Equinodermos: características generales y clasificación.

Características generales.

Estrella de mar: Equinodermos.

Se trata de un grupo animal perteneciente a los Deuteróstomos o deuterostomados. En ellos, el blastoporo dará lugar al ano o de no ser así, dará lugar al ano una zona cercana a ese blastoporo. Hay dos grandes grupos, los equinodermos y los cordados.

Los equinodermos son animales marinos. Con baja capacidad de regulación osmótica y rangos limitados de salinidad. Muchas especies poseen una regulación pasiva, cuando se exponen a un medi acuático con salinidad baja, toman agua, se produce una ganancia de peso relativo. Y cuando vuelve a su medio original, expulsa el agua y vuelve a adquirir su peso corporal habitual.

Existen unas siete mil especies. Colonizan ambientes no demasiado variados: viven en agua marina, nunca en el exterior, como mucho en grietas (zona intermareal).

Poseen, típicamente, un esqueleto calcáreo formado por un conjunto de placas calcáreas que pueden suponer desde una caja que cubre a todo el animal, hasta unas pequeñas espículas invisibles a simple vista.

Hay un registro fósil de equinodermos muy variado (correspondiente a ese esqueleto). Nos indica que las formas primitivas eran sésiles, con un pedúnculo, fijadas al sustrato. Entre los equinodermos actuales, solo el grupo de los Equinoideos poseen esa forma. Estos son los erizos de mar, pero son solo una parte de los equinodermos. El resto son pentámeros (es decir, con un número de brazos igual o múltiplo de cinco), con simetría radial que deriva de larvas planctónicas con simetría bilateral. En fases más avanzadas de desarrollo, se van apreciando brazos y los adultos presentan simetría radial pentamérica.

Los representantes de este grupo son las estrellas de mar. Viven en aguas someras. Y en su cuerpo diferenciamos una parte oral y una parte aboral. En este tipo de equinodermos el eje oral – aboral no coincide con el eje mayor del cuerpo, sino que la zona oral es la inferior y la aboral la superior. Poseen un núcleo corporal donde se encuentra el aparato digestivo. Los órganos más voluminosos se proyectan hacia los brazos. El aparato digestivo se extiende ampliamente por los brazos, al igual que las gónadas y el sistema ambulacral. Y es que el núcleo corporal es pequeño. Si vemos un corte transversal de un brazo, vemos que en la cara inferior aparecen unos pies ambulacrales o podios.

Piel ambulacrales o podios.

Los Asterodios poseen además un sistema de endoesqueleto formado por placas calcáreas que constituye el armazón del todo el cuerpo y le da rigidez. Las placas están cubiertas por una epidermis ciliada. Por debajo, se encuentran las espinas. La epidermis posee también glándulas mucosas, que mantienen limpia la superficie. Los cilios pueden encargarse del transporte del alimento. Esto ocasiona problemas importantes de desecación. En superficie, hay órganos o elementos específicos, los pedicalarios, que son una especie de pinzas con formas variadas y la posibilidad de incorporar pedúnculos o valvas. El pedúnculo, que puede aparecer o no, podrían asociarse a una glándula con veneno en la zona del ano. Sirven para limpiar la superficie corporal de la captación de alimento, pero también pueden suponer un sistema de defensa.

Otra estructura serían las pápulas o branquias dérmicas, que son útiles, por ejemplo en erizos, para ponerse en contacto con el exterior. Sería una evaginación del celoma, que sale de entre dos placas dérmicas, compuesto por el peritoneo y recubierto por la epidermis externa.

El sistema orgánico más novedoso es el sistema ambulacral o sistema acuífero. Se trata de un sistema de canales derivados del celoma que recorre todo el cuerpo y cuya función primitiva parece estar relacionada con la alimentación, pero que secundariamente ha ido adquiriendo una función que se ha convertido en la principal y más importante en algunos equinodermos: el movimiento. Comienza en el madreporito, una placa calcarea de la zona dorsal, conectando por el canal pétreo que lo pone en contacto con un tubo anular que rodea al esófago. De ese canal anular salen canales radiales, uno a cada lado, de los cuales salen a su vez canales laterales. Y cada canal lateral va a dar a un podio o pie ambulacral.

Esquema del sistema ambulacral.

El sistema mete y saca agua a presión en los piel ambulacrales, de forma que consigue que se contraiga o se estire. Se acumula en la ampolla de la parte superior y dependiendo de cómo se contraigan o estiren los músculos laterales, puede proyectarse. Los movimientos son muy lentos y requieren mucha coordinación.

Puede servir como mecanismo accesorio de alimentación, puede provocar una presión continua sobre las valvas de los moluscos, consiguiendo abrirlas. Posteriormente introduce el esófago en el interior, evagina parte del estómago. Puede llegar a introducir esta evaginación de tubo digestivo por una rendija de una décima de milímetro y extraer así el contenido del interior de la valva.

El estómago tiene dos partes. La boca se encuentra en posición ventral. La parte del estómago anterior de denomina estómago cardiaco y la posterior estómago pilórico.

Hay especies carroñeras y casi todas pueden comer animales muertos. Vierten líquidos y absorben alimentos predigeridos. La parte pilórica del estómago tiene prolongaciones hacia los brazos denominados ciegos pilóricos. Concretamente, cada brazo poseerá dos ciegos pilóricos.

La mayoría de las especies tienen un intestino corto y un ano en la parte superior. Algunas son más simples y hacen digestión externa, tragan lo digerido y lo expulsan de nuevo por la boca (no necesitan ano). Son carnívoros poco específicas, ya que son lentos y no pueden nadar. Pueden tener alimentación por acción ciliar, pero resultará poco importante.

 

Esquema de la anatomía de una estrella de mar.

Tienen capacidad de desprender partes del cuerpo. Pueden hacerlo a voluntad y esto dará lugar a reproducción asexual. Hay especies que pueden partir su cuerpo en dos mitades y cada una dará lugar a un individuo completo. También puede originarse un individuo completo si se rompe un brazo, a condición de que lleve una quinta parte del disco. Pero el modo de reproducción más habitual es la reproducción sexual, con sexos diferenciados. Aparecerán un par de gónadas por brazo. Algunas especies son hermafroditas, pero no estarán maduras sus partes masculinas y femeninas a la vez, sino que se activarán de forma sucesiva. La fase femenina ocurre en un momento más retardado, cuando son más adultos y más fértiles. A esto contribuyen varios factores, como el mantenimiento, el crecimiento y la reproducción.

El ingreso de energía es mayor en animales más grandes. Y las tasas metabólicas son mayores cuando aumenta el tamaño, pero no de forma pareja, la tasa metabólica aumenta a mayor velocidad que el tamaño del individuo. Y el crecimiento tampoco es uniforme con la edad. Poseen crecimiento indeterminado, es decir, el único límite es la edad del animal. A partir de la edad reproductora la velocidad de crecimiento se reduce mucho. A mayor edad, más parte de su tasa metabólica queda a disposición de la reproducción y menos se usa para el crecimiento. Por eso es importante que la hembra sea grande. Los gametos femeninos son más costosos, los masculinos son menos costosos. Por eso pasa primero por la fase masculina y cuando alcanza cierto tamaño o edad pasa a la fase femenina. La mortalidad asociada a la reproducción es mayor en machos que en hembras.

Tablas de ingreso y gasto de energía en equinodermos.

En general, en los primeros años, la mayor parte de la energía se invierte en el crecimiento. Cuanto más crece el animal, más se atenúa el crecimiento y más aumenta la energía invertida en la reproducción.

Para estudiar toda la anatomía hemos tomado como modelo los Asteroideos. Pero existen más grupos, con sus características.

Clasificación de los Equinodermos.

   Asteroidea.

Todas las características generales estudiadas hasta ahora, así como los datos y dibujos sobre anatomía general de los Equinodermos, corresponden al grupo Asteroidea, que es el más representativo y que incluye a las estrellas de mar.

   Ociroidea (Ophiuroidea).

Los Ociroideos poseen un disco central corporal en el que se unen todos los órganos viscerales (veremos que este disco central está mas desarrollado en Asteroideos). Los brazos son finos, sin surcos ambulacrales (esta es una de las diferencias con Asteroideos), son macizos y ocupados por vértebras. No poseen órganos viscerales.

El parecido con Asteroideos es solo superficial. En algunos, apenas hay epidermis. El sistema acuífero es parecido, pero menos desarrollado. La placa está en posición oral. Los podios no sirven para la locomoción, se mueven por acción muscular sobre las vértebras. Estos podios están reducidos, sin ventosas. Los órganos están en el disco. Hay bursas a ambos lados de la inserción de brazo, dos por cada uno. Su función es respiratoria. Adosadas a la pared de esas bolsas están las gónadas.  Los gametos se vierten al exterior.

Tienen boca, un esófago corto y una estructura en forma de saco o en forma de dedos. Carece de ano y expulsa los desechos por la boca.

Una característica especial son las vértebras. No se trata de tejido óseo ni nada similar, sin placas calcáreas asociadas al sistema ectodérmico. Son estructuras rígidas, que encajan unas a otras y poseen zonas de inserción de músculos, realmente recuerdan a las vértebras. Son las responsables del movimiento.

Vértebras de un Ophiuroideo.

Tienen una capacidad de cortar partes del cuerpo y regenerar la parte perdida, similar a lo que ocurre en asteroideos o incluso de forma más acusada. Podría incluso reproducirs asexualmente. Lo más normal es la reproducción sexual con sexos separados. Algunas especies son incubadoras, vivíparas, con cámaras de incubación.

   Equinoidea.

Los Equinoideos son los erizos de mar. Son Equinodermos de vida libre, atípicos en canto a su simetría, ya que su simetría radial se encuentra camuflada, con una forma esférica y todos los órganos encerrados en un caparazón continuo y recubierto de espinas. Es decir, no encontramos un cuerpo o disco del que salgan brazos.

Encontramos metamería, las estructuras se repiten en número de cinco y en el caparazón podemos distinguir cinco zonas ambulacrales y cinco zonas interambulacrales. Cada placa individual tiene líneas anuales de crecimiento. Los pies ambulacralaes se aprecian en la cara interior y se encuentran alineados (en forma de meridianos). Las placas se unen unes a otras. Las zonas ambulacrales están perforadas (los pies ambulacrales aparecen como pequeñas perforaciones) y las zonas interambulacrales no se encuentran perforadas. Las espinas se asientan sobre una rótula. Una epidermis recubre todo el caparazón, espinas incluidas. Esta epidermis es ciliada, con pedicelarios y una estructura compleja.

La boca está en la cara inferior, en el centro de una especie de membrana. Encontramos lo que se denomina linterna de Aristóteles, un aparato masticador con dientes en crecimiento continuo. Estos dientes son rascadores y raspadores. El tubo digestivo es largo y voluminoso, con un intestino que da vueltas alrededor de la cara interna del caparazón. Posee un sifón que transporta agua, expulsa el agua que toma con los alimentos para que no diluya sus jugos gástricos. El ano se encuentra en la zona superior.

 

Esquema de la anatomía de un erizo de mar.

Hay cinco placas grandes en la zona interna, alineadas con las interambulacrales. Son las placas genitales. En ellas encontramos los poros que expulsan los elementos sexuales. De estas cinco placas, una de ellas es el gameporito, por donde entra en conexión con el sistema acuífero y de ahí puede expulsar los gametos al exterior. El sistema acuífero tiene un canal anular alrededor del intestino, ramificado y que contacto con las zonas ambulacrales. Las branquias se encuentran alrededor de la boca y serían sus superficies respiratorias.

Tienen reproducción sexual con sexos separados. Los machos son de mayor tamaño que las hembras (cuando tienen la misma edad). En este grupo no hay capacidad de regeneración destacada.

   Holotuloidea.

 

Holotuloideo.

En los Olotuloideos el eje longitudinal mayor coincide con el eje boca-ano. El sistema endoesquelético es vestigial, tiene poca importancia. Aparecen sáculos microscópicos, incluidos dentro de la dermis. Tienen forma de pepino. En la parte anterior poseen tentáculos, normalmente en un número múltiplo de cinco (generalmente entre diez y treinta) y encierran la boca. Sirven para la captura del alimento. Retraen la corona de tentáculos llevándolos a la boca. el ano está en el otro extremo del animal.

Los tentáculos forman parte del sistema ambulacral, lo mismo que una hilera de podios que se disponen en series de cinco, en forma de hilera, apreciándose aquí la simetría radial. Dos de ellas, compuestos por pies muy reducidos, se sitúan en la parte superior y se denominan Bivium. Y los otros tres, con pies de mayor tamaño y ventosas se sitúan en la parte inferior y se denominan Tritium. Estos últimos son los encargados del movimiento del animal.

Corte transversal del tentáculo de un holotuloideo

La pared del cuerpo es muy rugosa, debido a la musculatura. Posee una epidermis superficial y la dermis tiene acículas microscópicas de endosesqueleto, encontrándose por debajo las capas musculares.

Presenta árboles respiratorios que conectan con la parte de la cloaca, que es por donde entra y sale el agua. Las gónadas están en la parte anterior.

Puede expulsar parte de sus vísceras como sistema defensivo. En la zona anal encontramos los órganos de Cuvier, que es la parte visceral que expulsa cuando se siente amenazado. A veces rompe la pared del cuerpo y expulsa otras partes viscerales.

Se reproduce sexualmente. En este caso no presenta cinco gónadas, sino solo una que desemboca en el conducto por la zona de la boca.

   Crinoidea.

Los Crinoideos enlazan con el prototipo más primitivo de Equinodermos. Son pedunculados, sésiles, con un soporte en la parte central del cuerpo en forma de cáliz que mira hacia la parte superior del cuerpo. Los ha con tallo, sésiles, pedunculados y con cierta oscilación (salvo cuando se encuentran en forma larvaria) y la métula, que son animales libres, nadadores, con cirros en la base que les sirven para equilibrarse mientras nada, no para fijarse.

 

Fósil de un crinoideo.

Del cáliz salen cinco brazos, que pueden posteriormente dividirse en más. De cada rama saldrán ramas laterales denominadas pínulas. En todas esas ramas, la cara interna está surcada por un canal ambulacral. Todo el sistema puede abrirse como un paraguas invertido, a modo de red para capturar el alimento. Está en estado tensado y lanza un latigazo. Así, el alimento cae hacia la boca o rocorren los canales ambulucrales que llevan el alimento hacia la boca. Los que viven en zonas con mucha cantidad de alimento, tiene ramas más cortas.

El hecho de que en este grupo la función de todo el sistema esté relacionado con la alimentación, hace suponer que era la utilidad principal del sistema y que la función locomotora que aparece en Asteroideos es secundaria, derivada de esta.

El aparato acuífero osee muchos conductos paterno, con un orificio externo cada uno. La boca se encontraría en el centro del cáliz. El ano también se encuentra en el cáliz, pero a un lado.

La reproducción, sexual con sexos separados. No hay órganos reproductores bien diferenciados, sino muchas zonas con acúmulos de células reproductoras.