¿Qué son los artrópodos?
Los artrópodos son el filo de animales más amplio y diverso del reino Animalia. Hasta ahora hay un aproximado de 1.250.000 especies descritas, aunque los especialistas coinciden en que aún quedan miles de ellas por descubrir. Es un filo tan diverso que los animales que lo integran se encuentran en todos los hábitats existentes.
Fue descrito por primera vez por el entomólogo francés Pierre Latreille. De manera general, presentan una cubierta protectora rígida (exoesqueleto), el cuerpo dividido en segmentos (tagmas) y apéndices articulados que se especializan en diversas funciones, como la locomoción.
Taxonomía de los artrópodos
- Dominio: Eukarya.
- Reino: Animalia.
- Subreino: Eumetazoa.
- Superfilo: Ecdysozoa.
- Panarthropoda.
- Filo: Artropoda.
Características de los artrópodos
- Exoesqueleto quitinoso. Tienen un exoesqueleto formado principalmente por quitina, una sustancia resistente y flexible. El exoesqueleto proporciona soporte estructural y protección, pero debe mudarse periódicamente a medida que el animal crece.
- Cuerpo segmentado. El cuerpo de los artrópodos está compuesto por segmentos repetitivos, que a menudo se dividen en tres regiones principales: cabeza, tórax y abdomen. Estos segmentos pueden fusionarse o especializarse para cumplir funciones específicas.
- Apéndices articulados. Tienen apéndices articulados, como patas, antenas y palpos, conectados a los segmentos del cuerpo. Estos apéndices son altamente especializados para funciones como caminar, agarrar, alimentarse y defenderse.
- Simetría bilateral. Suelen exhibir simetría bilateral en su cuerpo, lo que significa que su estructura se puede dividir en dos mitades casi idénticas a lo largo de un plano central.
- Sistema nervioso segmentado. Tienen un sistema nervioso segmentado, con ganglios nerviosos en cada segmento que controlan las funciones motoras y sensoriales.
- Respiración diversificada. Pueden respirar de diversas maneras. Algunos tienen tráqueas para la respiración directa, otros utilizan branquias, y algunos crustáceos respiran a través de sus patas.
- Metamorfosis. Muchos experimentan algún tipo de metamorfosis a lo largo de su ciclo de vida. Esto implica cambios morfológicos significativos desde la etapa juvenil (larva) hasta la adulta. Algunos pasan por metamorfosis completa, mientras que otros tienen metamorfosis incompleta.
- Diversidad de hábitats. Se encuentran en una amplia variedad de hábitats terrestres y acuáticos, desde desiertos hasta bosques, desde aguas dulces hasta océanos. Han logrado adaptarse a casi todos los rincones del planeta.
- Diversidad de alimentación. Pueden ser herbívoros, carnívoros, detritívoros, saprófitos o parásitos, y su dieta varía ampliamente según la especie y el grupo.
- Importancia ecológica. Desempeñan un papel crucial en los ecosistemas como polinizadores, depredadores, descomponedores y como alimento de otros animales. Son una parte fundamental de la cadena alimentaria y tienen un impacto significativo en la biodiversidad y la salud del planeta.
Morfología de los artrópodos
A pesar de que los artrópodos constituyen el grupo de animales más grande del reino animal y, por lo tanto, el más diverso, presentan características morfológicas comunes que los distinguen frente a cualquier otro filo.
- Metámeros. El cuerpo de los artrópodos está dividido en segmentos, llamados metámeros. Son repetitivos (unos iguales a otros). Sin embargo, lo que los caracteriza aún más es que existe una especialización de ciertas regiones. En su cuerpo se pueden apreciar varias zonas bien diferenciadas. Algunas especies presentan cabeza y tronco, otras cefalotórax y abdomen y otras tantas cabeza, tórax y abdomen. Este proceso de diferenciación se conoce como tagmatización, y cada segmento se llama tagma.
- Cutícula. Los artrópodos presentan una cubierta rígida y dura, una cutícula, identificada como exoesqueleto. Estructuralmente, la cutícula está conformada por dos capas: epicutícula, que contiene proteínas y ceras. Es delgada. Y la procutícula, constituida por quitina y algunas proteínas. Igualmente se divide en dos capas, la exocutícula y la endocutícula. Este exoesqueleto está conformado por placas, que en los animales más primitivos solo se limitan a cada metámero y se conectan con las demás a través de un sistema interno de membranas. En los animales más complejos, las placas de cada metámero se fusionan, formando grandes segmentos que cubren un tagma completo. Cada cierto tiempo, mudan el exoesqueleto, porque no crece conforme lo hace el animal. En este sentido, se hace necesario crear un nuevo exoesqueleto que se adapte al nuevo tamaño del individuo en la medida en que este va desarrollándose y agrandándose.
- Apéndices. Otros elementos morfológicos característicos de los artrópodos, que además contribuyen a darle nombre a este grupo taxonómico, son los apéndices articulados. Generalmente, se ubican dos pares de apéndices por metámero, aunque los artrópodos más primitivos siguen el patrón de un par de apéndices por metámero. Los apéndices están constituidos por piezas denominadas artejos. Estos se articulan unos con otros mediante algunas estructuras anatómicas auxiliares, como membranas, entre otras.
De manera general y de acuerdo a su estructura, existen dos tipos de apéndices:
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- Apéndices unirrámeos: como su nombre lo indica, son aquellos que tienen un solo eje. Se presentan principalmente en los artrópodos que habitan ambientes terrestres, como los arácnidos.
- Apéndices birrámeos: son los que presentan dos ejes. Tienen dos ramas, endopodio y exopodio. Estos se articulan con el protopodio (zona proximal del apéndice). Son típicos de artrópodos de hábitats acuáticos, como los crustáceos.
- A lo largo del tiempo y conforme el grupo de los artrópodos ha ido evolucionando y diversificándose en especies, los apéndices se han modificado o transformado para cumplir funciones específicas, más allá de la locomoción. Por ejemplo, los crustáceos y los miriápodos presentan unos apéndices modificados en mandíbulas, los quelicerados tienen pedipalpos, los escorpiones ostentan peines, y crustáceos y miriápodos presentan maxilas, por solo nombrar algunos.
Sistema digestivo de los artrópodos
Los artrópodos presentan un sistema digestivo completo, con secciones especializadas en las diversas funciones que integran el proceso de digestión. El tubo digestivo está segmentado en tres áreas o zonas: estomodeo, mesenterón y proctodeo.
- Estomodeo. Primera porción del tubo digestivo de los artrópodos. Está constituido por los apéndices bucales (de diferente morfología, dependiendo de la especie), el esófago, la faringe y, en algunas especies, el estómago, llamado buche. Hay especies que presentan glándulas salivales que sintetizan y liberan enzimas que contribuyen con el proceso de digestión, pues comienzan a desintegrar y convertir los nutrientes en sustancias sencillas más asimilables por el animal. Dependiendo del tipo de alimentación, la faringe puede estar muy desarrollada o presentar una musculatura especial. Igualmente, el estómago no es considerado como tal, sino más bien un ensanchamiento del esófago. El límite entre el estomodeo y el mesenterón está marcado por la presencia de la válvula esofágica o ventricular.
- Mesenterón. Es el sitio en el que se realiza la absorción de los nutrientes ya procesados por las enzimas digestivas. Dependiendo de la especie, el mesenterón tendrá configuraciones distintas. Por ejemplo, en los artrópodos más sencillos el mesenterón es un tubo recto. En los animales más complejos de este filo, el mesenterón presenta unas estructuras denominadas ciegos, donde se llevan a cabo la digestión y absorción. Estos incrementan la superficie de absorción del mesenterón del animal. Al final de esta estructura, entre esta y el proctodeo se encuentra la válvula pilórica, que permite o restringe el paso de sustancias.
- Proctodeo. Está recubierto de cutícula. Su longitud es muy corta, en comparación con el mesenterón. En este sitio del tracto digestivo se forman las heces. Culmina en el ano. Nuevamente, dependiendo del tipo de artrópodo, el proctodeo puede estar especializado en otras funciones, como la absorción de agua y sales.
Sistema respiratorio de los artrópodos
El aparato respiratorio de los artrópodos es sencillo y variado. Dependiendo del hábitat que ocupe el animal (acuático o terrestre), su sistema respiratorio presenta una anatomía específica.
En el caso de los artrópodos acuáticos, como los crustáceos, el intercambio gaseoso con el medio externo se realiza a través de branquias. Mediante estas estructuras altamente vascularizadas extraen el oxígeno del agua.
Los artrópodos terrestres pueden presentar dos tipos de respiración: traqueal o de pulmones en libro.
- Traqueal. En los organismos que presentan este tipo de respiración, el sistema respiratorio se conforma por un sistema de tubos ramificados e interconectados denominados tráqueas. Estos se abren hacia el exterior a través de unos orificios, los espiráculos. Las tráqueas, conforme se ramifican en el interior del animal, van reduciendo progresivamente su diámetro, convirtiéndose en traqueolas. También están recubiertas de cutícula. En la respiración traqueal, las traqueolas llevan el oxígeno directamente a las células y son responsables del intercambio gaseoso. Entre los artrópodos que tienen este tipo de respiración se pueden mencionar insectos y miriápodos.
- Pulmones en libro. En este tipo de respiración, el intercambio gaseoso ocurre en unas estructuras conformadas por una serie de invaginaciones del tegumento, y organizadas de manera similar a las páginas de un libro. Estas se comunican con el exterior a través de espiráculos. Los artrópodos más representativos de la respiración de pulmones en libro son los escorpiones y arañas.
Sistema circulatorio de los artrópodos
El líquido que circula a través de los vasos sanguíneos es la hemolinfa. La única célula especializada que presentan estos animales son los llamados amebocitos, con funciones relacionadas con la coagulación y la inmunidad.
Su sistema circulatorio es de tipo abierto, también conocido como lagunar. En este, la hemolinfa llega a una especie de laguna (hemocele), una cavidad secundaria dentro del cuerpo del animal.
Igualmente, presentan una especie de corazón que se encarga de bombear la hemolinfa a todo el cuerpo mediante diversos vasos sanguíneos. El corazón no es un órgano complejo, como el que se encuentra en otros tipos de animales, sino que consiste en un tubo con capacidad contráctil localizado en posición dorsal.
Sistema nervioso de los artrópodos
El sistema nervioso de los artrópodos es similar al de los anélidos. Está constituido por una especie de cerebro, conformado por la unión de tres ganglios nerviosos: protocerebro, deutocerebro y tritocerebro.
El protocerebro se relaciona con la secreción de sustancias endocrinas, los ocelos y los ojos. El deutocerebro emite fibras nerviosas que inervan las antenas de los artrópodos que las tienen, y el tritocerebro tiene fibras que inervan los quelíceros y el segundo par de antenas de los artrópodos que los presentan.
Igualmente, presenta un anillo nervioso periesofágico que se conecta a través de fibras nerviosas con el cerebro primitivo ya mencionado.
A nivel ventral, se observan dos cadenas nerviosas que recorren todo el animal longitudinalmente. Estas cadenas presentan en cada metámero un par de ganglios nerviosos. Sin embargo, estos cordones nerviosos no se encuentran disociados, sino que se comunican mediante fibras nerviosas transversales.
Los artrópodos tienen muy bien desarrollados los órganos de los sentidos. Presentan varios tipos de ojos, entre los que destacan los compuestos. Además, tienen receptores distribuidos por todo el cuerpo que les permiten percibir estímulos táctiles y químicos (olfato y gusto).
Sistema reproductor de los artrópodos
La mayoría de las especies que integran este filo son dioicas, es decir, presentan individuos de sexo femenino y masculino.
A pesar de que, por la amplia variedad de especies que conforman el filo la anatomía del sistema reproductor es muy diversa, cuenta con ciertos aspectos en común.
En primer lugar, presentan generalmente un solo par de gónadas. También tienen conductos a ambos lados del cuerpo, que se fusionan en la línea media del cuerpo y desembocan en un único orificio denominado gonoporo.
Las hembras tienen una estructura conocida como espermateca, que funciona como un sitio para almacenar el esperma del macho. Igualmente, dependiendo de la especie, pueden haber ciertas glándulas que producen sustancias estructurales para los huevos, así como también feromonas.
En el caso de los machos, estos tienen una vesícula seminal, y ciertas glándulas encargadas de secretar algunos compuestos químicos, como los que conforman el espermatóforo.
Dependiendo de la especie, los machos pueden presentar estructuras anatómicas que cumplan la función de sujetar a la hembra durante la copulación.
Reproducción
Los artrópodos presentan un tipo de reproducción sexual, que consiste en la fusión de los dos gametos, femenino y masculino. En la mayoría de las especies la fecundación es interna, aunque hay especies con fecundación externa.
Asimismo, los artrópodos pueden ser ovíparos u ovovivíparos. Los ovíparos son los que se reproducen mediante la postura de huevos, y los ovovivíparos se desarrollan en un huevo, pero en el interior de la hembra.
En el caso de los artrópodos que tienen fecundación interna, el macho introduce el esperma dentro de la hembra, con ayuda de unos apéndices modificados (gonopodos). Posteriormente, la hembra pone los huevos, dentro de los cuales se desarrollan los nuevos individuos.
Luego de algún tiempo, que varía según la especie, los huevos eclosionan. En las especies que tienen desarrollo indirecto, de los huevos emergen larvas que deben experimentar metamorfosis hasta llegar al estadio adulto. Por ejemplo, en el caso de los insectos, los estados que comprende su desarrollo son larva, ninfa y adulto.
Por otra parte, en las especies cuyo desarrollo es directo, de los huevos salen individuos que ya presentan las características de los adultos. Este tipo de desarrollo es propio de algunos arácnidos.
Sistema excretor de los artrópodos
El sistema excretor es ampliamente variado, según cada una de las especies de este filo.
Los artrópodos pueden presentar algunas glándulas, como las coxales y las antenales, que tienen función excretora. Igualmente, algunos presentan una especie de conductos llamados tubos de Malpigio. Estos son ciegos y están inmersos en la hemolinfa. Desembocan a nivel del proctodeo, vertiendo allí productos de desecho, como orina.
Entre las sustancias que desechan los artrópodos mediante la excreción se mencionan amoniaco, urea y ácido úrico, entre otras.
Tipos de artrópodos
El filo Arthropoda se encuentra dividido en cinco subfilos:
- Trilobita: grupo de artrópodos abundantes durante el Paleozoico. Se extinguieron gradualmente. Eran pequeños, y tenían un cuerpo aplanado, dividido en tres tagmas y de forma ovoide. Este grupo está totalmente extinto.
- Chelicerata: amplio grupo que se caracteriza por no tener antenas ni mandíbulas. Tienen seis pares de apéndices distribuidos de la siguiente manera: un par de quelíceros, cuatro pares de patas y un par de pedipalpos. A este subfilo pertenecen los ácaros, arácnidos y escorpiones.
- Crustacea: se caracterizan por presentar un par de mandíbulas y dos pares de antenas. Además, pueden estar divididos entre 15 y 20 segmentos. Dentro de este grupo se incluyen langostas, cangrejos y camarones, entre otros.
- Myriapoda: presentan un característico cuerpo alargado y segmentado, por lo que a menudo son confundidos con otros tipos de animales. Tienen un par de antenas y mandíbulas. Abarca animales como el ciempiés y milpiés, entre otros.
- Hexapoda: presentan un cuerpo dividido en tres tagmas (cabeza, tórax y abdomen). Además, tienen antenas, mandíbulas y maxilas. Dentro de este subfilo se incluyen insectos como escarabajos y hormigas, entre miles más.
Ejemplos de especies de artrópodos
A continuación se mencionan algunos ejemplos de las especies que integran el filo Arthopoda.
- Chelicerata:
- Araña común (Araneidae).
- Escorpión (Scorpiones).
- Ácaro de la sarna (Sarcoptes scabiei).
- Opilión (Opiliones).
- Arácnido solífugo (Solifugae).
- Crustacea:
- Cangrejo ermitaño (Paguroidea).
- Bogavantes y cigalas (Nephropidae).
- Cangrejo de río (Astacoidea).
- Camarón (Palaemonidae).
- Cangrejo de herradura (Limulidae).
- Myriapoda:
- Ciempiés (Chilopoda).
- Milpiés (Diplopoda).
- Glomeris marginata (milpiés).
- Escutígeros (Symphyla).
- Paurópodos.
- Hexapoda:
- Escarabajo (Coleoptera).
- Mariposa monarca (Danaus plexippus).
- Abeja europea (Apis mellifera).
- Mosca de la fruta (Drosophila melanogaster).
- Hormiga carpintera (Camponotus spp.)
Referencias
- Brusca, R. C. & Brusca, G. J., Invertebrados, 2ª edición. McGraw-Hill-Interamericana.
- Cobo, F. y González, M. Introducción a los artrópodos. Capítulo del libro Zoología, Vol XL.
- Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. y Massarini, A. Biología. Editorial Médica Panamericana. 7° edición
- Ribera, I., Melic, A. y Torralba, A. Introducción y guía visual de los artrópodos. Revista IDEA.
- Rodríguez, J., Arece, J., Olivares, J. y Roque, E. Origen y evolución de Arthropoda. Revista de Salud Animal.