Información Introductoria
Esta es la primera parte de la discusión de dos partes sobre la diversidad animal. En estos artículos se discutirán las principales clasificaciones de animales, su importancia ecológica y su presencia en California/SoCal.
Como humanos, tendemos a olvidar nuestro lugar en el vasto mundo de vida que existe en este planeta. Olvidamos que no somos más que una especie en un árbol de la vida abrumadoramente grandioso y complejo, del que seguimos descubriendo nuevas ramas. Cuando se habla de árbol de la vida, se hace referencia a una representación visual de la evolución de la vida en la tierra. Un árbol de la vida se utiliza para comprender la ascendencia común: todos los organismos están relacionados con un ancestro que comparten. Por ejemplo, los humanos y los chimpancés divergieron o se separaron de un ancestro común en especies diferentes.
En esta serie de artículos de dos partes, el objetivo es sacar a la luz la diversidad de animales que existen en el mundo; y más específicamente, resaltar cuán diversos pueden ser nuestros propios jardines aquí en el sur de California. El Departamento de Pesca y Vida Silvestre de California ha expresado que California alberga más especies de plantas y animales que cualquier otro estado de los EE. UU., considerándolo un "punto crítico" de biodiversidad no sólo en los EE. UU. sino en todo el mundo. La meta de este artículo es que pueda brindar una nueva perspectiva sobre los hábitats naturales que existen aquí en el sur de California y el condado de Orange, y por qué son tan valiosos.
Para comprender la diversidad de animales, es importante comprender el linaje evolutivo del que forman parte y cómo encajan en la amplia gama de formas de vida que existen. Los biólogos utilizan la taxonomía para entender mejor los organismos vivos y dónde existen en el árbol de la vida.
La taxonomía, en términos de biología, se refiere a la clasificación y organización de los organismos vivos, donde factores como el plan corporal, la genética y la historia evolutiva ayudan a determinar la forma en que se organizan. En taxonomía biológica, hay ocho niveles principales de clasificación.
Estos rangos taxonómicos luego se pueden ubicar en una filogenia para ver las relaciones entre organismos, ya sea entre rangos taxonómicos o dentro de ellos. Una filogenia, en esencia, es una porción del árbol de la vida. Es un diagrama ramificado que muestra cómo se relacionan los organismos entre sí y, a menudo, contiene tics que representan un desarrollo evolutivo. A continuación se muestra una filogenia del reino animal.
El nivel más amplio de clasificación se llama el dominio (el rango taxonómico más alto de todos los organismos). Toda la vida en la Tierra se clasifica en tres dominios: Bacteria, Eucariota y Archaea. Los animales son eucariotas, al igual que las plantas y los hongos. Se cree que el origen de las células eucariotas, que son el tipo de células más complejo, es el resultado de una relación simbiótica (mutuamente beneficiosa) entre dos células procariotas. Se dice que los tres dominios evolucionaron a partir del último ancestro común universal (LUCA).
El siguiente nivel de clasificación se conoce como reino. Hay cinco reinos en eucariotas: monera, protista, fungi, plantae y animalia. Los animales (también conocidos como metazoos) se definen por ser multicelulares, tener locomoción flagelar, ciliar o muscular y ser consumidores (también conocidos como heterótrofos).
El siguiente nivel de clasificación se llama el filo, el tema central de este artículo. Dentro del reino animal, hay alrededor de 30 filos diferentes, pero hay nueve filos principales que cubren la diversa gama de animales que hemos observado a lo largo del tiempo. Los nueve filos principales del reino animal son Porifera, Cnidaria, Platyhelminthes, Annelida, Mollusca, Nematoda, Arthropoda, Echinodermata y Chordata.
Cada animal se clasifica en uno de estos filos según características como la simetría corporal, la organización interna y el número de capas germinales. Cada filo tiene un nivel diferente de riqueza de especies; o en otras palabras, algunos filos contienen una gama de especies mucho más amplia que otros.
Porífera
El filo Porifera contiene cuatro clases de esponjas: Demospongiae, Calcárea, Hexactinellida y Homoscleomorpha. Estas cuatro clases comprenden un total de aproximadamente 8500 especies de esponjas. Se considera que las esponjas son el animal más simple que existe debido a su falta de una cavidad corporal interna (y por lo tanto de órganos especializados), simetría corporal y tejidos verdaderos.
Las esponjas son hermafroditas (es decir, tienen cualidades reproductivas masculinas y femeninas), animales acuáticos que se encuentran tanto en agua salada como dulce, y son sésiles, lo que significa que permanecen anclados en un lugar y se consideran inmóviles. Se encuentran en los océanos de todo el mundo (más comúnmente en los arrecifes de coral) y pueden habitar en cualquier lugar desde la zona intermareal baja hasta las profundidades del mar. Dependen del flujo de agua para obtener alimento y oxígeno y están formadas por siete tipos de células, cada una con una función específica. Los coanocitos son una de las células esenciales de las esponjas. Los coanocitos son células que contienen un flagelo (cola) que se encuentra debajo del exterior de la esponja (hecha de pinacocitos: células estructurales). Los flagelos se utilizan para empujar agua a través de la esponja, recolectar el alimento que fluye a través de ella y también participan en la reproducción. Los arqueocitos son otras células que ayudan a digerir y distribuir nutrientes, pudiendo también participar en la reproducción.
Las esponjas son ecológicamente importantes porque tienen una relación simbiótica con varios microbios (es decir, bacterias, hongos). Los microbios son componentes esenciales de cualquier ecosistema porque realizan tareas necesarias como la descomposición de desechos y la fijación de dióxido de carbono. Cuando el dióxido de carbono (CO2) se fija, significa que se ha convertido en otras moléculas orgánicas (que contienen carbono) que pueden usarse para otros procesos biológicos. Por último, las esponjas también son un santuario para varios organismos marinos como los cangrejos ermitaños, son una fuente de alimento para algunos peces y tortugas marinas, e incluso se han observado como herramientas que los delfines usan para desenterrar comida y evitar rascarse la nariz.
Hay varias esponjas que residen a lo largo de nuestra costa de California. Un ejemplo de ello es la esponja anaranjada (Tethya aurantia). Viven en bosques de algas y, al igual que otras esponjas, se alimentan de bacterias y otras partículas biológicas que flotan en el agua. Se pueden observar desde el sur de Alaska hasta Baja California, y se extienden desde zonas intermareales hasta profundidades de 440 metros.
Cnidaria
El filo Cnidaria sigue evolutivamente a Porifera y está compuesto por animales marinos que incluyen medusas marinas (escifozoos), corales y anémonas (ambos antozoos), hidras (hidrozoos) y medusas cuadradas (cubozoos). Los cnidarios tienen dos formas principales: pólipos (anémonas, hidras) y medusas (medusas). Estos animales se caracterizan por tener simetría radial, tener una abertura principal y un espacio interno que proporciona una estructura llamada mesoglea (entre la epidermis y la gastrodermis). Los cnidarios también tienen células especiales llamadas cnidocitos en sus tentáculos que tienen orgánulos llamados nematocistos, que tienen una función urticante.
Los cnidarios, a diferencia de las esponjas, tienen tejidos verdaderos: tienen dos capas germinales (es decir, dipoloblásticas). Tienen un endodermo, que es el cuerpo interno (gastrodermis), y un ectodermo, que es la cubierta externa (epidermis). Sienten su entorno a través de un sistema nervioso muy simple llamado red nerviosa, que es una distribución simple de células nerviosas por todo el cuerpo.
Los cnidarios son ecológicamente importantes porque, además de ser una fuente de alimento para varias especies marinas, también participan enormemente en la producción de oxígeno de los océanos. Más específicamente, los corales tienen una relación simbiótica con las algas fotosintéticas (llamadas zooxantelas), lo que les permite a las algas una residencia segura y protegida en sus cuerpos (¡así es también como los corales obtienen sus hermosos colores!). Sin coral, los niveles de dióxido de carbono en el océano se dispararían debido a la disminución de estas algas necesarias que dependen del coral. Los arrecifes de coral también desempeñan un papel en los ecosistemas costeros al actuar como barrera contra las olas fuertes y, por tanto, regular los entornos costeros. Los corales se consideran una especie indicadora, lo que significa que su reactividad a las condiciones ambientales cambiantes puede ser indicativa de la salud del ecosistema.
Un ejemplo de cnidario en el condado de Orange es la anémona agregada (Anthopleura Elegantissima). Tenga en cuenta que hay varios otros cnidarios californianos, incluidas varias especies de hidras, medusas y anémonas. Las anémonas agregadas residen en pozas de marea (es decir, la zona intermareal) que se extienden desde Alaska hasta Baja California.
Platyhelminthes & Nematoda
Platyhelminthes es el filo que pertenece a los platelmintos. Actualmente hay 15.000 especies conocidas, la mayoría de ellas parásitos. En los platelmintos observamos simetría bilateral. Esto significa que son simétricos en un plano vertical.
También comenzamos a ver órganos internos en los platelmintos, así como una capa germinal agregada para un total de tres capas germinales (es decir, triploblásticas: endodermo, ectodermo y mesodermo). Sin embargo, estos gusanos no tienen líquido corporal interno (es decir, son acelomados), carecen de sistema circulatorio y no tienen pulmones ni branquias, por lo que se oxigenan por difusión (ingresan oxígeno a través de la piel). Estos rasgos son los que se pueden atribuir a su cuerpo plano.
Nematoda es el filo perteneciente a los gusanos redondos. Los nematodos tienen rasgos muy similares a los platelmintos: no tienen líquido corporal interno, son triploblásticos, tienen simetría bilateral y son parásitos. Sin embargo, los gusanos redondos se diferencian de los gusanos planos porque los gusanos redondos contienen un sistema digestivo completo (a diferencia de los gusanos planos que ingieren y excretan alimentos a través de la misma abertura). En la actualidad, existen alrededor de 25.000 especies diferentes de nematodos conocidas.
Como parásitos, los platelmintos y los nematodos desempeñan un papel importante en las redes alimentarias. Pueden ser tanto depredadores como presas de animales dentro de su ecosistema, y pueden alterar elementos de un ecosistema como el comportamiento y el éxito reproductivo de su huésped, el tamaño de la población de su huésped, y pueden transmitir enfermedades que causan que algunos animales De lo contrario, se verían superados y tendrían una ventaja sobre su competencia. Es importante señalar, sin embargo, que los platelmintos y los nematodos pueden ser bastante destructivos para algunas poblaciones porque a menudo pueden ser portadores de enfermedades dañinas.
En California, se han observado alrededor de seis especies diferentes de platelmintos marinos. Sin embargo, hay otros que han sido traídos de Asia o Europa, como la dañina duela hepática o el platelminto martillo. Un ejemplo de platelminto nativo de California es el platelminto de Monterey (Pseudoceros montereyensis).
Los nematodos desempeñan un papel único en la agricultura de California (y en toda la agricultura). En febrero de 2024, el profesor de nematología Adler Dillman de UC Riverside, junto con su laboratorio, descubrió una nueva especie de nematodo, Steinernema adamsi. Este nematodo devora insectos que dañan los cultivos. Esto es enorme, porque abre la puerta a prácticas agrícolas más sostenibles, sin pesticidas gravemente dañinos.
Annelida
El filo Annelida está formado por gusanos anillados/segmentados. Esto incluye lombrices de tierra (Oligochaetes), sanguijuelas (Hirudinea) y gusanos poliquetos (gusanos marinos).
La segmentación (también conocida como metamerismo), se refiere a cuando el cuerpo de un animal tiene secciones repetidas. Como se ve en la imagen de arriba, todos los anélidos contienen secciones repetidas que forman su cuerpo. Más adelante aprenderá que los artrópodos (insectos) y los cordados (humanos) también están segmentados. La segmentación es un hito importante en la evolución animal porque permite que los cuerpos se vuelvan mucho más especializados y realicen comportamientos y movimientos más deliberados y precisos. Los anélidos representan una transición importante en la evolución: son los primeros en tener celoma, lo que significa que tienen líquido corporal interno.
En los anélidos empezamos a observar más complejidad: tienen un sistema circulatorio cerrado, el inicio de un cerebro en lo que se llama ganglios (cefalización), un sistema digestivo completo (dos aberturas) y unos riñones rudimentarios llamados nefridios. El sistema digestivo completo abre la puerta a una nueva categorización: protostomo vs deuterostomo. Los anélidos son protóstomos, lo que significa que primero se desarrolla la boca y luego el ano. También son triploblásticos (tres capas germinales).
Los anélidos tienen una presencia muy impactante en sus ecosistemas. Muchos de sus comportamientos y procesos corporales contribuyen a la salud del suelo, lo que a su vez fomenta el crecimiento de las plantas. Por ejemplo, las lombrices excavan túneles en el suelo, lo que permite airearlo. Estos túneles también actúan como canales por los que fluye el agua. Los desechos de las lombrices también contribuyen a los nutrientes del suelo, y sus movimientos dentro de él en realidad lo labran y lo mantienen suelto. Finalmente, las lombrices de tierra son descomponedoras, lo que significa que descomponen los desechos que dejan otros animales. Las sanguijuelas se han utilizado con fines medicinales durante siglos y, en la actualidad, a veces se utilizan durante cirugías para despresurizar la sangre acumulada en las venas más pequeñas.
Un ejemplo de anélidos del sur de California es Argilophilus marmoratus. Es tan raro que no tiene un nombre común. Las lombrices de tierra nativas a menudo son superadas por las invasoras o no nativas; y esto es un problema porque las lombrices de tierra no nativas pueden afectar negativamente el crecimiento de las plantas al cambiar las condiciones del suelo a unas que no son óptimas para las plantas nativas (a través de desequilibrios de pH o alteración de las redes de micorrizas).
¡Estén atentos a la segunda mitad de esta discusión, donde hablaré sobre moluscos, equinodermos, artrópodos y cordados!
Fuentes
Introduccion:
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