Pez: clasificación y anatomía

Los peces, conocidos científicamente como pisces, son animales acuáticos vertebrados que principalmente habitan en el agua. Son ectotérmicos, lo que significa que regulan su temperatura corporal según el ambiente en el que se encuentran, y obtienen oxígeno a través de las branquias. Su cuerpo está cubierto por escamas y tienen aletas que les permiten moverse de manera fluida en el agua. Aunque el grupo Pisces no se considera un taxón debido a que sería parafilético, los peces son muy diversos y se encuentran tanto en aguas saladas como en aguas dulces. Pueden encontrarse especies de peces en arroyos de montaña, como el gobio, así como en las profundidades del océano, por ejemplo, las anguilas tragonas.

 

Introducción

El consumo de alimentos elaborados a base de pescado es una valiosa fuente de nutrición para los seres humanos. Estos alimentos pueden provenir de peces capturados en estado salvaje o criados en condiciones similares al ganado a través de la acuicultura. En la actualidad, la pesca deportiva está ganando popularidad como una actividad recreativa. A lo largo de la historia, los peces han desempeñado un papel significativo en diversas culturas, desde ser considerados deidades religiosas hasta ser tema de libros y películas.

La ictiología es la rama especializada de la zoología que se dedica al estudio de los peces. La mayoría de los peces son ovíparos y su reproducción se lleva a cabo mediante la fecundación externa.

Los peces se reproducen de diversas maneras, pero la mayoría de las especies son ovíparas, lo que significa que ponen huevos. Los huevos de muchos peces son fertilizados externamente, donde el macho libera esperma sobre los huevos después de que la hembra los haya depositado. Sin embargo, algunas especies de peces son ovovivíparas o vivíparas, lo que significa que los huevos se incuban dentro del cuerpo de la madre y las crías nacen vivas.

Existen miles de especies de peces en todo el mundo, que varían en tamaño, forma, color y comportamiento. Algunos peces son depredadores, mientras que otros se alimentan de plantas o de materia orgánica en descomposición. Los peces desempeñan un papel crucial en los ecosistemas acuáticos, ya que ayudan a controlar la población de otros organismos y contribuyen al flujo de nutrientes.

Además, los peces tienen importancia económica para los seres humanos. Son una fuente importante de alimento en muchas culturas, y la pesca comercial es una industria importante en muchas partes del mundo. Los peces también son populares como mascotas en acuarios, donde se pueden admirar y estudiar su comportamiento fascinante.

Clasificación

El grupo de peces se considera parafilético, ya que engloba a todos los vertebrados que no son tetrápodos. Su definición se basa en la exclusión de un taxón más amplio, los vertebrados, en lugar de poseer características derivadas comunes (apomorfías). Las especies actuales se distribuyen en tres grupos, que ocasionalmente se consideran clases o superclases.

• El grupo de los agnatos, también conocidos como peces sin mandíbulas, engloba a unas pocas especies actuales como las lampreas y mixines. Este grupo se considera parafilético, ya que no incluye a todos los vertebrados que descienden de un ancestro común.

• Los condrictios, también conocidos como peces cartilaginosos, abarcan a los tiburones, rayas y quimeras. Estos peces se caracterizan por tener hendiduras branquiales externamente visibles y un esqueleto compuesto únicamente de cartílago. Aunque son vertebrados muy antiguos y basales, han demostrado ser extremadamente exitosos evolutivamente. Los tiburones, en particular, son animales antiquísimos que han experimentado cambios mínimos desde su origen.

• Dentro de los peces, encontramos el grupo de los osteictios o peces óseos, que se caracterizan por tener un esqueleto compuesto de hueso y branquias protegidas por un opérculo. Este grupo se subdivide en dos categorías principales: los actinopterigios y los sarcopterigios. Los actinopterigios son peces óseos con aletas provistas de radios, mientras que los sarcopterigios son peces óseos con aletas lobuladas.

Es importante destacar que los sarcopterigios son un grupo parafilético en relación con los tetrápodos, que son vertebrados con cuatro extremidades. Los primeros anfibios se originaron a partir de sarcopterigios primitivos, lo que indica una conexión evolutiva entre estos peces óseos lobulados y los vertebrados tetrápodos.

Anatomía

Sistema respiratorio

La respiración en los peces se lleva a cabo principalmente mediante el uso de las branquias, estructuras ubicadas a ambos lados de la faringe. Estas branquias están compuestas por filamentos branquiales, delgadas estructuras en forma de hilos. Cada uno de estos filamentos contiene capilares que proporcionan una amplia superficie para el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono. El proceso de intercambio tiene lugar cuando los peces aspiran agua, que fluye a través de las branquias.

Algunas especies de peces, como los tiburones y las lampreas, poseen múltiples aberturas branquiales. Sin embargo, la mayoría de los peces tienen branquias protegidas por un opérculo, una cubierta ósea.

La capacidad de respirar directamente aire es una adaptación de los peces que viven en aguas poco profundas, donde los niveles de oxígeno pueden variar o la concentración de oxígeno en el agua puede disminuir en ciertas épocas del año. Los mecanismos para lograr esto son diversos. Por ejemplo, las anguilas eléctricas tienen una piel delgada que les permite absorber algo de oxígeno. Algunos peces también pueden respirar aire tragándolo directamente de la superficie del agua. Los peces gato de las familias Loricariidae, Callichthyidae y Scoloplacidae son capaces de absorber aire a través de su tracto digestivo.

En el caso de los peces pulmonados y poliptéridos, se han observado pulmones similares a los de los animales terrestres, lo que significa que necesitan subir a la superficie del agua para tomar aire fresco por la boca y luego pasarlo a través de las branquias o filamentos branquiales.

Sistema digestivo

Existen especies de peces que poseen boca, pero no todas han evolucionado para desarrollar mandíbulas, como es el caso de los agnatos. Sin embargo, aquellas especies que sí desarrollaron mandíbulas obtuvieron la capacidad de acceder a una amplia variedad de alimentos, incluyendo plantas y otros organismos.

En los peces, el proceso de alimentación comienza con la ingesta de alimentos a través de la boca, donde posteriormente son descompuestos en el estómago. Órganos como el hígado y el páncreas contribuyen añadiendo enzimas digestivas para facilitar la digestión. Finalmente, la absorción de los nutrientes se lleva a cabo a través del intestino.

Sistema locomotor

Con el propósito de moverse eficientemente en el medio acuático, principalmente, los peces han evolucionado una variedad de aletas con diferentes funciones. Algunas de estas aletas son:

• Aletas dorsales: Situadas en la parte superior del cuerpo, su función principal es proporcionar estabilidad y maniobrabilidad durante el nado.

• Aleta caudal: Ubicada en la región de la cola, su función es impulsar el movimiento y propulsión del pez en el agua.

• Aletas anales: Localizadas ventralmente cerca del ano, tienen una función estabilizadora, ayudando al pez a mantener su equilibrio y control durante la natación.

• Aletas pectorales: Situadas detrás de las branquias, su función principal es brindar estabilidad, aunque algunas especies presentan adaptaciones notables en estas aletas, como en el caso de los peces voladores.

• Aletas pélvicas o ventrales: Ubicadas en la parte ventral del cuerpo, cerca de las aletas pectorales.

Sistema circulatorio

Los peces poseen un sistema circulatorio cerrado, en el cual el corazón desempeña un papel fundamental al bombear la sangre a través de un circuito único que recorre todo su cuerpo. El flujo sanguíneo se inicia en el corazón, luego se dirige hacia las branquias, posteriormente se distribuye al resto del cuerpo y finalmente regresa nuevamente al corazón. En la mayoría de los peces, el corazón consta de cuatro partes principales: el seno venoso, el atrio, el ventrículo y el bulbo arterioso. Aunque se compone de cuatro partes, el corazón de los peces está formado por dos cavidades dispuestas en serie, una aurícula y un ventrículo.

El seno venoso es una cámara de paredes delgadas que recibe la sangre de las venas del pez antes de permitir que fluya hacia el atrio. El atrio, una cámara muscular de gran tamaño, actúa como un compartimento de dirección única que guía la sangre hacia el ventrículo. El ventrículo es una bolsa muscular con paredes gruesas que se contrae y impulsa la sangre hacia un tubo largo llamado bulbo arterioso. El bulbo arterioso se conecta con una arteria principal conocida como aorta, a través de la cual la sangre fluye hacia las branquias del pez para su oxigenación.

Sistema excretor

Al igual que muchos animales acuáticos, la mayoría de los peces eliminan los desechos nitrogenados en forma de amoniaco. Una parte de estos desechos se difunde a través de las branquias hacia el agua circundante, mientras que el resto es expulsado a través de los riñones, los órganos excretores que filtran los desechos de la sangre. Los riñones desempeñan un papel importante en el control de la cantidad de amoniaco en el cuerpo de los peces.

En el caso de los peces de agua salada, tienden a perder agua debido al proceso de ósmosis. Para contrarrestar esto, los riñones de los peces de agua salada concentran los desechos y minimizan la cantidad de agua expulsada del cuerpo. Por otro lado, los peces de agua dulce enfrentan una situación opuesta, ya que necesitan obtener agua constantemente. Sus riñones están adaptados para eliminar grandes cantidades de orina diluida, es decir, con una alta proporción de agua.

Algunos peces han desarrollado riñones especialmente adaptados que les permiten adaptarse a diferentes ambientes acuáticos, como el paso de agua dulce a agua salada. Estos riñones tienen la capacidad de cambiar su función según las necesidades, lo que les permite ajustarse a la composición del agua en la que se encuentran.

Sistema nervioso

Sistema nervioso central: En comparación con otros vertebrados, los peces generalmente tienen un cerebro pequeño en relación con el tamaño de su cuerpo, representando alrededor de una quinceava parte de la masa cerebral de aves o mamíferos de tamaño similar. Sin embargo, algunos peces presentan cerebros relativamente grandes, como los peces de la familia Mormyridae y los tiburones, cuya proporción de masa cerebral con respecto al tamaño corporal es similar a la de aves y marsupiales.

El cerebro de los peces está dividido en varias regiones. En la parte frontal se encuentran los lóbulos olfativos, que reciben y procesan señales olfativas de las narinas a través de los nervios olfativos. Estos lóbulos están más desarrollados en peces que dependen principalmente del sentido del olfato para la caza, como los mixinos, tiburones y peces gato. Detrás de los lóbulos olfativos se encuentra el telencéfalo o cerebro anterior, una estructura bilobulada que está principalmente relacionada con el sentido del olfato en los peces.

El diencéfalo, que conecta el cerebro anterior con el cerebro medio o mesencéfalo, realiza varias funciones asociadas con las hormonas y la homeostasis. La glándula pineal, ubicada encima del diencéfalo, desempeña diversas funciones, como la percepción de la luz, el control del ritmo cardíaco y la regulación de los cambios de pigmentación.

El cerebro medio contiene los lóbulos ópticos, que son más prominentes en especies de peces que cazan utilizando la visión, como la trucha arcoíris y los cíclidos.

El metencéfalo está particularmente involucrado en la natación y el equilibrio, mientras que el cerebelo, que suele ser la parte más grande del cerebro y de forma monolobular, desempeña un papel importante en la coordinación motora. Algunas especies, como los mixinos y las lampreas, tienen cerebelos relativamente pequeños, pero en contraste, el cerebelo del pez elefante está muy desarrollado y se cree que está relacionado con su capacidad eléctrica.

El mielencéfalo es la parte más posterior del cerebro y, además de controlar algunas funciones musculares y de órganos del cuerpo, también se encarga de la respiración y la osmorregulación en los peces óseos.

Sistema sensorial: Muchos peces tienen desarrollados órganos sensoriales altamente especializados. La mayoría de los peces diurnos cuentan con ojos bien desarrollados que les permiten percibir los colores, a veces incluso mejor que los seres humanos. Además, muchos peces poseen células especializadas llamadas quimiorreceptores, responsables de los sentidos del gusto y del olfato. Aunque tienen oídos en sus cabezas, muchos peces no tienen una gran capacidad auditiva. No obstante, la mayoría de los peces cuentan con receptores sensibles en su línea lateral, una estructura que les permite detectar corrientes suaves, vibraciones y el movimiento de sus presas o de otros peces cercanos.

Algunos peces, como los tiburones o los peces globo, poseen órganos que les permiten percibir corrientes eléctricas de baja intensidad. Por otro lado, la anguila eléctrica tiene la capacidad de generar su propia electricidad.

En cuanto a la orientación, los peces utilizan puntos de referencia y pueden crear mapas mentales basados en relaciones geométricas o señales múltiples. Estudios realizados con peces en laberintos han demostrado que los peces emplean rutinariamente la memoria espacial y la discriminación visual para navegar su entorno.

Capacidad para sentir dolor: El Dr. William Tavolga, zoólogo del Mote Marine Laboratory, llevó a cabo experimentos que proporcionan evidencia de que los peces muestran respuestas de miedo y dolor. En estos experimentos, los peces sapo gruñían cuando se les aplicaban descargas eléctricas, y con el tiempo se observó que incluso gruñían al solo ver un electrodo.

En 2003, científicos escoceses de la Universidad de Edimburgo realizaron una investigación sobre la trucha arcoíris, concluyendo que los peces exhiben comportamientos asociados comúnmente con el dolor. Durante las pruebas, se les inyectó veneno de abeja y ácido acético en los labios de las truchas arcoíris, lo que provocó que los peces balancearan sus cuerpos y frotaran sus labios contra las paredes y el suelo de los tanques, lo cual los investigadores interpretaron como intentos de aliviar el dolor, similares a los que harían los mamíferos. Las neuronas en los cerebros de los peces mostraron un patrón similar al de los humanos cuando experimentan dolor.

Sin embargo, el profesor James D. Rose de la Universidad de Wyoming criticó este estudio argumentando que era incorrecto, principalmente porque no proporcionaba pruebas de que los peces poseen una "percepción consciente, en particular un tipo de percepción que se asemeje significativamente a la nuestra". Rose sostiene que debido a que el cerebro de los peces es muy diferente del nuestro, es probable que los peces no sean conscientes de la misma manera que los seres humanos, por lo que las reacciones similares a las reacciones humanas al dolor tienen otras causas. Rose había publicado previamente su propia opinión sosteniendo que los peces no pueden sentir dolor debido a que sus cerebros carecen de neocórtex.

Los defensores de los derechos de los animales han expresado preocupación sobre el posible sufrimiento de los peces debido a la pesca con caña. Basándose en investigaciones recientes, algunos países, como Alemania, han prohibido ciertos métodos de pesca. La Royal Society for the Prevention of Cruelty to Animals (RSPCA) del Reino Unido considera que es poco probable que los peces perciban el dolor de la misma manera que las personas, pero reconoce que existen evidencias que indican que los peces realmente tienen la capacidad de percibir dolor y sufrimiento. Por lo tanto, persiguen legalmente a aquellos individuos que sean crueles con los peces.

Evolución

Los peces se originaron a partir de otros cordados en los primeros tiempos del período Cámbrico. Aunque no se conoce con certeza el lugar exacto de su origen, se cree que el grupo más primitivo de peces conocidos son los ostracodermos, a partir de los cuales evolucionaron los agnatos modernos, como las lampreas y los mixines.

Uno de los hitos evolutivos más significativos fue el desarrollo de mandíbulas a partir de los arcos branquiales, lo que permitió a los peces primitivos alimentarse de trozos más grandes, capturar presas y triturar alimentos. Entre los primeros peces con mandíbulas se encuentran los placodermos, que surgieron hacia el final del período Silúrico.

Los vertebrados terrestres se diferenciaron a partir de peces con aletas lobuladas, que están relacionados con especies actuales como el celacanto y los dipnoos. Estos peces con aletas lobuladas fueron los ancestros de los tetrapodos, los vertebrados de cuatro extremidades que dieron lugar a los animales terrestres.

Migración

Existen diferentes tipos de peces migratorios que realizan desplazamientos regulares, que varían en duración y distancia, desde migraciones diarias hasta anuales, y desde distancias cortas hasta miles de kilómetros. Estas migraciones suelen estar relacionadas con la búsqueda de alimento o la reproducción, aunque en algunos casos la razón exacta de la migración aún no se conoce.

La clasificación de los peces migratorios se puede realizar según su patrón de desplazamiento:

1. Diádromos: Estos peces viajan entre aguas saladas y dulces a lo largo de su ciclo de vida. El término "diádromos" proviene del griego "día", que significa "entre".
2. Anádromos: Son peces que viven principalmente en agua salada pero se reproducen en agua dulce. Realizan migraciones desde los océanos o mares hasta los ríos para desovar. El término "anádromos" proviene del griego "ana", que significa "arriba".
3. Catádromos: Estos peces viven en agua dulce pero se reproducen en agua salada. Realizan migraciones desde los ríos hacia el mar para reproducirse. El término "catádromos" proviene del griego "cata", que significa "abajo".
4. Anfídromos: Los peces anfídromos se desplazan entre aguas dulces y saladas durante diferentes etapas de su ciclo de vida, pero no migran específicamente por reproducción. El término "anfídromos" proviene del griego "amphi", que significa "ambos".
5. Potádromos: Estos peces migran únicamente dentro de aguas dulces, como ríos y arroyos. El término "potádromos" proviene del griego "potamos", que significa "río".
6. Oceanódromos: Son peces que realizan migraciones exclusivamente en aguas saladas, como los océanos. El término "oceanódromos" proviene del griego "océanos", que significa "océano".

Estas diferentes categorías reflejan la diversidad de estrategias migratorias de los peces y su adaptación a distintos ambientes acuáticos.