Cnidaria

Cnidaria Descripción de esta imagen, también comentada a continuación Cuatro representantes de las siete clases de cnidarios: Clasificación según WoRMS
Reinado Animalia
Sub-reinado Radiata

Rama

Cnidaria
Verrill , 1865

Clases de rango inferior

Posición filogenética


Los cnidarios (phylum Cnidaria ) son un grupo de animales acuáticos (99% marinos, 1% de agua dulce solamente) que tienen una simetría radial y nematocistos (células capaces de lanzar un arpón urticante para atrapar presas). Esta rama incluye en particular anémonas de mar , medusas y corales .

El nombre proviene del griego antiguo κνίδη (knidē, "  ortiga , punzante") aludiendo a las células urticantes características de estos animales ( cnidocitos o cnidoblastos ), el nombre vernáculo de "ortigas de mar" dado por Aristóteles que incluye a las Acalephs (medusas) y los Coraliarios . Los zoólogos dieron así el nombre de esta rama en homenaje a Aristóteles.

El término celenterados ( Coelenterata o Coelentera ) anteriormente designaba a este grupo, pero también incluye la rama vecina de los ctenarios . Los cnidarios están bien representados en los fósiles  : se encuentran incluso en el Cámbrico y quizás incluso en la fauna de Ediacara .

Los cnidarios existen en dos formas: formas fijas o pólipos ( coral , anémona de mar ) y formas libres y móviles ( medusas ). Hay más de 10,000 especies reconocidas.

Morfología

Aspecto externo

El cuerpo de los cnidarios se presenta en un saco simple que rodea una cavidad gástrica que se abre hacia afuera por un solo poro que funciona como boca y ano , rodeado de tentáculos (a veces en regresión). Por tanto, las formas de pólipos y medusas obedecen básicamente al mismo plan de organización, el "paraguas" de las medusas correspondiente al "pie" de las formas fijas - incluso existen formas intermedias, como el Staurozoa (medusa devuelta a una vida fija) .

El cuerpo de los cnidarios se organiza en torno a una simetría radial de orden par (4 o 6, que determina notablemente el número de tentáculos): por tanto, parecen "soles" rodeados de rayos. En algunos antozoos , se agrega una simetría birradial secundariamente a la simetría radial. Algunos medusozoos presentan una organización bilateral, lo que lleva a algunos investigadores a sugerir que esta simetría bilateral delata la condición ancestral de la ramificación de los Cnidaria. El adulto es un poco diferente de la etapa embrionaria .

En muchas especies (incluidos los corales y muchos hidrozoos ), los pólipos viven en colonias (pólipos monomórficos o polimórficos cuya división del trabajo da como resultado la presencia de zoides diferenciados y morfológicamente especializados) que reúnen a muchísimos individuos diminutos, conectados entre sí y capaces de secretar un exoesqueleto calcáreo muy duro.

Anatomía

Los cnidarios son organismos diploblásticos , es decir, se forman a partir de dos capas de células embrionarias únicamente, el endodermo y el ectodermo (a diferencia de los triploblásticos , que tienen tres). Entre estas dos capas puede existir una matriz, la mesoglea o el mesénquima según sea el caso, que no constituye un verdadero tejido celular ya que no contiene ningún órgano diferenciado, pero donde existe un sistema nervioso conectado a los cnidocitos ( dos plexos nerviosos, uno subectodérmico y otro subendodérmico).

El sistema nervioso , derivado del ectodermo, está formado por un plexo , sin formación de ganglios ni cerebro .

La capa externa o epidermis , de origen ectodérmico, está formada por cuatro tipos de células:

La capa interna o endodermo , de origen endodérmico, también llamado gastrodermo (lugar de digestión) juega un papel digestivo; se compone de los siguientes 4 tipos de células:

Entre las dos capas principales, hay una capa intermedia de gelatina anhística la mesoglea . Está compuesto principalmente de agua, pero hay células nerviosas que tienen una función coordinadora. Mesoglea es muy importante en las medusas y un poco menos en los pólipos .

Reproducción

En general, los cnidarios pueden alternar entre la forma de pólipo y la forma libre durante su ciclo reproductivo, excepto los antozoos que existen solo en la forma fija (sin embargo, la larva es planctónica). El modo de reproducción varía entre los grupos, desde la alternancia estricta de pólipos / medusas en cada generación hasta la reproducción en solo uno de los dos modos. Sin embargo, para un grupo dado, una forma a menudo domina claramente a la otra.

Los espermatozoides del macho se liberan en su estómago antes de ser expulsados ​​al agua del mar. La hembra guarda sus huevos en su estómago. La hembra traga los espermatozoides transportados por las corrientes marinas y la fecundación se llevará a cabo dentro del estómago de la hembra. Los huevos así creados darán lugar a larvas llamadas planula y que corresponden al estadio de mórula de otros animales más complejos. La planula está completamente cubierta de cilios que la ayudan a impulsarse hacia los lóbulos de la boca de su madre. Está adherido a estos lóbulos, por donde pasa el alimento, que las planulas crecerán hasta que puedan nadar solas en mar abierto, una vez que salga de la boca de la madre, la planula se adherirá a una roca o alga. Aquí es donde la plánula se convierte en un pólipo con tentáculos. Crece así hasta que aparecen surcos alrededor de su cuerpo. Estos surcos se ensanchan y el pólipo se asemeja a una pila de ensaladeras. La parte superior bloquea las yemas antes de desprenderse y transformarse en una larva llamada ephyra . Es esta ephyra la que con el tiempo se convertirá en una medusa adulta.

Después de la gastrulación , esta larva se adhiere y forma un pólipo. El pólipo tiene entonces dos opciones de reproducción  : por clonación o por emisión de gametos. Para clonarse, produce un estolón que servirá como punto de germinación de un nuevo pólipo. Los dos pólipos permanecen unidos por el estolón que permite los intercambios metabólicos . Así se forma una colonia, una especie de superorganismo donde diferentes individuos pueden especializarse.

Cuando las condiciones (tamaño de la colonia, factores ambientales) son favorables, algunos pólipos se metamorfosean en medusas que llevarán una vida pelágica , a diferencia del pólipo que es bentónico . Las medusas pueden reproducirse vegetativamente para producir otras medusas, o mediante gametos para iniciar un nuevo ciclo en la etapa de pólipos.

Cada pólipo puede convertirse en 6 a 8 medusas .

Estas dos formas están vinculadas por la alternancia de la multiplicación asexual y la reproducción sexual llamada metagénesis.

Nutrición

Casi todos los cnidarios son carnívoros, aunque algunos se complementan por fotosíntesis . Se alimentan de presas que entran en contacto con los tentáculos, como plancton , protistas , varios gusanos , cangrejos , otros cnidarios e incluso peces . Capturan e inmovilizan a las presas gracias a sus tentáculos cubiertos de células urticantes, los “  cnidoblastos  ” (células especializadas que comprenden un aparato venenoso provisto de una especie de arpón), para uso defensivo o depredador. Estas células pueden producir toxinas anestésicas llamadas actinogestinas o actinongestinas (polipéptidos de 14 aminoácidos), que paralizan a la presa arponeada. Luego, los tentáculos llevan a la presa a la boca. La digestión es principalmente extracelular: las células especializadas secretan moco y enzimas digestivas que descomponen los alimentos (varias bacterias también participan en el proceso). Las partículas de alimentos parcialmente digeridas se pinocitosan y la digestión finaliza a nivel intracelular. Los residuos de la digestión son evacuados por la boca que también hace las veces de ano.

Ecología

Casi todos los cnidarios viven en un ambiente marino pero las hidras se encuentran en aguas marinas y en aguas dulces (y que resulta ser una especie "invasora" en los acuarios de agua dulce) dependiendo de la especie.

Los cnidarios viven muy a menudo en una asociación simbiótica . A menudo es una endosimbiosis con dinoflagelados del género Symbiodinium llamados zooxantelas . Al absorber el CO 2 producido por el cnidario, las algas utilizan la energía solar a través de la fotosíntesis para producir carbohidratos que el cnidario utiliza como fuente de nutrientes. Las zooxantelas proporcionan una gran cantidad de energía a los cnidarios. Promueven, por ejemplo, la precipitación de carbonato de calcio y el desarrollo del esqueleto que constituye los arrecifes de coral. A cambio, el cnidario ofrece protección a su endosimbionte.
La relación entre la anémona de mar y el pez payaso es un ejemplo de asociación mutualista . Un moco protector en el cuerpo del pez le permite tolerar el veneno producido por la anémona. Los peces encuentran refugio dentro de la anémona. A cambio, el pez payaso se puede utilizar como señuelo para atraer presas a la anémona. También puede defender su anémona de los ataques de ciertos depredadores que pueden pastar en la anémona.

Clasificación

Grupos principales

A continuación se muestran algunas características de los principales grupos:

Según el Registro Mundial de Especies Marinas (5 de febrero de 2018)  :

Según ITIS (20 de febrero de 2014)  :

A lo que debemos sumar las clases que faltan como:

Filogenia

La filogenia de los cnidarios sigue siendo un tema de investigación abierto. Marques & Collins 2004, proponen la siguiente filogenia para medusozoa:

Cnidaria 
 Antozoarios 

 


 Medusozoa 
   
   
 Staurozoa 
   

 Stauromedusae


   

 Conulatae



 Cubozoa 

 



 Escifozoos 
 Coronatae 

 


 Discomedusae 
   

 Semaeostomeae  (1)



   

 Semaeostomeae  (2)


   

 Rhizostomeae






 Hidrozoos 
  
 ? Limnomedusae

 


 Trachylina 
  

 Actinulida



  

 Traquimedusas  (1)



  

 Traquimedusas  (2)



  

 Narcomedusae


  

 Laingiomedusae







 Hidroidolina 
  

 Leptothecata



  

 Siphonophorae 


  

 Anthothecata







NB: Los clados de parásitos Myxozoa y Polypodiozoa no se incluyeron en este estudio.

Evolución

Origen

Debido a la antigüedad de este linaje, los fósiles más antiguos de Ediacara ya muestran la existencia de todas las clases . Las medusas se fosilizan muy mal debido a que su cuerpo es muy rico en agua; los pólipos, en cambio, son más frecuentes porque tienen un esqueleto calcáreo . Debido a esto, no se puede estar seguro del orden en que aparecieron los grupos.

Según la teoría tradicional, los cnidarios existían originalmente en ambas formas y fueron los hidrozoos los que se distinguieron primero de los demás. Sin embargo, una nueva teoría es que solo existía originalmente la forma de pólipo, lo que convierte a los antozoos en el grupo más antiguo. El grupo desaparecido de conulares no está bien ubicado en la filogenia . Según los autores, podría constituir una clase separada, ser parte de los escifozoos o incluso formar una rama distinta de los cnidarios.

Lugar de los cnidarios en el reino animal

Lugar de los Cnidaria en el reino animal
> Procariotas unicelulares (célula sin núcleo)   Equinodermos  : erizos de mar , crinoideos , pepinos de mar , estrellas de mar y estrellas quebradizas   Bivalvos (mariscos)    
> Eucariotas unicelulares (células del núcleo)   Gasterópodos ( caracoles , babosas , etc.)
> Esponjas (organismo multicelular) Moluscos Cefalópodos ( pulpos , sepias )
> Pólipo  : hidras , corales y medusas  
> Gusanos bilaterales (movilidad y tracto digestivo)     Trilobites (de dos a 24 patas - extintos)
> Agnathic pescado (sin mandíbula) ♦ primitivos artrópodos como miriápodos (muchos piernas)   Decápodos  : cangrejos y cangrejos de río (diez patas)
> Pez primitivo ( pez cartilaginoso ) Arácnidos  : arañas , escorpiones y ácaros (ocho patas) Libélulas
> Pescado típico ( pescado huesudo ) Serpientes > Hexápodos (seis patas)  : insectos tipo Apterygota (primitivos sin alas)   Cucarachas , mantis , termitas
> Sarcopterygii tipo de pescado (con aletas carnosas) Dinosaurios (extintos) Orthoptera ( saltamontes , grillos )
> Tetrápodos primitivos (tipo anfibio ) Cocodrilos Marsupiales Hemiptera ( chinches , cigarras, etc.)
> Reptiles primitivos ( amniotes tipo lagarto )   Tortugas Insectívoros ( Topos , Erizos, etc.) Escarabajos ( escarabajos , mariquitas, etc.)
  Aves Murciélagos (murciélagos) Himenópteros ( abejas , avispas , hormigas )
  Primates Diptera (moscas)
  > Mamíferos primitivos , tipo monotrema   Roedores y Lagomorfos (conejos) Lepidoptera (mariposas)
Carnívoros
Ungulados
 

En comparación con las esponjas , la transición a una organización tipo anémona responde a la pregunta recurrente: ¿cómo comer? La fórmula desarrollada por este grupo consiste en empujar el alimento hacia un “vientre” (cavidad gástrica) donde se puede digerir sin poder dejarlo. Esta innovadora estrategia permite alimentarse de presas más grandes (que las esponjas no pueden filtrar). En la adquisición progresiva de funciones animales, esta evolución supone dos cosas: las células se especializan (con la adquisición de células nerviosas y musculares permitiendo movimientos coordinados) y el organismo gana la capacidad de tomar una forma definida ( morfogénesis ), de modo que tentáculos eficientes pueden empujar a su presa hacia una cavidad gástrica funcional.

Entre las otras adaptaciones importantes que han desarrollado los cnidarios en relación con las esponjas, encontramos la organización celular. De hecho, los cnidarios fueron los primeros organismos en tener una estructura multicelular real. A diferencia de las esponjas (que constituyen un conjunto de células solo yuxtapuestas, que poseen funciones diferenciadas), los cnidarios son organismos multicelulares (conjunto de células unidas entre sí, pertenecientes a un mismo organismo, que poseen funciones diferenciadas y participan en el metabolismo del individuo). Los cnidarios inventaron así a través de esta unión intercelular los primeros tejidos. Por tanto, los cnidarios tuvieron que inventar al mismo tiempo un sistema para enviar un mensaje a las diferentes células del organismo y coordinar su acción. Por tanto, vemos aparecer los primeros contornos de los sistemas nervioso y muscular. Por tanto, hablaremos más bien de células proto-nerviosas y células mioepiteliales.

Los corales representan una etapa intermedia, donde las formas bentónicas tienen solo funcionalidades esponjosas , pero las formas pelágicas adoptan una organización funcional similar a la de las medusas. Con el tiempo, se hará sentir la ventaja estructural de la reactividad sobre la rigidez, y la organización funcional de las anémonas emergerá como una solución ganadora, de la cual finalmente emergerán las bilaterias inicialmente vermiformes .

Ver también

Referencias taxonómicas

Bibliografía

Artículos relacionados

enlaces externos

Notas y referencias

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