El desarrollo del prototipo anterior (P2Cra) lo realizan
básicamente los Agnatos (sin mandíbulas), que presentan tres tipos en cuanto a
la forma del cuerpo, hidrodinámica, deprimida en la parte anterior y
anguiliforme. Las especies que las poseen no son muy rápidas en general, bien
porque tienen gruesas escamas o corazas que los cubren por completo o porque la
forma no es apropiada para alcanzar mayor velocidad. En base a su alimentación
son micrófagas filtradoras, detritívoras, parásitas o carroñeras, es todo lo
que se puede capturar con ese tipo de movimiento.
La versión mejorada de ese
prototipo dispondrá de mandíbulas para capturar presas y será el tercer
prototipo en la historia de los vertebrados, al que por ese motivo llamaremos
P3Gna (Tercer Prototipo: con mandíbulas = Gnatostomado). En esencia se
corresponde con la idea de los Preicthyes de Stensiö.
Este prototipo de nueva generación, pretende disponer de
mayor velocidad y capacidad de movimiento. Las modificaciones afectarán a
distintas regiones del cuerpo ya que, de acuerdo con Darwin, un carácter nunca
cambia solo, siempre obliga a cambiar a otros. Esto se puede comprobar
fácilmente viendo como han cambiado los coches. Cuando lograron cierta
velocidad tuvieron que cambiar las ruedas de madera por las de goma, y las
lámparas de aceite de los faroles por los primeros focos. A medida que lograban
mas velocidad, no cambiaba solo el motor sino que se iban cerrando las puertas,
aislando el interior y mejorando la aerodinámica. Por tanto es un hecho general
que nunca cambia un solo carácter. En el P3Gna de nueva generación se verán
directamente afectadas las partes que se señalan en gris en la figura 1 y que
afectan a las siguientes funciones:
- a) Forma del cuerpo, inicialmente hidrodinámica
- b) Sistemas de regulación interna.
- c) Detectores sensoriales a distancia y centro de
coordinación.
- d) Cambio de alimentación para satisfacer la mayor demanda
de energía del modelo.
El corazón y alguna otra parte incrementarán su potencia o
desarrollo, pero si lo hacen manteniendo el esquema básico no será necesario
fijarnos en ellas, de momento.
a) Forma del cuerpo
La situación primitiva inicial, con el cuerpo de forma
hidrodinámica es la que supone menor gasto para el desplazamiento en el agua.
Así eran los Agnatos primitivos, por lo que para optimizar su rendimiento se
puede empezar por reducir la coraza externa hasta dejarla en unas escamas que
lo recubran. Éstas permiten que se ondule todo el cuerpo si es necesario y que
no haya zonas rígidas como las situadas debajo de las grandes placas de los
Agnatos. 
A continuación se aumentará la potencia muscular, en
especial la del pedúnculo caudal. Esto obliga a reforzar la notocorda que sirve
de punto de apoyo, pero si se refuerza demasiado aumentará su rigidez y perderá
elasticidad, con lo que perderá su eficacia. Para conseguir todo, se debe
fragmentar en segmentos, de tal modo que cada uno de ellos tenga una ligera
articulación con el siguiente, así se puede ondular todo el animal, como hacían
sus antepasados. Este es el modo de conseguir que un palo de madera se pueda
ondular simulando el movimiento de una serpiente (figura 2). Esos segmentos que
aparecen por primera vez en la historia de la diversificación son las
vértebras.Un cuerpo que se desplace en el interior de un líquido está sometido a las fuerzas de resistencia, desplazamiento, empuje y peso que actúan sobre el centro de gravedad (figura 3) y su estabilidad se puede ver alterada en cualquiera de los tres planos del espacio (figura 4) en función de la velocidad.
b) Sistemas de regulación interna.
Una piel gruesa e impermeable es suficiente para la
protección frente al medio abiótico, no es necesario conservar la coraza de sus
antepasados para cumplir este requisito. Pero con desplazamientos rápidos y
constantes se tiene mas probabilidad de pasar de un lugar con unas condiciones
químicas a otro en el que éstas sean diferentes. Para que ese cambio no tenga
graves consecuencias es importante mejorar los sistemas de regulación del riñón
y del epitelio branquial. Pero también se prueban otros dos sistemas nuevos. El
primero consiste en acumular en la sangre sustancias de desecho, como la urea,
en vez de eliminarla por completo. Así aumenta la presión osmótica del interior
y resulta mas fácil mantener el equilibrio en agua salada. La idea es similar a
la que ha dado lugar a los kers o
frenos regenerativos utilizados en coches de fórmula 1, en trenes y otros
vehículos, que guardan parte del calor que se genera en las frenadas, en forma
de energía. El segundo consiste en desarrollar glándulas próximas a la cloaca,
donde convergen el digestivo y el excretor para aprovechar cualquiera de los
posibles residuos que van a ser eliminados.
c) Sistema sensorial y centro de coordinación.
Al aumentar la velocidad hay que mejorar los sistemas de
detección a distancia, lo que obliga a ampliar la capacidad del centro de
coordinación para percibir e interpretar mayor número de estímulos y para
disminuir el tiempo de respuesta. Por una parte se trata de evitar obstáculos
contra los que pueda chocar y por otra de ampliar el área de detección del
alimento.
El olfato puede detectar una sustancia disuelta a kilómetros
de distancia, sobre todo si hay una corriente de agua que la lleva. Por esta
razón es bueno desarrollar además del olfato un detector de corrientes. El
primero ya estaba en el P2Cra y para el segundo se aprovechará el diseño del
detector mecánico del equilibrio para organizar sensores de corrientes en la
parte anterior del cuerpo. En la figura 6 se muestra como se sitúan a ambos
lados del cuerpo y pueden estar en el interior y en el exterior. Las flechas
señalan las corrientes u ondas de presión que pueden detectar. La vista tiene
poca importancia en el agua ya que la visibilidad no alcanza mas de unas
decenas de metros, y eso en aguas excepcionalmente limpias e iluminadas. El
equilibrio se puede mejorar si se añade un tercer canal semicircular y así
tenemos información de los tres planos del espacio tridimensional en el que nos
movemos. En la figura 7 se aprecian los tres canales en la parte de la capsula
ótica encargada del equilibrio (e) y su posición dentro del cráneo en vistas
lateral y dorsal.
El sistema de percepción mejorará mucho si se disponen
siempre los receptores a ambos lados de la cabeza en igual número. El motivo es
porque al desplazarse el animal gracias a las contracciones del pedúnculo
caudal, la posición de la cabeza va cambiando alternativamente hacia la derecha
y a la izquierda. De este modo, la diferencia de percepción entre los de uno y
otro lado informa al animal sobre la dirección y la distancia a la que está la
fuente emisora. Todo esto es básico para acercarse o alejarse de una fuente de
emisión, según la voluntad del animal.
El mayor desarrollo del centro de coordinación supone
protegerlo dentro de un cráneo que va complicando su organización y mejorar los
nervios de conexión con todas las partes del cuerpo.
d) Macrofagia y mandíbulas para conseguirla.
Si comparamos nuestro prototipo con cualquiera de los que
jalonan por ejemplo, la historia de la automoción, es fácil de entender que un
cambio muy grande de organización lleve consigo un cambio de combustible. Lo
mismo pasa en la naturaleza y para que funcione el P3Gna ya no basta la simple
filtración o los detritus del fondo. Se necesita mas alimento y eso se consigue
con la macrofagia, es decir presas de mayor tamaño relativo respecto al
depredador.
La boca redondeada de bordes blandos, del prototipo P2Cra no
será eficaz para capturar presas si aumentamos la velocidad. Pero se puede
mejorar su diseño si se le añaden elementos esqueléticos de refuerzo, que se
articulen entre si y que se puedan abrir o cerrar como las hojas de una tijera
o como una puerta respecto al marco en el que se apoya. Y mejorará su eficacia
si se añaden elementos que permitan sujetar y asegurar a la presa una vez
capturada y músculos que le proporcionen la potencia adecuada al trabajo que
vayan a realizar.
El modo mas sencillo de conseguir ese diseño es a base de
modificar el esqueleto del primer arco branquial. Bastaría con unir la parte
derecha e izquierda por el dorso y por el vientre, de esa forma quedarían
bordeando por detrás al orificio central que forma la boca. Los músculos que
servían para abrir y cerrar la hendidura branquial serán ahora los que abran y
cierren la boca. Este es el diseño de las mandíbulas y todos los Vertebrados
que las posean a partir de este modelo se denominarán Gnatostomados. Las
diferencias respecto al P2Cra se aprecian en la figura 8.
Pero para una alimentación macrófaga no basta solo con ser
mas rápido, se necesita sujetar a la presa e introducirla en la boca. Para ello
es importante que ésta se pueda abrir y cerrar rápidamente y tragarla entera o
arrancarle un trozo. Para apertura y cierre están los músculos y para la
sujeción pueden servir las escamas situadas alrededor de la
boca, en la frontera entre el exterior y el interior del animal, en el lugar
que ocupan los dientes habitualmente. Su forma, número y tamaño dependerán del
tipo de alimentación.
Glosario de términos
Agnato
Alabeo
Cabeceo
Cápsula ótica
|
Derrape
Detritívoro
Frenos regenerativos
Gnatostomado
|
Guiñada
Macrófago
Micrófago filtrador
Preicthyes
|
Para saber mas
- Gállego, L. 2011. Zoología, una interpretación.
Para ver:
5,29'. Duncleosteus,
Acantodio anterior a los elasmobranquios, sobre la aparición de las
mandíbulas
|
7,26'. Mandíbula de Selachimorpha
|
4,16' Sobre la forma de los peces
|
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