La reproducción asexual en las estrellas de mar se realiza por fisión o mediante autotomía de brazos. En la fisión, el disco central se rompe en dos pedazos y cada porción luego regenera las partes faltantes. En la autotomía, se desprende un brazo con parte del disco central adherido, que continúa viviendo de forma independiente como un "cometa", y finalmente crece un nuevo conjunto de brazos. Aunque casi todas las estrellas de mar pueden regenerar sus extremidades, solo unas pocas especies de estrellas de mar pueden reproducirse de esta manera. [1]
Fisión
La fisiparidad en la familia de las estrellas de mar Asteriidae se limita a los géneros Coscinasterias , Stephanasterias y Sclerasterias . [2] Otra familia en la que la reproducción asexual por fisión ha surgido de forma independiente es la de los asterínidos . [3] La vida útil es de al menos cuatro años. [4]
Se estudió una densa población de albula de Stephanasterias en North Lubec, Maine . Todos los individuos eran bastante pequeños, con brazos que no superaban los 18 mm (0,8 pulgadas), pero no se encontraron juveniles, lo que sugiere que no ha habido un reclutamiento larvario reciente y que esta especie puede ser forzosamente fisíparas. La fisión parecía tener lugar solo en la primavera y el verano y, para cualquier individuo, se producía una vez al año o una vez cada dos años. [5]
Otra especie, Coscinasterias tenuispina , tiene un número variable de brazos, pero a menudo se encuentra con 7 brazos divididos en grupos de tamaño diferente de 3 y 4. No está claro por qué la fisión comienza en una parte particular del disco y no en otra, pero el origen parecía tener alguna relación con la posición de las madreporitas y el brazo más largo. Esta especie generalmente se reproduce sexualmente en invierno y por fisión en otras épocas del año. [6] El individuo indiviso tiene de 1 a 5 madreporitas y al menos una se encuentra en cada descendencia. Los brazos nuevos suelen aparecer en grupos de 4 y normalmente van acompañados de la aparición de madreporitas adicionales. [6] La presencia de múltiples madreporitas parece ser un requisito previo para la fisión. [6] En Brasil, solo se han encontrado individuos masculinos y la fisión tiene lugar durante todo el año, aunque principalmente en invierno. La fisión parece estar correlacionada con ciertos factores de estrés, como las mareas particularmente bajas, cuando muchas estrellas de mar pueden estar expuestas al aire. [7]
Nepanthia belcheri tiene un número variable de brazos y se divide por fisión de manera similar. Es hermafrodita , algunos individuos tienen gónadas que funcionan como testículos y otros gónadas que funcionan como ovarios. Después de la fisión, las gónadas retroceden y los individuos que previamente tenían gónadas femeninas maduras se masculinizan y desarrollan gónadas de tipo masculino. Muchos individuos más grandes proporcionan evidencia de las diferentes longitudes de sus brazos que se han dividido por fisión en varias ocasiones. [3]
En las esclerasterias , la fisiparidad parece estar limitada a individuos muy jóvenes. En estos, hay una simetría hexámera transitoria en lo que normalmente es un género pentámicamente simétrico. Los individuos inmaduros con 6 brazos parecen tan diferentes en apariencia de los individuos maduros con 5 brazos que en un momento se los consideró dos géneros, Hydrasterias y Sclerasterias . Los juveniles con brazos que miden entre 8 mm y 15 mm (ocasionalmente 20 mm) generalmente están involucrados en la fisión y se someten a múltiples divisiones. Se examinó una muestra de 36 jóvenes Sclerasterias euplecta de este tamaño. 9 tenían solo 5 brazos y no mostraban evidencia de fisiparidad, mientras que el resto tenía 6 brazos, generalmente 3 más largos que los otros 3, luego de una fisión previa. En otra muestra de juveniles de Scierasterias heteropau , los brazos se organizaron de manera similar en grupos de tres y había 4 madreporitas, 2 en la sección original y 2 en la regenerada. La fisiparidad activa parece estar correlacionada con 6 brazos y 4 madreporitas. En alguna etapa de su desarrollo aún inexplicable, solo aparecen 5 brazos y una madreporita, y se pierde la capacidad de dividirse de esta manera. [2]
Autotomía como medio de reproducción asexual
Historia
En un escrito de 1872, Lutken sugirió que en ciertos miembros de la Ophiuroidea , "se produce una división radiante en la que los brazos desprendidos forman nuevos rayos y un disco". [8] Seis años más tarde Ernst Haeckel observó que los miembros del género Ophidiaster ( Linckia ) eran propensos a deshacerse de los brazos y que se formaban nuevos discos, brazos, madreporitas y bocas en la superficie cortada de estos. [9]
En 1904, Kellogg observó numerosos brazos cortados en los arrecifes de Apia , Samoa , notando que muchos estaban brotando nuevos brazos y sugirió que Linckia diplax y Linckia pacifica tenían la capacidad de generar nuevos individuos de esta manera. Pensó que los brazos podrían desprenderse por autotomía . [10] En el mismo año, Monks demostró experimentalmente que los "cometas" que se desarrollaban a partir de los brazos cortados de Linckia columbiae podían convertirse en nuevos individuos. [11]
Autotomía de brazos
Linckia multifora y Linckia guildingi son dos especies de estrellas de mar que se encuentran en Hawái y que exhiben autotomía , desprendiendo uno o más brazos con frecuencia. Los brazos se conocen como "cometas" y pueden moverse de forma independiente y cada uno puede convertirse en un nuevo individuo. Aunque separados del sistema nervioso y del sistema vascular del agua , todavía exhiben patrones de comportamiento normales. [1]
En un estudio realizado en Hawái, se encontró que el desprendimiento de un brazo no fue un evento repentino. La mayoría de las fracturas ocurrieron aproximadamente a 1 pulgada (2.5 cm) del disco y comenzaron con una pequeña grieta que apareció en la superficie inferior del brazo. Esta se extiende lateralmente y hacia arriba hacia la superficie dorsal. Luego, las patas de tubo del brazo y las del cuerpo tiraron de las dos partes del animal en direcciones opuestas hasta que se separaron. El proceso puede tardar aproximadamente una hora en completarse. El tejido dañado sanó en aproximadamente 10 días y al animal le creció un nuevo brazo en el transcurso de varios meses. Las roturas se produjeron en varias posiciones del brazo, aunque Crozier notó una zona de rotura particular en Coscinasterias tenuispina . [6] La causa inmediata de la autotomía no siempre es evidente. De 50 muestras de Linckia multifora traídas al laboratorio, 18 habían perdido uno o más brazos en 24 horas. La tasa de mortalidad de los brazos recién cortados fue alta, muchos sucumbieron a una infección bacteriana mientras las heridas estaban frescas. Una vez que la herida había sanado, en unos 10 días, la supervivencia era más probable. [1]
Cuando los brazos se cortaron en varios tramos en el laboratorio, se encontró que aquellos de más de 0,5 pulgadas (1 cm) de largo eran capaces de regenerarse. Estos incluían las puntas de los brazos y las secciones centrales con heridas en cada extremo. Se necesitan aproximadamente 10 meses para regenerar un nuevo disco con brazos de 0,5 pulgadas (1 cm) de largo. El primer desarrollo en el ciclo de regeneración es la formación de una cresta en forma de media luna en el extremo dañado. Comienzan a formarse surcos y se desarrolla una boca en el punto desde el que irradian. Los brazos comienzan a formarse y comienzan a aparecer pies de tubo. A medida que crecen los brazos, el disco comienza a desarrollarse y finalmente aparece una madreporita. Este proceso dura algún tiempo y aproximadamente 10 meses después de la separación, el cometa tiene un medio disco y 4 brazos de aproximadamente 1 cm (0,4 pulgadas) de largo. [1]
Referencias
- ↑ a b c d Edmondson, Charles Howard (1935). "Autotomía y regeneración en estrellas de mar hawaianas" (PDF) . Papeles ocasionales del Museo Bernice P. Bishop . 11 (8): 6–12.
- ^ a b Fisher, WK (1925). "Reproducción asexual en la estrella de mar, esclerasterias " (PDF) . Boletín biológico . 48 (3): 171-175. doi : 10.2307 / 1536659 . ISSN 0006-3185 . JSTOR 1536659 . Consultado el 28 de septiembre de 2011 .
- ^ a b Ottesen, PO; Lucas, JS (1982). "Dividir o difundir: interrelación de la reproducción asexual y sexual en una población de la estrella marina hermafrodita fisíparos Nepanthia belcheri (Asteroidea: Asterinidae)". Biología Marina . 69 (3): 223–233. doi : 10.1007 / BF00397488 .
- ^ Kenny, R. (1969). "Crecimiento y reproducción asexual de la estrella de mar Nepanthia belcheri " . Pacific Science . 23 (1): 51–55. ISSN 0030-8870 .
- ^ Mladenov, Philip V .; Sally F. Carson; Charles W. Walker (1986). "Ecología reproductiva de una población obligadamente fisípara de la estrella de mar Stephanasterias albula Stimpson". Revista de Biología y Ecología Marina Experimental . 96 (2): 155–75. doi : 10.1016 / 0022-0981 (86) 90240-6 .
- ^ a b c d Crozier, WJ (1920). "Notas sobre algunos problemas de adaptación, 2. Sobre las relaciones temporales de propagación asexual y reproducción gamética en Coscinasterias tenuispina ; con una nota sobre la dirección de progresión y el significado de las madreporitas" (PDF) . Boletín biológico . 39 (2): 116–29. doi : 10.2307 / 1536620 . JSTOR 1536620 .
- ^ Alves, LSS; A. Pereira y C. Ventura (2001). "Reproducción sexual y asexual de Coscinasterias tenuispina (Echinodermata: Asteroidea) de Rio de Janeiro, Brasil". Biología Marina . 140 (1): 95–101. doi : 10.1007 / s002270100663 .
- ^ Lutken, CF (1872). "Ophiuridarum novarum vel minus cognitarum descriptiones nonnullae". Supervisión sobre Det Kongelige Danske Videnskabernes Selskabs Forhandlinger og Dets Medlemmers Arbeider . 77 : 75–188.
- ^ Haeckel, Ernst (1878). "Die Kometenform der Seesterne und der Generationswechsel der Echinodermum" . Zeitschrift für wissenschaftliche Zoologie . 30 (Suplemento): 424–45.
- ^ Kellogg VL (1904). "Regeneración restauradora en la naturaleza de la estrella de mar Linckia diplax " . Revista de Zoología Experimental . 1 : 353–6. doi : 10.1002 / jez.1400010208 .
- ^ Monjes, Sarah P. (1904). "Variabilidad y autotomía de Phataria ". Actas de la Academia de Ciencias Naturales de Filadelfia (texto completo gratuito). 56 (2): 596–600. ISSN 0097-3157 . JSTOR 4063000 .