sábado, 31 de octubre de 2015

Los cordados (II): peces -> concepto, vida en el agua, y clasificación



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Los peces son los vertebrados acuáticos por antonomasia. Han colonizado todos los ríos, lagos y mares. El concepto de pez ha sido revisado a lo largo de la historia de la zoología. En la actualidad entendemos que es un animal superior, vertebrado, acuático, que respira por branquias, presenta normalmente una piel cubierta por escamas y presenta, para nadar, aletas. Éstas son estructuras membranosas de piel soportadas por un esqueleto de espinas internas. Las aletas se clasifican según el número y la disposición.

Peces y biologia
Todo pez se caracteriza por su estructura alargada que reduce la resistencia del agua en el desplazamiento del animal.

- Clasificación de los peces en agnatos y gnatostomados


Los peces presentan una primera gran división entre los agnatos y los gnatostomados.

+ Peces agnatos


Los agnatos son los peces sin mandíbulas, con pocos representantes en la actualidad.

+ Peces gnatostomados


Los gnatostomados son aquellos que sí poseen mandíbulas y son los condríctios (tiburones y quimeras) o peces cartilaginosos, los acantodos y los peces óseos (osteíctios) o peces modernos.

Trucha y peces
Los peces óseos como las truchas o las sardinas son los peces más modernos.

- La vida en el agua


La arquitectura corporal, o características internas y externas presentes en los peces modernos, son el resultado de una progresiva adaptación al medio acuático en el que han tenido que sobrevivir durante la evolución.

De forma principal, el agua ha condicionado a los peces en los siguientes hechos biológicos: el desplazamiento, la flotación o capacidad no hundirse, la respiración, la alimentación y la regulación osmótica.

+ El desplazamiento de los peces en el agua


El agua es un medio que ofrece una fuerte resistencia al desplazamiento. Pero los peces son capaces de avanzar diez veces su propio cuerpo en un segundo. Esto quiere decir que cuanto más grande es el pez, más rápido es su movimiento. Por ejemplo, y traducido a kilómetros por hora, un pez de 1 m de longitud, nada a unos 20 km por hora.

Para poder alcanzar estas velocidades, los peces en primer lugar han adquirido una estructura alargada y fusiforme, totalmente aerodinámica. De esta manera han conseguido reducir la presión que ejerce el agua sobre la superficie del animal. Después, han desarrollado una potente musculatura a lo largo de su tronco, que junto con la cola caudal, les va a dotar del mecanismo necesario para la propulsión. El resto de las aletas intervienen en el control del movimiento, haciéndolo más preciso si cabe. Por ejemplo, si quieren frenar sólo tendrán que ondular las aletas dorsales hacia atrás y desplegar los pectorales.

+ La flotación o capacidad de no hundirse de los peces


Otro de los factores que reducen la residencia del agua es la propia superficie del animal, la cual se encuentra recubierta de escamas. Éstas permiten que el agua fluya alrededor del animal sin formar turbulencias que aumentarían la fricción del medio frente al pez. Además, en muchas especies se encuentran "bañadas" en una sustancia segregada por el propio animal, que contribuye a reducir esa resistencia.

Además del problema del movimiento y la resistencia del agua, los peces tuvieron que idear sistemas para evitar hundirse. El esqueleto, los tejidos y sus sistemas de órganos hacen que los peces sean más pesados que el agua.

En la actualidad, los dos grandes grupos de peces, los óseos y los cartilaginosos, han desarrollado técnicas o mecanismos distintos (flotación) en el agua.

En los peces óseos aparece la llamada vejiga natatoria, "cavidad" o espacio repleto de gas que debe su origen a un pulmón modificado. La regulación del volumen del gas sirve para desplazarse en la vertical, es decir, disponerse en zonas más profundas o más superficiales. Gracias a este sistema se pueden quedar suspendidos o flotando a una profundidad determinada sin gasto energético alguno.

Existen dos métodos para regular el gas del interior de la vejiga. Los peces óseos menos evolucionados en este aspecto, como las truchas, presentan un conducto que comunica la vejiga con el esófago. Cuando necesitan llenar la vejiga de gas, ascienden a la superficie, abren la boca y "tragan" el aire que tras recorrer el esófago y el conducto llega a la vejiga natatoria. Una vez recargada podrán ir regulando el volumen para descender. Dado que precisan del aire de la superficie, son peces que viven solamente en aguas poco profundas.

Sin embargo, los peces óseos más evolucionados carecen de ese conducto comunicador. Un complejo sistema bioquímico determina la liberación de oxígeno en la sangre, y su difusión desde los capitales sanguíneos hacia la vejiga, causando el llenado de la misma. A este sistema, el pez acopla una función de reabsorción del oxígeno, en sentido inverso al de su entrada en la vejiga natatoria.

El otro grupo de peces, los cartilaginosos, carecen de esa vejiga natatoria. Su mecanismo es bien sencillo, no dejar de nadar, si lo hiciesen se hundirían. Aparte de la natación, han adquirido hábitos posturales para favorecer la flotación, como por ejemplo, mantener elevada la cabeza. Además, presentan en el hígado una sustancia lipídica especial de una densidad muy pequeña, lo que intenta compensar el gran peso que presentan los peces cartilaginosos como el tiburón.

+ La respiración de los peces


El medio acuático impide una gran restricción de oxígeno. La concentración de este gas en el agua es treinta veces inferior a la que tiene en el aire. Este hecho obligó a los primeros peces a desarrollar órganos que fuesen capaces de llevar a cabo la respiración bajo el agua de forma muy eficiente. Estos órganos son las branquias, las cuales son capaces de aprovechar el 80% del oxígeno disuelto en el agua espirada. Mientras que, comparativamente, los pulmones de los mamíferos sólo aprovechan un 25% del aire inspirado.

Las branquias son finas láminas recubiertas por una membrana de "piel", que están ricamente irrigadas por vasos sanguíneos. Esto explica el color rojo de las branquias.

El mecanismo respiratorio es bien sencillo, el pez aspira o traga el agua por la boca y lo hace pasar por las branquias, que están alojadas en la cavidad faríngea.

Aquí se produce el intercambio de gases con la sangre, el oxígeno entra y el dióxido de carbono sale con el agua.

Las branquias están protegidas por unas placas óseas denominadas opérculos. Además de esta función, los opérculos participan en conferir un aspecto hidrodinámico al pez.

Los únicos inconvenientes de las branquias es que requieren del continuo movimiento del pez para que entre el agua en la boca y que ésta se encuentre siempre abierta. El que la boca esté abierta para la entrada del agua parece un hecho obvio, pero que influye y condiciona la forma de masticar los alimentos.

+ La alimentación de los peces


En cuanto a la alimentación hay cuatro grandes grupos de peces, según el hábito alimentario. La mayor parte son carnívoros. Su alimentación es muy variable, desde los pequeños animales que forman parte del plancton hasta vertebrados superiores. La masticación de los alimentos viene condicionada por el hecho de que la boca no puede cerrarse, lo cual impediría la respiración. Por eso la forma de masticar que tienen los peces mandibulados es completamente diferente a la de los mamíferos carnívoros.

En menor medida hay peces herbívoros, que se alimentan tanto de plantas superiores que pueblan el agua como de algas. Otro grupo de peces son los filtradores, cuya alimentación está basada en todos los microorganismos que existen en el agua y constituyen el zooplancton. Finalmente, el grupo de los omnívoros que se alimentan tanto de animales como de plantas.

+ La regulación osmótica


El último factor que condiciona la vida de los peces es la diferencia de concentraciones de sustancias salinas que hay entre el interior del animal y el medio exterior, el agua. Este punto de partida provoca el fenómeno conocido como ósmosis.

Dado que todo sistema tiende al equilibrio, las concentraciones de sales tienden a igualarse. De esta forma, en el agua dulce, con una concentración en sales menor que la presente en la sangre del pez, tiende a entrar en el cuerpo del animal, y las sales del animal a salir; ambos hechos para buscar las mismas concentraciones. Por eso, los peces de agua dulce han tenido que desarrollar los mecanismos de regulación osmótica están el bombeo hacia el exterior del agua que había entrado. Esta expulsión se consigue gracias a un riñón especializado que es capaz de formar una orina muy diluida, rica en agua y pobre en sales. De esta forma también se consigue que el animal no pierda más sales.

Sin embargo, los peces que viven en el agua salada de los mares se encuentran en el caso inverso. Como es el mar el que tiene una mayor concentración de sales, tienden a perder agua y ganar sales por causa de la ósmosis. En este caso, los mecanismos de regulación implican una continua ingesta de agua para evitar que caigan los niveles de la misma en el interior del animal, y la eliminación de las sales que han entrado, ya sea por la ósmosis o por "beber" agua, con bombeadores especiales.

Peces y zoología

- Los peces agnatos


Son los peces más primitivos que se conoce. A pesar de estar incluidos en la gran familia de los vertebrados, no presentan vértebras, pero sí un cráneo. Aparte de ser peces sin mandíbulas, tampoco presentan estructuras óseas internas, ni escamas ni aletas pares. Sus miembros más representativos son los mixines y las lampreas.

+ Los mixines


Los mixines son los peces menos evolucionados. Sólo habitan las aguas marinas, en las que se alimentan de peces muertos o moribundos, crustáceos y moluscos. Por eso son animales carroñeros. Son capaces de llegar al alimento gracias a sus potentes sentido del olfato y tacto, ya que el sentido de la visión es casi inexistente. Desgarran fuertemente los tejidos de la presa, al tener unos poderosos dientes.

Su esqueleto es cartilaginoso, con una notocorda persistente en él. Aunque la característica más importante de los mixines es la capacidad de producir una sustancia gelatinosa a modo de moco que recubre toda su superficie externa. Esto va a imposibilitar el que sean "agarrados".

La reproducción de estos animales es un verdadero misterio.

+ Las lampreas


Las lampreas ocupan tanto aguas saladas como dulces, pero aquellos que viven en los mares son anadromas. Es decir, los huevos tienen que ponerlos en los ríos, por lo que abandonan el mar para remontar las corrientes de los mismos. Cuando estos corrientes son muy fuertes son capaces de sujetarse con su boca a las piedras, de hecho, el término lamprea proviene de dos palabras griegas que significan roca y absorber.

Tienen un cuerpo alargado, sin escamas y muy delgado. La notocorda también perdura en los adultos, los cuales presentan un esqueleto cartilaginoso.

A diferencia de los mixines, tienen un sistema de la visión bien desarrollado, indicando que no son lo nocturnos que eran los mixines.

En cuanto a la forma de vida de las lampreas, éstas pueden ser parásitas de peces superiores o no.

Peces y tortuga

- Peces condrictios


La característica más notable de este grupo de peces es la usencia de un esqueleto óseo, en su lugar hay un esqueleto óseo, en su lugar hay un esqueleto cartilaginoso.

+ Clasificación de los peces condrictios


Los condrictios se dividen en dos grandes familias. Uno de elos está representado por el tiburón, la raya y el torpedo, el otro por la quimera.

La familia del tiburón son peces carnívoros que se alimentan de peces preferentemente. Los tiburones en sí presentan unas poderosas mandíbulas que el animal sujeta con ligamentos y cartílagos. Sus dientes afilados, de forma triangular, son reemplazados cuando se desgastan o pierden.

Dado que su visión está poco desarrollada, han tenido que buscar otras alternativas para localizar a la presa. Esto lo consiguen con sus potentes órganos olfativos y un sistema que permite detectar las vibraciones que otros animales producen cuando se desplazan en el agua. Ese sistema recibe el nombre de sistema de la línea lateral.

Los tiburones tienen un cuerpo fusiforme recubierto por escamas muy endurecidas, como cualquier otro pez, también poseen un juego de aletas para la natación. Las aletas reciben el nombre según la colocación que tienen sobre el cuerpo: una aleta pectoral (situada tras las aberturas branquiales), otra pelviana, dos dorsales y una caudal.

Además de su función locomotora, la aleta pelviana en los machos está implicada en el apareamiento. Se ha modificado hasta tal punto que es el órgano de la cópula.

En el caso de las rayas y las mantas la aleta pectoral está muy desarrollada dando el aspecto de un pleneador. De hecho más que nadan, "vuelan" en el mar.

Como el resto de animales superiores presentan una reproducción sexual y como los peces cartilaginosos tienen una fecundación interna. Una vez formado el huevo y según la relación que tenga la progenitora con el mismo, existirán especies ovíparas (el huevo es expulsado al exterior), ovovivíparas (lo retiene en su interior aunque el huevo se alimenta de sus propias reservas) y vivíparas (no solamente lo retiene sino que además la madre aporta los nutrientes al embrión vía sanguínea).

La familia de las quimeras apareció hace 300 millones de años al separarse de la familia de los tiburones. Sus características y su aspecto grotesco hacen pensar que surgieron tras fuertes mutaciones en alguna especie de tiburón. Carecen de dientes, en su lugar tienen placas, se alimentan de moluscos, algas y peces.

Manta raya y fondo marino

- Osteíctios. Los peces óseos


Es el grupo de animales vertebrados más abundante y de mayor diversidad.

Su carácter diferencial es la presencia de un esqueleto óseo. Presentan dos tipos de huesos: los huesos internos como las vértebras, el cráneo, extremidades y cinturas, y los huesos dérmicos, como por ejemplo el exoesqueleto, que en los peces actuales se ha reducido a las escamas.

En cuanto a las aletas se clasifican en función del número y la disposición. Así, cuando sólo hay una aleta de un tipo determinado, por ejemplo la dorsal, se dice que es una aleta impar, pero cuando hay dos, se habla de aleta par. Además, la estructura de la aleta puede presentar lóbulos, si son iguales será una aleta homocerca, heterocerca si son diferentes.

En el caso concreto de los peces óseos, existen dos juegos de aletas pares, las aletas pectorales anteriores y las aletas pelvianas o ventrales posteriores. Ocupan una posición ventral, y al ser pares estarán colocadas a ambos lados del cuerpo. También en posición ventral aparece una aleta anal, la cual es impar.

En el dorso del animal sólo hay una aleta impar, la aleta dorsal. El cuerpo acaba en una aleta caudal, la cual es homocerca.

+ Clasificación de los peces óseos


La clasificación de los peces óseos se realiza atendiendo al tipo de aleta y, según esto, se dividen en dos grandes grupos muy bien diferenciados. Los peces de aletas con espinas o radios y, los peces de aletas lobuladas. Éstos últimos sólo están representados por los peces pulmonados y el celecanto.

Los peces de aletas con radios engloba más de 20.000 especies que siguen aumentando en número cada año. Su nombre deriva de la presencia de unas estructuras óseas que nacen en la base de la aleta para mantener la estructura de la misma. Este hecho provoca que la aleta no tenga el aspecto carnoso de las aletas del otro gran grupo de peces óseos.

Estos peces han ido modificándose desde sus formas más primitivas, los condrósteos y los holósteos, hasta la más evolucionada, los teleósteos. Se diferencian en el desarrollo del esqueleto, la forma de la aleta caudal, la presencia o ausencia de ciertas estructuras y en su sistema digestivo.

Aunque los teleósteos son considerados los peces óseos modernos, todavía hay especies arcaicas que sobreviven en la actualidad. Los esturiones de agua dulce y marina, los peces espátula y el bichir, un pez nativo de los ríos de África, son los representantes de los condrósteos. De los holósteos, siendo menos primitivos, sólo han sobrevivido los lucios y los peces de cieno.

Sin embargo, los peces que sirven de alimento al ser humano o los que se utilizan en los acuarios son los teleósteos. Se identifican fácilmente por sus escamas flexibles y delgadas, por su cola homocerca, por la posición de las aletas pélvives y el número de las aletas dorsales.

Los peces de aletas lobuladas constituyen un grupo muy reducido de tan sólo siete especies. Las aletas de este grupo de peces tienen un aspecto lobulado y carnoso. Son los peces pulmonados y el celecanto. Los primeros son normalmente peces de aguas dulces con pulmones funcionales y un sistema circulatorio bien desarrollado. Dos de ellos, el pez pulmonado suramericano y el africano, pueden sobrevivir fuera del agua. Concretamente, el africano cuando llega el periodo de sequía se entierra en el fango cubriéndose con una sustancia que el mismo segrega para protegerse del Sol. De esta forma espera así la llegada de las lluvias y la nueva crecida del río.

El celecanto actual es un sobreviviente de una especie que se creía ya extinguida. Es un animal marino que vive en las profundidas de las aguas costeras de Suráfrica.

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- Los cordados: peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos


+ Los cordados (I): características diferenciales

+ Los cordados (III): anfibios

+ Los cordados (IV): reptiles

+ Los cordados (V): aves

+ Los cordados (VI): mamíferos