Metamerismo (biología)

En biología , el metamerismo es el fenómeno de tener una serie lineal de segmentos corporales fundamentalmente similares en estructura, aunque no todas estas estructuras son completamente iguales en una sola forma de vida porque algunas de ellas realizan funciones especiales. ^[1] En los animales, los segmentos metaméricos se denominan somitas o metámeros . En las plantas, se denominan metámeros o, más concretamente, fitómeros .

En los animales, los zoólogos definen la metameria como un evento mesodérmico que resulta en la repetición serial de subdivisiones unitarias de productos del ectodermo y el mesodermo . ^[1] El endodermo no está involucrado en la metameria. La segmentación no es el mismo concepto que el metamerismo: la segmentación puede limitarse solo al tejido derivado del ectodermo, por ejemplo, en las tenias Cestoda . El metamerismo es mucho más importante biológicamente ya que da como resultado metámeros, también llamados somitas, que juegan un papel crítico en la locomoción avanzada .

El metamerismo se puede dividir en dos categorías principales:

• La metamería homónima es una sucesión serial estricta de metámeros. Se puede agrupar en dos clasificaciones más conocidas como pseudometamerismo y metamerismo verdadero. Un ejemplo de pseudometamerismo se encuentra en la clase Cestoda . La tenia se compone de muchos segmentos repetidos, principalmente para la reproducción y el intercambio básico de nutrientes. Cada segmento actúa independientemente de los demás, por lo que no se considera metamerismo verdadero. Otro gusano, la lombriz de tierra en el filo Annelida , puede ejemplificar el metamerismo verdadero. En cada segmento del gusano, se puede encontrar una repetición de órganos y tejido muscular. Lo que diferencia a los anélidos de los cestóidos es que los segmentos de la lombriz de tierra trabajan todos juntos para todo el organismo. Se cree que la segmentación evolucionó por muchas razones, incluido un mayor grado de movimiento. Tomando la lombriz de tierra, por ejemplo: la segmentación del tejido muscular le permite al gusano moverse en un patrón de avance lento. Los músculos circulares trabajan para permitir que los segmentos se alarguen uno por uno, y los músculos longitudinales trabajan para acortar los segmentos alargados. Este patrón continúa a lo largo de todo el gusano, lo que le permite avanzar lentamente por una superficie. Cada segmento puede trabajar de forma independiente, pero en el sentido del movimiento de todo el gusano. ^[2]
• La metamería heterónoma es la condición en la que los metámeros se han agrupado para realizar tareas similares. El ejemplo extremo de esto es la cabeza de los insectos (5 metámeros), el tórax (3 metámeros) y el abdomen (11 metámeros, no todos discernibles en todos los insectos). El proceso que resulta en la agrupación de los metámeros se llama "tagmatización", y cada agrupación se llama tagma (plural: tagmata). En organismos con tagmas altamente derivados, como los insectos, gran parte del metamerismo dentro de un tagma puede no ser trivialmente distinguible. Puede tener que buscarse en estructuras que no necesariamente reflejan la función metamérica agrupada (por ejemplo, el sistema de nervios en escalera o los somitas no reflejan la estructura unitaria de un tórax).

Además, un animal puede clasificarse como "pseudometamérico", lo que significa que tiene un metamerismo interno claro pero no un metamerismo externo correspondiente, como se ve, por ejemplo, en Monoplacophora .

Los seres humanos y otros cordados son ejemplos notables de organismos que tienen metámeros agrupados íntimamente en tagmas. En los cordados, los metámeros de cada tagma están fusionados hasta tal punto que pocas características repetitivas son directamente visibles. Es necesaria una investigación intensiva para discernir el metamerismo en los tagmas de dichos organismos. Entre los ejemplos de evidencia detectable de estructuras metaméricas vestigiales se incluyen los arcos branquiales y los nervios craneales .

Algunos esquemas consideran el concepto de metamerismo como uno de los cuatro principios de construcción del cuerpo humano, común a muchos animales, junto con la simetría bilateral general (o zigomorfismo), el paquimerismo (o tubulación) y la estratificación. ^[3] Esquemas más recientes también incluyen otros tres conceptos: segmentación (concebida como diferente del metamerismo), polaridad y endocrinosidad. ^[4]

Un metámero es uno de los varios segmentos que participan en la construcción de un brote , o en los que un brote puede resolverse conceptualmente (al menos). ^[5] En el modelo metamerístico, una planta consta de una serie de 'fitones' o fitómeros , cada uno de los cuales consta de un entrenudo y su nodo superior con la hoja adherida. Como escribió Asa Gray (1850): ^[6]

La rama, o el tallo simple en sí, es manifiestamente un conjunto de partes similares, colocadas unas sobre otras en una serie continua, desarrolladas unas a partir de otras en generaciones sucesivas. Cada una de estas uniones del tallo, que lleva su hoja en el ápice, es un elemento vegetal; o como lo llamamos nosotros, un fitón, una planta potencial, que tiene todos los órganos de la vegetación, es decir, tallo, hoja y, en su desarrollo descendente, incluso una raíz, o su equivalente. Esta concepción de la composición de la planta, aunque no es nueva en absoluto, no ha sido debidamente apreciada. La considero esencial para una correcta comprensión filosófica de la planta.

Algunas plantas, en particular las gramíneas, muestran una construcción metamérica bastante clara, pero muchas otras carecen de módulos discretos o su presencia es más discutible. ^[5] La teoría del fitón ha sido criticada como una concepción académica demasiado ingeniosa que tiene poca relación con la realidad. ^[7] Eames (1961) concluyó que "los conceptos del brote como compuesto de una serie de unidades estructurales han sido oscurecidos por el predominio de la teoría del tallo y la hoja. Unidades anatómicas como estas no existen: el brote es la unidad básica". ^[8] Aun así, otros todavía consideran que el estudio comparativo a lo largo de la longitud del organismo metaméricano es un aspecto fundamental de la morfología de las plantas . ^[9]

Las concepciones metaméricas generalmente segmentan el eje vegetativo en unidades repetidas a lo largo de su longitud, pero son posibles construcciones basadas en otras divisiones. ^[5] La teoría del modelo de tuberías concibe la planta (especialmente los árboles) como formada por tuberías unitarias ('metámeros'), cada una de las cuales sostiene una cantidad unitaria de tejido fotosintético. ^[10] También se sugieren metámeros verticales en algunos arbustos del desierto en los que el tallo se modifica en tiras aisladas de xilema , cada una con continuidad desde la raíz hasta el brote. ^[5] Esto puede permitir que la planta abscinda una gran parte de su sistema de brotes en respuesta a la sequía, sin dañar la parte restante.

En las plantas vasculares , el sistema de brotes se diferencia fundamentalmente del sistema radicular en que el primero presenta una construcción metamérica (unidades repetidas de órganos; tallo, hoja e inflorescencia), mientras que el segundo no. El embrión vegetal representa el primer metámero del brote en las espermatofitas o plantas con semillas.

Se considera que las plantas (especialmente los árboles) tienen una "construcción modular", siendo un módulo un eje en el que se lleva a cabo toda la secuencia de diferenciación aérea desde el inicio del meristemo hasta el inicio de la sexualidad (por ejemplo, el desarrollo de la flor o el cono) que completa su desarrollo. ^[5] Estos módulos se consideran unidades de desarrollo, no necesariamente estructurales.

• Metamerismo (desambiguación) (para otros significados)
• Segmentación
• Fitomero