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⭐ Equinodermos y cordados invertebrados

Los invertebrados de nuestra rama del árbol: la hidráulica de una estrella de mar y las cuatro señas de un cordado sin columna.

Los equinodermos, y la trampa de la simetría

Los equinodermos son las estrellas de mar, los erizos, los pepinos de mar, las ofiuras y los lirios de mar. Todos son marinos, sin excepción, y todos comparten cuatro características.

La primera es su simetría radial de adulto, casi siempre en cinco partes. La segunda es un endoesqueleto de placas calcáreas bajo la piel, que en los erizos lleva espinas móviles —de ahí su nombre, que significa «piel espinosa»—. La tercera es el sistema hidráulico con el que se mueven, que merece su propia sección. Y la cuarta son los PEDICELARIOS, unas pinzas diminutas repartidas por la superficie que mantienen la piel limpia de larvas y de organismos que intentan pegarse encima.

Ahora la trampa, que es de las mejores del curso. Si una estrella de mar es radial y una medusa también, ¿son parientes? La respuesta es no, y el argumento no está en el adulto sino en el embrión.

La larva de un equinodermo es BILATERAL. Su simetría radial es una adquisición posterior, que aparece al transformarse en adulto. Y además su desarrollo es DEUTEROSTOMADO: el orificio de la gastrulación se convierte en el ano y la boca se abre después, exactamente como en nosotros.

Así que están en nuestra rama del árbol, y no en la de los cnidarios. Un erizo de mar es pariente más cercano tuyo que de una medusa, y bastante más cercano tuyo que un caracol o una hormiga. Es otra vez el argumento de toda la unidad: el adulto engaña y el desarrollo no.

Vale la pena señalar por qué la simetría radial les resultó útil pese a venir de antepasados bilaterales. Casi todos son lentos o sésiles y viven en el fondo del mar, donde el alimento y el peligro llegan de cualquier dirección. Es el mismo argumento que explicaba la simetría de una anémona: dos grupos sin parentesco cercano llegaron a la misma solución porque tenían el mismo problema.

  • Endoesqueleto de placas

    Placas calcáreas bajo la piel, con espinas móviles en los erizos. Está dentro, como el nuestro.

  • Pedicelarios

    Pinzas diminutas repartidas por la piel que la mantienen limpia de organismos que se le quieren pegar.

  • Larva bilateral

    La prueba de que su simetría radial es posterior. Descienden de antepasados con izquierda y derecha.

  • Deuterostomados

    Como nosotros: el blastóporo se vuelve ano. Es lo que los pone en nuestra rama del árbol.

Dato: Muchas estrellas de mar regeneran un brazo perdido, y en algunas especies un brazo con un trozo del disco central puede regenerar la estrella entera. Los pescadores de almejas que las partían en dos para deshacerse de ellas descubrieron a su costa que estaban duplicando el problema.

Caminar con agua: el sistema hidráulico

Una estrella de mar no tiene músculos para caminar en el sentido en que los tenemos nosotros. Se mueve con agua a presión, y ese SISTEMA VASCULAR ACUÍFERO es lo más característico del grupo.

El agua del mar entra por la MADREPORITA, una placa perforada que se ve en la cara superior del animal como un botoncito de otro color. De ahí pasa a un canal en forma de anillo que rodea la boca, y de ese anillo salen canales por cada brazo.

De esos canales cuelgan cientos de PIES AMBULACRALES, unos tubitos que asoman por la cara inferior y terminan en algo parecido a una ventosa. Cada uno tiene arriba una AMPOLLA, una bolsita muscular que funciona como el bulbo de un gotero.

El mecanismo es sencillo cuando se ve como hidráulica. La ampolla se contrae, empuja agua hacia el pie y el pie se alarga y toca el suelo. Ahí se sujeta, no solo por succión sino también con una sustancia adhesiva que segrega. Entonces los músculos del pie tiran, el animal se desplaza un poco, el pie suelta el adhesivo, el agua vuelve a la ampolla y el pie se recoge.

Un solo pie no puede casi nada. Pero hay cientos, cada uno tirando un poquito y en el momento adecuado, y la suma mueve al animal.

Y ahí está lo que hace famoso al sistema: así es como una estrella de mar abre una almeja. Se coloca encima, pega sus pies a las dos valvas y tira, con una fuerza modesta pero sin parar. La almeja tiene un músculo potentísimo para mantenerse cerrada, pero se cansa; la estrella no, porque no está usando músculo de la manera en que lo usa la almeja. Cuando la valva cede unos milímetros, la estrella hace algo notable: saca su propio estómago por la boca, lo mete en la abertura y digiere a la almeja dentro de su concha.

Los pies ambulacrales, además, hacen otras dos cosas. Sirven para el intercambio de gases, porque son de pared delgada y están llenos de líquido, y sirven para manipular el alimento. Moverse, respirar y comer con la misma pieza.

Caminar con agua a presiónEl circuitomadreporitapor aquí entra el aguacanal anular + un canal por brazoy de ellos cuelgan CIENTOS de piesUn solo pie, ampliado: es un goteroAMPOLLAbolsita muscularPIE AMBULACRALse pega: succión + adhesivo1. aprietael agua no secomprime: empuja2. el pie se alarga3. se pega al suelo4. tira y se recoge(y suelta el adhesivo)Y así abre una almeja: por resistencia, no por fuerzaCientos de pies tiran de las dos valvas, cada uno un poquito, y sin parar.La almeja tiene un músculo más potente, pero se cansa. La estrella no.En cuanto cede unos milímetros, la estrella saca su ESTÓMAGO por la boca,lo mete por la rendija y digiere a la almeja dentro de su propia concha.
Caminar con agua a presión

Cómo da un paso una estrella de mar

  1. Entra el agua

    El agua de mar llega al sistema por una placa perforada.

    • El agua entra por la madreporita, en la cara superior del animal.
    • Pasa a un canal circular alrededor de la boca y de ahí a un canal por cada brazo.
  2. La ampolla aprieta

    La bolsita muscular empuja agua hacia el tubito y lo alarga.

    • La ampolla se contrae, como se aprieta el bulbo de un gotero.
    • El agua no se comprime, así que empuja el pie ambulacral hacia fuera y lo estira.
    • El extremo del pie llega al suelo o a la superficie sobre la que va a tirar.

    Ojo: Es un esqueleto hidrostático, el mismo principio de la lombriz: los músculos empujan contra un líquido que no se puede comprimir.

  3. Se pega

    El pie se sujeta con succión y con adhesivo.

    • El extremo se aplana contra la superficie y hace vacío, como una ventosa.
    • Además segrega una sustancia adhesiva, que es lo que le da la fuerza de verdad.
  4. Tira y suelta

    Los músculos del pie se acortan y el animal avanza un poco.

    • Los músculos longitudinales del pie se contraen y arrastran al animal hacia ese punto.
    • El agua es empujada de vuelta a la ampolla y el pie se recoge.
    • El pie segrega una segunda sustancia que deshace el adhesivo y se despega.

    Ojo: Cada pie aporta muy poco. Lo que mueve al animal es que hay cientos coordinados, y eso es también lo que le permite vencer a una almeja por cansancio.

Dato: Una estrella de mar puede sacar su estómago por la boca y digerir a su presa fuera de su propio cuerpo. Le basta con que la almeja abra sus valvas unos milímetros: por esa rendija cabe el estómago, y la comida no tiene que entrar entera.

Los cordados sin columna, y la puerta de la unidad siguiente

La unidad termina con un grupo pequeño y decisivo, porque deshace una confusión que si no arrastraría el curso entero: «cordado» y «vertebrado» no son lo mismo.

Un CORDADO es un animal que, en algún momento de su vida, tiene cuatro características. Conviene aprenderlas con el «en algún momento» incluido, porque muchas desaparecen en el adulto y esa es justamente la trampa del examen.

La primera es el NOTOCORDIO: una varilla flexible y firme a lo largo del dorso que da soporte sin quitar flexibilidad. Es lo que permite nadar doblando el cuerpo de lado a lado: el animal se dobla, la varilla recupera la forma, y así el impulso. En los vertebrados es sustituido durante el desarrollo por la columna vertebral, y de él solo quedan restos entre las vértebras.

La segunda es el CORDÓN NERVIOSO TUBULAR DORSAL: un tubo hueco de tejido nervioso que va por la espalda, por encima del notocordio. En los vertebrados se convierte en el encéfalo y la médula espinal. Vale la pena notar el contraste con todos los protostomados de la unidad —lombrices, insectos, moluscos—, que tienen su cordón nervioso macizo y por el VIENTRE. Está justo al otro lado del cuerpo.

La tercera son las BOLSAS FARÍNGEAS: aberturas o hendiduras en la pared de la garganta. En los cordados invertebrados y en los peces sirven para filtrar alimento o para respirar; en nosotros solo aparecen en el embrión, y de ellas derivan estructuras del oído y del cuello.

La cuarta es la COLA POSTANAL: una cola que se extiende más allá del ano. En un pez es el motor; en nosotros existe en el embrión y luego se reduce al cóccix.

Los CORDADOS INVERTEBRADOS son los que tienen esas cuatro características y no tienen columna vertebral. Son dos grupos.

Los anfioxos son animalitos con forma de pez pequeño y translúcido que viven medio enterrados en la arena filtrando agua. Son el caso limpio: de adultos conservan las cuatro características de un cordado a la vista.

Los tunicados, o ascidias, son el caso interesante. De adultos parecen un saco pegado a una roca, sin nada que recuerde a un cordado: se les llama a veces «papas de mar». Pero su larva nada, tiene cola, notocordio y cordón nervioso dorsal, y al asentarse los pierde casi todos. Otra vez lo mismo: el adulto no dice nada y la larva lo dice todo.

Y queda una pieza que conecta con Cuerpo humano: el endostilo, un surco de la faringe de estos animales que secreta mucosidad para atrapar partículas. Produce proteínas parecidas a las de la hormona tiroidea, y se considera el antecesor de nuestra glándula tiroides. Un órgano que empezó atrapando comida acabó regulando el metabolismo.

Las cuatro señas de un cordadoBasta con tenerlas «en algún momento de la vida». Eso es lo que se pregunta.Anfioxo② cordón hueco, por la ESPALDA① notocordio③ bolsas faríngeas④ cola postanalanoEn un cordado invertebradoEn ti1NotocordioVarilla flexible y firme a lo largo del dorso: da soporte sin quitar flexibilidadSolo en el embrión. Lo sustituye la columna; quedan restos entre las vértebras2Cordón nervioso tubular dorsalTubo HUECO de tejido nervioso, por la ESPALDA, encima del notocordioSe convierte en el encéfalo y la médula espinal3Bolsas faríngeasHendiduras en la pared de la garganta, para filtrar alimento del aguaSolo en el embrión. Derivan en estructuras del oído y del cuello4Cola postanalCola que sigue más allá del ano; con ella nadaEn el embrión, y después se reduce al cóccixOjo: en lombrices, insectos y moluscos el cordón nervioso va MACIZO y por el VIENTRE. Al otro lado del cuerpo.
Las cuatro señas de un cordado
Las cuatro señas del cordado, en ellos y en nosotros
AspectoEn un cordado invertebradoEn un ser humano
NotocordioPresente toda la vida en un anfioxo: es su soporteSolo en el embrión: lo sustituye la columna y quedan restos entre las vértebras
Cordón nervioso tubular dorsalPresente, hueco y por la espaldaSe convierte en el encéfalo y la médula espinal
Bolsas faríngeasSe usan para filtrar alimento del aguaSolo en el embrión: derivan en estructuras del oído y del cuello
Cola postanalPresente, y en el anfioxo sirve para nadarEn el embrión, y después se reduce al cóccix
Columna vertebralNo la tienen: por eso son invertebradosSí, y es lo que nos pone en la unidad siguiente

Dato: Un tunicado adulto pegado a una roca no parece un cordado en absoluto. Su larva sí lo parece, y al asentarse reabsorbe la cola, el notocordio y casi todo el cordón nervioso. Es de los pocos animales que se deshacen de su cerebro al hacerse adultos.

Basado en: Biggs, Biología, cap. 27 «Los equinodermos y los cordados invertebrados», secciones 1 y 2.