Un exoesqueleto (del griego έξω, éxō "exterior" y σκελετός, skeletós "esqueleto" es el esqueleto externo que sostiene y protege el cuerpo de un animal, en contraste con el esqueleto interno (endoesqueleto) de, por ejemplo, un humano .
En uso, algunos de los tipos más grandes de exoesqueletos se conocen como "conchas". Los ejemplos de animales con exoesqueletos incluyen insectos como saltamontes y cucarachas, y crustáceos como cangrejos y langostas, así como las conchas de ciertas esponjas y los diversos grupos de moluscos sin cáscara, incluidos los caracoles, almejas, colmillos, quitones y nautilus. .
Algunos animales, como la tortuga, tienen tanto un endoesqueleto como un exoesqueleto.
Papel
Los exoesqueletos contienen componentes rígidos y resistentes que cumplen una serie de funciones funcionales en muchos animales, incluyendo protección, excreción, detección, apoyo, alimentación y actúan como una barrera contra la desecación en organismos terrestres. Los exoesqueletos tienen un papel en la defensa contra plagas y depredadores, apoyo y en proporcionar un marco de fijación para la musculatura.
Los exoesqueletos contienen quitina; la adición de carbonato de calcio los hace más duros y más fuertes.
Los crecimientos del exoesqueleto de artrópodos conocidos como apodemas sirven como sitios de unión para los músculos. Estas estructuras están compuestas de quitina y son aproximadamente seis veces más fuertes y el doble de rigidez que los tendones vertebrados. Al igual que los tendones, los apodemas pueden estirarse para almacenar energía elástica para saltar, especialmente en las langostas.
Los carbonatos de calcio constituyen las conchas de moluscos, braquiópodos y algunos gusanos poliquetos que construyen tubos. La sílice forma el exoesqueleto en las diatomeas microscópicas y la radiolaria. Una especie de molusco, el gasterópodo de pie escamoso, incluso utiliza los sulfuros de hierro greigita y pirita.
Algunos organismos, como algunos foraminíferos, aglutinan exoesqueletos pegando granos de arena y conchas a su exterior. Contrariamente a un error común, los equinodermos no poseen un exoesqueleto, ya que su prueba siempre está contenida dentro de una capa de tejido vivo.
Los exoesqueletos han evolucionado independientemente muchas veces; 18 linajes evolucionaron exoesqueletos calcificados solos. [4] Además, otros linajes han producido revestimientos exteriores resistentes análogos a un exoesqueleto, como algunos mamíferos. Este revestimiento está hecho de hueso en el armadillo y pelo en el pangolín. La armadura de reptiles como tortugas y dinosaurios como Ankylosaurs está hecha de hueso; Los cocodrilos tienen escudos óseos y escamas córneas.
Crecimiento
Como los exoesqueletos son rígidos, presentan algunos límites para el crecimiento. Los organismos con conchas abiertas pueden crecer agregando nuevo material a la abertura de su concha, como es el caso de los caracoles, bivalvos y otros moluscos. Un verdadero exoesqueleto, como el que se encuentra en los artrópodos, debe arrojarse (mudarse) cuando es demasiado grande.
Se produce un nuevo exoesqueleto debajo del antiguo. Como el viejo es arrojado, el nuevo esqueleto es blando y flexible.
El animal se bombeará [ambiguo] para expandir el nuevo caparazón al tamaño máximo, luego lo dejará endurecerse.
Cuando el caparazón se ha establecido, el espacio vacío dentro del nuevo esqueleto se puede llenar a medida que el animal come.
Si no se excreta el exoesqueleto una vez que está demasiado grande, el animal puede asfixiarse dentro de su propio caparazón y evitará que los subadultos alcancen la madurez, evitando así que se reproduzcan. Este es el mecanismo detrás de algunos pesticidas para insectos, como la azadiractina.
Significado paleontológico
Las perforaciones en los exoesqueletos pueden proporcionar evidencia del comportamiento animal. En este caso, esponjas aburridas atacaron esta dura concha de almeja después de la muerte de la almeja, produciendo el rastro fósil Entobia.
Los exoesqueletos, como partes duras de los organismos, son muy útiles para ayudar a la preservación de los organismos, cuyas partes blandas generalmente se pudren antes de que puedan ser fosilizadas. Los exoesqueletos mineralizados pueden conservarse "tal cual", como fragmentos de conchas, por ejemplo. La posesión de un exoesqueleto también permite un par de otras rutas para la fosilización.
Por ejemplo, la capa resistente puede resistir la compactación, lo que permite que se forme un molde del organismo debajo del esqueleto, que luego puede descomponerse.
Alternativamente, una conservación excepcional puede dar como resultado que la quitina se mineralice, como en el Burgess Shale, o se transforme en la queratina polimérica resistente, que puede resistir la descomposición y recuperarse.
Sin embargo, nuestra dependencia de esqueletos fosilizados también limita significativamente nuestra comprensión de la evolución.
Solo se conservan las partes de organismos que ya estaban mineralizados, como las conchas de moluscos. Ayuda que los exoesqueletos a menudo contengan "cicatrices musculares", marcas donde los músculos se han unido al exoesqueleto, lo que puede permitir la reconstrucción de gran parte de las partes internas de un organismo a partir de su exoesqueleto solo.
La limitación más significativa es que, aunque hay más de 30 filos de animales vivos, dos tercios de estos filos nunca se han encontrado como fósiles, porque la mayoría de las especies animales son de cuerpo blando y se descomponen antes de que puedan fosilizarse.
Evolución
Más información: fauna pequeña de conchas
En general, el registro fósil solo contiene exoesqueletos mineralizados, ya que estos son, con mucho, los más duraderos.
Dado que se cree que la mayoría de los linajes con exoesqueletos comenzaron con un exoesqueleto no mineralizado que luego mineralizaron, esto hace que sea difícil comentar sobre la evolución temprana del exoesqueleto de cada linaje.
Sin embargo, se sabe que en un período de tiempo muy corto, justo antes del período Cámbrico, surgieron exoesqueletos hechos de varios materiales: sílice, fosfato de calcio, calcita, aragonita e incluso copos minerales pegados, en un rango de diferentes ambientes.
La mayoría de los linajes adoptaron la forma de carbonato de calcio que era estable en el océano en el momento en que se mineralizaron por primera vez, y no cambió de este morfo mineral, incluso cuando se volvió menos favorable.
Algunos organismos precámbricos (Ediacaran) produjeron conchas exteriores duras pero no mineralizadas, mientras que otros, como Cloudina, tenían un exoesqueleto calcificado, pero los esqueletos mineralizados no se hicieron comunes hasta el comienzo del período Cámbrico, con el surgimiento de la "pequeña fauna con cáscara".
Justo después de la base del Cámbrico, estos fósiles en miniatura se vuelven diversos y abundantes; esta brusquedad puede ser una ilusión, ya que las condiciones químicas que preservaron los pequeños cascarones aparecieron al mismo tiempo.
La mayoría de los otros organismos formadores de conchas aparecen durante el período Cámbrico, siendo los Bryozoos el único filo calcificador que aparece más tarde, en el Ordovícico.
La aparición repentina de conchas se ha relacionado con un cambio en la química del océano que hizo que los compuestos de calcio de los que están construidas las conchas sean lo suficientemente estables como para precipitarse en una concha. Sin embargo, es poco probable que sea una causa suficiente, ya que el costo principal de construcción de los depósitos es crear las proteínas y polisacáridos necesarios para la estructura compuesta del depósito, no en la precipitación de los componentes minerales.
La esqueletización también apareció casi exactamente al mismo tiempo que los animales comenzaron a excavar para evitar la depredación, y uno de los primeros exoesqueletos estaba hecho de copos minerales pegados, lo que sugiere que la esqueletización fue también una respuesta al aumento de la presión de los depredadores.
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