What does starfish neuroscience do?

Estrellas de Mar: Sin Cerebro, Pero Asombrosas

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Las estrellas de mar, científicamente conocidas como asteroideos, son criaturas que habitan los océanos de nuestro planeta, destacando no solo por su icónica forma estrellada, que da nombre a este grupo de equinodermos, sino también por una biología que desafía muchas de las estructuras que consideramos fundamentales en el reino animal. Existen más de 2000 especies diferentes de estrellas de mar, presentando una asombrosa variedad de colores, formas y tamaños que las convierten en algunos de los animales más bellos y visualmente diversos del vasto océano. Sin embargo, su belleza superficial esconde una anatomía sorprendentemente inusual y mecanismos de supervivencia verdaderamente únicos.

How does starfish have brain?
They have no brain or blood! The use of water saves space as there is no need for a complex blood system, also since seawater is highly abundant they will never run out of it. Starfish may have no brain, but they are certainly not fools!

A diferencia de la mayoría de los animales complejos que nos son familiares, las estrellas de mar poseen una anatomía que prescinde de elementos tan cruciales como un cerebro centralizado o un sistema circulatorio basado en sangre. A pesar de estas ausencias, han logrado adaptarse y prosperar en una amplia gama de hábitats marinos, desde las zonas intermareales hasta las profundidades abisales. Su éxito evolutivo reside en un conjunto de adaptaciones ingeniosas y eficientes que les permiten realizar funciones vitales como moverse, alimentarse, reproducirse y responder a su entorno sin la necesidad de las estructuras nerviosas y circulatorias convencionales.

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Una Anatomía Inesperada: Sin Cerebro Ni Sangre

La ausencia de un cerebro central es quizás la característica más sorprendente de la estrella de mar. En lugar de tener un centro de procesamiento de información concentrado en una "cabeza", su sistema nervioso está distribuido de manera más descentralizada. Esto no significa que carezcan de un sistema nervioso; simplemente opera de una manera fundamentalmente diferente a la de los vertebrados o muchos invertebrados complejos. Esta organización nerviosa les permite coordinar acciones y responder a estímulos, aunque no de la misma manera en que lo haría un animal con un cerebro.

Igualmente inusual es la falta de sangre. Las estrellas de mar no tienen un sistema circulatorio sanguíneo como el nuestro. En su lugar, utilizan agua de mar. Poseen un sistema vascular acuífero, una red de canales llenos de agua de mar que recorre todo su cuerpo. Este sistema es multifuncional. No solo es esencial para su locomoción, sino que también cumple la función de un sistema circulatorio, transportando nutrientes, oxígeno y desechos a través de sus tejidos y órganos. El agua de mar, rica en los elementos que necesitan, es bombeada y circula por este sistema, asegurando que sus órganos reciban lo necesario para funcionar correctamente. Esta adaptación simplifica enormemente su anatomía interna, ahorrando espacio y recursos que se dedicarían a un sistema sanguíneo complejo, y aprovechando un recurso que está disponible en abundancia en su entorno: el propio océano.

El Sistema Nervioso Descentralizado en Acción

La forma en que una estrella de mar "piensa" o, más precisamente, procesa la información y coordina sus movimientos sin un cerebro central es un tema fascinante. Su sistema nervioso consiste principalmente en un anillo nervioso que rodea su boca en el centro de su cuerpo y nervios radiales que se extienden desde este anillo a lo largo de cada uno de sus brazos. Este diseño permite que cada brazo tenga un grado significativo de independencia funcional. Si bien hay comunicación a través del anillo central, gran parte del control motor y la percepción sensorial se gestionan localmente dentro de cada brazo.

Esta organización descentralizada es particularmente evidente en su método de locomoción. Las estrellas de mar se mueven utilizando cientos o miles de pequeños pies tubulares, ubicados en hileras a lo largo de la parte inferior de cada brazo. Estos pies son extensiones del sistema vascular acuífero. Al llenar los pies con agua, la estrella de mar puede extenderlos; al vaciarlos parcialmente, pueden adherirse a las superficies y al contraer los músculos asociados, pueden empujarse o tirar de su cuerpo. La coordinación de todos estos pies, aunque no está dictada por un cerebro central, permite un movimiento sorprendentemente suave y direccional. Es un ejemplo notable de cómo la inteligencia y la coordinación pueden emerger de un sistema distribuido en lugar de uno centralizado.

Sentidos en las Puntas: Ojos en los Brazos

A pesar de carecer de un cerebro central e incluso de un sistema nervioso central en el sentido estricto, las estrellas de mar poseen órganos sensoriales, incluyendo ojos. Y, fiel a su anatomía inusual, estos ojos no están en una cabeza, sino en la punta de cada uno de sus brazos. Cada brazo tiene una pequeña mancha ocular que, aunque simple en comparación con los ojos de los vertebrados, es perfectamente adecuada para las necesidades de la estrella de mar.

Estos ojos no les permiten ver imágenes detalladas, pero son muy sensibles a la luz y la oscuridad. Pueden detectar cambios en la intensidad luminosa, percibir siluetas y orientarse utilizando la luz ambiental. Esta capacidad les ayuda a navegar por su entorno, a encontrar áreas con sombra para esconderse de los depredadores y a detectar objetos grandes que podrían ser alimento o un obstáculo. La colocación de los ojos en las puntas de los brazos les proporciona una visión periférica amplia y la capacidad de "mirar" en múltiples direcciones simultáneamente, lo cual es una ventaja en su búsqueda de alimento y evasión de peligros en el fondo marino.

La Asombrosa Capacidad de Regeneración

Una de las habilidades más célebres y vitales de las estrellas de mar es su extraordinaria capacidad de regeneración. Si una estrella de mar pierde un brazo, ya sea por el ataque de un depredador o por autotomía (desprendimiento voluntario de una parte del cuerpo para escapar), tiene la capacidad de regenerar un nuevo brazo completo. Este proceso es relativamente lento y puede llevar meses o incluso años, dependiendo de la especie, el tamaño del animal y las condiciones ambientales.

Who is the owner of starfish neuroscience?
In 2022, with Philip Sabes, Newell co-founded the neuroscience company Starfish Neuroscience to develop neural interfaces.

Más allá de la simple regeneración de un apéndice, algunas especies de estrellas de mar exhiben una forma aún más impresionante de regeneración y, en cierto sentido, de reproducción. Si un brazo amputado contiene una porción suficiente del disco central del cuerpo, esa parte desprendida tiene el potencial de regenerar un cuerpo completo, dando lugar a una estrella de mar genéticamente idéntica al original. Esta capacidad, aunque no es universal para todas las especies, destaca la increíble plasticidad de los tejidos de la estrella de mar y su notable resiliencia ante las lesiones.

Otras Adaptaciones Notables para la Supervivencia

Además de su peculiar sistema nervioso y circulatorio, las estrellas de mar cuentan con otras características biológicas que les han permitido prosperar en el océano.

Piel Resistente y Protección

La superficie superior de las estrellas de mar está cubierta por una piel dura y coriácea reforzada con placas de carbonato de calcio. Esta estructura les proporciona una defensa física contra los depredadores. En muchas especies, esta piel está cubierta de espinas o tubérculos que actúan como armadura adicional, haciendo que sean menos apetecibles o más difíciles de manejar para los animales que intentan cazarlas.

Digestión Externa: Una Estrategia Alimentaria Única

Las estrellas de mar son depredadoras, y muchas se alimentan de bivalvos como almejas y ostras. Dada la pequeña abertura de su boca, ubicada en la parte inferior de su cuerpo, han desarrollado una estrategia de alimentación ingeniosa y efectiva. Utilizando la fuerza de sus brazos y pies tubulares, pueden forzar la apertura de las conchas de sus presas. Una vez que hay una pequeña abertura, la estrella de mar es capaz de evertir (sacar) su estómago a través de su boca e introducirlo en la cavidad de la concha del bivalvo. La digestión comienza entonces externamente, con enzimas liberadas por el estómago que descomponen los tejidos blandos de la presa. Una vez que la comida está parcialmente digerida y en una forma más fácil de absorber, la estrella de mar retrae su estómago de nuevo a su cuerpo para completar el proceso. Esta capacidad les permite alimentarse de presas que, de otro modo, serían demasiado grandes para ser ingeridas enteras.

Variedad de Formas y Dietas

Aunque la forma de estrella de cinco brazos es la más reconocida, no todas las especies de estrellas de mar la adoptan. Algunas pueden tener más brazos (hasta 40) y otras, como la Estrella Cojín, tienen una forma más redondeada y abultada que apenas recuerda a una estrella, aunque comparten todas las características genéticas y biológicas fundamentales del grupo. Esta diversidad de formas a menudo se correlaciona con diferentes estilos de vida y dietas. Mientras que muchas estrellas de mar son depredadoras de bivalvos, otras pueden alimentarse de detritos, algas o pequeños invertebrados, mostrando la adaptabilidad de este grupo a diversos nichos ecológicos.

¿"Neurociencia de la Estrella de Mar"? Una Aclaración

El término "neurociencia de la estrella de mar" se referiría, dentro del ámbito científico, al estudio de su peculiar sistema nervioso, su funcionamiento descentralizado, la coordinación de sus movimientos sin un cerebro central y la percepción sensorial a través de estructuras como los ojos en los brazos. Es un campo de investigación dentro de la zoología y la neurobiología comparada que busca entender cómo estos animales, con una organización tan diferente a la nuestra, son capaces de interactuar eficazmente con su entorno. No se refiere a una empresa o entidad comercial específica. La información sobre individuos, fortunas o empresas como Valve mencionada en algunas búsquedas es completamente ajena al estudio biológico de las estrellas de mar.

Comparativa: Estrella de Mar vs. Animal con Sistema Centralizado

CaracterísticaEstrella de MarAnimal Típico (Vertebrado)
CerebroNo centralizado (anillo nervioso y nervios radiales)Presente (centro de procesamiento principal)
Sistema CirculatorioSistema vascular acuífero (agua de mar)Sistema basado en sangre (vasos sanguíneos, corazón)
OjosEn las puntas de los brazos (detectan luz/oscuridad, contraste)Generalmente en la cabeza (visión a menudo más detallada, formación de imágenes)
MovimientoPies tubulares operados por sistema acuíferoMúsculos y esqueleto coordinados por sistema nervioso central
DigestiónPuede ser externa (eversión del estómago)Generalmente interna (en un tracto digestivo cerrado)
RegeneraciónAlta capacidad de regeneración de brazos, posible recreación del cuerpo a partir de un fragmentoVariable, a menudo limitada a la cicatrización y regeneración de tejidos menores

Preguntas Frecuentes sobre las Estrellas de Mar

A continuación, respondemos algunas preguntas comunes sobre la fascinante biología de estos animales:

¿Las estrellas de mar realmente no tienen cerebro?
Es correcto. Carecen de un cerebro centralizado. Su sistema nervioso es una red distribuida con un anillo central y nervios en cada brazo que permiten la coordinación.

¿Cómo sobreviven sin sangre?
Utilizan agua de mar que circula por su sistema vascular acuífero. Esta agua transporta los nutrientes y el oxígeno necesarios para sus órganos.

Does Gabe Newell still own Steam?
Valve Corp. plays a big role in PC game sales through Steam, a digital platform for buying, selling and playing video games. Steam reached 1 billion accounts in 2019 and continues to set active user records. Forbes estimates that Newell owns at least one half of the company, which operates out of Bellevue, Washington.

¿Cómo se mueven las estrellas de mar?
Se desplazan utilizando cientos de pequeños pies tubulares en la parte inferior de sus brazos. Estos pies se llenan y vacían de agua de mar, permitiéndoles adherirse a superficies y moverse.

¿Tienen ojos? ¿Cómo ven?
Sí, tienen manchas oculares en la punta de cada brazo. Estos ojos detectan principalmente la luz y la oscuridad, ayudándoles a orientarse y detectar objetos grandes.

¿Pueden regenerar brazos perdidos?
Sí, es una de sus habilidades más notables. Pueden regenerar un brazo que han perdido, aunque el proceso es lento.

¿Puede un brazo desprendido convertirse en una estrella de mar completa?
En algunas especies y bajo ciertas condiciones, si un brazo desprendido incluye una porción del disco central, puede regenerar el resto del cuerpo, dando lugar a un nuevo individuo.

¿Cómo comen presas grandes como almejas?
Pueden evertir (sacar) su estómago fuera del cuerpo a través de la boca para digerir a sus presas externamente antes de reabsorber el alimento digerido.

¿Todas las estrellas de mar tienen forma de estrella de cinco puntas?
La mayoría sí, pero existen especies con más o menos brazos, e incluso algunas con formas redondeadas.

En conclusión, las estrellas de mar son un ejemplo fascinante de cómo la vida puede evolucionar soluciones radicalmente diferentes para los desafíos de la supervivencia. Su falta de un cerebro central y sangre, lejos de ser una limitación, ha llevado al desarrollo de un sistema nervioso distribuido, un sistema circulatorio basado en agua de mar y habilidades únicas como la regeneración y la digestión externa. Estudiar su biología nos ofrece valiosas perspectivas sobre la diversidad de la vida y las innumerables formas en que los organismos pueden adaptarse y prosperar en sus entornos.

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Jesús Porta Etessam

Soy licenciado en Medicina y Cirugía y Doctor en Neurociencias por la Universidad Complutense de Madrid. Me formé como especialista en Neurología realizando la residencia en el Hospital 12 de Octubre bajo la dirección de Alberto Portera y Alfonso Vallejo, donde también ejercí como adjunto durante seis años y fui tutor de residentes. Durante mi formación, realicé una rotación electiva en el Memorial Sloan Kettering Cancer Center.Posteriormente, fui Jefe de Sección en el Hospital Clínico San Carlos de Madrid y actualmente soy jefe de servicio de Neurología en el Hospital Universitario Fundación Jiménez Díaz. Tengo el honor de ser presidente de la Sociedad Española de Neurología, además de haber ocupado la vicepresidencia del Consejo Español del Cerebro y de ser Fellow de la European Academy of Neurology.A lo largo de mi trayectoria, he formado parte de la junta directiva de la Sociedad Española de Neurología como vocal de comunicación, relaciones internacionales, director de cultura y vicepresidente de relaciones institucionales. También dirigí la Fundación del Cerebro.Impulsé la creación del grupo de neurooftalmología de la SEN y he formado parte de las juntas de los grupos de cefalea y neurooftalmología. Además, he sido profesor de Neurología en la Universidad Complutense de Madrid durante más de 16 años.

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