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Esponjas, el filum porifera

Publicado en por biologo

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/20/Porifera_body_structures_01.png/439px-Porifera_body_structures_01.png El filum porifera incluye unas 10.000 especies. Son metazoos que se organizan a nivel celular, por lo que no llegan a formar tejidos en sentido estricto. Únicamente, llegan a formar pseudo-tejidos; es decir, sin lámina basal. Carecen de desmosomas. Presentan células diferenciadas del conjunto somático con una incipiente especialización de tipo fisiológico, aunque cada célula es capaz de vivir independientemente, y en cuanto se juntan se reagrupan. Tampoco tienen órganos y carecen de células nerviosas. Estas características han hecho difícil definir la individualidad, y de hecho, hay una concepción de las esponjas que considera colonias la mayor parte de ellas. Sin embargo, contra esta visión disponemos de la evidencia de la interacción intercelular:
  • El flujo de agua frecuentemente se redirige desde un grupo de canales hacia otro.
  • Las células del mesénquima se mueven desde la áreas antiguas a las de nuevo crecimiento.
  • Los gametos se generan en todas las partes de la esponja a la vez.
Esto indica que cualquier masa continua de esponja es un individuo, al menos en términos fisiológicos y etológicos. Desde el punto de vista de la biología de poblaciones el concepto de esponja individual se refiere al conjunto de células derivadas de un único huevo fertilizado, esto es, que comparten identidad genética, aunque estén físicamente separadas debido a una fragmentación o a la frecuente reproducción asexual.
 

Pseudo-tejidos y células.

 
El mesohilo es una capa de origen ectodérmico (no mesodérmico). Actúa como un tabique de apoyo para los pseudotejidos. Es tejido mesenquimatoso con abundante substancia extracelular. Las células arqueocitos son las que constituyen la matriz del mesohilo regenerándose cuando son precisas. Entre ellas se encuentran los escleroblastos que secretan las espículas o los fibroblastos que secretan la espongina. Otros tipos celulares del mesohilo son los colenocitos, los tesocitos, etc.
Las esponjas también tienen una especie de células epiteliales llamadas pinacocitos, aplanadas y que cubren el exterior de la esponja y los canales, pero el tipo celular por excelencia es el coanocito, llamado así por tener una especie de collar, y en su centro un gran flagelo con el que baten el agua generando corrientes, o con el que atraen la comida de la que se alimentan hasta el collar. Finalmente la comida acaba en las vacuolas digestivas del coanocito. Es decir, se produce una microfiltración. También están las células poro o porocitos, y los miocitos, células contráctiles que cierran el ósculo y los poros incurrentes. Su función es la regulación hidráulica. El intercambio gaseoso es por difusión.
 

Morfología y organización.

 
Una característica relevante del grupo es la anaxonia, presentando formas muy variadas, por ejemplo, en aguas tranquilas presentan formas erectas, pero también son frecuentes las formas incrustantes o perforantes situandose en rocas o en conchas de otros animales, causan erosión disolviendo el carbonato cálcico y se introducen dentro. Son sésiles, aunque se ha demostrado que pueden realizar desplazamientos sumamente lentos. El endoesqueleto está formado por espículas calcáreas o silíceas, o por fibras de espongina (escleroproteína) o por una combinación de fibras y espículas. El esqueleto es formado por células del mesénquima que lo van secretando. Las células se disponen alrededor del entramado de canales y cámaras para la circulación del agua, pero carecen de una cavidad corporal o digestiva propiamente dicha. Las esponjas presentan tres tipos de organización, que pueden observarse en el dibujo del post:
  • Ascon, es la más sencilla. Son esponjas pequeñas, tubulares, en las que el agua penetra por los microscópicos ostiolos y desde donde llegan a una cavidad llamada espongocele, que es una cavidad recubierta de un pseudotejido llamado coanodermo cuyo tipo celular fundamental es el coanocito. El agua y los deshechos salen por un ósculo, que se llama así porque al no ser embriológicamente un blastoporo no puede llamarse boca.En ascon sólo se aprovecha el agua cercano al coanodermo.
  • Sicon es un tipo intermedio, en el se delimitan cámaras vibrátiles de modo que el control sobre el agua circulante es mayor. Las cámaras contienen el coanodermo. Durante el desarrollo pasan por una fase ascon. Los coanocitos poseen un flagelo que genera las corrientes de agua internas para hacer pasar el agua del canal incurrente a los escurrentes y de estos al espongocele y finalmente al exterior tras franquear el ósculo.
  • Leucon, esta es la organización más frecuente, porque los dos anteriores sólo se encuentran en esponjas calcáreas y en estados embrionarios. Estas esponjas son macroscópicas. Carecen de espongocele y sólo quedan tubos colectores. Estas esponjas aprovechan el 100% del oxígeno que les entra. Como aprovechan mejor los nutrientes y el oxígeno pueden crecer más. Otro problema que se soluciona al organizarse mejor es que los flagelos del espongocele en ascon apenas consiguen expulsar la columna de agua del espongocele, y eso que son esponjas bien pequeñas.
 

Taxonomía y clasificación.

 
Son acuáticas, y mayoritariamente marinas, aunque hay unas 150 especies dulcícolas. Hay dos grandes tipos de esponja:
  1. Calcáreas (espículas de formas sencillas, monoaxonas, tetramexonas)
  2. Silíceas, son el 85% de las especies clasificadas (aportan una mayor diversidad espicular).
La diversificación de sus espículas es tan grande que se considera uno de los principales criterios taxonómicos. Hay dos tipos, las megascleras (mayores de 100 micras) que se usan para identificar a nivel de clases y familias, y las microscleras (menores de 100 micras) que facilitan la identificación a nivel de género y especie. Los poríferos se han diversificado aprovechando la variabilidad de su endoesqueleto. Cada tipo espicular tiene su nombre, por ejemplo, monaxona diactina, triaxona hexactina, etc.
El filo porifera se divide en dos subfilos:
 
  • Symplasma, se caracteriza por tener células sincitiales (plasmodios). Se compone de una sóla clase, las hialosponjas (hexactinélidas). Espículas silíceas con tres ejes (triaxonas) o seis radios, que se disponen en ángulos rectos entre sí. Las espículas frecuentemente se unen para formar un retículo. El cuerpo suele ser cilíndrico o embudiforme. Organización sicon o leucon. Suelen habitar aguas profundas y todas sus especies son marinas.
  • Cellularia, se caracteriza porque sus células son discretas. Incluye tres clases:
  1. Calcáreas, con espículas de carbonato cálcico, que a menudo forman una corona en el ósculo, y con forma acicular o con 3 ó 4 radios. Todas son marinas y presenta los tres tipos de organización canalicular.
  2. Esclerosponjas, segregan un esqueleto basal macizo de carbonato cálcico. Las espículas son silíceas y similares a las de las demosponjas, pero faltan con frecuencia y también tienen fibras de espongina. Organización leucon. Aguas tropicales, viven en zonas con muy poca luz y se consideran fósiles vivientes.
  3. Demosponjas, presentan espículas silíceas no hexactinélidas, o fibras de espongina o ambas. Organización leucon. Una de sus familias tiene especies dulceacuícolas. A esta clase pertenecen las esponjas de baño. Aquí se incluye la mayor diversidad de esponjas incluyendo en torno al 90% de las especies.
 

Reproducción y desarrollo

 
La reproducción puede ser asexual, por gemación. Las gemas luego se implantan en otro lugar. Esta forma de reproducción usada preferentemente en aguas dulces. O puede ser sexual, generalmente son hermafroditas, aunque hay especies que presentan la dioecia. En ambos casos, en cierto momento se liberan espermatozooides vía ósculo, sin pasar por los coanocitos. Los espermatozooides llegan a otras esponjas que se alimentan de ellos salvo que sean de su misma especie. Cuando el coanocito ingiere un espermatozooide de su misma especie lo coloca en una vacuola, pierden sus flagelos y el coanocito además su collar transformandose en un quiste que se introduce en el mesohilo, en donde se encuentra el óvulo. Tras la fecundación, se forma una larva de vida libre y nadadora que en muchas esponjas es una parenquímula con un cuerpo sólido, que carece de oquedad interna alguna, completamente maciza. Su superficie es flagelada salvo el polo posterior. Al encontrar un lugar adecuado se inicia la metamorfosis: las células flageladas dirigidas hacia el exterior migran al interior después de que la larva se haya fijado y van a dar los coanocitos, es el estadío rhagon del desarrollo (un estadio juvenil sicon modificado que crecerá para llegar a ser un leucon adulto), desarrollando así las cámaras vibrátiles. Sin embargo, en las calcáreas y en algunas demosponjas lo que se desarrolla es una blástula hueca llamada anfiblástula con células flageladas dirigidas hacia el interior. La salida al exterior es previa al esbozo de la cavidad digestiva, es una blástula con dos polos. Tras el periodo de vida libre se fija a un sustrato y se vuelve hacia fuera (inversión) quedando el extremo flagelado hacia el exterior formando el coanodermo y las otras foman el pinacodermo. Sus células flageladas (micrómeros) están en el extremo más delgado y las no flageladas (macrómeros) están en el extremo más ancho. Los micrómeros se invaginan en el interior o son recubiertos por macrómeros. Los micrómeros dan lugar a coanocitos, arqueocitos y colenocitos y los macrómeros dan el pinacodermo y los escleroblastos. El ciclo biológico es pelago-bentónicos con larvas primarias en ambos casos, pero no todas las esponjas tienen larvas.
Tras ver cómo se produce el desarrollo de los porífera, se advierte que es justo al revés que en el resto de metazoos por lo que para algunos autores es preferible llamarlos parazoa, en contraposición a eumetazoa.
Para más información sobre el tema recomiendo esta página del departamento de Zoología de la Universidad de Córdoba.
  Un saludo

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Plancton, base y sustento de la vida

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http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/31/Diatoms_through_the_microscope.jpg/220px-Diatoms_through_the_microscope.jpgPlancton es el nombre que reciben los seres vivos acuáticos suspendidos en el agua cuyo desplazamiento depende del propio movimiento del agua, aunque pueden realizar notables desplazamientos verticales. Si tratamos de organismos autótrofos hablamos de fitoplancton y si son heterótrofos nos referimos a ellos como zooplancton. En el fitoplancton nos encontramos mayoritariamente seres microscópicos como las procariotas algas cianofíceas, y también algas eucariotas: euglenófitas, dinoflagelados, algas doradas, glaucófitas, algas rojas, diatomeas, clorófitas,… La mayor parte de la productividad primaria en los medios acuáticos se debe al fitoplancton que constituye la base de la pirámide alimenticia de estos ecosistemas, gracias a su labor fotosintética y a su abundancia.

 

Zooplancton 

 

El zooplancton está integrado por organismos aún más variados que van desde pequeñas bacterias hasta grandes celentéreos (*) en fase adulta, pasando por la fase larvaria de esponjas, equinodermos, crustáceos, moluscos, etc. La mayor parte del zooplancton marino está formado por pequeños crustáceos, siendo bien conocida la importancia del krill en las cadenas tróficas de los mares antárticos, del que se alimentan gigantescos animales como las ballenas.

 

El zooplancton se divide a su vez en holoplancton que incluye aquellos organismos que son plancton durante todo su ciclo vital como los radiolarios y meroplancton que incluye a aquellos que sólo lo son durante parte de su vida como las larvas de equinodermos.

 

Enorme importancia   

 

El fitoplancton se hace notar ocasionalmente y cuando se vuelve muy abundante puede colorear el agua: verde, marrón o roja, dependiendo de los pigmentos de las especies que se encuentren.

 

La mayor parte de la vida sobre el planeta depende directa o indirectamente del fitoplancton marino y más concretamente de las diatomeas y de las algas cianofíceas, que son las más abundantes. Son el alimento del zooplancton (del que a su vez dependen organismos más grandes), producen la mitad del oxígeno necesario para la mayor parte de la vida acuática y terrestre, además, las diatomeas gobiernan el ciclo del silicio en aguas marinas, siendo a su vez las mayores productoras marinas de materia orgánica. En resumen, la vida tal y como la conocemos en la actualidad depende de que estos abundantes seres microscópicos sigan sosteniendo a todos los demás.

 

   Un saludo

 

(*) Medusas

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Matorral mediterráneo

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Retama entre los claros de una dehesa

El matorral mediterráneo se encuentra en las cinco regiones con clima mediterráneo. Estas regiones se localizan en torno al mar mediterráneo y a regiones de países próximos, así como en regiones costeras de California, Chile central, Australia(regiones entorno a Perth y Adelaida) y Sudáfrica en la zona de Ciudad del Cabo. Este clima presenta tres variantes: la típica, en regiones próximas a la costa, la continentalizada, con inviernos más fríos y la variante seca en zonas de transición con el desierto. Este clima se caracteriza por veranos muy secos y calurosos, con un régimen pluviométrico irregular a lo largo del año, estando las precipitaciones marcadamente estacionalizadas.
La flora de este bioma se adapta a unos veranos muy duros, algunas plantas acumulan agua, otras desarrollan hojas esclerófilas que tienen un tejido llamado esclerénquima que permite que la planta apenas pierda agua por las hojas que además son comparativamente pequeñas para reducir aún más la transpiración. Este tipo de adaptaciones morfológicas unidas a adaptaciones fisiológicas hacen que la pérdida de agua por transpiración esté reducida al mínimo, por ejemplo, en verano muchas especies, al mediodía, cuando el calor se hace insoportable, cierran sus estomas y reducen su actividad fotosintética al mínimo.
Una de las formaciones vegetales más comunes en este bioma es el matorral mediterráneo. En los matorrales las especies arbóreas no suelen crecer mucho mostrando un aspecto arbustivo, pero la sombra que aporta una pequeña encina no es nada desdeñable cuando tenemos que protegernos del sol siendo muy beneficiosa para proteger a las nuevas plantitas que nacen debajo. Entre estos arbustos dispersos como la encina o el oxicedro vemos crecer otros de menor tamaño como jaras o retamas y pequeñas plantas como el cantueso. El matorral presenta escasa área foliar y mayor proporción de partes leñosas en tallos y troncos. Estas formaciones se encuentran en muchas sierras. A veces, se observa que el matorral ha ocupado partes más bajas en las que se ha perdido el bosque mediterráneo por la actividad ganadera o por los fuegos que de modo natural se dan en estos ecosistemas. Otras veces es el suelo el que determina un clímax de matorral como ocurre en muchos pedregales en los que a un suelo poco estable se le une una falta real de suelo por la afloración de roca. El matorral protege el suelo contra la erosión y es el hábitat de mucha fauna, en este sentido no es muy diferente del bosque. A veces el matorral, está dominado por una planta, en ese caso es llamado según la especie dominante: jaral, brezal, etc.

Valor económico y protección 

Tiene un valor económico apreciable ya que además de servir de alimento para el ganado, proporciona plantas aromáticas, como la retama de la foto, el cantueso, el tomillo, etc. y también algunas plantas medicinales como la manzanilla, también son muy buenos para la apicultura, favorecida por la floración escalonada en el tiempo de los diferentes arbustos. Con una gestión adecuada también puede destinarse a la actividad cinegética. Bien aprovechado el matorral puede ser un apoyo para pequeñas economías rurales, siendo este un motivo más para protegerlo y conservarlo.
  En nuestro afán proteccionista debemos comentar que la actividad humana está siendo especialmente destructiva salvo en parajes protegidos. La falta de sensibilidad y la ignorancia humana que califica a estos ricos ecosistemas de secarrales desiertos tiene bastante culpa. Ese falso calificativo no sirve de excusa para la destrucción interesada de los matorrales, ni para la especulación urbanística ni para el abuso de ciertas formas de ganadería y agricultura que están acabando con esta maravilla de la creación.
  Un saludo

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Todo sobre las lechuzas: Costumbres, tipos, apariencia y donde observarlas

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    http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3e/Tyto_alba_close_up.jpg/200px-Tyto_alba_close_up.jpg

    Las lechuzas son aves rapaces nocturnas distribuidas por todo el mundo que se enfrentan a serios peligros medioambientales.

Introducción

  El término lechuza se emplea para nombrar las especies de aves de la familiaTytonidae (orden Strigiformes), son unas 15 especies clasificadas en dos géneros: Tyto y Phodilus. La mayoría de los tipos de lechuzas se encuentran en peligro de extinción. Sin embargo, la lechuza común o luétiga, Tyto alba (Scopoli, 1769) es una exitosa especie que habita los 5 continentes. Esta extensa distribución geográfica la subdivide en unas 30 subespecies, algunas endémicas.

Apariencia, costumbres e injustos mitos.

  Son pequeñas rapaces nocturnas que pesan unos 350 g., miden hasta 35 cm de longitud y hasta 95 cm de envergadura, todo su cuerpo está cubierto de plumas, incluso sus dedos, sin aparente dimorfismo sexual, con una inconfundible cara acorazonada. Sedentaria, sin hábitos migratorios, viven en soledad o en parejas. No construye nidos y pone de 4 a 7 huevos en huecos de árboles, graneros, campanarios, etc. le gusta vivir en zonas rurales. Su dieta alimenticia se basa preferentemente en pequeños mamíferos, aunque también consume otras aves, insectos o reptiles. Cazan con gran sigilo gracias a una vista adaptada a la oscuridad y un oído excepcional. Como no pueden digerir completamente algunas partes de sus presas regurgitan por la boca unas llamativas bolas formadas por huesos y pelo que los naturalistas que las siguen estudian cuidadosamente para conocer detalladamente sus hábitos alimenticios (para lo que emplean claves dicotómicas “ad hoc”). En Europa suelen contener restos de ratones, ratas, topillos y musarañas.
Cuando, paseando de noche por el pueblo, una lechuza grande sobrevuela nuestras cabezas deja una extraña sensación en el cuerpo, porque no se la oye volar debido a un plumaje diferente al del resto de aves. Luego están los lúgubres sonidos que emite por las noches, esto unido a la capacidad de fabular de los humanos ha asociado este animal con mitos que la relacionan con la muerte, las desgracias, y otras creencias injustificadas que en otros tiempos las ha llevado a ser perseguidas.
En la actualidad el mayor problema al que se enfrenta esta especie deriva del uso cada vez más extendido de venenos contra algunas de sus presas naturales. Las administraciones responsables deberían regular el uso de estos venenos para acabar con estas muertes.
Un saludo.

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El misterioso origen de los animales durante el cámbrico

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    http://www.usgs.gov/aboutusgs/images/directors/charles_walcott.jpg Explosión cámbrica es el término con el que nos referimos a la brusca aparición en el breve periodo geológico de 5 a 10 millones de años de multitud de organismos pluricelulares, concretamente animales. Después de más de un siglo sigue planteando una de las incógnitas más difíciles de explicar para la Ciencia.
 Estos misteriosos fósiles cámbricos datados hace 530 millones de años se encontraron por primera vez en los yacimientos de Burgess Shale (Canadá). El año 2009 se cumplió el primer centenario de su descubrimiento por el paleontólogo norteamericano Charles Doolittle Walcott. Este misterioso yacimiento permite comprender cómo era la fauna marina del periodo Cámbrico medio. De hecho, pueden identificarse la mayoría de los filos actuales: artrópodos, anélidos, celentéreos, cordados, priapúlidos, onicóforos, poríferos, etc. Sin embargo, se desconocen las relaciones filogenéticas entre ellos y resulta paradigmático que en el Cámbrico aparecieran por primera vez y casi de golpe al menos 19 filos de animales. Puede que todos estos misterios hayan influido en la gran religiosidad del mejor paleontólogo que ha trabajado en Burguess Shale, el profesor de la universidad de Cambridge, Simon Conway Morris.

  Y si viajamos en el tiempo aún más atrás surge otra gran incógnita, porque hace unos 650 millones de años, en el precámbrico apareció la fauna de Ediacara, el nombre se debe al yacimiento de Ediacara Hills descubierto en 1946 en Australia por el geólogo del mismo país Reginald Claude Sprigg. Posteriormente se han encontrado fósiles iguales en yacimientos de todo el mundo, lo que apunta a que animales semejantes a los de Ediacara poblaron los mares de la Tierra y que desaparecieron bruscamente, siendo quizás esta la primera extinción masiva de la historia de la Tierra. Los cuerpos de estos primeros animales eran blandos, algunos recuerdan a celentéreos y anélidos.

 

Pregunta sin contestar y video

 

  Volviendo a la explosión del Cámbrico, el único filum que ha surgido posteriormente ha sido el de los briozoos que surgieron en el periodo Ordovícico.
  Y antes de terminar lo mejor es plantear otra pregunta aún sin respuesta ¿Por qué en los más 450 millones de años que han pasado desde entonces no ha surgido ningún nuevo filum?.

   Por último, en el siguiente video, basado en el trabajo de muchos paleontólogos sobre el registro fósil cámbrico, puede verse una excelente animación que recrea cómo fue ese mundo tan remoto en el tiempo. 

Un saludo

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