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Los celomados son animales que tienen cavidades corporales internas, o celomas. Los humanos somos celomados, ya que tenemos una cavidad abdominal que contiene los órganos digestivos, algunos de los órganos excretores y reproductores, y una cavidad torácica que contiene el corazón y los pulmones, Los celomados también forman una variedad de esqueletos internos y externos. Los esqueletos externos y los celomas aparecieron durante el Cámbrico-Ordovícico.

Estos esqueletos ofrecen varias ventajas a sus productores:

1. Secreción de una cáscara mineral que permitía al animal utilizar la cáscara como depósito de minerales.

2. Protección contra la desecación en la zona intermareal durante las mareas bajas.

3. Protección contra los depredadores.

4. Sitios de anclaje de las fijaciones musculares, ofreciendo nuevos patrones de locomoción y mayor fuerza.

Los protóstomos (moluscos, anélidos y artrópodos) – se desarrollan de manera que la primera abertura del embrión es la boca (protóstomo = primera boca). Los protostomas son bilateralmente simétricos, tienen tres capas germinales, el nivel de organización de los órganos, el plan corporal de tubo dentro de tubo y un verdadero celoma.

El celoma, una cavidad corporal entre el tracto digestivo y la pared corporal completamente revestida por el mesodermo permite que el sistema digestivo y la pared corporal se muevan de forma independiente. Gracias a ello, los órganos internos pueden ser más complejos. El líquido celómico ayuda a la respiración y a la circulación mediante la difusión de nutrientes, y a la excreción mediante la acumulación de desechos.

Este fluido funciona en lugar de varios sistemas de órganos en los animales superiores. El celoma puede servir como área de almacenamiento de óvulos y espermatozoides, facilitando el desarrollo de estos gametos dentro del cuerpo del animal. El líquido celómico protege los órganos internos y también sirve de esqueleto hidrostático. Los protóstomos desarrollan su embrión por escisión espiral.

Los deuteróstomos (como ejemplifican los equinodermos y los cordados) desarrollan primero el ano y luego la boca en el otro extremo del embrión.

Los deuteróstomos son animales celomados que tienen estas características embriológicas:

i. Escisión radial en la división celular embrionaria: las células hijas se asientan sobre las anteriores.

ii. El destino de las células es indeterminado; si las células embrionarias se separan, cada una se desarrolla en un organismo completo.

iii. El blastoporo está asociado al ano, y la segunda abertura embrionaria a la boca.

Phylum Echinodermata:

Hay 6000 especies de equinodermos; todas las especies existentes son marinas. El filo Echinodermata incluye los erizos de mar, las estrellas de mar, los pepinos de mar y las estrellas de mar. La mayoría de los adultos tienen simetría radial, mientras que sus larvas son de simetría bilateral.

Los equinodermos tienen un endoesqueleto formado por placas calcáreas con espinas. La simetría radial parece ser una ventaja para los equinodermos que habitan mayoritariamente en el fondo, ya que pueden alimentarse en todas las direcciones. Los equinodermos adultos no tienen cerebro. Los miembros del filo tienen un sistema vascular acuático que impulsa su multitud de pies tubulares.

Hay varias clases taxonómicas de equinodermos más o menos conocidas por el público en general.

Son:

i. Clase Crinoidea:

La clase Crinoidea incluye alrededor de 600 especies de crinoideos, los «lirios» de mar acechados y las estrellas pluma móviles. Sus brazos ramificados se utilizan para la alimentación por filtración y dan a los animales una apariencia de flor o planta (de ahí el término lirio de mar). Los tallos de los crinoideos y las cabezas de los blastoides son fósiles comunes en ciertas partes de Norteamérica.

ii. Clase Holothuroidea:

La clase Holothuroidea cuenta con 1.500 especies de pepinos de mar. Los Holothuroideos tienen un cuerpo largo y coriáceo, y se alimentan mediante tentáculos situados alrededor de su boca.

iii. Clase Echinoidea:

Los científicos suelen situar en la clase Echinoidea a unas 950 especies de erizos de mar y dólares de arena. Tanto los erizos de mar como los dólares de arena tienen espinas que utilizan para la locomoción, la defensa y la excavación. Los erizos de mar tienen espinas largas y romas. Los dólares de arena son aplanados con un patrón de poros en forma de flor de cinco partes para las proyecciones de la piel.

iv. Clase Ophiuroidea:

La clase Ophiuroidea consta de aproximadamente 2.000 especies de estrellas frágiles. Las estrellas frágiles tienen un disco central del que irradian brazos largos y flexibles. Estos largos brazos les permiten moverse rápidamente.

v. Clase Asteroidea:

La clase Asteroidea contiene unas 1.500 especies de estrellas de mar (comúnmente conocidas como estrellas de mar). La mayoría de las estrellas de mar tienen un cuerpo aplanado dorsoventralmente. Las estrellas de mar tienen un disco central al que se unen cinco, o un múltiplo de cinco, brazos robustos. Las estrellas de mar son comunes a lo largo de las costas rocosas, donde se alimentan de almejas, ostras y otros bivalvos.

El cuerpo de cinco rayos tiene un lado oral (boca) y otro aboral (superior). Las espinas se proyectan desde la placa del endoesqueleto a través de la fina dermis. Los pedicelos en forma de pinza mantienen la superficie libre de partículas. El intercambio de gases se realiza mediante branquias cutáneas. En la superficie bucal, cada brazo tiene un surco revestido de pies tubulares.

Una estrella de mar se alimenta evertiendo su estómago. Se posiciona sobre un bivalvo y fija las patas tubulares a cada lado de la concha. Al trabajar con las patas tubulares de forma alternada, abre la concha. Sólo necesita una pequeña grieta para introducir su estómago cardíaco en la presa. Las enzimas estomacales comienzan a digerir el bivalvo mientras intenta cerrar su concha.

El alimento parcialmente digerido es entonces llevado al estómago pilórico para su completa digestión. Un intestino corto se abre en el ano en el lado aboral. Cada brazo tiene un celoma bien desarrollado que contiene un par de glándulas digestivas y gónadas masculinas o femeninas. El sistema nervioso es un anillo central con nervios radiales en cada brazo. En el extremo de cada brazo hay un punto ocular sensible a la luz que facilita respuestas coordinadas pero lentas.

La locomoción depende del sistema vascular del agua. El agua entra por el lado aboral a través de la placa cribosa, que también se conoce como madreporita. El agua pasa a través de un canal de piedra a un canal anular y a los canales radiales de cada brazo.

Los canales radiales alimentan a los canales laterales que se extienden a los pies tubulares, cada uno de los cuales tiene una ampolla. La contracción de una ampolla fuerza el agua hacia el pie tubular, expandiéndolo; cuando el pie toca una superficie, el centro se retira formando una succión y adhiriéndose a las superficies.

Los equinodermos carecen de sistemas respiratorios, excretores y circulatorios complejos. Los fluidos dentro de la cavidad celómica cumplen la función de difundir sustancias y gases. El intercambio de gases se produce a través de las branquias de la piel y los pies tubulares. Los desechos nitrogenados se difunden a través del líquido celómico y de la pared corporal. Los cilios del peritoneo que recubre el celoma mantienen el líquido celómico en movimiento.

Las estrellas de mar se reproducen tanto sexual como asexualmente. Si el cuerpo se fragmenta, cada fragmento puede regenerar un animal entero. Las estrellas de mar desovan y liberan huevos o esperma al mismo tiempo. Las larvas bilaterales sufren una metamorfosis para convertirse en un adulto con simetría radial.

Phylum Hemichordata:

El Phylum Hemichordata incluye unas 90 especies de gusanos de bellota. Algunos gusanos de bellota que viven en las marismas tienen una probóscide, un cuello y un tronco. El cordón nervioso dorsal del cuello y el tronco se asemeja al cordón nervioso de los cordados. La faringe, por debajo del cuello, tiene hendiduras branquiales. La larva de los hemicordados se parece a la de los equinodermos.

Estos hechos hacen que algunos científicos crean que los equinodermos y los hemicordados comparten un ancestro común y que los hemicordados y los cordados están relacionados por un ancestro común.

Los hemicordados se clasifican en tres clases, dos con miembros vivos y una que sólo consta de formas fósiles. La Enteropneusta incluye los gusanos de bellota; la Pterobranchia incluye 20 especies de gusanos coloniales que viven en el fondo del mar. El grupo fósil (extinto), los Graptolithina (graptolitos), son fósiles comunes en el Ordovícico y el Silúrico. Recientemente han sido colocados en este filo.

Phylum Chordata:

El Phylum Chordata incluye unas 45.000 especies que ocupan casi todos los ambientes.

Todos los cordados en algún momento de su historia vital tienen:

I. Un notocordio: una varilla de soporte dorsal situada dorsalmente justo debajo de la médula nerviosa; proporciona soporte y es sustituida por la columna vertebral en los vertebrados.

II. Un cordón nervioso hueco dorsal- un canal lleno de líquido; la médula espinal está protegida por las vértebras.

III. Bolsas branquiales faríngeas- aberturas que funcionan en la alimentación, el intercambio de gases o ambos.

Estas características se observan sólo durante el desarrollo embrionario en la mayoría de los vertebrados. No todos los cordados son vertebrados. En los cordados invertebrados, peces y larvas de anfibios, las bolsas branquiales faríngeas se convierten en branquias funcionales.

Los vertebrados terrestres tienen sus bolsas modificadas para varios propósitos; en los humanos, las primeras bolsas se convierten en los tubos auditivos, las segundas en amígdalas, y el tercer y cuarto par en el timo y las glándulas paratiroides.

La mayoría de los cordados tienen un esqueleto interno contra el que trabajan los músculos. La mayoría tiene una cola postanal que se extiende más allá del ano; en algunos (como los humanos), ésta puede aparecer sólo en los embriones.

El origen evolutivo de los cordados sigue siendo un misterio, aunque la bioquímica y la embriología comparada indican que los equinodermos y los cordados comparten una ascendencia común. Aunque son escasos, los hallazgos fósiles del Cámbrico sugieren que los cordados estuvieron presentes en los depósitos de Burgess Shale.

Cordados invertebrados:

No todos los cordados son vertebrados. Algunos cordados son invertebrados, carecen de columna vertebral. En estos cordados invertebrados, la notocorda persiste y nunca es sustituida por la columna vertebral.

i. Subphylum Urochordata:

El subfilo Urochordata contiene 1.250 especies de tunicados que tienen hendiduras branquiales. Los adultos tienen un cuerpo compuesto por una túnica exterior con un sifón incurrente y excurrente. Cuando se les molesta, los tunicados tienden a expulsar agua. El agua pasa a una faringe y sale a través de numerosas hendiduras branquiales, la única característica de los cordados que se mantiene en los adultos.

Las partículas microscópicas se adhieren a una secreción mucosa en la faringe y se las comen. Las larvas son bilateralmente simétricas y tienen las tres características de los cordados. La larva del tunicado se metamorfosea en el adulto sésil. El batido de los numerosos cilios que recubren el interior de la faringe crea una corriente para mover el agua a través de un tunicado.

Algunos sugieren que las larvas llegaron a la madurez sexual sin desarrollar las características de los tunicados; así, una larva urocordada fue ancestral a los vertebrados; o una larva cefalocordada puede haber sido ancestral a los vertebrados.

ii. Subphylum Cephalochordata:

Los lancaster tienen tres características de cordados. Las 23 especies de lancetas se encuentran en el género Branchiostoma en el subfilo Cephalochordata. Su cuerpo alargado y lanceolado se asemeja a la lanceta, un cuchillo quirúrgico de dos filos. Habitan en aguas costeras poco profundas; se encuentran parcialmente enterrados en sustratos arenosos y se alimentan por filtración.

Los lanceteros se alimentan de partículas microscópicas filtradas de la corriente constante de agua que entra por la boca y sale por las hendiduras branquiales hacia un atrio que se abre en el atrioporo. Los lanceletes conservan las tres características de los cordados cuando son adultos. La notocorda se extiende desde la cabeza hasta la cola, lo que explica el nombre de «Cephalochordata». Los lanceletes tienen músculos segmentados y su cordón nervioso hueco dorsal tiene ramas periódicas.

Cordados vertebrados:

Los vertebrados comprenden un gran grupo de cordados, y se subdividen en siete clases (3 clases de peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos). Los vertebrados tienen un esqueleto interno de cartílago o hueso, con vértebras que rodean el cordón nervioso dorsal.

Subphylum Vertebrata:

El subfilo Vertebrata está formado por unas 43.700 especies de animales con columna vertebral. Los vertebrados presentan las tres características de los cordados en algún momento de su vida. La notocorda embrionaria es sustituida por una columna vertebral en el adulto. La columna vertebral está formada por segmentos duros individuales (vértebras) que rodean el cordón nervioso hueco dorsal.

El cordón nervioso es la única característica cordada presente en la fase adulta de todos los vertebrados. La columna vertebral, que forma parte de un endoesqueleto flexible pero fuerte, es la prueba de que los vertebrados están segmentados. El esqueleto de los vertebrados es un tejido vivo (ya sea cartílago o hueso) que crece a medida que el animal crece.

El endoesqueleto y los músculos forman un sistema de órganos (el sistema musculoesquelético) que permite un movimiento rápido y eficiente. Las aletas pectorales y pélvicas de los peces evolucionaron hasta convertirse en apéndices articulados que permitieron a los vertebrados desplazarse a tierra firme. El cráneo, el componente más anterior del eje principal del endoesqueleto de los vertebrados, encierra el cerebro.

El alto grado de cefalización de los vertebrados va acompañado de complejos órganos sensoriales concentrados en la región de la cabeza. Los ojos se desarrollaron como excrecencias del cerebro. Los oídos eran dispositivos de equilibrio en los vertebrados acuáticos que funcionan como receptores de ondas sonoras en los vertebrados terrestres.

Los vertebrados tienen un sistema digestivo completo y un gran celoma. Su sistema circulatorio es cerrado, con pigmentos respiratorios contenidos en los vasos sanguíneos. El intercambio de gases se realiza eficazmente mediante branquias, pulmones y, en algunos casos, piel húmeda. Los riñones son eficientes en la excreción de residuos nitrogenados y en la regulación del agua. La reproducción suele ser sexual con sexos separados.