Sistemas sensoriales/Peces/Línea lateral

Los peces son animales acuáticos con gran diversidad. Existen más de 32’000 especies de peces, lo que los convierte en el mayor grupo de vertebrados.

El órgano sensorial de la línea lateral mostrado en un tiburón.

La mayoría de los peces poseen órganos sensoriales muy desarrollados. Los ojos de la mayoría de los peces que viven a la luz del día son capaces de ver los colores. Algunos pueden incluso ver la luz ultravioleta. Los peces también tienen un gran sentido del olfato. Las truchas, por ejemplo, tienen unos orificios especiales llamados «narinas» en la cabeza que utilizan para registrar pequeñas cantidades de sustancias químicas en el agua. Los salmones migratorios que vienen del océano utilizan este sentido para encontrar el camino de vuelta a sus arroyos de origen, porque recuerdan a qué huelen. Especialmente los peces que viven en tierra tienen un sentido táctil muy fuerte en sus labios y barbillas. Sus papilas gustativas también se encuentran allí. Utilizan estos sentidos para buscar comida en el suelo y en aguas turbias.

Los peces también tienen un sistema de líneas laterales, también conocido como sistema lateralis. Se trata de un sistema de órganos sensoriales táctiles situados en la cabeza y a lo largo de ambos lados del cuerpo. Se utiliza para detectar el movimiento y la vibración en el agua circundante.

FunciónEditar

Los peces utilizan el órgano sensorial de la línea lateral para detectar presas y depredadores, cambios en la corriente y su orientación y lo utilizan para evitar la colisión en el cardumen.

Coombs et al. han demostrado que el órgano sensorial de la línea lateral es necesario para que los peces detecten sus presas y se orienten hacia ellas. Los peces detectan y se orientan hacia los movimientos creados por la presa o por una esfera metálica que vibra incluso cuando están cegados. Cuando la transducción de señales en las líneas laterales se inhibe mediante la aplicación de cloruro de cobalto, la capacidad de orientarse hacia la presa disminuye considerablemente.

La dependencia de los peces del órgano de las líneas laterales para evitar colisiones en los bancos de peces fue demostrada por Pitcher et al. en 1976, donde demuestran que los peces ciegos ópticamente pueden nadar en un banco de peces, mientras que los que tienen el órgano de la línea lateral inhabilitado no pueden hacerlo.

AnatomíaEdit

Las líneas laterales son visibles como dos líneas tenues que recorren cada lado del cuerpo del pez, desde su cabeza hasta su cola. Están formadas por una serie de células mecanorreceptoras llamadas neuromastos. Éstos se encuentran en la superficie de la piel o, más frecuentemente, están incrustados en el canal de la línea lateral. El canal de la línea lateral es una estructura llena de moco que se encuentra justo debajo de la piel y transduce el desplazamiento de agua externa a través de aberturas desde el exterior hasta los neuromastos en el interior. Los neuromastos están formados por células sensoriales con finas células ciliadas que están encapsuladas por una cúpula cilíndrica gelatinosa. Éstas llegan directamente a las aguas abiertas (común en los peces de aguas profundas) o al líquido linfático del canal de la línea lateral. Las presiones cambiantes del agua doblan la cúpula y, a su vez, las células ciliadas de su interior. Al igual que las células ciliadas de todos los oídos de los vertebrados, una desviación hacia los cilios más cortos conduce a una hiperpolarización (disminución de la frecuencia de disparo) y una desviación en la dirección opuesta conduce a la despolarización (aumento de la frecuencia de disparo) de las células sensoriales. Por lo tanto, la información sobre la presión se transduce a información digital mediante la codificación de la tasa que luego se transmite a lo largo del nervio de la línea lateral hasta el cerebro. Al integrar muchos neuromastos a través de sus conexiones aferentes y eferentes, se pueden formar circuitos complejos. Esto puede hacer que respondan a diferentes frecuencias de estimulación y, en consecuencia, a la codificación de diferentes parámetros, como la aceleración o la velocidad .

Algunas escamas de la línea lateral (centro) de un Rutilus rutilus

Esquema de la anatomía del sistema sensorial de la línea lateral.

En los tiburones y las rayas, algunos neuromastos han sufrido una interesante evolución. Se han convertido en electrorreceptores llamados ampollas de Lorenzini. Se concentran principalmente alrededor de la cabeza del pez y pueden detectar un cambio de estímulo eléctrico tan pequeño como 0,01 microvoltios. Con este sensible instrumento, estos peces son capaces de detectar minúsculos potenciales eléctricos generados por las contracciones musculares y pueden así encontrar a sus presas a grandes distancias, en aguas turbias o incluso ocultas bajo la arena. Se ha sugerido que los tiburones también utilizan este sentido para migrar y orientarse, ya que las ampollas de Lorenzini son lo suficientemente sensibles como para detectar el campo electromagnético de la tierra.

Evolución convergenteEditar

Cefalópodos:

Los cefalópodos, como los calamares, los pulpos y las sepias, tienen líneas de células epidérmicas ciliadas en la cabeza y los brazos que se asemejan a las líneas laterales de los peces. Los registros electrofisiológicos de estas líneas en la sepia común (Sepia officinalis) y el calamar breve (Lolliguncula brevis) las han identificado como un análogo invertebrado de las líneas laterales mecanorreceptoras de los peces y anfibios acuáticos.

Crustáceos:

Otra convergencia con la línea lateral de los peces se encuentra en algunos crustáceos. Al contrario que los peces, no tienen las células mecanosensoras en el cuerpo, sino que las tienen espaciadas a intervalos regulares en largas antenas de arrastre. Éstas se mantienen paralelas al cuerpo. Esto forma dos «líneas laterales» paralelas al cuerpo que tienen propiedades similares a las de las líneas laterales de los peces y son mecánicamente independientes del cuerpo.

Mamíferos:

En los manatíes acuáticos el cuerpo postcraneal lleva pelos táctiles. Se parecen a los pelos mecanosensoriales de las ratas topo desnudas. Esta disposición de los pelos se ha comparado con la línea lateral de los peces y complementa la escasa capacidad visual de los manatíes. Del mismo modo, se sabe que los bigotes de las focas portuarias detectan minúsculos movimientos del agua y sirven como sistema receptor hidrodinámico. Este sistema es mucho menos sensible que el equivalente de los peces.

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