Los anfioxos o lanceletas ( Branchiostoma ) son miembros del filo Chordata del cual todos los miembros tienen una notocorda en algún momento mientras están vivos. [1] B. belcheri tiene notocorda, cordón nervioso dorsal, faringe , cavidad bucal, cirros, cola, aleta dorsal, cordón nervioso, músculo segmentado y ocelos . Se distinguen por una aleta dorsal ligeramente redonda, ochenta cámaras de aletas preanales delgadas, una aleta caudal estrecha y ángulos obtusos entre las aletas. [2] Obtienen alimento mediante alimentación por filtración . [3] Fueron reportados por primera vez en 1897 cerca de las islas Amakusa , específicamente frente a la isla Goshonoura, al sur de la isla Amakusa-Kamishima. [4] Estas islas están situadas en la costa oeste de Kyushu , la isla más al sur de las cuatro islas principales de Japón. Además de la ubicación del sitio, también se obtuvo información sobre el período reproductivo y la morfología. [5] B. belcheri son gonocóricos y se reproducen mediante fertilización externa . [6] B. belcheri es una especie en peligro de extinción, amenazada por la afluencia de contaminantes de origen terrestre al mar, como agentes de limpieza, desechos químicos, basura, desechos mineros, pesticidas, productos derivados del petróleo y aguas residuales. [7] [8] [9]
Branchiostoma belcheri exhibe todas las características básicas del filo Chordata, incluida la notocorda, el cordón nervioso dorsal, la faringe , la cavidad bucal, los cirros, la cola, la aleta dorsal, el cordón nervioso, el músculo segmentado y los ocelos . Comenzando por la estructura interna, dichos organismos poseen verdaderos celomas donde se desarrollan los órganos críticos. [1] [3] La notocorda recorre el lomo del animal con una capa suave de tejido conectivo en el exterior, recubriendo un núcleo interior de células que están empaquetadas de manera suelta y contienen espacios llenos de líquido. [1] La vaina exterior resiste los cambios en la presión del fluido en la notocorda, lo que permite flexibilidad y al mismo tiempo resiste la contracción. De esta forma, la notocorda puede caracterizarse como un órgano hidrostático . [1] Durante la contracción muscular, la notocorda también juega un papel importante para resistir el acortamiento del cuerpo. [10] El cordón nervioso dorsal se encuentra detrás de la notocorda. La faringe es otra estructura hecha de cartílago para la alimentación y se encuentra cerca de la garganta. Está compuesto por hendiduras faríngeas que se encuentran entre las barras faríngeas necesarias para la alimentación. [1]
En cuanto a la estructura externa, la cola se extiende desde el cuerpo, siguiendo el final del tracto digestivo. Esta es una característica distintiva de otros tipos de gusanos, ya que el ano está ubicado completamente en la parte inferior, en la parte posterior del animal. La aleta dorsal se encuentra en la parte posterior del animal y está rígida por cartílago. El cordón nervioso se encuentra en una región similar y se origina como un tubo hueco. Dentro del cordón nervioso hay pequeños grupos de células sensibles a la luz llamados ocelos. Finalmente, el músculo permite el movimiento y el mantenimiento de la posición corporal, que se puede encontrar en segmentos discretos a lo largo de los lados del cuerpo. [1]
Aparte de las estructuras internas y externas de B. belcheri, cabe destacar su movimiento. Aunque es típicamente sedentario , B. belcheri tiene capacidad para nadar y se mueve hacia arriba. Esto se realiza mediante contracciones que se originan en el extremo anterior y descienden por el músculo longitudinal, un miotoma a la vez. Las contracciones se alternan entre el lado izquierdo y derecho del cuerpo, lo que provoca una torsión de lado a lado que empuja el cuerpo hacia adelante y permite nadar en espiral alrededor de su eje. [10] Además de estas estructuras están las que producen óvulos o espermatozoides, también conocidas como gónadas , así como órganos homólogos a los de los vertebrados, como el riñón pronéfrico o un endóstilo (órgano ciliado y ranurado que ayuda a la alimentación por filtración a través de la producción). de mucoproteínas ). [1] [10] [11] Se puede observar que B. belcheri exhibe un genoma similar al de los vertebrados, sin embargo, es más simple ya que sus genomas no sufrieron duplicaciones completas como lo hizo el de los linajes de vertebrados. [12] [13]
Branchiostoma belcheri tiene tres características morfológicas principales que los distinguen de otros Branchiostoma. En primer lugar, se les identifica por su aleta dorsal ligeramente redonda que tiene un extremo obtuso. En segundo lugar, B. belcheri consta de más de ochenta delgadas cámaras de aletas preanales. En tercer lugar, B. belcheri tiene una aleta caudal estrecha, así como un ángulo obtuso entre las aletas dorsal y supercaudal, así como entre las aletas prenatal y subcaudal. [2]
Los Branchiostoma belcheri son gonocóricos y se reproducen mediante fertilización externa . [6] Los huevos de B. belcheri inicialmente se convierten en larvas planctotróficas y luego maduran hasta convertirse en adultos bentónicos. [14] Se reproducen durante la temporada de desove , que tiene lugar cada año durante aproximadamente tres a seis meses, y ocurre durante la primavera y el verano. Los machos y las hembras liberan gametos en la columna de agua . [6] Los gametos experimentan un desarrollo tal que exhiben diez períodos distintos: cigoto , escisión , blástula , gástrula , neurula , talibud, larva, metamorfosis , juvenil y adulto. Los que parten del cigoto y finalizan con la metamorfosis se identifican como períodos planctónicos, mientras que los períodos juvenil y adulto son bentónicos y viven enterrados en el sustrato. [15]
La evolución comienza con el período embrionario, seguido de un período larvario, cesando con el proceso de metamorfosis, que dura desde unas pocas semanas hasta varios meses después de la fertilización. Los juveniles postmetamórficos se parecen mucho a los adultos, diferenciándose sólo en el hecho de que los juveniles requieren crecimiento antes de la formación de las gónadas. Este período de crecimiento varía en duración dependiendo de la especie, oscilando desde unas pocas semanas en las caracterizadas como "tropicales" hasta varios años en las identificadas como "templadas". Una vez que las gónadas evolucionan, los organismos se convierten en adultos sexualmente maduros. [6]
Branchiostoma belcheri reside en el océano, especialmente hundiendo su cola en la arena. Usan la boca para aspirar grandes cantidades de agua, expulsándola a través de las ranuras y reteniendo pequeñas partículas de comida en el proceso. El espacio dentro de la boca se conoce como cavidad bucal, mientras que el exterior de la boca está rodeado por pequeños tentáculos llamados cirros. La boca, la cavidad bucal y los cirros son parte del tracto digestivo, al igual que el ciego hepático que, junto con el intestino, funciona para secretar jugos digestivos y ayudar en la absorción de nutrientes. [1] B. belcheri depende del proceso de alimentación por filtración para obtener nutrientes. Así, se alimentan de microorganismos existentes en el agua, captados por la acción ciliar durante la respiración y llevados a la cavidad faríngea. Los cilios absorben el agua y también actúan para aislar las partículas de comida. [10]
La distribución actual de B. belcheri se encuentra en el sur del Mar de Ariake . Los primeros informes los señalan cerca de las islas Amakusa . [16] Más tarde, fueron encontrados en el lado opuesto de la isla Amakusa-Kamishima en el Mar de Ariake. En relatos posteriores se informó de otra ocurrencia, ubicando a la especie en el norte del Mar de Ariake. [17] Una vez más, la especie fue observada en otra área distinta; en la costa sur de la prefectura de Saga . [17] Observaciones posteriores concluyeron que los anfioxos en aguas distintas del Mar de Ariake y el Amakusa pertenecían a B. belcheri var. tsingtauense, mientras que los de esas regiones eran una forma intermedia entre este tipo y B. belcheri. [18] La distribución de Amphioxus muestra una gran población en la parte central del mar de Ariake, así como en cuatro ubicaciones que rodean las islas Amakusa. [17] Viven principalmente en costas arenosas y en aguas marinas diluidas (salinidades del 15,4% al 33,1%). [10]
A partir de 1998, la Asociación de Conservación de Recursos Pesqueros de Japón calificó a B. belcheri como en peligro de extinción, incluida la especie en "Animales en peligro de extinción de organismos marinos y de agua dulce japoneses". [7] Las poblaciones se han visto amenazadas por la afluencia al mar de contaminantes de origen terrestre, como agentes de limpieza, desechos químicos, basura, desechos mineros, pesticidas, productos derivados del petróleo y aguas residuales. [8] [9] Además, la expansión acuícola , la pesca ilegal , la extracción de arena y el transporte de sedimentos , y el aumento del tráfico marítimo contribuyen a la eliminación de los anfioxos, así como a la destrucción de su hábitat. [8]
La aparición del anfioxo en el mar de Ariake se informó tras el descubrimiento de un pequeño animal, similar al de un pez, al que los lugareños se referían como "itachi-uo". [17] Una investigación adicional implicó la obtención de muestras de la prefectura de Saga . Originalmente se denominaron "Aratsu" o "Gnadotsu", pero luego se agregaron a B. belcheri. [17]
Branchiostoma belcheri está emparentado con otras especies de Branchiostoma por ser marino, distribuido en aguas poco profundas, posicionado con su extremo anterior en la arena, mayoritariamente sedentario, tiene cuerpo pequeño, esbelto, segmentado y transparente, tiene tronco, cola, mediana. aletas, miotomas, notocorda, tracto digestivo completo y cordón nervioso dorsal, es enteroceloso, respira a través de la superficie del cuerpo, utiliza protonefridia con solenocitos para la excreción, realiza fertilización externa, tiene sexos separados y exhibe desarrollo indirecto. [19]
Branchiostoma belcheri difieren en el número de mutaciones genéticas. Las mutaciones en al menos una de las muestras secuenciadas están presentes en el doce por ciento de los sitios genómicos del genoma total de B. belcheri . Se identificaron aproximadamente trece millones de variaciones en cada genoma de B. belcheri . Los estudios muestran que la proporción entre el número de transiciones y transversiones para un par de secuencias fue muy baja, lo que sugiere que la mayoría de las mutaciones son recientes con una alta mutación por generación. Estos datos, junto con las altas tasas de polimorfismo , confirman la diversidad genética a gran escala exhibida por B. belcheri . En este mismo estudio se identificaron más de seiscientas variaciones en el genoma mitocondrial de B. belcheri . Además, las mutaciones en genes asociados con la digestión intracelular fagocítica probablemente influyan en la capacidad de los organismos para fagocitar y digerir partículas de alimentos. [20]