sábado, 17 de octubre de 2015

Los artrópodos: características y clasificación



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Los artrópodos son invertebrados superiores, es decir, presentan una simetría bilateral, una cavidad celomática, las tres capas embrionarias y un sistema de órganos.

Artropodos y biologia

- El filo artrópodos, el más abundante y diversificado del reino animal


Son un millón de especies repartidos por los mares, las aguas dulces, la superficie terrestre, el aire y otros animales. En cuanto a su alimentación, hay especies carnívoras, omnívoras, herbívoras y simbiontes. Aunque, la gran parte de ellos son herbívoros, basando su alimentación en algas o plantas.

- Características de los artrópodos


Todos los artrópodos presentan un cuerpo segmentado como los anélidos. Este hecho puede indicar la existencia de un antepasado común durante la evolución. Sin embargo, en la mayoría de las especies los metámeros se han fusionado en grupos funcionales llamados tagmas, los cuales desempeñan una función determinada cada uno de ellos.

El cuerpo de un artrópodo tras la fusión de segmentos está constituido por las tagmas: cabeza, tórax y abdomen. Un cuerpo que está recubierto por un exoesqueleto denominado cutícula, que le va a dotar al organismo de una gran resistencia frente al medio. La cutícula está constituida principalmente por el polisacárido quitina en asociación con proteínas. Además en la mayoría de los crustáceos la cutícula está impregnada de sales de calcio, un hecho que se puede observar en el caparazón de los cangrejos.

A pesar de que el exoesqueleto está articulado, dotando al animal de movilidad, es incapaz de crecer y, por consiguiente, el artrópodo necesita desprenderse momentáneamente de él para poder crecer en tamaño. La eliminación temporal de la cutícula, para luego sintetizar una nueva, recibe el nombre de muda; el animal crece cuando la cutícula está ausente.

- Clasificación de los artrópodos


Los artrópodos se agrupan en cuatro grandes grupos: los arácnidos (arañas, garrapatas, ácaros y escorpiones), los crustáceos (langostas y cangrejos), los insectos (hormigas, abejas, saltamontes, moscas, etc.) y los miriápodos (ciempiés, milpiés).

+ Arácnidos


Son los escorpiones, las garrapatas, las arañas y los ácaros, principalmente. La mayoría de sus especies son depredadores de vida libre que ocupan nichos cálidos.

Presentan una gran variedad en las estructuras que sirven para capturar presas: garfios, pinzas, aguijones, glándulas venenosas y "uñas". Sin embargo, la mayoría no son peligrosos para el hombre, a excepción de la araña viuda negra cuyo veneno ataca al sistema nervioso pudiendo causar en algunos casos la muerte. De hecho, la picadura de un escorpión sólo causa una inflamación dolorosa, pero no mortal. Si bien es cierto que algunas especies de África y México pueden causar la muerte.

Las arañas son depredadores que se alimentan de insectos. Los tagmas cabeza y tórax se han fusionado en un cefalotórax. Presenta diferentes tipos de apéndices, todos articulados, pero cada uno de ellos con una función concreta. Así, hay un par de quelíceros (apéndices que inyectan el veneno de las glándulas), un par de pedipalpos (elementos implicados en la masticación) y cuatro pares de patas marchadoras.

Una de las características distintivas de las arañas, aunque también la presentan los insectos, es la presencia de un sistema excretor basado en los túbulos de Malpigio, que se abren en la última parte del intestino. Y aquí tiene lugar la reabsorción del agua, de tal forma que la mezcla de orina y heces que se libera es prácticamente un compuesto sólido. Ésta es una de las adaptaciones que ha experimentado todo poblador de zonas muy secas, donde el aprovechamiento al máximo del agua es vital.

En las arañas el sentido de la visión no está muy desarrollado, presentan ojos simples por lo que han desarrollado unos "pelos sensoriales" que perciben las perturbaciones del medio como corrientes de aire o presencia de otros organismos.

Sin embargo, son las telas de araña la característica más llamativa, pero también sobre la que mayor confusión hay. Siempre se ha considerado que la misión de estas construcciones era la de capturar insectos, sin embargo la función real o funciones son bien distintas. Son realizadas para proteger, a modo de cubierta o bolsa, sus nidos y sus huevos, para servir de puentes por los que que desplazarse, para revestir a sus presas tras la captura, como alarmas ante la llegada de un depredador o como cuerdas que sirvan para arrastrar por ejemplo un alimento.

El diseño de una tela es muy variable, pero en todos los casos están formadas por hilos de seda. En la última parte del abdomen existen unas glándulas que se abren al exterior en hileras y son las responsables de la síntesis del hilo de seda. Éste presenta unas propiedades de resistencia y fuerza que le están haciendo objeto de estudio de la tecnología humana.

Los escorpiones son animales nocturnos que se esconden durante el día en agujeros realizados en la arena o bajo piedras. Se alimentan principalmente de insectos y arañas. Al igual que estos últimos presentan cuatro pares de patas marchadoras. Aunque algunas especies pueden ser mortales para el hombre, sólo lo son en su totalidad para los invertebrados. Viven en zonas secas y pueden llegar a los 18 cm de largo. El aspecto anatómico que más les caracteriza es el aguijón presente al final del abdomen.

Los ácaros son principalmente de vida libre, aunque algunas especies son parásitas de invertebrados en sus formas larvarias. La longitud máxima que puede alcanzar un ácaro es de 1 mm. Se encuentran muy extendidos, ocupando nichos terrestres y acuáticos. La característica más importante de los ácaros es la fusión del cefalotórax con el abdomen, quedando así un único tagma. Existe una gran variedad de ácaros en la Península Ibérica, así, en Vizcaya uno puede encontrar la especie Sphaerozetes piriformis.

Su relación con el ser humano es muy amplia, desde los que causan plagas en árboles frutales, hasta los que originan la sarna humana cuando excavan bajo la piel.

Las garrapatas son un miembro del grupo de los ácaros que causan distintas enfermedades en animales con una carencia en su higiene.

+ Crustáceos


Los crustáceos son artrópodos en los que aparecen unos apéndices que se pueden asemejar a unas mandíbulas, característica ausente en los arácnidos. Este hecho junto con los hábitats que pueblan les ha conferido el término de mandibulados acuáticos.

El cuerpo de los crustáceos está dividido en los tagmas cabeza, tórax y abdomen, aunque en la mayoría de las especies los dos primeros se fusionan para constituir el cefalotórax. Es importante destacar que en un gran porcentaje de las especies, un repliegue del exoesqueleto dorsal de la cabeza puede prolongarse en varias direcciones hasta cubrir segmentos del tórax y del abdomen constituyendo el caparazón del crustáceo.

Una de las partes más visibles y que caracterizan a un crustáceo es la presencia del telson, expansión en la que termina el abdomen, que no puede ser considerada como un segmento o metámero; su importancia proviene de ser la estructura que porta el ano.

Pero son los apéndices los elementos más llamativos y variados, como por ejemplo, las antenas, las mandíbulas o las patas ambulacrales de función locomotora. En algunos apéndices se sitúan las branquias de los crustáceos más evolucionados.

El aparato digestivo se caracteriza por la presencia de un estómago "masticador" que presenta unas placas quitinosas denominadas molino gástrico que son utilizadas para deshacer el alimento.

Según los hábitos alimentarios, los crustáceos pueden ser filtradores que se nutren de plancton y bacterias; carroñeros que se alimentan de materia orgánica en descomposición, y depredadores de gusanos, peces y otras crustáceos.

El sistema nervioso es muy semejante al de anélidos, presenta un par de ganglios fusionados en la cabeza y un cordón nervioso que recorre el organismo, como elementos fundamentales.

En cuanto a la reproducción, son animales que llevan a cabo una reproducción sexual, donde los sexos están separados. Pero es su ciclo biológico lo que más despierta el interés de los investigadores. Tras la fecundación, se forma un huevo del que saldrá una larva nauplio que difiere de la forma adulta. Durante un proceso conocido como metamorfosis, la larva comienza a adquirir apéndices y segmentos hasta que se transforma en el individuo adulto.

Los crustáceos se clasifican atendiendo a varios elementos, como pueden ser el número de segmentos o apéndices. Existen varios grupos: braquiópodos, son los camarones y las pulgas de agua, las cuales forman parte del plancton acuático; cirripedos, a los que pertenecen los percebes y los malacostráceos. Entre los braquiópodos se encuentra la especie Daphnia curvirostri, que se caracteriza por su escasez en la Península Ibérica. Sólo se encuentra en La Mancha, cuenca del Ebro y Cataluña norte.

Los malacostráceos son los crustáceos más importantes por su diversidad de formas y nichos ecológicos que han conquistado.

Así, nos encontramos con las cochinillas de humedad como pobladores del medio terrestre. Sin embargo, dado que carecen del exoesqueleto típico de los crustáceos y presentan en los apéndices abdominales branquias para respirar, se ven fuertemente condicionados a la hora de vivir en la superficie terrestre, ocupando lugares muy húmedos como entre las plantas acuáticas.

Otro de los grupos importantes de los malacostráceos son los crustáceos que forman parte del "krill", plancton oceánico base de la alimentación de las ballenas.

Pero son los decápodos los más estudiados por sus implicaciones en la alimentación humana. Son, por ejemplo, las langostas, los cangrejos y los langostinos.

+ Miriápodos


Si los crustáceos son los mandibulados acuáticos, los miriápodos son los mandibulados terrestres. Su nombre indica la existencia de numerosos "pies", los cuales son en realidad apéndices locomotores del tórax; un par por segmento.

Presentan un par de antenas y todos sus apéndices son unirrámeos, es decir, es una estructura sencilla sin bifurcación alguna como ocurría con los crustáceos. En los crustáceos, excepto las antenas, todos sus apéndices son birrámeos.

La respiración en este grupo de animales se realiza a través de tráqueas, invaginaciones del tegumento que llegan a todas las partes del cuerpo.

Todos los representantes de este grupo presentan sexos separados, tras la fecundación pueden aparecen formas larvarias o no, según la especie.

Son principalmente los quilópodos o ciempiés, los diplópodos o milpiés y los paurópodos.

Los ciempiés tienen entre 15 y 173 pares de pies que se ubican desde el segundo segmento hasta el antepenúltimo del cuerpo. El primer par de apéndices se transformó en una especie de aguijones con glándulas venenosas. Son animales carnívoros que van a utilizar esos aguijones venenosos para capturar a su presa, la cual será triturada por sus mandíbulas. Sus presas naturales son las lombrices y algunos insectos. Animales totalmente terrestres, tienden a ocupar lugares húmedos como las cortezas de los árboles.

Los milpiés tienen entre 20 y 400 pares de apéndices o pies a diferencia de lo que su nombre pudiera indicar. Este número tan elevado se debe a que cada segmento presenta dos pares de apéndices.

El nicho ecológico que ocupan es el mismo que los ciempiés, lugares húmedos y oscuros. Pero al presentar hábitos alimentarios distintos, los milpiés son animales herbívoros, pueden ocupar el mismo lugar sin competir por el alimento.

Los paurópodos son un grupo poco conocido pero muy numeroso. Son animales muy pequeños, de unos 2 mm de longitud como máximo y menos de 20 segmentos en su cuerpo. Como el resto de miriápodos habitan zonas húmedas de la superficie terrestre.

+ Insectos


Este grupo de animales constituye el mayor éxito evolutivo de diversidad y número de individuos. Existen registradas un millón de especies, aunque se piensa que es una pequeña fracción de todas aquellas que pueblan la Tierra. Además, han ocupado todos los nichos ecológicos a excepción de las profundidades marinas.

Prácticamente todas las grandes familias son encontradas en la Península Ibérica e Islas Canarias y Baleares. Por ejemplo, de la familia de los escarabajos y luciérnagas es la especie Xyletinus sanguineocinetus, la cual se encuentra en los alrededores de Madrid, en Pozuelo de Calatrava (Puerto Real) y en Teruel.

Este éxito es la consecuencia directa de una naturaleza muy adaptativa. Son animales de pequeño tamaño que pueden ser transportados fácilmente, con estructuras que evitan la pérdida de agua y hábitos alimentarios muy diferentes que va a eliminar la competencia entre especies que ocupen el mismo lugar. Si a esto se le suma el desarrollo de estructuras defensivas y de ataque muy complejas, junto con la formación de huevos que resisten condiciones muy adversas, se puede entender que sólo ellos sean más abundantes que los demás tipos de animales juntos.

Se caracterizan por tener tres pares de patas, un exoesqueleto y un cuerpo dividido en cabeza, tórax y abdomen. Además, en la mayoría de ellos aparecen unas estructuras que les permite volar, las alas. Un hecho que se da por primera vez en el reino animal.

La casi totalidad de los insectos poseen dos pares de alas, aunque existen grupos como las moscas que tan sólo presentan un par. A diferencia de las alas de las aves y mamíferos voladores, las alas de los insectos son prolongaciones de la pared del cuerpo y, en consecuencia, están recubiertas por cutícula.

La elevación del animal, como el batido del ala viene determinado por una serie de poderosos músculos que actúan de forma compleja. La mayor velocidad observada la tienen algunos tábanos con 48 km por hora.

Sin embargo, a pesar de la ventaja evolutiva que da las alas, no todos los insectos presentan alas. Por ejemplo, las pulgas o las hormigas obreras carecen de estas estructuras. En este caso andan utilizando sus patas de forma coordinada para no perder el equilibrio. Existen especies que son capaces de andar sobre al agua al presentar en la base de las patas unos pelos que repelen el agua, como sucede en los zapateros de agua.

El aparato digestivo es completo y está constituido por la boca, el esófago, una estructura para almacenar alimentos y otra para triturarlos, un estómago y un intestino que acaba en el ano.

La dieta alimentaria de los insectos es muy variada. Muchos son saprófagos como los escarabajos y se alimentan de animales muertos. Otros son carnívoros y se alimentan de otros insectos. Pero la gran mayoría son herbívoros y su alimento principal son las plantas, tanto sus tejidos como los fluidos que aparecen en el reino vegetal.

Lógicamente, en función del tipo de alimentación así habrán ido adaptando sus estructuras a lo largo de la evolución. Por ejemplo, las mariposas han desarrollado un tubo chupador que succiona el néctar de las flores, mientras que los carnívoros presentan mandíbulas firmes para triturar los cuerpos de sus presas.

La respiración en los insectos está fundamentada en un sistema traqueal. Son traqueas o tubos muy finos altamente ramificados que se entrelazan formando una especie de red.

Si bien el sistema nervioso de los insectos es muy parecido al resto de artrópodos, son los órganos de los sentidos los elementos más importantes en su relación con el medio ambiente. Cualquier estímulo o cambio en el entorno va a ser recogido por estos órganos, los cuales se encuentran en la pared del cuerpo y van a responder a diferentes señales. De esta forma, en las antenas y patas existen unos receptores de estímulos mecánicos, que detectan cualquier vibración o presión externa. Es un sistema de alarma ante la posible llegada de un depredador.

También son capaces de recoger sonidos a través de unos pelos muy sensibles o incluso por medio de membranas que se asemejan a tímpanos.

Si bien, es el sentido de la visión el más desarrollado dentro de los insectos. Casi todos presentan ojos compuestos, aunque también hay insectos con ojos simples. Aunque las imágenes que perciben no son muy claras, son capaces de percibir en todas las direcciones en especies como las abejas. Situados en la cabeza del animal, parecen percibir algunos olores.

En cuanto a su reproducción, son animales con los sexos separados que van a llevar a cabo una fecundación interna. Tras la cópula, los gametos masculinos son almacenados en el interior de la hembra hasta que tenga lugar la fecundación de los huevos. Una vez que esto se ha producido el insecto adulto intenta localizar un lugar adecuado para situar su descendencia.

Sin embargo, la característica más importante y definitoria de los insectos es la metamorfosis. Es el fenómeno por el cual el insecto cambia de forma, un cambio que le va a llevar desde el estado juvenil al adulto, de tal forma que con sólo unas mudas alcanzan el tamaño adulto. Por tanto, técnicamente no puede considerarse como metamorfosis. En otros, aparece una metamorfosis gradual va a dotar a la larva de las alas ausentes en un principio. Este tipo de metamorfosis se da en saltamontes, donde las alas son expansiones del cuerpo del animal. El aumento de tamaño se consigue con las mudas.

Pero es la metamorfosis completa la más abundante entre los insectos. Si en la gradual, las larvas son muy parecidas al estado adulto, en ésta son totalmente diferentes. Es, en definitiva, un proceso donde se da una reorganización y remodelación total de la arquitectura del cuerpo del insecto. Esto hace que existan cuatro formas separadas en el ciclo biológico de estos animales: el huevo, la larva (conocida con el nombre de oruga), la pupa y el adulto. La larva sufre el proceso de crecimiento o muda, mientras que en el estado de pupa se da la diferenciación o metamorfosis. Ya en el estado adulto el animal alcanza su madurez sexual.

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- Otros artículos en nuestro blog de Biología sobre los artrópodos


+ Órganos de los sentidos en los artrópodos

+ El tegumento de los artrópodos

+ Artrópodos: crecimiento y muda del tegumento

+ Trilobites, los artrópodos del Cámbrico

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Imagen: Medciencia