Arxiu d'etiquetes: amphioxus

Amphioxus: animals which wanted to be vertebrates

Amphioxus is the goal of this article, animals that are included in the Cephalochordata group, inside the Chordata phyllum. Cephalochordata is a group of marine animals placed between invertebrates and vertebrates. Here, we are going to explain the importance of this animals in Zoology and its biology. 

INTRODUCTION

Amphioxus, placed in the Cephalochordata subphyllum, is a marine animal in the Chordata group. Chordata includes, in addition to this group, Urochordata (among which there is Pyrosomida), hagfishes and vertebrates (fishes, amphibians, reptiles, birds and mammals). Despite they represent just a 4% of the amount of organisms in the planet (that correspond to 55,000 species), Chordata has had a very important evolutionary success.

The importance in Zoology of amphioxus is that present all the features of Chordata visible, so other chordata has lost them later or has modified them. These are the features:

  • Notochord: dorsal bar placed under the nervous system with a skeletal function.
  • Epineuria: dorsal position of nerve cord.
  • Endostyle: ventral groove in the pharynx that produce mucus to catch food and also produce iodized compounds. This gives thyroid.
  • Caudal fin: locomotive appendix.
Basic features of Chordata in a Cephalochordata (Picture obteined from here).
Basic features of Chordata in a Cephalochordata (Picture obteined from here).

CEPHALOCHORDATA: AMPHIOXUS

Cephalochordata, known as amphioxus, is a group of 25 species of marine animals with a thin body, laterally compressed and transparent, that measures between 5 and 7 cm.

Brachiostoma lanceolatum (Foto: Hans Hillewaert, Creative Commons)
Brachiostoma lanceolatum (Picture: Hans Hillewaert, Creative Commons)

GENERAL ANATOMY

The skin of cephalochordata consists on one layer of prismatic cells with mucus glands that produce mucus, followed by the basal connective lamina and the dermis.

The most characteristic is notochord, which is composed by cells surrounded by a conjunctive case of actin and paramyosin. These cells have neurons that come from the nerve cord, allowing their contraction in diameter.

General anatomy of a cephalochordate. 1. brain-like blister 2. notochord 3. dorsal nerve cord 4. post-anal tail 5. anus 6. food canal 7. blood system 8. abdominal porus 9. overpharynx lacuna 10. gill's slit 11. pharynx 12. mouth lacuna 13. mimosa 14. mouth gap 15. gonads (ovary/testicle) 16. light sensor 17. nerves 18. abdominal ply 19. hepatic caecum 20. swim bladder 21. lateral line (Imatge: Piotr Michał Jaworski, Creative Commons)
General anatomy of a cephalochordate. 1. brain-like blister 2. notochord 3. dorsal nerve cord 4. post-anal tail 5. anus 6. food canal 7. blood system 8. abdominal porus 9. overpharynx lacuna 10. gill’s slit 11. pharynx 12. mouth lacuna 13. mimosa 14. mouth gap 15. gonads (ovary/testicle) 16. light sensor 17. nerves 18. abdominal ply 19. hepatic caecum 20. swim bladder 21. lateral line (Imatge: Piotr Michał Jaworski, Creative Commons)

They are swimming animals, with several fins: they have a dorsal fin, with vesicles placed one after another; a caudal fin and an anal fin, that extends from caudal fin till atriopore, opening from where water leaves the body. This anal fin bifurcates in two sheets and give place two folds to slightly stabilize them, which are known as metapleural folds.

They have a series of muscular fascicles called myomeres, which are in a shape of V with the apex in a forward position.

Oral region has an oral hood cirri to distinguish the entering particles, the Wheel organ (produce water movements) and a diaphragm to regulate the water entrance into the body. Pharynx is perforated for 80 fissures wit the endostyle in the basis, that produce mucus and it is pick into a dorsal lamina, where there are a small bars and then goes to oesophagus.

FUNCTIONS

In order to feed, water with particles gets in through the mouth, it is propelled by the oral hood cirri and then cross the gill’s fissures, where food gets stuck thanks to mucus produced by endostyle, and finally goes to intestines. Here, food particles go to an hepatic cecum and phagocytosis process takes place. Then, water goes to the inner cavity of the body (called atrium) and leaves the body through a pore (atriopore). Digestive system is composed by the oral system, the pharynx with endostyle, the oesophagus and a digestive tube without muscles; which is composed at the same time by the intestine, the hepatic cecum (produce enzymes and absorb nutrients) and the anus, placed in the left side of the body. Its movement is due to a cilium ring.

Circulatory system doesn’t have heart and consists on two circuits: the ventral circuit goes from caudal fin to head and the dorsal, the other way around. The circulatory liquid goes to pharynx fissures to become oxygenated and has amebocytes, but it has not respiratory pigments, so breathing takes places by diffusion.

Excretory system is formed by solenocytes, cells that filter the blood from arteries, placed in the nefritic crest, that connects the atrium with a channel, so that allows that excretory products are expelled with the water in the atrium.

Nervous system consists on a simple nerve cord with a vesicle in the anterior part. This cord, in each metamere, emits two dorsal mixed nerves (with sensitive and motor nerves), which are branched off in two branches: a sensitive dorsal branch and a mixed ventral branch. This ventral branch goes to viscera, tegument and muscles. Sensitive system is constituted by a pigment spot (sensitive to light) and chemoreceptors.

About reproduction, each animal has just one sex (dioic animals), but its anatomy is very similar. They present between 25 and 38 gonads and to do the lay, the body wall is broken.

HABITAT

Amphioxus lives buried in sand seafloor of the shallow and coastal waters and in estuaries all over the world.

branchistoma lanceolatum
Common amphioxus (Branchiostoma lanceolatum) (Picture from UniProt)

REFERENCES

  • Notes of the Chordata subject of the Degree in Biology of the University of Barcelona
  • Brusca & Brusca (2005). Invertebrates. Ed. Mc Graw Hill (2 ed)
  • Hickman, Roberts, Larson, l’Anson & Eisenhour (2006). Integrated principles of Zoology. Ed. Mc Graw Hill (13 ed)
  • Cover picture: Ricardo R. Fernandez

If you enjoyed this article, please share it on social networks to spread it. The aim of the blog, after all, is to spread science and reach as many people as possible. Your comments are welcome. 

This publication is under a Creative Commons License:

Llicència Creative Commons

Anfioxos: animales que querían ser vertebrados

El artículo de esta semana tiene por objetivo los anfioxos, animales situados en el grupo de los Cefalocordados, dentro del filo de los Cordados. Los Cefalocordados son un grupo de animales marinos situados en la frontera entre los animales invertebrados y los vertebrados, sin llegar a ser vertebrados. Aquí se explicará la importancia de estos animales en la Zoología y se explicará su biología. 

INTRODUCCIÓN

Los anfioxos, situados en el subfilo de los Cefalocordados, son animales marinos situados en el grupo de los Cordados. Los Cordados incluyen, además de este grupo, a los urocordados (entre los cules hay los pirosómidos), los mixines y los vertebrados (peces, anfibios, reptiles, aves y mamíferos). Aunque representan sólo un 4% del total de los seres vivos de la Tierra (que corresponden a unas 55.000 especies), los Cordados han tenido un éxito evolutivo muy importante.

La importancia en Zoología de los anfioxos es que presentan todas las características de los Cordados visibles, pues otros cordados las han perdido posteriormente o las han modificado. Estas características son:

  • Notocorda: varita dorsal por debajo del sistema nervioso y de función esquelética.
  • Epineuria: disposición dorsal del cordón nervioso.
  • Endostilo: surco faríngeo ventral que secreta mocos par captar el alimento y compuestos yodados, y que acaba originando la tiroides.
  • Cola post – anal: apéndice locomotor.
Características básicas de los Cordados representadas en un cefalocordado (Foto extraída de Asturnatura)
Características básicas de los Cordados representadas en un cefalocordado (Foto extraída de Asturnatura)

LOS CEFALOCORDADOS: LOS ANFIOXOS

Los cefalocordados, conocidos como anfioxos o lancetas, son un grupo de 25 especies de animales marinos de cuerpo delgado, comprimido lateralmente y trasparente, que miden entre 5 y 7 cm de longitud.

Brachiostoma lanceolatum (Foto: Hans Hillewaert, Creative Commons)
Brachiostoma lanceolatum (Foto: Hans Hillewaert, Creative Commons)

ANATOMÍA GENERAL

La piel de los cefalocordados está constituida por una única capa de células prismáticas y con glándulas mucosas que secretan moco, seguida por una lámina basal conectiva y una dermis sencilla.

El tejido más característico es la notocorda. Está formada por células dispuestas una al lado de otra longitudinalmente y rodeadas por una vaina conjuntiva, constituida por actina y paramiosina. Estas células están inervadas por neuronas que salen del cordón nervioso, permitiendo su contracción en diámetro.

Anatomía general de un cefalocordado. 1: globus pseudocerebral - 2: notocordi - 3: corda nerviosa dorsal - 4: cua post-anal - 5: ànus - 6: tub digestiu - 7: sistema circulatori - 8: porus abdominals - 9: cavitat superfaríngea - 10: solcs branquials - 11: faringe - 12: cavitat bucal - 13: mimosa - 14: obertura bucal - 15: gònades (ovaris/testicles) - 16: sensor de llum - 17: nervis - 18: plec abdominal - 19: sac hepàtic (Imatge: Piotr Michał Jaworski, Creative Commons)
Anatomía general de un cefalocordado. 1: globus pseudocerebral – 2: notocordi – 3: corda nerviosa dorsal – 4: cua post-anal – 5: ànus – 6: tub digestiu – 7: sistema circulatori – 8: porus abdominals – 9: cavitat superfaríngea – 10: solcs branquials – 11: faringe – 12: cavitat bucal – 13: mimosa – 14: obertura bucal – 15: gònades (ovaris/testicles) – 16: sensor de llum – 17: nervis – 18: plec abdominal – 19: sac hepàtic (Imatge: Piotr Michał Jaworski, Creative Commons)

Se trata de animales nadadores, con un conjunto de aletas: tienen una aleta dorsal, con vesículas situadas una detrás de la otra; una aleta caudal y una de anal, que se extiende desde la caudal hasta el atrioporo, orificio por donde sale el agua que circula por la faringe. Esta anal se bifurca en dos láminas y da lugar a dos pliegues para estabilizarlos ligeramente, conocidos como pliegues metapleurales.

Tienen una serie de fascículos musculares llamados miómeros, que no son continuados sino que presentan metamerización, y tienen forma de V con el vértice hacia delante.

La región bucal presenta un velo con tentáculos para discriminar las partículas que entran, el órgano de Wheel (genera movimientos de agua) y un diagrama para regular el paso de agua en el interior. La faringe está perforada por unas 80 hendiduras con el endostilo en la base, productor de moco y que se recoge en la lámina dorsal, donde hay unas pequeñas varitas que forman unas trabéculas, y se dirige al esófago.

FUNCIONES

Para alimentarse, el agua le entra por la boca cargada de partículas, es impulsada por el velo y pasa a través de las hendiduras branquiales a la faringe, donde queda atrapado el alimento gracias al moco producido por el endostilo, hasta que finalmente pasa al intestino. Una vez aquí, las partículas alimentarias pasan a un ciego hepático y son fagocitadas y digeridas intracelularmente. Una vez se ha filtrado el agua, esta pasa a la cavidad interna del cuerpo (conocida como atrio) y sale por un poro (atrioporo). El aparato digestivo está constituido por el aparato bucal, la faringe con endostilo, el esófago y un tubo digestivo sencillo sin musculatura; formado por un intestino, el ciego hepático (secreta enzimas y absorbe nutrientes) y el ano, situado en la parte izquierda del cuerpo. Su movimiento se debe a un anillo de cilios.

El circulatorio no tiene corazón y el circuito ventral va de la cola a la parte cefálica y el dorsal del revés. El líquido circulatorio va hacia las hendiduras faríngeas para oxigenarse, recogiendose gracias a los bulbos de la aorta dorsal. Llega a la parte posterior a través de un seno venoso. El líquido circulatorio tiene amebócitos, pero no pigmentos respiratorios, de manera que la respiración es por difusión gracias a la faringe.

El excretor está constituido por solenócitos, células filtradoras de la sangre que les llega gracias a las arterias, situadas en la cresta nefrítica, que conecta con el atrio a través de un canal, de manera que ésto permite que los productos de excreción se expulsen con la corriente de agua del atrio.

El sistema nervioso consiste en un auténtico tubo nervioso sencillo con una vesícula sencilla en la parte anterior. Este tubo nervioso, en cada metámero, emite dos nervios dorsales mixtos, es decir, con fibras sensoriales y fibras motoras, que se bifurca en dos ramas: una de dorsal sensitiva y otra ventral mixta. Esta ventral se ramifica hacia las vísceras, el tagumento y la musculatura. El sistema sensorial está constituido por receptores que analizan las características del medio; como por ejemplo una mancha pigmentaria, que conecta con una vesícula del tagumento que detecta la intensidad de la luz, y quimioreceptores en toda la epidermis.

Referente a la reproducción, cada animal tiene un único sexo (animales dioicos), aunque su anatomía es muy parecida. Tienen entre 25 y 38 pares de gónadas y cuando hacen la puesta, se rompe la pared del atrio.

HÁBITAT

Los anfioxos viven semienterrados en los fondos arenosos de las aguas costeras poco profundas y en estuarios de todo el mundo.

branchistoma lanceolatum
Lanceta común (Branchiostoma lanceolatum) (Foto extraída de UniProt)

REFERENCIAS

  • Apuntes de la asignatura Cordados de la Licenciatura en Biología de la Universidad de Barcelona
  • Brusca & Brusca (2005). Invertebrates. Ed. Mc Graw Hill (2 ed)
  • Hickman, Roberts, Larson, l’Anson & Eisenhour (2006). Integrated principles of Zoology. Ed. Mc Graw Hill (13 ed)
  • Foto de portada: Ricardo R. Fernandez
Si te ha gustado este artículo, no dudes en compartirlo a través de las redes sociales con el fin de difundirlo. ¡Gracias a vuestra colaboración, la divulgación de la ciencia y la naturaleza llega a mucha más gente!
Este artículo está bajo una licencia Creative Commons:

Amfioxos: animals que volien ser vertebrats

L’article d’aquesta setmana té per objectiu els amfioxos, animals situats en el grup dels Cefalocordats, dins el fílum dels Cordats. Els Cefalocordats són un grup d’animals marins situats a la frontera entre els animals invertebrats i els vertebrats, sense arribar a ser vertebrats. Aquí s’explicarà la importància d’aquests animals en la Zoologia i s’explicarà la seva biologia. 

INTRODUCCIÓ

Els amfioxos, situats al subfílum dels Cefalocordats, són animals marins situats en el grup dels Cordats. Els Cordats inclouen, a més d’aquest grup, als urocordats (entre els quals hi ha els pirosòmids), a les mixines i als vertebrats (peixos, amfibis, rèptils, aus i mamífers). Tot i que representen només un 4% del total dels éssers vius de la Terra (que correspon a unes 55.000 espècies), els Cordats han tingut un èxit evolutiu molt important.

La importància en Zoologia dels amfioxos és que presenten totes les característiques dels Cordats visibles, doncs altres cordats les han perdut posteriorment o les han modificat. Aquestes característiques són:

  • Notocorda: vareta dorsal per sota del sistema nerviós i de funció esquelètica.
  • Epinèuria: disposició dorsal del tub neural.
  • Endostil: solc faringi ventral que secreta mucus per captar l’aliment i compostos iodats, i que acaba donant a la tiroides.
  • Cua post – anal: apèndix locomotor.
cefalocordat, amfiox
Característiques bàsiques dels Cordats representades en un cefalocordat (Foto extreta i modificada de Asturnatura)

ELS CEFALOCORDATS: ELS AMFIOXOS

Els cefalocordats, coneguts com a amfioxos o llancetes, són un grup de 25 espècies d’animals marins de cos prim, comprimit lateralment i transparent, que mesuren entre 5 i 7 cm de longitud.

Brachiostoma lanceolatum (Foto: Hans Hillewaert, Creative Commons)
Brachiostoma lanceolatum (Foto: Hans Hillewaert, Creative Commons)

ANATOMIA GENERAL

La pell dels cefalocordats està constituïda per una única capa de cèl·lules prismàtiques i amb glàndules mucoses que secreten mucus, seguida per una làmina basal connectiva i una dermis senzilla.

El teixit més característic és el notocordi. Està format per cèl·lules disposades una al costat de l’altra longitudinalment i rodejades per una beina conjuntiva, constituïda per actina i paramiosina. Aquestes cèl·lules estan innervades per neurones que surten del tub neural, permetent la seva contracció en diàmetre.

Anatomia general d'un cefalocordat. 1: globus pseudocerebral - 2: notocordi - 3: corda nerviosa dorsal - 4: cua post-anal - 5: ànus - 6: tub digestiu - 7: sistema circulatori - 8: porus abdominals - 9: cavitat superfaríngea - 10: solcs branquials - 11: faringe - 12: cavitat bucal - 13: mimosa - 14: obertura bucal - 15: gònades (ovaris/testicles) - 16: sensor de llum - 17: nervis - 18: plec abdominal - 19: sac hepàtic (Imatge: Piotr Michał Jaworski, Creative Commons)
Anatomia general d’un cefalocordat. 1: globus pseudocerebral – 2: notocordi – 3: corda nerviosa dorsal – 4: cua post-anal – 5: ànus – 6: tub digestiu – 7: sistema circulatori – 8: porus abdominals – 9: cavitat superfaríngea – 10: solcs branquials – 11: faringe – 12: cavitat bucal – 13: mimosa – 14: obertura bucal – 15: gònades (ovaris/testicles) – 16: sensor de llum – 17: nervis – 18: plec abdominal – 19: sac hepàtic (Imatge: Piotr Michał Jaworski, Creative Commons)

Es tracta d’animals nedadors, amb una sèrie d’aletes: tenen una aleta dorsal, suportada per vesícules situades una al darrera de l’altra; una aleta caudal i una d’anal, que s’estén des de la caudal fins a l’atrioporus, l’orifici per on surt l’aigua que circula per la faringe. Aquesta anal es bifurca en dues làmines i dóna lloc a dos plecs per estabilitzar-los lleugerament, coneguts com a plecs metapleurals.

Tenen una sèrie de fascicles musculars anomenats miòmers, que no són continuats sinó que presenten metamerització, i tenen forma de V amb el vèrtex cap endavant.

La regió bucal presenta un vel amb tentacles per discriminar les partícules que entren, l’òrgan de Wheel (genera moviments d’aigua) i un diafragma per regular el pas d’aigua a l’interior. La faringe està perforada per unes 80 fenedures, amb l’endostil a la base, productor de mucus i que es recull a la làmina dorsal, on hi ha unes petites varetes que formen unes trabècules, i es dirigeix a l’esòfag.

FUNCIONS

Per alimentar-se, l’aigua li entra per la boca carregada de partícules, és impulsada pel vel i passa a través de les fenedures branquials a la faringe, on hi queda atrapat l’aliment gràcies al mucus produït per l’endostil, fins que finalment passa a l’intestí. Un cop aquí, les partícules alimentàries passen a un cec hepàtic i són fagocitades i digerides intracel·lularment. Un cop s’ha filtrat l’aigua, aquesta passa a la cavitat interna del cos (coneguda com a atri) i surt per un porus (atrioporus). L’aparell digestiu està constituït per l’aparell bucal, la faringe amb endostil, l’esòfag i un tub digestiu senzill sense musculatura; format per un intestí, el cec hepàtic (secreta enzims i absorbeix nutrients) i l’anus, situat a la part esquerra del cos. El seu moviment es deu a un anell de cilis.

El circulatori està mancat de cor i el circuit ventral va de la cua a la part cefàlica i el dorsal del revés. El líquid circulatori va cap a les fenedures faríngies per oxigenar-se, recollint-se gràcies als bulbils de l’aorta dorsal. Arriba a la part posterior a través d’un sinus venós. El líquid circulatori té amebòcits, però no pigments respiratoris, de manera que la respiració és per difusió gràcies a la faringe.

L’excretor està constituït per solenòcits, cèl·lules filtradores de la sang que els arriba gràcies a les artèries, situades a la cresta nefrítica, que connecta amb l’atri a través d’un canal, de manera que això permet que els productes d’excreció s’expulsin amb la corrent d’aigua de l’atri.

El sistema nerviós consisteix en un autèntic tub neural senzill amb una vesícula senzilla a la part anterior. Aquest tub neural, en cada metàmer, emet dos nervis dorsals mixtes, és a dir, amb fibres sensorials i fibres motores; que es bifurca en dues branques: una de dorsal sensitiva i una de ventral mixta. Aquesta ventral es ramifica cap a les vísceres, el tegument i a la musculatura. El sistema sensorial està constituït per receptors que analitzen les característiques del medi; com ara una taca pigmentària, que connecta amb una vesícula del tegument que detecta la intensitat de llum, i quimioreceptors a tota la epidermis.

Pel que fa a la reproducció, cada animal té un únic sexe (animals dioics), tot i que la seva anatomia és molt semblant. Tenen entre 25 i 38 parells de gònades i quan han de fer la posta, es trenca la paret de l’atri.

HÀBITAT

Els amfioxos viuen semienterrats als fons arenosos de les aigües costaneres poc profundes i en estuaris de tot el món.

branchistoma lanceolatum
Llanceta comuna (Branchiostoma lanceolatum) (Foto extreta de UniProt)

REFERÈNCIES

  • Apunts de l’assignatura Cordats de la Llicenciatura en Biologia de la Universitat de Barcelona
  • Brusca & Brusca (2005). Invertebrates. Ed. Mc Graw Hill (2 ed)
  • Hickman, Roberts, Larson, l’Anson & Eisenhour (2006). Integrated principles of Zoology. Ed. Mc Graw Hill (13 ed)
  • Foto de portada: Ricardo R. Fernandez
Si t’ha agradat aquest article, no dubtis a compartir-lo a través de les xarxes socials per fer-ne difusió. Gràcies a la vostra col·laboració, la divulgació de la ciència i la natura arriba a molta més gent!
Aquesta publicació està subjecte a una llicència Creative Commons: