miércoles, 4 de enero de 2017

5 SISTEMA MUSCULAR EN ESPONJAS Y CNIDARIOS

El tejido muscular como tal parece ser una de las principales características de los animales, después de todo proporciona el movimiento. En términos generales los músculos que hemos analizado hasta este punto, que son los del ser humano, son los mismos en la mayoría de los animales, sean estos vertebrados o invertebrados. En otras palabras, los sarcómeros funcionan igual y se organizan igual.  Por ejemplo, si se compara a los artrópodos con exoesqueleto y los vertebrados con endoesqueleto, los músculos se organizan de forma semejante con parejas opuestas aductoras y abductoras.

No todos los músculos se unen por tendones a un esqueleto, después de todo no todos los invertebrados tienen un esqueleto duro. Los animales con hidroesqueleto no tienen partes duras para que un tendón ancle a los músculos, pero de todas formas también poseen músculos.



En la mayoría de los vertebrados con hidroesqueleto los músculos forman masas localizadas en las paredes del animal como en los gusanos o en el pie de una babosa. En estos casos el músculo no posee un origen definido o un tendón. Sin embargo cuando se inervan lo suficiente pueden contraer los tejidos circundantes y los fluidos del hidroesqueleto formando fuerzas hidráulicas.

En este sentido los invertebrados con hidroesqueleto tienen una combinación de sistema muscular e hidráulico para transferir el movimiento, pero en última instancia es el musculo quien genera las fuerzas. La bioquímica básica de las fibras también es semejante, aunque algunos animales pueden presentar especializaciones, por ejemplo órganos musculares compuestos únicamente por fibras de potencia para moverse con rapidez y fuerza, o tener otros órganos exclusivamente con fibras de resistencia. A continuación veremos algunos detalles del sistema muscular de algunos grupos de invertebrados notables

Referencias generales: (Belk & Maier, 2013; Brusca et al., 2003; Hoefnagels, 2015; Kardong, 2011; Karp, 2013; Mason et al., 2014; Moore, 2006; Rhoades & Bell, 2013; Sadava et al., 2014; Simon et al., 2013; Solomon et al., 2008; Starr et al., 2013; Stern et al., 2008; Wayne, 2009)


5.1 El sistema muscular en las esponjas

Las esponjas no tienen un sistema nervioso conocido, y sus adultos son sésiles. De hecho también carecen del tejido muscular. A pesar de lo anterior, no son animales enteramente inmóviles. Algunas de las células de sus superficies internas poseen flagelos. Del mismo modo sus células reproductivas si cumplen la función del movimiento gracias a flagelos y/o cilios en las superficies de sus esporas reproductivas.

Los flagelos del adulto mueven el agua y atrapan las partículas de alimento, siendo en tal caso un componente primordial de su sistema digestivo. Por el contrario, los flagelos o cilios de las células reproductoras le permiten a las distintas especies colonizar nuevos territorios, aunque las corrientes marinas pueden llegar a tener una importancia mucho más importante.

La larva de una esponja es móvil, presenta un tapiz de cilios y una corona de flagelos. Existe variabilidad, pero generalmente presentan ambas estructuras celulares para el desplazamiento en el agua. En cualquier caso nos encontramos ante animales muy simples que poseen grupos de células pero que carecen de tejidos altamente diferenciados o de órganos reales.

Referencias generales: (Belk & Maier, 2013; Brusca et al., 2003; Hoefnagels, 2015; Kardong, 2011; Karp, 2013; Mason et al., 2014; Moore, 2006; Rhoades & Bell, 2013; Sadava et al., 2014; Simon et al., 2013; Solomon et al., 2008; Starr et al., 2013; Stern et al., 2008; Wayne, 2009)


5.2 El sistema muscular en los cnidarios o celenterados

Los cnidarios se mueven gracias a un sistema muscular que se deriva de la superficie de sus cuerpos embrionarios, denominado mioepitelio. A pesar de su origen epitelial, la mayoría de los textos se refieren a ellos simplemente como músculos. Los músculos de los cnidarios se clasifican en dos tipos básicos, los longitudinales y los circulares. En los pólipos estos dos sistemas maculares trabajan en sincronía con la cavidad gastrovascular formando la estructura del esqueleto hidrostático, al mismo tiempo que proveen los mecanismos para el movimiento.

Las fibras musculares se ubican parcialmente en la región gris "mesoglea" y fuertemente en la azul "gastrodermis". En los pólipos la gastrodermis está cerca del epitelio dérmico "rojo" y pasa a denominarse mioepitelio. El hidroesqueleto de los pólipos el altamente móvil, y puede generar fuerzas hidráulicas, el agua puede ingresar y salir lo cual incrementa la versatilidad de su estructura básica. No todos los sistemas musculares de los pólipos son similares, los más desarrollados se encuentran en los antozoos, especialmente en las anémonas de mar.


5.2.1 El movimiento en las anémonas

En las anémonas los músculos de la pared de la columna son principalmente gastrodérmicos, aunque el musculo de origen epitelial puede encontrarse en los tentáculos y el disco bucal. Masas de fibras longitudinales permanecen a lo largo de los lados de los mesenterios y actúan como músculos retractores para que la columna pueda acortarse. Los músculos  circulares derivados de la gastrodermis de la pared de la columna también están bien desarrollados.


En la mayoría de las anémonas los músculos circulares forman un esfínter distintivo justo en medio del lugar donde la columna termina y el disco oral comienza. Las fibras circulares también se encuentran en los tentáculos y el disco oral, de modo tal que los tentáculos pueden moverse y la boca cerrarse.


Algunas anémonas  acumulan gases en un órgano especial, lo cual les permite flotar como globos en el agua.



5.2.2 El movimiento en los pólipos

La mayoría de los pólipos son sedimentarios y sésiles, es decir se encuentran anclados a la roca. La mayoría de sus movimientos consisten principalmente en las acciones para la captura del alimento y su posterior envío a la boca por parte de los tentáculos.


Estas actividades son llevadas a cabo principalmente por los músculos epidérmicos de los tentáculos y el disco bucal, así como por los fuertes músculos gastrodérmicos de la columna. Los músculos circulares trabajan en conjunción con el esqueleto hidrostático para distender los tentáculos y el cuerpo. No todos los pólipos son sésiles aun cuando no se muevan todo el tiempo estos organismos han evolucionado una variedad de mecanismos locomotores. La mayoría reptan lentamente empleando la musculatura de la columna y de sus tentáculos como si se tratara de un gusano.


Algunas anémonas de mar pueden desanclarse del sustrato y flotar, la flotación no depende enteramente de la corriente, ellas pueden flexionar y doblar su columna como en Actinostola spp; también pueden agitar sus tentáculos como en Boloceroides spp. El nado en los pólipos es una actividad momentánea, y generalmente es provocada por el contacto con depredadores inmunes al veneno de sus tentáculos.

En los cnidarios las expresión fibra muscular no hace referencia realmente a una célula especializada sino a fibras musculares "sarcómeros" insertados en otros tipos de tejido como el gastrodermo, por eso nunca encontrarás músculo en los modelos anatómicos de los cnidarios.

5.2.3 El sistema muscular en las medusas

En las medusas el cilindro de contraer mucho y de hecho se aplana para formar la sombrilla, en consecuencia los músculos de la gastrodermis se contraen o se pierden, mientras que los músculos de la epidermis y subepidermis predominan. La musculatura de la epidermis se encuentra mejor desarrollada alrededor del margen de la sombrilla y sobre la parte interna de la sombrilla. Allí las fibras musculares usualmente forman hojas circulares denominadas músculos coronarios que se incrustan parcialmente en el mesénquima o la mesoglea.


La contracción de los músculos coronarios produce una serie de pulsaciones rítmicas de la sombrilla, lo cual hace que el animal se contraiga expulsando agua y en consecuencia moviéndose gracias a la tercera ley de Newton “la fuerza que impulsa al agua en una dirección genera otra de igual magnitud pero en sentido opuesto que mueve a la medusa”.

Junto al tejido contractor se encuentra un tejido conectivo con propiedades altamente elásticas, en este sentido funcionan como músculos abductores que restauran la sombrilla a su forma original, solo para que los músculos circulares la vuelvan a contraer. Otras medusas poseen músculos que literalmente restauran la forma de la sombrilla a la fuerza.

5.2.4 El movimiento en las medusas

La mayoría de las medusas invierten su tiempo nadando hacia arriba en una columna de agua para dejarse caer libremente y encontrar alguna presa al azar. Algunas medusas poseen la habilidad de cambiar de dirección a medida que nadan, pero muchos de esos casos se trata de un fototropismo en el que la medusa se acerca a la luz.

Phyllorhiza punctata es una medusa con zooxantelas simbióticas, pero también es un depredador oportunusta con un veneno de potencia media.  Las medusas son capaces de establecer relaciones simbióticas de tipo mutualista con algas llamadas zooxantelas al igual que los corales. La relación es la misma, la medusa otorga protección ya que muy pocos animales marinos pueden tocar sus tentáculos y vivir para presumirlo, además que el dióxido de carbono liberado por los tejidos de la medusa es empleado por el alga para realizar la fotosíntesis.

Las medusas simbióticas nadan hacia la luz y expande una estructura semejante a bolsillos donde almacena sus algas fotosintéticas, a cambio de la protección y del dióxido de carbono la zooxantela le proporciona a la medusa azúcares producidos por la fotosíntesis.

Referencias generales: (Belk & Maier, 2013; Brusca et al., 2003; Hoefnagels, 2015; Kardong, 2011; Karp, 2013; Mason et al., 2014; Moore, 2006; Rhoades & Bell, 2013; Sadava et al., 2014; Simon et al., 2013; Solomon et al., 2008; Starr et al., 2013; Stern et al., 2008; Wayne, 2009)

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