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Chelicerata

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Quelicerados
Rango temporal: Cámbrico-Presente

Quelicerados modernos y extintos. De arriba abajo y de izquierda a derecha: Pycnogonida, Pentecopterus, Limulus, Gasteracantha.
Taxonomía
Reino: Animalia
Filo: Arthropoda
Subfilo: Chelicerata
Heymons, 1901
Clases
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Los quelicerados (Chelicerata, del griego χηλή khēlḗ, "mandíbula" y κέρας kéras, "cuerno", más el sufijo latino plural -ata, por la forma de sus piezas bucales, llamadas en su conjunto quelícero) constituyen un subfilo del filo Arthropoda. Se diferencian de los demás artrópodos, entre otras características (como dicho quelícero), por carecer de antenas.

Morfología

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Tienen el cuerpo dividido en dos regiones o tagmas, una anterior denominada prosoma (o cefalotórax) y una posterior u opistosoma (abdomen).

El prosoma se compone del acron presegmentario y 6 segmentos, y a menudo está cubierto por un escudo dorsal. Carecen de antenas y de mandíbulas.[1]​ Presentan seis pares de apéndices, todos ellos multiarticulados y unirrameos: quelíceros (apéndices bucales), pedipalpos, y 4 pares de patas marchadoras.[1]​ Tienen ojos compuestos laterales y/o ojos simples medianos.

El opistosoma, formado por hasta doce segmentos y el telson, presenta apéndices muy diferenciados o bien carece de ellos, según los grupos. Los gonoporos se abren en el segundo segmento.

Origen evolutivo

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Las relaciones filogenéticas de este grupo son poco conocidas. Aunque la mayoría de sus representantes actuales son terrestres, se originaron en el medio marino a principios del Cámbrico. Se piensa que podrían haber evolucionado a partir de trilobites bentónicos predadores.[cita requerida]

Algunos autores consideran al organismo de Burgess Shale Sanctacaris como el primer quelicerado, mientras que otros prefieren considerar este género como un grupo hermano al resto de los quelicerados, ya que no presenta quelíceros y sus apéndices son birrámeos.

Filogenia

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Los análisis filogenéticos han dado las siguientes relaciones entre los órdenes de quelicerados:[2]​[3]​[4]​

Chelicerata
 

Pycnogonida

 
 
 

Xiphosura

 
Arachnida
Acari
Acariformes
 

Sarcoptiformes

 
 

Trombidiformes

 
 
Parasitiformes
 

Opilioacarida

 
 
 

Mesostigmata

 
 
 

Holothyrida

 
 

Ixodida

 
 
 
 
 
 
 
 

Opiliones

 
 
 

Ricinulei

 
 
 

Solifugae

 
 

Palpigradi

 
 
 
 
Arachnopulmonata
Panscorpiones
 

Pseudoscorpionida

 
 

Scorpiones

 
 
Tetrapulmonata
 

Araneae

 
Pedipalpi
 

Amblypygi

 
 
 

Uropygi

 
 

Schizomida

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Diversidad

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Los quelicerados incluyen cuatro clases, Arachnida, Xiphosura, Eurypterida y Pycnogonida, aunque para algunos especialistas estos últimos no deberían incluirse. Los Xiphosura y los Eurypterida se reúnen tradicionalmente en un solo grupo, Merostomata, al que se le otorga con frecuencia el rango de superclase.

Se conocen más de 70 000 especies actuales de quelicerados, casi todas pertenecientes a la clase de los arácnidos.

Euriptéridos

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Un euriptérido.

Los euriptéridos son un grupo de quelicerados extintos conocidos popularmente como escorpiones marinos, a pesar de no estar directamente relacionados con ellos. Algunos autores los incluyen, como orden, en la clase Merostomata. Son los artrópodos más grandes que han existido, ya que llegaron a alcanzar los 2,5 m de longitud.

Vivieron en los mares del Ordovícico medio al Pérmico superior, donde fueron los depredadores más fuertes de su época.[cita requerida]

Xifosuros

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Un xifosuro.

Los xifosuros son un grupo muy antiguo que en la actualidad comprende solo cuatro especies que pueden considerarse como auténticos fósiles vivientes, supervivientes de épocas remotas. El telson es largo y estrecho, de donde deriva su nombre. Viven en los fondos marinos y pueden alcanzar los 50 cm de longitud. Son carnívoros y se alimentan de moluscos, anélidos y otros invertebrados marinos, de animales muertos, que sujetan y desmenuzan con los quelíceros.

Picnogónidos

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Un picnogónido.

Los picnogónidos, conocidos como arañas de mar, son un grupo de extraños artrópodos exclusivamente marinos, clasificados tradicionalmente dentro de los quelicerados, pero con relaciones filogenéticas inciertas. Tienen un cuerpo muy estrecho del que parten de cuatro a seis pares de largas patas. En general miden unos pocos centímetros, pero algunas especies abisales pueden alcanzar una envergadura de medio metro. Viven en el fondo por donde caminan con sus largas patas en busca de presas, ya que son depredadores (o carroñeros) de animales bentónicos.

Arácnidos

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Una araña.

Los arácnidos son el grupo predominante de quelicerados actuales. Incluye unas 70 000 especies. Son, junto con los insectos y los vertebrados amniotas, los animales que mejor se han adaptado a tierra firme. Destacan las arañas, que representan más de la mitad de las especies (unas 38 000) y los ácaros, con 30 000; también encontramos los escorpiones, temibles por su picadura, y los opiliones, parecidos a arañas de patas muy delgadas y largas; otros grupos con menos especies son los solífugos, los pseudoescorpiones, los vinagrillos y los amblipigios, todos ellos inofensivos a pesar de su aspecto agresivo.

Interacción con el ser humano

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Ácaro microscópico Lorryia formosa.

En el pasado, los nativos americanos comían la carne de los cangrejos herradura y utilizaban las espinas de la cola como puntas de lanza y los caparazones para achicar el agua de sus canoas. Los intentos más recientes de utilizar cangrejos herradura como alimento para el ganado se abandonaron cuando se descubrió que esto daba mal sabor a la carne. La sangre del cangrejo herradura contiene un agente coagulante, el lisado de amebocitos del limulus, que se utiliza para analizar antibióticos y máquinas renales para asegurarse de que están libres de bacterias peligrosas, y para detectar la meningitis espinal y algunos cánceres.[5]​

Las arañas tarántula cocidas se consideran un manjar en Camboya[6]​ y por los indios Piaroa del sur de Venezuela.[7]​. Los venenos de araña pueden ser una alternativa menos contaminante a los pesticidas convencionales, ya que son mortales para los insectos, pero la gran mayoría son inofensivos para los vertebrados.[8]​ Se están investigando posibles usos médicos de los venenos de araña para el tratamiento de la arritmia cardiaca,[9]​, la enfermedad de Alzheimer,[10]​ los accidentes cerebrovasculares[11]​ y la disfunción eréctil[12]​

Dado que la seda de araña es ligera y muy resistente, pero su recolección a gran escala en arañas es poco práctica, se está trabajando para producirla en otros organismos mediante ingeniería genética.[13]​ Las proteínas de la seda de araña se han producido con éxito en leche de cabra transgénica,[14]​ hojas de tabaco,[15]​ gusanos de seda,[16]​[17]​[18]​ y bacterias,[13]​[19]​[20]​ y ya está disponible seda de araña recombinante como producto comercial en algunas empresas de biotecnología.[18]​

En el siglo XX, se registraron de forma fiable unas 100 muertes por picaduras de araña,[21]​ frente a las 1.500 por picaduras de medusa.[22]​ Se cree que las picaduras de escorpión son un peligro importante en los países menos desarrollados; por ejemplo, causan unas 1.000 muertes al año en México, pero sólo una cada pocos años en Estados Unidos. La mayoría de estos incidentes se deben a "invasiones" humanas accidentales de nidos de escorpiones.[23]​ Por otro lado, se están investigando usos médicos del veneno de escorpión para el tratamiento de cánceres cerebrales y enfermedades óseas.[24]​[25]​

Las garrapatas son parásitas, y algunas transmiten microorganismos y parásitos que pueden causar enfermedades en los humanos, mientras que la saliva de unas pocas especies puede causar directamente parálisis a las garrapatas si no se eliminan en uno o dos días.[26]​

Unos pocos ácaros estrechamente relacionados también infestan a los humanos, algunos causan picor intenso por sus picaduras y otros se introducen en la piel. Las especies que normalmente infestan a otros animales, como los roedores, pueden infestar a los humanos si se elimina a sus hospedadores habituales.[27]​ Tres especies de ácaros son una amenaza para las abejas melíferas y una de ellas, Varroa destructor, se ha convertido en el mayor problema al que se enfrentan los apicultores de todo el mundo.[28]​ Los ácaros causan varias formas de enfermedades alérgicas, como la fiebre del heno, el asma y el eczema, y agravan la dermatitis atópica.[29]​ Los ácaros también son plagas importantes de los cultivos, aunque los ácaros depredadores pueden ser útiles para controlar algunas de ellas.[30]​[31]​

Referencias

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  1. ↑ a b Myers, Phil (2001). Museum of Zoology, University of Michigan-Ann Arbor, ed. «Chelicerata. Spiders, mites, scorpions, and relatives» (en inglés). Archivado desde el original el 1 de agosto de 2015. Consultado el 24 de agosto de 2015. 
  2. ↑ Increasing species sampling in chelicerate genomic-scale datasets provides support for monophyly of Acari and Arachnida. Nature
  3. ↑ Arachnid monophyly: Morphological, palaeontological and molecular support for a single terrestrialization within Chelicerata. Researchgate.
  4. ↑ Holothyrids and ticks: new insights from larval morphology and DNA sequencing, with the description of a new species of Diplothyrus (Parasitiformes: Neothyridae).
  5. ↑ Heard, W. (2008), Coast (en inglés), University of South Florida, ISBN 978-1-59874-147-6, archivado desde el original el 19 de febrero de 2017, consultado el 25 de agosto de 2008 .
  6. ↑ Ray, N. (2002), Lonely Planet Cambodia, Lonely Planet Publications, p. 308, ISBN 978-1-74059-111-9 .
  7. ↑ Weil, C. (2006), Fierce Food (en inglés), Plume, ISBN 978-0-452-28700-6, archivado desde el original el 11 de mayo de 2011, consultado el 3 de octubre de 2008 .
  8. ↑ Spider Venom Could Yield Eco-Friendly Insecticides, National Science Foundation (USA), consultado el 11 de octubre de 2008 .
  9. ↑ Novak, K. (2001), «Spider venom helps hearts keep their rhythm», Nature Medicine 7 (155): 155, PMID 11175840, S2CID 12556102, doi:10.1038/84588 .
  10. ↑ Lewis, R.J.; Garcia, M.L. (October 2003), «Therapeutic potential of venom peptides», Nature Reviews Drug Discovery (en inglés) 2 (10): 790-802, PMID 14526382, S2CID 1348177, doi:10.1038/nrd1197 .
  11. ↑ Bogin, O. (Spring 2005), «Venom Peptides and their Mimetics as Potential Drugs», Modulator (en inglés) (19), archivado desde el original el 9 de diciembre de 2008, consultado el 11 de octubre de 2008 .
  12. ↑ Andrade, E.; Villanova, F.; Borra, P. (June 2008), «Penile erection induced in vivo by a purified toxin from the Brazilian spider Phoneutria nigriventer», British Journal of Urology International 102 (7): 835-837, PMID 18537953, S2CID 24771127, doi:10.1111/j.1464-410X.2008.07762.x .
  13. ↑ a b Robitzski, Dan (2 de abril de 2019). «Scientists gene-hacked bacteria to make bullet-proof spider silk». futurism.com. Consultado el 8 de junio de 2019. 
  14. ↑ Hinman, M.B., Jones J.A., and Lewis, R.W. (September 2000), «Synthetic spider silk: a modular fiber», Trends in Biotechnology (en inglés) 18 (9): 374-379, PMID 10942961, doi:10.1016/S0167-7799(00)01481-5, archivado desde el original el 16 de diciembre de 2008, consultado el 19 de octubre de 2008 .
  15. ↑ Menassa, R.; Zhu, H.; Karatzas, C.N.; Lazaris, A.; Richman, A.; Brandle, J. (June 2004), «Spider dragline silk proteins in transgenic tobacco leaves: accumulation and field production», Plant Biotechnology Journal (en inglés) 2 (5): 431-438, PMID 17168889, doi:10.1111/j.1467-7652.2004.00087.x .
  16. ↑ Kojima, Katsura; Tamada, Yasushi; Nakajima, Ken-ichi; Sezutsu, Hideki; Kuwana, Yoshihiko (27 de agosto de 2014). «High-Toughness Silk Produced by a Transgenic Silkworm Expressing Spider (Araneus ventricosus) Dragline Silk Protein». PLOS ONE (en inglés) 9 (8): e105325. Bibcode:2014PLoSO...9j5325K. ISSN 1932-6203. PMC 4146547. PMID 25162624. doi:10.1371/journal.pone.0105325. 
  17. ↑ Yirka, Bob (7 de agosto de 2018). «Gene editing technique allows silkworms to produce spider silk». Phys.org. Consultado el 8 de junio de 2019. 
  18. ↑ a b «Spider Silk | Kraig Biocraft Laboratories». Kraig Biocraft Laboratories. 13 de octubre de 2014. Consultado el 8 de junio de 2019. 
  19. ↑ Jefferson, Brandie (21 de agosto de 2018). «Engineering scientists use bacteria to create biosynthetic silk threads stronger and more tensile than before». phys.org. Consultado el 8 de junio de 2019. 
  20. ↑ Rehm, Jeremy (1 de mayo de 2019). «Bacteria can be coaxed into making the toughest kind of spider silk». Science News. Consultado el 8 de junio de 2019. 
  21. ↑ Diaz, J.H. (1 de agosto de 2004), «The Global Epidemiology, Syndromic Classification, Management, and Prevention of Spider Bites», American Journal of Tropical Medicine and Hygiene (en inglés) 71 (2): 239-250, PMID 15306718, doi:10.4269/ajtmh.2004.71.2.0700239, consultado el 11 de octubre de 2008 .
  22. ↑ Williamson, J.A.; Fenner, P.J.; Burnett, J.W.; Rifkin, J. (1996), Venomous and Poisonous Marine Animals: A Medical and Biological Handbook, UNSW Press, pp. 65-68, ISBN 978-0-86840-279-6, consultado el 3 de octubre de 2008 .
  23. ↑ Cheng, D.; Dattaro, J.A.; Yakobi, R., Scorpion Sting, WebMD, consultado el 25 de octubre de 2008 .
  24. ↑ «'Scorpion venom' attacks tumours», BBC News, 30 de julio de 2006, consultado el 25 de octubre de 2008 .
  25. ↑ Scorpion venom blocks bone loss, Harvard University, consultado el 25 de octubre de 2008 .
  26. ↑ Goodman, Jesse L.; Dennis, David Tappen; Sonenshine, Daniel E. (2005), Tick-borne diseases of humans, ASM Press, p. 114, ISBN 978-1-55581-238-6, consultado el 29 de marzo de 2010 .
  27. ↑ Potter, M.F., Parasitic Mites of Humans, University of Kentucky College of Agriculture, consultado el 25 de octubre de 2008 .
  28. ↑ Jong, D.D.; Morse, R.A.; Eickwort, G.C. (January 1982), «Mite Pests of Honey Bees», Annual Review of Entomology 27: 229-252, doi:10.1146/annurev.en.27.010182.001305 .
  29. ↑ Klenerman, Paul; Lipworth, Brian; authors, House dust mite allergy, NetDoctor, consultado el 20 de febrero de 2008 .
  30. ↑ Shultz, J.W. (2001), «Chelicerata (Arachnids, Including Spiders, Mites and Scorpions)», Encyclopedia of Life Sciences, John Wiley & Sons, Ltd., ISBN 978-0470016176, S2CID 85601266, doi:10.1038/npg.els.0001605 .
  31. ↑ Osakabe, M. (2002), «Which predatory mite can control both a dominant mite pest, Tetranychus urticae, and a latent mite pest, Eotetranychus asiaticus, on strawberry?», Experimental & Applied Acarology 26 (3–4): 219-230, PMID 12542009, S2CID 10823576, doi:10.1023/A:1021116121604 .
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