TEMA 4: EQUINODERMOS. EQUINOIDEOCULTURA

INTRODUCCIÓN ► Animales marinos ► Hay unas 6.000 especies vivientes y unas 20.000 extintas o fósiles ► Incluyen: estrellas de mar, ofiuras, erizos de mar, cohombros o pepinos de mar y lirios de mar. ► Características más importantes: 1.

Endoesqueleto espinoso de placas

2.

Sistema acuífero

3.

Pedicelarios

4.

Branquias dérmicas

5.

Simetría radial o bilateral

► Grupo muy antiguo (Cámbrico): antepasados bilaterales ► Carecen de capacidad de osmorregulación ► Prácticamente todos bentónicos, algunos pelágicos.

CARACTERÍSTICAS DEL GRUPO 1. Cuerpo sin segmentar, simetría radial pentámera.

2. Sin cabeza ni cerebro; pocos órganos de los sentidos especializados.

3. Sistema nervioso con un anillo circumoral y nervios radiales.

4. Endoesqueleto de osículos calcáreos dérmicos, con espinas o de escleritos calcáreos en la dermis; recubierto por epidermis con pedicelarios.

5. Sistema acuífero de origen celomático.

6. Locomoción por pies ambulacrales, movimiento de espinas o brazos.

7. Aparato digestivo suele ser completo, axial o con varias vueltas.

8. Extenso celoma que forma la cavidad perivisceral y sistema acuífero.

9. Sistema sanguíneo (sistema hemal) muy reducido.

10. Respiración con branquias dérmicas, pies ambulacrales, árboles respiratorios (holoturias) o bursas (ofiuras).

11. Sin órganos excretores

12. Dioicos, sin órgano copulador. Fecundación normalmente externa.

13. Desarrollo de larvas bilaterales de vida libre, metamorfosis.

14. Gran poder de autonomía y regeneración de partes pérdidas.

CARACTERÍSTICAS DEL GRUPO

CLASIFICACIÓN 1. CLASE CRINOIDEOS

2. CLASE ESTELEROIDEOS 2.1. SUBCLASE ASTEROIDEOS 2.2. SUBCLASE OFIUROIDEOS

3. CLASE EQUINOIDEOS

4. CLASE HOLOTUROIDEOS

5. CLASE CONCENTRICOCICLOIDEOS

1. CLASE CRINOIDEOS ► Comátulas y lirios de mar ► Pedúnculo de fijación aboral formado por osículos dérmicos. ► Boca y ano en la cara oral

► 5 brazos ramificados en su base y con pínnulas ► Surcos ambulacrales semejantes a tentáculos para recoger alimentos ► Carecen de espinas, madreporito y pedicelarios. CLASIFICACIÓN

► Se alimentan de plancton y de partículas en suspensión ► La mayoría de las especies se independizan del pedúnculo en fase adulta ► Se fijan al sustrato mediante unos apéndices aborales: cirros

CLASIFICACIÓN

CLASIFICACIÓN

Antedon mediterranea CLASIFICACIÓN

2. CLASE ESTELEROIDEOS Cuerpo con un disco central del que salen brazos radiales

2.1. SUBCLASE ASTEROIDEOS ► Estrellas de mar ► Forma de estrella, con brazos que no se distinguen claramente del disco central. ► Surcos ambulacrales abiertos, pies ambulacrales en el lado oral, a menudo los pies con ventosas. ► Ano y madreporito aborales

► Con pedicelarios

CLASIFICACIÓN

► La coloración y forma es muy variable entre especies

► Capacidad de regeneración muy elevada ► Habitan normalmente en diversos tipos de fondos, normalmente sobre superficies rocosas

► La mayoría son depredadoras, unas pocas filtradoras

► Se alimentan de moluscos, crustáceos y otros invertebrados ► En determinadas áreas atacan bancos de ostras, almejas y mejillones. ► Llegan a ser plaga para el acuicultor 1 estrella puede comer + de 12 ostras al día CLASIFICACIÓN

CLASIFICACIÓN

Surcos ambulacrales abiertos, pies ambulacrales en el lado oral

CLASIFICACIÓN

CLASIFICACIÓN

CLASIFICACIÓN

2.2. SUBCLASE OFIUROIDEOS ► Ofiuras

► Representantes más activos del grupo (movimiento por brazos) ► Forma de estrella. ► Sus brazos se distinguen claramente del disco central ► Surcos ambulacrales cerrados recubiertos por osículos ► Pies ambulacrales sin ventosas y que no utilizan para locomoción

► Sin pedicelarios.

► Pueden ser carroñeras, filtradoras o ramoneadoras. CLASIFICACIÓN

Ophiocomina CLASIFICACIÓN

Gorgonocephalus CANASTAS O CESTAS DE MAR

CLASIFICACIÓN

3. CLASE EQUINOIDEOS ► Erizos de mar, bizcochos de mar y dólares de arena.

► Carecen de brazos, + o – globosos o en forma de discos. ► Esqueleto compacto formado por placas por placas que se ajustan entre sí. ► Espinas móviles, surcos ambulacrales cubiertos con plaquitas perforadas

CLASIFICACIÓN

► Pies ambulacrales con ventosas ► Con pedicelarios

► Mantienen casi siempre la cara oral contra el sustrato. ► El hombre come las gónadas de erizo, tanto crudas como asadas en su propio caparazón

CLASIFICACIÓN

► Erizos regulares - Simetría radial - Fondos duros - Alimentación: algas y detritos

► Erizos irregulares - Simetría bilateral

- Fondos arenosos - Alimentación: pequeñas partículas

CLASIFICACIÓN

4. CLASE HOLOTUROIDEOS ► Cohombros de mar

► Forma de pepino, sin brazos ► Sin espinas

► Con osículos microscópicos incluidos en una gruesa pared muscular ► Con ano, surcos ambulacrales cerrados ► Pies ambulacrales con ventosas ► Con tentáculos circumbucales (pies ambulacrales modificados) ► Sin pedicelarios ► Placa madreporita interna CLASIFICACIÓN

► Trepang: pared del cuerpo curada de ciertas holoturias (muy nutritivo, 50% de proteínas)

CLASIFICACIÓN

5. CLASE CONCENTRICOCICLOIDEOS ► Sólo dos especies conocidas, Nueva Zelanda. ► Tamaño reducido. ► Forma de disco (margaritas de mar). ► Sin áreas ambulacrales, pies alrededor del disco, sin brazos.

CLASIFICACIÓN

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS ► Cuerpo compacto, endoesquelético ► Caparazón: constituido por osículos dérmicos, placas íntimamente soldadas ► Carecen de brazos ► Simetría radial pentámera ► 5 áreas ambulacrales (con pies ambulacrales) y 5 áreas interambulacrales

► Periprocto: zona que rodea al ano ► Madreporito: cara aboral ► Erizos regulares se mueven por sus espinas

► Algunos de colores muy vivos

Vista aboral. Detalle de su simetría radial pentámera y áreas ambulacrales

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

► Ampliamente distribuidos por todos los mares ► Zonas intermareales y profundidades del océano ► Erizos comestibles viven sobre sustratos duros, les permiten sujetarse y desplazarse

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

CAPARAZÓN ► Por debajo de la epidermis hay un endoesqueleto formado por placas calcáreas ► Caparazón globoso: 5+5 filas dobles de placas con espinas aguzadas móviles. ► Placas firmemente cosidas.

► 5 parejas de filas ambulacrales homólogas a los 5 brazos de estrellas de mar ► Poseen poros por donde salen los largos pies ambulacrales.

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

► Mamelones: sobre los que se sitúan las bases redondeadas de las espinas

► Las espinas se mueven por pequeños músculos que rodean su base

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

PEDICELARIOS ► Normalmente con tres valvas y un pedúnculo. ► Función: - mantener el cuerpo limpio. - capturar organismos diminutos.

► Algunas especies con glándulas venenosas en los pedicelarios

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

CELOMA ► El líquido celómatico contiene amebocitos (celomocitos) ► Baña los órganos internos y se proyecta al interior de los pies ambulacrales ► Circula en la cavidad corporal por la acción del revestimiento peritoneal ciliado

EXCRECIÓN Y RESPIRACIÓN ► Intercambio de gases y excreción de desechos nitrogenados a través de pies ambulacrales ► Branquias peristomiales, poca importancia ► Algunas partículas de desecho también pueden ser englobadas por celomocitos y salir al exterior a través de pies ambulacrales

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

SISTEMA ACUÍFERO ► Compartimiento celomático, exclusivo de equinodermos. ► Principales funciones: - Locomoción - Captura de alimento - Excreción

- Respiración

► Placa madreporita: está en la cara aboral y lleva un canal acuífero (canal pétreo) que desciende hasta un canal anular que rodea a la boca. ► Canales radiales: por debajo del caparazón salen del canal anular, cada uno hacia el surco ambulacral de cada área ambulacral

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

Water vascular system (SISTEMA AMBULACRAL)

Madreporite

Axial organ Ring canal

Radial canal

Tube feet

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

► Cuerpos de Tiedemann: 4-5 pliegues en forma de bolsa, encargados de producir celomocitos

► Vesículas de Poli: reservorios de líquido, de 1- 5 ► Canales laterales: con válvulas de sentido único, conectan los canales radiales con pies ambulacrales a los lados del surco ambulacral. ► Pie ambulacral: tubo muscular hueco, cuyo extremo interno es un saco muscular (ampolla) y el otro extremo lleva una ventosa. ► Pies salen al exterior entre osículos del surco ambulacral ► Ampolla comunica con su pie, por medio de 2 canales que atraviesan los poros de la placa ambulacral.

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

► Este aparato actúa como un mecanismo locomotor efectivo ► Válvulas de canales laterales evitan que el líquido vuelva al canal radial. ► Pies tienen tejido conjuntivo en sus paredes, que mantiene forma y diámetro constante. ► Contracción de músculos de ampolla, impulsa líquido celomático al interior del pie extendiéndolo. ► Cuando se contraen músculos longitudinales del pie, lo retraen, haciendo que el líquido vuelva a la ampolla ► La contracción de músculos del extremo del pie, lo doblan hacia el mismo lado ► Pequeños músculos del extremo del pie pueden subir al centro del disco terminal, creando efecto ventosa cuando el extremo del pie se aplica al sustrato.

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

SISTEMA DIGESTIVO ► ESTRELLAS: carnívoras ► ERIZOS: hervíboras

Macrófagos

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

► ESTRELLAS: - Boca (cara oral) - Corto esófago

Cardíaco: proyección exterior (ligamentos gástricos)

- Estómago: en disco central Pilórico: p. superior, + pequeña, comunica con conductos de 1 par de ciegos pilóricos en cada brazo. - Corto intestino - Ciegos intestinales en forma de saco - Ano diminuto o carecen del mismo

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

- Digestión extracelular - Carnívoras: alimentándose de moluscos, crustáceos, poliquetos, equinodermos…

- Canibalismo: estrellas grandes comen a las pequeñas - Alimentación bivalvos: pegan pies ambulacrales a las valvas y tiran, la tracción fatiga al bivalvo, estrella proyecta estómago cardíaco al interior del bivalvo y envuelve partes blandas.

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

► ERIZOS:

- Similar a estrellas - No capacidad de proyectar el estómago al exterior - Boca rodeada por 5 dientes convergentes - Ano, orificios genitales y madreporito están en la zona aboral (periprocto)

-Tubo digestivo arrollado

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

- Complejo aparato masticador (Linterna de Aristóteles): formada por 40 piezas calcáreas, siendo 5 los dientes - Piezas unidas entre sí por ligamentos y músculos

- Órgano poderoso y preciso - Permite ramonear y desmenuzar alimentos tiernos o estructuras mineralizadas - Dientes con extremidad muy dura y desgaste compensado por un crecimiento continuo.

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

Aristotle’s lantern

Epiphysis Tooth Pyramid Lantern retractor

Lantern protractor

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

Aristotle’s lantern Tooth Pyramid

Compass Epiphysis

Dental sac that forms tooth

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

Aristotle’s lantern Dental sac Tooth

Compass

Muscle

Pyramid

Peripharyngeal coelom “Gill”

Peristomial membrane

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

- Largo sifón ciliado (paralelo al estómago): ▪ Conecta esófago e intestino, evita paso de agua por el estómago, concentra alimentos para su digestión en el estómago. ▪ Esta porción da una vuelta completa en la parte inferior del caparazón ▪ Aparece fijada a intervalos a la pared (forma festoneada)

- Intestino: ▪ Describe otro giro en la parte superior ▪ Procesos de digestión y absorción del alimento a través de la pared. ▪ Desemboca al exterior por el ano. - Se alimentan de algas y sustancias orgánicas que raspan con los dientes

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

SISTEMAS HEMAL Y PERIHEMAL ► Sistema de tejidos encerrados en lagunas sin paredes propias y a su vez en compartimentos celomáticos (Senos perihemales) ► No está muy desarrollado y su función no está clara

► Realiza una circulación de líquidos corporales pequeña o nula

SISTEMA HEMAL (lagunas) SISTEMA PERIHEMAL (senos)

SISTEMA PERIHEMAL SISTEMA HEMAL SISTEMA ACUÍFERO MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

SISTEMA NERVIOSO ► Formado por 3 unidades:

1. Sistema oral: - Anillo nervioso que rodea a la boca - Nervio radial principal en cada área ambulacral que coordina los movimientos de los pies ambulacrales

2. Sistema profundo: sistema aboral-oral 3. Sistema aboral: - Anillo que rodea al ano - Nervios radiales a lo largo de los radios.

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

► Plexos nerviosos epidérmicos que comunican los sistemas con la pared del cuerpo y otras estructuras ► Coordina las respuestas de las branquias frente a un estímulo táctil

ÓRGANOS DE LOS SENTIDOS ► Están poco desarrollados ► Órganos táctiles y células dispersas por toda la superficie ► Fotorreceptores en las placas ocelares

► Reaccionan al tacto, temperatura, sustancias químicas y a diferentes intensidades luminosas

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

APARATO GENITAL Y DESARROLLO ► Sexos separados ► 5 gónadas ocupan la mayor parte del animal maduro - Desembocan al exterior a través de 5 poros que se abren en la placa que rodea al ano - Coloración vistosa, roja o amarillo- anaranjado.

- Es básicamente la parte comestible Gónada Gónadas

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

► Fecundación externa: óvulos y espermatozoides se vierten al mar (principios del verano), expulsión independiente en cada gónada. ► Variaciones de salinidad, temperatura o un shock mecánico pueden desencadenar la puesta.

► Algunos erizos incuban a los jóvenes en depresiones entre las espinas. ► Larva equinoplúteo con vida planctónica de varios meses y metamorfosis. ► Desarrollo con éxito de la larva depende fundamentalmente de la calidad del agua.

MORFOLOGÍA DE EQUINOIDEOS

EQUINOIDEOCULTURA ► En Japón se realiza desde los años 60, como acuicultura de repoblación, complemento a la explotación realizada en poblaciones naturales. ► Se está implantando en costas de Francia y bretonas. ► Hoy con éxito en costas europeas ► Cultivo intensivo ► Requiere conocimiento de todas las etapas de producción y aprovisionamiento de juveniles ► Fases del cultivo:

1. FASE DE CRÍA Y PREENGORDE 2. FASE DE ENGORDE

1. FASE DE CRÍA Y PREENGORDE ► Objetivo: poner a disposición de los criadores semillas de distintas especies de erizos, con talla adecuada que permita el laboreo hasta que erizos se comercialicen ► Producción de semilla repartida a lo largo del año para tener producción continua

1.1. Acondicionamiento de reproductores 1.2. Provocación de la puesta

1.3. Cría larvaria

EQUINOIDEOCULTURA

1.1. Acondicionamiento de reproductores ▪ Pueden provenir del medio natural o de cultivos preexistentes

▪ Los primeros se utilizan para la selección, hay que llevarlos al criadero con mucho cuidado ▪ Por su procedencia pueden ser fuente de patógenos ▪ Conveniente someterlos a cuarentena y acostumbrarlos a la comida de cultivo.

▪ Pasado el período se introducen en estanques de control a una temperatura adecuada donde erizos viven pero no evolucionan ▪ Período de acondicionamiento dura días o semanas según procedencia de animales

1.2. Provocación de la puesta ► Métodos eléctricos - Se aplican varios voltios al cuerpo del erizo. - Controlar el estado de madurez de los reproductores

- Calidad de los gametos - Sexar a los animales - Emisión de gametos solo mientras dura el estímulo.

► Métodos químicos - Se inyecta solución de cloruro de potasio en la cavidad general del erizo - Este método permite la recuperación de todos los gametos maduros en el momento de la estimulación

► Los productos genitales se recogen en seco o en agua de mar filtrada y depurada, dependiendo de si se utilizan inmediatamente o con posteridad ► Como no se conoce externamente el sexo de los animales, conviene mantenerlos aislados para recoger adecuadamente óvulos y espermatozoides EQUINOIDEOCULTURA

USC

EQUINOIDEOCULTURA

1.3. Cría larvaria ► Se cuentan los gametos, se lavan los óvulos y se reparten en cubetas planas ► El esperma se diluye, se mezcla con los óvulos: 95-98 % de fecundación

► Primeras fases del desarrollo embrionario en cubetas de fecundación. ► Pasadas unas horas, huevos fecundados se reparten en cubas cilíndricas llenas de agua de mar esterilizada ► Se colocan en un cuarto oscuro, se controla la temperatura en función de la especie cultivada y de la velocidad de desarrollo que se desee. ► Pasados 3 días, se les da alimento. EQUINOIDEOCULTURA

► Están en estado de larva “pluteus”

► Alimento: algas unicelulares ► Conviene examinar larvas diariamente con un microscopio ► Agua de tanques cambiar con regularidad para evitar contaminaciones ► Pasadas 4 semanas se sitúan en colectores ► Dejan de alimentarse 15 días mientras dure la metamorfosis ► Al aparecer los pequeños erizos, se alimentan otra vez con algas macroscópicas y se trasladan a los tanques de preengorde EQUINOIDEOCULTURA

2. FASE DE ENGORDE

2.1. Funcionamiento 2.2. Crecimiento en talla

2.3. Desarrollo de las gónadas

2. FASE DE ENGORDE

► En estanques de circuito semicerrado

► En una habitación oscura aislados de variaciones de luz, temperatura etc.

► Permite regeneración continua de agua y controlar todos los parámetros del medio

► Renovar diariamente la décima parte del agua del estanque de forma que se cubran las posibles pérdidas

EQUINOIDEOCULTURA

Las unidades de producción deben tener un tanque bajo, que actúe como reserva, para permitir el bombeo de agua: ▪ Entrada de agua de mar para renovación diaria y rebosadero para la salida y regular nivel. ▪ Serie de tanques de cultivo en espiral y a distintas alturas, con pendiente de 1% para circulación del agua por gravedad. ▪ Bomba sumergida para permitir ascensión de agua desde la reserva a la rampa más alta ▪ Sistema de regulación térmica que mantenga la temperatura del medio en valor adecuado

EQUINOIDEOCULTURA

2.1. Funcionamiento ► Anchura de tanques: 60 cm ► Se depositan animales que se agarran a las paredes y fondo por donde se desplazan ► Cantidad de erizos depende del tamaño

Homogeneidad ► Reajustar densidad haciendo selecciones, cada 3 meses ► Alimentación: algas frescas se emparcen cada 4 días, después de lavarlas en agua de mar. ► Erizos de 15 mm de diámetro comen alrededor del 7 % de su peso ► Erizos de 35 mm de diámetro solo toman un 3,5% EQUINOIDEOCULTURA

2.2. Crecimiento en talla ► Erizos tienen tallas de crecimiento muy bajas ► 7-10 años alcanzan la talla comercial ► Paracentrotus y Psammechinus llegan a los 40 mm de diámetro (con la que se comercializan) en 2 años a partir del cultivo de juveniles ► Influencia: Tª22ºC: crecimiento nulo hasta muerte

Paracentrotus lividus

Psammechinus miliaris EQUINOIDEOCULTURA

▪ Alimentación: cantidad y calidad del alimento permiten clasificar algas de > a < consumo Laminaria digitata

Porphyra umbilicalis

Laminaria saccharina

Chondrus crispus

Palmaria palmata

Fucus serratus

Ulva lactuca

Fucus versiculosus

EQUINOIDEOCULTURA

2.3. Desarrollo de las gónadas ► Gónadas: parte comestible

Procurar su desarrollo

- Pequeño: al final del período de puesta (verano)

► Tamaño

- Grande: primavera - Mayor: en condiciones de cultivo que naturales

► Diferencias se deben a la cantidad y calidad de alimento disponible ► Tª controlada en estanques: época de desarrollo bajo nunca se produce

EQUINOIDEOCULTURA

MORTALIDAD Y PATOLOGÍA ► Tasas de mortalidad elevadas: - Insuficiente calidad del agua

- Causa de enfermedades: - Aparece en las costas - Aparición de manchas verdes en el caparazón y espinas

▪ “Enfermedad verde”

- Se caen espinas y aparecen agujeros hasta muerte - Contagio: por lesiones en el tegumento Eliminar animales más afectados del estanque - Evitar contagios Aplicar antibióticos

- Mortalidades masivas

- Muy contagiosa - Alteraciones en el comportamiento de equilibrio y fijación

▪ “Enfermedad de las calvas”

- Espinas se doblan sobre caparazón y caen - Animales mueren poco después de aparición de síntomas - Erizos grandes: primeros en enfermar Eliminar todos los individuos afectados - Control Tratar estanques con antibióticos EQUINOIDEOCULTURA

No hay marisco alguno que sintetice el mar de un modo tan perfecto como el erizo. Julio Camba

Gracias