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29.2B: Gnathostomes - Peces Mandíbula

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    Objetivos de aprendizaje
    • Diferenciar entre los tipos de peces mandíbulas

    Los gnatostomas o “bocas de mandíbula” son vertebrados que poseen mandíbulas. Uno de los desarrollos más significativos en la evolución temprana de los vertebrados fue el desarrollo de la mandíbula, que es una estructura articulada adherida al cráneo que permite a un animal agarrar y rasgar su alimento. La evolución de las mandíbulas permitió a los gnatostomas tempranos explotar recursos alimenticios que no estaban disponibles para los animales sin mandíbula. En la historia evolutiva temprana, hubo gnatostomas (peces mandíbulas) y agnathans (peces sin mandíbula). Los gnatostomas evolucionaron más tarde hasta convertirse en todos los tetrápodos (animales con cuatro extremidades) incluyendo anfibios, aves y mamíferos.

    Los primeros gnatostomas fueron peces mandíbulas que poseían dos conjuntos de aletas pareadas, lo que incrementó su capacidad de maniobrar con precisión. Estas aletas pareadas fueron aletas pectorales, localizadas en el cuerpo anterior, y aletas pélvicas, en la posterior. La evolución de la mandíbula combinada con aletas pareadas permitió que los gnatostomas se expandieran desde la suspensión sedentaria alimentándose de peces sin mandíbula y se convirtieran en depredadores móviles. La capacidad de los gnatóstomos para explotar nuevas fuentes de nutrientes condujo a su éxito evolutivo durante el período devónico. Dos primeros grupos de gnatostomas fueron los acantodianos y placodermos, que surgieron a finales del período silúrico y ahora están extintos. La mayoría de los gnatostomas modernos pertenecen a los clados Chondrichthyes y Osteichthyes.

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    Figura\(\PageIndex{1}\): Placodermos: Dunkleosteous era un enorme placodermo del periodo devónico, hace 380 a 360 millones de años. Midió hasta 10 metros de longitud y pesó hasta 3.6 toneladas. Como gnatostomas, eran más móviles y podían explotar más recursos alimentarios que los agnatostomas.

    Condricthyes: Peces cartilaginosos

    El clado Chondrichthyes está formado por tiburones, rayas y patines, junto con peces sierra y unas pocas docenas de especies de peces llamadas quimeras, o tiburones “fantasmas”. Las condrichthyes son peces maxilares que poseen aletas pareadas y un esqueleto hecho de cartílago. Este clado surgió hace aproximadamente 370 millones de años en el Devónico temprano o medio.

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    Figura\(\PageIndex{1}\): Tiburón martillo: Los tiburones martillo tienden a la escuela durante el día y cazan presas por la noche. Como miembros de Chondrichthyes, sus esqueletos están compuestos de cartílago.

    La mayoría de los peces cartilaginosos viven en hábitats marinos, aunque algunas especies viven en agua dulce durante parte o la totalidad de su vida. La mayoría de los tiburones son carnívoros que se alimentan de presas vivas, ya sea tragándola entera o usando sus mandíbulas y dientes para desgarrarla en trozos más pequeños. Los dientes de tiburón probablemente evolucionaron a partir de las escamas dentadas que cubren su piel llamadas escamas placoides. Algunas especies de tiburones y rayas son comederos en suspensión que se alimentan de plancton.

    Los tiburones tienen órganos sensoriales bien desarrollados que les ayudan a localizar presas, incluyendo un agudo sentido del olfato y electrorecepción. Órganos llamados ampullas de Lorenzini permiten a los tiburones detectar los campos electromagnéticos que son producidos por todos los seres vivos, incluyendo sus presas. Solo los animales acuáticos o anfibios poseen electrorrecepción. Los tiburones, junto con la mayoría de los peces y anfibios acuáticos y larvarios, también tienen un órgano sentido llamado línea lateral, que se utiliza para detectar movimiento y vibración en el agua circundante. A menudo se considera homóloga al “oído” en vertebrados terrestres. La línea lateral es visible como una franja más oscura que recorre la longitud del cuerpo de un pez.

    Las rayas y los patines comprenden más de 500 especies y están estrechamente relacionados con los tiburones. Se pueden distinguir de los tiburones por sus cuerpos aplanados, aletas pectorales que se agrandan y fusionan a la cabeza, y hendiduras branquiales en su superficie ventral. Al igual que los tiburones, las rayas y los patines tienen un esqueleto cartilaginoso. La mayoría de las especies son marinas y viven en el fondo marino, con una distribución casi mundial.

    Osteichthyes: Peces óseos

    Los miembros del clado Osteichthyes, también llamados peces óseos, se caracterizan por un esqueleto óseo. La gran mayoría de los peces actuales pertenecen a este grupo, que consta de aproximadamente 30,000 especies, lo que lo convierte en la clase más grande de vertebrados que existe hoy en día.

    Casi todos los peces óseos tienen un esqueleto osificado con células óseas especializadas (osteocitos) que producen y mantienen una matriz de fosfato de calcio. Algunos grupos de Osteichthyes, como los esturiones y los peces pala, tienen principalmente esqueletos cartilaginosos, pero conservan algunos elementos óseos. La piel de los peces óseos suele estar cubierta por escamas superpuestas. Las glándulas cutáneas secretan moco que reduce el arrastre al nadar y ayuda a los peces en la osmorregulación. Al igual que los tiburones, los peces óseos tienen un sistema de línea lateral que detecta vibraciones en el agua. Todos los peces óseos utilizan branquias para el intercambio de gases. El agua se extrae sobre branquias que se encuentran en cámaras cubiertas y ventiladas por un colgajo protector y muscular llamado opérculo. Muchos peces óseos también tienen una vejiga natatoria, un órgano lleno de gas que ayuda a controlar la flotabilidad de los peces.

    Los peces óseos se dividen además en dos clados existentes: Actinopterygii (pez con aletas radiadas) y Sarcopterygii (pez con aletas lobulares). Actinopterygii, los peces con aletas radiadas incluyen muchos peces familiares, como el atún, la lubina, la trucha y el salmón, entre otros. Los peces con aletas radiadas reciben el nombre de sus aletas que son redes de piel apoyadas por espinas óseas llamadas rayos. En contraste, las aletas de Sarcopterygii son carnosas y lobuladas, soportadas por hueso. Aunque la mayoría de los miembros de este clado están extintos, los miembros vivos incluyen los peces pulmonares y celacantos menos familiares. Los primeros Sarcopterygii evolucionaron hasta convertirse en tetrápodos modernos, incluyendo reptiles, anfibios, aves y mamíferos.

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    Figura\(\PageIndex{1}\): Actinopterygii y Sarcopterygii: Los (a) salmones rojos (Actinopterygii) y (b) celacanto (Sarcopterygii) son peces óseos del clado Osteichthyes. Se pensaba que el celacanto, a veces llamado pez con aletas lobulares, se había extinguido en el período Cretácico Tardío, hace 100 millones de años, hasta que se descubrió uno en 1938 cerca de las Islas Comoras entre África y Madagascar.

    Puntos Clave

    • Los peces de mandíbula temprana (gnatostomas) pudieron explotar nuevas fuentes de nutrientes debido a sus mandíbulas y aletas pareadas.
    • Condrichthyes incluye todos los peces maxilares con esqueletos cartilaginosos, como tiburones, rayas, patines y quimeras.
    • Osteichthyes incluye todos los peces de mandíbula con esqueletos osificados (óseos); esto incluye a la mayoría de los peces modernos.
    • Los osteichthyes se pueden separar en Actinopterygii (los peces con aletas radiadas) y Sarcopterygii (peces con aletas lobulares).
    • La mayoría de las especies de peces modernos son actinopterygii, desde la trucha hasta el pez payaso.
    • Los primeros Sarcopterygii (peces con aletas lobulares) evolucionaron hasta convertirse en tetrápodos modernos, incluyendo reptiles, anfibios, aves y mamíferos.

    Términos Clave

    • osificado: compuesto de hueso, que es una matriz de fosfato de calcio creada por células especiales llamadas osteoblastos
    • opérculo: un colgajo de cobertura o estructura similar a una tapa en plantas y animales, como una cubierta branquial
    • Condrichthyes: una clase taxonómica dentro del subfilo Vertebrata: el pez cartilaginoso
    • Osteichthyes: una clase taxonómica dentro del subfilo vertebrado: el pez óseo

    Contribuciones y Atribuciones

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