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¿Pueden los ornitorrincos comunicarse a través de la electrorrecepción?


Sé que al menos algunos peces electrorreceptivos son capaces de comunicarse de forma básica con otros miembros de su especie mediante la variación de sus propias señales bioeléctricas. Sin embargo, no puedo encontrar ninguna información sobre si los ornitorrincos (o, para el caso, cualquiera del puñado de otros mamíferos electrorreceptivos) son capaces de comunicarse de manera similar. ¿Alguien sabe si puede hacer esto?


Electrocomunicación es usado por pescado débilmente eléctrico únicamente y se limita a ambientes acuáticos donde la conductividad eléctrica del medio permite transmitir señales eléctricas. Las especies de peces mejor estudiadas que utilizan este método de comunicación son las africanas. Mormyriformes (que comprenden el Mormyridae o pez elefante y el Gymnarchidae con Gymnarchus niloticus como única especie) y la sudamericana Gymnotiformes (o pez cuchillo neotropical).[1]

Los mamíferos que son capaces de electrorrecepción usarlo para electrolocalización pasiva lo que significa localizar a la presa detectando los campos eléctricos débiles de la presa con electrorreceptores. Estos mamíferos son las tres especies vivientes del monotrema; el ornitorrinco australiano pico de patoOrnithorhynchus anatinus), el equidna de pico corto australiano (Tachyglossus aculeatus) y el equidna occidental de pico largo (Zaglossus bruijnii) de Nueva Guinea; y más recientemente descubierto, el delfín de Guayana (Sotalia guianensis) del orden de los cetáceos.[2][3]

Nota: Se informó electrorrecepción en un lunar de nariz estrellada, Condylura cristata, basado en datos de comportamiento limitados (Gould et al., 1993) pero la teoría permanece sin explicación fisiológica.[4]

El sistema electrosensorial del ornitorrinco (y probablemente de otros mamíferos) evoluciona de forma independiente y los electrorreceptores pertenecen al sistema trigémino. La fisiología del sistema electosensorial de los mamíferos revela por qué no pueden utilizar su electrorrecepción para la comunicación conespecífica.

En los peces gimnotiformes mormyriformes africanos y sudamericanos, este sentido ha evolucionado a un sistema activo adicional que utiliza un órgano eléctrico como fuente de a.c. medición de impedancia del medio ambiente y para la comunicación. Todos los electrorreceptores que se encuentran en peces y anfibios que no tienen órganos eléctricos son del tipo receptor ampular y probablemente forman parte del sistema acústico-lateralis. Por el contrario, los electrorreceptores del ornitorrinco pertenecen al sistema trigémino. Su sensibilidad a la corriente continua. así como a pulsos de alta frecuencia [2] contrasta con la mayoría de CC. o la capacidad de respuesta de baja frecuencia de los receptores ampulares, que están menos adaptados para detectar potenciales de acción muscular rápidos.

Langner, Gerald y Scheich, Henning. (2009). Sentidos eléctricos en monotremas: electrorrecepción y electrolocalización en el ornitorrinco y el equidna. 1056-1060. 10.1007 / 978-3-540-29678-2_2919.
https://www.researchgate.net/publication/299656487_Electric_Senses_in_Monotremes_Electroreception_and_Electrolocation_in_the_Platypus_and_the_Echidna


Referencias:

1. Map of Life - "Electrolocalización y electrocomunicación en peces débilmente eléctricos" http://www.mapoflife.org/topics/topic_578_electrolocation-and-electrocommunication-in-weakly-electric-fish/
24 de enero de 2018

2. Electrorrecepción pasiva en mamíferos acuáticos.
Czech-Damal NU, Dehnhardt G, Manger P, Hanke W.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23187861

3. Electrorrecepción en el delfín de Guayana (Sotalia guianensis)
Nicole U. Czech-Damal, Alexander Liebschner, Lars Miersch, Gertrud Klauer, Frederike D. Hanke, Christopher Marshall, Guido Dehnhardt y Wolf Hanke
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3248726/

4. Edwin Gould, William McShea, Theodore Grand; Función de la estrella en el topo con nariz de estrella, Condylura cristata, Journal of Mammalogy, Volumen 74, Número 1, 19 de febrero de 1993, páginas 108-116, https://doi.org/10.2307/1381909


Otras lecturas:

1. Electrorrecepción (editado por Theodore Holmes Bullock, Carl D. Hopkins, Richard R. Fay)

2. Neurobiología de los monotremas: evolución del cerebro en nuestros primos mamíferos lejanos (editado por Ken Ashwell)

3. Receptores sensoriales en monotremas (Proske U, Gregory JE, Iggo A.) ​​https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1692308/

4. Electrorrecepción en monotremas (John D. Pettigrew)
https://jeb.biologists.org:2083/content/jexbio/202/10/1447.full.pdf

5. Percepción en profundidad, volumen 3: otros mecanismos de percepción en profundidad (Por Ian P. Howard)

6. Electrorrecepción y electrogénesis (James S. Albert y William G.R. Crampton) http://www.ucs.louisiana.edu/~jxa4003/Albert%20PDF%27s/Albert-Crampton-Electroreception-proofs.pdf


Electrorrecepción

Introducción

La electrorrecepción es una modalidad sensorial antigua, que ha evolucionado más de 500 Ma, y se ha perdido y posteriormente "reevolucionado" varias veces en varios grupos de vertebrados e invertebrados. La evolución múltiple e independiente de la electrorrecepción enfatiza la importancia de este sentido en una variedad de comportamientos animales de diferentes hábitats, incluida la detección de presas, la orientación, la navegación y el uso de estímulos bioeléctricos en las interacciones sociales. La detección de campos eléctricos débiles probablemente se haya producido a través de dos mecanismos diferentes: la inducción de señales eléctricas en células receptoras especializadas y las interacciones de los cristales de magnetita con el campo geomagnético terrestre. Este breve relato se concentra principalmente en la electrorrecepción pasiva, donde los campos eléctricos débiles producidos por otros organismos o fuentes antropogénicas se detectan utilizando órganos terminales especializados. Sin embargo, también se hará alguna mención al uso de señales geomagnéticas en la navegación y orientación y la posterior inducción de campos eléctricos en algunos animales. La electrorrecepción activa y la electrocomunicación, que utiliza señales autogeneradas para navegar a través del espacio electrosensorial, se examinarán en otra parte de este volumen.


Anatomía y biología

El cuerpo y la cola ancha y plana del ornitorrinco están cubiertos de un denso pelaje marrón que atrapa una capa de aire aislante para mantener al animal caliente. El pelaje es impermeable y la textura es similar a la de un lunar. El ornitorrinco usa su cola para almacenar reservas de grasa (una adaptación que también se encuentra en animales como el diablo de Tasmania y la oveja de cola gruesa). Tiene patas palmeadas y un hocico grande y gomoso. Estas características parecen más cercanas a las de un pato que a las de cualquier mamífero conocido. Las correas son más importantes en las patas delanteras y se pliegan hacia atrás cuando se camina sobre la tierra. en la parte inferior. Las fosas nasales están ubicadas en la superficie dorsal del hocico, mientras que los ojos y las orejas están ubicadas en un surco ubicado justo detrás de él, este surco se cierra al nadar. Se ha escuchado a los ornitorrincos emitir un gruñido bajo cuando se les molesta y se ha informado de una variedad de otras vocalizaciones en especímenes cautivos.

El peso varía considerablemente de 0,7 a 2,4 kg (1,5 a 5,3 libras), siendo los machos más grandes que las hembras los machos promedian 50 cm (20 pulgadas) de longitud total, mientras que las hembras promedian 43 cm (17 pulgadas), con una variación sustancial en el tamaño promedio de de una región a otra, y este patrón no parece seguir ninguna regla climática en particular y puede deberse a otros factores ambientales, como la depredación y la invasión humana. [dieciséis]

El ornitorrinco tiene una temperatura corporal promedio de aproximadamente 32 ° C (90 ° F) en lugar de los 37 ° C (99 ° F) típicos de los mamíferos placentarios. La investigación sugiere que esto ha sido una adaptación gradual a las duras condiciones ambientales por parte del pequeño número de especies monotremas supervivientes en lugar de una característica histórica de los monotremas.

Los ornitorrincos modernos tienen tres dientes en cada uno de los maxilares (un premolar y dos molares) y dentarios (tres molares), que pierden antes o justo después de salir de la madriguera de reproducción. Los adultos tienen almohadillas muy queratinizadas en su lugar. Los primeros dientes de la mejilla superior y el tercero inferior de los pichones de ornitorrinco son pequeños, cada uno con una cúspide principal, mientras que los otros dientes tienen dos cúspides principales. La mandíbula del ornitorrinco está construida de manera diferente a la de otros mamíferos, y el músculo que abre la mandíbula es diferente. Como en todos los mamíferos verdaderos, los diminutos huesos que conducen el sonido en el oído medio están completamente incorporados al cráneo, en lugar de estar en la mandíbula como en los cinodontos y otros sinápsidos premamíferos. Sin embargo, la abertura externa de la oreja todavía se encuentra en la base de la mandíbula.

El ornitorrinco tiene huesos adicionales en la cintura escapular, incluida una interclavícula, que no se encuentra en otros mamíferos. Tiene un paso de reptil, con las piernas a los lados del cuerpo, en lugar de debajo. Cuando está en tierra, camina con los nudillos sobre sus patas delanteras para proteger las membranas entre los dedos de los pies.

El peso varía considerablemente de 0,7 a 2,4 kg (1,5 a 5,3 libras), siendo los machos más grandes que las hembras los machos promedian 50 cm (20 pulgadas) de longitud total, mientras que las hembras promedian 43 cm (17 pulgadas), [11] con una variación sustancial en tamaño promedio de una región a otra, y este patrón no parece seguir ninguna regla climática en particular y puede deberse a otros factores ambientales, como la depredación y la invasión humana. [dieciséis]

El ornitorrinco tiene una temperatura corporal promedio de aproximadamente 32 ° C (90 ° F) en lugar de los 37 ° C (99 ° F) típicos de los mamíferos placentarios. La investigación sugiere que esto ha sido una adaptación gradual a las duras condiciones ambientales por parte del pequeño número de especies monotremas supervivientes en lugar de una característica histórica de los monotremas.

Los ornitorrincos modernos tienen tres dientes en cada uno de los maxilares (un premolar y dos molares) y dentarios (tres molares), que pierden antes o justo después de salir de la madriguera de reproducción. Los adultos tienen almohadillas muy queratinizadas en su lugar. Los primeros dientes de la mejilla superior y el tercero inferior de los pichones de ornitorrinco son pequeños, cada uno con una cúspide principal, mientras que los otros dientes tienen dos cúspides principales. La mandíbula del ornitorrinco tiene una estructura diferente a la de otros mamíferos y el músculo que abre la mandíbula es diferente. [11] Como en todos los mamíferos verdaderos, los diminutos huesos que conducen el sonido en el oído medio están completamente incorporados al cráneo, en lugar de estar en la mandíbula como en los cinodontos y otros sinápsidos premamíferos. Sin embargo, la abertura externa de la oreja todavía se encuentra en la base de la mandíbula. El ornitorrinco tiene huesos adicionales en la cintura escapular, incluida una interclavícula, que no se encuentra en otros mamíferos. Tiene un paso de reptil, con las piernas a los lados del cuerpo, en lugar de debajo. Cuando está en tierra, camina con los nudillos sobre sus patas delanteras, para proteger las correas entre los dedos de los pies.

Si bien los ornitorrincos masculinos y femeninos nacen con espolones en el tobillo, solo los espolones masculinos producen veneno, en gran parte compuesto por proteínas similares a las defensinas (DLP), tres de las cuales son exclusivas del ornitorrinco. Los DLP son producidos por el sistema inmunológico del ornitorrinco. La función de las defensinas es abrir agujeros en las bacterias y virus patógenos, pero en los ornitorrincos también se transforman en veneno para la defensa. Aunque lo suficientemente poderoso como para matar animales más pequeños como perros, el veneno no es letal para los humanos, pero el dolor es tan insoportable que la víctima puede quedar incapacitada. El edema se desarrolla rápidamente alrededor de la herida y se extiende gradualmente por toda la extremidad afectada. La información obtenida de las historias clínicas y la evidencia anecdótica indica que el dolor se convierte en una hiperalgesia de larga duración (una mayor sensibilidad al dolor) que persiste durante días o incluso meses. El veneno se produce en las glándulas crurales del macho, que son glándulas alveolares en forma de riñón conectadas por un conducto de paredes delgadas a un espolón calcáneo en cada extremidad trasera. El ornitorrinco hembra, al igual que los equidnas, tiene brotes rudimentarios que no se desarrollan (caen antes del final de su primer año) y carecen de glándulas crurales funcionales.

El veneno parece tener una función diferente a la producida por especies que no son mamíferos, sus efectos no son potencialmente mortales para los humanos, pero sin embargo lo suficientemente poderosos como para dañar seriamente a la víctima. Dado que solo los machos producen veneno y la producción aumenta durante la temporada de reproducción, puede usarse como un arma ofensiva para afirmar el dominio durante este período.

Electrolocalización

Ornitorrinco mostrado a los niños.

Los monotremas (para las otras especies, ver Equidna) son los únicos mamíferos (aparte de al menos una especie de delfín) [29] que se sabe que tienen un sentido de electrorrecepción: localizan a sus presas en parte detectando campos eléctricos generados por contracciones musculares. El ornitorrinco y la electrorrecepción # 8217 es el más sensible de todos los monotremas.

Los electrorreceptores están ubicados en filas rostrocaudales en la piel del pico, mientras que los mecanorreceptores (que detectan el tacto) se distribuyen uniformemente a lo largo del pico. El área electrosensorial de la corteza cerebral está contenida dentro del área somatosensorial táctil, y algunas células corticales reciben información tanto de electrorreceptores como de mecanorreceptores, lo que sugiere una estrecha asociación entre los sentidos táctiles y eléctricos. Tanto los electrorreceptores como los mecanorreceptores del pico dominan el mapa somatotópico del cerebro del ornitorrinco, de la misma manera que las manos humanas dominan el mapa del homúnculo de Penfield.

El ornitorrinco puede determinar la dirección de una fuente eléctrica, quizás comparando diferencias en la intensidad de la señal a través de la hoja de electrorreceptores. Esto explicaría el movimiento característico de lado a lado de la cabeza del animal mientras caza. La convergencia cortical de las entradas electrosensoriales y táctiles sugiere un mecanismo que determina la distancia de las presas que, cuando se mueven, emiten tanto señales eléctricas como pulsos de presión mecánicos. El ornitorrinco usa la diferencia entre los tiempos de llegada de las dos señales para detectar la distancia. [31]

El ornitorrinco no se alimenta ni de la vista ni del olfato, [34] cerrando los ojos, los oídos y la nariz cada vez que se sumerge. [35] Más bien, cuando excava en el fondo de los arroyos con su pico, sus electrorreceptores detectan pequeñas corrientes eléctricas generadas por las contracciones musculares de su presa, lo que le permite distinguir entre objetos animados e inanimados, que estimulan continuamente sus mecanorreceptores. [31] Los experimentos han demostrado que el ornitorrinco incluso reaccionará a un & # 8220 camarón artificial & # 8221 si pasa una pequeña corriente eléctrica a través de él. [36]

Estudios recientes dicen que los ojos del ornitorrinco posiblemente podrían ser más similares a los del hagfish del Pacífico o las lampreas del hemisferio norte que a los de la mayoría de los tetrápodos. También contiene conos dobles, que la mayoría de los mamíferos no tienen. [37]

Aunque el ornitorrinco y los ojos # 8217 son pequeños y no se usan bajo el agua, varias características indican que la visión jugó un papel importante en sus antepasados. La superficie de la córnea y la superficie adyacente de la lente es plana, mientras que la superficie posterior de la lente es muy curva, similar a los ojos de otros mamíferos acuáticos como nutrias y leones marinos. Una concentración temporal (del lado del oído) de células ganglionares de la retina, importante para la visión binocular, indica un papel en la depredación, mientras que la agudeza visual que la acompaña es insuficiente para tales actividades. Además, esta agudeza limitada se corresponde con un aumento cortical bajo, un núcleo geniculado lateral pequeño y un tectum óptico grande, lo que sugiere que el mesencéfalo visual juega un papel más importante que la corteza visual como en algunos roedores. Estas características sugieren que el ornitorrinco se ha adaptado a un estilo de vida acuático y nocturno, desarrollando su sistema electrosensorial a costa de su sistema visual, un proceso evolutivo paralelo al pequeño número de electrorreceptores en el equidna de pico corto, que habita en ambientes secos, mientras que el equidna de pico largo, que vive en ambientes húmedos, es intermedio entre los otros dos monotremas.


Cima de los Monotremas

Puede que el ornitorrinco no sea el único monotrema con electrorrecepción, pero sus estructuras sensoriales son las más complejas.

Aproximadamente 40.000 células cutáneas de electrorreceptores especializados están dispuestas en franjas en la parte superior e inferior de su pico. Las especies de equidna tienen entre 2000 y 400, como es el caso del equidna de pico corto. Esta especie, que se encuentra en hábitats secos, tiene lo que los investigadores creen que es "no más que un remanente de este sistema sensorial".

Aprenda más sobre los sentidos de diferentes especies en nuestra nueva exposición. Nuestros sentidos: una experiencia inmersiva.


Ensamblado al azar y sorprendentemente peligroso: el ornitorrinco

¿Además de parecer que fue ensamblado a partir de repuestos? Todos hemos visto fotos de ornitorrincos (sí, “ornitorrincos”, no “ornitorrincos”) antes, y todos saben qué rarezas son: el pico de pato, la cola de castor, el hecho de que ponen huevos, a pesar de ser mamíferos, pero detrás de estos extraños rasgos se encuentran ... rasgos aún más extraños! Así que tomemos un momento para apreciar las excentricidades menos conocidas del ornitorrinco, ¿de acuerdo?

En primer lugar, estos monstruos de aspecto adorable son realmente peligrosos. Los ornitorrincos machos tienen un espolón en cada pata trasera que está lleno de un veneno lo suficientemente poderoso como para matar a un perro grande. Si bien no es suficiente sacar a un humano, causa un dolor severo e incapacitante cuyas secuelas pueden durar meses. Uno de los pocos mamíferos venenosos, la producción de veneno del macho aumenta durante la temporada de reproducción, lo que sugiere que su propósito puede residir en competir con otros machos.

Por qué su perro y su ornitorrinco no deberían jugar juntos.
(Por Jason Edwards, vía: Cómo funcionan las cosas)

Y hablando de cría, la reproducción en los ornitorrincos tampoco es exactamente el "estándar de los mamíferos". A diferencia de todos los demás mamíferos, que tienen dos cromosomas sexuales (X e Y XX para las hembras, XY para los machos, con raras excepciones), el ornitorrinco tiene diez. Habla sobre la exageración evolutiva. Un ornitorrinco macho tiene el patrón XYXYXYXYXY, mientras que una hembra tiene diez X. Los investigadores han descubierto que la estructura genética real de estos cromosomas sexuales es en realidad más similar a la de las aves que a la de los mamíferos, aunque el 80% de los genes del ornitorrinco son comunes a otros mamíferos.

Después de que esta sopa de letras de cromosomas se arregla, hasta tres huevos fertilizados maduran en el útero durante aproximadamente cuatro semanas, mucho más que en la mayoría de las otras especies que ponen huevos (en las aves, esto puede ser solo uno o dos días). Una vez puestos, los huevos son del tamaño de una miniatura y eclosionan en unos diez días. Si bien los ornitorrincos producen leche, en realidad no tienen las tetinas adecuadas para succionar a sus bebés; el líquido se libera de los poros de la piel. Un pequeño canal en el abdomen de la madre recoge la leche, que luego es lamida por las crías. Curiosamente, los bebés nacen con dientes, pero los pierden antes de la edad adulta. Tal es la impracticabilidad del diseño del ornitorrinco ...

Finalmente, exploremos los métodos de caza del ornitorrinco. Los ornitorrincos son los únicos mamíferos con el sexto sentido de electrorrecepción. Esos picos de pato coriáceos que tienen son en realidad receptores de precisión que pueden detectar los campos eléctricos creados en el agua por las contracciones de los músculos de sus presas. Teniendo en cuenta que la presa en cuestión son en gran parte gusanos y larvas de insectos, aquí estamos hablando de una gran sensibilidad. El proyecto de ley también es muy receptivo a los cambios de presión, por lo que también se puede detectar un movimiento en aguas tranquilas de esta manera. Los investigadores han sugerido que al interpretar la diferencia en el tiempo de llegada de la presión y las señales eléctricas, el cazador puede incluso determinar la distancia de la presa. Esto sería especialmente útil, dado que los ornitorrincos cierran los ojos y los oídos cuando cazan. De hecho, ni siquiera comerán los alimentos capturados bajo el agua que se almacenan en bolsas en las mejillas y se llevan a la tierra para ser consumidos.

Así que ahí lo tienes. El ornitorrinco: incluso más extraño de lo que pensabas.

[Hecho de la diversión:El ornitorrinco hembra tiene dos ovarios, pero solo funciona el izquierdo.]

Diseño inteligente y la peor pesadilla n. ° 8217
(Vía: Animal Planet)


Cerebro animal extraño: ornitorrinco

El ornitorrinco y el equidna son los únicos mamíferos que tienen el poder de electrorrecepción, lo que significa que pueden detectar cambios eléctricos. ¡Echa un vistazo a este nuevo cerebro animal extraño para aprender cómo el ornitorrinco usa su pico para atrapar presas bajo el agua!

Scheich H., Langner G., Tidemann C., Coles R.B., Guppy A. (1986). Electrorrecepción y electrolocalización en ornitorrincos. Naturaleza. 319(6052):401-2.

Pettigrew, J.D., Manger, P.R. y Fine, S.L. (1998). El mundo sensorial del ornitorrinco. Transacciones filosóficas de la Royal Society B.353 (1372): 1199 & ndash1210.


Etiqueta: ornitorrinco

Nombre común: El ornitorrinco de pico de pato

A.K.A. : Ornithorhynchus anatinus

  • Única especie de la familia Ornithorhynchidae
  • Los machos miden 50 cm (20 ") de largo, las hembras 43 cm (17")
  • Pese entre 0,7 y 2,4 kg (1,5 y # 8211 5,3 libras).
  • Temperatura corporal de 32 grados centígrados cinco grados más baja que la de los mamíferos placentarios
  • Vive hasta 17 años en cautiverio
  • Come crustáceos de agua dulce, gusanos y larvas de insectos.

Encontrado: este de Australia y Tasmania

¿Hace qué?

¿Además de parecer que fue ensamblado a partir de repuestos? Todos hemos visto fotos de ornitorrincos (sí, “ornitorrincos”, no “ornitorrincos”) antes, y todos saben qué rarezas son: el pico de pato, la cola de castor, el hecho de que ponen huevos, a pesar de ser mamíferos, pero detrás de estos extraños rasgos se encuentran ... rasgos aún más extraños! Así que tomemos un momento para apreciar las excentricidades menos conocidas del ornitorrinco, ¿de acuerdo?

En primer lugar, estos monstruos de aspecto adorable son realmente peligrosos. Los ornitorrincos machos tienen un espolón en cada pata trasera que está lleno de un veneno lo suficientemente poderoso como para matar a un perro grande. Si bien no es suficiente sacar a un humano, causa un dolor severo e incapacitante cuyas secuelas pueden durar meses. Uno de los pocos mamíferos venenosos, la producción de veneno del macho aumenta durante la temporada de reproducción, lo que sugiere que su propósito puede residir en competir con otros machos.

Por qué su perro y su ornitorrinco no deberían jugar juntos.
(Por Jason Edwards, vía: Cómo funcionan las cosas)

Y hablando de cría, la reproducción en los ornitorrincos tampoco es exactamente el "estándar de los mamíferos". A diferencia de todos los demás mamíferos, que tienen dos cromosomas sexuales (X e Y XX para las hembras, XY para los machos, con raras excepciones), el ornitorrinco tiene diez. Habla sobre la exageración evolutiva. Un ornitorrinco macho tiene el patrón XYXYXYXYXY, mientras que una hembra tiene diez X. Los investigadores han descubierto que la estructura genética real de estos cromosomas sexuales es en realidad más similar a la de las aves que a la de los mamíferos, aunque el 80% de los genes del ornitorrinco son comunes a otros mamíferos.

Después de que esta sopa de letras de cromosomas se arregla, hasta tres huevos fertilizados maduran en el útero durante aproximadamente cuatro semanas, mucho más que en la mayoría de las otras especies que ponen huevos (en las aves, esto puede ser solo uno o dos días). Una vez puestos, los huevos son del tamaño de una miniatura y eclosionan en unos diez días. Si bien los ornitorrincos producen leche, en realidad no tienen las tetinas adecuadas para succionar a sus bebés; el líquido se libera de los poros de la piel. Un pequeño canal en el abdomen de la madre recoge la leche, que luego es lamida por las crías. Curiosamente, los bebés nacen con dientes, pero los pierden antes de la edad adulta. Tal es la impracticabilidad del diseño del ornitorrinco ...

Finalmente, exploremos los métodos de caza del ornitorrinco. Los ornitorrincos son los únicos mamíferos con el sexto sentido de electrorrecepción. Esos picos de pato coriáceos que tienen son en realidad receptores de precisión que pueden detectar los campos eléctricos creados en el agua por las contracciones de los músculos de sus presas. Teniendo en cuenta que la presa en cuestión son en gran parte gusanos y larvas de insectos, estamos hablando de una gran sensibilidad aquí. El proyecto de ley también es muy receptivo a los cambios de presión, por lo que también se puede detectar un movimiento en aguas tranquilas de esta manera. Los investigadores han sugerido que al interpretar la diferencia en el tiempo de llegada de la presión y las señales eléctricas, el cazador puede incluso determinar la distancia de la presa. Esto sería especialmente útil, dado que los ornitorrincos cierran los ojos y los oídos cuando cazan. De hecho, ni siquiera comerán los alimentos capturados bajo el agua que se almacenan en bolsas en las mejillas y se llevan a la tierra para ser consumidos.

Así que ahí lo tienes. El ornitorrinco: incluso más extraño de lo que pensabas.

[Hecho de la diversión:El ornitorrinco hembra tiene dos ovarios, pero solo funciona el izquierdo.]

Diseño inteligente y la peor pesadilla n. ° 8217
(Vía: Animal Planet)

¿Dice quién?

  • Brown (2008) Naturaleza 453: 138-139
  • Grant y Fanning (2007) Ornitorrinco. Publicación CSIRO.
  • Graves (2008) Revisión anual de genética 42: 565-586
  • Moyal (2002) Ornitorrinco: La extraordinaria historia de cómo una curiosa criatura desconcertó al mundo. Smithsonian Press.

Degradación de la hemoglobina en monotremas

El estilo de vida semiacuático del ornitorrinco está respaldado por niveles de hemoglobina particularmente altos y una gran cantidad de glóbulos rojos pequeños 31. El sistema de desintoxicación de hemoglobina-hemo en mamíferos proporciona un aclaramiento eficaz para minimizar el daño oxidativo 32 en el que la haptoglobina es la chaperona de la hemoglobina 32 y el hemo libre se une a la hemopexina y la microglobulina alfa-1 33.

Tanto los genes de la hemopexina como de la microglobulina alfa-1 se encuentran en los genomas de los monotremas, mientras que el gen de la haptoglobina está ausente (Figura 4b, Datos extendidos, Figuras 10a, by Tabla complementaria 48), lo que sugiere que los monotremas desarrollaron un sistema de depuración de hemoglobina que es diferente a la de otros mamíferos. La haptoglobina evolucionó en el ancestro común de los vertebrados a partir de un gen inmune de la familia MASP 33 pero se ha neofuncionalizado en mamíferos para unirse a la hemoglobina con una mayor afinidad y unirse al receptor CD163A, que también está ausente en los monotremas, para su eliminación en los macrófagos 34 . La ausencia del gen de la haptoglobina y CD163A in monotremas sugiere que la neofuncionalización de la haptoglobina ocurrió después de la divergencia de los monotremas de los terios, no antes como se pensaba anteriormente 34, y mucho después de la evolución de los glóbulos rojos enucleados en el ancestro común de los mamíferos 35. Varios vertebrados no mamíferos han perdido haptoglobina, incluido el pollo 34 (Fig. 4b), en el que un miembro de la familia CD163 secretado alternativo, PIT54, es el acompañante de unión a la hemoglobina 33. El análisis filogenético muestra que los monotremas carecen de genes que se agrupan con la haptoglobina en la familia MASP o una PIT54 ortólogo (Datos extendidos Fig. 10c-e y Tabla complementaria 50). Confirmamos la expansión de la familia CD163 en el ornitorrinco 2 (diez miembros) y encontramos cinco en equidna, en comparación con dos y tres en humanos y ratones, respectivamente (Datos extendidos Fig. 10e, f). Como el CD163A de mamífero puede unirse a la hemoglobina en ausencia de haptoglobina 36 y un miembro de la familia CD163 se ha convertido en el acompañante de la hemoglobina en el pollo, las proteínas de la familia CD163 pueden haber desarrollado este papel en los monotremas.


Electrorreceptores en el ornitorrinco

Se sabe desde el siglo pasado que el pico del ornitorrinco contiene matrices densamente empaquetadas de órganos receptores especializados y sus nervios aferentes. Hasta hace poco, se pensaba que tenían una función en gran medida mecanorreceptiva. Sin embargo Scheich et al. 1 proporciono evidencia tanto conductual como electrofisiológica de que hay electrorreceptores en el pico del ornitorrinco. Estos autores pudieron registrar potenciales evocados de la corteza somatosensorial del cerebro en respuesta a pulsos de voltaje débiles aplicados a través del pico. Las observaciones de comportamiento mostraron que un ornitorrinco podía detectar dipolos eléctricos débiles y se sugirió que el animal era capaz de localizar presas en movimiento mediante la actividad eléctrica asociada con las contracciones musculares. A partir de estas observaciones, y en vista del hecho de que se sabía que el proyecto de ley contenía receptores glandulares 2 que en varios aspectos se parecían a los electrorreceptores ampulares de los peces de agua dulce, Scheich et al. concluyó que la matriz de receptores del pico del ornitorrinco incluía electrorreceptores. En este informe presentamos evidencia electrofisiológica directa de la existencia de tales receptores.


Electrorrecepción

una modalidad sensorial que se sabe que existe para ciertos vertebrados acuáticos que proporciona la capacidad de detectar campos eléctricos débiles en el agua. El origen de la sensibilidad puede remontarse a los electrorreceptores ubicados en la piel del organismo.

La electrorrecepción se limita a ambientes acuáticos porque aquí la resistividad del medio es lo suficientemente baja como para que se generen corrientes eléctricas como resultado de campos eléctricos de origen biológico. En el aire, la resistividad del medio ambiente es tan alta que los campos eléctricos de fuentes biológicas no generan una corriente eléctrica significativa. Los electrorreceptores se encuentran en varias especies de peces y en al menos una especie de mamífero, el ornitorrinco de pico de pato. En general, se cree que es una modalidad sensorial antigua que está relacionada con el sentido de la línea lateral y tal vez se deriva de él. Los electrorreceptores de mamíferos se derivan de forma independiente. Los umbrales pueden ser tan bajos como 0,01 microvoltios por cm para algunas especies de peces. Los electrorreceptores son bastante insensibles a la mecánica, la luz, la química y la temperatura. Hay comportamientos específicos asociados con la electrorrecepción, que incluyen la detección de presas y la evitación de depredadores. Para aquellos peces con órganos eléctricos especializados, la electrorrecepción también se utiliza para la localización activa de objetos y la comunicación social.

La mayoría de los animales no tienen electrorreceptores, pero pueden responder a fuertes descargas eléctricas que activan las terminaciones nerviosas desnudas, los receptores del dolor y otros órganos de los sentidos, de forma no selectiva.

Tipos de electrorreceptores
Escribe Donde encontró Sensibilidad Estructura
Ampular Tiburones y rayas de amplificador
Peces no teleósteos (excepto holosteos)
Ciertos teleósteos (mórmidos, ciertos notópteros, gymnotiformes, bagres)
Anfibios (excepto ranas y sapos).
0,01 microvoltios por cm en especies marinas, 0,01 milivoltios / cm en agua dulce sensibles a campos de CC o frecuencias inferiores a 50 Hz
Tuberoso Peces mormyrid (Knollenorgans, Mormyromasts)
Peces gimnotiformes (codificadores de duración de ráfagas, codificadores de fase)
0,1 mV a 10 mV / cm.

Figuras modificadas de Szabo (1965). R.C. = célula receptora b.m. = membrana basal n = nervio. El receptor ampular tiene un canal lleno de gelatina que conduce a la superficie de la piel; el receptor tuberoso tiene un tapón suelto de células epiteliales sobre el órgano receptor.

Referencias sobre electrorreceptores

Histórico

Bullock, T. H., Hagiwara, S., Kusano, K. y Negishi, K. (1961). Evidencia de una categoría de electrorreceptores en la línea lateral de peces gimnótidos. Science 134, 1426-1427.

Fessard, A. y Szabo, T. (1961). Mise & eacutevidence d'un r & eacutecepteur sensible & agrave l '& eacutelectricit & eacute dans la peau d'un mormyre. C. rendu hebd. S & eacuteanc. Acad. Sci. París 253, 1859-1860.

Lissmann, H. W. y Machin, K. E. (1958). Los mecanismos de localización de objetos en Gymnarchus niloticus y peces similares. Revista de Biología Experimental 35, 457-486.

Szabo, T. (1965). Órganos de los sentidos del sistema de la línea lateral en algunos peces eléctricos de Gymnotidae, Gymnarchidae y Mormyridae. J. Morfología. 117, 229-250.

Reseñas

Bullock, T. H. y Heiligenberg, W. (1986). Electrorrecepción. En Wiley Series in Neurobiology (ed. R. G. Northcutt). Nueva York: John Wiley & amp Sons Inc.

Hopkins, C. D. (1983). Funciones y mecanismos en electrorrecepción. En Fish Neurobiology, vol. 1 (ed. R. G. Northcutt y R. E. Davis), págs. 215-259. Ann Arbor: Univ. de Michigan Press.

Hopkins, C. D. (1983). Sensory mechanisms in animal communication. In Animal Behaviour 2: Animal Communication, vol. 2 (ed. T. R. Halliday and P. J. B. Slater), pp. 114-155. Oxford: Blackwell Scientific Publications.


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