semejante atado a una correa, seguramente
el bar quedara desierto).
Los terápsidos se alimentaban de carne y
desarrollaron patas delanteras y musculatura
necesaria para correr. El ángulo de sus codos
y rodillas eran completamente diferente al de
los primeros reptiles terrestres, cuyos codos
tenían el ángulo orientado hacia afuera de los
costados. Otras indicaciones de su asociación
con los mamíferos incluyen una estructura
dental lo mismo que algunos rasgos del
cráneo y la mandíbula.
La supervivencia de los mamíferos en la
evolución se mejoro considerablemente por la
habilidad para transportar los embriones en el
interior del cuerpo y dar a luz a la cría viva, en
vez de abandonar los huevos ante los
depredadores o tener que defender un nido
estacionario. Otro avance fue la producción de
leche, un alimento muy conveniente que le
proporciona a la cría una nutrición alta en
calorías y proteínas durante los estados
decisivos del desarrollo. A su vez, la cría
mostraría la tendencia a permanecer con un
padre cuando menos con el fin de ser
alimentado, y esta asociación continua puede
permitir a la descendencia aprender algunas
respuestas de su padre. Esta oportunidad
habría de aumentar la tendencia hacia el
desarrollo de un cerebro.
El avance de la era cenozoica llevaría a
la “edad de los mamíferos”. A fines del
periodo cretáceo, tres tipos de mamíferos
divergieron
de
la
línea
original.
Los
descendientes actuales están agrupados en
tres subclases: Prototheria, Metatheria Y
Eutheria.
Respectivamente
son
1.
Los
monotremas,
orden
Monotremata
(los
mamíferos ovíparos), 2. Los marsupiales,
orden Marsupalia (los mamíferos que tienen
bolsa), y 3. Los mamíferos placentarios (figura
7.26).
Los monotremas nunca han sido
importantes y están limitados actualmente a
unas cuantas especies inferiores, como el
ornitorrinco con pico de pato y el equidna, u
oso hormiguero espinoso. Los marsupiales han
alcanzado
predominio
en
la
Australia
geográficamente aislada y, antes, en América.
Los marsupiales se diferencian de los
mamíferos placentarios en que carecen de una
placenta verdadera, aunque desarrollan una
"pseudoplacenta” desde el saco vitelino. La
cría sale del útero sin completar, su desarrollo
y lo completa en la bolsa.
Con excepción de la zarigüeya, los
marsupiales fueron remplazados en todos los
continentes, excepto en Australia, por los
mamíferos provistos de placenta. Esta
sustitución comenzó en América del Norte,
donde se desarrollaron los marsupiales, pero
pronto se extendió en América del Sur, y hace
casi 50 millones de años, quedaron confinados
en la Antártida subtropical y a Australia,
unidos entones por un puente terrestre.
Posiblemente la sustitución se hubiera
completado sino hubiera sido por un episodio
final de la deriva continental: La Antártida se
separo de Australia.
Las tres subclases surgieron de una
explosión de especies a principios de la era
cenozoica. Para el periodo Eoceno, el cual
comenzó hace unos 54 millones de años, ya
se habían establecido las principales líneas
evolutivas de los mamíferos. La era cenozoica
fue, por cierto, de violentos cambios, marcada
por
patrones
climáticos
excesivamente
fluctuantes y una selección intensa. Muchos
mamíferos del cenozoico no sobrevivieron a
las condiciones rigurosas; sin embargo,
aquellos
que
sufrieron
divergencia
y
especiacion rápida, llenaron muchos nichos
nuevos y muy especializados. Las 4 500
especies actuales están organizados en 18
ordenes (o 19, si consideramos a los
203
pinipedos –morsas, focas y leones marinosque están con los carnívoros, en su propio
orden) y cada uno representa una de las
líneas principales que aparecieron en el
cenozoico temprano (figura 7.27 y apéndice
A).
Los Primates
Los primates modernos, orden Primates, están
divididos en dos grupos principales; el primero
esta integrado por las más primitivos
musarañas arborícolas, tarseros, lémures y
loris (Prosimii), y el segundo, por los monos,
simios y humanos (Anthropoidea). El segundo
grupo se subdivide además en monos del
Nuevo Mundo (Ceboidea), monos del viejo
Mundo (Cercopithecoidea), y los simios mas
relacionados con el humano (Hominoidea).
204
Los monos del hemisferio occidental (del
Nuevo Mundo) son los que tienen colas
prensiles que se sujetan muy fuertes y
orificios nasales separados por un septo nasal
ancho,
representados
por
el
“mono
organillero” o mono araña. Los monos de
África y Eurasia (del Viejo Mundo) tienen
generalmente cola corta y hocico semejante al
de perro, con los orificios nasales muy juntos,
como en los babuinos. Los grandes simios
(gibones, orangutanes, chimpancés y gorilas),
junto con el hombre, reciben el nombre de
hominoides, pero a los miembros de nuestra
propia familia, Hominidae, sean extintos o
vivientes, se les llama
semejanza) homínidos.
(cuidado
con
la
Los primates se pueden seguir en el
registro fósil hasta la época del paleoceno,
hace 65 millones de años. Los
primates
primitivos eran diferentes de los géneros
modernos en muchos aspectos. Por ejemplo,
tenían hocico largo y garras, y en realidad se
parecían mas a los roedores; se cree que
ocupaban los mismos nichos que los roedores
modernos. Algunos vivían en árboles; otros se
escurrían por el suelo y otros mas vivían en
cuevas, alimentándose de gusanos. Nuestro
205
ejemplo mejor conocido es Plesiadapis (figura
7.28). En la figura
7.29 se presenta la
divergencia de varios grupos de primates.
Nótese como se diferencio recientemente el
hombre de un ancestro común con los gorilas
y chimpancés.
para el aprendizaje. Esta habilidad esta
desarrollada especialmente en los chimpancés
y los gorilas (y el mono capuchino), pero el
hombre no tiene paralelo en cuanto a
inteligencia y tamaño relativo del cerebro.
Los primates tienden a ser omnívoros, comen
toda clase de alimentos, por tanto, sus dientes
son un tipo relativamente general. Sin
embargo, con excepción del hombre, los
primates, en especial los machos, tienen
dientes caninos bastante grandes que usan
para el combate, para amenazar y para
defenderse. El hombre tiene caninos reducidos
y los ha sustituido por herramientas, piedras,
palos y misiles. Un oficial y un caballero nunca
morderían al enemigo; sus caninos son muy
cortos.
Especializaciones del hombre
¿En que se diferencian los primates de los
demás mamíferos? Puede parecer una
cuestión fácil, y lo es, a menos que se intente
ser muy especifico. A los primates se les
describe muchas veces como mamíferos de un
tipo general, lo que quiere decir que tiene
muchos rasgos no específicos, algunos incluso
completamente primitivos.
Las extremidades y el cuerpo de casi
todos los primates están bien adaptados para
la vida arborícola (en los árboles). Por
ejemplo, todos tienen manos prensiles (que se
agarran fuertemente) divididas en dedos sin
garras (con uñas). Casi todos tienen brazos
largos y algunos tienen cola prensil. Los
primates han desarrollado también una visión
estereoscópica con los dos ojos localizados en
una posición delantera. Si lector se columpia
sobre los miembros, necesitara una buena
coordinación del trabajo ocular – y la
capacidad de calcular distancias (figura 7.30).
Por supuesto, todas estas especializaciones
anatómicas requieren un grado considerable
del desarrollo cerebral, principalmente de los
centros relacionados con la coordinación y la
visión. Pero lo más significativo es que el
cerebro de los primates esta muy adaptado
206
En algunos casos, las especializaciones
exclusivas de rasgos que existen también en
otros animales. Diversos primates tienen un
pulgar opuesto que puede tocar a los demás,
pero el nuestro tiene una musculatura un poco
diferente y mucho más hábil.
207
Con esta habilidad manual podemos hacer
herramientas de precisión, aunque otros
animales hacen y
usan herramientas
primitivas, ninguno podría armar
un reloj
(figura 7.31).
Y además tenemos una postura erguida,
la cual es diferente a la de cualquier otro
primate moderno. Los chimpancés de la
sabana se ponen de pie para ver por encima
de la hierba demasiado alta y muchos
chimpancés son bípedos (caminan sobre dos
patas) durante un momento breve, aunque
normalmente avanzan sobre las cuatro patas.
Es divertido ver correr a un chimpancé sobre
sus patas traseras, ya que es muy parecido al
hombre, pero lo hace con torpeza. Sin
embargo, el hombre esta adaptado para
caminar y correr sobre sus dos pies,
superando a cualquier otro mamífero en este
aspecto. Debemos esta habilidad en parte a
nuestros pies muy especializados, con su
estructura arqueada y en parte a nuestros
grandes músculos, los glúteos mayores
(nalgas).
Nosotros mismos nos enorgullecemos de
nuestra inteligencia, pero su evolución tiene
un precio.
El cráneo grande que aloja nuestro cerebro
produce toda clase de dificultades en el parto.
Y nacemos indefensos, incluso más que la
mayoría de los grandes mamíferos. Una liebre
pequeña embestirá y silbara a un intruso, los
polluelos de algunas aves se agacharan y “se
congelaran” a la menor señal de alarma de la
madre. Pero nosotros estamos mas indefensos
y el recién nacido parece completamente
inútil.
Hasta cierto punto, el hombre ha
sacrificado un cerebro “preprogramado” para
reaccionar en ciertas formas bajo situaciones
dadas, por uno con un potencial mayor. Es
decir, nos atenemos menos a los instintos
basados en la genética y nos apoyamos más
en la inteligencia natural que otras especies.
Por cierto, esto hace posible que enfrentemos
a un medio ambiente impredecible y más
variable. Pero para esto debemos pasar por
largos periodos de aprendizaje y, por tanto,
hemos desarrollado un cuidado paternal
prolongado.
208
El hecho de que nos hayamos adaptado a
nuestro propio mundo a través de la
inteligencia, el aprendizaje y la nutrición (en
vez de, por ejemplo, tener miles de niños y
abandonarlos para que sobrevivan a su
suerte, como lo hacen otros organismos) ha
alterado, indudablemente, nuestras normas
sociales en un grado enorme.
Aparte
de
nuestro
cerebro
magníficamente desarrollado, la principal
especialización, única en su género, de la
especie humana es el lenguaje. Éste no puede
separarse fácilmente de la inteligencia, ya que
gran
parte
de
nuestro
cerebro
está
relacionado directamente con esta función. A
pesar de estudios llenos de publicidad y
controversia, no hay prueba alguna de que los
delfines o simios puedan contar sus
experiencias en cualquier término por sencillo
que sea. La capacidad para crear símbolos
abstractos para comunicar ideas concretas, lo
cual es el lenguaje, parece estar ausente
inclusive en los animales más diestros de la
naturaleza.
Con el lenguaje, la evolución entró en
una nueva dimensión. El hombre es capaz de
la evolución cultural, además de la evolución
genética. Podemos decirles a nuestros hijos
las verdades (y mentiras) que nosotros
aprendimos
de
nuestros
padres.
La
información de los hechos puede trasmitirse
verbalmente
durante
decenas
de
generaciones; la narración históricamente
exacta de la guerra de Troya, fue referida por
poetas iletrados durante cientos de años antes
de ser impresa. El lenguaje también se usa
con fines políticos: inclusive las tribus
iletradas
en
alto
grado
tienen
una
organización social muy por arriba del nivel
que podrían alcanzar alguna vez los simios
aulladores. Por supuesto, el lenguaje escrito
ha prolongado el alcance y el poder de la
evolución cultural a un orden de mayor
magnitud.
HISTORIA EVOLUTIVA DEL HOMBRE
Como fue común cuando el hombre trató
de determinar sus genes, o su herencia,
surgieron indignación y acusaciones. El tema
ha sido explosivo desde los días de Darwin,
209
cuando la sola idea de que el hombre tenía un
progenitor evolutivo fue indignante para
muchos.
Inclusive
Alfred
Wallace,
el
codescubridor del principio de la selección
natural, no creía que el hombre se hubiera
originado en la misma manera que lo hicieron
otras
especies.
Darwin
mismo
creía
firmemente que el hombre y los simios habían
evolucionado a partir de un antepasado
común, pero no tuvo pruebas fósiles para
confirmarlo. Antagonistas de la idea de la
evolución del hombre le dieron una gran
importancia al “eslabón perdido” aun después
de que se descubrieron muchos fósiles de
homínidos (semejantes al hombre).
En la década de los sesenta de este
siglo, los bioquímicos Allan Wilson y Vincent
Sarich
compararon
varias
proteínas
y
secuencias de ADN de primates. Sus datos
indicaron claramente que el hombre está
relacionado más estrechamente con los
chimpancés y gorilas de África que con los
orangutanes de Asia. Estos investigadores
descubrieron que las moléculas de estas
sustancias se alteran a una velocidad continua
y predecible y que de este modo proporciona
una clase de “reloj molecular”. Este reloj
sugiere que el hombre y los simios del África
divergieron de un antepasado común no hace
más de seis millones de años –un concepto
sorprendente
en
aquel
momento.
Los
antropólogos habían dado por sentada una
210
divergencia mucho más antigua y en su mayor
parte fueron hostiles a la nueva idea. Otro
feudo científico, a menudo brillante, se
derrumbaría con estrípito. Nuevos datos, tanto
bioquímicos como paleontológicos, apoyaron a
los bioquímicos más que a los antropólogos,
cambiando nuestras nociones acerca del linaje
del hombre. Repasemos la teoría actual.
El escenario de nuestros antecesores
Hace alrededor de dos a tres millones de
años, una cantidad de formas semejantes al
hombre vivían en los prados abiertos
relativamente áridos de África. Sus fósiles
recibieron un gran número de nombres
contradictorios, pero cuando el panorama se
aclaró pudieron reconocerse cuatro grupos:
Australopithecuos robustus, A. Africanus, A.
Afarensis y Homo habilis. No se ha establecido
en forma concluyente si alguna de estas
formas es el antepasado directo del Homo
sapiens, pero es evidente que los dos
primeros Australopithecus, eran especies
prósperas y ampliamente distribuidas que
perduraron casi sin cambios hasta por lo
menos hace un millón de años, mucho tiempo
después de que se estableció el género Homo.
A pesar de esto, nuestros “abuelos” pudieron
haber evolucionado de una ramificación inicial
de la línea Australopithecus.
211
Los Australopitecos. Los australopitecos
(miembros del género Australopithecus) eran
criaturas de cuerpo ligero y de huesos
pequeños, de 1.20 m de altura. Tenían dientes
semejantes a los del hombre, mandíbulas con
caninos e incisivos pequeños y una postura
erguida.
(Figura 7.32). Fueron cazadores, al parecer
devoraban babuinos, gacelas, liebres, aves e
incluso jirafas.
Sus armas eran los huesos largos de sus
presas, utilizados como garrotes. Cerca de
algunos huesos de un Australopithecus, el
antropólogo Raymond Dart encontró el fósil de
un cráneo de mandril con el fósil de fémur de
un antílope incrustado en él. Su capacidad
craneal, un poco más grande que la de los
gorilas, variaba de 450 a 650 centímetros
El primer espécimen de Austrolopitecus
afarensis, apodado Lucy (después de la
canción de The Beatles de la década de los
sesenta), fue encontrado al norte de la región
desértica de Etiopía en 1974 por Donald
Johanson. Consta de más de la mitad de un
esqueleto fosilizado de una mujer que
caminaba erguida, se calcula que tiene una
antigüedad de 3 millones de años. Al año
siguiente, Johanson desenterró los restos
212
cúbicos (menor a los entre 1200 y 1600 del
hombre adulto moderno).
El Australopithecus robustus, como el
nombre lo indica tenía huesos más grandes,
aunque no más alto que el A. Robustus tenía
mandíbulas enormes y huesos de la cara muy
extendidos donde se acomodaban los sólidos
músculos de la mandíbula. Aunque sus dientes
eran muy grandes, sin embargo, semejaban
más a los del hombre que a los de los simios
en muchos aspectos, y el desgaste de los
dientes indican que los australopitecos eran
vegetarianos. Debemos señalar que algunos
antropólogos se preguntaban actualmente si
A. Robustus y A. Africanus fueron en realidad
dos especies diferentes, puesto que parecen
ser formas intermedias de una secuencia.
fosilizados de 13 tipos de “Lucy” adicionales,
agrupados en un área.
Johanson concluye que sus australopitecos
eran más primitivos que A. Robustus y A.
Africanus, y los ha colocado tentativamente
como una especie separada en la línea
principal de la evolución de los homínidos,
sugiriendo que fueron los ancestros tanto de
los australopitecos como de la línea humana
(figura 7.33).
Homo habilis. Homo habilis es el
nombre dado por el renombrado antropólogo
Louis Leakey a ciertos a ciertos fósiles de la
garganta del Olduvai de África Oriental. Como
el nombre lo indica, estos fósiles parecen
estar muy cerca de la forma del hombre
moderno, con una capacidad craneal media de
alrededor de 656 cc (centímetros cúbicos).
Los críticos han argüido que el nuevo hallazgo
es sólo una variante de Australopithecus y que
Leakey no tuvo bases al tratar de colocar a
sus fósiles dentro del género Homo.
mas
primitiva,
incluyendo
a
los
australopithecos y posiblemente al Homo
habilis. Por lo menos en los últimos 100 mil a
200 mil años de su existencia, los territorios
de Homo erectus se sobrepusieron con los de
una especie advenediza mas diferente, Homo
sapiens. Los fósiles de Homo erectus han sido
encontrados en China, Europa y África del sur
y por supuesto, en África Oriental (figura
7.34). La huella dejada por Homo erectus
proporciona material fascinante para los
molinos de nuestra imaginación.
Más recientemente, Richard, el hijo de
Leakey, y su viuda, Mary, hallaron el cráneo
de un homínido de interés extraordinario en
Koobi Fora. Con 1.6 millones de años de
antigüedad, es más viejo que algunos fósiles
de Australopithecus, sin embargo, parece
estar mucho más relacionado con la línea del
hombre que con los Australopithecus. Su
capacidad craneal- superior a los 800 cc- es
más grande que las del Australopithecus y que
la de los hallazgos de Homo habilis discutidos
antes. Los Leakey, aparentemente hartos de
los argumentos estériles que habían surgido
por la denominación de los fósiles homínidos,
identificaron simplemente su hallazgo único
con una denominación de campo caprichosa:
fósil de cráneo 1470.
Homo erectus tenía un cerebro pequeño,
cejas prominentes y dientes y mandíbulas
fuertes. Del cuello hacia abajo, fueron al
parecer muy semejantes a nosotros. Además
de sus huesos fosilizados, Homo erectus dejó
herramientas de piedra imperfectas. Las
herramientas, ejes de mano y escarbadores,
reciben el nombre de Edad de la Piedra
Inferior o Paleolítico Inferior. Hay pruebas
de que los habitantes del paleolítico inferior
construían guardias, cazaban piezas menores
y recolectaban vegetales. La era de Homo
erectus finalizó de súbito justo después de
que retrocedieron los primeros glaciares del
pleistoceno.
Homo erectus. Del yacimiento fósil de
la ribera oriental del lago Turkana se
extrajeron hace poco fósiles que están más
unidos con el hombre moderno. La nueva
especie ha sido llamada Homo erectus y se
considera que es un miembro extinto de
nuestro género. Se sabe que los fósiles mas
antiguos de cráneos del Homo erectus datan
de hace mas de 1.5 millones de años.
Son muy interesantes por que parecen ser de
la misma especie que algunos de los primeros
fósiles homínidos jamás encontrados –
aquellos llamados en otro tiempo “Hombre
Mono de Java” y “Hombre de Pekín”
y
designados Pithecanthropus. Pero los fósiles
del lago Turkana son de hace alrededor de
medio millón de años, y algunos fósiles de
Homo erectus pueden ser incluso de hace
menos de 200 mil años. En otras palabras,
Homo erectus prosperó, sin ningún cambio
relativamente, durante mas de un millón de
años. Durante sus primeros 300 mil años
coexistieron con otra especie de homínidos
Descubrimientos recientes en un sitio
muy conocido de Zhoukoudian, China,
revelaron que una gran caverna estuvo
habitada continuamente por H. Erectus
durante 200 mil años y fue abandonada
finalmente hace 230 mil años. Durante este
periodo increíblemente largo de residencia
continua, cambiaron significativamente tanto
la anatomía como la tecnología de H. Erectus.
Los cráneos obtenidos de los restos más
viejos de caverna revelaron una capacidad
craneal de alrededor de 915 cc, mientras que
los de los estratos más recientes habían
alcanzado los 1 140 CC.
213
Las herramientas de piedra progresaron de
escarbadores
y
cuchillas
grandes
y
rudimentarias, de las capas profundas y más
antiguas a herramientas mucho más refinadas
y más pequeñas de las capas superficiales
más nuevas. Los habitantes de la caverna
usaron fuego desde el comienzo, cazaban
tanto piezas menores como mayores y comían
una variedad de nueces, frutas, semillas y
otros alimentos vegetales.
Los
neandertales
y
nosotros.
Precisamente mientras que Darwin estudiaba
y escribía en su estado natal, unos
trabajadores de una cañada en el valle de
Neandertal encontraron lo que parecía ser un
esqueleto y lo destruyeron involuntariamente;
sin embargo, dejaron lo suficiente para que
los investigadores observaran los restos de
una clase nueva y diferente de hombre (pocos
años antes había sido desenterrado un cráneo
similar en Gibraltar, pero no había causado
mucho alboroto).
Los científicos rara vez son parcos al
hablar
y
dieron
inmediatamente
una
explicación.
214
El profesor Mayer de Bonn examinó el cráneo
de cejas prominentes y dijo que éste y los
fragmentos de hueso pertenecieron a un
cosaco mongol que perseguía a las tropas de
Napoleón en retirada a través de Prusia en
1814; que un caso avanzado de raquitismo le
había causado gran dolor y su rostro arrugado
produjo los grandes arcos supraorbitarios; que
estaba tan exhausto que entró en una caverna
para descansar, pero ahí murió. Este
argumento ha sido rechazado a favor de la
idea de que los huesos pertenecieron a un
miembro de una forma humana avanzada que
se extinguió: el hombre de Neanderthal.
Los miembros del Homo sapiens
heandertalensis sobrevivieron, hasta hace
aproximadamente 40 mil años. Dejaron un
registro rico de fósiles y algunos restos de sus
herramientas y cultura. Su distribución
geográfica fue grande, extendiéndose por lo
menos desde Portugal, en el occidente, hasta
Asia Central, en el oriente (véase la figura
7.34).
215
Los neandertales tenían arcos supraorbitarios grandes y la frente inclinada, pero no eran tan
diferentes radicalmente del hombre moderno como se creyó en otro tiempo. Sus mentones no
sobresalen tanto como los del Homo sapiens, pero su cuello y cuerpo-cuando no tenía raquitismoeran semejantes a los nuestros y, claro está, como los del Homo erectus (figura 7.35). No hay
manera de saber si tenían un lenguaje hablado. Sin embargo, se sabe, por los fósiles de polen
encontrados en sus restos, que los neandertales algunas veces cubrían a sus muertos con flores
antes del entierro. Ya sea que fuera de un modo sofisticado o no, éste es sin duda un rasgo
patéticamente humano.
Los fósiles del tipo del Neandertal no se encuentran en rocas con una antigüedad inferior a los
40 mil años. ¿Por qué desaparecieron los neandertales? Una escuela ha propuesto que la línea
clásica de Neandertal y la línea del hombre moderno divergieron hace cerca de 250 mil años, tal vez
cuando el Homo sapiens primitivo fue separado geográficamente por los grandes glaciares del
pleistoceno. Hace alrededor de 40 mil años, el Homo sapiens sapiens-el hombre moderno-surgió
repentinamente y se extinguió el Neandertal, posiblemente exterminado por el Homo sapiens, una
subespecie caracterizada por su ánimo belicoso.
Una segunda teoría reduce al mínimo las diferencias y establece que el Homo sapiens de la
edad del Neandertal fue una especie altamente variable que incluyó tanto a los tipos clásicos de
Neandertal como a unos individuos mucho más semejantes a nosotros mismos. Esta teoría coloca
con toda igualdad a los neandertales en la corriente principal de la evolución humana. El hombre
moderno, afirma la teoría, evolucionó simplemente de los antepasados del Neandertal un poco
arcaicos. Por tanto, los neandertales no desaparecieron, sino que sólo cambiaron. Aquellos que
creen en esta interpretación indican que los antropólogos anteriores subrayaban demasiado algunos
extremos de la variación normal. Gran parte del resto de la evolución del hombre se llama historia y
está dentro del dominio de los historiadores y arqueólogos.
APLICACIÓN DE IDEAS
1.
Compare un pez óseo (un vertebrado con el anfioxo (un cefalocordado). En la comparación,
trate de determinar qué características de cada uno representan estados avanzados o
primitivos.
2.
La era cenozoica se denomina a menudo Edad de los Mamíferos. ¿Evolucionaron los mamíferos
en el Cenozoico? Si no, ¿Por qué la denominación? ¿Cuándo aparecieron por vez primera los
mamíferos? Y ¿A qué se parecen algunos de los representantes más antiguos?
3.
Sugiera tres diferencias anatómicas que distingan claramente al hombre de los demás
primates. ¿Son desviaciones profundas las características del hombre de las características
generales de los primates o son diferencias de grado? Cite diversos ejemplos. Comente cómo
algunas de estas diferencias pudieron haber sido responsables de la excepcionalidad singular
de las habilidades del hombre.
PALABRAS E IDEAS CLAVE
Filum hemichordata
1.
216
Los hemicordados incluyen al sacogloso, un gusano que perfora túneles, llamado también
gusano bellota por su probóscide cónica que sobresale desde un collar. Mientras que sus
hendiduras branquiales indican su relación con los cordados, sus larvas son completamente
similares a las de los equinodermos.
Filum chordata
1.
Los cordados –urocordados, cefalocordados y vertebrados-tienen aberturas branquiales,
cordones nerviosos tubulares y dorsales, un notocordio y una cola posanal.
2.
En los cordados primitivos, las hendiduras branquiales se usan como un tamiz, mientras que
en los peces los arcos entre ellas sostendrán a las branquias. El cordón nervioso tubular y
dorsal en los cordados contrasta con el cordón nervioso sólido y ventral de muchos
invertebrados. El notocordio, un cilindro firme de sostén, se observa principalmente en el
embrión de los cordados. La cola posanal está presente en casi todos los cordados adultos y
en los embriones de los demás.
Subfilum Urochordata
1.
Los tunicados (ascidias) son los urocordados mejor conocidos, pero el subphuylum incluye a
las salpas y los larváceos.
2.
El nombre tunicado proviene del tegumento del cuerpo semejante a un saco, o túnica.
Mientras que el tunicado larval nadador semejante a un renacuajo tiene todos los rasgos de
los cordados, el único rasgo que permanece en el adulto estacionario es el saco branquial.
3.
Los larváceos conservan la forma larval incluso cuando maduran sexualmente, una condición
llamada neotenia.
Subfilum Cephalochordata
1. Los cefalocordados (anfioxos) son semejantes a los peces en la forma y presentan todas las
características de los cordados. La segmentación se manifiesta en las miotomas, unidades
musculares repetidas en la pared corporal.
2. Los anfioxos usan cilios para alimentarse por filtración y tienen una boca compleja rodeada por
tentáculos. Los gases se intercambian cuando el agua, abandona la boca, pasa por las branquias
y sale por un orificio en el atrio circundante.
Subfilum vertebrata: animales con columna vertebral
1.
Los vertebrados tienen columna vertebral, cerebro encerrado en un cráneo, branquias o
pulmones, no más de dos pares de extremidades, un par de ojos, riñones y sexos separados.
Clase Agnatha: peces sin mandíbulas
1.
Los fósiles más antiguos de vertebrados son agnatos peces sin mandíbulas y acorazados de
hace 500 mil años, llamados ostracordermos. Remanentes vivos de la clase son los
ciclóstomos sin huesos y sin mandíbulas semejantes a la anguila: las lampreas y los peces
bruja.
217
2.
Las lampreas parásitas se alimentan mediante una boca chupadora y raspadora.
Normalmente, los adultos viven en el mar, pero se reproducen en los ríos y arroyos, donde se
desarrolla un estadio larval prolongado.
Clase Placodermi: peces mandibulados extintos
1.
Los placodermos extintos, peces acorazados con mandíbulas articuladas, surgieron durante el
silúrico, dando origen a los peces óseos y cartilaginosos.
Clase Chondrichthyes: Los tiburones y las rayas
1.
Los condrictios tienen esqueletos cartilaginosos, cola asimétrica, cuerpo
dorsoventralmente y escamas placoideas únicas: dientes miniatura, pero verdaderos.
aplanado
2.
Los sistemas excretor, reproductor y digestivo de los tiburones y las rayas se abre en una cloaca
común, la cual desemboca en el ano externo. La superficie digestiva en el intestino está
incrementada por una válvula espiral.
3.
Los tiburones tienen un órgano de la línea lateral muy desarrollado, el cual percibe el movimiento
del agua. Nadan continuamente, así circula el agua por las branquias donde se cambia dióxido de
carbono por oxígeno.
4.
Los tiburones presentan fecundación interna, y mientras que algunas especies de tiburones son
ovíparas, otras retienen a los embriones durante todo el desarrollo. Unas cuantas especies
suministran el embrión nutriente y eliminan los restos metabólicos.
Clase Osteichthyes: Los peces óseos
1.
Los peces óseos diversos de la clase Osteichtyes tienen a menudo una gran movilidad, con la
superficie corporal cubierta por una mucosidad que ayuda a eliminar la fricción. Casi todos tienen
una vejiga natatoria ajustable para mantener la flotabilidad a diferentes profundidades. Sus
gases los produce en una glándula de gases y los elimina por una región reabsorbente.
2.
El intercambio de gases se realiza en los filamentos branquiales de paredes delgadas, sostenidos
por los arcos branquiales con raspadores branquiales dentados, localizados en dos cámaras
branquiales, cada una protegida por un opérculo. En casi todos los peces óseos el agua es
bombeada sobre las branquias. La sangre fluye a través de vasos finos en las branquias
recibiendo oxígeno y después se distribuye al cuerpo. La respiración es apoyada por la circulación
con un corazón de dos espacios.
3.
Casi todos los peces óseos son ovíparos y la fecundación externa es común. Algunos retienen
durante el desarrollo a los óvulos fecundados.
4.
Los peces óseos provienen de un antepasado que respiraba aire y forman las subclases
Actinopterygii (aletas con espinas), Dipneustei (peces pulmonados) y Crossopterygii (aletas
lobuladas). La vasta mayoría son peces de aletas espinosas, mientras que sólo persisten tres
especies de peces pulmonados. Estos respiran “deglutiendo” aire, el cual es impulsado hacia el
interior de la vejiga natatoria. Se conoce solamente una especie actual de pez de aletas
lobuladas, el celacanto (Latimeria chalumnae). La línea de peces con aletas lobuladas representa
a los ancestros de los vertebrados terrestres.
Clase Amphibia: Los anfibios
218
1.
Los anfibios se presentan actualmente en tres órdenes: Urodela (salamandras), Anura (ranas y
sapos) y Ápoda (cecilias). Los anfibios y reptiles surgieron en el periodo carbonífero.
2.
Casi todos los anfibios tienen pulmones, pero en cierto grado también usan su piel vascularizada
y húmeda para el intercambio de gases. Éste también es facilitado por la aparición evolutiva de
un circuito nuevo a través de los pulmones, que funciona gracias a una tercera cámara en el
corazón.
3.
La reproducción en los anfibios varía desde la fecundación externa simple y el desarrollo en el
agua hasta la fecundación interna, mediante un verdadero apareamiento o la transferencia de
paquetes de esperma (espermatóforos).
Clase Reptilia: Los reptiles
1.
Las adaptaciones específicas de los reptiles para la vida en la tierra seca incluyen la fecundación
interna y el desarrollo en un huevo amnioto (con amnios) independiente y que se mantiene con
sus propios recursos. El amnios es una membrana que rodea al embrión; contiene provisiones
alimenticias y membranas extraembrionarias desarrolladas por el embrión. Los reptiles tienen
una piel escamosa y seca; pulmones protegidos, esponjosos y complejos; y, aunque los reptiles
son ectotermos tienen un repertorio de conductas para evitar los efectos de las temperaturas
extremas.
2.
Los reptiles surgieron de los cotilosaurios (“reptiles-tronco”) y llegaron a ser los vertebrados
prominentes durante el mesozoico (la “Edad de los Reptiles”). El grupo tan diverso incluye a los
pterosaurios, grandes reptiles voladores, algunos de los cuales pudieron haber sido endotermos
(de sangre caliente).
Clase Aves: las aves
1.
El ave más primitiva conocida, Archaeopteryx, apareció a principios del jurásico. Los rasgos de
reptil que presenta incluyen escamas en las patas y el esqueleto común de los reptiles.
2.
Las modificaciones para volar en las aves incluyen a los huesos de las patas delanteras
modificados para el vuelo, esqueleto fuerte y ligero con unidades fusionadas y cola reducida, pico
ligero (sin dientes), esternón ensanchado con una quilla, patas para asirse a las ramas o cazar, y
escamas modificadas en plumas que se usan para las superficies de vuelo y el aislamiento.
3.
Las aves son endotermos, una condición mantenida por los eficientes sistemas respiratorio y
circulatorio. El corazón es de cuatro cavidades y los circuitos sistémico (corporal) y pulmonar
están completamente separados. Los pulmones son complejos y tienen numerosos sacos de aire.
Clase Mammalia: los mamíferos
1.
Los mamíferos, llamados así por las glándulas mamarias (las glándulas de la leche), producen
pelo y son endotermos. Casi todas las crías se desarrollan en el útero sostenidas por la placenta.
La respiración es auxiliada por un diafragma muscular. Las mandíbulas son completamente
219
movibles y contienen dientes con receptáculos que varían mucho con los hábitos alimenticios y
son, por tanto, importantes para la clasificación.
2.
El cerebro de los mamíferos, con su encéfalo agrandado y su cuerpo calloso recién desarrollado,
es grande y versátil y es más adecuado para el aprendizaje que el de los demás vertebrados.
3.
Los mamíferos se originaron de los terápsidos, que se alimentaban de carne y que tenían
miembros modificados para correr en cuatro.
4.
En el cenozoico, la “Edad de los Mamíferos” divergieron tres grupos: el Prototheria (ovíparos), el
Metatheria (marsupiales) y el Eutheria (placentarios). Actualmente, el primero es un grupo
pequeño con sólo algunas especies, mientras que el segundo-los marsupiales- está concentrado
en Australia. Los mamíferos provistos de placenta son la mayoría.
Los primates
1.
El orden Primates incluye a los prosimios más primitivos y los Antropoideos. Éstos últimos se
subdividen en monos del Nuevo Mundo, monos del Viejo Mundo, y simios y humanos. Los simios
y el hombre integran a la superfamilia Hominoidea, u hominoides. La familia del hombre,
Hominoidea, que incluye formas extintas, son los homínidos.
2.
Los primates son mamíferos generalizados cuyas características incluyen largos miembros
delanteros (brazos) y manos prensiles con uñas en vez de garras. Algunos tienen colas prensiles.
La visión integra en forma estereoscópica las imágenes de los dos ojos y el cerebro está
altamente adaptado para el aprendizaje. Casi todos son (somos omnívoros).
Especializaciones del hombre
1.
Las especializaciones del hombre incluyen un pulgar opuesto que es más versátil que en otros
primates, una postura natural erguida, un arco del pie y una marcha bípeda. Lo más
sorprendente es la inteligencia, una capacidad para abstraerse en el pensamiento, aprender y
dominar el lenguaje y las matemáticas. Todo esto se combina con un largo desarrollo bajo una
gran dependencia. El hombre experimenta una evolución cultural lo mismo que biológica.
Historia evolutiva del hombre
1.
Las teorías de los orígenes del hombre tienen una larga historia llena de controversias. Datos
más recientes del estudio de las secuencias de aminoácidos de proteínas de hominoides indican
que el hombre y los simios divergieron hace menos de seis millones de años.
El escenario de nuestros antecesores
1.
La línea conocida de los fósiles homínidos comienza con Australopithecus robustus, A. Africanus y
A. Afarensis. Los primeros dos vivieron hasta hace alrededor de un millón de años.
2.
Los australopitecos caminaban erguidos, medían cerca de 1.20 m, tenían dientes semejantes a
los del hombre y cazaban con armas rudimentarias de hueso. Su capacidad craneal era un poco
más grande que la de los gorilas. A. Robustus tenía un esqueleto más grande y dientes y
mandíbulas más grandes que los demás australopitecos.
220
3.
El antropólogo Donald Johanson afirma que A. Afarensis es el más primitivo del género; sugiere
que es un antepasado de los australopitecos y del hombre.
4.
El descubrimiento de Leakey, Homo habilis, es colocado tentativamente cerca del comienzo de la
línea humana. El cráneo 1470, otro hallazgo de Leakey, está un poco más cerca de la línea
humana.
5.
Los fósiles de Homo erectus están dispersos por muchas partes del Viejo Mundo, persistieron un
tiempo tan largo de 1.3 millones de años y se traslaparon con H. Sapiens. El cuerpo de H. Erectus
era como el de un hombre moderno, pero tenía el cerebro más pequeño (alrededor de 900 cc) y
las cejas y las mandíbulas más grandes. Sus herramientas se clasifican como Paleolítico
Inferior (Edad de la Piedra Inferior).
6.
Los H. Sapiens más antiguos fueron los neandertales (Homo sapiens neanderthalensis), quienes
se extendieron por el Viejo Mundo desde hace 40 000 a 70 000 años. Sus cuerpos eran
semejantes a los del hombre moderno y tenían manos muy semejantes a las de éste. Diferían en
que tenían mentón hundido y la coronilla inclinada. Todos los fósiles desde la desaparición del
Neandertal son Homo sapiens (el hombre moderno). Se desconoce el destino final del Neandertal,
pero tal vez se convirtió simplemente en H. Sapiens.
PREGUNTAS DE REPASO
1.
¿Qué características del gusano bellota sugieren que éste está relacionado tanto con los
equinodermos como con los cordados?
2.
Haga una lista y describa brevemente las cuatro características principales de los cordados.
¿Cuáles aparecen en los embriones del hombre, pero no en los adultos?
3.
Considerando que los tunicados se parecen a los cordados, ¿Cual es la prueba más firme de que
realmente son cordados?
4.
Use un ejemplo de los urocordados para explicar el concepto de neotenia. ¿Cómo usaron este
concepto los teóricos para llenar el vacío entre los cordados y los vertebrados?
5.
Compare a los anfioxos, lampreas jóvenes y larváceos. ¿Qué sugiere la comparación?
6.
Enliste cinco características importantes de los vertebrados.
7.
Haga una lista de varias características de los ostracodermos. ¿Cuándo predominaron?
8.
Nombre dos supervivientes de la clase Agnatha. Describa su modo de alimentación.
9.
¿Por qué son tan significativos los placodermos en la historia de los vertebrados? Explique
brevemente cómo alcanzaron la innovación evolutiva principal.
10. Conforme a los conceptos modernos, ¿Cuál es el origen del esqueleto cartilaginoso? ¿Cómo puede
ser adaptativo para el tiburón o la raya?
11. Describa el sistema digestivo del tiburón, comenzando con los dientes y finalizando con el ano,
incluya la válvula espiral.
12. Caracterice el rango amplio de los modos reproductivos en el tiburón. ¿Cuál es el más avanzado?
13. ¿Cuál es la función de la vejiga natatoria avanzada? ¿Cómo compensa las diferentes
profundidades el pez?
14. Compare la estructura branquial de los peces óseos y tiburones y explique cómo son ventiladas
en cada uno.
15. Nombre y describa brevemente los tres grupos de peces óseos y clasifíquelos en función de su
cantidad e importancia actual.
221
16. ¿De qué manera fueron trascendentales los peces de aletas lobuladas para la evolución de los
vertebrados?
17. Nombre los tres grupos de anfibios vivientes y haga una lista de ejemplos comunes de cada uno.
18. Comenzando con las salamandras, trace los cambios en la postura corporal y la posición de los
miembros en los vertebrados.
19. ¿Por qué fue importante el corazón de tres espacios para mejorar la respiración en los anfibios?
¿Podría suponer que algunas ramificaciones pulmonares del sistema circulatorio entran en la piel?
¿Por qué?
20. Mencione dos ejemplos de adaptaciones que le permiten al anfibio reproducirse fuera del agua.
21. Enliste cuatro formas específicas en las cuales se han adaptado los reptiles al medio terrestre.
Una debe implicar al embrión.
22. Describa la historia de los reptiles. ¿Cuándo se originaron y en qué periodo geológico fueron más
predominantes? Brevemente, ¿Cómo se explica la muerte de los reptiles gobernantes?
23. Refiera las cinco formas específicas en las cuales se modificó el cuerpo del ave para el vuelo.
24. Describa el corazón de cuatro cámaras y el sistema respiratorio complejo de las aves y explique
por qué fueron tan importantes en la evolución de las aves.
25. Haga una lista de tres características que son exclusivas de los mamíferos.
26. Describa cinco variaciones significativas en las mandíbulas y los dientes de los mamíferos, y
explique cómo se relacionan con la obtención del alimento o con la defensa.
27. Sugiera maneras en las cuales se diferencien la conducta y el cerebro de los mamíferos de los de
otros vertebrados.
28. ¿Cómo pudo haber influido en el aprendizaje la producción de leche para las crías de los
mamíferos y cómo pudo haber continuado influyendo en la evolución del cerebro?
29. Haga una lista de tres subclases de mamíferos y describa las diferencias reproductivas entre
ellas.
30. Haga una lista de cinco rasgos en los cuales son diferentes los primates de los demás mamíferos.
¿Por qué es difícil ser específico?
31. Trace la historia evolutiva de los primates, mencionando al tipo original, y haga una lista, de
acuerdo con el orden de aparición, de las ramificaciones principales.
32. Enliste cuatro rasgos trascendentales que diferencia nuestra anatomía de la de los demás
primates.
33. Nombre las especies de australopitecos, describiéndolos brevemente, y sugiera cuál es su lugar
en la línea evolutiva de los homínidos. ¿Cuál es el lugar de Homo habilis? ¿Tiene el nombre
apropiado?
34. Describa a H. Erectus, su periodo de existencia
sucedió con H. Erectus?
su tecnología y grado de prosperidad. ¿Qué
35. Compare los rasgos físicos del Neandertal con los del hombre moderno.
36. ¿Cuál fue el destino final del Neanderthal? Sugiera dos posibilidades.
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