Invertebrados
El rasgo común a todos los invertebrados es la ausencia de columna vertebral: esto crea una distinción entre invertebrados y vertebrados. La distinción es sólo de conveniencia; no se basa en ningún rasgo biológicamente homólogo claro, al igual que el rasgo común de tener alas une funcionalmente a los insectos, los murciélagos y las aves, o que no tener alas une a las tortugas, los caracoles y las esponjas. Al ser animales, los invertebrados son heterótrofos y requieren el sustento en forma de consumo de otros organismos. Salvo algunas excepciones, como los Poríferos, los invertebrados suelen tener cuerpos compuestos por tejidos diferenciados. También suelen tener una cámara digestiva con una o dos aberturas al exterior.
Morfología y simetría
Los planos corporales de la mayoría de los organismos multicelulares presentan alguna forma de simetría, ya sea radial, bilateral o esférica. Una minoría, sin embargo, no presenta ninguna simetría. Un ejemplo de invertebrados asimétricos son todas las especies de gasterópodos. Esto se observa fácilmente en los caracoles y los caracoles de mar, que tienen conchas helicoidales. Las babosas parecen externamente simétricas, pero su neumostoma (orificio de respiración) está situado en el lado derecho. Otros gasterópodos desarrollan una asimetría externa, como el Glaucus atlanticus, que desarrolla ceratas asimétricas al madurar. El origen de la asimetría de los gasterópodos es objeto de debate científico.
Otros ejemplos de asimetría se encuentran en los cangrejos violinistas y los cangrejos ermitaños. Suelen tener una pinza mucho más grande que la otra. Si un macho de cangrejo violinista pierde su pinza grande, le crecerá otra en el lado opuesto después de la muda. Los animales sésiles, como las esponjas, son asimétricos junto a las colonias de coral (con la excepción de los pólipos individuales que presentan simetría radial); las garras de los alféreos que carecen de pinzas; y algunos copépodos, polipistocetos y monogéneos que parasitan por fijación o residencia dentro de la cámara branquial de sus peces huéspedes).
Sistema nervioso
Las neuronas difieren en los invertebrados de las células de los mamíferos. Las células de los invertebrados se disparan en respuesta a estímulos similares a los de los mamíferos, como un traumatismo tisular, una temperatura elevada o cambios en el pH. El primer invertebrado en el que se identificó una célula neuronal fue la sanguijuela medicinal, Hirudo medicinalis.
Se ha descrito el aprendizaje y la memoria mediante nociceptores en la liebre de mar, Aplysia. Las neuronas de los moluscos son capaces de detectar presiones crecientes y traumas en los tejidos.
Se han identificado neuronas en una amplia gama de especies de invertebrados, incluyendo anélidos, moluscos, nematodos y artrópodos.
Sistema respiratorio
Un tipo de sistema respiratorio de invertebrados es el sistema respiratorio abierto compuesto por espiráculos, tráqueas y traqueolas que tienen los artrópodos terrestres para transportar los gases metabólicos hacia y desde los tejidos. La distribución de los espiráculos puede variar mucho entre los muchos órdenes de insectos, pero en general cada segmento del cuerpo puede tener sólo un par de espiráculos, cada uno de los cuales se conecta a un atrio y tiene un tubo traqueal relativamente grande detrás. Las tráqueas son invaginaciones del exoesqueleto cuticular que se ramifican (anastomosan) por todo el cuerpo con diámetros que van desde unos pocos micrómetros hasta 0,8 mm. Los tubos más pequeños, las traqueolas, penetran en las células y sirven como lugares de difusión de agua, oxígeno y dióxido de carbono. El gas puede ser conducido a través del sistema respiratorio mediante ventilación activa o difusión pasiva. A diferencia de los vertebrados, los insectos no suelen transportar oxígeno en su hemolinfa.
Un tubo traqueal puede contener anillos circunferenciales de taenidios en forma de cresta con diversas geometrías, como bucles o hélices. En la cabeza, el tórax o el abdomen, las tráqueas también pueden estar conectadas a sacos de aire. Muchos insectos, como los saltamontes y las abejas, que bombean activamente los sacos de aire de su abdomen, son capaces de controlar el flujo de aire a través de su cuerpo. En algunos insectos acuáticos, las tráqueas intercambian gases a través de la pared del cuerpo directamente, en forma de branquia, o funcionan esencialmente de forma normal, a través de un plastrón. Tenga en cuenta que, a pesar de ser internas, las tráqueas de los artrópodos se desprenden durante la muda (ecdisis).
Reproducción
Al igual que los vertebrados, la mayoría de los invertebrados se reproducen, al menos en parte, mediante la reproducción sexual. Producen células reproductoras especializadas que se someten a la meiosis para producir espermatozoides más pequeños y móviles u óvulos más grandes y no móviles. Estos se fusionan para formar cigotos, que se convierten en nuevos individuos. Otros son capaces de reproducirse de forma asexual o, a veces, con ambos métodos de reproducción.
Interacción social
El comportamiento social está muy extendido en los invertebrados, como las cucarachas, las termitas, los pulgones, los trips, las hormigas, las abejas, los Passalidae, los Acari y las arañas, entre otros. La interacción social es especialmente destacada en las especies eusociales, pero también se aplica a otros invertebrados.
Los insectos reconocen la información transmitida por otros insectos.
Phyla
El término invertebrados abarca varios phyla. Uno de ellos son las esponjas (Porifera). Durante mucho tiempo se pensó que habían divergido de otros animales de forma temprana. Carecen de la organización compleja que se encuentra en la mayoría de los otros filos. Sus células están diferenciadas, pero en la mayoría de los casos no están organizadas en tejidos distintos. Las esponjas se alimentan normalmente aspirando agua a través de los poros. Algunos especulan que las esponjas no son tan primitivas, sino que pueden ser secundariamente simplificadas. Los Ctenophora y los Cnidaria, que incluyen a las anémonas de mar, los corales y las medusas, son radialmente simétricos y tienen cámaras digestivas con una sola abertura, que sirve tanto de boca como de ano. Ambos tienen tejidos distintos, pero no están organizados en órganos. Sólo hay dos capas germinales principales, el ectodermo y el endodermo, con sólo células dispersas entre ellas. Como tal, a veces se les llama diploblásticos.
Los Echinodermata son radialmente simétricos y exclusivamente marinos, incluyendo las estrellas de mar (Asteroidea), los erizos de mar, (Echinoidea), las estrellas frágiles (Ophiuroidea), los pepinos de mar (Holothuroidea) y las estrellas pluma (Crinoidea).
El mayor filo animal también se incluye dentro de los invertebrados: los Arthropoda, que incluyen a los insectos, las arañas, los cangrejos y sus afines. Todos estos organismos tienen un cuerpo dividido en segmentos repetitivos, normalmente con apéndices emparejados. Además, poseen un exoesqueleto endurecido que se desprende periódicamente durante el crecimiento. Dos filos más pequeños, el Onychophora y el Tardigrada, son parientes cercanos de los artrópodos y comparten estos rasgos. Los Nematoda o gusanos redondos, son quizás el segundo filo animal más grande, y también son invertebrados. Las lombrices redondas suelen ser microscópicas y están presentes en casi todos los entornos donde hay agua. Algunos son importantes parásitos. Otros grupos más pequeños relacionados con ellos son los Kinorhyncha, los Priapulida y los Loricifera. Estos grupos tienen un celoma reducido, llamado pseudoceloma. Otros invertebrados son los Nemertea o gusanos cinta, y los Sipuncula.
Otro filo son los Platyhelminthes, los gusanos planos. Al principio se consideraban primitivos, pero ahora parece que se desarrollaron a partir de ancestros más complejos. Los platelmintos son acoelomados, carecen de cavidad corporal, al igual que sus parientes más cercanos, los microscópicos Gastrotricha. Los rotíferos o rotifers, son comunes en ambientes acuosos. Entre los invertebrados también se encuentran los Acanthocephala o gusanos con cabeza de espina, los Gnathostomulida, los Micrognathozoa y los Cycliophora.
También se incluyen dos de los filos animales más exitosos, los Mollusca y los Annelida. El primero, que es el segundo filo animal más grande por número de especies descritas, incluye animales como caracoles, almejas y calamares, y el segundo comprende los gusanos segmentados, como las lombrices de tierra y las sanguijuelas. Estos dos grupos se han considerado durante mucho tiempo parientes cercanos debido a la presencia común de larvas trocóforas, pero los anélidos se consideraban más cercanos a los artrópodos porque ambos están segmentados. Ahora, esto se considera generalmente evolución convergente, debido a las muchas diferencias morfológicas y genéticas entre los dos filos.
Entre los filos menores de invertebrados se encuentran los Hemichordata, o gusanos bellota, y los Chaetognatha, o gusanos flecha. Otros filos incluyen Acoelomorpha, Brachiopoda, Bryozoa, Entoprocta, Phoronida y Xenoturbellida.