Arthropoda, filo de animales bilateralmente simétricos que tienen esqueletos externos (exoesqueletos), cuerpos multisegmentados y apéndices emparejados y articulados. Incluyendo arañas, ácaros, crustáceos, ciempiés e insectos, son prácticamente ubicuos y comprenden el 75% de las especies animales conocidas (más de 923 000 especies en todo el mundo; más de 33 670 en Canadá).
Estructura
Los artrópodos se distinguen por un exoesqueleto cuticular, secretado por una capa subyacente de células epidérmicas. El exoesqueleto está formado por proteínas y quitina (una sustancia similar a la celulosa) y tiene 2 capas: una epicutícula externa, que a menudo contiene cera que reduce la pérdida de agua, y una procutícula interna. El exoesqueleto está formado por placas (escleritos) y cilindros de cutícula dura unidos por regiones flexibles (membranas articulares). En los escleritos la procuticula exterior es exocuticula dura; el resto es endocuticula más blanda.
Movimiento
Como la exocuticula está ausente en las articulaciones, los artrópodos pueden mover apéndices y flexionar un segmento corporal sobre otro. El movimiento resulta de la contracción y relajación de las fibras musculares estriadas. La mayoría de los artrópodos utilizan sus apéndices para moverse, por ejemplo, como remos en las especies acuáticas o como patas en las terrestres.
Crecimiento
Los artrópodos jóvenes crecen mudando y reemplazando periódicamente su exoesqueleto (muda), un proceso controlado por hormonas (principalmente ecdisterona). La cavidad corporal se llena de sangre, y un corazón poco desarrollado mueve la sangre a través de una o más arterias. La sangre de los artrópodos suele ser incolora porque carece de los pigmentos respiratorios de la sangre de los vertebrados. Los artrópodos acuáticos respiran mediante branquias que llevan en apéndices o segmentos del cuerpo; las formas terrestres, mediante pulmones en forma de libro (membranas dispuestas como las hojas de un libro) o tubos traqueales.
Órganos sensoriales
Los órganos sensoriales del esqueleto incluyen pelos sensibles al sonido, al tacto, al olor, al gusto, a la humedad o a la temperatura, y a menudo 2 ojos compuestos y 1 o más ojos simples. La información sensorial se procesa en un sistema nervioso central que consiste en un cerebro conectado a un cordón nervioso ventral (superficie inferior) de ganglios emparejados (masas nerviosas) unidos, longitudinalmente, por conectivos emparejados.
Dieta
Los artrópodos se alimentan de materia orgánica viva o muerta o pueden parasitar a otros animales. La estructura de las partes del intestino y de la boca varía según la dieta. Los órganos de excreción son las branquias, las glándulas antenales, las glándulas coxales o los túbulos de Malpighian.
Reproducción y desarrollo
La mayoría de los artrópodos tienen sexos separados. Los espermatozoides suelen pasar a la hembra en un paquete sellado (espermatóforo); el proceso suele ir precedido de un elaborado comportamiento. Los juveniles recién salidos del cascarón son más pequeños y a menudo difieren de los padres en cuanto a forma, alimentación y hábitos. Estos juveniles se convierten en adultos mediante una metamorfosis controlada por hormonas.
Límites del tamaño
El tamaño de los artrópodos está limitado por las relaciones superficie-volumen. La superficie de un artrópodo varía con el cuadrado de sus dimensiones lineales; su peso varía con el cubo. Así, los artrópodos grandes son relativamente más pesados que los pequeños y los artrópodos pequeños tienen una superficie relativamente mayor.
Las formas terrestres pequeñas deben ocupar microhábitats húmedos para evitar la desecación. Dado que la potencia de las fibras musculares es proporcional a su sección transversal, los artrópodos grandes son relativamente más débiles. Los artrópodos de gran tamaño son demasiado pesados y débiles para moverse con rapidez y, además, tienen problemas para respirar, ya que el intercambio de gases se realiza principalmente por simple difusión. Por ello, el tamaño y el hábitat están algo restringidos entre las formas terrestres. Al estar sustentados por el agua, los artrópodos marinos pueden ser muy grandes (longitud corporal de hasta 60 cm).
Evolución y filogenia
Los artrópodos probablemente evolucionaron en los mares precámbricos hace más de 570 millones de años a partir del mismo ancestro o ancestros que los anélidos poliquetos (gusanos con muchos apéndices pilosos). Los fósiles más antiguos conocidos (Cámbrico inferior, 544-520 millones de años) son diversos y muchos pertenecen a grupos que aún existen. Estos hechos sugieren que la división de linajes se produjo mucho antes. No se sabe si los artrópodos evolucionaron a partir de un ancestro común o de varios ancestros no relacionados. Los artrópodos se clasifican en 4 subfila, que se describen a continuación.
Trilobitmorpha
Los trilobites, ahora extintos, predominaban en los mares del Paleozoico, hace 544-250 millones de años.
Chelicerata
Los quelicerados son los únicos artrópodos que carecen de antenas. El cuerpo consta de cefalotórax (cabeza y tórax fusionados) y opistosoma (abdomen), y lleva un par de apéndices de alimentación en forma de pinza, un par de pedipalpos y 4 pares de patas para caminar. El grupo incluye cangrejos de herradura, arañas de mar y arácnidos (arañas, garrapatas, ácaros, escorpiones), con más de 64 550 especies descritas (3225 en Canadá).
Crustáceos
Los crustáceos, con más de 31 300 especies conocidas, son principalmente marinos con algunas formas de agua dulce y terrestres. La cabeza lleva 2 pares de antenas, un par de ojos compuestos con o sin pedúnculo, 2 mandíbulas y 2 pares de maxilares. La segmentación y los apéndices del tórax y el abdomen varían según la especie y el estilo de vida. Los apéndices son bífidos (con dos ramificaciones) y están adaptados para la alimentación por filtración, la respiración, la natación, la excavación, la cría y el apareamiento. El subfilo incluye pulgas de agua, copépodos, percebes, cangrejos, langostas, cangrejos de río, camarones, etc.
Uniramia
El subfilo incluye los miriápodos (ciempiés, milpiés, sinfilos y paurópodos) y los insectos. Se conocen unas 760.000 especies (unas 30.580 en Canadá), la gran mayoría insectos. Algunos científicos relacionan los uniramios con los crustáceos del subfilo Mandibulata debido a la estructura similar de su cabeza. La mayoría de los uniramios poseen un par de antenas y mandíbulas, y uno o dos pares de maxilares (a menudo fusionados en la línea media). Los insectos tienen 3 pares de patas no ramificadas; los miriápodos tienen más. La mayoría de los insectos adultos tienen 1 o 2 pares de alas. Los segmentos del cuerpo se agrupan en secciones corporales compuestas (2 para los miriápodos, 3 para los insectos).
Grupos relacionados
Tres otros filos se consideran frecuentemente con los artrópodos debido a su estructura similar. Los onicóforos comprenden 70 especies conocidas de animales terrestres con forma de oruga de los trópicos y del hemisferio sur. El cuerpo es blando, cubierto de una cutícula flexible y adaptado para introducirse en espacios reducidos.
Los onicóforos poseen un par de antenas, un par de mandíbulas en forma de garra, muchos pares de extremidades ventrales no articuladas y órganos internos con características tanto de anélidos como de artrópodos.
Los tardígrados (osos de agua) son animales pequeños (0,3-1,2 mm) de 8 patas que viven en la película de agua sobre el musgo, en el suelo o en agua dulce o salada, y se alimentan de células vegetales, detritus u otros animales. Comparten características tanto con los gastrotricos (filo de organismos acuáticos, algo parecido a los gusanos) como con los artrópodos. Se conocen unas 400 especies (48 en Canadá).
Los pentastómidos comprenden unas 90 especies (2 en Canadá) de gusanos linguales altamente especializados que infestan los pulmones de los vertebrados, sobre todo de los reptiles. Se ha sugerido que tienen afinidades con arácnidos, miriápodos o crustáceos.