viernes, 6 de abril de 2018

Los anfibios: historia y órdenes



Los anfibios son vertebrados que viven indistintamente en el agua o en la tierra. Están representados por un conjunto de 3.000 especies en todo el planeta.

Triton jaspeado y anfibios
Tritón jaspeado (Triturus marmoratus). Imagen: Wikipedia

- Historia y evolución de los anfibios


Los anfibios fueron los vertebrados pioneros de la Tierra. Pudieron conquistar el medio terrestre gracias al desarrollo de extremidades óseas, que permitían una forma de locomoción adecuada, y a los pulmones, con los que se adaptaron a la respiración de la atmósfera terrestre, consecuencia de la evolución de las estructuras de sus antepasados crosopterigios. El sistema circulatorio, gracias a la evolución de un corazón de tres cámaras, facilitó asimismo la vida en el nuevo medio, sujeto a mayor variabilidad que el acuático. Igualmente alcanzaron la capacidad de percibir el sonido gracias al desarrollo de oídos simples a partir de estructuras heredadas de sus antecesores. El espiráculo se cubrió con una membrana que hacía las veces de tímpano, mientras un hueso en desuso de la mandíbula fue utilizado para llevar a cabo la transmisión de las vibraciones al oído interno; el homólogo del estribo en el oído humano se denomina osículo en los anfibios.

Como su nombre indica, los anfibios sólo son semiterrestres. Los primeros animales de la especie se veían obligados a regresar al agua para poner sus huevos; los anfibios modernos tampoco pueden permanecer largo tiempo fuera de este medio. Estos periodos alternos entre el medio terrestre y el medio acuático plantean problemas en cuanto al mantenimiento del equilibrio hídrico y a la excreción de los metabolitos de desecho de la utilización de los materiales que contienen nitrógeno. Cuando permanecen en la tierra, su estrategia es mantener el agua en el interior del organismo, mediante una disminución de la tasa de filtración en su sistema excretor.

Los primeros anfibios eran relativamente grandes según los cánones actuales; algunos alcanzaban 61 cm de longitud, e incluso mayores proporciones, como evidencian algunos fósiles, que llegan a medir 3 m.

Se conoce como Edad de los Anfibios al periodo Carbonífero, etapa en que la Tierra estaba cubierta por grandes zonas pantanosas, con una vegetación exuberante, donde proliferaban los insectos que servían de alimento a estos primeros vertebrados. En la etapa siguiente, el periodo Pérmico, la disminución de la temperatura y las condiciones de sequía provocaron la decadencia de estos organismos, fenómeno que se prolonga en la actualidad, debido a los problemas medioambientales de nuestro planeta.


- Órdenes de anfibios


Existen tres órdenes de anfibios: orden Anura, representado por ranas y sapos –con aproximadamente 2.500 especies–; orden Urodela, que incluya salamandras y tritones –comprende unas 450 especies–, y orden Apoda, integrado por los cecílidos, animales sin extremidades, de apariencia semejante a la de un gusano –pertenecen a este grupo alrededor de 150 especies.

Las ranas son anfibios sin cola y de fuertes patas. A diferencia de las salamandras y tritones, en el transcurso de su desarrollo pierden la cola. Su cuerpo se hace pequeño y compacto y los músculos de las patas traseras se adaptan al salto. Las ranas son carnívoras, con hábitat cercano al agua, y están provistas de grandes bocas. Existen ranas arborícolas, en su mayor parte en las regiones cálidas del planeta. Estos animales poseen dedos largos y delgados con almohadillas que facilita su capacidad de agarre a las ramas. Ponen los huevos, que posteriormente caerán al agua, en una hoja del árbol. Las ranas voladoras viven en el sudeste asiático y tienen la capacidad de planear de una zona a otra gracias a la presencia de membranas entre los dedos de sus extremidades. En las regiones tropicales y sudamericanas existen especies de ranas diminutas que segregan un veneno usado luego por las comunidades indígenas para untar las puntas de las flechas para la caza. Los sapos son semejantes a las ranas, pero permanecen periodos de tiempo más prolongados fuera del agua. Presentan una piel muy seca y llena de verrugas con capacidad para elaborar sustancias tóxicas para su defensa. La especie Alytes obstetricans (sapo partero) vive en Europa occidental y, a diferencia de la mayoría de los anfibios, se aparea en tierra. Los huevos fecundados son depositados por la hembra y el macho los transporta en sus patas traseras durante seis semanas, al cabo de las cuales van a parar al agua.

Las salamandras poseen un cuerpo alargado, con fuertes patas y cola cilíndrica. El organismo adulto vive normalmente en tierra, absorbiendo el oxígeno a través de la piel. La salamandra común europea presenta glándulas de veneno en la piel. El anfibio más grande que se conoce, la llamada salamandra gigante de China (Andrias davidinius), puede alcanzar hasta 1,5 m de longitud. El ajolote es una salamandra de México, con piel rosada y branquias de color rojo intenso. Puede reproducirse en estado juvenil, lo que se conoce como neotenia, si bien en ocasiones concluye completamente su metamorfosis a adulto. Los tritones son semejantes a las salamandras, pero su vida se desarrolla en mayor medida en el agua. Durante la época de celo los machos llevan a cabo elaborados rituales para atraer a las hembras.

Las cecilias son anfibios de las zonas tropicales, con la piel recubierta de escamas y de apariencia semejante a las lombrices de tierra.

En los dos primeros órdenes mencionados, los caracteres generales de organización son un desarrollo larvario con un sistema de branquias para la respiración. La metamorfosis a la vida terrestre supone la respiración pulmonar, el desarrollo de extremidades pentarradiales, la articulación del cráneo y el atlas con dos cóndilos y una piel húmeda y recubierta de numerosas glándulas.

En los anfibios, la piel está relacionada con la respiración y la regulación osmótica; en ella se encuentran los receptores del tacto, de la temperatura y del dolor. Posee un extracto córneo de la epidermis muy reducido; este estrato córneo es resultado de la deposición de queratina en las células más externas. En la rana de san Antonio se producen cambios en el color de la piel, semejantes a los de los camaleones. Este proceso se ve potenciado por el sistema nervioso o bien por la presencia de estímulos hormonales.

El corazón de los anfibios posee tres cámaras. En el caso de la rana, la aurícula derecha recibe sangre venosa, por tanto, pobre en oxígeno; esta sangre proviene de los diferentes órganos y tejidos del animal, que han sido irrigados. La sangre que procede de los pulmones, rica en oxígeno, es conducida a la aurícula izquierda. La sangre de ambas aurículas pasa al único ventrículo que posee el corazón. Del corazón sale un vaso que se divide en dos y, posteriormente, cada uno de ellos se divide en tres arterias que se disponen a la izquierda y a la derecha. Las arterias anteriores conducen la sangre hacia la cabeza y el cerebro, y las posteriores, hacia la piel y los pulmones. Mediante los llamados arcos orgánicos se distribuye la sangre a los distintos órganos y tejidos del resto del cuerpo. El ventrículo se halla dividido parcialmente en dos cámaras, lo que impide, en gran medida, la mezcla de la sangre oxigenada con la sangre no oxigenada. Cuando el ventrículo se contrae, la mayor parte de la sangre pobre en oxígeno es conducida a la piel y a los pulmones, donde se carga de oxígeno fresco. La sangre rica en oxígeno se distribuye hacia el encéfalo, relativamente pura. Sólo la sangre de los arcos orgánicos se mezcla completamente, pero aun así, presenta el contenido en oxígeno suficiente para abastecer a los órganos que irriga.

En la mayor parte de los anfibios, los pulmones son dos sacos de paredes tenues, que se encuentran suspendidos en la cavidad corporal y unidos a la boca mediante un orificio llamado glotis. En la rana, la glotis tiene la capacidad de impeler tal cantidad de aire, que los pulmones se inflan y pueden ocupar en su totalidad la cavidad corporal. El oxígeno del aire se disuelve en la superficie epitelial de los pulmones y se difunde a través del resto del organismo mediante numerosos vasos sanguíneos o capilares, gracias a la acción transportadora de la hemoglobina. El revestimiento de las paredes bucales y la piel son elementos adicionales utilizados para el intercambio gaseoso.

El riñón de los anfibios, como ocurre en los peces de agua dulce, funciona como un mecanismo de excreción de los excesos de agua. En el medio acuático, mediante el proceso de ósmosis, el agua penetra a través de la piel en el interior del animal e incluso se puede acumular en la vejiga urinaria. En tierra firme, bajo control hormonal disminuye la tasa de filtración, y el agua de la vejiga es reabsorbida para contrarrestar la evaporación a través de la piel.

Los anfibios son animales ovíparos; ponen huevos que después se desarrollan y eclosionan fuera del cuerpo. Las ranas comunes llevan a cabo una fundación externa. El macho se abraza a la hembra y espera que ésta expulse los huevos para poder fecundarlos.

La metamorfosis de los anfibios dura aproximadamente tres meses. Primero, del huevo nace una larva, el renacuajo, sin patas y con branquias, por lo que su desarrollo ha de realizarse forzosamente en el agua. La aparición de las patas y el cambio de la respiración branquial por el desarrollo de los pulmones permiten la conquista del medio terrestre.