Cnidaria

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Cnidaria
Rango temporal: Neoproterozoico – Reciente
Anemone.bristol.750pix.jpg
Anémona de mar (Actiniaria)
Clasificación científica
Dominio: Eukaryota
Reino: Animalia
Filo: Cnidaria
Hatschek, 1888
Clases
Mecanismo de acción de los nematocistos,un tipo de cnidocitos, células urticantes características de los cnidarios.

Los cnidarios (Cnidario, del griego κνίδε kníde, "ortiga" y del latín -arium, sufijo para hacer sustantivos) son un filo que agrupa alrededor de 10.000 especies[1] de animales relativamente simples, que viven exclusivamente en ambientes acuáticos, mayoritariamente marinos. El nombre del filo alude a una característica diagnóstica propia de estos animales, la presencia de unas células urticantes llamadas cnidocitos, presentes en los tentáculos de todos los miembros del filo y que es inyectada cuando se roza el cnidocilio del cnidocito. Tienen simetría radial y su plan corporal es en forma de saco. Son los animales más simples que presentan células nerviosas y órganos de los sentidos (estatocistos, ocelos).

Son un grupo antiguo, con una larga historia fósil que se remonta, probablemente, a la fauna de Ediacara, alrededor de unos 600 millones de años atrás.[2] [3] Dentro de este grupo se encuentran animales como los pólipos, las medusas o los corales.

Características generales[editar]

Los cnidarios son animales diblásticos (epidermis y gastrodermis) con simetría radial primaria. Sus células se organizan en dos capas que actúan como unidades funcionales (tejidos), aunque muchas células todavía guardan cierta independencia y cierta totipotencia. Tienen dos hojas embrionarias, ectodermo y endodermo e indicios de mesodermo; aunque a veces existe un tejido análogo (ectomesodermo) de origen ectodérmico, no de origen endodérmico como el auténtico mesodermo de los triblásticos, y del cual nunca derivan órganos internos complejos.

Su organización corporal es en forma de saco; el aparato digestivo tiene un solo orificio que actúa como boca y ano al mismo tiempo, y una cavidad gastrovascular en forma de saco donde se realiza la digestión y que se utiliza también como sistema de distribución de los nutrientes y del oxígeno, y como sistema excretor.

La pared del cuerpo consta de:

  • Ectodermis. Homóloga del ectodermo. Es la capa externa. Función protectora.
  • Gastrodermis. Homóloga del endodermo. Es la capa interna; delimita una amplia cavidad, la única del animal, llamada cavidad gastrovascular, que comunica por un único orificio con el exterior que se usa para la alimentación, la excreción e incluso la expulsión de los productos genitales.
  • Mesoglea. Entre ambas capas se encuentra la mesoglea, que puede ser muy fina y acelular, o estar bien desarrollada y tener distintos tipos celulares (según el grupo).

Tienen uno o varios tentáculos alrededor de la boca. El sistema nervioso forma de una red o plexo; en muchos grupos hay protoneuronas no polarizadas, aunque también puede haber neuronas polarizadas, células sensoriales e incluso agrupación de las mismas en órganos sensoriales.

Tienden al polimorfismo, en especial en formas coloniales. No hay aparato excretor, aparato respiratorio, ni aparato circulatorio. Estas funciones se realizan a través de la cavidad gastrovascular o de la ectodermis.

Son esencialmente marinos (99%). El resto son de agua dulce, como la hidra, o ciertas medusas de grandes lagos africanos como la medusa Craspedacusta. Son siempre acuáticos.

Pueden vivir de forma individual o en colonias, fijados al sustrato o libres, incluso los hay nadadores. En ocasiones, parte de las fases son planctónicas (móviles, pero arrastrados por las corrientes).

Se conocen aproximadamente 10.000 especies, de tamaño variable, de 1-2 mm hasta 1 m de diámetro en algunas medusas, o hasta 3 m de diámetro en algunos pólipos.

El color también es variable aunque muchas formas del plancton son transparentes. Otras son coloreadas, y presentan prácticamente todos los colores.

Morfología[editar]

Pólipos.

Sin atender a las peculiaridades de cada grupo aparecen en dos formas fundamentales:

Forma sésil: Pólipo[editar]

Anatomía de un pólipo coralino

En términos generales (ver por grupos para más información), animal de paredes finas y amplia cavidad gastrovascular. Mesoglea muy poco desarrollada. Cuerpo más o menos columnar. Por el lado aboral (ver simetría radial) se relaciona con el sustrato.

Tamaño variable:

Forma libre: Medusa[editar]

Morfología de una hidromedusa
1.- Ectodermis; 2.- Mesoglea; 3.- Gastrodermis; 4.- Estómago; 5.- Canal radial; 6.- Canal circular; 7.- Tentáculo; 8.- Velo; 9.- Anillo nervioso externo; 10.- Anillo nervioso interno; 11.- Gónada; 12.- Manubrio; 13.- Boca; 14.- Exumbrela; 15.- Subumbrela..

Dos superficies perfectamente definidas; una cóncava donde se sitúa la boca (lado oral, véase simetría radial) y otra la opuesta (aboral). Al conjunto se le conoce como umbrela, donde se diferencian la exumbrela (aboral) y subumbrela (oral).

La boca se prolonga en un manubrio. Del manubrio pueden salir (o no, según los grupos) tentáculos. Además, la umbrela puede alargarse en tentáculos umbrelares (que pueden o no presentar cavidad tentacular, una extensión de la cavidad gastrovascular).

La boca desemboca en la cavidad gastrovascular de la que parten canales radiales hacia las paredes de la medusa. El canal umbrelar da la vuelta a toda la medusa. Si los tentáculos son huecos, también aparece el canal tentacular.

Toda la cavidad (también los canales) está tapizada por gastrodermis. El resto por ectodermis. Hay mesoglea muy desarrollada en la exumbrela, mientras que en la subumbrela está muy poco desarrollada.

Tamaño variable, desde pequeñas medusas de pólipos coloniales como Obelia (1-2 mm) hasta grandes medusas como la nomura que puede llegar a 2 m de diámetro y pesar hasta 220 kilogramos. Las medusas gigantes son animales míticos.

Anatomía interna[editar]

Veamos los tipos celulares que aparecen en los cnidarios:

Ectodermis[editar]

Diagrama de los tipos celulares descritos.

La ectodermis consta de diversos tipos de células:

  • Células mioepiteliales o epiteliomusculares. EL tipo fundamental es una célula (medusa y pólipo) cilíndrica con dos partes definidas, una epitelial apical y otra basal contráctil que posee filamentos de actina y miosina. Tienen, pues, doble función, revestimiento y contráctil.
  • Células intersticiales o basales. Están en la base de las células mioepiteliales, dispuestas a modo de cuña, y tienen un núcleo muy grande. Son muy ricas en ribosomas, y son células totipotentes, de modo que pueden originar cualquier otro tipo celular.
  • Cnidocitos o cnidoblastos. Los cnidocitos están esparcidos por toda la epidermis, alojados o invaginados en las células mioepìteliales; especialmente en los tentáculos. Se trata de un tipo muy especializado de célula, exclusiva de los cnidarios. Tienen un cilio rígido (cnidocilio) que es un receptor de estímulo; en la parte basal tiene prolongaciones que contactan con otras células o con el sistema nervioso (cnidopodios); en el interior de esta célula hay una gran vacuola (cnido o nematocisto), dentro de la cual se encuentra el filamento urticante (el disparo de este filamento es la "picadura" de las medusas, pólipos, anémonas, etc).
  • Neuronas. Células nerviosas, unas sin polarizar (protoneuronas) y otras polarizadas, que pueden ser bipolares o multipolares. El sistema nervioso forma un plexo que se sitúa bajo la epidermis.
  • Células sensoriales. Células alargadas con el extremo apical redondeado o provisto de un cilio sensible y la zona basal provista de una o varias prolongaciones que conectan con las neuronas

No está claro si las células mioepiteliales descansan sobre una verdadera lámina basal, como los tejidos epiteliales auténticos de otros metazoos, aunque puede interpretarse que la propia mesoglea es la lámina basal del epitelio de los cnidarios.[4]

Mesénquima[editar]

Mesénquima más o menos desarrollado. Presenta abundante colágeno y precolágeno. Puede variar de una membrana delgada, no celular, hasta una gruesa capa gelatinosa con amebocitos errantes o sin ellos.

Gastrodermis[editar]

  • Células nutritivomusculares o mioepiteliales gastrales. Recuerdan a las células mioepiteliales de la epidermis, pero son más altas y estrechas, con la parte contráctil menos desarrollada en la base, sin prolongaciones y con 2-5 flagelos en el lado apical que usa para mover los líquidos de la cavidad gastrovascular. Esta célula se caracteriza por la doble posibilidad de pinocitosis y fagocitosis. Recoge los materiales parcialmente digeridos de la cavidad gastrovascular y los pasan al resto de células. Otra característica es que su parte contráctil es perpendicular a la de la ectodermis.
  • Células secretoras. Son células secretoras de tipo apocrino, altas, algunas flageladas, en cuyo interior se producen muchas sustancias (mucopolisacáridos, mucoproteínas, enzimas digestivas, etc.). Segregan sustancias que lubrifican y digieren los alimentos que entra en la cavidad gastrovascular.

Entre ellas, hay células sensoriales (en menor número que en la ectodermis) y células basales. También pueden aparecer cnidocitos. Plexo nervioso poco desarrollado.

Terminaciones nerviosas[editar]

En algunos grupos aparecen receptores de diversa índole (táctiles, químicos, luminosos, gravitatorios, etc.)

Receptores táctiles[editar]

Los receptores táctiles son células ciliadas con prolongaciones típicas como las ya vistas en la anatomía interna.

Fotoreceptores[editar]

Ocelo.

Receptores para estímulos luminosos

Los más sencillos son las llamadas manchas ocelares, que son manchas pigmentadas que aparecen en ciertas medusas en la umbrela. Constituidas por grupos de células de dos tipos: sensoriales ciliadas y células en cuyo interior se acumula un pigmento (rodoxina). El pigmento se sitúa en la base del cilio de forma simétrica o asimétrica, en un replegamiento de membrana. La célula pigmentada envía información a la sensorial típica.

Más avanzados son los ocelos, que son un pequeño entrante de la epidermis en el cual las células fotoreceptoras quedan en el centro, rodeadas de células pigmentadas.

Éste ocelo se complica hacia un ocelo en copa, en el que hay un entrante grande, en cuyo fondo las fotoreceptoras y rodeando las pigmentadas.

Un poco más allá, en algunas medusas se desprende la parte distal de la célula y se forman prolongaciones vacuolares que rellenan la hendidura, la "copa", formando una especie de lente.

Estos receptores no les permiten distinguir objetos. sólo luces y sombras. Esto es lo que llamamos encelofalitis.

Órganos del equilibrio[editar]

Estato.

También han evolucionado diversos órganos del equilibrio.

Los estatos son estructuras que presentan filas de dos tipos de células, unas sensoriales ciliadas, y otras (litocitos) que acumulan en su interior una bolita calcárea (estatolito). Si el animal gira, como la célula con el estatolito cuelga por gravedad y pesa, se mueve y toca una célula sensorial de las que la rodea. Así el animal se mantiene informado de su posición.

Derivado de esto, tenemos los estatocistos, con una hendidura mayor que puede estar incluso cerrada y no comunicar con la umbrela. En otros casos, los estatolitos se desprenden de los litocitos o se usan partículas extrañas para la misma función.

También existen los estatorabdos, que son pequeños tentáculos con uno o más estatolitos. Este tentáculo cuelga rodeado de células sensoriales.

Ropalias[editar]

En el orden escifozoos hay un órgano muy desarrollado, la ropalia, que es un centro quimio-estato-fotorreceptor. Es la estructura sensorial más compleja de los cnidarios, y sólo aparece en la fase móvil. La ropalia más compleja de todas se encuentra en el orden cubozoos.

Ciclo[editar]

Micrografía del embrión del cnidario Clytia hemisphaerica fijado durante la gastrulación en la que se aprecian las células (rojo), los núcleos (azul) y los cilios (verde).

El ciclo varía mucho según los grupos, por lo que para tener más información véanse las distintas clases.

De manera general, el huevo posee poco vitelo y sufre segmentación total e igual. En muchos la gastrulación es por delaminación para alcanzar un estado larvario general, la larva plánula, ciliada, nadadora, que buscará en el sustrato un lugar para fijarse, dando lugar al pólipo, que crece y en un momento determinado, por reproducción agamética (normalmente gemación), origina las medusas, en las que madurarán los gametos que formarán el nuevo huevo.

Este ciclo completo es un ciclo metagenético. Dentro de los grupos hay desviaciones; por ejemplo hay pólipos que dan pólipos (Hydra por gemación crea un pólipo que crece y se separa). También hay medusas cuyo huevo se desarrolla a plánula, pero que se desarrollará muy rápido a medusa. También hay fases intermedias; los sifonóforos son coloniales, y hay polipoides (derivados de pólipo) y medusoides (derivados de medusa) que coexisten en la colonia. Todos estos ciclos que no son completos se llaman hipogenéticos.

Clasificación[editar]

La clasificación tradicional de los cnidarios reconoce cuatro clases y supone que los hidrozoos son la clase más primitiva y de la que han derivado las demás:

Hidrozoos (Hydrozoa)[editar]

Tienen hidropólipos e hidromedusas. Las medusas tienen velo (son medusas craspédotas). No tienen cnidocitos en la cavidad gastrovascular. Las gónadas son siempre de origen ectodérmico. En una sección transversal, la cavidad gastrovascular es sencilla, sin dividir. La mesoglea de los pólipos está poco desarrollada.

Escifozoos (Scyphozoa)[editar]

Posee pólipo pequeño e inconspicuo (escifopólipo o escifostoma) y medusa (escifomedusa), que carece de velo (acraspedota). Presentan cnidocitos en la cavidad gastrovascular. Las gónadas son endodérmicas. Una vez maduradas, de todas maneras, pueden almacenarse en la endodermis. Su cavidad gastrovascular está dividida incompletamente por 4 tabiques o septos incompletos en posición inter-radial (ver simetría radial); los tabiques separan 4 bolsas gastrales.

Cubozoos (Cubozoa)[editar]

Actinia equina, un antozoo.

Poseen exclusivamente medusas (cubomedusas), de forma cúbica, con cnidocitos especiales, muy potentes. Hasta hace poco se le consideraba como un orden de los escifozoos. Se caracterizan por su división tetrámera, que separa el celénteron en cuatro bolsas. El borde umbrelar no es festoneado y el margen de la subumbrela se pliega al interior para formar un velario.

Antozoos (Anthozoa)[editar]

Sólo pólipos (antopólipos), conocidos como anemonas y corales. No hay forma medusa. El pólipo da, por reproducción asexual o sexual, pólipos. Hay cnidocitos en la cavidad gastrovascular, a veces muy potentes, incluso en filamentos que salen por la pared del cuerpo. Las gónadas endodérmicas. La cavidad gastrovascular está dividida de forma completa (los tabiques provienen de la gastrodermis y de la mesoglea). El lado oral se introduce en la cavidad gastrovascular y origina un estomodeo o faringe.

Estudios basados en filogenia molecular[5] corroboran la monofilia de los cnidarios y que la forma pólipo probablemente precedió a la forma medusa en la evolución de los cnidarios. También sugiere que los cnidarios están formados por dos grupos que podrían tener categoría de subfilos, los antozoos y los medusozoos; estos últimos agrupan los cubozoos, los escifozoos y los hidrozoos.

Filogenia[editar]

Se han propuesto muchas teorías filogenéticas para relacionar a los distintos grupos de cnidarios. La mayor parte de los autores defienden que el posible pre-cnidario era un organismo planuloide adaptado a la vida sésil, adquiriendo simetría radial, que habría sufrido una invaginación que posteriormente dará a la cavidad gastrovascular. El pre-cnidario ¿tenía forma medusa o pólipo? Existen 2 teorías:[cita requerida]

Teoría medusoide

Defiende que el pre-cnidario fue una medusa

1

Hidrozoos semejantes a traquilinos


2

Otros hidrozoos


3,4
5,6
7

Escifozoos


8

Cubozoos



9,10,11,12,13

Antozoos





1 Simetría radial, cavidad gastrovascular sin tabicar, gónadas ectodérmicas, tentáculos aldedor de la boca, larva plánula que se transforma en larva actínula; 2 pólipo, ciclo metagenético; 3 gónadas endodérmicas; 4 cavidad gastrovascular con tabiques; 5 reducción o pérdida de la fase pólipo; 6 ropalias; 7 estrobilación; 8 umbrela cúbica, velario; 9 pérdida de la fase medusa; 10 simetría hexarradial u octorradial; 11 faringe; 12 sifonoglifos; 13 cnidocitos sin cnidocilo ni opérculo.
Teoría polipoide

Defiende que el pre-cnidario fue un pólipo

1

Antozoos


2
3,4,5
6

Escifozoos


7,8

Cubozoos



9,10,11,12

Hidrozoos




1 Simetría radial, cnidocitos, cavidad gastrovascular con tabiques, gónadas endodérmicas, tentáculos alrededor de la boca, cuerpo de forma polipoide, ADN mitocondrial circular; 2 cnidocitos con cnidocilo, ADN mitocondrial lineal; 3 medusa acraspedota; 4 ropalias; 5 ciclo metagenético con reducción de la fase pólipo; 6 estrobilación; 7 umbrela cúbica; 8 velario; 9 medusa craspedota; 10 pérdida de la tabicación de la cavidad gastrovascular; 11 adelgazamiento de la mesoglea y reducción de la cantidad de amebocitos; 12 gónadas ectodérmicas.

Referencias[editar]

  1. Chapman, A. D., 2009. Numbers of Living Species in Australia and the World, 2nd edition. Australian Biodiversity Information Services ISBN (online) 9780642568618
  2. Hickman, C. P., Ober, W. C. & Garrison, C. W., 2006. Principios integrales de zoología, 13ª edición. McGraw-Hill-Interamericana, Madrid (etc.), XVIII+1022 pp. ISBN 84-481-4528-3.
  3. Knoll, A. H., 2003. Life on a Young Planet. The First Three Billion Years of Evolution on Earth, Princeton University Press, New Jersey, USA, X+277 pp. ISBN 0-691-00978-3.
  4. Brusca, R. C. & Brusca, G. J., 2005. Invertebrados, 2ª edición. McGraw-Hill-Interamericana, Madrid (etc.), XXVI+1005 pp. ISBN 0-87893-097-3.
  5. Collins, A. G., 2002. Phylogeny of Medusozoa and the evolution of cnidarian life cycles. Journal of Evolutionary Biology, 15(3):418-432.

Enlaces externos[editar]