Anatomía de los Delfínidos: Adaptación al Entorno Marino

ANATOMÍA DE LOS DELFÍNIDOS

Los cetáceos son un infraorden de mamíferos placentarios que viven exclusivamente en un ambiente acuático. Presentan respiración pulmonar.

El infraorden Cetacea engloba dos parvórdenes:

• Misticetos (poseen barbas): ballenas
• Odontocetos (poseen dientes): delfines, cachalotes, zifios, marsopas, narvales, belugas

Clase: Mammalia Orden: Artiodactyla Infraorden: Cetacea Parvorden: Odontoceti Familia: Delphinidae

Esta familia comprende 37 especies entre las que se encuentran delfines, orcas y calderones. Las especies más conocidas de esta familia son: Delfín mular (Tursiops truncatus) Orca (Orcinus orca)

Características del medio marino

1. Densidad y viscosidad - 60 veces mayor que la del aire a la misma temperatura - Mayor resistencia al movimiento y a la flotabilidad
2. Pérdida de Temperatura corporal > 25 veces mayor a la del aire a la misma Tª ambiente
3. Mayor Presión hidrostática > cada 10 metros de profundidad aumenta una atmósfera de presión
4. Baja disponibilidad de Oxígeno
5. Visibilidad reducida

ESQUELETO DEL DEFÍN

Cráneo

Presenta una elongación de los huesos de la cara ("telescopaje"). Hay cierta asimetría bilateral en el cráneo, el lado derecho está más desarrollado que el lado izquierdo. El lado derecho está especializado en la producción de sonidos, y el izquierdo en la respiración. Son mamíferos homodontes.

1 2 3 12 - A 5 11 10 G 8 9 7 Cráneo de delfín mular. 1) hueso frontal, 2) huesos nasales, 3) vómre, 4) huesos maxilares, 5) huesos premaxilares, 6) hueso lagrimal, 7) mandíbula, 8) hueso cigomático, 9) hueso temporal, 11) hueso parietal, 12) hueso occipital.

Labios fonéticos Espiráculo Cráneo Sacos aéreos Oído interno Mandibula Canal con grasa

La mandíbula es hueca y consiste solamente en el cuerpo mandibular (no presenta rama mandibular). La cavidad que se encuentra en la parte caudal de la mandíbula está repleta de tejido blando adiposo, denominado cuerpo graso o "pan bone". Al estar en estrecho contacto con el oído interno esta estructura participa en la percepción de sonidos formando una especie de "ventana acústica" para la ecolocalización.

Columna vertebral

Posee un gran desarrollo de las apófisis espinosas y transversas para aumentar la superficie de fijación de la musculatura axial, que está muy desarrollada.

Fórmula vertebral: 7 Cervicales + 10/14 Torácicas+ 9/24 Lumbares + 0 Sacras+ 14/45Caudales

Vértebras cervicales

Todos los delfínidos presentan 7 vértebras cervicales. Estas difieren respecto a las de los mamíferos terrestres en que son extremadamente planas craneocaudalmente. Las vértebras cervicales suelen estar fusionadas en mayor o menor medida. A la fusión del atlas (C1) y el axis (C2) se le denomina epistropheus.

El atlas posee cuerpo vertebral, apófisis espinosa y apófisis transversas, lo que confiere una mayor fijación a la musculatura axial.

Vértebras torácicas

Se encuentran flanqueadas por costillas, el número de vértebras torácicas está sujeto a variaciones entre especies, desde 10 hasta 14. Algunas vértebras torácicas no llegan a articular con las costillas.

Vértebras lumbares

En mamíferos terrestres, la zona lumbar comienza con la primera vértebra que no está unida a costilla y termina antes del hueso sacro. En el caso de los delfines, la última vértebra lumbar se articula con la primera vertebra caudal, ya que no poseen sacro.

Vértebras caudales

El comienzo de las vértebras caudales se caracteriza por la presencia de una serie de pequeños huesos en forma de "Y" denominados huesos hemales. Estos articulan con la parte ventral de las vértebras y forman el arco hemal, que protege a los grandes vasos en la región caudal. Los huesos hemales, así como las apófisis espinosas y transversas, involucionan en las vértebras más caudales.

V. Caudales V. lumbares V. torácicas V. cervicales Huesos hemales

Costillas y esternón

De 5 a 7 pares de costillas articulan con el esternón, el resto son flotantes. En ocasiones, las costillas caudales son más pequeñas que las otras y no articulan con las vértebras correspondientes. Esto permite que la caja torácica pueda deformarse fácilmente debido al aumento de presión que ejerce el medio sobre esta durante el descenso.

El esternón es largo, aplanado y segmentado. Se ensancha en sentido craneal.

Miembro torácico

Transformado en aletas pectorales cuya función es estabilizar el cuerpo. El primer hueso que compone el miembro torácico es la escapula, la cual es amplia pero aplanada, alargada y sin presencia de espina en su cara lateral.

La única articulación móvil del miembro torácico es la escapulohumeral, la cual permite la realización de cambios en la inclinación de la aleta. El resto de articulaciones son inmóviles.

El húmero es corto y robusto, articula con cubito y radio. Estos dos huesos son más largos que el húmero y están unidos entre sí por tejido conectivo que imposibilita la movilidad entre ambos.

Poseen de 4 a 5 dedos. Presentan hiperfalangia, con un número variable de 3 a 8 falanges por dedo.

Escápula Húmero Cúbito y radio Falanges Miembro torácico derecho en delfín

Miembro pelviano

Solamente existen dos reducidos huesos pélvicos vestigiales de los mamíferos terrestres. Estos no presentan conexión directa con la columna vertebral y se encuentran embebidos dentro de la musculatura de las paredes abdominales.

MUSCULATURA DEL DELFÍN

La poderosa musculatura de la columna es el principal motor de locomoción y actúa empujando la aleta caudal hacia arriba y hacia abajo. Los músculos de los delfines contienen un elevado porcentaje de mioglobina dándole a estos un aspecto oscuro, casi negro. Esta característica es una adaptación que facilita el almacenaje de oxígeno en el músculo durante el buceo.

Spinalis muscles [beneath multifidus) connect the vertebroe. longissimus dorsi muscles semispinalis multifidus spinalis The dilator maris regulates the opening of the blowhole. The epaxial muscles power the upstroke of the tail. masseter temporal iliocostal rectus orbiculus oculi stermomastoid biceps brachii triceps brachil pectoralis funder flipper) The hypaxial muscles power the downstroke of the tail. sternohyoid deltoid

TEGUMENTO

Funciones principales: termorregulación, disminución de la resistencia y control de la flotabilidad.

Epidermis

Es lisa y da la sensación de gomosidad. La capa más externa presenta los bordes cutáneos. La capa más interna forma las crestas rete que se interdigitan con las papilas dérmicas de la dermis. La renovación celular es muy intensa (cada 2h).

external oblique muscles

Dermis

De pequeño grosor en comparación con las otras capas de la piel. Está formada por tejido conectivo irregular y denso, bien vascularizado y con muchas células adiposas que se continúan con la hipodermis. Carece de folículos pilosos, glándulas sebáceas y glándulas sudoríparas.

Hipodermis

Compuesta de una capa gruesa de tejido adiposo denominado "grasa de ballena" o "bubbler", con haces de colágeno y elastina. Es una gran reserva de energía y un gran aislante térmico.

En cuanto a la sensibilidad de la piel, en el caso de los odontocetos es muy alta, ya que está muy inervada, sobre todo la región de la mandíbula y la región perineal.

Cutaneous ridges Stratum caternum Stratum spinosum Stratum germinativum Rete pegs Dermal papilae Dermis - Dermal ridges Subcutis Arteriole Venule

PRINCIPALES ADAPTACIONES FISIOLÓGICAS AL MEDIO ACUÁTICO

• Control de la respiración voluntaria y rápida con un gran aprovechamiento del oxígeno (8-12% frente al 4% en mamíferos terrestres).
• Presentación del doble de eritrocitos en sangre que los mamíferos terrestres (7-11 millones/ mm3) y de 2-9 veces más mioglobina en los músculos.
• Notable bradicardia.

APARATO RESPIRATORIO

En delfines, las narinas externas se han desplazado hacia la parte dorsal del cráneo formando una única abertura, conocida como espiráculo. Tras el espiráculo, los pasajes nasales de los delfines se abren ventralmente hacia el denominado vestíbulo. La respiración de los delfines se lleva a cabo en la superficie, cuando el espiráculo se abre. No presentan mucosa olfatoria.

En los delfines la laringe se encuentra curvada en un ángulo de casi 90° para permitir la comunicación entre el espiráculo y la tráquea. La posición de esta es rostral a las vértebras cervicales.

La laringe conecta con los pulmones a través de la tráquea y esta, se encuentra a su vez separada por completo de la faringe para evitar cualquier posible fuga de agua procedente del tracto digestivo al sistema respiratorio.

La producción de sonido la lleva a cabo un par de labios fónicos ("monkey lips") que se encuentran en el pasaje nasal. Cuando se expulsa el aire, estos contactan entre sí y vibran produciendo el sonido. Poseen hasta cuatro pares de sacos nasales ventrales al espiráculo que intervienen y regulan la producción e sonido.

Espiráculo Saco Vestibular Saco Nasofrontal Sacos vestibulares Sacos tubulares o nasales Saco vestibular Sacos tubulares o nasales Tapón nasal Melón Saco premaxilar Caja craneana Mandibula? Tráquea Tráquea Paso del alimento Respiráculo A B Labios fónicos Respiráculo Saco Premaxilar Esfinter Sacos premaxilares Esófago Cráneo Faringe Paso del aire

Los delfines, cuentan con un bronquio independiente característico, denominado bronchus trachealis en el lado derecho de la tráquea y dirigido hacia el pulmón derecho, que se presenta justo antes de la bifurcación de esta hacia los dos grandes bronquios principales. Esta estructura también se presenta en bóvidos y suidos.

Los pulmones en delfines no presentan división por lóbulos. La base del pulmón sigue la misma curvatura que presenta el diafragma. Ambos son estrechos y simétricos y su lado costal se adapta a la forma de las costillas.

Una de las características de la tráquea es la presencia de grandes espacios venosos en la submucosa denominados "lagunas venosas". Durante las inmersiones, la tráquea se aplana debido a la presión que ejerce el medio sobre ella y durante el ascenso a la superficie, la tráquea recupera su forma redondeada gracias al llenado de sangre de estas lagunas que aumentan el diámetro luminal.

ar locunge

APARATO CIRCULATORIO

Es el típico de los mamíferos con el añadido de unas rete mirabile intercaladas en el trayecto de las arterias. La rete mirabile es una estructura en la que una arteria y una vena se ramifican en múltiples vasos más pequeños que finalmente confluyen entre sí formando una o varias arterias/ venas más grandes.

Existen dos rete mirabile principales; la torácica, que está situada en la parte ventral de la columna vertebral y la cervical. Ambas intervienen en la termorregulación, además de favorecer la circulación sanguínea y aporte de oxígeno.

Retia mirabilia of the thorax

TERMORREGULACIÓN

La gruesa capa subcutánea de grasa actúa como aislante térmico para el medio interno del cuerpo y define también la forma hidrodinámica del cuerpo del delfín.

Sus aletas funcionan como "ventanas térmicas", en las que la sangre se enfría conforme el agua pasa sobre estas, mientras que el calor sigue siendo transferido desde el interior.

Hay un plexo de arterias y venas paralelas en la aleta caudal, la aleta dorsal y las aletas pectorales. Aquí, las arterias centrales de paredes gruesas y musculosas están rodeadas por un plexo de venas que discurre paralelamente, con un flujo a contracorriente que favorece la termorregulación.

Arteria. Contiene sangre mas caliente proveniente del centro del cuerpo. Sangre venosa Sangre arterial Calor Central artery . Transferido de la Arteria a las Venas. Circumarterial vein Superficial vein Periarterial venous rete Venas. Traen sangre enfriada en la periferia del cuerpo. -