Un pulmón en libro es un tipo de órgano respiratorio utilizado para el intercambio de gases atmosféricos y que está presente en muchos arácnidos , como los escorpiones y las arañas . Cada uno de estos órganos está ubicado dentro de una cavidad abdominal ventral abierta, llena de aire (aurícula) y se conecta con su entorno a través de una pequeña abertura para la respiración .
Los pulmones de libro no están relacionados con los pulmones de los vertebrados terrestres modernos . En cambio, su nombre describe su estructura y propósito como un caso de evolución convergente . Pilas de bolsas de aire alternas y tejido lleno de hemolinfa [a] les dan una apariencia similar a un libro "doblado". [1]
Su número varía desde un solo par en la mayoría de las arañas hasta cuatro pares en los escorpiones. Las "páginas" (placas) desplegadas del pulmón del libro están llenas de hemolinfa. Los pliegues maximizan la superficie expuesta al aire y, por tanto, maximizan la cantidad de gas que se intercambia con el medio ambiente. En la mayoría de las especies, no es necesario ningún movimiento de las placas para facilitar este tipo de respiración.
A veces [ se necesita aclaración ] , los pulmones en libro pueden estar ausentes y el intercambio de gases se realiza a través de las delgadas paredes dentro de la cavidad, con su área de superficie aumentada al ramificarse en el cuerpo como tubos delgados llamados tráqueas . Es posible que estas tráqueas hayan evolucionado directamente a partir de los pulmones en libro porque las tráqueas de algunas arañas tienen una pequeña cantidad de cámaras muy alargadas. Muchos arácnidos , como los ácaros y los recolectores , no tienen rastros de pulmones de libro y respiran a través de las tráqueas o únicamente a través de la superficie del cuerpo.
La ausencia o presencia de pulmones de libro divide a los Arachnida en dos grupos principales:
Tetrapulmonata tiene dos pares de pulmones en libro que se encuentran en el segundo y tercer segmento abdominal (Schizomida ha perdido un par y las arañas más avanzadas han reemplazado al menos uno de los pares con tráquea). Los escorpiones tienen cuatro pares de pulmones en libro, que se encuentran en los segmentos abdominales número tres, cuatro, cinco y seis. [2]
Los arácnidos pulmonares también parecen ser los únicos miembros de Arachnida donde el pigmento respiratorio hemocianina está presente en la sangre. [3]
Una de las controversias de larga data en la evolución de los arácnidos es si el pulmón de libro evolucionó a partir de las branquias de libro sólo una vez en un ancestro arácnido común, [4] o si los pulmones de libro evolucionaron por separado en varios grupos de arácnidos cuando llegaron a la tierra. Mientras que el tercer segmento abdominal de Tetrapulmonata tiene pulmones de libro, los escorpiones tienen un par de órganos sensoriales llamados pectinas.
Los pulmones de libro más antiguos se han recuperado de arácnidos trigonotarbidos extintos conservados en el pedernal Rhynie de Escocia , de 410 millones de años de antigüedad . Estos pulmones fósiles del Devónico son casi indistinguibles de los pulmones de los arácnidos modernos, totalmente adaptados a una existencia terrestre. [5]
Se cree que los pulmones de libro evolucionaron a partir de las branquias de libro , estructuras para respirar agua entre los quelicerados marinos . Aunque tienen una estructura similar a la de un libro, las branquias de libro son externas, mientras que los pulmones de libro son internos. [6] Ambos se consideran apéndices en lugar de órganos internos convencionales, ya que se desarrollan a partir de yemas de las extremidades antes de que las yemas se aplanen en láminas segmentadas . [7]
Las branquias de libro todavía están presentes en el artrópodo marino Limulus ( cangrejos herradura ), que tiene cinco pares, siendo el opérculo genital el opérculo genital que carece de branquias. Las branquias de libro son apéndices en forma de aletas que efectúan el intercambio de gases dentro del agua y parecen tener su origen como patas modificadas. En el interior de cada apéndice, más de 100 membranas delgadas en forma de páginas, laminillas , que parecen páginas de un libro, son donde tiene lugar el intercambio de gases. Estos apéndices se mueven rítmicamente para impulsar la sangre dentro y fuera de las laminillas y hacer circular agua sobre ellas. Siendo la respiración su principal finalidad, también pueden utilizarse para la natación en individuos jóvenes. Si se mantienen húmedos, el cangrejo herradura puede vivir en tierra durante muchas horas.
pulmón de libro.