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BASES ESTRUCTURALES DE LOS ARTRÓPODOS
TEGUMENTO
9 estructura fundamental de los artrópodos 9 posee la capacidad de segregar periódicamente una cutícula que puede sufrir periódicamente el proceso de esclerotización, condicionando la estructura íntima morfológico-funcional de los artrópodos.
La cutícula puede permanecer blanda y flexible o esclerotizarse, dando lugar a escleritos.
Los escleritos tiene una forma e interrelaciones definidas, constituyendo el exoesqueleto, base de los mecanismo motores.
Los escleritos están separados entre sí por zonas cuticulares flexibles, no esclerotizadas,que permiten el movimiento denominadas membranas o suturas.
La pared del cuerpo sufre invaginaciones, (apodemas) constituyendo el endoesqueleto.
Estructura:
Una simple capa de células epidérmicas , que segregan sobre su superficie externa una membrana cuticular, acelular y más o menos inerte; que recubre toda la superficie externa y se extiende por las cavidades formadas por la invaginación de esta capa epidérmica.
Esta capa de células sufre serie de cambios cíclicos.
Durante la etapa de máximo desarrollo, se distingue una serie de categorías celulares. células epidérmicas típicas células tricógenas y tormógenas (formación de sensilas) glándulas dérmicas (secretoras) enocitos (reserva)
Una membrana basal , soporta y aglutina los elementos celulares Constituye un elemento básico esquelético
Cutícula Las células epidérmicas de los artrópodos tienen la capacidad de segregar hacia el exterior una cutícula.
Composición de la cutícula:
Dos componentes fundamentales : la quitina
diversos materiales proteicos ( artropodina,
resilina, esclerotina, cuticulina).
Modelo estructural:
Una capa externa, sin quitina, la epicutícula y otra interna, con quitina, la procutícula.
PROCUTÍCULA
Propiedades de flexibilidad y rigidez que posee la cutícula como exoesquleto. Estructura laminar, formada microfibrillas de quitina y proteína. Presencia de canales porosos.
Desde el punto de vista bioquímico, estructural y funcional, podemos distinguir en la
procutícula dos zonas básicamente diferntes: endocutícula y exocutícula.
Endocutícula : zona más profunda de la procutícula
no sufre el proceso de esclerotización conserva las propiedades de flexibilidad
Exocutícula : zona más externa de la procutícula
sufre los procesos de esclerotización zona de estructura rígida y dura
EPICUTÍCULA
Capa más externa de cutícula. Estructura muy compleja Ausencia de quitina
En los casos de máxima complicación está formada por cinco capas: Epicutícula interna (proteína compleja impregnada en lípidos). Epicutícula externa (formada por cuticulina) Capa de polifenoles Capa de ceras (impermeabilidad de la cutícula). Capa de cemento (protección).
Modificaciones al modelo estructural cuticular :
Mineralización de la cutícula, (impregnación de ciertas porciones cuticulares por sales de calcio): algunas larvas acuáticas, crustáceos y diplópodos.
ESTRUCTURA DE UN SEGMENTO ARTROPODIANO
podemos concebirlo como un simple cilindro, más o menos deprimido o comprimido, definido exteriormente por dos surcos intersegmentarios y donde podemos distinguir un par de apéndices y tres zonas:
región dorsal o dorso, situada por encima de la base de los apéndices.
Región ventral o esternal, limitada lateralmente por la articulación de los apéndices.
Región lateral o pleura, que contiene la base de los apéndices.
Internamente, el segmento comprende:
Un par de ganglios nerviosos.
Una unidad metamérica muscular.
La porción correspondiente de tubo digestivo y de otras vísceras afectadas por la metamerización.
La esclerotización de la cutícula determina la aparición en la pared del cuerpo de zonas endurecidas y blandas. Estas áreas esclerotizadas denominadas escleritos pueden ser segmentarias o intersegmentarias de acuerdo a su origen y ubicación.
Tergo, tergito: esclerito dorsal Esterno, esternito: esclerito ventral Pleurito: esclerito pleural
Los escleritos no definen áreas anatómicas.
Estructura básica apendicular:
Los apéndices siguen un modelo básico de estructura corporal artropodiana, formados por una serie de segmentos articulados.
Cada segmento apendicular o podómero, está formado por un anillo esclerotizado donde se insertan, internamente, los músculos que le proporcionan movimiento, separado del resto de podómeros o del cuerpo por un par de membranas de articulación.
Pueden existir división secundaria de ciertos podómeros, originando una serie longitudinal de artejos o poditos, carentes de inserciones musculares.
El número de podómeros, correspondientes a cada apéndice es más o menos constante en los grandes grupos artropodianos, modificándose de acuerdo a las variadas funciones que pueden cumplir (fusión, reducción y hasta desaparición de podómeros).
Regiones apendiculares :
en el esbozo apendicular, ya formado, podemos distinguir dos regiones diferentes:
protopodito o zona basal.
Corresponde a la zona donde se establece la articulación del apéndice con el cuerpo. Parte de la región membranosa pleural del segmento. Puede estar articulado con el tergo, con el esterno o con ambos. Puede permanecer sin segmentar o estar formado por:
Tres podómeros: precoxopodito, coxopodito y basipodito. Dos podómeros: coxopodito y basipodito o subcoxa y coxa. Un podómero: coxa.
El podómero inicial puede permanecer soldado o incorporado a la pared corporal, reforzando la articulación del resto del apéndice
El protopodito puede adquirir una estructura más compleja, apareciendo un pequeño número de lóbulos denominados exitos ( externos) o enditos (internos). En general los enditos están relacionados con funciones alimenarias, y los exitos asumen funciones diversas, adoptando formas muy variadas como los epipoditos con funciones de intercambio gaseoso.
telopodito o zona distal.
Presenta una estructura más variable que el protopodito.
Su forma, tamaño y segmentación están codicionadas por su adaptación a las múltiples funciones que puede asumir (natación, marcha, intercambio gaseoso, inseminación, sujeción del sexo complementario, o de la puesta y muchas otras funciones)
Puede sufrir hipertrofia, o presentarse en estado rudimentario, o desaparecer.
SISTEMA NERVIOSO
Organización : Los elementos nerviosos son derivados ectodérmicos que se han podido ir separando más o menos del resto de las células epidérmicas, situándose algunos de ellos más internamente en la cavidad del cuerpo.
SISTEMA NERVIOSO CENTRAL
sigue el modelo metamérico , con un par de ganglios en cada uno de los distintos segmentos del cuerpo, conectados por nervios.
proceso general de coalescencia , con una tendencia hacia la formación de masas ganglionares unitarias en cada uno de los tagmata.
una masa ganglionar cerebral supraesofágica ( sincerebro )
una cadena segmentaria dispuesta ventralmente con respecto al tubo digestivo ( cadena nerviosa ventral )
sincerebro
compleja estuctura ganglionar, dispuesta en la región cefálica.
de posición dorsal, con respecto al tubo digestivo.
formada por la coalescencia del componente nervioso acronal con los neurómeros de los primeros segmentos del cuerpo.
en casos de máxima complejidad, está formado por tres lóbulos:
protocerebro, deutocerebro, tritocerebro.
Protocerebro
constituido por los lóbulos protocerebrales , y en ocasiones, se localizan a los lados los lóbulos ópticos.
Lóbulos protocerebrales : 9 principal centro de asociación cerebral 9 lugar donde convergen diversos estímulos 9 actividades motoras 9 correlaciones entre los sistemas nervioso y endocrino
Deutocerebro
presente en artrópodos antenados región correspondiente al par de ganglios del segmento antenal contiene el centro del movimiento antenal analiza la información sensorial que proviene de las antenas en su región anterior se diferencia el lóbulo olfativo
Tritocerebro
constituido por un par de ganglios del segmento premandibular, segundo antenal o queliceral presenta grandes diferencias entre los distintos grupos de artrópodos
Nervios cerebrales: 9 nervios ópticos 9 nervios ocelares 9 nervios antenales, sólo en artrópodos antenados. 9 nervios quelicerales, en crustáceos y en quelicerados inervan las segundas antenas y los quelíceros. faltan en hexápodos y miriápodos.
cadena nerviosa ventral
está formada por un par de cordones ventrales, uno a cada lado del tubo digestivo, cerca de la superficie ventral del cuerpo y situados en el hemocele.
se extiende longitudinalmente desde la cabeza hasta el extremo posterior del cuerpo, diferenciándose un par de ganglios en cada segmento, unidos entre ellos por una comisura dispuesta transversalmente por la línea media ventral del segmento.
de cada uno de estos pares de ganglios parten lateralmente nervios que inervan los órganos de cada segmento.
Modificiciones:
9 fusión de cada uno de los distintos pares de ganglios sobre la línea media, desapareciendo las comisuras y dando lugar a que los dos primitivos cordones nerviosos se sitúen estrechamente unidos uno a otro a lo largo de la línea media ventral.
9 fusión de algunos pares de ganglios consecutivos dando lugar a una compleja masa ganglionar.
9 excepcionalmente, en algunos ácaros, se produce la fusión del sincerebro y de los ganglios ventrales, dando lugar a una sola y compleja masa ganglionar, sin rastros de segmentación.
9 quimiorreceptores
9 fotorreceptores con sensilas específicamente sensibles a la luz
9 células pigmentarias
9 ocelos y ojos compuestos
9 termorreceptores , sensilas tricoideas o áreas membranosas cuticulares
9 receptores de humedad , sensilas celocónicas
APARATO DIGESTIVO
Función primaria 9 Actuar sobre la materia que entra por la boca, digerirla, absorber los productos de digestión y evacuar al exterior los materiales de egestión no asimilables, en forma de heces fecales.
Función secundaria 9 Papel activo en la distensión del cuerpo durante la ecidisis 9 Almacenamiento de material alimentario 9 Intervención en el metabolismo intermediario de aminoácidos, ácidos grasos e hidratos de carbono (en el interior de las células). 9 Participación en la excreción nitrogenada, la osmorregulación y absorción de agua.
Estructura tubo recto, dispuesto longitudinalmente desde el extremo oral al extremo posterior del cuerpo.
situado por debajo del vaso circulatorio dorsal y por encima de la cadena nerviosa ventral.
se abre en el extremo anterior por la boca y el por ano en el posterior.
está constituido por tres regiones diferentes:
estomodeo
de origen ectodérmico región anterior del tubo digestivo se inicia en la boca y termina en el intestino medio posee una luz recubierta de cutícula con acción mecánica trituradora o selectora
en caos de máxima complejidad distinguimos:
esófago, faringe, proventrículo, válvula proventricular
mesenteron
origen endodérmico región media del tubo digestivo interior recubierto por membranas peritróficas que engloban el alimento y protegen las paredes del tubo del roce de las partículas. epitelio formado fundamentalmente por células secretoras segregando gran parte de los jugos digestivos. se producen la mayor parte de los procesos digestivos y donde ocurren casi todos los fenómenos de absorción.
finaliza en el extremo anterior del intestino posterior.
SISTEMA CIRCULATORIO
Función Producir y mantener una circulación de líquidos por el interior del cuerpo , entre los tejidos y los órganos, que sirva como medio de transporte , conduciendo materiales nutritivos, productos de excreción y en algunos casos, gases.
Estructura el hemocele es la estructura básica
Hemocele, grados de complejidad:
una cavidad que no presenta epitelio limitante y en cuyo interior están dispuestos los distintos órganos, limitados únicamente por las membranas basales. Esta cavidad contiene la hemolinfa cuyos movimientos están condicionados por los movimientos de la pared del cuerpo o de los órganos que se encuentran dispuestos en su interior. Presente en muy pocos artrópodos.
en el resto de los artrópodos, el hemocele está dividido más o menos evidentemente en dos senos , separados por un septo longitudinal horizontal. Este septo dará lugar a la membrana pericárdica , se ubica dorsalmente con respecto al tubo digestivo y divide al hemocele en:
seno pericárdico : situado dorsalmente con respecto al septo y en su interior se
dispone el corazón.
seno perivisceral : situado ventralmente con respecto al septo y se dispone en su
interior la mayor parte de las vísceras del animal.
Los movimientos propios del septo y sobre todo del tubo digestivo, dan lugar a que la hemolinfa circule hacia el extremo posterior del cuerpo en el seno perivisceral, acompañando a los movimientos peristálticos intestinales y hacia el extremo anterior del cuerpo, por el seno pericárdico.
aparición de un órgano motor el corazón se diferencia en forma de vaso longitudinal contráctil, situado en el interior del seno pericárdico, con el que se comunica por medio de aberturas valvulares, llamadas ostiolos , permitiendo el paso de la hemolifa desde el seno pericárdico hacia la luz del corazón, pero impiden su retroceso.
diferenciación de un sistema vascular en artrópodos el único vaso motor es el corazón. Los restantes vasos circulatorios son fundamentalmente distributivos y conducen a la hemolinfa.
Una serie de estos vasos conducen la hemolinfa desde el corazón hacia los distintos órganos, terminando en senos o lagunas situadas entre los tejidos (arterias). La complejidad y disposición de la serie arterial es muy variabl
Al ser un sistema circulatorio abierto , la hemolinfa sigue un curso más o menos aleatorio, según los casos y el grado de elaboración de la serie arterial.
La hemolinfa desde los senos o lagunas tisulares, termina por alcanzar el seno perivisceral o el seno ventral. De allí es conducida nuevamente al seno pericárdico por medio de una serie vascular venosa y cuyos vasos son estructuralmente semejantes a los arteriales. Por último, la hemolinfa desde este seno pericárdico pasará por los ostiolos hasta la luz del corazón donde será nuevamente impulsada hacia las arterias.
El líquido circulatorio
varía mucho de unos grupos a otros de acuerdo a las funciones que cumple
posee elementos básicos: solvente acuoso solutos inorgánicos solutos orgánicos células
Crustáceos La mayoría de los crustáceos poseen branquias. Están constituidas por diferenciaciones de porciones apendiculares ( epipoditos , en general).
En su forma más simple cada branquia consiste en un epipodito laminar que se diferencia en la mayor parte de los apéndices del tronco, pero en determinados grupos pueden estar restringidas a los apéndices torácicos o abdominales.
La corriente de agua que se requiere para la ventilación de las branquias suele ser provocada por movimientos apendiculares que son realizados por los apéndices portadores de branquias o por apéndices especializados.
Otros crustáceos que no poseen las típicas branquias apendiculares poseen diferenciaciones especiales como en cirripedios, a partir de la superficie interna del caparazón o en ostrácodos, con la aparición de estructuras en la superficie del cuerpo que actúan como branquias.
Desarrollo de pliegues Se desarrollan pliegues o aparecen invaginaciones que dan lugar a cámaras comunicadas con el exterior por pequeñas aberturas. Aquí las paredes internas poseen cutículas muy delicadas y están muy irrigadas, lugar de intercambio gaseoso.
Ha facilitado la colonización de los ambientes terrestres.
Quelicerados Aparecen los pulmones en libro y las filotráqueas.
Los pulmones de los quelicerados son estructuras situadas en la parte ventral y anterior del opistosoma, originadas a partir de una invaginación del tegumento. Se forma un atrio con láminas paralelas en su interior, producto de invaginaciones secundarias del tegumento. Estas laminas pueden llegar a 150 según las especies. La circulación de la hemolinfa por el interior de las láminas y la ventilación pulmonar están condicionadas por las presiones y depresiones ocasionadas por las contracciones rítmicas del vaso dorsal.
Crustáceos Sobre todo en malacostráceos, el caparazón alcanza un gran desarrollo lateral, originando una cámara branquial. La pared adosada contra el caparazón suele poseer una cutícula muy delicada, realizándose casi la totalidad del intercambio gaseoso a través de ella.
En algunos crustáceos que se han adaptado al ambiente terrestre y que carecen de branquias, se diferencian papilas muy vascularizadas, actuando la cámara branquial como un pulmón.
Respiración traqueal
Presente en miriápodos y hexápodos.
Un sistema traqueal consiste en una serie de tubos, que recorren el interior del cuerpo del animal que comunican con el exterior por una serie de aberturas o estigmas.
Normalmente los estigmas se abren en la región pleural de los segmentos del tronco, aunque hay estigmas tergales o en el cuello.
tráqueas
9 Se diferencian a partir de los estigmas
9 Poseen una estructura similar a la pared del cuerpo
9 La matriz está recubierta por una íntima cuticular que origina las ctnidias , estructuras cuticulares que refuerzan la pared traqueal.
9 El tronco traqueal se divide normalmente en ramas traqueales.
9 Entre los extremos de las ramas traqueales y las células de los tejidos corporales de disponen las traqueolas , canales intracelulares de igual estructura que las tráqueas pero sin ctenidias y con un diámetro que no suele alcanzar la micra.
SISTEMA REPRODUCTOR
9 Consta de gónadas, gonoductos y glándulas asociadas. 9 Existe gran diversidad en el origen de estas estructuras.
Gónadas
Casi siempre,un par Forma de saco o tubo. En insectos, secundariamente, sufre una división para dar lugar a un cierto número de ovariolas.
Gonoductos
En picnogónidos y miriápodos progoneados son de origen ectodérmico. En otros grupos son celomoductos que pertenecen a distintos segmentos.
En quelicerados parten del segundo segmento opistosomático (segmento genital), en crustáceos, el segmento donde se abre los gonoductos es variable. En insectos se suelen diferenciar en el último segmento del tronco, en el séptimo u octavo segmento abdominal en las hembras, y en el octavo o noveno en los machos.
Generalmente, los gonoductos de uno y otro lado se abren independientemente, pero en algunos casos se unen, presentando una sola abertura genital.
Glándulas asociadas
vesículas seminales En los machos, los espermatozoides suelen madurar en el interior de la gónada, pasando luego al correspondiente gonoducto, donde puede almacenarse en vesículas seminales. De allí pasarán al gonoporo.
glándulas accesorias El esperma puede quedar encerrado en el interior de un espermatóforo. Éste es producido por el epitelio glandular del gonoducto o por glándulas accesorias ectodérmicas.
genitalias En caso de presentar inseminación interna, se suele diferenciar muy diversas estructuras para transferir el esperma. Son distintas en los diferentes grupos.
espermatecas En las hembras, los óvulos se suelen poner en contacto con el esperma, en un divertículo del gonoducto o en una invaginación ectodérmica en forma de bolsa, denominada espermateca.
glándulas conchígeras y ovopositores Los huevos suelen recorrer el oviducto, donde adquieren sus envolturas producidas por las glándulas conchígeras. Pueden diferenciarse del oviducto, o estar representadas por zonas especiales del epitelio del oviducto.
Los huevos son puestos con o sin la ayuda de estructuras especializadas, denominadas ovopositores.
cámaras incubadoras La puesta puede quedar almacenada en estructuras incubadoras especializadas, donde transcurre parte o la totalidad del desarrollo.
Cuando el desarrollo se completa dentro de estas cámaras, existen modificaciones estructurales que permiten el paso del alimento desde el cuerpo de la hembra al embrión.
