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Equinodermos y cordados

Los deuterostomas incluyen los filos equinodermos y cuerdas (que incluyen los vertebrados) y dos filos menores. Los deuterostomas comparten patrones similares de desarrollo temprano.

 Equinodermos

Los equinodermos se llaman así por su piel espinosa (del griego "echinos" que significa "espinosa" y "dermos" que significa "piel"). El filo incluye alrededor de 7,0005 especies vivas descritas, como estrellas de mar, pepinos de mar, erizos de mar, dólares de arena y estrellas quebradizas. Los equinodermos son exclusivamente marinos.

Los equinodermos adultos exhiben simetría pentaradial y tienen un endoesqueleto calcáreo hecho de huesecillos, aunque las primeras etapas larvales de todos los equinodermos tienen simetría bilateral. El endoesqueleto está desarrollado por células epidérmicas, que también pueden poseer células pigmentarias, dando colores vivos a estos animales, así como células cargadas de toxinas. Estos animales tienen un verdadero celoma, una parte del cual se modifica en un sistema circulatorio único llamado sistema vascular del agua. Una característica interesante de estos animales es su poder para regenerarse, incluso cuando se pierde más del 75 por ciento de su masa corporal.

Procesos fisiológicos de equinodermos

Los equinodermos tienen un sistema único para el intercambio de gases, la circulación de nutrientes y la locomoción llamado sistema vascular del agua. El sistema consta de un canal anular central y canales radiales que se extienden a lo largo de cada brazo. El agua circula a través de estas estructuras permitiendo el intercambio de gases, nutrientes y desechos. Una estructura en la parte superior del cuerpo, llamada madreporita, regula la cantidad de agua en el sistema vascular del agua. Los "pies tubulares", que sobresalen a través de las aberturas en el endoesqueleto, pueden expandirse o contraerse usando la presión hidrostática en el sistema. El sistema permite un movimiento lento, pero una gran potencia, como se observa cuando los pies del tubo se enganchan a las mitades opuestas de un molusco bivalvo, como una almeja, y lentamente, pero seguramente separan las conchas, exponiendo la carne dentro.

La ilustración muestra una estrella de mar, la cual tiene una boca en la parte inferior del cuerpo y un ano en la parte superior, ambos en la parte media de la estrella. Tiene un estómago en formaa de disco que se encuentre entre la boca y el ano. Del estómago salen dos tubos que se dirigen a cada uno de los brazos, una gran cantidad de glándulas digestivas están conectadas a estos tubos. Debajo del estómago hay un anillo central, canal que también se conecta a los tubos que se extienden a cada brazo. Pies tubulres se unen a estos tubos. Cada pie tubular se parece a un gotero, con una ámpula en forma de bulbo en la parte superior y una expensión llamada podium, en la parte inferior. La parte inferior del podium sobresale de la parte inferior de la estrella. Hay muchos podia a lo largo de cada brazo, lo que permite que la estrella se sujete a la superficie y camine. Una estructura llamada madreporita, cerca del ano, conecta el anillo central y emerge de la parte superior de la estrella de mar.
Este diagrama muestra la anatomía de una estrella de mar.
El sistema nervioso equinodermo tiene un anillo nervioso en el centro y cinco nervios radiales que se extienden hacia afuera a lo largo de los brazos. No hay control nervioso centralizado. Los equinodermos tienen sexos separados y liberan sus gametos en el agua donde tiene lugar la fertilización. Los equinodermos también pueden reproducirse asexualmente a través de la regeneración de partes del cuerpo.

Diversidad de equinodermos

Este filo se divide en cinco clases: Asteroidea (estrellas de mar), Ophiuroidea (estrellas quebradizas), Echinoidea (erizos de mar y dólares de arena), Crinoidea (lirios de mar o estrellas de plumas) y Holothuroidea (pepinos de mar).

Quizás los equinodermos más conocidos son miembros de la clase Asteroidea, o estrellas de mar. Vienen en una gran variedad de formas, colores y tamaños, con más de 1,800 especies conocidas. Las características de las estrellas de mar que las distinguen de otras clases de equinodermos incluyen brazos gruesos que se extienden desde un disco central donde los órganos penetran en los brazos. Las estrellas de mar usan sus patas tubulares no solo para agarrar superficies sino también para agarrar presas. Las estrellas de mar tienen dos estómagos, uno de los cuales puede pasar por la boca para secretar jugos digestivos dentro o sobre la presa antes de la ingestión. Este proceso esencialmente puede licuar la presa y facilitar la digestión.

Las estrellas frágiles tienen brazos largos y delgados que no contienen ningún órgano. Los erizos de mar y los dólares de arena no tienen brazos, pero son hemisféricos o aplanados con cinco filas de pies de tubo, que los ayudan en el movimiento lento. Los lirios de mar y las estrellas de plumas son alimentadores de suspensión acechados. Los pepinos de mar son de cuerpo blando y alargados con cinco filas de patas tubulares y una serie de patas tubulares alrededor de la boca que se modifican en tentáculos utilizados en la alimentación.

The sea star in photo a is red and white, with a thick squat body and protruding spikes. The brittle star in part b is brown with a flat, pentagon-shaped body. Thin striped legs extend from each point of the pentagon. Photo c shows a sea urchin with a round, black body and very long, thin, black spines. Photo d shows a sea lily that has appendages resembling branches of a spruce tree. Photo e shows a log-shaped sea cucumber with spikes extending from its body.
Los diferentes miembros de Echinodermata incluyen la (a) estrella de mar en la clase Asteroidea, (b) la estrella quebradiza en la clase Ophiuroidea, (c) los erizos de mar de la clase Echinoidea, (d) los lirios de mar pertenecientes a la clase Crinoidea, y (e) pepinos de mar que representan la clase Holothuroidea.
Cordados

La mayoría de las especies en el filo Chordata se encuentran en el subfilo Vertebrata, que incluye muchas especies con las que estamos familiarizados. Los vertebrados contienen más de 60,000 especies descritas, divididas en grandes grupos de lampreas, peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos.

Los animales en el filo Chordata comparten cuatro características clave que aparecen en alguna etapa de su desarrollo: un notocordio, un cordón nervioso hueco dorsal, hendiduras faríngeas y una cola posanal. En ciertos grupos, algunos de estos rasgos están presentes solo durante el desarrollo embrionario.

Los cordados llevan el nombre del notocordio, que es una estructura flexible en forma de barra que se encuentra en la etapa embrionaria de todos los cordados y en la etapa adulta de algunas especies de cordados. Se encuentra entre el tubo digestivo y el cordón nervioso, y proporciona soporte esquelético a lo largo del cuerpo. En algunos cordados, el notocordio actúa como el soporte axial primario del cuerpo durante toda la vida del animal. En los vertebrados, la notocorda está presente durante el desarrollo embrionario, momento en el cual induce el desarrollo del tubo neural y sirve de soporte para el desarrollo del cuerpo embrionario. El notocordio, sin embargo, no se encuentra en la etapa postnatal de los vertebrados; en este punto, ha sido reemplazado por la columna vertebral (la columna vertebral).

El cordón nervioso hueco dorsal se deriva del ectodermo que se hunde debajo de la superficie de la piel y se enrolla en un tubo hueco durante el desarrollo. En los cordados, se ubica dorsalmente al notocordio. Por el contrario, otros filamentos animales poseen cordones nerviosos sólidos que se encuentran ventral o lateralmente. El cordón nervioso que se encuentra en la mayoría de los embriones cordados se desarrolla en el cerebro y la médula espinal, que componen el sistema nervioso central.

Las rendijas faríngeas son aberturas en la faringe, la región justo posterior a la boca, que se extienden hacia el entorno exterior. En los organismos que viven en ambientes acuáticos, las rendijas faríngeas permiten la salida del agua que ingresa a la boca durante la alimentación. Algunos cordados de invertebrados usan las ranuras faríngeas para filtrar los alimentos del agua que ingresa a la boca. En los peces, las hendiduras faríngeas se modifican en soportes branquiales, y en los peces con mandíbula, los soportes de la mandíbula. En los tetrápodos, las hendiduras se modifican aún más en componentes del oído y las amígdalas, ya que ya no hay necesidad de soportes branquiales en estos animales que respiran aire. Tetrápodo significa "cuatro patas", y este grupo incluye anfibios, reptiles, aves y mamíferos. (Las aves se consideran tetrápodos porque evolucionaron de antepasados ​​de tetrápodos).

La cola posanal es un alargamiento posterior del cuerpo que se extiende más allá del ano. La cola contiene elementos esqueléticos y músculos, que proporcionan una fuente de locomoción en especies acuáticas, como los peces. En algunos vertebrados terrestres, la cola también puede funcionar en equilibrio, locomoción, cortejo y señalización cuando el peligro está cerca. En muchas especies, la cola está ausente o reducida; Por ejemplo, en los simios, incluidos los humanos, está presente en el embrión, pero de tamaño reducido y no funcional en adultos.

La ilustración muestra un cordado con forma de pez. A lo largo de éste y en la parte superior corre un cordón nervioso dorsal hueco y delgado. Inmediatamente debajo del cordón nervioso se encuentra un notocordio, que también corre a lo largo del organismo. Debajo del notocordio, y en forma diagonal al tejido y hacia el frente del organismo, se encuentan los cortes de los arcos branquiales o faríngeos. En la parte trasera se encuentra una cola post-anal.
En los cordados, cuatro características comunes aparecen en algún momento del desarrollo: un notocordio, un cordón nervioso hueco dorsal, hendiduras faríngeas y una cola posanal. La anatomía de un cefalocordato que se muestra aquí ilustra todas estas características.
Cordados de invertebrados

Además de los vertebrados, el filo Chordata contiene dos clados de invertebrados: Urochordata (tunicados) y Cephalochordata (lancelets). Los miembros de estos grupos poseen las cuatro características distintivas de los cordados en algún momento durante su desarrollo.

Los tunicados también se llaman chorros de mar. El nombre tunicado deriva del material de carbohidrato similar a la celulosa, llamado túnica, que cubre el cuerpo externo. Aunque los tunicados se clasifican como cordados, las formas adultas están muy modificadas en el plan corporal y no tienen un notocordio, un cordón nervioso hueco dorsal o una cola post-anal, aunque tienen hendiduras faríngeas. La forma larval posee las cuatro estructuras. La mayoría de los tunicados son hermafroditas. Las larvas del tunicado nacen de los huevos dentro del cuerpo del tunicado adulto. Después de la eclosión, una larva tunicada nada durante unos días hasta que encuentra una superficie adecuada en la que puede adherirse, generalmente en un lugar oscuro o sombreado. Luego se adhiere por la cabeza al sustrato y sufre metamorfosis en la forma adulta, en cuyo punto desaparecen la notocorda, el cordón nervioso y la cola.

En la fotografía (a) se observan unos tunicados que tienen la apariencia de esponjas y poseen unos cuantos agujeros en su superficie. La ilustración (b) muestra un tunicado en estado larvario, cuya apariencia es la de un renacuajo, con una cola postanal en el extremo más delgada del cuerpo. Un cordón nervioso dorsal y hueco corre a lo largo de la parte trasera superior y debajo de este cordón corre un notocordio. El tracto digestivo comienza con la boca, en la parte frontal del animal, que conecta con un estómago. Encima del estómago se encuentra el ano. Los arcos branquiales se localizan entre el estómago y la boca, y están conectados a una abertura atrial, localizada en la parte superior del cuerpo. La ilustración (c) muestra un tunicado adulto, el cual parece un pedazo de tronco anclado por la parte inferior. El agua entra a través de la boca, localizada en la parte superior del cuerpo, y pasa a través de los arcos branquiales, donde se filtra. El agua sale a través de otra abertura en un lado del cuerpo. El corazón, estómago y gónadas están escondidos debajo de los arcos branquiales.
Esta fotografía muestra una colonia del tunicado Botrylloides violaceus. En la etapa (b) larval, el tunicado puede nadar libremente hasta que se adhiera a un sustrato para convertirse en (c) un adulto.
La mayoría de los tunicados viven una existencia sésil en aguas oceánicas poco profundas y son alimentadores de suspensión. Los alimentos principales de los tunicados son el plancton y los detritos. El agua de mar ingresa al cuerpo del tunicado a través de su sifón recurrente. El material suspendido se filtra de esta agua mediante una red de moco (hendiduras faríngeas) y se pasa al intestino a través de la acción de los cilios. El ano desemboca en el sifón de excursión, que expulsa los desechos y el agua.

Las lancetas poseen un notocordio, cordón nervioso hueco dorsal, hendiduras faríngeas y una cola posanal en la etapa adulta. El notocordio se extiende hacia la cabeza, lo que le da al subfilo su nombre (Cephalochordata). Los fósiles extintos de este subfilo datan de mediados del período Cámbrico (540–488 mya). Las formas vivas, las lancetas, reciben su nombre por su forma de cuchilla. Las lancetas tienen solo unos pocos centímetros de largo y generalmente se encuentran enterradas en la arena en el fondo de los mares cálidos, templados y tropicales. Al igual que los tunicados, son alimentadores de suspensión.

Ilustración de un anfioxo cuya cabeza emerge de la arena y el resto del cuerpo está enterrado en ésta. La boca se encuentra en la cabeza y está rodeada por tentáculos. El ano está localizado justo antes de la cola postanal. Los arcos faríngeos se encuentran junto al atrio, el cual se vacia a través del atrioporo. El cuerpo presenta músculos segmentados que corren a lo largo de éste de arriba hacia abajo.
Las lancetas adultas conservan las cuatro características clave de los cordados: un notocordio, un cordón nervioso hueco dorsal, hendiduras faríngeas y una cola posanal.
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