Peces

Los peces son animales acuáticos y existen más de 30.000 especies de animales vertebrados (phylum Chordata) que se encuentran en las aguas dulces y saladas del mundo. Las especies vivas se extienden desde las primitivas lampreas y mariscos sin mandíbula, pasando por los cartilaginosos tiburones y rayas, hasta los abundantes y diversos peces óseos. La mayoría de las especies de peces son de sangre fría; sin embargo, una especie, el opah (Lampris guttatus), es de sangre caliente.

Características

Los peces han existido durante más de 450 millones de años, durante los cuales han evolucionado repetidamente para encajar en casi todos los tipos imaginables de hábitat acuático. En cierto sentido, los vertebrados terrestres son simplemente peces altamente modificados: cuando los peces colonizaron el hábitat terrestre, se convirtieron en vertebrados terrestres tetrápodos (de cuatro patas).

La concepción popular de un pez como un animal acuático resbaladizo y aerodinámico que posee aletas y respira por las branquias se aplica a muchos peces, pero muchos más peces se desvían de esa concepción que se ajustan a ella. Por ejemplo, el cuerpo se alarga en muchas formas y se acorta mucho en otras; el cuerpo se aplana en algunas (principalmente en los peces que viven en el fondo) y se comprime lateralmente en muchas otras; las aletas pueden ser elaboradamente extendidas, formando formas intrincadas, o pueden reducirse o incluso perderse; y las posiciones de la boca, los ojos, las fosas nasales y las aberturas branquiales varían ampliamente. Los respiradores de aire han aparecido en varias líneas evolutivas.

Muchos peces tienen un color y una forma crípticos, que coinciden estrechamente con sus respectivos ambientes; otros se encuentran entre los más brillantes de todos los organismos, con una amplia gama de matices, a menudo de llamativa intensidad, en un solo individuo. El brillo de los pigmentos puede ser realzado por la estructura de la superficie del pez, de modo que casi parece brillar. Una serie de peces no relacionados entre sí tienen verdaderos órganos productores de luz. Muchos peces son capaces de alterar su coloración, algunos con el propósito de camuflarse, otros para mejorar las señales de comportamiento.

La longitud de los peces adultos oscila entre menos de 10 mm y más de 20 metros, y su peso oscila entre 1,5 gramos y muchos miles de kg. Algunos viven en manantiales termales poco profundos a temperaturas ligeramente superiores a 42 °C, otros en mares árticos fríos a unos pocos grados por debajo de 0 °C o en aguas profundas frías a más de 4.000 metros bajo la superficie del océano. Las adaptaciones estructurales y, especialmente, fisiológicas para la vida en tales extremos son relativamente poco conocidas y proporcionan a los curiosos científicos un gran incentivo para el estudio.

Casi todas las masas de agua naturales tienen vida de peces, con la excepción de los estanques térmicos muy calientes y los lagos extremadamente salinos alcalinos, como el Mar Muerto en Asia y el Gran Lago Salado en América del Norte.

La distribución actual de los peces es el resultado de la historia geológica y el desarrollo de la Tierra, así como de la capacidad de los peces para experimentar cambios evolutivos y adaptarse a los hábitats disponibles. Puede observarse que los peces se distribuyen según el hábitat y la zona geográfica. Las principales diferencias de hábitat son las marinas y las de agua dulce.

En su mayor parte, los peces en un hábitat marino difieren de aquellos en un hábitat de agua dulce, incluso en áreas adyacentes, pero algunos, como el salmón, migran de uno a otro. Se puede considerar que los hábitats de agua dulce son de muchos tipos. Los peces que se encuentran en los torrentes de montaña, lagos árticos, lagos tropicales, arroyos templados y ríos tropicales difieren entre sí, tanto en su estructura obvia como en sus atributos fisiológicos. Incluso en hábitats adyacentes donde, por ejemplo, un torrente tropical de montaña entra en un arroyo de tierras bajas, la fauna de peces será diferente.

Los hábitats marinos se pueden dividir en fondos oceánicos profundos (bentónicos), oceánicos de aguas medias (batipelágicos), oceánicos de superficie (pelágicos), costa rocosa, costa arenosa, costas fangosas, bahías, estuarios y otros. También, por ejemplo, las costas rocosas de las regiones tropicales y templadas tendrán diferentes faunas de peces, incluso cuando tales hábitats se encuentren a lo largo de la misma línea costera.

Alimentación de los peces

Todos los seres vivos necesitan permanecer cerca de una fuente de alimento y los peces no son una excepción. El pez tiende a concentrarse donde hay mucha comida. Los bancos de peces u otras presas atraerán peces más grandes para alimentarse de ellos. Los peces aprovechan muchas oportunidades de alimentación, incluidos los insectos que eclosionan y las ranas migratorias.

Los signos de actividad de peces pequeños pueden llevarle a puntos calientes de pesca. Los peces que se lanzan por encima de la superficie a menudo intentan escapar de los peces más grandes. Numerosos peces pequeños en las aguas poco profundas podrían significar que peces más grandes llegarán más tarde para alimentarse.

Naturaleza

Todos los aspectos de la vida de los peces están estrechamente correlacionados con la adaptación al medio ambiente total: físico, químico y biológico.

Correlacionado con su adaptación a una variedad extremadamente amplia de hábitats está la variedad extremadamente amplia de ciclos de vida que muestran los peces. La gran mayoría eclosiona desde huevos relativamente pequeños unos pocos días hasta varias semanas o más después de que los huevos se dispersan en el agua.

Las crías recién eclosionadas todavía están parcialmente subdesarrolladas y se denominan larvas hasta que las estructuras corporales como las aletas, el esqueleto y algunos órganos están completamente formados. La vida larvaria es a menudo muy corta, generalmente menos de unas pocas semanas, pero puede ser muy larga, y algunas lampreas continúan como larvas durante al menos cinco años. Los peces jóvenes y larvales, antes de alcanzar la madurez sexual, deben crecer considerablemente, y su pequeño tamaño y otros factores a menudo dictan que vivan en un hábitat diferente al de los adultos. Por ejemplo, la mayoría de los peces marinos tropicales tienen larvas pelágicas. La comida de las larvas también es diferente, y los peces larvales a menudo viven en aguas poco profundas, donde pueden estar menos expuestos a los depredadores.

Después de que un pez alcanza su adultez, la duración de su vida está sujeta a muchos factores, como las tasas innatas de envejecimiento, la presión de depredación y la naturaleza del clima local. La longevidad de una especie en el ambiente protegido de un acuario puede no tener nada que ver con el tiempo que los miembros de esa especie viven en la naturaleza. Muchos peces pequeños viven sólo de uno a tres años como máximo. En algunas especies, sin embargo, los individuos pueden vivir hasta 10 o 20 o incluso 100 años.

Comportamiento

Los peces perciben el mundo que les rodea por los usuales sentidos de la vista, el olfato, el oído, el tacto y el gusto y por detectores especiales de corriente de agua de línea lateral. En los pocos peces que generan campos eléctricos, un proceso que mejor podría llamarse electrolocalización ayuda a la percepción. Uno u otro de estos sentidos a menudo se enfatiza a expensas de otros, dependiendo de las otras adaptaciones del pez. En los peces con ojos grandes, el sentido del olfato puede reducirse; otros, con ojos pequeños, cazan y se alimentan principalmente del olfato (como algunas anguilas).

El comportamiento especializado se refiere principalmente a las tres actividades más importantes en la vida de los peces: alimentación, reproducción y escape de los enemigos.

Los peces depredadores son a menudo solitarios, acechando para lanzarse repentinamente en busca de su presa, una especie de locomoción imposible para los peces loro con pico, que se alimentan de coral, nadando en pequeños grupos de una cabeza de coral a la siguiente. Además, algunos peces depredadores que habitan en ambientes pelágicos, como los atunes, a menudo se reproducen.

El sueño en los peces, todos los cuales carecen de párpados verdaderos, consiste en un estado aparentemente apático en el que el pez mantiene su equilibrio pero se mueve lentamente. Si es atacado o perturbado, la mayoría puede salir corriendo. Algunos tipos de peces se acuestan en el fondo para dormir.

La comunicación entre los miembros de una especie o entre los miembros de dos o más especies es a menudo extremadamente importante, especialmente en el comportamiento reproductivo. El modo de comunicación puede ser visual, como entre los peces pequeños llamados más limpios y un pez grande de una especie muy diferente. Los peces más grandes a menudo permiten que el limpiador entre en su boca para eliminar los parásitos de las branquias. El limpiador es reconocido por su color y acciones distintivas y por lo tanto no se come, incluso si el pez más grande es normalmente un depredador. La comunicación es a menudo química, las señales son enviadas por químicos específicos llamados feromonas.

Locomoción

Muchos peces tienen un cuerpo aerodinámico y nadan libremente en aguas abiertas. La locomoción está estrechamente correlacionada con el hábitat y el nicho ecológico (la posición general del animal con respecto a su entorno).

Muchos otros, tanto marinos como de agua dulce, nadan en la superficie y tienen la boca adaptada para alimentarse mejor en la superficie. A menudo estos son largos y esbeltos, capaces de lanzarse a los insectos de superficie o a otros peces de superficie y a su vez alejarse de los depredadores.

Los llamados nadadores de aguas tranquilas, el tipo más común de peces, son de muchos tipos y viven en muchos hábitats. Los peces que viven en aguas relativamente tranquilas, como bahías, orillas de lagos o ríos lentos, generalmente no son nadadores rápidos y fuertes, pero son capaces de alcanzar velocidades cortas y rápidas para escapar de un depredador. Muchos de estos tienen los costados aplanados, como por ejemplo el pez luna y el pez ángel de agua dulce de los acuaristas. Los peces asociados con el fondo o sustrato suelen ser nadadores lentos. Los peces que se alimentan de plancton en aguas abiertas casi siempre permanecen fusiformes y son capaces de moverse rápida y fuertemente.

Los peces que viven en el fondo son de muchos tipos y han sufrido muchos tipos de modificación de su forma corporal y hábitos de natación. Las rayas, que evolucionaron a partir de tiburones de aguas profundas que nadaban con fuerza, generalmente se mantienen cerca del fondo y se mueven ondulando sus grandes aletas pectorales. Las platijas viven en un hábitat similar y se mueven sobre el fondo ondulando todo el cuerpo. Muchos se desplazan de un lugar a otro, descansando en el fondo entre movimientos.

Algunos otros peces se aventuran sobre suelo húmedo para encontrar aguas más prometedoras que las que dejaron. Se mueven moviendo sus cuerpos, a veces usando aletas pectorales fuertes; la mayoría tienen órganos accesorios que respiran aire. Muchos que viven en el fondo viven en agujeros de barro o grietas rocosas. Las anguilas marinas y los gobios se encuentran comúnmente en tales hábitats y en su mayor parte se aventuran mucho más allá de sus hogares cavernosos. Algunos habitantes del fondo han desarrollado potentes discos adhesivos que les permiten permanecer sobre el sustrato en zonas como las costas rocosas, donde la acción de las olas es grande.

Reproducción

Algunos peces son hermafroditas: un individuo que produce esperma y huevos, generalmente en diferentes etapas de su vida. Sin embargo, la autofecundación es probablemente rara.

Los métodos de reproducción son variados, pero la mayoría ponen un gran número de huevos pequeños, fertilizados y dispersos fuera del cuerpo. Los huevos de los peces pelágicos suelen permanecer suspendidos en aguas abiertas. Muchos peces de costa y de agua dulce ponen huevos en el fondo o entre las plantas. Algunos tienen huevos adhesivos. La mortalidad de las crías y especialmente de los huevos es muy alta, y a menudo sólo unos pocos individuos llegan a la madurez de cientos, miles, y en algunos casos millones de huevos puestos.

Los machos producen espermatozoides, generalmente como una sustancia blanca lechosa llamada lecha, en dos (a veces uno) testículos dentro de la cavidad corporal. En los peces óseos, un conducto de espermatozoides lleva desde cada testículo a una abertura urogenital detrás del conducto de ventilación o ano. En los tiburones y rayas y en los ciclostomas el conducto conduce a una cloaca. A veces las aletas pélvicas se modifican para ayudar a transmitir la lecha a los huevos en el conducto de ventilación de la hembra o en el sustrato donde la hembra los ha colocado. A veces se utilizan órganos accesorios para fertilizar a las hembras internamente, por ejemplo, los clasificadores de muchos tiburones y rayas.

En las hembras los óvulos se forman en dos ovarios (a veces sólo uno) y pasan a través de los ovarios hasta la abertura urogenital y hacia el exterior. En algunos peces, los huevos se fertilizan internamente, pero se eliminan antes de que se produzca el desarrollo.

En algunos peces óseos los huevos simplemente se desarrollan dentro de la hembra, emergiendo las crías cuando los huevos eclosionan (ovovivíparos). Otras se desarrollan dentro del ovario y son alimentadas por los tejidos ováricos después de la eclosión (vivíparas). También hay otros métodos utilizados para alimentar a las crías dentro de la hembra. En todos los portadores de vida, los jóvenes nacen con un tamaño relativamente grande y son pocos en número.

La reproducción exitosa y, en muchos casos, la defensa de los huevos y las crías están aseguradas por un estereotipo más bien estereotipado pero a menudo elaborado cortejo y comportamiento paterno, ya sea por parte del macho, de la hembra o de ambos. Algunos peces preparan sus nidos vaciando las depresiones en el fondo de arena (cíclidos, por ejemplo), construyen nidos con materiales vegetales e hilos pegajosos excretados por los riñones (espinillas), o soplan un grupo de burbujas cubiertas de moco en la superficie del agua (gouramis). Los huevos se depositan en estas estructuras. Algunas variedades de cíclidos y bagres incuban los huevos en sus bocas.

Forma física

La estructura básica y la función del cuerpo del pez son similares a las de todos los demás vertebrados. Los cuatro tipos usuales de tejidos están presentes: superficiales o epiteliales, conectivos (hueso, cartílago y tejidos fibrosos, así como sus derivados, sangre), nerviosos y musculares. Además, los órganos y sistemas orgánicos de los peces son paralelos a los de otros vertebrados.

Huesos

El cuerpo típico del pez es aerodinámico y en forma de huso, con una cabeza anterior, un aparato branquial y un corazón, este último situado en la línea media justo debajo de la cámara branquial. La cavidad del cuerpo, que contiene los órganos vitales, está situada detrás de la cabeza en la parte anterior inferior del cuerpo. El ano suele marcar la terminación posterior de la cavidad corporal y ocurre con más frecuencia justo delante de la base de la aleta anal. La médula espinal y la columna vertebral continúan desde la parte posterior de la cabeza hasta la base de la aleta caudal, pasando dorsalmente a la cavidad corporal y a través de la región caudal (cola) detrás de la cavidad corporal. La mayor parte del cuerpo es de tejido muscular, una gran parte del cual es necesario para nadar.

El esqueleto forma parte integral del sistema de locomoción del pez, además de servir para proteger las partes vitales. El esqueleto interno está formado por los huesos del cráneo (excepto los huesos del techo de la cabeza, que en realidad forman parte del esqueleto externo), la columna vertebral y los soportes de las aletas (rayos de las aletas). Los soportes de las aletas se derivan del esqueleto externo. El esqueleto interno de los ciclostomas, tiburones y rayas es de cartílago; el de muchos grupos fósiles y algunos peces vivos primitivos es en su mayoría de cartílago pero puede incluir algún hueso. En lugar de la columna vertebral, los primeros vertebrados tenían una notocuerda completamente desarrollada, una varilla rígida y flexible de células viscosas rodeada de una fuerte vaina fibrosa.

El cráneo, incluyendo los arcos de las branquias y las mandíbulas de los peces óseos, está completamente osificado, o al menos parcialmente osificado. El de los tiburones y rayas sigue siendo cartilaginoso, a veces parcialmente reemplazado por depósitos de calcio, pero nunca por hueso verdadero.

Los elementos de soporte de las aletas (espinas basales, radiales o ambas) han cambiado mucho durante la evolución de los peces. Algunos de estos cambios se describen en la siguiente sección (Evolución y paleontología). La mayoría de los peces poseen una sola aleta dorsal en la línea media de la espalda. Muchos tienen dos y unos pocos tienen tres aletas dorsales. Las otras aletas son la cola única y las aletas anales y las aletas pélvicas y pectorales emparejadas. Una pequeña aleta, la aleta adiposa, con rayos de aletas peludas, ocurre en muchos de los teleosts relativamente primitivos (como la trucha) en la parte posterior cerca de la base de la aleta caudal.

Piel

La piel de un pescado debe cumplir muchas funciones. Ayuda a mantener el equilibrio osmótico, proporciona protección física al cuerpo, es el sitio de coloración, contiene receptores sensoriales y, en algunos peces, funciona en la respiración. Las glándulas mucosas, que ayudan a mantener el equilibrio hídrico y ofrecen protección contra las bacterias, son extremadamente numerosas en la piel de los peces, especialmente en los ciclostomas y los teleósteos. Dado que las glándulas mucosas están presentes en las lampreas modernas, es razonable suponer que estaban presentes en peces primitivos, como los antiguos agnathans silúricos y devónicos.

La protección contra la abrasión y la depredación es otra función de la piel del pescado, y la espina dérmica (de la piel) surgió al principio de la evolución del pescado en respuesta a esta necesidad. Se cree que el hueso primero evolucionó en la piel y sólo después invadió las áreas cartilaginosas del cuerpo del pez, para proporcionar apoyo y protección adicional. Las espinas dérmicas han desempeñado un papel importante en la evolución de los peces y tienen diferentes características en diferentes grupos de peces. Varios grupos se caracterizan al menos en parte por el tipo de escamas óseas que poseen.

Las escamas han desempeñado un papel importante en la evolución de los peces. Los peces primitivos generalmente tenían placas óseas gruesas o escamas gruesas en varias capas de hueso, esmalte y sustancias relacionadas. Los peces teleósteos modernos tienen escamas de hueso que, a pesar de ser protectoras, permiten mucha más libertad de movimiento en el cuerpo. Unos pocos teleósteos modernos (algunos bagres, espinacas y otros) han adquirido secundariamente placas óseas en la piel. Los tiburones modernos y primitivos poseían escamas placoides, un tipo de escama relativamente primitiva con una estructura similar a la de un diente, que consistía en una capa externa de sustancia similar al esmalte (vitrodentina), una capa interna de dentina y una cavidad pulpar que contenía nervios y vasos sanguíneos.

Los peces óseos primitivos tenían escamas gruesas de tipo ganoide o cosmoide. Las escamas cosmoides tienen una capa externa dura similar al esmalte, una capa interna de cosmina (una forma de dentina) y luego una capa de hueso vascular (isopedina). En las escamas ganoides la capa externa dura es químicamente diferente y se llama ganoína. Debajo de esto hay una capa parecida a un cosmín y luego una capa ósea vascular. Las finas escamas óseas translúcidas de los peces modernos, llamadas cicloides y cenoides (estas últimas distinguidas por estrías en los bordes), carecen de capas esmaltadas y dentinas.

La piel tiene varias otras funciones en los peces. Está bien provisto de terminaciones nerviosas y presumiblemente recibe estímulos táctiles, térmicos y dolorosos. La piel también está bien abastecida de vasos sanguíneos. Algunos peces respiran en parte a través de la piel, por el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono entre el agua circundante y numerosos vasos sanguíneos pequeños cerca de la superficie de la piel.

La piel sirve como protección a través del control de la coloración. Los peces exhiben una gama de colores casi ilimitada. Los colores a menudo se mezclan estrechamente con el entorno, ocultando efectivamente al animal. Muchos peces utilizan colores brillantes para la publicidad territorial o como marcas de reconocimiento para otros miembros de su propia especie, o a veces para miembros de otras especies.

Muchos peces pueden cambiar su color en mayor o menor grado, por el movimiento del pigmento dentro de las células pigmentarias (cromatóforos). Las células de pigmento negro (melanóforos), de ocurrencia casi universal en peces, a menudo se yuxtaponen con otras células de pigmento. Cuando se colocan debajo de iridocitos o leucóforos (que contienen el pigmento plateado o blanco de la guanina), los melanóforos producen colores estructurales de azul y verde. Estos colores son a menudo extremadamente intensos, porque están formados por la refracción de la luz a través de los cristales punzantes de la guanina.

Los colores azul y verde refractados son a menudo relativamente puros, carentes de los rayos rojos y amarillos, que han sido absorbidos por el pigmento negro (melanina) de los melanóforos. Los colores amarillo, naranja y rojo son producidos por eritróforos, células que contienen los pigmentos carotenoides apropiados. Otros colores son producidos por combinaciones de melanóforos, eritróforos e iridocitos.