Los vertebrados marinos son vertebrados que viven en ambientes marinos . Se trata de los peces marinos y los tetrápodos marinos (principalmente aves marinas , reptiles marinos y mamíferos marinos ). Los vertebrados son un subfilo de los cordados que tienen una columna vertebral (columna vertebral). La columna vertebral proporciona la estructura de soporte central para un esqueleto interno . El esqueleto interno da forma, soporte y protección al cuerpo y puede proporcionar un medio para anclar aletas o extremidades al cuerpo. La columna vertebral también sirve para albergar y proteger la médula espinal que se encuentra dentro de la columna.
Los vertebrados marinos se pueden dividir en dos grupos, peces marinos y tetrápodos marinos .
Los peces se dividen en dos grupos principales: peces con esqueleto interno óseo y peces con esqueleto interno cartilaginoso . La anatomía y fisiología de los peces generalmente incluye un corazón de dos cámaras , ojos adaptados para ver bajo el agua y una piel protegida por escamas y mucosas . Normalmente respiran extrayendo oxígeno del agua a través de branquias . Los peces usan aletas para impulsarse y estabilizarse en el agua. Hasta 2017 se han descrito más de 33.000 especies de peces, [1] de las cuales alrededor de 20.000 son peces marinos. [2]
Los mixinos forman una clase de unas 20 especies de peces marinos que producen limo y tienen forma de anguila . Son los únicos animales vivos conocidos que tienen cráneo pero no columna vertebral . Las lampreas forman una superclase que contiene 38 especies conocidas de peces sin mandíbula . [3] La lamprea adulta se caracteriza por una boca de succión dentada en forma de embudo. Aunque son bien conocidas por perforar la carne de otros peces para chuparles la sangre , [4] sólo 18 especies de lampreas son realmente parásitas. [5] Juntos, los mixinos y las lampreas son el grupo hermano de los vertebrados. Los mixinos vivos siguen siendo similares a los mixinos de hace unos 300 millones de años. [6] Las lampreas son un linaje muy antiguo de vertebrados, aunque su relación exacta con los mixinos y los vertebrados con mandíbulas sigue siendo motivo de controversia. [7] El análisis molecular desde 1992 ha sugerido que los mixinos están más estrechamente relacionados con las lampreas, [8] y también lo están con los vertebrados en un sentido monofilético . Otros los consideran un grupo hermano de vertebrados en el taxón común de craniata. [9]
Pteraspidomorphi es una clase extinta de peces sin mandíbulas, ancestrales de los vertebrados con mandíbulas. Las pocas características que comparten con estos últimos se consideran ahora primitivas para todos los vertebrados .
Los peces cartilaginosos, como los tiburones y las rayas , tienen mandíbulas y esqueletos hechos de cartílago en lugar de hueso . Megalodon es una especie extinta de tiburón que vivió entre 28 y 1,5 millones de años. Se parecía mucho a una versión robusta del gran tiburón blanco , pero era mucho más grande, con longitudes fósiles que alcanzaban los 20,3 metros (67 pies). [10] Se encuentra en todos los océanos [11] y fue uno de los depredadores más grandes y poderosos en la historia de los vertebrados, [10] y probablemente tuvo un profundo impacto en la vida marina. [12] El tiburón de Groenlandia tiene la esperanza de vida más larga conocida de todos los vertebrados, unos 400 años. [13]
Los peces óseos tienen mandíbulas y esqueletos hechos de hueso en lugar de cartílago . Alrededor del 90% de las especies de peces del mundo son peces óseos. Los peces óseos también tienen placas óseas duras llamadas opérculo que les ayudan a respirar y proteger sus branquias y, a menudo, poseen una vejiga natatoria que utilizan para controlar mejor su flotabilidad.
Los peces óseos se pueden dividir en aquellos con aletas lobuladas y aquellos con aletas radiales . Las aletas lobuladas tienen la forma de lóbulos carnosos sostenidos por tallos óseos que se extienden desde el cuerpo. [16] Las aletas lobuladas evolucionaron hasta convertirse en las patas de los primeros vertebrados terrestres tetrápodos, por lo que, por extensión, uno de los primeros antepasados de los humanos fue un pez con aletas lobuladas. Aparte de los celacantos y los peces pulmonados, los peces con aletas lobuladas están actualmente extintos. El resto de los peces modernos tienen aletas radiadas. Están hechos de redes de piel sostenidas por espinas (rayos) óseas o córneas que pueden erigirse para controlar la rigidez de las aletas.
Un tetrápodo (del griego cuatro pies ) es un vertebrado con extremidades (pies). Los tetrápodos evolucionaron a partir de antiguos peces con aletas lobuladas hace unos 400 millones de años durante el período Devónico, cuando sus primeros ancestros emergieron del mar y se adaptaron a vivir en la tierra . [17] Este cambio de un plan corporal para respirar y navegar en agua con gravedad neutra a un plan corporal con mecanismos que permiten al animal respirar aire sin deshidratarse y moverse en tierra es uno de los cambios evolutivos más profundos conocidos. [18] [19] Los tetrápodos se pueden dividir en cuatro clases: anfibios , reptiles , aves y mamíferos .
Los tetrápodos marinos son tetrápodos que regresaron de la tierra al mar nuevamente. Los primeros retornos al océano pueden haber ocurrido ya en el Período Carbonífero [20], mientras que otros retornos ocurrieron tan recientemente como el Cenozoico , como en los cetáceos, pinnípedos , [21] y varios anfibios modernos . [22]
Los anfibios (del griego ambos tipos de vida ) viven parte de su vida en el agua y parte en la tierra. En su mayoría requieren agua dulce para reproducirse. Unos pocos habitan en aguas salobres, pero no existen verdaderos anfibios marinos. [23] Sin embargo, ha habido informes de anfibios que han invadido aguas marinas, como una invasión del Mar Negro por parte del híbrido natural Pelophylax esculentus reportada en 2010. [24]
Los reptiles (del latín tardío para arrastrarse o gatear ) no tienen una etapa larvaria acuática y, en este sentido, son diferentes a los anfibios. La mayoría de los reptiles son ovíparos, aunque varias especies de escamados son vivíparos , al igual que algunos clados acuáticos extintos [25] : el feto se desarrolla dentro de la madre, contenido en una placenta en lugar de una cáscara de huevo . Como amniotas , los huevos de los reptiles están rodeados de membranas para su protección y transporte, que los adaptan a la reproducción en tierra firme. Muchas de las especies vivíparas alimentan a sus fetos a través de diversas formas de placenta análogas a las de los mamíferos , y algunas brindan cuidado inicial a sus crías.
Algunos reptiles están más estrechamente relacionados con las aves que otros reptiles, y muchos científicos prefieren hacer de Reptilia un grupo monofilético que incluye a las aves. [26] [27] [28] [29] Los reptiles no aviares existentes que habitan o frecuentan el mar incluyen tortugas marinas , serpientes marinas , galápagos , la iguana marina y el cocodrilo de agua salada . Actualmente, de las aproximadamente 12.000 especies y subespecies de reptiles existentes, sólo unas 100 están clasificadas como reptiles marinos. [30]
A excepción de algunas serpientes marinas, la mayoría de los reptiles marinos existentes son ovíparos y necesitan regresar a tierra para poner sus huevos. Aparte de las tortugas marinas, las especies suelen pasar la mayor parte de su vida en la tierra o cerca de ella, en lugar de en el océano. Las serpientes marinas generalmente prefieren aguas poco profundas cercanas a la tierra, alrededor de islas, especialmente aguas algo protegidas, así como cerca de estuarios. [31] [32] A diferencia de las serpientes terrestres, las serpientes marinas han desarrollado colas aplanadas que les ayudan a nadar. [33]
Algunos reptiles marinos extintos , como los ictiosaurios , evolucionaron hasta ser vivíparos y no tenían necesidad de regresar a la tierra. Los ictiosaurios se parecían a los delfines. Aparecieron por primera vez hace unos 245 millones de años y desaparecieron hace unos 90 millones de años. El ancestro terrestre del ictiosaurio no tenía características en su espalda o cola que pudieran haber ayudado en el proceso evolutivo. Sin embargo, el ictiosaurio desarrolló una aleta dorsal y una caudal que mejoraron su capacidad para nadar. [34] El biólogo Stephen Jay Gould dijo que el ictiosaurio era su ejemplo favorito de evolución convergente . [35] Los primeros reptiles marinos surgieron en el Pérmico . Durante el Mesozoico, muchos grupos de reptiles se adaptaron a la vida en los mares, incluidos los ictiosaurios , plesiosaurios , mosasaurios , notosaurios , placodontes , tortugas marinas , talatosaurios y talatosuquios . Los reptiles marinos fueron menos numerosos tras la extinción masiva a finales del Cretácico .
Las aves marinas están adaptadas a la vida en el entorno marino . A menudo se les llama aves marinas . Si bien las aves marinas varían mucho en estilo de vida, comportamiento y fisiología, a menudo exhiben una sorprendente evolución convergente , ya que los mismos problemas ambientales y nichos de alimentación han dado lugar a adaptaciones similares. Los ejemplos incluyen albatros , pingüinos , alcatraces y alcas .
En general, las aves marinas viven más, se reproducen más tarde y tienen menos crías que las terrestres, pero invierten mucho tiempo en sus crías. La mayoría de las especies anidan en colonias , cuyo tamaño puede variar desde unas pocas docenas de aves hasta millones. Muchas especies son famosas por emprender largas migraciones anuales , cruzando el ecuador o circunnavegando la Tierra en algunos casos. Se alimentan tanto en la superficie del océano como debajo de él, e incluso se alimentan entre sí. Las aves marinas pueden ser muy pelágicas , costeras o, en algunos casos, pasar una parte del año completamente alejadas del mar. Algunas aves marinas caen en picado desde las alturas, sumergiéndose en el agua dejando estelas parecidas a vapor, similares a las de los aviones de combate. [36] Los alcatraces se sumergen en el agua a una velocidad de hasta 100 kilómetros por hora (60 mph). Tienen sacos de aire debajo de la piel en la cara y el pecho que actúan como plástico de burbujas , amortiguando el impacto con el agua.
Las primeras aves marinas evolucionaron en el período Cretácico , y las familias de aves marinas modernas surgieron en el Paleógeno .
Los mamíferos (del latín mama ) se caracterizan por la presencia de glándulas mamarias que en las hembras producen leche para alimentar (amamantar) a sus crías. Hay alrededor de 130 especies de mamíferos marinos vivas y recientemente extintas , como focas , delfines , ballenas , manatíes , nutrias marinas y osos polares . [37] No representan un taxón distinto ni una agrupación sistemática, sino que están unificados por su dependencia del ambiente marino para alimentarse. Tanto los cetáceos como los sirenios son totalmente acuáticos y, por tanto, habitantes obligados del agua. Las focas y los leones marinos son semiacuáticos; Pasan la mayor parte de su tiempo en el agua, pero necesitan regresar a la tierra para realizar actividades importantes como el apareamiento , la reproducción y la muda . Por el contrario, tanto las nutrias como el oso polar están mucho menos adaptados a la vida acuática. Su dieta también varía considerablemente: algunos pueden comer zooplancton ; otros pueden comer pescado, calamares, mariscos y algas marinas; y algunos pueden comer otros mamíferos.
En un proceso de evolución convergente , los mamíferos marinos como los delfines y las ballenas remodelaron su estructura corporal para que sea paralela a la estructura corporal fusiforme y aerodinámica de los peces pelágicos . Las patas delanteras se convirtieron en aletas y las traseras desaparecieron, reapareció una aleta dorsal y la cola se transformó en una poderosa aleta horizontal . Este plan corporal es una adaptación para ser un depredador activo en un entorno de alta resistencia . Se produjo una convergencia paralela con el ahora extinto ictiosaurio . [38]
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