Zoología: cnidarios PDF

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Características, estructuras y tipos de cnidarios...

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ZOOLOGÍA

2º CURSO

FILO CNIDARIOS Los cnidarios son un grupo de metazoos con categoría de filo, mayormente marinos aunque también se encuentran cnidarios de agua dulce. Su característica exclusiva es la presencia de un tipo de célula especializada llamada cnidocito, que contiene un nematocisto con un cnidocilo. La simetría presentada por este filo es primariamente radial, aunque se modifica a birradial o tetrarradial principalmente, en torno a un eje oral – aboral. No presentan una cabeza definida. El nivel de organización que presentan es tisular, aunque a veces hay nivel tejido – órgano, pero no llegan a ser órganos verdaderos. A lo largo del ciclo biológico se encuentran dos estructuras diploides diferentes: -

Pólipo. Forma sésil (bentónica) solitaria o colonial Medusa. Forma nadadora (pelágica) solitaria

El ciclo biológico se denomina pelágico – bentónico, con alternancia de generaciones llamada metagénesis. Presentan una larva plánula, la cual es ciliada y nadadora. Al presentar larva el ciclo biológico es de desarrollo indirecto. Son diblásticos (presentan ectodermo y endodermo durante el desarrollo embrionario), cuya pared corporal con: -

Epidermis. Capa tisular externa de origen ectodérmico Gastrodermis. Capa tisular interna de origen endodérmico Mesoglea. No es una capa celular, sino una matriz derivada del ectodermo (origen ectomesodérmico) que puede ser prácticamente acelular o estar muy celularizada (tanto que a veces parece un parénquima)

Durante el desarrollo embrionario presentan micrómeros que darán lugar al ectodermo, el cual derivará en la epidermis, y macrómeros que darán lugar al endodermo, el cual derivará en la gastrodermis. También presentan una cavidad corporal llamada celénteron, que es una cavidad gastrovascular en forma de saco o con septos internos (tabiques), abierta al exterior a través del estoma, un orificio único que actúa como boca y ano. Dichos tabiques permiten reconocer el tipo de simetría. Los sistemas orgánicos que presentan los cnidarios son: -

Sistema nervioso. Plexo difuso que consiste en una red de neuronas interconectadas Sistema “muscular” de tipo epitelio – muscular o mioepitelial. No es muscular porque no hay células musculares verdaderas, sino una lámina basal No presentan sistemas excretor, respiratorio ni circulatorio

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La reproducción que llevan a cabo es asexual mediante gemación y sexual mediante fecundación. Las yemas sirven para la reproducción vegetativa de las colonias La segmentación del huevo de un cnidario es básicamente espiral.

ESTRUCTURA Como decía antes, el ciclo biológico pelágico – bentónico está formado por dos estructuras diploides diferentes: el pólipo y la medusa.

cóncava

Convexa

Manubrio Fallo en el dibujo: El celénteron se extiende hasta el extremo de los tentáculos → en cada tentáculo se ven representadas las dos capas y la mesoglea

PÓLIPO -

Forma sésil o bentónica Solitarios o coloniales Forma tubular cilíndrica Simetría radial, birradial… con eje oral – aboral, entorno al cual se concentran todas las partes del cuerpo. o En el polo oral se encuentra el estoma rodeado de tentáculos, a veces apoyado sobre una protuberancia llamada hipostoma o En el polo aboral se encuentra el discopedio, gracias al cual se adhieren al substrato

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Reproducción del pólipo generalmente asexual. Si no existe medusa no hay reproducción sexual ya que no producen gónadas. Presentan una mesoglea que puede ser acelular o muy celularizada (parénquima) Celénteron tiene forma de sáculo sencillo. Aunque en algunas clases como la Antozoa, que únicamente presentan forma pólipo, su celénteron está tabicado.

MEDUSA -

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Forma nadadora o pelágica Solitarias Forma de sobrilla (se le llama umbrela). Del borde de la umbrela parten tentáculos de cantidad y longitud variable. o La parte convexa se llama exumbrela. o La parte cóncava se llama subumbrela. ▪ Manubrio. Prolongación más o menos tubular y larga situada en la subumbrela, a partir de la cual sale el estoma, el cual puede estar rodeado o no de tentáculos. ▪ Estoma. Forma histológicamente invertida respecto al pólipo que consiste en un orificio que sirve de boca y ano. Simetría tetramérica normalmente, por la disposición de los tentáculos Reproducción sexual Mesoglea muy desarrollada, provocando la obliteración del celénteron y restringiendo así su tamaño a un sistema de conductos y anillos o En el celénteron, por tanto, hay un sistema de tejidos – órganos como el estómago y los conductos radiales que comunican con un conducto anular del que parten los conductos tentaculares.

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CAPAS TISULARES Las capas tisulares que forman parte de los cnidarios son la epidermis y la gastrodermis. Además poseen una matriz intermedia llamada mesoglea. -

Epidermis

Es la capa formada por células encargada de la relación con el medio externo ya que está en contacto con el medio acuático. Todas las epidermis presentan: -

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Células epitelio-musculares. Cúbicas o columnares de revestimiento con función de acortamiento y engrosamiento del pólipo o medusa. Poseen miofibrillas contráctiles en la porción basal, cuyo conjunto constituye una capa orientada longitudinalmente. o Este tipo de células se va renovando y sustituyendo por otras nuevas, ya que se desgastan al estar en contacto con el medio externo Células intersticiales. Sin diferenciación celular, que dan lugar al resto de tipos celulares, excepto a las epitelio-musculares. Células glandulares. Pueden segregar: o Sustancias adhesivas para la fijación del pólipo al sustrato o Burbujas de gas para liberarse del sustrato y desplazarse Células nerviosas. Forman parte del plexo nervioso difuso no centralizado Células sensoriales. Captan estímulos de distintos tipos y están repartidas por toda la epidermis. Son más abundantes en los tentáculos y alrededor del estoma. Pueden ser fotorreceptoras, quimiorreceptoras, receptoras táctiles… tienen flagelo Cnidocitos. Células ofensivo-defensivas que presentan un nematocisto (orgánulo celular con doble membrana, a veces provisto de opérculo). Dicho nematocisto presenta un cnidocilo (flagelo modificado corto) que encierra en su interior un filamento hueco enrollado en forma de látigo con sustancias urticantes. o En el interior del nematocisto hay una alta presión osmótica, porque hay muchas sales y su pared es impermeable al agua. Cuando un estímulo llega al cnidocilo, cambia la permeabilidad de la membrana, permitiendo un cambio en la permeabilidad de la pared del nematocisto. Así aumenta aún más la presión osmótica porque entra agua (por fenómenos de ósmosis) hasta tal punto que revienta la célula, liberando el filamento del cnidocilo con sus sustancias. En el momento de la descarga el cnidocito muere y es reemplazado por otro nuevo. o Tipos de nematocitos ▪ Envolventes. Enredan la presa ▪ Penetrantes. Inyectan toxinas ▪ Aglutinantes. Segregan sustancias viscosas y adhesivas

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Gastrodermis

Es la capa formada por células encargada de la nutrición principalmente. Todas las gastrodermis presentan: -

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Células nutritivo-musculares. Columnares o prismáticas, ya que contienen en su polo basal miofibrillas contráctiles, y su conjunto forma una capa circular (no longitudinal como en las células mioepiteliales). Por tanto la contracción de las miofibrillas provocan una disminución en calibre y una elongación o Responsables de la digestión intracelular Células intersticiales. Sin diferenciación Células sensoriales Células nerviosas. Contribuyen al plexo difuso Células glandulares. Cnidocitos, excepto en el género Hydra

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Mesoglea

La mesoglea es la matriz proteica gelatinosa que puede ser acelular (como por ejemplo en Hydra) o muy celularizada. Se dispone entre la gastrodermis y la epidermis, y presenta prolongaciones de las células tanto de la gastrodermis como de la epidermis. Se extiende hasta el extremo de los tentáculos, actuando como esqueleto elástico, mientras que el agua actúa como esqueleto hidrostático.

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CLASE HYDROZOA -

Cnidarios solitarios o coloniales (sésiles o pelágicas) → con pólipos, medusas o ambos Celénteron no tabicado Sin cnidocitos en la gastrodermis Medusas con velo (craspedotas) Marinos y de agua dulce Géneros: Hydra (agua dulce), Obelia, Physalia

GÉNERO Hydra Este género de la clase Hydrozoa carece de forma de medusa, por lo que se reproduce mediante gemación (reproducción asexual). -

Especies dioicas. Reproducción asexual por gemación pero a veces: o Los machos y hembras producen gónadas epidérmicas (con espermatozoides u óvulos) que se desplazan al medio de agua dulce y se unen mediante fecundación externa, dando lugar a una larva plánula que, tras un periodo de tiempo, sedimenta formando un pólipo.

Puede formar colonias de dos tipos: sésiles o pelágicas.

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COLONIAS SÉSILES Las colonias sésiles son polimórficas, ya que los individuos son zooides de distinta morfología con una función diferente. -

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Gastrozoides. Capturan alimento Gonozoides. Realizan procesos de gemación (reproducción asexual) para la formación de yemas medusoides (gonóforos) que quedarán libres para formar medusas o se quedarán enganchadas a la colonia formando parte de la misma. o Presentan un estolón llamado blastostilo Dactilozoides. Tentaculozoides cargados de cnidocitos con función ofensivo-defensiva ya que también capturan presas.

Estos tipos celulares se mantienen unidos entre sí mediante un tallo hueco llamado hidrocaule, el cual puede estar ramificado. La hidrorriza es el estolón de apoyo al sustrato que se continúa por los hidrocaules. Las hidrorrizas y los hidrocaules presentan perisarco (envoltura externa quitinosa con función protectora), mientras que los zooides pueden presentar o no dicho perisarco, en tales casos se formarán: -

Colonias gimnoblástidas, si los zooides son atecados (no tienen perisarco) Colonias caliptoblástidas, si los zooides son tecados (tienen perisarco)

El cenosarco es toda la parte viva de la colonia. Presenta las tres capas de la pared. La luz del cenosarco se considera el celénteron común de toda la colonia.

El género Hydra solamente tiene un pólipo colonial sésil, en la cual los gonóforos se irán formando, aunque carecen de sexos. El género Obelia posee forma medusa, formándose gónadas con sexos separados. Sin embargo, existe un pólipo fundador después de la formación de la larva plánula.

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COLONIAS PELÁGICAS En la clase Hydrozoa también existen colonias pelágicas, formadas por miles de formas polipoides y medusoides modificadas. Existen dos órdenes: -

Orden Sifonóforos. o Dentro de la colonia se presentan: ▪ Gastrozoides ▪ Gonozoides, formadores de yemas ▪ Dactilozoides o Un ejemplo característico de este grupo es la conocida como carabela portugesa (Physalia), que consiste en un pólipo modificado en forma de vejiga llena de gas (neumatóforo), del cual cuelgan miles de zooides agrupados en unidades funcionales llamadas cormidios (contienen un gastrozoide, un gonozoide y un dactilozoide)

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Orden Condróforos o Forma medusoide modificada con cámaras de aire o Presentan una cresta en la parte superior o Un ejemplo es Velella velella, que presenta un gran gastrozoide central, rodeado de gonozoides y dactilozoides dispuestos externamente.

En general, las medusas de la clase Hydrozoa son denominadas hidromedusas y están caracterizadas porque: -

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Tienen pequeño tamaño De la subumbrela sale el manubrio que rodea el estoma En el borde de la umbrela hay una mayor agregación de células nerviosas, donde se recibe más información de los estatocistos Poseen velo, que es un aro membranoso que ayuda a los movimientos pulsátiles, favoreciendo la natación. Es un componente exclusivo de este tipo de medusas, caracterizando al grupo Craspedotas (porque el velo también es llamado craspedon). El pliegue (velo) sale del borde de la umbrela en dirección al manubrio. Tentáculos con cnidocitos

Estatocistos: órganos que informan del equilibrio, con forma de cámara, con células ciliadas y pequeñas concreciones (granitos) dentro de la cámara.

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CLASE ESCIFOZOOS

Son cnidarios solitarios y marinos, en cuyo ciclo predomina la forma medusa por reducción del pólipo. Tienen simetría tetrarradial, y la umbrela de la medusa tiene forma de sombrilla, cuyo borde está festoneado (es decir, presenta incisiones) y ropalias rodeadas de 2 pedalias. -

En cada incisión del borde festoneado hay dos proyecciones llamadas pedalias entre las cuales se encuentra un órgano sensorial complejo llamado ropalia, que incluye fotorreceptores, quimiorreceptores y estatocistos.

Este tipo de medusas no presenta velo, por lo que se les llama medusas acraspedotas. Su manubrio (alrededor del estoma) se abre para formar cuatro brazos orales cargados de cnidocitos. Estos brazos no deben confundirse con los tentáculos, que están alrededor del borde junto a las pedalias. El estómago está tabicado en cuatro expansiones (bolsas gástricas), con filamentos gástricos asociados y cnidocitos. Por tanto se puede deducir que tienen cnidocitos en la gastrodermis. La mesoglea está bastante desarrollada. Son organismos dioicos, cuyas gónadas se encuentran en la gastrodermis ya que se han diferenciado en la pared de las bolsas gástricas de la gastrodermis. Presentan una serie de conductos radiales unidos en un conducto circular del que parten los conductos tentaculares.

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F! externa

Pólipo solitario resultante de la repr sexual

Yema medusoide libre

Como ya decía antes, la clase Escifozoa presenta un ciclo en el cual la forma medusa es la predominante, porque el pólipo se ve reducido a un escifistoma, derivado de la larva plánula. El proceso de estrobilación consiste en una gemación especial del escifistoma en el cual se forman yemas apiladas por fragmentación. Por lo que en el estróbilo hay yemas medusoides situadas apicalmente que se liberan progresivamente. Esas yemas medusoides libres se denominan éfiras.

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CLASE CUBOZOOS

En esta clase la forma medusa es la predominante y se denomina cubomedusa. Son cnidarios marinos y solitarios, se les llama avispas de mar por la sustancia tan dañina que se encuentra en sus cnidocitos. Las cubomedusas tienen una umbrela cúbica, una sección transversal cúbica, no presentan velo (por lo que son acraspedotas) aunque sí presentan velario. Los tentáculos parten de unos ensanchamientos situados en la parte basal de la umbrela llamados pedalias.

CLASE ESTAUROZOOS Son cnidarios solitarios y marinos que viven en latitudes frías. Antes estaban cuadrados en la clase Escifozoa, pero ahora está considerada la forma ancestral de las clases con medusa (subfilo Medusozoa), debido a que su forma de medusa está invertida (pólipo rudimentario) y no es pelágica, sino que se sujeta a algas, sedimentos, esqueletos… En su ciclo la forma medusa como tal está ausente, y el pólipo se fija al sustrato mediante un disco adhesivo. El extremo oral del pólipo tiene ocho prolongaciones en torno al estoma que terminan en grupos de tentáculos. Su reproducción es únicamente sexual. Existe larva plánula con desarrollo directo (no hay fases intermedias con morfología diferente) que origina un nuevo pólipo.

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CLASE ANTOZOOS Son cnidarios marinos, que pueden ser solitarios o coloniales. Esta clase no presenta forma medusa, únicamente un pólipo con celénteron tabicado

En el polo oral se encuentra el estoma (con forma de hendidura) que se continúa con una faringe con paredes ciliadas formada por una invaginación ectodérmica. El estoma presenta dos sifonoglifos, que son dos surcos ciliados lateralmente situados en los extremos opuestos del estoma. El número de sifonoglifos determina la simetría del animal (originalmente radial). Si posee dos es simetría birradial, si hay uno se identifica la simetría bilateral. A lo largo de la faringe se disponen parejas de tabiques diametralmente opuestas. Los tabiques se sitúan en la pared corporal del celénteron, dividiéndolo en cámaras dispuestas radialmente, cuya cantidad depende del antozoa. Los septos o tabiques pueden ser: -

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Primarios. Se disponen desde la pared corporal hasta la pared de la faringe, con orificios en la parte oral para el flujo de agua de unas cámaras a otras. Este tipo de septos tiene una musculatura longitudinal localizada en unos ensanchamientos llamados banderolas. Incompletos. Pueden ser de distinto orden (secundarios, terciarios…) según su extensión desde la pared corporal hasta la pared de la faringe (no llegan porque son incompletos) o En los bordes libres de los septos hay invaginaciones de la gastrodermis o Acontios. Filamentos septales cargados de cnidocitos, que a veces se prolongan y salen por orificios existentes en el discopedio.

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Existen dos subclases en función del número de cámaras y tentáculos que presenta el pólipo. -

Subclase Hexacoralarios. 6 cámaras Subclase Octocoralarios. 8 cámaras

SUBCLASE HEXACORALARIOS -

Plan estructural hexámero (tentáculos de número múltiplo de 6) Tentáculos sencillos, no ramificados Celénteron con septos, pareados o impares Se trata de las anémonas, corales duros, madréporas (formas coloniales), anémonas tubo, coral negro, coral espinoso… Estructura de un pólipo de un coral verdadero. La epidermis segrega un exoesqueleto de un carbonato cálcico, que persiste tras la muerte del animal

La madrépora es un tipo peculiar que no presenta sifonoglifo, ni discopedio como tal porque no se encuentra adherido al sustrato, sino que tienen zooides que segregan material calcáreo que forma una copa en la cual el pólipo puede retraerse. Se cree que el primer zooide del coral se depositó. Se proyectan septos duros (escleroseptos) desde la copa hacia el interior del cuerpo del pólipo, dispuestos entre los pólipos emparejados. Los escleroseptos marcan la situación del pólipo (estoma). En los pólipos solitarios no se forma una copa sino una base.

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estoma

escleroseptos

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SUBCLASE OCTOCORALARIOS -

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Plan estructural octámero. Presentan únicamente ocho tentáculos, no un múltiplo de 8. Tentáculos pinnados (ramificados en pinna) Su celénteron presenta ocho cámaras radiales separadas por ocho septos sencillos con su pareja en la parte opuesta. En la parte apical los septos están unidos a la faringe y en la basal no porque hay un ensanchamiento de la cavidad. Las varillas axiales son rígidas pero flexibles y pueden perdurar o no cuando muere el coral. Ejemplos: pluma de mar (también llamado coral blando) → mesoglea segrega espículas apiculares o Endoesqueletos en forma de espículas (no perduran) o de varillas y huecos por donde están los zooides (permanecen post mortem) Cenénquima: mesoglea muy desarrollada y celularizada, equivalente al cenosarco de los hidrozoos

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Solenios. Conjunto de tubos interconectados en el seno del cenénquima que conectan el celénteron. La gastrodermis rodea a los solenios...