tema 4: equinodermos. equinoideocultura - usc.es · 8. extenso celoma que forma la cavidad...
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► Animales marinos
► Hay unas 6.000 especies vivientes y unas 20.000 extintas o fósiles
► Incluyen: estrellas de mar, ofiuras, erizos de mar, cohombros o
pepinos de mar y lirios de mar.
► Características más importantes:
INTRODUCCIÓN
1. Endoesqueleto espinoso de placas
2. Sistema acuífero
3. Pedicelarios
4. Branquias dérmicas
5. Simetría radial o bilateral
► Grupo muy antiguo (Cámbrico): antepasados bilaterales
► Carecen de capacidad de osmorregulación
► Prácticamente todos bentónicos, algunos pelágicos.
CARACTERÍSTICAS DEL GRUPO
1. Cuerpo sin segmentar, simetría radial pentámera.
2. Sin cabeza ni cerebro; pocos órganos de los sentidos especializados.
3. Sistema nervioso con un anillo circumoral y nervios radiales.
4. Endoesqueleto de osículos calcáreos dérmicos, con espinas o de escleritos
calcáreos en la dermis; recubierto por epidermis con pedicelarios.
5. Sistema acuífero de origen celomático.
6. Locomoción por pies ambulacrales, movimiento de espinas o brazos.
7. Aparato digestivo suele ser completo, axial o con varias vueltas.
8. Extenso celoma que forma la cavidad perivisceral y sistema acuífero.
9. Sistema sanguíneo (sistema hemal) muy reducido.
10. Respiración con branquias dérmicas, pies ambulacrales, árboles
respiratorios (holoturias) o bursas (ofiuras).
11. Sin órganos excretores
12. Dioicos, sin órgano copulador. Fecundación normalmente externa.
13. Desarrollo de larvas bilaterales de vida libre, metamorfosis.
14. Gran poder de autonomía y regeneración de partes pérdidas.
CARACTERÍSTICAS DEL GRUPO
CLASIFICACIÓN
1. CLASE CRINOIDEOS
2. CLASE ESTELEROIDEOS
2.1. SUBCLASE ASTEROIDEOS
2.2. SUBCLASE OFIUROIDEOS
3. CLASE EQUINOIDEOS
4. CLASE HOLOTUROIDEOS
5. CLASE CONCENTRICOCICLOIDEOS
1. CLASE CRINOIDEOS
► Comátulas y lirios de mar
► Pedúnculo de fijación aboral formado por
osículos dérmicos.
► Boca y ano en la cara oral
► 5 brazos ramificados en su base y con
pínnulas
► Surcos ambulacrales semejantes a
tentáculos para recoger alimentos
► Carecen de espinas, madreporito y
pedicelarios.
CLASIFICACIÓN
► Se alimentan de plancton y de partículas en suspensión
► La mayoría de las especies se independizan del pedúnculo en fase adulta
► Se fijan al sustrato mediante unos apéndices aborales: cirros
CLASIFICACIÓN
2. CLASE ESTELEROIDEOS
2.1. SUBCLASE ASTEROIDEOS
Cuerpo con un disco central del que salen brazos radiales
► Estrellas de mar
► Forma de estrella, con brazos que no se distinguen claramente del disco
central.
► Surcos ambulacrales abiertos, pies ambulacrales en el lado oral, a
menudo los pies con ventosas.
► Ano y madreporito aborales
► Con pedicelarios
CLASIFICACIÓN
► Se alimentan de moluscos, crustáceos y
otros invertebrados
► En determinadas áreas atacan bancos de
ostras, almejas y mejillones.
► Llegan a ser plaga para el acuicultor
1 estrella puede comer + de 12 ostras al día
► Capacidad de regeneración muy elevada
► Habitan normalmente en diversos tipos de fondos, normalmente sobre
superficies rocosas
► La mayoría son depredadoras, unas pocas filtradoras
► La coloración y forma es muy variable entre especies
CLASIFICACIÓN
2.2. SUBCLASE OFIUROIDEOS
► Ofiuras
► Representantes más activos del grupo (movimiento por brazos)
► Forma de estrella.
► Sus brazos se distinguen claramente del disco central
► Surcos ambulacrales cerrados recubiertos por osículos
► Pies ambulacrales sin ventosas y que no utilizan para locomoción
► Sin pedicelarios.
► Pueden ser carroñeras, filtradoras o ramoneadoras.
CLASIFICACIÓN
3. CLASE EQUINOIDEOS
► Erizos de mar, bizcochos de mar y
dólares de arena.
► Carecen de brazos, + o – globosos o
en forma de discos.
► Esqueleto compacto formado por
placas por placas que se ajustan entre
sí.
► Espinas móviles, surcos
ambulacrales cubiertos con plaquitas
perforadas
CLASIFICACIÓN
► Pies ambulacrales con ventosas
► Con pedicelarios
► Mantienen casi siempre la cara oral contra el sustrato.
► El hombre come las gónadas de erizo, tanto crudas como asadas en su
propio caparazón
CLASIFICACIÓN
► Erizos regulares
- Simetría radial
- Fondos duros
- Alimentación: algas y detritos
► Erizos irregulares
- Simetría bilateral
- Fondos arenosos
- Alimentación: pequeñas partículas
CLASIFICACIÓN
4. CLASE HOLOTUROIDEOS
► Cohombros de mar
► Forma de pepino, sin brazos
► Sin espinas
► Con osículos microscópicos incluidos en
una gruesa pared muscular
► Con ano, surcos ambulacrales cerrados
► Pies ambulacrales con ventosas
► Con tentáculos circumbucales (pies
ambulacrales modificados)
► Sin pedicelarios
► Placa madreporita interna
CLASIFICACIÓN
CLASIFICACIÓN
► Trepang: pared del cuerpo curada de ciertas holoturias (muy nutritivo,
50% de proteínas)
5. CLASE CONCENTRICOCICLOIDEOS
► Sólo dos especies conocidas, Nueva Zelanda.
► Tamaño reducido.
► Forma de disco (margaritas de mar).
► Sin áreas ambulacrales, pies alrededor del disco, sin brazos.
CLASIFICACIÓN
MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS
► Cuerpo compacto, endoesquelético
► Caparazón: constituido por osículos dérmicos, placas íntimamente soldadas
► Carecen de brazos
► Simetría radial pentámera
► 5 áreas ambulacrales (con pies ambulacrales) y 5 áreas interambulacrales
► Periprocto: zona que rodea al ano
► Madreporito: cara aboral
► Erizos regulares se mueven por sus espinas
► Algunos de colores muy vivos
Vista aboral. Detalle de su simetría radial pentámera y áreas ambulacrales
MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS
► Ampliamente distribuidos por todos los mares
► Zonas intermareales y profundidades del océano
► Erizos comestibles viven sobre sustratos duros, les permiten sujetarse y
desplazarse
MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS
CAPARAZÓN
► Por debajo de la epidermis hay un endoesqueleto formado por placas calcáreas
► Caparazón globoso: 5+5 filas dobles de placas con espinas aguzadas móviles.
► Placas firmemente cosidas.
► 5 parejas de filas ambulacrales homólogas a los 5 brazos de estrellas de mar
► Poseen poros por donde salen los largos pies ambulacrales.
MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS
► Mamelones: sobre los que se sitúan las bases redondeadas de las espinas
► Las espinas se mueven por pequeños músculos que rodean su base
MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS
MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS
PEDICELARIOS
► Normalmente con tres valvas y un pedúnculo.
► Función:
- mantener el cuerpo limpio.
- capturar organismos diminutos.
► Algunas especies con glándulas venenosas en los pedicelarios
CELOMA
► El líquido celómatico contiene amebocitos (celomocitos)
► Baña los órganos internos y se proyecta al interior de los pies ambulacrales
► Circula en la cavidad corporal por la acción del revestimiento peritoneal ciliado
EXCRECIÓN Y RESPIRACIÓN
► Intercambio de gases y excreción de desechos nitrogenados a través de pies
ambulacrales
► Branquias peristomiales, poca importancia
► Algunas partículas de desecho también pueden ser englobadas por celomocitos
y salir al exterior a través de pies ambulacrales
MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS
SISTEMA ACUÍFERO
► Compartimiento celomático, exclusivo de equinodermos.
► Principales funciones:
- Locomoción
- Captura de alimento
- Excreción
- Respiración
MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS
► Placa madreporita: está en la cara aboral y lleva un canal acuífero (canal pétreo)
que desciende hasta un canal anular que rodea a la boca.
► Canales radiales: por debajo del caparazón salen del canal anular, cada uno
hacia el surco ambulacral de cada área ambulacral
Ring canal
Radial canal
Tube feet
Madreporite
Axial organ
Water vascular system (SISTEMA AMBULACRAL)
MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS
► Cuerpos de Tiedemann: 4-5 pliegues en forma de bolsa, encargados de producir
celomocitos
► Vesículas de Poli: reservorios de líquido, de 1- 5
► Canales laterales: con válvulas de sentido único, conectan los canales radiales con
pies ambulacrales a los lados del surco ambulacral.
► Pie ambulacral: tubo muscular hueco, cuyo extremo interno es un saco muscular
(ampolla) y el otro extremo lleva una ventosa.
► Pies salen al exterior entre osículos del surco ambulacral
► Ampolla comunica con su pie, por medio de 2 canales que atraviesan los poros de
la placa ambulacral.
MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS
► Este aparato actúa como un mecanismo locomotor efectivo
► Válvulas de canales laterales evitan que el líquido vuelva al canal radial.
► Pies tienen tejido conjuntivo en sus paredes, que mantiene forma y diámetro
constante.
► Contracción de músculos de ampolla, impulsa líquido celomático al interior del pie
extendiéndolo.
► Cuando se contraen músculos longitudinales del pie, lo retraen, haciendo que el
líquido vuelva a la ampolla
► La contracción de músculos del extremo del pie, lo doblan hacia el mismo lado
► Pequeños músculos del extremo del pie pueden subir al centro del disco terminal,
creando efecto ventosa cuando el extremo del pie se aplica al sustrato.
MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS
- Corto intestino
- Ciegos intestinales en forma de saco
- Ano diminuto o carecen del mismo
► ESTRELLAS:
- Boca (cara oral)
- Corto esófago
- Estómago: en disco central
Cardíaco: proyección exterior (ligamentos gástricos)
Pilórico: p. superior, + pequeña, comunica con conductos de
1 par de ciegos pilóricos en cada brazo.
MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS
- Digestión extracelular
- Carnívoras: alimentándose de moluscos, crustáceos, poliquetos, equinodermos…
- Canibalismo: estrellas grandes comen a las pequeñas
- Alimentación bivalvos: pegan pies ambulacrales a las valvas y tiran, la tracción fatiga al bivalvo,
estrella proyecta estómago cardíaco al interior del bivalvo y envuelve partes blandas.
MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS
► ERIZOS:
- Similar a estrellas
- No capacidad de proyectar el estómago al exterior
- Boca rodeada por 5 dientes convergentes
- Ano, orificios genitales y madreporito están en la zona aboral (periprocto)
-Tubo digestivo arrollado
MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS
- Complejo aparato masticador (Linterna de Aristóteles): formada por 40 piezas calcáreas,
siendo 5 los dientes
- Piezas unidas entre sí por ligamentos y músculos
- Órgano poderoso y preciso
- Permite ramonear y desmenuzar alimentos tiernos o estructuras mineralizadas
- Dientes con extremidad muy dura y desgaste compensado por un crecimiento continuo.
MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS
Lantern retractor
Lantern protractor
Tooth
Pyramid
Aristotle’s lantern
MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS
Epiphysis
Epiphysis
Dental sac that
forms tooth
Tooth
Pyramid
Compass
Aristotle’s lantern
MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS
Pyramid
Dental sac
Tooth
Peripharyngeal
coelom
Compass
Peristomial membrane
“Gill”
Muscle
Aristotle’s lantern
MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS
- Largo sifón ciliado (paralelo al estómago):
▪ Conecta esófago e intestino, evita paso de agua por el estómago, concentra alimentos
para su digestión en el estómago.
▪ Esta porción da una vuelta completa en la parte inferior del caparazón
▪ Aparece fijada a intervalos a la pared (forma festoneada)
▪ Describe otro giro en la parte superior
▪ Procesos de digestión y absorción del alimento a través de la pared.
▪ Desemboca al exterior por el ano.
- Intestino:
- Se alimentan de algas y sustancias orgánicas que raspan con los dientes
MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS
SISTEMAS HEMAL Y PERIHEMAL
► Sistema de tejidos encerrados en lagunas sin paredes propias y a su vez en
compartimentos celomáticos (Senos perihemales)
► No está muy desarrollado y su función no está clara
► Realiza una circulación de líquidos corporales pequeña o nula
SISTEMA PERIHEMAL
SISTEMA HEMAL
SISTEMA ACUÍFERO
SISTEMA HEMAL (lagunas)
SISTEMA PERIHEMAL (senos)
MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS
SISTEMA NERVIOSO
► Formado por 3 unidades:
1. Sistema oral:
- Anillo nervioso que rodea a la boca
- Nervio radial principal en cada área ambulacral que coordina los
movimientos de los pies ambulacrales
2. Sistema profundo: sistema aboral-oral
3. Sistema aboral:
- Anillo que rodea al ano
- Nervios radiales a lo largo de los radios.
MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS
► Plexos nerviosos epidérmicos que comunican los sistemas con la pared del
cuerpo y otras estructuras
► Coordina las respuestas de las branquias frente a un estímulo táctil
ÓRGANOS DE LOS SENTIDOS
► Están poco desarrollados
► Órganos táctiles y células dispersas por toda la superficie
► Fotorreceptores en las placas ocelares
► Reaccionan al tacto, temperatura, sustancias químicas y a diferentes
intensidades luminosas
MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS
APARATO GENITAL Y DESARROLLO
► Sexos separados
► 5 gónadas ocupan la mayor parte del animal maduro
- Desembocan al exterior a través de 5 poros que se abren en la placa que rodea al ano
- Coloración vistosa, roja o amarillo- anaranjado.
- Es básicamente la parte comestible
Gónada
MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS
Gónadas
► Fecundación externa: óvulos y espermatozoides se vierten al mar (principios del
verano), expulsión independiente en cada gónada.
► Variaciones de salinidad, temperatura o un shock mecánico pueden desencadenar la
puesta.
► Algunos erizos incuban a los jóvenes en depresiones entre las espinas.
► Larva equinoplúteo con vida planctónica de varios meses y metamorfosis.
► Desarrollo con éxito de la larva depende fundamentalmente de la calidad del agua.
MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS
EQUINOIDEOCULTURA
► En Japón se realiza desde los años 60, como acuicultura de repoblación,
complemento a la explotación realizada en poblaciones naturales.
► Se está implantando en costas de Francia y bretonas.
► Hoy con éxito en costas europeas
► Cultivo intensivo
► Requiere conocimiento de todas las etapas de producción y aprovisionamiento
de juveniles
► Fases del cultivo:
1. FASE DE CRÍA Y PREENGORDE
2. FASE DE ENGORDE
1. FASE DE CRÍA Y PREENGORDE
► Objetivo: poner a disposición de los criadores semillas de distintas
especies de erizos, con talla adecuada que permita el laboreo hasta que
erizos se comercialicen
► Producción de semilla repartida a lo largo del año para tener producción
continua
EQUINOIDEOCULTURA
1.1. Acondicionamiento de reproductores
1.2. Provocación de la puesta
1.3. Cría larvaria
1.1. Acondicionamiento de reproductores
▪ Pueden provenir del medio natural o de cultivos preexistentes
▪ Los primeros se utilizan para la selección, hay que llevarlos al criadero con mucho
cuidado
▪ Por su procedencia pueden ser fuente de patógenos
▪ Conveniente someterlos a cuarentena y acostumbrarlos a la comida de cultivo.
▪ Pasado el período se introducen en estanques de control a una temperatura
adecuada donde erizos viven pero no evolucionan
▪ Período de acondicionamiento dura días o semanas según procedencia de
animales
1.2. Provocación de la puesta
► Métodos eléctricos
- Se aplican varios voltios al cuerpo del erizo.
- Controlar el estado de madurez de los reproductores
- Calidad de los gametos
- Sexar a los animales
- Emisión de gametos solo mientras dura el estímulo.
► Métodos químicos
- Se inyecta solución de cloruro de potasio en la cavidad general del erizo
- Este método permite la recuperación de todos los gametos maduros en el momento
de la estimulación
► Los productos genitales se recogen en seco o en agua de mar filtrada y
depurada, dependiendo de si se utilizan inmediatamente o con posteridad
► Como no se conoce externamente el sexo de los animales, conviene
mantenerlos aislados para recoger adecuadamente óvulos y espermatozoides
EQUINOIDEOCULTURA
1.3. Cría larvaria
► Se cuentan los gametos, se lavan los óvulos y se reparten en cubetas
planas
► El esperma se diluye, se mezcla con los óvulos: 95-98 % de fecundación
► Primeras fases del desarrollo embrionario en cubetas de fecundación.
► Pasadas unas horas, huevos fecundados se reparten en cubas cilíndricas
llenas de agua de mar esterilizada
► Se colocan en un cuarto oscuro, se controla la temperatura en función de
la especie cultivada y de la velocidad de desarrollo que se desee.
► Pasados 3 días, se les da alimento.
EQUINOIDEOCULTURA
► Están en estado de larva “pluteus”
► Alimento: algas unicelulares
► Conviene examinar larvas diariamente con un microscopio
► Agua de tanques cambiar con regularidad para evitar contaminaciones
► Pasadas 4 semanas se sitúan en colectores
► Dejan de alimentarse 15 días mientras dure la metamorfosis
► Al aparecer los pequeños erizos, se alimentan otra vez con algas
macroscópicas y se trasladan a los tanques de preengorde
EQUINOIDEOCULTURA
2. FASE DE ENGORDE
► En estanques de circuito semicerrado
► En una habitación oscura aislados de variaciones de luz, temperatura
etc.
► Permite regeneración continua de agua y controlar todos los
parámetros del medio
► Renovar diariamente la décima parte del agua del estanque de forma
que se cubran las posibles pérdidas
EQUINOIDEOCULTURA
EQUINOIDEOCULTURA
▪ Entrada de agua de mar para renovación diaria y rebosadero para la
salida y regular nivel.
▪ Serie de tanques de cultivo en espiral y a distintas alturas, con
pendiente de 1% para circulación del agua por gravedad.
▪ Bomba sumergida para permitir ascensión de agua desde la reserva a
la rampa más alta
▪ Sistema de regulación térmica que mantenga la temperatura del medio
en valor adecuado
Las unidades de producción deben tener un tanque bajo, que
actúe como reserva, para permitir el bombeo de agua:
2.1. Funcionamiento
► Anchura de tanques: 60 cm
► Se depositan animales que se agarran a las paredes y fondo por donde se
desplazan
► Cantidad de erizos depende del tamaño
► Reajustar densidad haciendo selecciones, cada 3 meses
► Alimentación: algas frescas se emparcen cada 4 días, después de lavarlas en agua
de mar.
► Erizos de 15 mm de diámetro comen alrededor del 7 % de su peso
► Erizos de 35 mm de diámetro solo toman un 3,5%
Homogeneidad
EQUINOIDEOCULTURA
2.2. Crecimiento en talla
► Erizos tienen tallas de crecimiento muy bajas
► 7-10 años alcanzan la talla comercial
► Paracentrotus y Psammechinus llegan a los 40 mm de diámetro (con la que
se comercializan) en 2 años a partir del cultivo de juveniles
► Influencia:
▪ Temperatura: Psammechinus miliaris
Tª<1ºC : mueren rápidamente
Tª 1-5ºC: crecimiento nulo
Tª 5-13ºC: aumenta tasa de crecimiento
Tª 13-17ºC: óptima
Tª>22ºC: crecimiento nulo hasta muerte
EQUINOIDEOCULTURA
Paracentrotus lividus Psammechinus miliaris
▪ Alimentación: cantidad y calidad del alimento permiten clasificar algas de > a < consumo
Laminaria digitata Laminaria saccharina Palmaria palmata Ulva lactuca
Porphyra umbilicalis Chondrus crispus Fucus serratus Fucus versiculosus
EQUINOIDEOCULTURA
2.3. Desarrollo de las gónadas
► Gónadas: parte comestible
► Tamaño
► Diferencias se deben a la cantidad y calidad de alimento disponible
► Tª controlada en estanques: época de desarrollo bajo nunca se produce
Procurar su desarrollo
- Pequeño: al final del período de puesta (verano)
- Grande: primavera
- Mayor: en condiciones de cultivo que naturales
EQUINOIDEOCULTURA
MORTALIDAD Y PATOLOGÍA
► Tasas de mortalidad elevadas:
- Insuficiente calidad del agua
- Causa de enfermedades:
▪ “Enfermedad verde”
- Aparece en las costas
- Aparición de manchas verdes en el caparazón y espinas
- Se caen espinas y aparecen agujeros hasta muerte
- Contagio: por lesiones en el tegumento
- Evitar contagios
Eliminar animales más afectados del estanque
Aplicar antibióticos
- Mortalidades masivas
- Muy contagiosa
- Alteraciones en el comportamiento de equilibrio y fijación
- Espinas se doblan sobre caparazón y caen
- Animales mueren poco después de aparición de síntomas
- Erizos grandes: primeros en enfermar
- Control
Eliminar todos los individuos afectados
Tratar estanques con antibióticos
▪ “Enfermedad de las calvas”
EQUINOIDEOCULTURA