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Phylum
Echinodermata
Dr (c). Angie Díaz
Historia Taxonómica
Anaima (animales s/sangre) 350 AC.
. Cuatro grupos: Moluscos, Malacostráceos, Eutoma y Ostrakoderma
(caparazón: bivalvos, gasteropodos y equinodermos)
Aristóteles
Naturalis dispositio Echinodermatum (1732)
Jacob T. Klein
Systema Naturae 1758 (10°Ed.) Agrupó a todos los invertebrados,
excepto a los insectos, en el taxón Vermes.
Carolus Linnaeus
1801 Lamarck, propone la taxonomía de los invertebrados,
reconoce a los equinodermos como parte de la Clase
Radiata
1817 Cuvier, Taxa superior dentro del Orden Radiata
1821 Miller, incluye a los crinoideos como parte del grupo
… desde 1821, 5 clases de equinodermos
1848 Leuckart, reconoce al grupo como un filo distinto de
invertebrados (Phylum Echinodermata)
1986 Se descubre una nueva Clase de equinodermos, la
Clase Concentricycloidea
ORIGEN Y EVOLUCION
542 Ma
65
Cretácico
56
Paleógeno
443
Ordovícico
Cámbrico
Precámbrico
488
416
Silurico
34
359
Devónico
251
200
145
Carbonífero Pérmico Triásico Jurásico
5
23
(paleoceno, eoceno,oligoceno)
299
Neógeno
1,8
11.500 ma
(mioceno, plioceno, pleistoceno, holoceno)
Equinodermo más antiguo ~ 540 Ma
Representante más antiguo de la clase Equinoidea
. ~ 7000 especies actuales
. 13.000 especies fósiles
ORIGEN Y EVOLUCION
542 Ma
65
Cretácico
56
Paleógeno
443
Ordovícico
Cámbrico
Precámbrico
488
416
Silurico
34
359
Devónico
251
200
145
Carbonífero Pérmico Triásico Jurásico
5
23
(paleoceno, eoceno,oligoceno)
299
Neógeno
1,8
11.500 ma
(mioceno, plioceno, pleistoceno, holoceno)
Equinodermo más antiguo ~ 540 Ma
Representante más antiguo de la clase Equinoidea
Arkarua
Arkarua,, posible equinodermo del periodo Vendiano (640 Ma
Ma)) (Gehling 1987)
. ~ 7000 especies actuales
. 13.000 especies fósiles
Pleurocystites sp. (Ordovícico 500 ma)
* Equinodermos se consideran derivados de ancestros sésiles. Clase Crinoidea
es considerada la más primitiva y son principalmente sésiles.
Gogia spiralis (Cámbrico 550 ma)
Cenozoico
Mesozoico
Paleozoico
Precámbrico
Número de familias
1.
Los equinodermos fueron más diversos en la era paleozoica.
2.
El esqueleto y la simetría radial representan adaptaciones a la vida sésil.
3.
La función original del sistema vascular acuífero era alimentaria y no
locomotora.
Phylum Echinodermata
? Helicoplacoidea extinta y posición taxonómica incierta
. Subphylum Homalozoa
4 clases extintas
. Subphylum Pelmatozoa
Clase Crinoidea - (7 extintas)
. Subphylum Eleutherozoa
Superclase Asterozoa
Clase Asteroidea
Clase Ophiuroidea
(1 extinta)
Superclase: Echinozoa
Clase Echinoidea
Clase Holothuroidea
* Concentricycloidea (posición taxonómica incierta)
Características
- ~7.000 especies - 13.000 especies extintas o fósiles.
- Insegmentados, enterocélicos con un endomesodermo derivado del
arquenteron y deuterostomados.
- No cefalizados; S.N. con anillos y nervios radiales
- Eje oral–aboral.
- Simetría radial pentamérica secundaria, desarrollada a partir de una
simetría bilateral ancestral presente en la larva.
Características
- ~7.000 especies - 13.000 especies extintas o fósiles.
- Insegmentados, enterocélicos con un endomesodermo derivado del
arquenteron y deuterostomados.
- No cefalizados; S.N. con anillos y nervios radiales
- Eje oral–aboral.
- Simetría radial pentamérica secundaria, desarrollada a partir de una
simetría bilateral ancestral presente en la larva.
Características
-
Endoesqueleto formado por osículos dérmicos calcáreos
recubierto por una epidermis (espinas o espículas calcáreas).
-
Cuerpo compuesto por 5 zonas ambulacrales alternadas por otras
5 interambulacrales.
-
Sistema vascular-acuífero Movimiento, respiración
percepción sensorial. Abertura exterior madreporito.
-
Tubo digestivo completo (salvo ofiuroideos carecen de ano).
y
Características
- Sistema vascular sanguíneo (hemal) bien reducido con poca
participación en la circulación
- Respiración independiente en cada clase: Branquias dérmicas, pies
ambulacrales, árboles respiratorios y bursas.
- Sexo separado (algunos hermafroditas), órganos reproductores
sencillos y gonoductos simples y fertilización externa.
- Desarrollo con segmentación holoblástica radial e indeterminada
(deuterostomados) y diferentes estadios larvales ciliados.
Características
- Sistema vascular sanguíneo (hemal) bien reducido con poca
participación en la circulación
- Respiración independiente en cada clase: Branquias dérmicas, pies
ambulacrales, árboles respiratorios y bursas.
- Sexo separado (algunos hermafroditas), órganos reproductores
sencillos y gonoductos simples y fertilización externa.
- Desarrollo con segmentación holoblástica radial e indeterminada
(deuterostomados) y diferentes estadios larvales ciliados.
Características
- Sistema vascular sanguíneo (hemal) bien reducido con poca
participación en la circulación
- Respiración independiente en cada clase: Branquias dérmicas, pies
ambulacrales, árboles respiratorios y bursas.
- Sexo separado (algunos hermafroditas), órganos reproductores
sencillos y gonoductos simples y fertilización externa.
- Desarrollo con segmentación holoblástica radial e indeterminada
(deuterostomados) y diferentes estadios larvales ciliados.
Características
- Sistema vascular sanguíneo (hemal) bien reducido con poca
participación en la circulación
- Respiración independiente en cada clase: Branquias dérmicas, pies
ambulacrales, árboles respiratorios y bursas.
- Sexo separado (algunos hermafroditas), órganos reproductores
sencillos y gonoductos simples y fertilización externa.
- Desarrollo con segmentación holoblástica radial e indeterminada
(deuterostomados) y diferentes estadios larvales ciliados.
Características
- Sistema vascular sanguíneo (hemal) bien reducido con poca
participación en la circulación
- Respiración independiente en cada clase: Branquias dérmicas, pies
ambulacrales, árboles respiratorios y bursas.
- Sexo separado (algunos hermafroditas), órganos reproductores
sencillos y gonoductos simples y fertilización externa.
- Desarrollo con segmentación holoblástica radial e indeterminada
(deuterostomados) y diferentes estadios larvales ciliados.
Características
- Sistema vascular sanguíneo (hemal) bien reducido con poca
participación en la circulación
- Respiración independiente en cada clase: Branquias dérmicas, pies
ambulacrales, árboles respiratorios y bursas.
- Sexo separado (algunos hermafroditas), órganos reproductores
sencillos y gonoductos simples y fertilización externa.
- Desarrollo con segmentación holoblástica radial e indeterminada
(deuterostomados) y diferentes estadios larvales ciliados.
Tipos de Larvas del Phylum
Crinoidea
Larva vitelaria, no se alimenta.
Metamorfosis (eg., Asteroidea)
o Origina al sistema vascular-acuífero
o Origina al canal hidroforo y canales perihemales
o Larva surgen tres brazos para adherirse
Alimentación
Clase Crinoidea
(krínon, "lirio" y eidos, "forma")
Agrupa alrededor de 600 especies. Mayoría vive en el océano profundo,
aunque otros son comunes en arrecifes de coral
Principalmente pedunculados; cupuliformes con 5 brazos ramificados
flexibles, con pínulas; pedúnculo articulado largo; cirros semejantes a
raíces
Clase Crinoidea
Canales ambulacrales dirigidos hacia arriba; ciliados y conducen alimento a
la boca
Boca y ano ubicados en la
superficie oral
Sistema vascular acuífero
cumple función
respiratoria: pies
tubulares son pequeños y
sin ventosas, manipulan
alimento y ayudan en la
respiración; sin
madreporito (interno).
Clase Crinoidea
Canales ambulacrales dirigidos hacia arriba; ciliados y conducen alimento a
la boca
Boca y ano ubicados en la
superficie oral
Sistema vascular acuífero
cumple función
respiratoria: pies
tubulares son pequeños y
sin ventosas, manipulan
alimento y ayudan en la
respiración; sin
madreporito (interno).
Sexos separados; los gametos se forman en las pínulas;
fecundación externa, pero los huevos pueden ser incubados
Clase Asteroidea
(aster, “astro" y eidos, "forma")
• Alrededor de 1500 especies
Cuerpo formado por un disco
central y una serie de brazos
radiales (que no se diferencian
claramente del disco central)
Clase Asteroidea
Dermis:
Conformada por tejido conjuntivo Esqueleto
interno formado por pequeños osículos
Superficie cubierta por espinas o tuberculos,
paxilas
Pedicelarios: Algunos grupos de estrellas de mar. Mantención de la
superficie del cuerpo limpia de organismos que pretenden fijarse
- Pedunculados 3 osículos móviles
- Sésiles
2 osículos
Clase Asteroidea
Movimiento
. Brazos Mov. Sobre superficies irregulares, sujetar
presas y enderezarse
. Músculos: Circulares y longitudinales
. Pies ambulacrales, situados en el interior de los
surcos ambulacrales
Clase Asteroidea
Alimentación
Principalmente carnívoros,
presas de bajo movimiento
incluyendo gastrópodos, bivalvos,
balánidos, poliquetos y otros
invertebrados
-Evierten su estomago Primera
digestión extracelular por jugos
gástricos de los ciegos pilóricos.
Completamente externa, ingresa
como una papilla digerida que es
absorbida
Clase Asteroidea
Intercambio gaseoso y la
excreción Evaginaciones de
la pared del cuerpo (pápulas)
La fina pared de los pies
ambulacrales también es una
importante superficie para el
intercambio gaseo adicional
Clase Asteroidea
Reproducción
Dos gónadas en cada brazo y los gametos salen a través de gonoporos interradiales
- Sexual Dioicos con pocos hermafroditas
- Asexual Cuando pierden brazos y se ha dividido el disco
• Fertilización externa y la mayoría presenta larva libre nadadora, aunque existen
especies que presentan incubación de juveniles.
Bipinaria
Braquiolaria
Clase Ophiuroidea
(ophis, “serpiente" y eidos, "forma")
Largos brazos flexibles constituidos por osículos
vertebrales articulados; brazos diferenciables del
disco central; sin canales ambulacrales abiertos
C
V
C
V
A diferencia de la clase Asteroidea, carecen de:
-
surcos ambulacrales
Pedicelarios
* Alrededor de 2000 especies
Clase Ophiuroidea
El sistema vascular acuífero es similar al de
Asteroideos, pero los pies ambulacrales carecen de
ventosas y ampollas y no son utilizados para el
movimiento; el madreporito se ubica en la superficie
oral
Pies ambulacrales, salen de las vertebras
Clase Ophiuroidea
Alimentación
Suspensívoros, carnívoros, carroñeros, filtradores, etc.
-
Principalmente depredadores, suspensivoras y detritivoras
Poseen un estómago simple con forma de saco; carecen de ano
-
Clase Ophiuroidea
Reproducción
Poseen 5 pares de bolsas genitales (bursas) para la reproducción; en general
son gonocóricos; fecundación y desarrollo interno o externo
Clase Echinoidea
(ekhinos, “erizado” y eidos, "forma")
Cuerpo esférico o aplanado;
sin brazos; testa rígida
formada por 10 filas de
placas. Osículos aplanados
y fusionados
Regular
Z. interambulacral
Z. ambulacral
Irregular
Clase Echinoidea
Erizos regulares
Clase Echinoidea
Erizos irregulares
Clase Echinoidea
Sistema vascular acuífero
- Madreporito aboral; pies tubulares con ampollas y ventosas; los pies
ambulacrales junto con las espinas actúan en la locomoción
Clase Echinoidea
-
Alimentación
Principalmente algas (raspando superficie de rocas)
Irregulares Viven enterrados y se alimentan del sedimento (detritívoro)
Regulares Linterna de Aristóteles
Clase Echinoidea
Reproducción
Todos dioicos, gónadas dispuestas en la cara interna del caparazón,
fecundación externa
- Erizos regulares:
5 gónadas y larva de vida libra (algunos
incubantes)
- Erizos irregulares:
4 gónadas y desarrollo directo sin
larva e incubación de crías en
estructuras especializadas
Clase Holothuroidea
(holothurion, "que se agita totalmente”)
Alargados
y vermiformes a lo largo del eje oral-aboral (simetría bilateral
secundaria), endoesqueleto reducido a osículos microscópicos; sin espinas; canales
ambulacrales ausentes
Trivio
Bivio
* Alrededor de 900 especies descritas
Clase Holothuroidea
Pared
corporal:
- Cutícula, epidermis, dermis, musculatura circular (5 bandas de músculos
longitudinales)
Movimiento:
-Limitado
pies ambulacrales de la suela (función adhesiva)
Clase Holothuroidea
Sistema vascular acuífero:
- Boca rodeada por tentáculos retráctiles (pies ambulacrales modificados); otros
pies ambulacrales dispuestos en 5 filas, con ventosas; madreporita interna
Sistema hemal
nervioso típico
bien
desarrollado;
sistema
Clase Holothuroidea
-
Reproducción
Sexos separados con una única gónada
Fecundación generalmente externa
Clase Holothuroidea
-
Reproducción
Sexos separados con una única gónada
Fecundación generalmente externa
Auricularia
Clase Concentricycloidea
De vida libre, con cuerpo discoidal más o menos aplanado, sin
boca, ano ni brazos radiados
Sistema vascular
acuífero, incluyendo
los pies tubulares y
estructuras
esqueléticas de
soporte, está
dispuesto de manera
concéntrica en la
superficie ventral
OJO Pentarradiados
Clase Concentricycloidea
Estos animales sólo miden 2 - 9 mm de diámetro
Su superficie ventral está cubierta por un velo completo
Se conocen dos especies:
La primera, Xyloplax medusiformis, descrita en 1986 a partir de
especímenes de profundidades 1.057 - 1.208 m, frente a Nueva Zelanda.
La segunda, Xyloplax turnerae, encontrada en maderas hundidas a gran
profundidad en el Caribe.
La posición filogenética de las dos especies de Concentricycloidea es incierta y
podrían ser derivados de los Asteroideos.
El debate se centra en: si los Ophiuroidea y Asteroidea forman un clado (dos
hipótesis).
Análisis filogenéticos con genes mitocondriales soportan la Hipótesis de los
Asterozoos.
Según esta hipótesis
filogenética molecular,
el género Xyloplax
pertenece a los
Asteroídeos y por lo
tanto la clase
Concentricycloidea no
existiría.
Filogenia
- Crinoidea es el grupo más basal y Echinoidea y Holothuroidea son clados
hermanos.
- La posición de los grupos fósiles se mantiene incierta.
David and Mooi (1997), Littlewood et al. (1997), and Sumrall and Sprinkle (1997).
Biodiversidad
360 Especies en Chile
El número de especies de equinodermos aumenta hacia el sur de Chile, encontrándose la
mayor diversidad en el estrecho de Magallanes y El Cabo de Hornos (Lancellotti &
Vásquez 2000, Rev. Chil. Hist. Nat. 73: 99-129).
Control biológico
de la diversidad
Asteroídeos
Estas cuatro especies de
asteroideos, son frecuentes
en el submareal somero del
norte de Chile (Viviani,
1978), formando el más
importante
gremio
de
predadores de alto nivel
trófico (Vásquez, 1989).
Vasquez & Vega (2004) CONA
Echinoídeos
Estas especies son herbívoras, se alimentan de algas y producen un
intenso pastoreo en las zonas rocosas.
Vasquez & Vega (2004) CONA
Holothuroídeos
- Las especies sésiles como Athyonidium chilensis se entierran
dejando sus tentáculos afuera con los que capturan alimento a la
deriva (restos de algas, invertebrados y detritus).
- Mejoran la estructura de los sustratos marinos aportando materia
orgánica.
- Poseen largos intestinos para digerir alimentos de baja calidad
nutricional.
Ruiz et al. (2007) Rev. Biol. Mar. Ocean.
“Origen y evolución de la fauna marina
bentónica antártica: diversidad genética y
divergencia molecular entre especies
congenéricas de Echinoidea de Antártica y
Sudamérica”
V/S
x
Extracción DA Método de sales
COI mtDA (900 pb)
- Sterechinus: Lee et al. 2004
- Abatus: Stockley et al. 2005
• RELOJ MOLECULAR
Tiempos de divergencia
Género
Tiempo de
divergencia
Sterechinus
5.0 – 4.4 Ma
(Mio-plioceno)
Abatus
17 Ma
(Mioceno)
Fin