Peces: características, clasificación, sistemas, reproducción
Los peces son un grupo de vertebrados acuáticos con branquias, apéndices en formas de aletas y, usualmente, una piel cubierta de estructuras llamadas escamas. Con más de 28.000 especies vivientes, han sido capaces de colonizar todo tipo de ecosistemas acuáticos.
Históricamente, la palabra “pez” ha sido usada sin valor taxonómico, ya que no describe una agrupación real. Los primeros taxónomos denominaban “pez” a cualquier organismo que viviese en el agua. Así, las medusas, estrellas de mar, cangrejos, anfibios, focas y ballenas eran considerados peces. Con el tiempo, la definición empezó a refinarse cada vez más.
Hoy en día, el término es usado para describir a los vertebrados que no son tetrápodos. Sin embargo, no es un grupo monofilético, porque el ancestro de los vertebrados terrestres se encuentra dentro de un grupo de peces – los sarcopterigios.
Los peces poseen una serie de adaptaciones que se asocian con la vida acuática. La mayoría cuenta con un aspecto fusiforme para desplazarse eficientemente dentro del agua, una vejiga natatoria, órganos que median el intercambio de sales y de agua, branquias, un sistema quimiorreceptor óptimo y un sistema de línea lateral.
Dentro de las especies vivientes, los peces se dividen en dos grandes grupos: no mandibulados y mandibulados. Los primeros son los peces brujas y las lampreas, mientras que en el grupo de los mandibulados encontramos las especies con las que estamos más relacionados: tiburones, rayas y peces de aletas radiadas y lobuladas.
Índice del artículo
- 1 Características generales
- 2 Clasificación (tipos)
- 3 Sistema digestivo
- 4 Sistema circulatorio
- 5 Sistema nervioso
- 6 Sistema de audición
- 7 Sistema respiratorio
- 8 Sistema excretor
- 9 Flotación
- 10 Reproducción
- 11 Referencias
Los peces forman parte de un amplio grupo de organismos que respiran por medio de branquias y poseen los apéndices modificados en forma de aletas. Dentro del grupo de los vertebrados, los peces son los integrantes más antiguos y más diversos.
Todos sus integrantes son poiquilotermos, es decir, no poseen la capacidad de regular su temperatura corporal, como nosotros, los mamíferos.
Uno de los eventos evolutivos más destacados del grupo fue la aparición de las mandíbulas. Estas estructuras lograron ampliar el rango de presas disponibles, promoviendo la diversificación del grupo.
Este grupo de animales acuáticos surgió en el periodo Cámbrico a partir de un ancestro desconocido. Hoy en día, existen cinco clases de peces vivientes que explorares en la próxima sección.
Los peces se dividen en tres grupos: agnatos (Agnatha), Gnathostomata y Osteictios (Osteichthyes). A su vez, cada uno de estos grupos se divide en clases.
Actualmente, existen unas 180 especies de peces que carecen de mandíbulas. Este grupo presenta vertebras en estado rudimentario. A pesar de ello, son considerados vertebrados, gracias a la presencia de un cráneo y de otras estructuras homólogas al resto de los vertebrados.
Los agnatos se dividen en dos clases: Myxini, que incluye a los llamados popularmente peces bruja, y Petromyzontida, cuyos representantes son las lampreas.
Se ha propuesto una agrupación de ambos grupos, basándose en sus características morfológicas. Este grupo se denomina “Cyclostomata”, y parecía ser parafilético cuando se analizaba siguiendo la metodología cladista, ya que las lampreas presentan muchas características compartidas con los organismos mandibulados.
Gracias a la aplicación de métodos moleculares, se ha llegado a la conclusión de que, efectivamente, lampreas y peces brujas forman un grupo monofilético. Sin embargo, esta hipótesis filogenética necesita más evidencia, ya que la mayoría de los zoólogos tienden a rechazarla.
Clase Myxini
Los mixines o peces brujas son un grupo de casi 70 especies, formado por animales carroñeros y depredadores. Aunque son prácticamente ciegos, logran atrapar a sus presas siguiendo estímulos químicos. Su hábitat es completamente marino.
Morfológicamente, recuerdan a una anguila. Su cuerpo es desnudo, sin apéndices pares (aletas), la notocorda es persistente y el esqueleto es cartilaginoso.
Una de las características más llamativas y peculiares de los peces bruja es su capacidad de producir cantidades significativas de moco lechoso cuando son perturbados. Cuando el fluido se combina con el agua de mar, el animal toma una consistencia tan babosa que es casi imposible de agarrar.
Los fluidos internos de los mixines están en equilibrio osmótico con el agua de mar, característica típica de los invertebrados y no de los vertebrados.
Clase Petromyzontida
Esta clase está formada por 38 especies de lampreas. Al igual que los peces brujas, las lampreas poseen un cuerpo en forma de anguila o vermiforme. Estos no presentan apéndices pares, pero si una o dos aletas dorsales.
En cuanto a sus hábitos de vida, existen especies parásitas y especies no parásitas. Habitan ecosistemas de agua dulce y también cuerpos de agua salada.
La estructura circular presente en su boca le permite anclarse a rocas y adherirse a otros peces. Las lampreas parásitas son capaces de alimentarse de los fluidos corporales de sus presas. En contraste, la larva característica de este grupo se alimenta de las partículas que están suspendidas en el medio acuático.
Clase Chondrichthyes – condricticios
Los condrictios están formados por más de 970 especies vivientes de peces cartilaginosos. Esta pequeña clase de peces se caracteriza por presentar órganos sensoriales exquisitamente adaptados a la predación en medios acuáticos, mandíbulas fuertes y una musculatura poderosa.
Su hábitat es predominante marino, aunque existen cerca de 30 especies que viven principalmente en cuerpos de agua dulce.
El cartílago que caracteriza al grupo proviene de ancestros con un esqueleto óseo – un evento evolutivo curioso. Se ha observado parte de la transición en el registro fósil, ya que se han encontrado ejemplares de tiburones con partes óseas.
Aunque el hueso se perdió en los condrictios (posiblemente en un proceso de neotenia), los tejidos con minerales fosfatados siguieron presentes, entre ellos los dientes y las escamas.
Después de las enormes ballenas, los tiburones están entre las especies de vertebrados más grandes del mundo. Los ejemplares más grandes pueden llegar a medir más de 12 metros de longitud.
Los tiburones y las rayas pertenecen a la subclase Elasmobrinchii. La morfología varía desde cuerpos fusiformes hasta variantes aplanadas en el plano dorso ventral. La aleta caudal es heterocerca y posee aletas pectorales y pélvicas pares. La boca se ubica en la región ventral. La piel puede estar desnuda o presentar escamas placoideas.
Los peces óseos se agrupan bajo la denominación de Osteichthyes. Estos peces y los tetrápodos suelen unirse en un grupo por la presencia del hueso endocondral; un tipo de hueso que reemplaza al cartílago durante el desarrollo del organismo.
Aunque es de uso tradicional, el grupo Osteichthyes no describe un clado (grupo monofilético). Por ello, la mayoría de las clasificaciones no lo reconocen como un taxón válido. En su lugar, es usado como un término “a conveniencia” para describir a los vertebrados con hueso endocondral.
Distintas adaptaciones han contribuido a la amplia radiación que este grupo ha sufrido en el curso de la evolución. Una de ellas fue la aparición del opérculo sobre las branquias; de esta forma incrementa la eficiencia de la respiración. Además, el desarrollo y especialización de los elementos de la mandíbula, ampliando el rango de hábitos tróficos posibles.
Clase Actinopterygii: peces de aletas radiadas
La clase Actinopterygii consiste en unas 27.000 especies. Las primeras formas eran peces muy pequeños con ojos grandes y cola heterocerca – estas características son consideradas “primitivas”.
La principal característica de esta clase de peces óseos es la presencia de aletas con radios, las cuales presentan un soporte interno formado por finos y numerosos rayas o lepidotrichia.
Los músculos que controlan el movimiento de las aletas se encuentran dentro de la pared corporal; en contraste con los peces sarcopterigios, donde la musculatura se ubica fuera del cuerpo, a lo largo de la aleta.
Algunos taxónomos dividen la clase Actinopterygii en tres grupos: condrosteos, holosteos y teleostos, intentado representar formas “primitivas”, “intermedias”, y “avanzadas” respectivamente. Estos grupos van aumentando progresivamente el grado de osificación.
Teleostos
Los teleostos representan cerca del 96% de todas las especies vivientes de peces, y cerca de la mitad de vertebrados, por ello merecen ser tratados aparte. Las formas y tamaños varían ampliamente, por lo que encontramos peces diminutos hasta especies que pueden alcanzar los 4.5 metros de longitud.
Sus hábitats son tan variados como sus morfologías. Son capaces de vivir en temperaturas cercanas a los 50 grados, o en mares con temperaturas de -2 grados centígrados.
Este grupo presenta escamas del tipo cicloides y ctenoides, reemplazando una armadura pesada por una variante ligera que facilita el desplazamiento. En algunas especies las escamas están ausentes.
El tipo de cola en los teleostos es simétrica y se denomina cola homocerca. El cambio en la clase de las aletas mejoró la movilidad de los animales, haciendo del nado una actividad más eficiente. Algunas especies han modificado su aleta dorsal para diversos propósitos – como espinas venosas, por ejemplo.
Este linaje de peces ha desarrollado un control en la vejiga natatoria que les permite controlar la flotación, y junto con las modificaciones en las aletas, mejorar la eficiencia de la alimentación.
Clase Sarcopterygii: peces de aletas lobuladas
Los primeros sarcopterigios se caracterizaron por presentar pulmones y un sistema de branquias. La cola es del tipo heterocerca, es decir, con uno de los lóbulos más grande que su compañero. Con el paso del tiempo, la cola tomó simetría y pasó a ser dificerca.
El ancestro de los tetrápodos se encuentra dentro de esta clase de peces, específicamente en un grupo llamado ripidistios. El género característico es Eusthenopteron, del cual resaltan el cuerpo cilíndrico, su cabeza grande, sus aletas carnosas y posiblemente, pulmones.
Los sarcopterigios tienen mandíbulas poderosas y escamas de un material similar a la dentina, llamado cosmina. Las aletas son fuertes y pareadas, permitiéndoles a estos organismos caminar en el fondo del agua.
Si bien es cierto que los sarcopterigios no representan un grupo abundante o diverso, son de inmenso interés para los biólogos, ya que ayudan a dilucidar el origen de los tetrápodos.
Hoy en día sólo existen ocho especies vivas: seis especies de peces pulmonados y dos especies de celacantos.
Dipnoos: peces pulmonados
El género más destacado de pez pulmonado es Neoceratodus, que habita en los cuerpos de agua australianos. En Sur América encontramos a Lepidosiren y en África a Protopterus. Este último género tiene la peculiaridad de sobrevivir durante la época seca enterrado en el barro como una especie de hibernación.
Lepidosiren y Protopterus se parecen más entre sí que a Neoceratodus. Es por ello que se agrupan en la familia de los lepidosirénidos.
Celacantos
Los celacantos aparecieron por primera vez en el registro fósil a mediados del Devónico, y se encontraron hasta finales del Mesozoico. Durante muchos años, los ictiólogos consideraban que era una especie extinta. Sin embargo, en 1930 fue reportado un ejemplar vivo.
Este individuo, que habitaba las profundidades del océano en África, pertenecía al género Latimeria.
Los celacantos se caracterizan por habitar regiones profundas de agua salada, una notocorda prominente y una vejiga natatoria llena de grasa.
El sistema digestivo de los peces brujas y de las lampreas es bastante simple. Carecen de estómago, de válvula espiral y de cilios en el tracto intestinal. Las lampreas que no exhiben un estilo de vida parásito, degeneran el sistema digestivo en la forma adulta; ya no se alimentan.
En los condrictios, el sistema digestivo es más complejo. Existe un estómago en forma de J y el intestino tiene una válvula espiral. En las quimeras, el estómago está ausente.
El sistema digestivo de los peces óseos está compuesto por un estómago y el resto de los componentes típicos de un sistema digestivo. El rango de alimentos es muy amplio, existen especies carnívoras, herbívoras, consumidoras de plancton, detritívoros, entre otros.
En los peces bruja, el sistema circulatorio está formado por un corazón con un seno venoso, un atrio y un ventrículo. Hay corazones accesorios.
Los tiburones y afines presentan un sistema circulatorio compuesto por varios pares de arcos aórticos. El corazón posee un seno venoso, un atrio, ventrículo y un cono venoso.
En la clase Actinopterygii el sistema consiste en un corazón y un seno venoso, con un atrio y un ventrículo sin divisiones. Generalmente hay cuatro arcos aórticos. A diferencia de los mamíferos, estos organismos presentan glóbulos rojos con núcleos.
En esta clase la circulación es única, mientras que en la clase Sarcopterygii la circulación es doble, con circuitos pulmonares y sistémicos.
Los mixines tienen un cordón nervioso con un cerebro diferenciado, pero sin cerebelo. Poseen 10 pares de nervios craneales, y unidades de cordones nerviosos doras y ventral. Los ojos han degenerado, tienen un par de canales semicirculares y sentidos del gusto y del olfato.
Del mismo modo, las lampreas cuentan con un cordón y un cerebro diferenciado. En esta clase se puede observar un pequeño cerebelo y, como en el grupo anterior, existen 10 pares de nervios craneales. Los órganos de la visión están bien desarrollados, al igual que los sentidos del gusto y del olfato.
Los condrictios poseen un cerebro con dos lóbulos olfativos, dos hemisferios cerebrales, dos lóbulos ópticos, cerebelo y un bulbo raquídeo. Existen 10 pares de nervios craneales, tres canales semicirculares y órganos para el olfato, visión y electrorecepción bien desarrollados.
Los tiburones son capaces de percibir los estímulos de vibración gracias al sistema de línea lateral.
Como todos los vertebrados, los peces tienen la capacidad de detectar sonidos en su entorno. Lógicamente, estar inmersos en un cuerpo de agua implica un sistema de audición especializado.
En el agua, las vibraciones que ocurren están casi a la misma densidad que los cuerpos de los animales. Esto supone un inconveniente considerable, ya que las ondas podrían pasar casi de manera desapercibida.
Una solución eficaz para contrarrestar el problema de las densidades es el sistema de osículos de Weber o aparato de Weber. Este mecanismo ha sido reportado en un grupo de peces teleósteos y consiste en un sistema de pequeños huesos que mejora el sistema de audición.
La recepción del estímulo empieza en la vejiga natatoria (ver sistemas de flotación). Este paso es lógico, ya que la vibración puede transmitirse fácilmente en una cavidad llena de aire. Posteriormente, el estímulo se dirige al oído interno por medio de los osículos.
Este sistema de recepción recuerda a nuestro oído, el cual está compuesto por una serie de huesecillos que transmiten el estímulo al oído interno. Sin embargo, ambas estructuras no son homólogas entre sí y evolucionaron de manera independiente.
En otras especies que carecen de aparato de Weber, existen una serie de adaptaciones que permiten mejorar es sistema que capta las vibraciones.
Algunas especies se distinguen por poseer expansiones de la vejiga natatoria que les permite establecer una conexión con el cráneo y así transmitir el estímulo.
El sistema respiratorio de los peces está compuesto de estructuras muy especializadas que les permiten extraer el oxígeno de un ambiente acuático.
Las branquias están compuestas por filamentos muy finos y ricos en vasos sanguíneos. Se encuentran ubicadas dentro de la cavidad de la faringe y están cubiertas por el opérculo. La función de este es la protección, ya que las branquias son muy delicadas.
Los opérculos no están presentes en los tiburones. En su lugar, la respiración ocurre por medio de cinco a siete pares de branquias. En los elasmobranquios las hendiduras están expuestas, mientras que en las quimeras sí están cubiertas por un opérculo.
En los tiburones y en los peces óseos el sistema se encarga de bombear el agua de manera continua por las branquias. El flujo de agua es opuesto a la dirección de la sangre, y de esta manera se logra la extracción máxima de oxígeno.
En los vertebrados, los riñones juegan un papel fundamente en las funciones de excreción. Los riñones tienen funciones de osmorregulación, que trae como consecuencia accidental la remoción de metabolitos potencialmente tóxicos para los peces.
El sistema más primitivo lo encontramos en los embriones de los mixines, con los riñones del tipo arquinefros. Los riñones pronefros son típicos de unos pocos peces óseos en su estado adulto o como embriones. Estos últimos se encuentran de forma funcional en los adultos de los peces bruja.
El sistema reñal mesonefro está en el embrión de las lampreas y peces. Los del tipo opistonefro son las formas funcionales en las lampreas adultas y en los peces.
Debido a la presencia de los esqueletos y órganos, todos los peces son un poco más pesados que el agua. Cada grupo ha desarrollado diferentes adaptaciones que les permiten lidiar con dicho inconveniente.
Los tiburones logran mantenerse en flotación gracias al sistema de aletas que poseen. La aleta caudal es del tipo heterocerca (asimétrica), y las aletas pectorales son planas. Esta combinación de aletas provee un mecanismo morfológico ideal que ayuda a mantener al individuo en flotación.
Adicional a este sistema, los tiburones cuentan con un hígado rico en una grasa especial llamada escualeno. Esta sustancia lipídica tiene una densidad de 0,86 gramos por mililitro. Este órgano actúa compensando el cuerpo tan pesado del tiburón, actuando como una especie de flotador.
El sistema más eficiente de flotación consiste en una cavidad llena de gas. En los peces óseos este mecanismo ocurre gracias a la vejiga natatoria. Si los peces no tuvieran este órgano, sus pesados cuerpos no podrían mantenerse a flote.
Para mantener un flote natural, los individuos cuentan con un mecanismo que permite la regulación en el volumen del gas. De este modo, mantenerse en el agua no se traduce en un gasto energético considerable para el pez.
Los peces se caracterizan por exhibir mecanismos de reproducción ampliamente variados. De manera general, los sexos están separados y la fundación y desarrollo ocurren de manera externa, aunque existen un número importante de excepciones.
En los agnatos los sexos están separados. En los mixines, un mismo individuo presenta ovarios y testículos, pero solamente uno es funcional. La fertilización es externa. Los mixines no presentan en estado de larva ni metamorfosis.
En contraste, las lampreas sí presentan un estado de larva, llamado larva ammocete. En algunas especies, la larva puede persistir hasta por siete años. Tras la metamorfosis, la forma adulto se reproduce y muere rápidamente.
Los condrictios presentan sexos separados y gónadas pares. En tiburones, los ductos reproductivos desembocan en una cloaca; mientras que en las quimeras, el aparato urogenital está separado de la abertura anal. En este grupo de peces cartilaginosos, la fecundación es interna. Algunas especies son ovíparas, vivíparas u ovovivíparas.
- Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. E. (2003). Biología: La vida en la Tierra. Pearson educación.
- Campbell, N. A. (2001). Biología: Conceptos y relaciones. Pearson Educación.
- Cuesta López, A., & Padilla Alvarez, F. (2003). Zoología aplicada. Ediciones Díaz de Santos.
- Curtis, H., & Barnes, N. S. (1994). Invitation to biology. Macmillan.
- Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W. C., & Garrison, C. (2001). Integrated principles of zoology. McGraw–Hill.
- Kardong, K. V. (2006). Vertebrates: comparative anatomy, function, evolution. McGraw-Hill.
- Llosa, Z. B. (2003). Zoología general. EUNED.
- Parker, T. J., & Haswell, W. A. (1987). Zoología. Cordados (Vol. 2). Reverté.
- Randall, D., Burggren, W. W., Burggren, W., French, K., & Eckert, R. (2002). Eckert animal physiology. Macmillan.