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Los erizos de mar o equinoideos (Echinoidea)

Los erizos de mar pueblan los mares y océanos y son conocidos por los asíduos a las playas, sobretodo por quienes hayan sufrido un pinchazo al pisarlos sin querer. En este artículo desglosamos las principales características.

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Se dividen en regulares, que tienen una simetría pentarradial (fig.1) y los irregulares que tienen una simetría bilateral (fig.2). Los erizos de mar tienen un cuerpo redondo cubierto de espinas. Estos acúleos (espinas) sirven tanto de soporte al erizo como de defensa. Entre los acúleos se encuentran unas pinzas que sirven para poder capturar las partículas de alimento y para la limpieza del cuerpo. En realidad también pueden ser utilizadas para inyectar un veneno paralizante en los animales más pequeños que capturan. En general podemos decir que los erizos de mar son totalmente inocuos. Se alimentan sobre todo de animales y de algas. Tanto la alimentación como la reproducción la veremos en detalle más delante.

Fig.1: Psammechinus miliaris.
Fig.1: Psammechinus miliaris
Fig.2: Echinocardium cordatum.
Fig.2: Echinocardium cordatum

 El sistema acuífero de los erizos de mar

El sistema acuífero de los erizos de mar, se puede considerar como una modificación del modelo de las estrellas de mar. Estos animales presentan placas especiales alrededor del polo aboral; una de estas placas es el madreporito. Para comprender bien este sistema acuífero, es necesario considerar que los ambulacros se extienden por los lados del cuerpo hacia la superficie superior, donde convergen en el polo aboral (ver figura 1)

El madreporito de los erizos de mar, como el de los asteroideos, conduce a una ampolla y a un conducto pétreo, que se extiende en sentido oral hasta un canal anular que rodea el complejo sistema de músculos y piezas del aparato masticador.

El canal anular da lugar a cinco canales radiales, uno bajo cada ambulacro. De cada canal radial parten canales laterales hasta los pies ambulacrales, para terminar en un podio sensorial cerca del polo aboral. A diferencia de las placas de otros equinodermos, las placas ambulacrales de los equinoideos tienen perforaciones a través de las cuales salen los podios al exterior. Los podios pueden tener ventosas o no, y se utilizan para diversas funciones, como la fijación, la locomoción, la alimentación y el intercambio gaseoso.

Soporte y locomoción de los erizos de mar

Los erizos de mar se trasladan mediante sus podios y sus espinas móviles. Algunos erizos “regulares“ excavan depresiones poco profundas en rocas duras, (fig.3).

 

Fig.3: Strongylocentrotus franciscanus
Fig.3: Strongylocentrotus franciscanus

 Mientras que otros erizos “irregulares” excavan profundamente bajo la superficie de la arena, manteniendo una chimenea desde su caverna hasta el agua que la cubre, (fig.2). La mayoría de estos minadores de sedimentos blandos tienen espinas espatuladas especiales a lo largo de sus costados que ayuden a excavar. Algunos se entierran por completo, pero la mayoría mantienen parte del cuerpo sobre la superficie. Unos pocos, como Clypeaster rosaceus (fig.4), no excavan en absoluto. La excavación y el desplazamiento se consiguen mediante la acción de espinas     móviles.

Fig.4: Clypeaster rosaceus
Fig.4: Clypeaster rosaceus

 

¿Cómo se alimentan los erizos de mar? Alimentación y digestión

Las estrategias de alimentación de los erizos de mar, abarcan diversas formas, desde herbívoros, suspensívoros, detritívoros hasta depredadores algunos. En la mayoría de los erizos de mar regulares, la alimentación depende exclusivamente de un aparato que se sitúa inmediatamente atrás de la boca y provisto de cinco dientes calcáreos protráctiles. Este aparato recibe el nombre de linterna de Aristóteles.

En realidad es un complejo de músculos y placas duras que controlan la protraccion, retracción y movimientos de raspado de los cinco dientes. En muchas especies todo el aparato puede ajustarse de forma que los dientes sobresalgan con distintos ángulos.

Los principales elementos de la linterna de Aristóteles, son cinco placas triangulares llamadas pirámides. Estas pirámides calcáreas están situadas en los espacios interambulacrales  y están unidas entre sí por músculos transversos que proporcionan un movimiento. El borde aboral de cada pirámide es una barra gruesa que se llama epífisis.

Hay un saco dentario, blando de origen celomatico, que recubre la parte superior de la pirámide. En la parte superior de la linterna, en la superficie oral, se encuentran cinco compases y cinco rotulas, en posición radial o ambulacral. Los compases y su musculatura asociada regula la presión hidrostática en las branquias. Los dientes salen por la contracción de los músculos protractores, que se originan alrededor de la boca.

Los músculos retractores tienen su origen en unas placas ambulacrales engrosadas llamadas aurículas, y se insertan en el extremo oral de la linterna.

Alimentación de erizos irregulares

Los erizos irregulares se alimentan de detritos y partículas. Su linterna esta modificada, con dientes no protrusibles. La mayoría de estos animales están parcialmente o totalmente enterrados en sedimentos blandos, y extraen partículas de alimento entre los granos de arena o del agua que los cubre. La captura de alimentos en estos erizos es llevada a cabo por los podios e la superficie oral. Estos podios suelen estar recubiertos de moco, al que se adhieren las partículas. Estas pasan a los surcos alimentarios, desde donde los podios las llevan hasta la boca para ser ingeridas.

El tubo digestivo de los erizos

Por lo que concierne el tubo digestivo, podemos decir que es básicamente un tubo que se extiende desde la boca hasta el ano. La boca se sitúa en el centro de la cara oral o puede haber migrado en sentido anterior, como en algunos erizos irregulares. El esófago se extiende aboralmente, a través del centro de la linterna y pasa a ser un largo intestino. En la mayoría de los erizos de mar hay un estrecho conducto, llamado sifón, que discurre paralelo al intestino durante parte de su recorrido. Ambos extremos del sifón se abren en el intestino, lo que proporciona un desvío para el exceso de agua y permite concentrar el material alimenticio en la luz digestiva. El intestino se estrecha y conduce hasta el ano, localizado bien en la zona aboral del animal. Las paredes del intestino y los ciegos segregan enzimas digestivas, y la degradación de alimento (fig.5).

Fig.5: Esquema estructura erizo de mar.
Fig.5: Esquema estructura erizo de mar.

¿Cómo respiran los erizos de mar? El intercambio gaseoso

Los erizos de mar tienen cinco pares de branquias situadas en el peristomio. Por mucho tiempo se pensaba que eran las encargadas del intercambio gaseoso, pero algunos autores piensan que la presión en el interior de las branquias cambia por la acción de los compas de la linterna de Aristóteles. Probablemente su función principal sea la de regular los cambios de presión en el celoma durante los movimientos alimenticios.

Podemos decir que los órganos principales para el intercambio gaseoso en estos erizos son los podios, que funcionan como un sistema de contracorriente similar a la que existe en los asteroideos.

En los erizos irregulares, el intercambio gaseoso se presenta en los podios modificados en la zona aboral.

Sistema de osmorregulación

Los erizos de mar se consideran invertebrados estrechamente marinos y estenohalinos. En consecuencia, no tienen problemas de regulación osmótica e iónica.

Sistema nervioso de los erizos de mar

Se compone de tres sistemas principales:

  • El sistema inicial consiste en nervios que corren por debajo del epitelio y convergen hacia un anillo alrededor de la boca y su función es motora y sensitiva.
  • El segundo sistema se encuentra en la parte aboral y los nervios se ramifican en cinco radios.
  • El tercer sistema y último tiene la funcionalidad de aparato locomotor.

Reproducción y desarrollo de los erizos de mar

Los erizos son dioicos, es decir tienen los sexos separados y la fecundación es externa. Reconocer los sexos en los erizos es bastante complicado pero podemos decir que generalmente los machos suelen encontrarse en las zonas más arriba de las rocas, donde hay una mayor corriente para poder capturar el alimento. Sin embargo las hembras, se encuentran en el fondo, cerca de huecos en la roca para poder proteger sus larvas. Las larvas de los erizos (llamadas plúteas) son planctónicas, es decir nadan en el mar varios meses, antes de fijarse al fondo marino dando origen al adulto.

En el proceso de reproducción hay que distinguir entre los erizos regulares que tienen cinco gónadas y se encuentran por debajo de las zonas interambulacrales. Sin embargo los irregulares tienen cuatro gónadas. Cada gónada tiene un solo conducto subiendo desde el polo superior para luego abrirse en una de las placas genitales, alrededor del ano. Las gónadas están cubiertas por los músculos debajo del peritoneo, permitiendo así al animal expulsar sus gametos, a través del conducto, directamente al mar donde se produce la  fertilización. Se reproducen sobre todo en primavera y verano.

Bibliografía:

  • Burke, R.D. 1980. Podial sensory receptors and the induction of metamorphosis in echinoids. Journal Experimental Marine Biology Ecology 47:223-234.
  • Fenner, D.H. 1973. The respiratory adaptations of the podia and ampullae of echinoids. Biology Bulletin 145: 323-339.
  • Markel, K. 1980. The lantern of Aristotle. In M. Jangoux (ed.), Echinoderms: Present and Past. A.A. Balkema, Rotterdam, pp. 91-92
  • Smith, A.B. 1980. The structure, function, and evolution of tube feet and ambulacral pores in irregular echinoids. Paleontology 23: 39-83.

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About Aldo Brunetti

Graduado en Ciencias Ecológicas y de la Biodiversidad por la Universidad de Pisa (Italia). Trabajo de investigación sobre Fundamentos de biologia marina: Corales del Mediterráneo. Ha impartido conferencias de biologia marina en los colegios de la comunidad de Madrid, a través del centro de buceo y de biología marina, Zoea. Máster en Biodiversidad, Universidad Autonoma de Madrid. Actualmente está colaborando en un proyecto de investigación sobre la taxonomía y filogenia de una familia de nudibranquios, Proctonotidae. Además se dedica a la divulgación científica de la biologia marina. Aficiones, lectura sobre la biodiversidad marina, música, viajes, cinema.

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