Los artrópodos

ARTRÓPODOS | Características, clasificación y 50 ejemplos

Una variedad de gusanos marinos (Annelida y Protoannelida) vivieron en los sedimentos del océano durante el período Cámbrico. Estas criaturas eran bilateralmente simétricas, de cuerpo blando y multisegmentadas. No tenían una cápsula de cabeza distintiva y carecían de ojos y antenas. Algunas especies pueden haber tenido apéndices laterales en forma de lóbulos similares a los parapodios de los gusanos poliquetos que prosperan en los sedimentos fangosos del fondo del océano actual. 

Pero las diferencias estructurales entre los apéndices laterales de los poliquetos y los primeros artrópodos sugieren que estos dos grupos divergieron de un antepasado anélido común hace unos 500-600 millones de años. Todos los anélidos eran de cuerpo blando. Se descompusieron rápidamente después de la muerte y no se conservaron bien en el registro fósil.

En un momento, se sugirió el Onychophora o gusanos de terciopelo como un posible vínculo evolutivo (intermedio) entre los anélidos y los artrópodos. Estos invertebrados, en su mayoría tropicales, con solo 75 especies existentes, viven en el suelo del bosque entre hojas húmedas y en descomposición y se alimentan de una dieta mixta de tejidos vegetales y animales. 

Al igual que los gusanos anélidos, los Onychophorans tienen cuerpos segmentados que contienen pares de órganos excretores (nefridia) y una combinación de órganos sexuales masculinos y femeninos (monoico). Carecen de un verdadero exoesqueleto, pero el cuerpo está cubierto por una cutícula suave y quitinosa. En la verdadera forma de los artrópodos, esta cutícula se muda (muda) periódicamente para permitir un crecimiento continuo. Los onicóforos también comparten muchas otras características con los artrópodos, incluidas antenas, un sistema circulatorio abierto, patas para caminar con garras,

Hoy en día, la opinión predominante entre los taxónomos modernos es que Onychophora y Arthropoda representan grupos hermanos (ver Cladograma 1), pero el problema está lejos de estar resuelto. Tanto Anderson (1973) como Manton (1977) sostienen que la estructura, la locomoción y el desarrollo embriológico de las patas de los onicóforos son más comparables a los de los miriápodos (milpiés, ciempiés, et al. ) Y una comparación reciente de las secuencias de nucleótidos en el ARN ribosómico de terciopelo. Los gusanos y otros artrópodos también apoyan una estrecha afinidad entre estos grupos (Ballard et al. 1992).

Los gusanos de terciopelo pueden ser o no ancestros directos de los artrópodos, pero independientemente de la clasificación, parece razonable suponer que los primeros artrópodos tenían una estructura y apariencia claramente parecidas a las de los gusanos. También eran diferentes al menos en una forma importante: tenían un exoesqueleto. Esta estructura, secretada por las células epidérmicas, era más rígida que la cutícula del anélido y necesitaba “articulaciones” membranosas para proporcionar la flexibilidad necesaria para el movimiento. Este exoesqueleto (y sus apéndices articulados) es el sello distintivo de los artrópodos.

Evolución de los artrópodos

II Los artropodos en el Arbol de la Vida. Bol. SEA, 26

Todos los artrópodos se diferencian de sus antepasados ​​anélidos en varios aspectos importantes: tienen un exoesqueleto quitinoso, apéndices articulados / segmentados, una cabeza y piezas bucales bien desarrolladas, músculos estriados y un sistema circulatorio abierto con un corazón dorsal. A diferencia de los anélidos, los artrópodos producen huevos grandes cargados de yema que están encerrados en una cáscara proteica. 

La nefridia ciliada, órganos excretores segmentarios emparejados que se encuentran en los anélidos y onicóforos, han sido reemplazados en los artrópodos por órganos excretores especializados ubicados en la cabeza (glándulas verdes en los crustáceos), cerca de las piernas (glándulas coxales en los cangrejos herradura) o en el abdomen (Malpighian túbulos en artrópodos terrestres). Similitudes notables en la composición química del exoesqueleto y en la ultraestructura de los ojos compuestos en organismos tan diversos como milpiés, camarones,

El filo Arthropoda, sin embargo, incluye una variedad increíblemente diversa de animales. Viven en casi todos los tipos de hábitats, desde los océanos profundos hasta los desiertos cálidos y desde los estuarios costeros hasta los picos de las montañas. Sus roles ecológicos incluyen todo, desde herbívoros hasta parásitos vertebrados, carroñeros bentónicos hasta alimentadores de filtración y zooplancton hasta polinizadores de plantas con flores. 

Los análisis filogenómicos de secuencias de nucleótidos y aminoácidos de una amplia variedad de estos arthorpodos han proporcionado un fuerte apoyo a la hipótesis actual de que divergieron en cuatro linajes evolutivos distintos: Trilobita, Myriapoda, Chelicerata y Pancrustacea. Los trilobites se extinguieron al final de la Era Pérmica y, por lo tanto, representan un “callejón sin salida” evolutivo. 

Los miriápodos incluyen milpiés, ciempiés y sus parientes cercanos; en su mayoría son animales terrestres con dos regiones corporales (una cabeza y un tronco). La Chelicerata incluye todos los artrópodos con piezas bucales en forma de colmillo (quelíceros): arañas, garrapatas y ácaros (Arachnida), cangrejos herradura (Merostomata) y arañas marinas (Pycnogonida). Pancrustacea incluye todos los crustáceos (principalmente marinos) y todos los hexápodos (principalmente terrestres y de agua dulce).

Los miriápodos

Los miriápodos incluyen tanto Chilopoda (ciempiés) como Diplopoda (milpiés), así como otras dos clases que no son tan conocidas: Symphyla y Pauropoda. Todos estos organismos viven en ambientes húmedos cerca de la superficie del suelo (por ejemplo, debajo de piedras, en medio del moho de las hojas, en la madera en descomposición, etc.). Los ciempiés son principalmente depredadores, los otros son carroñeros y herbívoros.

Todos los miriápodos exhiben un desarrollo metabólico (no hay cambios significativos en la forma del cuerpo a medida que maduran). Los huevos se convierten en inmaduros (llamados jóvenes) que son similares a los adultos en la mayoría de los aspectos, excepto en el tamaño y la madurez sexual. Como todos los demás artrópodos, crecen por muda, pero también pueden aumentar de longitud agregando un segmento de cuerpo adicional en cada muda. Este tipo de crecimiento (llamado anamorfosis) es común en miriápodos, pero ocurre solo en raras ocasiones en artrópodos más “avanzados” y generalmente se considera como una característica “primitiva” (condición pleisomórfica).

Los miriápodos tienen solo dos regiones corporales funcionales: una cabeza y un tronco. La cabeza está especializada para detectar el entorno (ojos y antenas) e ingerir alimentos. El tronco está adaptado para la locomoción y también contiene la mayoría de los órganos internos. Los paurópodos y sinfilanos son generalmente pequeños (menos de 5 mm de longitud) con poca o ninguna pigmentación corporal; con frecuencia son de color blanco cremoso.

 Los symphylans tienen antenas con cuentas y de 10 a 12 pares de patas. Los paurópodos tienen antenas ramificadas, nueve pares de patas y placas de exoesqueleto en la superficie dorsal que generalmente abarcan más de un segmento del cuerpo. Los milpiés y los ciempiés suelen ser más grandes (más de 5 mm de longitud) y de color marrón oscuro a negro (aunque algunas especies pueden ser bastante coloridas). Los ciempiés tienen al menos 15 pares de patas: el primer par, inmediatamente detrás de la cabeza, contienen glándulas venenosas y se modifican como colmillos para matar presas. Los milpiés tienen al menos 30 pares de patas, dos pares por segmento corporal. No se mueven tan rápido como los ciempiés y, a menudo, se enroscan en una bola o lanzan un rocío defensivo como protección contra los depredadores.

Chelicerata

Los artrópodos quelicerados representan un antiguo linaje de animales que en su mayoría están adaptados como depredadores de otros organismos. Carecen de antenas, pero tienen seis pares de apéndices segmentados: quelíceros y pedipalpos en forma de colmillos (que sirven como piezas bucales) y cuatro pares de patas para caminar. Las queliceras suelen tener colmillos y una glándula venenosa para someter a sus presas. Este subfilo se divide en tres clases distintas:

  • Merostomata (cangrejos de herradura): depredadores marinos con un cuerpo en forma de herradura y branquias abdominales en forma de libro. Solo quedan cuatro especies de este antiguo grupo de animales que esencialmente no han cambiado de sus antepasados ​​que eran comunes en todos los océanos del mundo hace al menos 200 millones de años.
  • Pycnogonida (arañas marinas): depredadores marinos pequeños con cuerpos delgados y patas largas y delgadas. Se pueden encontrar alrededor de 1000 especies en todos los océanos del mundo, pero se ven más comúnmente en las zonas submareales de las aguas polares.
  • Arachnida (arañas, garrapatas, ácaros, escorpiones y sus parientes): son depredadores principalmente terrestres con cuerpos que generalmente se dividen en un prosoma anterior (= cefalotórax) y un opistosoma posterior. En las garrapatas y los ácaros (orden Acari), el prosoma y el opistosoma se fusionan ampliamente en una sola región del cuerpo.

Pancrustácea

El linaje pancrustáceo contiene un grupo de artrópodos que parecen haber divergido a principios de la era Paleozoica de un ancestro común con piezas bucales masticadoras (mandíbulas). Estos incluyen los crustáceos, los insectos y sus parientes cercanos. La mayoría de los crustáceos se encuentran en hábitats marinos donde ocupan una amplia variedad de nichos ecológicos. Aunque algunas especies, como las cochinillas (también conocidas como cochinillas o cochinillas) viven en la tierra, están restringidas a hábitats húmedos porque respiran con branquias que funcionan solo cuando están mojadas. La mayoría de los crustáceos tienen dos regiones corporales, un cefalotórax y un abdomen. Todos los crustáceos se distinguen de otros artrópodos porque tienen dos pares de antenas en la cabeza y otros apéndices (incluidas las piezas bucales y las patas) que son birramas (dos ramificados).

Según la evidencia filogenómica reciente, los hexápodos parecen ser una rama evolutiva de la Remipedia, una clase poco conocida de crustáceos que se encuentran típicamente en sistemas de cuevas costeras (cuevas anchialinas) que contienen una mezcla de agua dulce y salina. A diferencia de los remipedes, que superficialmente se asemejan a los miriápodos, los hexápodos tienen un plan corporal que se divide en tres regiones funcionales: cabeza, tórax y abdomen. La cabeza tiene ojos compuestos y un solo par de antenas, el tórax está especialmente adaptado para la locomoción con piernas para caminar reducidas a seis, y el abdomen, que alberga la mayoría de los sistemas de órganos internos, carece de apéndices segmentarios excepto los genitales externos.

La cefalización fue un proceso importante en el desarrollo evolutivo del linaje hexápodo. A medida que la cabeza asumió un papel más destacado en la supervivencia del organismo, aumentó en tamaño y utilidad al asimilar los segmentos adyacentes del tronco o del cuerpo que previamente habían sido adaptados para la locomoción. En este proceso, algunos apéndices de las piernas evolucionaron hacia piezas bucales que se adaptaron para atrapar, procesar o manipular alimentos. Se dice que estas piezas bucales son homólogas en serie a las patas para caminar.

Sobrevivir en ambientes terrestres secos también implicó cambios importantes en el sistema respiratorio. Los insectos y otros hexápodos adquieren oxígeno directamente del aire. Un extenso sistema de tubos traqueales distribuye aire (que contiene oxígeno) a todas las células del cuerpo. La desecación se minimiza mediante una serie de válvulas (espiráculos) que regulan el flujo de aire dentro y fuera del cuerpo.

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