III. ANIMALES MARINOS FILTRADORES DE PLANCTON
EXISTEN organismos pertenecientes a diversos grupos zoológicos
cuya alimentación es exclusivamente a base de plancton. Para ello reúnen el
plancton microscópico disperso en el agua por medio de determinados procedimientos
de filtración de ésta y concentración de los organismos planctónicos antes
de que pasen a su tubo digestivo encontrándose que la mayoría de los animales
que manifiestan este régimen alimenticio son, a su vez, miembros del plancton.
Los aparatos que presentan los animales marinos para filtrar el agua son de diferentes tipos y en algunos copépodos, Calanus por ejemplo, consiste en una serie de espinas dependientes de los apéndices bucales correspondientes a las segundas maxilas apéndices especializados para capturar el alimento y recubiertos de diversas prolongaciones; además sus segundas antenas sus palpos mandibulares y sus primeras maxilas tienen también prolongaciones espinosas que vibran en forma regular entre 600 y 2 640 veces por minuto. Estas vibraciones crean dos remolinos de agua que se dirigen a lo largo de ambos lados del cuerpo produciendo un movimiento de deslizamiento que la conduce hasta el filtro formado por las segundas maxilas donde queda detenido el plancton que posteriormente pasa a la boca.
Este copépodo Calanus que tiene5 milímetros de longitud puede filtrar hasta un litro de agua e ingerir de 11 000 a 373 000 diatomeas durante 24 horas según el tamaño de éstas.
Los crustáceos del grupo de los eufáusidos, a los que pertenece uno pequeño conocido como "krill" parecido a camarones de 3 centímetros de longitud, tiene un aparato filtrante compuesto por los 6 primeros apéndices torácicos, los cuales poseen un largo fleco de cerdas en uno de sus costados y que junto con los del otro lado forman una canasta o red en forma de embudo. La corriente alimenticia que pasa por esta red depende del movimiento hacia adelante del cuerpo del animal.
Otros invertebrados del plancton son los quetognatos como los del género Sagitta, animales en forma de flecha que flotan entre las aguas en espera de saltar sobre las larvas copépodos y demás animales planctónicos a los que engullen casi enteros con extraordinaria rapidez.
Los ctenóforos o farolitos de mar realizan también grandes estragos en la población planctónica; ya que por medio de sus largos tentáculos llevan a cabo la depredación en los animales cuya vida se encuentra suspendida en las aguas mismos que penetran por su boca que mantienen constantemente abierta.
También las esponjas son animales filtrantes de plancton; se alimentan de organismos y partículas sumamente finas los estudios de tres esponjas de Jamaica demostraron que el 80% de la materia orgánica filtrada consumida por ellas es de tamaño cercano a un milímetro y el otro 20% consta de bacterias, dinoflagelados y plancton más fino.
Las partículas de alimento de estas esponjas se seleccionan, en gran parte, sobre la base del tamaño; entran junto con el agua a través de sus poros inhalantes que se encuentran en la pared del cuerpo de ahí siguen a los canales donde son coladas en el curso de su paso por las cámaras vibrátiles.
Según la complicación de sus canales las esponjas pueden ser de tres tipos: el más simple es el "Ascon", luego el "Sicon" y por último el "Leucon" de gran complejidad habiéndose calculado que en un centímetro cúbico tienen 2 millones y medio de cámaras vibrátiles y por ellas pueden pasar 22 litros de agua en 24 horas. Todas las funciones del animal, como respiración, nutrición etcétera dependen de la circulación del agua por su cuerpo.
Muchos de los anélidos excavadores sedentarios y poliquetos tubícolas también se alimentan por filtración. Estos animales poseen en su cabeza estructuras especiales para la capura de su alimento, utilizándolas para recolectar detritos y plancton del agua circundante. Las partículas adheridas son transportadas a la boca a lo largo de vías ciliadas.
En los gusanos del género Sabella, que viven fijos en las piedras del fondo o en los corales, dentro de tubos de consistencia semejante al cuero, se presenta una corona de branquias compuesta de dos semicírculos que al oponerse entre sí forman un embudo cuando se expanden fuera del extremo del tubo. Se produce una corriente de agua que llega al embudo donde las partículas alimenticias quedan atrapadas por una secreción pegajosa que los gusanos expulsan por la boca y las más voluminosas son rechazadas mientras que las más finas son dirigidas a la boca por medio del movimiento de los cilios que presenta el epitelio que la cubre.
Entre los animales como los mejillones y las ostras; hay varios que llevan el plancton hasta la boca durante los movimientos respiratorios por medio de series de cilios más gruesos llamados cirros vibrátiles, situados en los surcos de sus branquias que están impregnadas de moco donde se pegan los organismos y con el movimiento llegan a su boca.
El género Crepidula, molusco gasterópodo que se alimenta de sustancia en suspensión y filtrando plancton presenta largos filamentos branquiales con el fin de brindar un área más amplia de superficie para atrapar su alimento. Los bordes de la concha y el manto están físicamente adheridos al sustrato salvo un pequeño espacio a cada lado de la parte anterior por donde el agua entra por el lado izquierdo y sale por el derecho y cuando el plancton pasa por la cavidad del manto, es atrapado en una lámina mucosa situada en la superficie frontal del filamento branquial.
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Figura 6. Diferentes tipos de esponjas.
La lámina de la branquia de estos moluscos lleva gran cantidad de cilios encargados de mover partículas alimenticias que pasan a los extremos de los filamentos, los cuales se enroscan contra los lados del cuerpo; posteriormente las partículas de alimento llegan al estómago siguiendo un surco alimentario localizado en el esófago.
Los crustáceos que pertenecen al grupo de los artrópodos utilizan una gama amplia de dietas y mecanismos de alimentación siendo varios los representantes de este grupo que se alimentan filtrando e ingieren plancton y detritos.
Para poder capturar su alimento por filtración los artrópodos desarrollan cerdas en lugar de cilios y algunas de estas cerdas finas están situadas en ciertos apéndices funcionando como filtros para la recolección de partículas alimenticias. La corriente de agua necesaria es producida por el batido o movimiento de los apéndices filtrantes o con más frecuencia, por apéndices especiales modificados para este fin.
Las partículas reunidas son extraídas de las cerdas de filtro por otras que tienen aspecto de peine o cepillo y son transportadas a las partes bucales por otros apéndices o, a veces, mediante un surco alimenticio ventral; el tamaño de la red que se forma para filtrar determina la naturaleza y tamaño del material que es capturado.
La alimentación por filtración evolucionó con entera independencia en el grupo de los crustáceos y esto se puede interpretar del hecho de que virtualmente todos los pares de apéndices incluso las antenas que son táctiles se modificaron de un grupo a otro para que se pudiera llevar a cabo este tipo de alimentación.
Es manifiesta, en casi todos los grupos de crustáceos, la tendencia del desplazamiento de este aparato filtrador hacia la región anterior, colocándose cerca de la boca y a utilizar solamente los apéndices que se localizan en los primeros segmentos del cefalotórax o apéndices cefálicos.
En los protocordados tunicados como las ascidias la alimentación es también por filtración; extraen plancton de la corriente de agua que pasa por la faringe en grandes cantidades, producida por el movimiento de largos cilios; un ejemplar que sólo tiene unos cuantos centímetros de longitud puede pasar por su cuerpo 173 litros de agua en 24 horas.
Los pequeños protocordados en los que existe una superficie de captación más restringida, llamada sifón, utilizan una corriente de aspiración mucho más fuerte. En esos animales las partículas alimenticias son conducidas a la boca mientras las partículas minerales son detenidas y rechazadas después de darles forma esférica formando seudoheces algo parecidas a las que salen por su ano después de la digestión. Cuando la turbiedad del agua es elevada estas seudoheces son expulsadas en abundancia y desempeñan un papel importante en la sedimentación.
En la salpa, otro protocordado, la retención del plancton se hace en la cavidad faríngea al pasar el agua a través de las branquias en cuyas proximidades se encuentra la zona inicial del esófago.
La alimentación por filtración o retención del plancton es muy común en muchos de estos animales sedentarios, aunque en algunos la abundancia del plancton haga innecesaria la existencia de delicados o especiales filtros, bastando con procedimientos destinados a producir las corrientes de agua que transporten el alimento hasta la boca.
No faltan formas muy especializadas de aparatos filtradores en animales superiores como peces o mamíferos.
Entre los peces adaptados para la alimentación planctónica son característicos los clupeidos, como las sardinas y los engráulidos como los boquerones.
En estos peces el filtro para la retención del plancton lo constituyen unas formaciones derivadas de las branquias las llamadas "branquispinas", que son como espinas a veces muy largas que sobresalen de la cara anterior de los arcos branquiales y que al cruzarse las de un lado con las del otro forman un filtro para el agua cerrando el paso al plancton que posteriormente es arrastrado hasta el esófago.
La amplia gama de alimentación que presentan los tiburones alcanza quizá su máxima especialización en los comedores de plancton, como los cetorrínidos a los que pertenece el enorme tiburón ballena que recorren pausadamente los océanos recolectando la casi inagotable cosecha de seres planctónicos.
Posiblemente como una respuesta a su posición en la cadena de alimentación muy cerca de los productores primarios los tiburones planctófagos han alcanzado un enorme tamaño debido a las grandes cantidades de alimento del que pueden disponer.
El "tiburón peregrino" puede superar los 13 metros de longitud, mientras que el tiburón ballena alcanza los 23 metros, y son los peces más grandes de cuantos se encuentran en el océano. Estos inofensivos tiburones presentan una gran especialización de sus estructuras bucales, de la que es un claro índice el pequeño tamaño de sus dientes y la existencia de arcos branquiales provistos de finas láminas que actúan a modo de filtro.
En los mamíferos marinos, como las ballenas, los dientes han sufrido, a través del tiempo, notables modificaciones pues al devorar la comida bajo el agua es imposible masticarla, y el especializado aparato dental de la mayoría de los mamíferos no tiene razón de ser en los cetáceos.
Las "verdaderas ballenas" carecen de dientes y se alimentan de animales formadores del plancton, no mayores de 5 a 6, centímetros en particular las pequeñas quisquillas que constituyen el "krill" y que viven en grandes bancos.
El estómago de una ballena azul puede recibir hasta una tonelada de crustáceos que evidentemente no captura uno por uno, porque esto sería poco eficiente, ni devora a miles de ejemplares de golpe abriendo las fauces, pues por nutridos que fueran los bancos tragaría una enorme cantidad de agua. Es necesario un aparato especial que permita expulsar el agua y retener el alimento por lo que las ballenas presentan las "barbas", llamadas simplemente "barbillas", filamentos dispuestos en las series muy juntas a ambos lados de la boca, que cuelgan del paladar y tienen forma de hoz bordeada por un largo fleco.
Cuando el enorme animal nada entre dos aguas, prácticamente rodeado por krill, abre la gran boca, recoge ciertamente mucha agua, que en unión de las quisquillas almacena en su cavidad bucal, dilatada al extenderse los pliegues de la garganta; en seguida hace presión con la lengua sobre el paladar, como un émbolo, y el agua es expulsada a través de las barbas, que retienen el alimento. Mediante un mecanismo aún no bien conocido, seguramente utilizando la lengua el plancton es empujado a través de la estrecha faringe hasta el esófago y después pasa al estómago donde se almacena e inicia la digestión.
Figura 7. Ballena gris, mamífero filtrador.
El científico soviético Zenkovich ha realizado importantes investigaciones sobre la alimentación de las ballenas, haciendo notar que comen más plancton vegetal del que habitualmente se cree, que se nutren con más intensidad durante su estancia en los mares glaciales que cuando llegan a mares templados, y que los individuos mayores y las hembras gestantes se alimentan más que los jóvenes y hembras que no están criando.
También ha calculado los promedios que ingieren, y observó que cada ballena azul devora, en la Antártida, 4 toneladas de plancton al día, lo que supone casi medio millón de kilogramos de pequeños animales y plantas por temporada, ya que su permanencia en esa zona es de 120 días.
Naturalmente, no todas las ballenas obtienen su alimento del mismo tamaño, y la disposición y dimensiones de las barbas está en relación con el régimen alimenticio. Es notable el caso del "rorcual de Bryde" que, dotado de barbillas especialmente rígidas, se alimenta fundamentalmente de peces. En los estómagos de otras especies de ballenas se encuentran peces con regularidad y animales minúsculos que quedan retenidos entre las estrechas barbas.
Estos animales llevan a cabo migraciones considerables, determinadas por la abundancia del alimento y la reproducción. Cada año, en primavera, las ballenas se aproximan a los polos, donde comen abundantemente y acumulan gran cantidad de grasa; muy gordas, en otoño se acercan a los trópicos como las costas de Baja California en México, para reproducirse, alimentándose escasamente o dejando de hacerlo y perdiendo gran parte de su cubierta de grasa, menos necesaria en aguas más cálidas.
La alimentación basada en el plancton por medio de filtros, puede considerarse un fenómeno voluntario, como en el caso de las ballenas y los rorcuales, o un proceso involuntario dependiente de los movimientos respiratorios, lo que ocurre en las oikopleuras, salpas, clupeidos y demás peces que retienen el plancton en sus branquias. Esto no excluye que en los peces que tienen este tipo de alimentación "pasiva" no exista también la "activa", puesto que igualmente pueden capturar al plancton yendo tras él, actuando entonces como verdaderos seres depredadores.
Algunos de los animales filtradores de plancton, como ostras, almejas y mejillones son elementos importantes en la dieta del hombre desde tiempos prehistóricos, y de esta manera aprovecha la productividad del mar; por ello se pregunta por que no cosecha el plancton directamente, en vez de que las ostras lo hagan por él, si con ello se pierde gran parte del alimento potencial.
Aparte de que las ostras tienen mejor sabor, la respuesta está en la economía, y en la tecnología más que en la biología, ya que no se cuenta con un método simple económico para recoger alimentos de tamaño microscópico. La energía necesaria para filtrar del agua una cantidad utilizable del plancton es mucho más costosa que el valor del producto. Hasta que mejore el rendimiento de la tecnología, se debe dejar esta tarea a la naturaleza.
