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Metamerismo (biología)

Las lombrices de tierra son un ejemplo clásico de metamería homónima biológica: la propiedad de repetir segmentos corporales con regiones distintas.

En biología , el metamerismo es el fenómeno de tener una serie lineal de segmentos corporales fundamentalmente similares en estructura, aunque no todas estas estructuras son completamente iguales en una sola forma de vida porque algunas de ellas realizan funciones especiales. [1] En los animales, los segmentos metaméricos se denominan somitas o metámeros . En las plantas, se denominan metámeros o, más concretamente, fitómeros .

En animales

En los animales, los zoólogos definen la metameria como un evento mesodérmico que resulta en la repetición serial de subdivisiones unitarias de productos del ectodermo y el mesodermo . [1] El endodermo no está involucrado en la metameria. La segmentación no es el mismo concepto que el metamerismo: la segmentación puede limitarse solo al tejido derivado del ectodermo, por ejemplo, en las tenias Cestoda . El metamerismo es mucho más importante biológicamente ya que da como resultado metámeros, también llamados somitas, que juegan un papel crítico en la locomoción avanzada .

El metamerismo se puede dividir en dos categorías principales:

Los segmentos de un cangrejo de río presentan metamerismo.

Además, un animal puede clasificarse como "pseudometamérico", lo que significa que tiene un metamerismo interno claro pero no un metamerismo externo correspondiente, como se ve, por ejemplo, en Monoplacophora .

Los seres humanos y otros cordados son ejemplos notables de organismos que tienen metámeros agrupados íntimamente en tagmas. En los cordados, los metámeros de cada tagma están fusionados hasta tal punto que pocas características repetitivas son directamente visibles. Es necesaria una investigación intensiva para discernir el metamerismo en los tagmas de dichos organismos. Entre los ejemplos de evidencia detectable de estructuras metaméricas vestigiales se incluyen los arcos branquiales y los nervios craneales .

Algunos esquemas consideran el concepto de metamerismo como uno de los cuatro principios de construcción del cuerpo humano, común a muchos animales, junto con la simetría bilateral general (o zigomorfismo), el paquimerismo (o tubulación) y la estratificación. [3] Esquemas más recientes también incluyen otros tres conceptos: segmentación (concebida como diferente del metamerismo), polaridad y endocrinosidad. [4]

En las plantas

Un metámero es uno de los varios segmentos que participan en la construcción de un brote , o en los que un brote puede resolverse conceptualmente (al menos). [5] En el modelo metamerístico, una planta consta de una serie de 'fitones' o fitómeros , cada uno de los cuales consta de un entrenudo y su nodo superior con la hoja adherida. Como escribió Asa Gray (1850): [6]

La rama, o el tallo simple en sí, es manifiestamente un conjunto de partes similares, colocadas unas sobre otras en una serie continua, desarrolladas unas a partir de otras en generaciones sucesivas. Cada una de estas uniones del tallo, que lleva su hoja en el ápice, es un elemento vegetal; o como lo llamamos nosotros, un fitón, una planta potencial, que tiene todos los órganos de la vegetación, es decir, tallo, hoja y, en su desarrollo descendente, incluso una raíz, o su equivalente. Esta concepción de la composición de la planta, aunque no es nueva en absoluto, no ha sido debidamente apreciada. La considero esencial para una correcta comprensión filosófica de la planta.

Algunas plantas, en particular las gramíneas, muestran una construcción metamérica bastante clara, pero muchas otras carecen de módulos discretos o su presencia es más discutible. [5] La teoría de Phyton ha sido criticada como una concepción académica demasiado ingeniosa que tiene poca relación con la realidad. [7] Eames (1961) concluyó que "los conceptos del brote como compuesto de una serie de unidades estructurales han sido oscurecidos por el predominio de la teoría del tallo y la hoja. Unidades anatómicas como estas no existen: el brote es la unidad básica". [8] Aun así, otros todavía consideran que el estudio comparativo a lo largo de la longitud del organismo metaméricano es un aspecto fundamental de la morfología de las plantas . [9]

Las concepciones metaméricas generalmente segmentan el eje vegetativo en unidades repetidas a lo largo de su longitud, pero son posibles construcciones basadas en otras divisiones. [5] La teoría del modelo de tuberías concibe la planta (especialmente los árboles) como formada por tuberías unitarias ('metámeros'), cada una de las cuales sostiene una cantidad unitaria de tejido fotosintético. [10] También se sugieren metámeros verticales en algunos arbustos del desierto en los que el tallo se modifica en tiras aisladas de xilema , cada una con continuidad desde la raíz hasta el brote. [5] Esto puede permitir que la planta abscinda una gran parte de su sistema de brotes en respuesta a la sequía, sin dañar la parte restante.

En las plantas vasculares , el sistema de brotes se diferencia fundamentalmente del sistema radicular en que el primero presenta una construcción metamérica (unidades repetidas de órganos; tallo, hoja e inflorescencia), mientras que el segundo no. El embrión vegetal representa el primer metámero del brote en las espermatofitas o plantas con semillas.

Se considera que las plantas (especialmente los árboles) tienen una "construcción modular", siendo un módulo un eje en el que se lleva a cabo toda la secuencia de diferenciación aérea desde el inicio del meristemo hasta el inicio de la sexualidad (por ejemplo, el desarrollo de la flor o el cono) que completa su desarrollo. [5] Estos módulos se consideran unidades de desarrollo, no necesariamente estructurales.

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Shull, Franklin; George Roger Larue; Alexander Grant Ruthven (1920). Principios de biología animal. McGraw-Hill Book Company. pág. 108. ISBN 9781444697445.
  2. ^ Chandra, Dr. Girish. "Metamerismo". http://www.iaszoology.com/metamerism/
  3. ^ DiDio, LJA Sinopsis de la anatomía . Saint Louis, CVMosby, 1970.
  4. ^ DiDio, LJA (1989). Segmentación anatómico-quirúrgica como principio de construcción del cuerpo humano y sus aplicaciones clínicas. Anat. Anz. (Supl.) 164:737–743.
  5. ^ abcde White, J. 1979. La planta como metapoblación. Revista anual de ecología y sistemática 10:109–145.
  6. ^ Gray, A. 1850. Sobre la composición de la planta por fitones y algunas aplicaciones de la filotaxis. Actas de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia 2:438–444.
  7. ^ Arber, A. 1930. Raíces y brotes en las angiospermas: un estudio de categorías morfológicas. New Phytologist 29(5):297–315.
  8. ^ Eames, AJChutiya 1961. Morfología de las angiospermas. McGraw-Hill, Nueva York.
  9. ^ Kaplan, DR 2001. La ciencia de la morfología de las plantas: definición, historia y papel en la biología moderna. American Journal of Botany 88(10):1711–1741.
  10. ^ Shinozaki, I., Yoda, K. Hozumi, K. y Kira, T. 1964. Un análisis cuantitativo de la forma de las plantas: la teoría del modelo de tuberías. I. Análisis básicos. Revista japonesa de ecología 14:97–105.