Los alimentadores de filtro son un subgrupo de animales que se alimentan en suspensión que se alimentan filtrando la materia suspendida y las partículas de alimentos del agua, generalmente pasando el agua sobre una estructura de filtrado especializada. Algunos animales que utilizan este método de alimentación son las almejas , el krill , las esponjas , las ballenas barbadas y muchos peces (incluidos algunos tiburones ). Algunas aves, como los flamencos y ciertas especies de patos , también se alimentan por filtración. Los alimentadores de filtro pueden desempeñar un papel importante en la clarificación del agua y, por lo tanto, se consideran ingenieros de ecosistemas . También son importantes enbioacumulación y, como resultado, como organismos indicadores .
Pescado
La mayoría de los peces forrajeros se alimentan por filtración. Por ejemplo, la lacha del Atlántico , un tipo de arenque , vive de plancton capturado en medio del agua. La lacha adulta puede filtrar hasta cuatro galones de agua por minuto y desempeñar un papel importante en la clarificación del agua del océano. También son un freno natural a la mortal marea roja . [1]
Además de estos peces óseos, cuatro tipos de peces cartilaginosos también se alimentan por filtración. El tiburón ballena aspira un bocado de agua, cierra la boca y expulsa el agua por las branquias . Durante el ligero retraso entre el cierre de la boca y la apertura de los colgajos branquiales, el plancton queda atrapado contra los dentículos dérmicos que recubren las placas branquiales y la faringe . Este aparato en forma de tamiz fino, que es una modificación única de los rastrillos branquiales, evita el paso de cualquier cosa que no sea líquido a través de las branquias (todo lo que tenga más de 2 a 3 mm de diámetro queda atrapado). Se ingiere cualquier material atrapado en el filtro entre las barras branquiales. Se ha observado que los tiburones ballena "tosen" y se presume que este es un método para eliminar una acumulación de partículas de comida en los rastrillos branquiales. [2] [3] [4] El tiburón de boca ancha tiene órganos luminosos llamados fotóforos alrededor de su boca. Se cree que pueden existir para atraer plancton o peces pequeños a su boca. [5] El tiburón peregrino es un alimentador de filtro pasivo, que filtra zooplancton , peces pequeños e invertebrados de hasta 2000 toneladas de agua por hora. [6] A diferencia de los tiburones boca ancha y ballena, el tiburón peregrino no parece buscar activamente su presa; pero posee grandes bulbos olfativos que pueden guiarlo en la dirección correcta. A diferencia de los otros grandes filtradores, depende únicamente del agua que pasa a través de las branquias al nadar; el tiburón boca ancha y el tiburón ballena pueden succionar o bombear agua a través de sus branquias. [6] Las mantarrayas pueden cronometrar su llegada al desove de grandes cardúmenes de peces y alimentarse de huevos y esperma que flotan libremente. Esta estratagema también la emplean los tiburones ballena. [ cita requerida ]
Crustáceos
Los Mysidacea son pequeños crustáceos que viven cerca de la costa y se ciernen sobre el fondo del mar, recolectando partículas constantemente con su canasta filtrante. Son una importante fuente de alimento para el arenque , el bacalao , la platija y la lubina rayada . Los mísidos tienen una alta resistencia a las toxinas en áreas contaminadas y pueden contribuir a niveles altos de toxinas en sus depredadores. [ cita requerida ] El krill antártico se las arregla para utilizar directamente las diminutas células de fitoplancton , lo que ningún otro animal de mayor tamaño de krill puede hacer. Esto se logra mediante la alimentación por filtración, utilizando las patas delanteras desarrolladas del krill, lo que proporciona un aparato de filtrado muy eficiente: [7] los seis toracópodos forman una "canasta de alimentación" muy eficaz que se utiliza para recolectar fitoplancton del mar abierto. En la animación en la parte superior de esta página, el krill está flotando en un ángulo de 55 ° en el lugar. En concentraciones más bajas de alimentos, la canasta de alimentación se empuja a través del agua durante más de medio metro en una posición abierta, y luego las algas se peinan hasta la abertura de la boca con setas especiales en el lado interno de los toracópodos. Los cangrejos de porcelana tienen apéndices de alimentación cubiertos con setas para filtrar las partículas de comida del agua que fluye. [8] La mayoría de las especies de percebes se alimentan por filtración y utilizan sus patas altamente modificadas para tamizar el plancton del agua. [9]
Ballenas barbadas
Las ballenas barbadas (Mysticeti), uno de los dos subórdenes de los cetáceos (ballenas, delfines y marsopas), se caracterizan por tener placas barbadas para filtrar la comida del agua, en lugar de los dientes. Esto los distingue del otro suborden de cetáceos, las ballenas dentadas (Odontoceti). El suborden contiene cuatro familias y catorce especies. Las ballenas barbadas generalmente buscan una concentración de zooplancton, nadan a través de ella, ya sea con la boca abierta o tragando saliva, y filtran la presa del agua usando sus baleens. Una barba es una hilera de una gran cantidad de placas de queratina adheridas a la mandíbula superior con una composición similar a las del cabello humano o las uñas. Estas placas son de sección triangular y el lado más grande, que mira hacia adentro, tiene pelos finos que forman una estera filtrante. [10] Las ballenas francas son nadadores lentos con cabezas y bocas grandes. Sus placas de barbas son estrechas y muy largas, hasta 4 m (13 pies) en las cabezas de arco , y se acomodan dentro del labio inferior agrandado que encaja en la mandíbula superior arqueada. Mientras la ballena franca nada, un espacio frontal entre las dos filas de placas de barbas permite que el agua entre junto con la presa, mientras que las barbas filtran el agua. [10] Los rorcuales como la ballena azul , en cambio, tienen cabezas más pequeñas, son nadadores rápidos con placas de barbas cortas y anchas. Para atrapar a sus presas, abren ampliamente la mandíbula inferior, casi 90 °, nadan a través de un enjambre tragando saliva, mientras bajan la lengua para que los surcos ventrales de la cabeza se expandan y aumenten enormemente la cantidad de agua que ingieren . [10] Las ballenas barbadas típicamente comen krill en aguas polares o subpolares durante los veranos, pero también puede capturar cardúmenes, especialmente en el hemisferio norte. Todas las ballenas barbadas, excepto la ballena gris, se alimentan cerca de la superficie del agua, rara vez se sumergen a más de 100 m (330 pies) o durante períodos prolongados. Las ballenas grises viven en aguas poco profundas y se alimentan principalmente de organismos que viven en el fondo, como los anfípodos . [10]
Bivalvos
Imagen externa | |
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Clip de película de alimentación por sifón |
Los bivalvos son moluscos acuáticos que tienen conchas en dos partes . Normalmente, ambas carcasas (o válvulas) son simétricas a lo largo de la línea de bisagra. La clase tiene 30.000 especies , incluidas vieiras , almejas , ostras y mejillones . La mayoría de los bivalvos se alimentan por filtración (aunque algunos se han dedicado a la recolección y la depredación), extrayendo materia orgánica del mar en el que viven. Nephridia , la versión de mariscos de los riñones , elimina el material de desecho. Los bivalvos enterrados se alimentan extendiendo un sifón hacia la superficie. Por ejemplo, las ostras extraen agua sobre sus branquias a través del latido de los cilios . Los alimentos en suspensión ( fitoplancton , zooplancton , algas y otros nutrientes y partículas transmitidos por el agua) quedan atrapados en el moco de las branquias y desde allí se transportan a la boca, donde se comen, digieren y expulsan como heces o pseudofeces . Cada ostra filtra hasta cinco litros de agua por hora. Los científicos creen que la floreciente población de ostras de la bahía de Chesapeake históricamente filtraba todo el volumen de agua del estuario del exceso de nutrientes cada tres o cuatro días. Hoy, ese proceso tomaría casi un año, [11] y los sedimentos, los nutrientes y las algas pueden causar problemas en las aguas locales. Las ostras filtran estos contaminantes, [12] y los comen o les dan forma de pequeños paquetes que se depositan en el fondo donde son inofensivos.
Los mariscos bivalvos reciclan los nutrientes que ingresan a las vías fluviales de fuentes humanas y agrícolas. La bioextracción de nutrientes es "una estrategia de gestión ambiental mediante la cual se extraen nutrientes de un ecosistema acuático mediante la recolección de una producción biológica mejorada, incluida la acuicultura de mariscos o algas que se alimentan en suspensión". [13] La eliminación de nutrientes por los mariscos, que luego se recolectan del sistema, tiene el potencial de ayudar a abordar los problemas ambientales, incluidos los aportes excesivos de nutrientes ( eutrofización ), el bajo nivel de oxígeno disuelto, la disponibilidad de luz reducida y los impactos en la hierba marina, floraciones de algas nocivas y aumento de la incidencia de intoxicación paralítica por mariscos (PSP). Por ejemplo, el mejillón cosechado promedio contiene: 0,8–1,2% de nitrógeno y 0,06–0,08% de fósforo [14] La eliminación de biomasa mejorada no solo puede combatir la eutrofización sino también apoyar la economía local al proporcionar productos para alimentación animal o compost. En Suecia, las agencias ambientales utilizan cultivo de mejillón como herramienta de gestión en la mejora de las condiciones de calidad del agua, donde bioextraction mejillones han sido evaluados los esfuerzos y que han demostrado ser una fuente muy eficaz de fertilizantes y alimentos para animales [15] En los EE.UU., los investigadores están investigando el potencial de modelar el uso de mariscos y algas para la mitigación de nutrientes en ciertas áreas de Long Island Sound. [dieciséis]
Los bivalvos también se utilizan en gran medida como bioindicadores para controlar la salud de un medio acuático, ya sea agua dulce o salada. Su estado o estructura poblacional, fisiología, comportamiento, [17] o su contenido de ciertos elementos o compuestos pueden revelar el estado de contaminación de cualquier ecosistema acuático. Son útiles porque son sésiles, lo que significa que son muy representativos del entorno donde se muestrean o colocan (enjaulado), y respiran agua todo el tiempo, exponiendo sus branquias y tejidos internos: bioacumulación . Uno de los proyectos más famosos en ese campo es el Programa de Observación de Mejillones en América, pero hoy se utilizan en todo el mundo para ese propósito ( ecotoxicología ). [ cita requerida ]
Esponjas
Las esponjas no tienen un verdadero sistema circulatorio ; en cambio, crean una corriente de agua que se utiliza para la circulación. Los gases disueltos se llevan a las células y entran en las células mediante difusión simple . Los desechos metabólicos también se transfieren al agua por difusión. Las esponjas bombean cantidades notables de agua. La leuconia , por ejemplo, es una pequeña esponja leuconoide de unos 10 cm de altura y 1 cm de diámetro. Se estima que el agua ingresa a través de más de 80.000 canales incurrentes a una velocidad de 6 cm por minuto. Sin embargo, debido a que Leuconia tiene más de 2 millones de cámaras flageladas cuyo diámetro combinado es mucho mayor que el de los canales, el flujo de agua a través de las cámaras se reduce a 3,6 cm por hora. [18] Tal velocidad de flujo permite una fácil captura de alimentos por las células del collar. El agua se expulsa a través de un solo osculum a una velocidad de aproximadamente 8,5 cm / segundo: una fuerza de chorro capaz de transportar productos de desecho a cierta distancia de la esponja.
Cnidarios
La medusa de la luna tiene una red de fibras que se arrastran lentamente a través del agua. El movimiento es tan lento que los copépodos no pueden sentirlo y no reaccionan con una respuesta de escape . [ cita requerida ]
Una Aurelia viva ondulante en el Mar Báltico que muestra la cuadrícula en acción.
Mayor aumento que muestra una presa, probablemente un copépodo .
Luego, la presa es atraída hacia el cuerpo contrayendo las fibras en forma de sacacorchos (imagen tomada con un ecoSCOPE ).
Otros cnidarios se alimentan por filtración incluyen plumas de mar , abanicos de mar , anémonas plumosas , y Xenia . [ cita requerida ]
Tunicados
Los tunicados , como las ascidias , las salpas y las ascidias marinas , son cordados que forman un grupo hermano de los vertebrados . Casi todos los tunicados se alimentan en suspensión , capturando partículas planctónicas al filtrar el agua de mar a través de sus cuerpos. El agua entra en el cuerpo a través del sifón bucal inhalante por la acción de los cilios que recubren las hendiduras branquiales. A continuación, el agua filtrada se expulsa a través de un sifón de exhalación separado. Para obtener suficiente alimento, un tunicado típico necesita procesar aproximadamente un volumen corporal de agua por segundo. [19]
Flamencos
Los flamencos se alimentan por filtración de camarones en salmuera . Sus picos de formas extrañas están especialmente adaptados para separar el lodo y el limo de los alimentos que comen, y se usan de forma única al revés. El filtrado de los alimentos es asistido por estructuras peludas llamadas laminillas que recubren las mandíbulas y la lengua grande de superficie rugosa. [20]
Pterosaurios
Tradicionalmente, Ctenochasmatoidea como grupo ha sido catalogado como filtradores, debido a sus largos, múltiples y delgados dientes, claramente bien adaptados para atrapar presas. Sin embargo, solo Pterodaustro muestra un mecanismo de bombeo adecuado, con mandíbulas hacia arriba y una poderosa musculatura de mandíbula y lengua. Otros ctenochasmatoides carecen de estos, y ahora se cree que fueron atrapadores de espátulas , que usaban sus dientes especializados simplemente para ofrecer un área de superficie más grande. Es revelador que estos dientes, aunque son pequeños y numerosos, no se especializan en comparación con los dientes con forma de barba de Pterodaustro . [21]
Se cree que los boreopteridos se basaron en una especie de alimentación por filtración rudimentaria, utilizando sus dientes largos y delgados para atrapar peces pequeños, aunque probablemente carecían del mecanismo de bombeo de Pterodaustro . En esencia, su mecanismo de búsqueda de alimento fue similar a la de los modernos jóvenes Platanista " delfines ". [21] [22]
Reptiles marinos
Los hábitos de alimentación por filtración son notablemente raros entre los reptiles marinos del Mesozoico , y el nicho principal de alimentación por filtración aparentemente está ocupado por peces paquicormidos . Sin embargo, se ha sugerido que algunos saurópsidos se dedicaron a la alimentación por filtración. Henodus era un placodonte con dentículos únicos en forma de barba y características de la musculatura del hioides y la mandíbula comparables a las de los flamencos. Combinado con su entorno lacustre, podría haber ocupado un nicho ecológico similar. [23] [24] En particular, probablemente era un herbívoro , que filtraba las algas y otra flora de pequeño tamaño de los sustratos. [25] Stomatosuchidae es una familia de crocodilomorfos de agua dulce con mandíbulas similares a rorcuales y dientes minúsculos, y el Cenozoico Mourasuchus no relacionado comparte adaptaciones similares. Hupehsuchia es un linaje de extraños reptiles del Triásico adaptados para la alimentación en suspensión. [26] Algunos plesiosaurios podrían haber tenido hábitos de alimentación por filtración. [27]
Ver también
- Partícula (ecología)
- Planctívoro
- Telaraña : el único [ cita requerida ] equivalente terrestre de un alimentador de filtro
Notas
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Referencias
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- Algunos aspectos de la actividad de filtrado de agua de los filtros-alimentadores // Hydrobiologia. 2005. Vol. 542, núm. 1. págs. 275–286
enlaces externos
- Alimentador de filtro de krill
- Programa de observación de mejillones