Las estrellas de mar son figuras icónicas del mar y tienen una gran importancia biológica y ecológica en los ecosistemas marinos.
No obstante, en algunos casos las proliferaciones de estrellas de mar han causado la destrucción de las comunidades de corales (Smith et al., 2017), y se convierten en un dolor de cabeza para los acuicultores debido a que amenazan los cultivos de fondos de los mejillones (Calderwood et al., 2016).
Por otro lado, las estrellas de mar vienen siendo tema de investigación en muchos laboratorios químicos y farmacológicos debido a la complejidad de los metabolitos secundarios y las diversas bioactividades (Dong et al., 2011).
Las estrellas de mar se comercializan secas en la medicina tradicional china; sin embargo, no son consumidas por el hombre.
En este artículo vamos a describir las principales características de las estrellas de mar, los tipos de reproducción, la alimentación y su crianza en acuarios.
Características de las estrellas de mar
Una pregunta común que se hacen los interesados en criar en sus peceras estos animales acuáticos es ¿Qué son las estrellas de mar?
Las estrellas de mar son invertebrados marinos, y pertenecen a la clase Asteroidea. Esta clase cuenta con cerca de 1900 especies (Stonik et al. 2020) que se distribuyen en todo los océanos del mundo.
Taxonomía y tipos de estrella de mar
La taxonomía de las estrellas de mar es:
Reino: Animalia
Superfilo: Deuterostomia
Filo: Echinodermata
Subfilo: Eleutherozoa
Clase: Asteroidea
Nombre común: Estrella de mar
Nombre en inglés: Starfish o Sea Star.
Hay más de 1900 especies de estrellas de mar, cada una de las cuales muestra su encanto distintivo. Desde los colores vibrantes de la estrella de mar «Red Knob» hasta los encantadores patrones de la «Chocolate Chip Sea Star», la diversidad dentro de esta familia es asombrosa. Algunas especies incluso poseen la notable capacidad de regenerar brazos perdidos, añadiendo otra capa de fascinación a su ya impresionante repertorio.
Características y Anatomía de las estrellas de mar
Las estrellas de mar tienen un disco central y generalmente tienen cinco brazos. Sin embargo, los miembros de algunas familias tienen 10 a 15 brazos; mientras que algunas especies, como Labidiaster annulatus de la Antártida, pueden tener hasta 50 brazos.
La superficie superior de estos animales, dependiendo de la especie, puede ser lisa, granular o espinosa. Las estrellas de mar tienen pies ambulacrales y una boca en el centro de la superficie oral o inferior.
El tamaño de las estrellas de mar varía desde un diámetro de menos de 1.0 cm (estrella de mar “paddlespined”) a alrededor de 1.0 m (estrella de mar girasol).
Muchas especies de estrellas de mar son de colores brillantes en tonos rojo o naranja, azul, gris o marrón.
¿Ven o no las estrellas de mar?
Según Garm y Nilsson (2014) la mayoría de las especies de mar conocidas poseen un ojo compuesto en la punta de cada brazo, que, excepto por la falta de óptica verdadera, se parece al ojo compuesto de un artrópodo; y concluyen que es un ejemplo de ojo que admite solo visión de baja resolución.
¿Cómo se reproducen las estrellas de mar?
Una pregunta comun entre los aficionados de las estrellas de mar, es ¿Cómo reproducirlas? Las estrellas de mar pueden reproducirse sexual o asexualmente, a continuación te ofrecemos una descripción de cada tipo de reproducción de las estrellas de mar.
Reproducción sexual
La mayoría de las especies de estrellas de mar son dioicas (hembras y machos); sin embargo, también existen especies hermafroditas.
Cada brazo de la estrella de mar tiene dos gónadas que liberan los gametos en el agua. En la mayoría de las especies la fecundación es externa.
Caballes y Pratchett (2017) investigaron las respuestas específicas de cada sexo de la “estrella de mar corona de espinas” Acanthaster solaris (crown-of-thorns starfish) a potenciales señales ambientales para el desove; ellos encontraron:
- Un abrupto cambio de temperatura (+ 4 oC) induce el desove en los machos, pero no en las hembras.
- Los machos frecuentemente desovan en respuesta a la presencia del fitoplancton, pero las hembras no lo hacen.
- La presencia de esperma en la columna del agua induce a los machos y hembras a desovar.
Reproducción asexual
Algunas especies de estrellas de mar se reproducen asexualmente mediante la fisión de sus discos centrales o por la autotomía de sus brazos. El tipo de reproducción depende del género.
Regeneración de la estrella de mar
La regeneración de los brazos es uno de los procesos más estudiados en los equinodermos. Dependiendo de las especies, diferentes eventos críticos toman lugar durante las primeras horas/días después de la amputación.
Algunas especies de estrellas de mar tienen la capacidad de regenerar los brazos perdidos y pueden crecer nuevos miembros. La regeneración puede durar varios meses o años.
Honeycutt y Pomory (2019) destacan que una salinidad de 33 g/kg produce la máxima regeneración en la estrella de mar Luidia clathrata.
Crianza larval de estrellas de mar
Yushun et al (2017) describe la reproducción y la crianza larval de la estrella de mar Acanthaster planci. Ellos indujeron el desove y los huevos fertilizados fueron incubados y cultivados en agua de mar desinfectados.
Por su parte, Murabe et al. (2021) describe la recolección de reproductores de estrella de mar Asterina pectinifera, el mantenimiento de los adultos en acuarios, la crianza de huevos fertilizados y de larvas, y la inducción de las larvas a la metamorfosis en juveniles bajo condiciones de laboratorio.
Según Yushun et al (2017), A. planci se desarrollo de huevos fertilizados a bipinaria temprana en un período de 50 horas, y llegaron a juveniles con cinco brazos después de 23 días de crianza. Los investigadores emplearon dietas basadas en diatomeas bentónicas y levadura roja oceánica.
¿Qué comen las estrellas de mar? – Alimentación
Las estrellas de mar se alimentan de forma oportunista, depredando sobre todo a invertebrados bentónicos como moluscos (almejas, ostras, caracoles, etc).
Sin embargo, también existen especies herbívoras. Las investigaciones de Martínez et al (2017) describen que las especies de estrellas de mar que principalmente se alimentan de algas son clasificados como herbívoros obligados, y se encargan de controlar las poblaciones de algas.
Pero, ¿Cómo come la estrella de mar? o ¿Cómo se alimentan las estrellas de mar?
Las estrellas de mar usan sus pies ambulacrales para manejar sus presas y llevárselas a la boca. Tienen la capacidad de sacar el estómago por la boca y engullir a sus presas. Por ejemplo, si la presa es un mejillón, el animal emplea sus patas entubadas para abrir al mejillón; luego, la estrella de mar excreta su estómago y comienza a digerir los tejidos blandos con enzimas digestivas del estomago. Una vez que se completa la digestión, el estómago se vuelve a meter en la boca de la estrella de mar.
¿Dónde viven las estrellas de mar? – Hábitat
El hábitat de las estrellas de mar es altamente variable. Desde las costas rocosas de aguas templadas hasta los vibrantes arrecifes de coral de los mares tropicales, estas resistentes criaturas se han adaptado a diversos entornos.
Las estrellas de mar son invertebrados acuáticos bentónicos, por lo que viven en el fondo del mar en sustratos arenosos o rocosos.
Aprovechamiento de las estrellas de mar
Las estrellas de mar son aprovechadas por el hombre mediante su uso en la medicina, como insumo para alimentos del ganado y para la industria ornamental marina.
Medicina
La investigación en las estrellas de mar se ha concentrado principalmente en la capacidad regenerativa de las estrellas de mar como modelo para las terapias regenerativas; sin embargo, también se han explorado su potencial para el tratamiento de enfermedades en humanos.
Dai et al (2016) trabajaron con biomateriales extraídos de los brazos de la estrella de mar Archaster typicus y compararon los efectos en la cicatrización de heridas in vitro y la regeneración de la mandíbula inferior in vivo del pez cebra, y concluyeron que los compuestos bioactivos podrían inducir la formación y remodelación del blastema y previene el crecimiento excesivo de tejido.
Zhou & Gu (2000) reporta que se han identificado que varias sustancias bioactivas derivadas de las estrellas de mar, como terpenos, esteroles, cartenoides, astroponis y fosfolipasa, desempeñan funciones importantes en la terapia contra el cáncer. Mientras que Siddharthan y Rajamohamed (2020) reportan el potencial de los péptidos de Linckia laevigata para tratar el hongo Candida albicans que afecta a los humanos.
Por su parte, Stonik et al. (2020) describe que las asterosaponinas son una clase de oligoglucósidos esteroides aislados de estrellas de mar con estructuras características y diversas actividades biológicas, entre ellas combatir el cáncer, antimicrobianos y anti-inflamatorios.
Kim et al (2016) trabajaron con el músculo apical de la estrella de mar Patiria pectinifera e identificaron un péptido miorrelajante.
Insumos para piensos
Kang et al (2016) emplearon las especies de estrellas de mar Asterina pectinifera y A. amurensis en dietas para alimentar a reproductores del caracol trompeta (Charonia lampas sauliae), y concluyen que el uso de A. amurensis permite obtener mejores tasas de conversión del alimento y tasas de supervivencia.
van der Heide et al (2021) reportan que la estrella de mar tiene un 39% de proteína cruda en base a la materia seca, y citan el uso de la harina de estrella de mar Asterias rubens en la alimentación de animales monogástricos como los cerdos; sin embargo, su uso está limitado por el contenido de calcio.
Crianza de estrellas de mar en acuarios
Las estrellas de mar aún no han sido domesticadas; sin embargo, algunas especies pueden ser mantenidas en acuarios.
Estos organismos acuáticos prefieren tanques con muchos escondites y sustratos para explorar. Las estrellas de mar requieren que mantengas estable la calidad y salinidad del agua.
La alimentación de la estrella de mar criada en acuario dependerá de la especie que elijas. Las almejas, mejillones, vieiras y ostras son las presas preferidas de muchas estrellas de mar de tamaño mediano a grande, en particular de las especies estrella de mar azules Linckia (Linckia laevigata) y Chocolate Chips (Protoreaster nodosus).
Estrella de mar azul Linckia laevigata
La estrella de mar azul es una de los preferidos por los aficionados a los acuarios marinos; sin embargo es dificil de cuidar y solo se recomienda para los acuaristas que tienen experiencia. Aunque su color normal es azul, también pueden encontrarse en colores púrpura, anaranjado o verdosas.
L. laevigata vive solo durante el estado adulto, puede alcanzar un diámetro de 30 cm y presenta los dos tipos de reproducción.
Estrella de mar Chocolate Chips (Protoreaster nodosus)
La estrella de mar «Chocolate chips» se ha vuelto muy famosa por su peculiar anatomía, debido a que presenta unos tubérculos puntiagudos, que varían mucho de un individuo a otro.
Protoreaster nodosus tienen cinco brazos y puede crecer hasta un diámetro de 40 cm, se alimenta de destritus, animales muertos y vegetales.
Control de las poblaciones de estrellas de mar
El incremento sin control de las estrellas de mar se vuelven una amenaza para ecosistemas como los corales, y para el cultivo de bivalvos en sistema de fondo. En este sentido, se vienen estudiando medidas para su control.
En los cultivos de mejillones, cuando las estrellas de mar se encuentran en altas densidades y los niveles de depredación son altos, los acuicultores deben removerlos manualmente (Kamermans y Capelle, 2019).
La estrella de mar «corona de espinas» (Acanthaster spp.) son conocidas por el consumo destructivo de los corales que diezman los arrecifes (Deaker y Byrne, 2022). Al respecto, Kroon et al (2021), para el caso de la estrella de mar “corona de espinas” (Acanthaster spp.), recomienda que la gestión pesquera (particularmente de especies depredadoras de la estrella de mar) deben considerar las dinámicas de las poblaciones de este organismo para ofrecer una efectiva reducción de los impactos negativos de la estrella de mar.
Conclusiones
Aún cuando las estrellas de mar representan una amenaza para los corales y la maricultura de bivalvos en fondo, tienen una importante función en los ecosistemas acuáticos marinos y un potencial como fuente de compuestos bioactivos para la salud humana.
Por otro lado, se registra un creciente interés de criar estrellas de mar en acuarios de especies azules y chocolate chips, lo que puede generar un interés por fomentar su acuicultura. Sin embargo, se deben realizar investigaciones sobre su reproducción.
La diversidad, anatomía, hábitat, hábitos alimentarios, reproducción y hechos intrigantes de la estrella de mar pintan colectivamente una imagen de una criatura que es una verdadera maravilla de la naturaleza.
Referencias bibliográficas
Caballes CF, Pratchett MS (2017) Environmental and biological cues for spawning in the crown-of-thorns starfish. PLoS ONE 12(3): e0173964. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0173964
Calderwood Julia , Nessa E. O’Connor, Dai Roberts. 2016. Efficiency of starfish mopping in reducing predation on cultivated benthic mussels (Mytilus edulis Linnaeus). Aquaculture, Volume 452, 2016, Pages 88-96, ISSN 0044-8486, https://doi.org/10.1016/j.aquaculture.2015.10.024.
Dai, Y., Prithiviraj, N., Gan, J. et al. Tissue Extract Fractions from Starfish Undergoing Regeneration Promote Wound Healing and Lower Jaw Blastema Regeneration of Zebrafish. Sci Rep 6, 38693 (2016). https://doi.org/10.1038/srep38693
Deaker Dione J., Maria Byrne; Crown of thorns starfish life-history traits contribute to outbreaks, a continuing concern for coral reefs. Emerg Top Life Sci 14 March 2022; 6 (1): 67–79. doi: https://doi.org/10.1042/ETLS20210239
Dong, G., Xu, T., Yang, B., Lin, X., Zhou, X., Yang, X. and Liu, Y. (2011), Chemical Constituents and Bioactivities of Starfish. Chemistry & Biodiversity, 8: 740-791. https://doi.org/10.1002/cbdv.200900344
Garm Anders and Nilsson Dan-Eric. 2014. Visual navigation in starfish: first evidence for the use of vision and eyes in starfish. Proc. R. Soc. B.2812013301120133011 https://doi.org/10.1098/rspb.2013.3011
Honeycutt Nicholas R. & Christopher M. Pomory (2019) Effects of salinity and feeding on arm regeneration in the starfish Luidia clathrata (Say, 1825) (Echinodermata: Asteroidea), Marine and Freshwater Behaviour and Physiology, 52:1, 37-51, DOI: 10.1080/10236244.2019.1629296
Kang, K., Kim, M., Hong, H. et al. Feeding broodstocks different starfish diets affect growth and survival of larvae of trumpet shell (Charonia lampas sauliae Reeve 1844). J. Ocean Univ. China 15, 861–865 (2016). https://doi.org/10.1007/s11802-016-3040-7
Kamermans P. and J. J. Capelle. 2019. Chapter 3 – Provisioning of Mussel Seed and Its Efficient Use in Culture. A. C. Smaal et al. (eds.), Goods and Services of Marine Bivalves. Springer Open.
Kim, C.-H., Kim, E.J., Go, H.-J., Oh, H.Y., Lin, M., Elphick, M.R. and Park, N.G. (2016), Identification of a novel starfish neuropeptide that acts as a muscle relaxant. J. Neurochem., 137: 33-45. https://doi.org/10.1111/jnc.13543
Kroon, F.J., Barneche, D.R. & Emslie, M.J. Fish predators control outbreaks of Crown-of-Thorns Starfish. Nat Commun 12, 6986 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-26786-8
Martinez Aline S., Maria Byrne, Ross A. Coleman. 2017. Filling in the Grazing Puzzle: A Synthesis of Herbivory in Starfish. In: S. J. Hawkins, A. J. Evans, A. C. Dale, L. B. Firth, D. J. Hughes, I. P. Smith (edits). Oceanography and Marine Biology. CRC Press.
Murabe N., Okumura E., Chiba K., Hosoda E., Ikegami S., Kishimoto T. (2021) The Starfish Asterina pectinifera: Collection and Maintenance of Adults and Rearing and Metamorphosis of Larvae. In: Carroll D.J., Stricker S.A. (eds) Developmental Biology of the Sea Urchin and Other Marine Invertebrates. Methods in Molecular Biology, vol 2219. Humana, New York, NY. https://doi.org/10.1007/978-1-0716-0974-3_3
Siddharthan, S., & Rajamohamed, B. S. (2020). Investigation of potential antibiofilm properties of Antimicrobial Peptide (AMP) from Linckia laevigata against Candida albicans: An in vitro and in vivo study. Process Biochemistry, 99, 340-347.
Smith Meaghan K., Tianfang Wang, Saowaros Suwansa-ard, Cherie A. Motti, Abigail Elizur, Min Zhao, Matthew L. Rowe, Michael R. Hall, Maurice R. Elphick, Scott F. Cummins. 2017. The neuropeptidome of the Crown-of-Thorns Starfish, Acanthaster planci, Journal of Proteomics, Volume 165, 2017, Pages 61-68, ISSN 1874-3919,
https://doi.org/10.1016/j.jprot.2017.05.026.
Stonik Valentin, Alla Kicha, Timofey Malyarenko and Natalia Ivanchina. 2020. Asterosaponins: Structures, Taxonomic Distribution, Biogenesis and Biological Activities. Mar. Drugs 2020, 18(12), 584; https://doi.org/10.3390/md18120584
van der Heide, Marleen E., Lene Stødkilde, Jan Værum Nørgaard, and Merete Studnitz. 2021. «The Potential of Locally-Sourced European Protein Sources for Organic Monogastric Production: A Review of Forage Crop Extracts, Seaweed, Starfish, Mussel, and Insects» Sustainability 13, no. 4: 2303. https://doi.org/10.3390/su13042303
Wikipedia. Asteroidea.
Yushun Tian, Zonghe Yu, Peng Luo, Long Yun, Wen Huang, Chaoqun Hu, Da Huo & Huo Li (2017) Artificial breeding and culture of the crown-of-thorns starfish Acanthaster planci (Linnaeus, 1758) larvae in China, Invertebrate Reproduction & Development, 61:3, 157-163, DOI: 10.1080/07924259.2017.1315342
Zhou & Gu . Survey of studies on starfish saponins and the other bioactive substances. Marine Science 24, 35–37 (2000).
