Zoologia

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Testo

LIVELLI DI ORGANIZZAZIONE DEGLI ANIMALI
Composizione chimica della cellula:
- Acqua: ottimo solvente per composti polari e ionici.
- Proteine: regolano trasporto e riconoscimento di altre sostanze nella membrana cellulare, sono
enzimi, conferiscono struttura alla cellula. Sono polimeri costituiti da più monomeri.
In questo caso i monomeri sono differenti specie di amminoacidi (20):
H

(amminogruppo) NH2 C COOH (gruppo carbossile)

R (gruppo laterale)
Tra l’amminogruppo di un amminoacido ed il gruppo carbossile di un altro si possono
formare legami peptidici covalenti, con la formazione di molecole dette polipeptidi.
Le proteine sono costituite da una o più catene polipeptidiche.
Sequenza degli amminoacidi in una proteina:
1. Struttura primaria: lineare
2. Struttura secondaria: ad elica o a forma di foglio pieghettato
3. Struttura terziaria:ripiegata su sé stessa.Questo è dovuto al fatto che alcuni amminoacidi della catena polipeptidica sono idrofobi ed altri idrofili
4. Struttura quaternaria: è formata da più catene polipeptidiche (es.emoglobina)
- Lipidi: grassi, oli e steroidi.Sono insolubili in acqua poiché costituiti da gruppi -CH2 non
polari. Formano le membrane cellulari, agiscono come agenti impermeabilizzanti del
corpo e servono come composti di immagazzinamento di energia.
Un esempio di composto di immagazzinamento è il trigliceride:
3 acidi grassi + glicerolo. Gli ac.grassi sono catene idrocarburiche che possono essere
sature o insature (a seconda del singolo o doppio legame C-C).
I fosfolipidi hanno un gruppo fosfato al posto di un acido grasso: in acqua presentano
code idrofobe e testa idrofila, formando così un doppio strato.
- Carboidrati: zuccheri, amidi e cellulosa.Servono come fonti di energia. Gli zuccheri semplici
sono detti monosaccaridi (term. In –osio/-oso). Due monosaccaridi formano una
molecola più grande detta disaccaride (es. maltosio che è costituito da 2 monomeri
di glucosio).I polisaccaridi sono il risultato di più monosaccaridi (es.glicogeno che è
formato da più unità di glucosio).
- Acidi nucleici: DNA&RNA

Membrane cellulari
Sono costituite da un doppio strato di fosfolipidi e da proteine intrinseche e periferiche.
Il movimento di sostanze avviene per:
1. Diffusione: movimento delle molecole da una regione a maggiore concentrazione ad una a minore.i composti liposolubili entrano facilmente, mentre i composti ionici e quelli polari (eccetto l’acqua) entrano attraverso canali formati da proteine intrinseche (diff.facilitata).La capacità delle membrane di regolare questo traffico è detta: permeabilità selettiva o differenziale.
2. Osmosi: è il movimento di acqua attraverso membrane dotate di permeabilità differenziale.
3. Trasporto attivo: a differenza dei primi due, questo processo richiede una spesa di energia perché si sviluppa contro gradiente di concentrazione.
Cellula
È divisa da membrane in compartimenti:
- Citoplasma
1. citosol: parte non strutturata
2. organuli: strutture organizzate. I mitocondri sono costituiti da 2 membrane, una interna ripiegata a forma di creste ed una ancor più interna costituita da matrice piena di enzimi, che servono per l’ossidazione delle sostanze alimentare e la cattura della loro energia chimica; contengono DNA. Il reicolo endoplasmatico è un sistema di tubi e sacchi appiattiti che formano canali in tutto il citoplasma: a)liscio (forma tubulare), b)rugoso (per l’attacco dei ribosomi e con la forma di un sacco appiattito). I ribosomi sono i siti della sintesi proteica. L’apparato di Golgi, prossimo al nucleo, riceve le vescicole proteiche dal reticolo end.rugoso che vengono modificate chimicamente: alcune sono liberate nel citoplasma, altre si fondono con la membrana e liberano il proprio contenuto. I lisosomi, prodotti dall’apparato di Golgi, sono organuli limitati da una membrana e contenenti enzimi capaci di digerire le macromolecole.
- Nucleo: sintetizza RNA e ribosomi; e rivestito da una membrana nucleare. All’interno del
nucleo ci sono cromosomi contenenti DNA. Il cromosoma è una singola doppia elica
di DNA avvolta a proteine globulari dette istoni.Un nucleosoma è costituito da 8
molecole di istoni avvolti da DNA.
Ciclo cellulare
La cellula è sempre in accrescimento. Il periodo di accrescimento è detto interfase: c’è la replicazione del DNA, in quanto il cromosoma è costituito da 2 molecole di DNA identiche organizzate in cromatidi fratelli, e la produzione di proteine.
La divisione cellulare è caratterizzata dalla mitosi, o divisione nucleare, e dalla citocinesi, o divisione citoplasmatica.

BIOENERGETICA E METABOLISMO
Respirazione cellulare:
- Glicolisi: una molecola di glucosio, attraverso 9 reazioni, viene trasformata in 2 molecole più
piccole di piruvato.
- Ossidazione del piruvato: le due molecole di piruvato prodotte dalla glicolisi vengono convertite
in due molecole di acetato. Il coenzima A si unisce alle molecole di
acetato a dare l’acetil-coenzima A; che è il composto di partenza del
Ciclo di Krebs.
- Ciclo di Krebs: l’acetato viene smontato in molecole di CO2 ed atomi di idrogeno che si attaccano
elettroni. Durante i due cicli delle reazioni si producono due molecole di ATP,
la CO2 viene eliminata come prodotto di scarto e i gruppi di elettroni entrano in un
altro ciclo.
- Sistema di trasporto degli elettroni: è costituito da parecchi trasportatori di elettroni e,
gli elettroni, nel passare da un trasportatore all’altro liberano
energia che viene usata per sintetizzare nuove molecole di
ATP.
[Coenzima = gli enzimi che catalizzano le redox richiedono di coenzimi o carrier di elettroni.Questi sono capaci di donare/accettare atomi di H con i suoi e- per ridurre /ossidare il substrato: es. NAD+]
ALIMENTAZIONE E NUTRIZIONE
Gli organismi per sopravvivere devono fondamentalmente poter produrre ATP; le materie prime per da luogo a questa produzione si possono ricavare in diversi modi:
Organismi AUTOTROFI: sintetizzano sostanze organiche partendo da sostanze semplici ed
usando l’energia ricavata da una fonte esterna (Protozoi e piante
fotosintetizzanti).
Un esempio sono i fototrofi che usano la luce solare come fonte di
energia.
Organismi ETEROTROFI: devono procurarsi sostanze organiche già sintetizzate prelevandole
dall’ambiente (Animali e molti Protozoi).
Modi di nutrizione:
- Erbivori
- Carnivori
- Onnivori
Tipi di nutrizione:
- I consumatori di liquidi: succhiano o lambiscono liquidi come linfa sangue e nettare
- I filtratori: prelevano la sostanza organica in sospensione nell’acqua Es. molluschi bivalvi
“ostriche”: possiedono branchie che secernono muco per intrappolare alimento.
- Consumatori di substrati: ingeriscono le sostanze su cui vivono. Comprendono i “consumatori
di depositi” che si nutrono di sedimenti ed i “raschiatori di substrati”
che ingeriscono pellicole algali e batteriche poste sulle rocce.
Dimensioni dell’alimento ingerito:
- Microfagi: vi sono compresi molti filtratori
- Macrofagi
Digestione e assorbimento;
La digestione prepara i carboidrati, i grassi e le proteine per l’assorbimento da parte dell’animale, degradandoli quel tanto che basta perché possa aver luogo l’assorbimento.
Considerazioni anatomiche:
- Digestione intracellulare: è il processo più semplice; è relativamente lento e nei vacuoli alimentari
possono essere elaborate solo piccole quantità di alimento.
- Digestione extracellulare: avviene nel canale alimentare dei vertebrati e della maggior parte degli
invertebrati. Certi invertebrati usano sia la digestione intracellulare che
extracellulare, ovvero la digestione inizia nel canale alimentare e viene
completata da cellule fagocitarie che tappezzano il canale.
- Canale alimentare incompleto: è il tipo più semplice ed è privo di ano; può essere sacciforme o
ramificato.
- Canale alimentare completo: è tipico della maggior parte degli animali più complessi. Le sostanze
percorrono il canale sempre nello stesso verso e quelle indigerite
vengono espulse dall’ano. Questo tipo di canale permise di creare
delle zone specializzate.
Digestione fisica:
Molti animali hanno un organo sacciforme detto ingluvie dove immagazzinano temporaneamente l’alimento per essere rammollito e successivamente triturato nel ventriglio ovvero una parte dello stomaco tappezzata di placche dure (ad es. Uccelli).
Digestione chimica:
Nella maggior parte degli animali con canale alimentare tubolare la digestione chimica inizia nella cavità orale poi l’alimento passa nella faringe, viene deglutito e raggiunge lo stomaco attraverso l’esofago. Nello stomaco la digestione chimica continua (o inizia); in seguito l’alimento passa nell’intestino dove avviene la maggior parte della digestione chimica.
In molti animali l’intestino è suddiviso in diverse parti, ad esempio i vertebrati hanno un intestino tenue ed un intestino crasso, mentre gli insetti hanno un ileo ed un retto.
Gli erbivori ed alcuni onnivori hanno dei ciechi nell’intestino che contengono batteri in grado di degenerare la cellulosa. Per poter però assorbire le sostanze elaborate dai batteri esse devono essere rimesse e reingerite con un processo detto coprofagia.
Spesso, in comunicazione con l’intestino, sono presenti delle ghiandole che cooperano nella digestione e sono: fegato, pancreas e cistifellea.
SCAMBI GASSOSI RESPIRATORI
Come si è visto l’ossigeno molecolare è fondamentale per la respirazione cellulare.
In generale la sola diffusione dell’ossigeno attraverso le membrane non è sufficiente per animali il cui diametro è maggiore di 1 mm. e il rapporto fra area della superficie e volume del corpo limita le dimensioni di un animale.
Oltre a rimanere piccoli esistono però altri sistemi (come non essere sferici !!!) che assicurano grandi superfici e minime distanze di diffusione tra i tessuti interni e la superficie esterna; così i Platelminti (Turbellari) hanno una forma appiattita o gli Anellidi una forma sì allungata ma con un diametro ridotto.
Alcuni animali ventilano le superfici del corpo in modo che non si sviluppi uno strato limite privo di ossigeno tra l’ambiente esterno e la cute; la ventilazione è ottenuta con ciglia o flagelli posti sulla cute o dal frequente dimenarsi in acqua (ad es. Nematodi).
Strutture per la respirazione;
Ambienti acquatici:
- Branchie dermali (o papule): sono una delle strutture più semplici e sono presenti negli
echinodermi; ventilate da ciglia agitanti i liquidi ext/int., creando
gradienti di diffusione per il gas.
- Parapodi: tipici degli anellidi policheti.Sono estensioni laterali mobili del corpo che aumentano
l’area di superficie per gli scambi.
- Ctenidi: sono delle branchie tipiche dei molluschi (che però respirano anche attraverso
il mantello) che vengono usate anche per alimentarsi per filtrazione.
- Branchie: sono presenti nei pesci e nei crostacei; sono costituite da prolungamenti filamentosi
e piumosi ricchi di capillari e suddivisi in lamelle, dove avvengono gli scambi.
Lo scambio in controcorrente è un grande aiuto nella respirazione branchiale difatti, se il sangue circola in senso opposto rispetto alla direzione dello spostamento dell’acqua sulle branchie l’estrazione dell’ossigeno arriva fino all’80 - 90 %.
Nel caso contrario si arriva al massimo al 50 % perché viene rapidamente raggiunto un equilibrio nel quale non esiste un gradiente di diffusione.
Ambienti terrestri:
- Apparato tracheale: è tipico degli insetti; l’aria entra nell’apparato attraverso gli spiracoli posti
nella parete laterale dell’animale, gli spiracoli si aprono in trachee che si
suddividono in tracheole che terminano in sottili tubuli ciechi pieni
di liquido e distribuiti in tutto il corpo, dove viene sciolto il gas.
Molti insetti hanno sacchi aerei che sono espansioni dell’apparato tracheale,
poste in corrispondenza dei grandi muscoli, che seguono le contrazioni di
quest’ultimi funzionando come una sorta di pompa passiva.
- Pompaggio boccale: è tipico degli anfibi, l’aria entra nella bocca passando dalle narici e venendo
aspirata dal pavimento della bocca che si abbassa, poi l’aria passa nella
trachea attraverso un’apertura detta glottide. Nella realtà negli anfibi è molto
più importante lo scambio gassoso cutaneo.
Esistono tre tipi di polmoni:
1 ) Polmoni di ventilazione: presenti nei vertebrati terrestri, muovono l’aria attraverso un
meccanismo di pompaggio.
2 ) Polmoni di diffusione: scambiano gas solo per diffusione (chiocciole e lumache).
3 ) Polmoni a libro: nella realtà sono un tipo di polmoni di diffusione presenti negli artropodi;
hanno le superfici disposte come le pagine di un libro aperte a ventaglio.
I polmoni lamellari del ragno ad esempio sono siti nell’addome e si aprono verso l’atmosfera sulla superficie ventrale; i polmoni lamellari sono ventilati
esclusivamente dalle correnti d’aria prodotte dai movimenti del corpo
nell’attività generale.
- Polmoni: nei mammiferi l’aria scende lungo la trachea, attraversa la laringe (con le corde vocali),
e giunge nei bronchi (sinistro e destro); nel polmone ciascun bronco si suddivide in
migliaia di bronchioli ciascuno dei quali termina con dei grappoli di alveoli polmonari
dalle pareti molto sottili dove avvengono gli scambi gassosi.
La scala mobile ciliare è una struttura che mantiene sgombre le trachee attraverso la secrezione di muco che risale lungo i bronchi e passa nella faringe per essere poi ingerito.
La ventilazione del polmone è resa possibile dalla contrazione del diaframma che fa aumentare il volume della cassa toracica; i vertebrati terrestri e probabilmente tutti gli animali che respirano aria hanno i surfattanti polmonari che non fanno afflosciare gli alveoli quando sono sgonfi e che riducono la tensione superficiale degli stessi quando si devono gonfiare.Il sistema è bidirezionale (il flusso di gas entra/esce).

- Polmoni: negli uccelli al posto degli alveoli sono presenti dei parabronchi che sono dei canali
paralleli con delle ramificazioni dette capillari aerei; a differenza dei polmoni dei
mammiferi, questi non si dilatano.
Vi sono comprese anche tasche sottili dette sacchi aerei (anteriori e posteriori) che sono deputate all’accumulo dei gas respiratori; il sistema è unidirezionale (flusso di gas
nel verso postero-anteriore).
I pigmenti respiratori;
I pigmenti respiratori sono sostanze che legano l’ossigeno e lo cedono ai tessuti. La grande particolarità dei pigmenti sta nell’equilibrio esistente tra la capacità di catturare ossigeno dall’ambiente e la capacità di cederlo ai tessuti.
- L’emocianina: è disciolta nei liquidi organici dei tessuti di molte specie appartenenti ai Molluschi
ed agli Artropodi. Quando non è ossigenata è incolore, mentre quando lo è diventa
di un colore blu pallido.
- Le emoglobine: sono i pigmenti respiratori più studiati e si trovano nei vertebrati, in alcuni molluschi, negli anellidi e negli insetti.
- La mioglobina: è presente nei muscoli scheletrici rossi e nel muscolo cardiaco di alcuni anellidi,
molluschi e vertebrati. E’ proprio questa proteina che conferisce il colore rosso.
SISTEMI DI TRASPORTO INTERNO E SISTEMI DI DIFESA INTERNI
Organizzazione dei sistemi di trasporto;
I liquidi organici sono presenti in compartimenti funzionali. Tutto lo spazio all’interno delle cellule di un organismo costituisce il compartimento intracellulare ed il liquido presente in tale compartimento è detto liquido intracellulare.
Il liquido contenuto negli spazi tra le cellule di un organismo è chiamato invece liquido interstiziale.
Apparati circolatori:
Gli apparato circolatori comprendono generalmente:
- Un cuore: che è l’organo di propulsione.
- L’apparato vascolare: costituito da tutti i vasi.
- Le valvole: che impediscono il riflusso del liquido circolante.
Nel regno animale esistono due tipi di apparati circolatori:
- Apparato circolatorio chiuso: è tipico dei vertebrati e di parecchi invertebrati. I vasi di questo
apparato sono chiusi e contengono sangue che è formato da plasma
più delle cellule in sospensione. Vi sono poi le arterie che si
dividono in arteriole fino ad arrivare ai capillari la cui parete si
chiama endotelio. I capillari si continuano nelle venule che
diventano poi vene che riconducono il sangue al cuore.
- Apparato circolatorio aperto: è presente negli artropodi e nella maggior parte dei molluschi.
Il liquido pompato dal cuore viene distribuito a regioni generali del
del corpo; poiché il liquido circolante non è distinguibile da quello
interstiziale vengono collettivamente detti emolinfa ed i seni e gli
spazi interstiziali vengono detti emocele.
Esistono due tipi di cuore:
- Cuore tubolare: è costituito da un vaso con pareti muscolose che pulsano; in alcuni casi il sangue
viene fatto progredire attraverso onde di peristalsi (Insetti) mentre in altri la
contrazione del vaso avviene simultaneamente.
- Cuore loculare: è sacciforme ed è caratteristico dei molluschi, dei crostacei e dei vertebrati.
La maggior parte dei cuori loculari è a due stadi (biloculare) con un atrio dalle
pareti sottili che riceve il liquido dalle vene ed un ventricolo dalle pareti muscolose che lo manda in circolo.
Negli animali a sistema circolatorio aperto l’emolinfa rifluisce poi all’interno del cuore attraverso delle aperture presenti nello stesso chiamate osti.
In animali come gli Cnidari esiste una cavità gastrovascolare che come dice il nome stesso mentre attua le funzioni digestive diluisce il contenuto dello stomaco con acqua e spinge il tutto alla periferia del corpo dell’animale.
Il sistema linfatico;
Quella parte di liquido che viene assorbita dai tessuti e non entra nelle vene, se si fermasse nei tessuti provocherebbe edema, perciò vi è un sistema di recupero dei liquidi detto sistema linfatico.
Il sistema linfatico è unidirezionale verso l’apparato vascolare sanguigno; il sistema linfatico è ricco di linfonodi che contengono i linfociti attivi nel sistema di difesa interno dell’organismo.
Meccanismi di difesa;
I liquidi intracellulari e quelli extracellulari costituiscono un ottimo terreno di coltura per virus e batteri, per questo esiste il sistema immunitario.
Esistono tre livelli di difesa:
- Rivestimenti delle superfici: lo strato mucoso che riveste i pesci, molti invertebrati e gli anfibi, si
stacca continuamente impedendo l’insediamento dei batteri, inoltre il
muco spesso contiene antibatterici.
- Risposte cellulari aspecifiche: fondamentalmente attuata da cellule fagocitarie che vagano nei
tessuti ed inglobano le sostanze estranee che incontrano.
Vi sono poi le agglutinine aspecifiche che fanno agglutinare vari
tipi di batteri ed il sistema reticoloendoteliale costituito da cellule
fagocitarie.
- Risposta immunitaria specifica: è causata dal rilevamento di antigeni nell’organismo che causano
la sintesi specifica di anticorpi che sono in grado di inattivare
l’antigene specifico.
Un aspetto importante è quello della memoria immunologica.I
linfociti sono responsabili della risposta immunitaria specifica,
producendo anticorpi.
REGOLAZIONE ED ESCREZIONE DEI LIQUIDI INTERNI
L’osmoregolazione è il mantenimento di un equilibrio capace di sostenere la vita, tra acqua e soluti disciolti nei liquidi organici. Gli animali di acqua dolce tendono ad acquistare acqua essendo iperosmotici rispetto al loro ambiente; la maggior parte dei pesci marini tende invece a perdere acqua avendo liquidi organici che sono meno concentrati dell’acqua di mare, ovvero sono iposmotici rispetto all’ambiente nel quale vivono.
Il problema di mantenere l’equilibrio tra acqua e ioni nei liquidi interni è strettamente legato al processo dell’escrezione.
Il termine urina è usato in senso generale per indicare qualsiasi tipo di rifiuto metabolico azotato prodotto dai reni o dalle altre strutture deputate all’escrezione.
Un caso particolare di ambiente è quello delle acque salmastre; infatti molti animali d’acqua dolce e molti animali marini non sono in grado di tollerare le notevoli variazioni di salinità presenti in queste zone. Tuttavia sono proprio queste zone che sono particolarmente ricche di sostanze nutritive e di ossigeno disciolto.
Prodotti terminali del metabolismo azotato:
- Ammoniaca: che si ottiene dalla deamminazione degli amminoacidi.Tipico degli animali
acquatici. Tossico, cioè aumenta il pH dei liquidi (li rende basici). Idrosolubile.
- Urea: è altamente solubile e tossica ad altre concentrazioni in quanto inattiva le proteine. È tipico
dei mammiferi, degli anfibi, degli squali.
- Acido Urico: è insolubile nell’acqua e può essere eliminato sotto forma di cristalli per limitare le
perdite d’acqua. È tipico degli uccelli, degli insetti, dei rettili, delle chiocciole terr.
- Guanina: è uguale all’acido urico, se non nell’avere un amminogruppo in più. È tipico dei ragni.
Meccanismi di escrezione e osmoregolazione:
- Vacuoli contrattili: tipici dei Protozoi d’acqua dolce, espellono l’acqua in eccesso che tende ad
entrare nella cellula per osmosi. In molti Protozoi come in amoeba non sono
strutture permanenti e comunque sono strutture poste al centro di una fitta rete
di tubuli posti in comunicazione con il reticolo endoplasmatico.
- Superfici del corpo: gli Cnidari, gli Echinodermi ed i Poriferi sono privi di strutture specializzate
per l’osmoregolazione ed utilizzano le cellule poste sulla superficie del corpo.
- Protonefridi: sono strutture tubulari ramificate e terminanti in bulbi cavi chiusi ed espellono
l’urina attraverso i nefridiopori. I bulbi sono costituiti da due cellule: una funge da
cappuccio con all’interno delle ciglia per filtrare che si collega a quella sottostante
con delle membrane che lasciano passare ciò che deve essere filtrato. Tipico dei
platelminti.
- Metanefridi: sono tipici di animali metamerici; il liquido celomatico entra nei metanefridi
attraverso un’apertura chiamata nefrostoma, il tubulo segue un percorso ad anse fino
ad una vescica di accumulo, la vescica si svuota all’esterno attraverso un nefridioporo.
- Ghiandole antennali e mascellari: tipiche dei crostacei; terminano internamente in un labirinto
bulbiforme e in un sacco terminale cieco bagnati dall’emolinfa.
Un apparato di questo tipo è molto adatto per animali con
circolatorio aperto infatti in caso contrario ci sarebbero delle
perdite di emolinfa.
- Tubuli malpighiani: nella maggior parte degli artropodi terrestri l’apparato costituito dai tubuli
malpighiani e dall’intestino posteriore interviene nell’escrezione e
nell’osmoregolazione. I tubuli malpighiani sono tubuli a fondo cieco che si
bagnano nell’emolinfa ed assorbono per osmosi le sostanze da eliminare che
vengono riversate nell’intestino ed eliminate.
- Reni dei vertebrati: sono pari e posti in posizione dorsale, compatti e a forma di fagiolo; ciascuno
è connesso ad un grande condotto detto uretere che trasporta l’urina da un
rene alla vescica la quale si svuota all’esterno mediante l’uretra.
Le unità funzionali dei reni sono i nefroni che sono principalmente
costituiti da un corpuscolo renale (un intreccio di capillari, il glomerulo,
circondato da una capsula, capsula di Bowman che è un’estremità chiusa), e
da un tubulo renale che conduce il filtrato dal corpuscolo ai canali collettori
che erogano l’urina all’uretere.. Il tubulo è costituito da tre unità funzionali
che sono: un tubulo contorto prossimale, un tubulo intermedio (ansa di
Henle) ed un tubulo contorto distale, nei quali il filtrato è ulteriormente
modificato.
I rettili e gli uccelli marini possiedono delle ghiandole (di escrezione) del sale specializzate che eliminano grandi quantità del sale ingerito insieme all’acqua di mare o all’alimento.
SUPERFICIE DEL CORPO E SISTEMI DI SOSTEGNO
Il rivestimento esterno di un animale è detto tegumento e rappresenta l’interfaccia tra l’ambiente esterno ed il corpo dell’animale. Ha il compito di proteggere l’animale dal caldo e dal freddo eccessivi, dagli sforzi meccanici, può scambiare gas, assorbire sostanze nutritive, eliminare prodotti di rifiuto, effettuare l’osmoregolazione ed eventualemente fornire sostegno al corpo dell’animale agendo da scheletro.
Un tegumento è costituito da uno o più strati di cellule viventi rivestite di solito da cellule morte e/o
da secreti cellulari; lo strato o gli strati più esterni formano l’epidermide. Le cellule dell’epidermide secernono uno strato superficiale non-vivente detto cuticola, che racchiude l’animale.
Esistono tre tipi di scheletri:
- Esoscheletro: la cuticola è la massima parte del sostegno.
- Endoscheletro: cartilagine e ossa dei vertebrati (cellule viventi immerse nella sostanza
fondamentale) sono gli elementi endoscheletrici.
- Scheletro idrostatico: il “movimento peristaltico” è un tipo di movimento attuato da animali con
questo tipo di scheletro. Il liquido dentro e fuori le cellule contribuisce al
sostegno.
Animali il cui sostegno principale è un idroscheletro:
- Cnidari: molti animali di questo phylum sono costituiti sostanzialmente soltanto da una parete il
cui spessore è qualche strato di cellule. Una gastrodermide tappezza la cavità gastrovascolare piena di liquido ed un’ epidermide riveste l’animale esternamente; in
alcuni Cnidari questi due strati sono separati dalla mesoglea che è uno strato di fibre
collagene.
- Platelminti: quelli conducenti vita libera possiedono un’epidermide dello spessore di una cellula
ancorata ad una lamina basale fibrosa; quelli parassiti possiedono un tegumento che
ha principalmente funzioni di assorbimento e protezione contro la digestione degli
animali ospiti.
- Nematodi: hanno un’epidermide formata da un solo strato di cellule che secernono strati a spirale
di fibre collagene non elastiche che però sono poste secondo direzioni inclinate che
permetono al corpo di flettersi.
- Anellidi: hanno una cuticola flessibile prodotta dagli strati di cellule sottostanti; dei setti
dividono le cavità interne in compartimenti. Grazie alla struttura metamerica
possiedono una mobilità notevole rispetto ad esempio ai Nematodi, che non la
possiedono; i primi sono infatti in grado di rilevare la pressione del liquido celomatico
in ogni metamero il che gli conferisce una più ampia gamma di movimenti.
Animali il cui sostegno principale è un esoscheletro:
- Artropodi: circa il 30-50 % della loro cuticola è formata da chitina, un carboidrato simile alla
cellulosa; sono presenti cellule tricogene che producono setole sottili e l’esoscheletro
è crivellato da poricanali da ciascuno dei quali sporge un prolungamento citoplasmatico che si diparte da una cellula epidermica, cere ed altre sostanze sintetizzate dalle cellule epidermiche raggiungono la superficie del corpo attraverso
questi canali. Quindi l’epicuticola essendo cerosa riduce la perdita di acqua, poiché c’è
un alto rapporto area della superficie/volume. La muta è un processo in cui l’epidermide
secerne una nuova cuticola, detta procuticola, e del liquido esuviale sotto la vecchia
endocuticola; il liquido scioglie la vecchia endocuticola e l’animale può così uscire dal
vecchio esoscheletro.
- Molluschi: la conchiglia calcarea rigida è prodotta da cellule epidermiche situate sull’esterno
del mantello che è una duplicatura dorsale del tegumento. Lo strato esterno detto
periostraco è costituito da una proteina: la conchiolina; questo strato protegge quello
sottostante che è chiamato strato prismatico ed è formato da carbonato di Calcio;
addossato al mantello si trova infine lo strato madreperlaceo costituito da strati di
Carbonato di Calcio e Proteoglicani.
Animali il cui sostegno principale è un endoscheltro:
- Poriferi: uno strato di cellule appiattite dette pinacociti riveste il corpo e può tappezzare i canali
interni nei quali circola l’acqua; le camere interne dove avviene la filtrazione sono
rivestite da coanociti mentre una zona gelatinosa la mesoila è posta fra i due.
Alcuni amebociti presenti nella mesoila secernono le spicole (dure) e la spongina (molle).
- Echinodermi: il derma produce gli elementi scheletrici che sono detti ossicoli; gli echinoidei
hanno una teca rigida semisferica.
- Cordati: caratteristico del gruppo è la formazione di una corda dorsale o notocorda che nella
maggior parte dei cordati è poi sostituita dalla colonna vertebrale di forma cilindrica e
segmentata. Lo scheletro tipico dei vertebrati ha due componenti principali: lo scheletro
assile (cranio, colonna, coste) e lo scheletro appendicolare (cingolo pelvico e pettorale).
Lo scheletro dei Vertebrati è articolato ovvero contiene le articolazioni che sono tenute
insieme da legamenti mentre i tendini inseriscono i muscoli sullo scheletro.
Le articolazioni sono lubrificate dal liquido sinoviale.
MOVIMENTO E LOCOMOZIONE
Movimento e locomozione senza muscoli;
Soltanto gli animali sono dotati di muscoli; i protozoi si muovono per mezzo di organuli cellulari overo di pseudopodi, ciglia e flagelli. Queste strutture presiedono inoltre a molte importanti funzioni locomotorie e non locomotorie in molti animali.
Movimento ameboide:
Uno pseudopodio è un prolungamento citoplasmatico di una cellula che si forma quando essa si trova su di un substrato come la vegetazione subacquea di uno stagno, il rivestimento di un vaso sanguigno o la parete del corpo di una spugna.
Lo sviluppo dello pseudopodio inizia con la formazione di un cappuccio ialino tondeggiante liscio di citoplasma gelatinoso limpido detto ectoplasma ialino; una corrente di citoplasma meno viscoso detto endoplasma affluisce ala regione del cappuccio attraverso un canale formato da citoplasma granulare posto sotto la superficie della cellula che, una volta arrivato al termine del percorso, sfocia all’esterno e si trasforma in ectoplasma.
Flagelli e ciglia:
La locomozione per mezzo di ciglia e flagelli è importante in due gruppi principali di protozoi: i flagellati ed i ciliati.
I flagelli e le ciglia sono simili benchè queste ultime siano più corte dei primi; un flagello od un ciglio è costituito da un filamento o assonema che si diparte da un corpo basale posto all’interno della cellula e simile ad un centriolo.
L’assonema è costituito da 9 coppie di microtubuli più 2 microtubuli posti al centro della struttura
(strutura assonemale o 9 + 2); i singoli microtubuli sono costituiti da proteina chiamate tubuline mentre le coppie di braccia uncinate che si estendono da una coppia a quella adiacente contengono dineina che è un enzima in grado di utilizzare l’ATP per trarne energia per il movimento.
Mionemi:
I mionemi sono dei lunghi filamenti contrattili che implicano dei meccanismi diversi da quelli di flagelli e ciglia.
Parecchi protozoi vivono fissati a corpi grazie a lunghi pedunculi contrattili formati da uno o più mionemi; ad esempio il ciliato d’acqua dolce Vorticella vive attaccato alle piante per mezzo di un peduncolo lungo e sottile che viene allungato per l’alimentazione, ma che ad una minima perturbazione dell’acqua si contrae riportando la Vorticella in posizione di sicureza.
Uno dei principali vantaggi adattativi dei meccanismi basati sui mionemi è rappresentato dalla loro velocità: un mionema è in grado di accorciarsi del 30 % in circa 3ms ovvero quattro volte più velocemente di una qualsiasi fibra muscolare.
Movimento e locomozione basati su muscoli;
I muscoli sono organi contrattili che muovono parti del corpo; i muscoli non sono in grado di allungarsi attivamente, bensì solo di contrarsi.
Tipi di tessuto muscolare:
Le cellule muscolari sono dette fibre muscolari e gli zoologi riconoscono generalmente due tipi di tessuto muscolare: il tessuto muscolare striato costituito da fibre le cui proteine contrattili sono disposte in sequenze che si ripetono regolarmente creando la striatura; ed il tessuto muscolare liscio con fibre prive di striatura in quanto le unità che lo compone non sono disposte im modo ordinato.
Il tessuto muscolare striato con fibre mononucleate è diffuso in tutti gli invertebrati, ma nei vertebrati è presente soltanto nel cuore dove forma il miocardio o muscolo cardiaco.
Organizzazione dei muscoli scheletrici dei vertebrati;
Ogni muscolo ha due o più punti d’inserzione: una o più inserzioni prossimali situate alle estremità prossimali (quelle più vicine al tronco del corpo), e un inserzione distale posta all’estremità distale e mobile.
Ogni muscolo è circondato da una guaina di connettivo detta episimio ed è diviso in fasci di fibre muscolari; ogni fascio è a sua volta avolto da una guaina di tessuto connettivo detta perisimio che non essendo elastica impedisce al muscolo di stirarsi eccessivamente.
Osservando in microscopia a luce una fibra muscolare si possono individuare dei tratti
(bande o strie) chiari e scuri; molti anni fa i microscopisti chiamarono i tratti più scuri
dischi (o bande) A (dove A sta per anisotropo ovvero birifrangente), ed i tratti chiari bande I
(dove I sta per isotropo ossia monorifrangente).
Ogni disco I è attraversato da una stria Z stretta e scura mentre ogni disco A è attraversato da una stria H (o stria di Hensen).
SISTEMA NERVOSO
La coordinazione è l’azione o interazione, armoniosa, integrata.
La precisione, l’orientamento e la velocità dei movimenti di un animale determinano spesso se l’alimento verrà catturato, i predatori saranno evitati o i partner sessuali trovati.
La responsabilità principale di coordinare i processi fisiologici spettano al sistema nervoso e al
sistema endocrino.
Suddivisioni funzionali del sistema nervoso:
- Sistema sensoriale: campiona l’ambiente interno e l’ambiente esterno e riceve le informazioni riguardanti la pressione, la temperatura, la luce, il suono e le sostanze.
Il sistema sensoriale trasforma questi dati in impulsi nervosi che vengono
trasmessi lungo i nervi sensoriali o afferenti.
- Sistema nervoso centrale: è costituito frequentemente da un “cervello” ed uno o più cordoni
nervosi e valuta gli input provenienti dal sistema sensoriale svolgendo
una integrazione delle informazioni. Queste elaborazioni possono
innescare e coordinare le attività del sistema motorio.
- Sistema motorio: è costituito da nervi motori o efferenti; la parte del sistema motorio che regola
la muscolatura scheletrica è detta sistema motorio volontario, la parte che
regola la muscolatura liscia e le ghiandole è sistema nervoso autonomo.
I nervi sensoriali che trasmettono le informazioni al sistema nervoso centrale ed
i nervi che trasmettono i comandi ai muscoli e agli organi vengono detti collettivamente sistema nervoso periferico.
Tipi di neuroni:
Un neurone è costituito da un corpo (nucleo, retc.endopl., app.Golgi ecc.) e da sottili prolungamenti citoplasmatici detti neuriti (dendriti e assoni).Un assone è racchiuso da una guaina di cellule di Schwann intervallate da piccoli spazi detti nodi di Ranvier. Mentre l’assone del SNC è rivestito da oligodendrociti.
- Neuroni sensitivi: trasmettono gli impulsi da una terminazione sensoriale al sist. nervoso centrale,
cioè lungo i nervi sensoriali.
- Neuroni motori: trasmettono gli impulsi dal sist. nervoso centrale ai muscoli scheletrici e agli altri
organi effettori, cioè lungo i nervi motori.
- Interneuroni: servono da collegamento tra i neuroni sensitivi ed i neuroni motori nel sist. nervoso
centrale.
Strutture presenti nel sistema nervoso:
- Cellule gliali: sono delle cellule di sostegno (cellule di Schwann e oligodendrociti) con funzioni
specifiche come la microglia costituita da piccole cellule fagocitarie che eliminano
i frammenti tissutali, gli astrociti che oltre al sostegno cooperano nel trasporto di
sostanze nutritive ai neuroni e le cellule ependimali che tappezzano le cavità del sistema nervoso centrale.
- Nervi: sono fasci di fibre nervose del sistema nervoso periferico costituiti da migliaia di assoni,
ciascuno dei quali è circondato da una guaina mielinica; il tutto è sostenuto da tessuti
connettivi. Nel SNC è detto tratto.
- Gangli: sono aggregati di corpi cellulari di neuroni dai quali si dipartono neuriti formando i nervi.
In molti animali nei gangli sono presenti interneuroni e giunzioni che fanno dei gangli stessi dei centri di integrazione e coordinazione.
I gangli ingrossati anteriori sono detti gangli cerebrali o più comunemente cervello, o nei
vertebrati encefalo.
- Giunzioni neurali: esistono sinapsi chimiche nelle quali è presente una fessura sinaptica di
20 - 40 nm., e delle sinapsi elettriche nelle quali la trasmissione dell’impulso
avviene direttamente e la fessura sinaptica è ridotta a 5 nm.Riguardo l’impulso
e la trasmissione elettrica bisogna dire che la superficie esterna della membrana
ha una carica più positiva rispetto all’interno e questa differenza di potenziale è
di 70mV, che è il potenziale di riposo (quando non ci sono impulsi); nel
momento in cui avviene l’impulso il potenziale di membrana è invertito per
l’afflusso di Na+ , precedentemente evitato con il trasporto attivo di Na+
all’esterno e di K+ all’interno della membrana (pompa sodio-potassio); il rapido
efflusso di ioni K+ ristabilisce il potenziale di riposo. Riguardo poi alla sinapsi
chimica bisogna dire che avviene tra la membrana di un neurone presinaptico e
quella di uno postsinaptico separate da una fessura sinaptica: la sostanza liberata
dal neurone pres. diffonde attraverso la fessura ed eccita/inibisce la membrana
del neurone posts.
Sistema nervoso degli invertebrati;
- Cnidari: possiedono delle reti nervose diffuse che presentano delle diverse velocità di risposta agli
stimoli nervosi a seconda delle zone del corpo. Un sistema nervoso come questo ovvero
senza gangli può essere infatti ripartito funzionalmente da differenti velocità di conduzione degli impulsi.
- Platelminti: il sist. nervoso di questi animali possiede, anche se in forma elementare, alcune
caratteristiche di un sistema avanzato. La planaria possiede dei cordoni nervosi che
decorrono longitudinalmente e che offrono vie per la trasmissione rapida del segnale
nervoso da un’estremità all’altra dell’animale.
Sotto gli ocelli a coppa pigmentata è presente una coppia di gangli cefalici.
- Anellidi: il sist. nervoso di questi animali rispecchia la metameria dei loro corpi; piccoli gangli
cerebrali servono da “cervello” e sono collegati a gangli sottofaringei dai quali si estendono due cordoni nervosi ventrali che presentano una coppia di gangli per ciascun metamero.
- Artropodi: negli insetti 6 segmenti metamerici a dare un capo nel quale i gangli corrispondenti
sono ingranditi e parzialmente fusi a dare i gangli sopraesofageo e sottoesofageo. Il
torace, che presenta 3 paia di zampe e 2 di ali, ha grossi gangli ventali per la
coordinazione dei muscoli. L’addome ha piccoli gangli ventrali perché la digestione e la
riproduzione sono regolate da ormoni. I gangli nervosi sono relativamente indipendenti
ed il ruolo del cervello è quello di coordinare le informazioni antagoniste che affluiscono
dagli organi di senso.
- Molluschi: i cefalopodi hanno sist. nervosi molto complessi ed il cervello è formato da gangli
fusi che circondano l’esofago; come si è dimostrato sperimentalmente i polpi hanno
grande memoria ed una notevole capacità di apprendimento.
Sistema nervoso dei vertebrati;
Al posto dei cordoni nervosi pieni ventrali degli invertebrati, il loro cordone nervoso o midollo spinale è: dorsale, tubolare e singolo.
L’estremità anteriore è ingrossata a formare l’encefalo che è protetto dal cranio; sia l’encefalo che il midollo spinale sono avvolti da membrane di tessuto connettivo chiamate meningi.
Il canale spinale posto nel centro del midollo spinale si continua anteriormente in quattro ventricoli cerebrali cavi all’interno dell’encefalo.
Il liquido cefalorachidiano circola all’interno nel canale spinale e nei ventricoli cerebrali.
Parti dell’encefalo dei vertebrati:
- Romboencefalo: è costituito dal mielencefalo (con neuroni mielinici), dal metencefalo che comprende il cervelletto che coordina l’attività neuromuscolare.
In alcuni mammiferi ed uccelli una massa trasversale di fibre forma un cospicuo
rigonfiamento chiamato ponte di Varolio che contiene un centro che regola la
l’inspirazione di aria nei polmoni.
- Mesencefalo: comprende due cospicui lobi ottici che nei mammiferi si sono trasformati in collicolo superiore e collicolo inferiore.
- Prosoencefalo: la parte posteriore si chiama diencefalo e comprende l’epifisi che secerne la
melatonina, la serotonina e regola l’orologio biologico dell’animale.Le parti
laterali del diencefalo formano il talamo che integra gli impulsi sensoriali (tranne
l’olfatto), mentre il pavimento è costituito dall’ipotalamo che regola il
metabolismo, la temperatura corporea, il bilancio idrico, la frequenza cardiaca, la
pressione sanguigna.Il settore anteriore del prosencefalo è costituito dal telencefalo
e comprende il cervello, l’ippocampo che è importante nella memoria recente e la
corteccia cerebrale.
La corteccia cerebrale:
Compare nei rettili e nei mammiferi e ha raggiunto il suo stadio più evoluto nei Primati.
E’ lo strato più esterno del cervello ed è costituito da:
- Aree motorie
- Aree sensitive
- Aree di associazione: che integrano e interpretano gli impulsi sensoriali
ORMONI E APPARATI ENDOCRINI
Gli animali hanno, oltre al sistema nervoso, un altro sistema di coordinazione i cui segnali giungono sotto forma di sostanze secrete: gli ormoni.
Il sistema ormonale produce delle risposte molto più lente rispetto al sistema nervoso quindi apparentemente, vista la grande versatilità di quest’ultimo, potrebbe sembrare inutile. In realtà il sistema nervoso produce risposte veloci ma anche molto localizzate, mentre gli ormoni producono delle risposte lente ma più complesse e di lungo periodo (mute, accrescimento, maturazione sessuale etc.).
La maggior parte degli ormoni è costituita da steroidi, piccole proteine, peptici o da derivati di amminoacidi.
Un ormone è un prodotto di una ghiandola priva di condotto escretore; tale sostanza viene trasportata dal sistema circolatorio ad altre parti del corpo dove regola la funziona di un organo bersaglio o di un tessuto bersaglio.
La ghiandola senza condotto escretore è detta ghiandola endocrina.
L’ipotalamo riceve segnali dagli organi di senso e libera neurormoni che stimolano l’ipofisi che a sua volta libera ormoni per la regolazione dell’attività delle ghiandole endocrine.
I livelli corretti di ormone presenti nel liquido circolante sono regolati attraverso un meccanismo a retroazione (o feedback), nel quale il prodotto di un processo regola il processo stesso
(es. caldaia + termostato).
Quasi tutti i casi di regolazione ormonale implicano una retroazione negativa nella quale la liberazione dell’ormone viene ridotta o arrestata; più raramente avviene una retroazione positiva nella quale, una volta che l’ormone ha raggiunto il bersaglio, la ghiandola viene stimolata a produrne ancora (ciclo del parto dei Mammiferi).
Regolazione del metabolismo
- Ormoni pancreatici: il glucagone ha un effetto iperglicemizzante, mentre l’insulina un effetto
ipoglicemizzante. Questi ormoni sono prodotti dalle Isole di Langherans
nel pancreas.
- Ormoni surrenali: l’adrenalina converte il glicogeno epatico e muscolare in glucosio che può
essere usato come fonte di energia contro lo stress. I glucocorticoidi aiutano a
rendere disponibile glucosio promovendo la sintesi a partire dagli
amminoacidi.
- Ormoni tiroidei: le tiroxine (triodotironina e tiroxina) stimolano il consumo di O2 ed
influenzano l’accrescimento e la metamorfosi.
Negli insetti l’ormone ipertrealosemico innalza i livelli dello zucchero nell’emolinfa, mentre l’ormone adipocinetico risparmia lo zucchero ematico promovendo l’ossidazione dei lipidi.
Lo stimolo alla muta è dato dall’ecdisone, un ormone steroideo prodotto dalle ghiandole protoraciche negli insetti e da organi Y nei crostacei; la liberazione di ecdisone è regolata da neurormoni. La metamorfosi è il processo che porta da uno stato larvale ad un’altra forma del corpo adulto.
L’ormone dell’accrescimento GH esercita il suo effetto sul tessuto osseo e cartilagineo.
Regolazione della riproduzione
- Anellini marini: i policheti appartenenti alla famiglia dei Nereidi hanno neurormoni che
promuovono l’accrescimento e inibiscono la riproduzione; infatti con la
cessazione dell’accrescimento c’è la maturazione sessuale. Per gli altri
policheti avviene il contrario, cioè il cervello ha un effetto positivo sulla
maturazione delle cellule sessuali e infatti la sua asportazione ha un effetto
inibitorio.
- Molluschi: il centro cerebrale esercita una regolazione inibitoria sui gangli ottici impedendo la
maturazione sessuale; questo centro è mantenuto attivo dagli stimoli luminosi.
- Crostacei: molti sono dioici (hanno sessi separati). Il differenziamento del sesso dipende dalle
ghiandole androgene, che sono piccole nelle femmine e grandi nei maschi: le chele
dei maschi sono più grandi.
- Insetti: negli insetti, a differenza dei crostacei e dei vertebrati, il differenziamento del sesso non
si basa su ormoni, ma sulla regolazione genetica.
- Mammiferi: i cicli estrale e mestruale (questo per i primati), in cui la femmina è più recettiva
per il maschio,sono governati da fattori ormonali:
1. liberazione della gonadotropina (G.RH) che è un neurormone, stimola la liberazione di FSH e LH.
2. 4 ormoni ghiandolari: l’ormone follicolostimolante (FSH), liberato dal lobo anteriore dell’ipofisi, promuove l’accrescimento del follicolo primario. L’ormone luteizzante (LH), dal lobo anteriore dell’ipofisi, induce la cellula scoppiata a formare il corpo luteo, che è una ghiandola capace di sintetizzare progesterone che riduce la liberazione di G.RH. ed infine estrogeni prodotti dall’ovario.
Senza gravidanza il corpo luteo degenera e la mucosa uterina si deteriora (con la gravidanza questa è importante per la nutrizione e la protezione dell’embrione).
L’ormone sessuale maschile è il testosterone prodotto dalle cellule di Leyding nei
tubuli seminiferi del testicolo.
MECCANISMI E STRATEGIE DELLA RIPRODUZIONE
La riproduzione è l’unico modo per cui una specie riesce ad assicurare la propria sopravvivenza.
Si sono evoluti molti differenti metodi di riproduzione, ma tutti possono essere raggruppati in due tipi fondamentali: la riproduzione asessuale (o vegetativa) è la produzione di prole per opera di individui genitori senza l’intervento di cellule sessuali; la riproduzione sessuale è la produzione di prole in cui intervengono uova e spermatozoi chiamati collettivamente gameti.
Riproduzione asessuale;
La riproduzione asessuale avviene quando un genitore si scinde, produce gemme, o si frammenta per formare parti, ciascuna delle quali può svilupparsi in un animale distinto.
I discendenti prodotti detti cloni sono geneticamente identici ai genitori. La riproduzione asessuale avviene in vari modi ed è comune nei protozoi ed in molti invertebrati, in particolar modo nei poriferi, negli cnidari, nei platelminti, negli anellidi e negli echinodermi.
Scissione:
La scissione è la riproduzione per divisione di un genitore in due o più parti; la scissione binaria, cioè la divisione di un genitore in due parti più o meno uguali, è comune nei protozoi.
Il piano di divisione può essere trasversale, longitudinale o asimmetrico, secondo la specie.
La scissione multipla, ovvero la divisione del genitore in tre o più parti che diventano nuovi individui, avviene in molti protozoi ed in parecchie attinie ed anellidi.
Gemmazione:
In questo caso i discendenti si sviluppano come piccole proliferazioni o gemme, dal genitore. Le gemme possono separarsi dal genitore e diventare individui indipendenti, oppure rimanere attaccati e dare vita ad una colonia.
Frammentazione:
Attraverso la frammentazione molti animali rigenerano parti del corpo che sono andate perdute a causa di lesioni, come quelle subite durante gli incontri con i predatori. Le stelle marine ed i gamberi sono in grado di staccare appendici del corpo per sfuggire al predatore con un processo chiamato autotomia.
Quando l’alimento è abbondante certe attinie si riproducono con un processo detto lacerazione pedale: mentre un genitore si muove lungo il substrato, gruppi di cellule si staccano dalla base del genitore e finiscono con lo svilupparsi in nuovi individui.
Poliembrionia:
Questo processo asessuale segue direttamente la produzione di un uovo fecondato: la poliembrionia è la divisione di un uovo fecondato in due o più cellule identiche che successivamente si sviluppano dando origine ad un clone geneticamente identico.
Questo processo si svolge in molte specie di imenotteri che depongono le uova in altri insetti; avviene inoltre anche nell’uomo nella produzione di gemelli identici (gemelli monozigotici), nonché nella produzione di quadrigemini nell’armadillo.
Amplificazione larvale:
Nell’amplificazione larvale si dividono e si moltiplicano gli stadi larvali (anziché l’uovo fecondato). Questo processo si svolge nel ciclo biologico di molti platelminti parassiti, esso aumenta la probabilità che un singolo uovo fecondato produca almeno un platelminta larvale capace di trovare un ospite idoneo.
Vantaggi e svantaggi della riproduzione asessuale:
Di vantaggi la riproduzione asessuale pare averne molti, come ad esempio il fatto che elimina la necessità che maschi e femmine si ritrovino durante i periodi sessualmente fertili potendo dedicare quindi maggior tempo alla produzione della prole. Conseguentemente gli individui che si riproducono asessualmente in ambienti favorevoli possono formare grandi popolazioni.
Il potenziale svantaggio della riproduzione asessuale è che tutti i discendenti sono geneticamente uguali difatti, in questo tipo di riproduzione, l’unica fonte di variabilità genetica sono le mutazioni geniche favorevoli che però si producono con una frequenza molto bassa.
Nonostante che individui geneticamente simili possano prosperare in ambienti a loro congeniali, se l’ambiente stesso dovesse cambiare in misura tale da renderne impossibile la sopravvivenza, tutta la specie scomparirebbe.
Riproduzione sessuale
È la produzione di prole con l’intervento di cellule sessuali, dette gameti che sono formati da cellule germinali organizzate in organi sessuali detti gonadi (testicoli e ovari). La fecondazione avviene per fusione dei nuclei dell’uovo e dello spermatozoo per formare un nucleo di fusione all’interno della nuova cellula detta uovo fecondato o zigote. Il nucleo dello zigote possiede un numero doppio di cromosomi rispetto a quello dei gameti.
Vantaggi e svantaggi della riproduzione sessuale
Il grossissimo vantaggio è quello della variabilità genetica che implica migliori adattamenti ad ambienti variabili.Quando si producono mutazioni geniche nelle specie asessuali, queste si trasmettono solo ai membri del clone; diversamente per le specie sessuali le mutazioni coesistono in una nuova generazione.
Il potenziale svantaggio è che le mutazioni geniche possono produrre effetti letali.
Vantaggi dall’avere sia la riproduzione asessuale che sessuale
Viene usata la riproduzione asessuale quando le condizioni ambientali sono favorevoli, in quanto ha il vantaggio di un’espansione rapida ed energicamente poco costosa. La riproduzione sessuale viene scelta quando le condizioni ambientali si vanno deteriorando.
Cromosomi e meiosi
I gameti hanno un numero di cromosomi pari alla metà dello zigote. La meiosi dimezza il numero di cromosomi (precede la formazione dei gameti o è inclusa in essa) e le cellule che produce hanno un singolo genoma che è il numero aploide di cromosomi (1n). Quando i gameti si fondono lo zigote ha 2 genomi, che sono un numero diploide di cromosomi (2n).
I cromosomi di una coppia sono i cromosomi omologhi che portano i geni per gli stessi caratteri. Quando la meiosi dimezza il numero di cromosomi, i cromosomi di ciascuna coppia omologa vanno a finire in differenti gameti.Durante gli stadi precoci della meiosi i cromosomi omologhi si appaiono con i loro partner e si scambiano tratti di DNA (crossing-over cromosomico). Durante il crossing-over i cromatidi fratelli si spezzano e pezzi reciproci residenti sui cromosomi omologhi si riuniscono per formare differenti cromatidi (ricombinazione genetica).
CROMOSOMI RICOMBINAZIONE GENETICA
A B
A b
OMOLOGHI
A B
A B
a B
a b
2 Cromatidi fratelli 2
a b
a b
Ovogenesi e spermatogenesi
- Spermatogenesi: gli spermatogoni si moltiplicano per mitosi e danno spermatociti, che subendo
la meiosi danno spermatociti di 1°ordine che dopo la prima divisione danno
spermatociti di 2°ordine che subiscono la seconda divisione e danno 4
spermatidi.Questi si attaccano alle cellule di Sertoli nei tubuli seminiferi dove
vengono nutriti e differenziati in spermatozoi maturi. Lo spermatozoo presenta
all’apice della capocchia una vescicola acrosomica piena di enzimi, che sono
capaci di degradare la membrana dell’uovo per entrare dentro.
- Ovogenesi: l’oogono è la cellula per la formazione dell’uovo che si circonda di uno strato di
cellule di sostegno che formano tutti insieme il follicolo primario. Questo si
accresce mentre gli oogoni si ingrandiscono diventando ovociti di 1°ordine per poi
diventare di 2°. Il follicolo contenente l’ovocita di 2°ordine si ingrandisce a formare
il follicolo di Graaf. Rottosi il follicolo l’ovocita maturo viene liberato.
Il vitello è contenuto nelle uova e fornisce l’energia ed il materiale da costruzione
per l’embrione in sviluppo.
Variazioni della riproduzione sessuale
- Partenogenesi: sviluppo fino alla maturità di uova non fecondate; per esempio le api operaie e
la regina si sviluppano da uova fecondate e sono diploidi, mentre i maschi
(fuchi) si sviluppano per patogenesi e sono apolidi.
- Ermafroditismo: sono specie monoiche (dotati sia di ovari che di testicoli). Sono incapaci di
autofecondarsi poiché la produzione di uova o spermatozoi avviene in momenti
diversi.
GENETCICA
I cromosomi contengono lunghe catene di DNA. Un gene è una regione specifica del DNA per i caratteri fenotipici. Il DNA è una molecola costituita da 2 filamenti di nucleotidi avvolti l’uno nell’altro a formare una doppia elica: il nucleotide è costituito da zucchero deossiribosio, gruppo fosfato ed una base organica azotata. Ci sono 4 tipi di nucleotidi:
1. Adenina
2. Guanina purine (basi grandi)
3. Citosina
4. Timida pirimidine (basi piccole)
Ogni adenina è legata da un legame ad idrogeno ad una timida ed ogni guanina alla citosina.
Replicazioni del DNA
Il DNA svolge la doppia elica in 2 filamenti di nucleotidi ed ogni filamento serve da stampo per la sintesi di un nuovo filamento complementare.
RNA
L’RNA trasportale informazioni dai geni ai siti di montaggio delle proteine.
Invece di avere lo zucchero deossiribosio ha quello ribosio ed al posto della timida c’è l’uracile. È costituito da un singolo filamento di nucleotidi anziché doppio come il DNA.
- RNA messaggero (mRNA): è sintetizzato nel nucleo come trascritto del gene.
- RNA di trasporto (tRNA): interviene direttamente nella sintesi delle proteine cedendo
amminoacidi ai ribosomi.
Trascrizione
È la formazione di molecole di mRNA come copia complementare del gene.
Traduzione
È la conversione delle informazioni contenute in una molecola di mRNA in una sequenza di amminoacidi polipeptidici.
SVILUPPO DEGLI ANIMALI
Lo sviluppo di un animale a partire da uno zigote implica parecchi processi. L’accrescimento del numero delle cellule e l’accrescimento delle dimensioni avvengono per effetto della mitosi e delle divisioni citoplasmatiche.
Al crescere del loro numero le cellule si specializzano per svolgere delle funzioni specifiche attraverso il processo di differenziamento.
Negli animali si svolge inoltre anche un altro processo: la morfogenesi, ovvero l’organizzazione delle cellule in strati cellulari, tessuti ed organi.
Dopo gli stadi embrionali molti animali subiscono lo sviluppo indiretto ovvero i loro embrioni si sviluppano diventando stadi giovanili simili allo stadio adulto; altri animali subiscono invece lo
sviluppo indiretto che comporta la presenza di uno o più stadi larvali che sono distinti dall’adulto.
Distribuzione del vitello nelle uova:
- Uova isolecitiche: hanno una piccola quantità di vitello uniformemente distribuita in tutto il
citoplasma (mammiferi).
- Uova telolecitiche: hanno molto vitello che è concentrato nel polo vegetativo dell’uovo anziché in
quello animale
(uccelli, rettili, pesci).
- Uova mesolecitiche: o moderatamente telolecitiche, hanno moderate quantità di vitello che si
distribuisce in tutto l’uovo (anfibi).
- Uova centrolecitiche: hanno molto vitello concentrato nel centro dell’uovo (artropodi).
Segmentazione e sue modalità;
Dopo la fecondazione e l’attivazione dell’uovo, lo zigote inizia a dividersi per mitosi per formare l’embrione pluricellulare con un processo detto segmentazione.
In questo processo l’uovo si suddivide in tante cellule sempre più piccole chiamate blastomeri che sono tenute insieme da molecole glicoproteiche presenti sulle loro superfici.
Modalità di segmentazione:
- Segmentazione completa: si ha nelle uova isolecitiche ed in quelle mesolecitiche. Nelle uova
Oloblatica isolecitiche il vitello presente in scarsa quantità non pone problemi alla segmentazione completa dell’uovo, ma nelle mesolecitiche il vitello
concentrato al polo vegetativo fa si che i blastomeri in questa zona siano meno numerosi e più grandi.
- Segmentazione parziale: è causata dalle grandi quantità di vitello presenti nelle uova telolicitiche
Meroblastica e centrolecitiche.
Tipi di segmentazione completa:
- Segmentazione radiale :divisioni meridionali e latitudinali (uova isolecitiche).
- Segmentazione spirale: la 3a divisione fa dei solchi diagonali
- Segmentazione bilaterale: un unico piano divide l’embrione in due parti speculari.
- Segmentazione rotazionale: nella 2a divisione un blastomero si divide meridionalmente, l’altro
all’equatore producendo così 4 cellule asimmetriche.
Tipi di segmentazione parziale:
- Segmentazione discoide: la segmentazione è confinata al polo animale della cellula (uova
telolecitiche).
- Segmentazione superficiale: la divisione si sviluppa in uno strato di cellule che circonda la
grande massa di vitello (uova centrolecitiche).
EVOLUZIONE
L’evoluzione è un processo di variazione ereditaria. Darwin sostenne il principio di selezione naturale, cioè gli individui che hanno caratteri che conferiscono loro vantaggi di sopravvivenza si riproducono; quindi i caratteri vantaggiosi tendono ad essere trasmessi alla generazione successiva.
Principio di Castle-Hardy-Weinberg
La frequenza degli alleli (differenti espressioni di un carattere) in una popolazione resta costante di generazione in generazione se sono soddisfatte le seguenti ipotesi:
1. la popolazione è grande
2. tutti gli individui della popolazione hanno uguale capacità di accoppiarsi
3. non avvengono mutazioni
4. nessun individuo migra nella o dalla popolazione
5. la popolazione non è soggetta a selezione
popolazione biologica = insieme di individui che interagiscono tra loro e che appartengono alla
stessa specie
Microevoluzione
È l’evoluzione a livello della specie ed a livelli inferiori.
Ogni popolazione ha il suo insieme di geni, detto pool genico.Una grande popolazione è costituita da demi (sottopopolazione geografica) che assicura maggior successo riproduttivo e fa presentare un più alto grado di omozigoti rispetto ai gruppi più grandi.
I fenotipi, in alcune popolazioni, variano continuamente sull’area di distribuzione geografica (areale) della specie: questo gradiente geografico è detto cline.
Lo scambio di geni tra 2 o più popolazioni è detto flusso genico.
La variabilità genetica fa aumentare le possibilità di sopravvivenza della specie. Due forze evolutive tendono a ridurre la variabilità genetica:
- Deriva genetica: la variazione del pool genico dovuta ad eventi casuali. Due casi particolari di
deriva genetica sono l’effetto a collo di bottiglia e l’effetto del fondatore.
- Selezione naturale/artificiale
3 modalità
1. selezione stabilizzante: eliminati gli individui con caratteri estremi.
2. selezione divergente: eliminati gli individui con caratteri medi con la conseguente
formazione di 2 nuove specie.
3. selezione direttiva: eliminata gli individui a soltanto un estremo fenotipico.
L’adattamento è il processo con cui gli organismi diventano più idonei al loro ambiente. La nicchia è tutto ciò che la specie richiede dal proprio ambiente e compie in esso: ogni specie è modellata in conformità con la propria nicchia dagli adattamenti: il melanismo industriale per esempio.
Speciazione
È la formazione di nuove specie da quelle preesistenti.
La specie è un gruppo della popolazione costituita da organismi che si incrociano o sono capaci di farlo e presentano un pool genico definito.
Per avere nuove specie la popolazione deve separarsi in 2 gruppi isolati riproduttivamente. Abbiamo 2 tipi di speciazione:
- Speciazione allopratica: è la separazione iniziata da una barriera fisica che mantiene parti della
popolazione isolate in differenti aree geografiche; questa separazione
può causare o no la speciazione.
- Speciazione simpatica: la popolazione può svilupparsi in 2 o più gruppi isolati
riproduttivamente senza prima scindersi in gruppi isolati
geograficamente. È capace di produrre una selezione divergente.
Meccanismi di isolamento riproduttivo
Ogni popolazione impedisce ai suoi membri di incrociarsi con quelli di altre popolazioni. Ci sono vari tipi di meccanismi di isolamento riproduttivo:
- Prezigotici: impedisce ai sessi di venire a contatto e quindi la formazione dello zigote.
- Stagionali: è il momento in cui il maschio e la femmina di una specie entrano nella condizione
riproduttiva.
- Ecologico: si riproducono in regioni separate dell’habitat.
- Anatomici/fisiologici
- Postzigotici: impedisce allo zigote di svilupparsi fino alla maturità o di essere capace di
produrre prole (il mulo è un ibrido sterile).
Macroevoluzione
È lo studio delle modalità generali dell’evoluzione. Le linee evolutive sono le sequenze che hanno condotto dalle specie ancestrali alle specie discendenti.
Ci sono 5 modalità di evoluzione:
- Filetica: la linea evolutiva segue un percorso lineare, una specie si trasforma gradualmente in
un’altra.
- Divergente: 2 o più linee si originano da un’unica linea ancestrale.
- Convergente: 2 linee o specie diverse subiscono la selezione che dà origine ad organismi con
caratteri fisici o processi fisiologici simili, come i cetacei ed i pesci.
- Parallela: c’è una modalità simile di evoluzione in 2 specie o linee strettamente affini: negli
insetti le api e le formiche presentano un’evoluzione parallela avendo un
comportamento sociale complesso.
- Stasi: linee che non hanno subito una variazione evolutiva.

FILOGENESI E CLASSIFICAZIONE
Filogenesi
È la ricostruzione di storie evolutive. Ogni specie è una miscela di caratteri ancestrali e caratteri derivati. Un modello di filogenesi animale è basato sull’evoluzione degli animali ricavata dall’embrionologia comparata. Sulla base di questi criteri sono distinguibili 2 grandi phyla animali, i protosomi (: la bocca deriva dal blastoporo della gastrula) comprendenti molluschi, anellini ed artropodi, ed i deuterosomi (: la bocca non deriva dal blastoporo) comprendenti echinodermi, emicordati e cordati.
Ci sono 3 gruppi filogenetici di animali:
- Monofiletico: comprende una data forma ancestrale e tutte le specie che dipendono da essa: i
vertebrati terrestri come rettili, uccelli e mammiferi si sono evoluti da un’unica
specie ancestrale.
- Polifiletico: comprende i discendenti di più di una forma ancestrale: i vertebrati volanti, come
pipistrelli e uccelli, pur avendo caratteristiche comuni, non si originano da un
progenitore alato comune.
- Parafiletico: comprende una forma ancestrale ed alcuni suoi discendenti: i rettili dalla cui
forma ancestrale discesero anche i mammiferi e gli uccelli.
Regno animale dal punto di vista filogenetico
I phila i cui membri hanno un’organizzazione del corpo o altri importanti caratteri ancestrali sono collocati sui rami inferiori dell’albero, mentre sui rami più alti sono collocati i phyla con caratteri derivati. Per 2,5 miliardi di anni i procarioti erano le uniche forme di vita, da essi si evolvettero gli eurarioti ancestrali. Le prime cellule simili ad animali erano eterotrofi mobili.Il regno protesta comprende tutti gli organismi unicellulari (alghe e protozoi). La vita pluricellulare si è evoluta da forme unicellulari. Parecchie phyla si sono diramate dal tronco dei metazoi ancestrali, che è un gruppo polifiletico. I metazoi con forma del corpo più complessa fanno parte del sottoregno eumatozoa. Dagli eumatozoi si sono distinte 2 linee evolutive:
- Ramo radiata
- Ramo bilateria: diede origine a gran parte degli animali.
3 linee evolutive
1. acelomati (privi di cavità)
2. pseudoacelomati (con cavità non tappezzata da mesoderma)
3. eucelomati (protesomi e deuterosomi con cavità tappezzata da mesoderma)
Classificazione
È la nomenclatura ed il raggruppamento logico degli organismi in senso gerarchico. Ogni gruppo corrisponde ad un livello o categoria tassonomica.Ci sono 7 categorie principali:
1. regno
2. classe
3. ordine
4. famiglia
5. genere
6. specie
Ad ogni specie è assegnato un nome binomio, in cui la prima parola è il genere di appartenenza e la seconda il nome specifico: Drosophyla melanogaster.
PROTOZOI
Flagellati
Amebe
Sarcomastigophora
Ameboflagellati
PROTOZOI
Sporozoi
Apicomplexa
Ciliati
Ciliophora
Esempi di Protozoi:
- Sarcomastigofori: Ameba, Arcella (amebe); Euglena, Tripanosoma (flagellati)
- Apicomplessi: Plasmodium (sporozoo, sottoclasse coccidia)
- Ciliati: Paramecium,Vorticella (ciliati)
Habitat e relazioni ambientali
Sono capaci di accrescersi e riprodursi solo in ambienti umidi poiché la loro membrana deve rimanere umida per gli scambi gassosi.
Caratteristiche generali:
- Respirazione: membrane cellulari
- Osmoregolazione: membrane cellulari (vacuoli contrattili);
- Escrezione: membrane cellulari; eliminano i prodotti di rifiuto sotto forma di ammoniaca.
- Movimento: flagelli; pseudopodi (amebe); ciglia; mionemi (filamenti contrattili (Vorticella)).
- Digestione: intracellulare con vacuoli digestivi e citostoma
- Sistemi di sostegno: membrane cellulari, gusci (che si adattano strettamente all’animale),
loriche (che permettono all’animale un’ampia gamma di movimenti).
- Strutture sensoriali: macchie oculari
- Riproduzione asessuale: scissione multipla, gemmazione, scissione binaria
- Riproduzione sessuale: fecondazione (con fusione di gameti), coniugazione (con formazione
di gamonti, che sono 2 cellule che si fondono ed i loro nuclei diventano
elementi gametici), autogamia (fusione di gameti prodotti dalla stessa
cellula).
PLURICELLULARITA’
Non esiste senza la divisione del lavoro tra le cellule e richiede il differenziamento e la specializzazione delle stesse. La prima tappa della pluricellularità è la separazione delle cellule sessuali da quelle somatiche. Ci sono 2 ipotesi sull’evoluzione degli animali da forme unicellulari:
- Ipotesi coloniale: gli animali (metazoi) si evolvettero da flagellati coloniali.
- Ipotesi plasmodiale: gli animali si evolvettero da protozoi ciliati plurinucleati. Svilupparono le
membrane attorno a ciascun dei loro numerosi nuclei e si evolvettero in
forme pluricellulari primitive.

METAZOI INFERIORI
Mixozoi
Placozoi
MESOZOI INF.
Mesozoi
Poriferi
A differenza degli altri metazoi, questi sono privi di veri tessuti.
Esempi di Metazoi:
- Mixozoi: parassiti che infestano i pesci ed alcuni rettili, anfibi e vertebrati.
- Placozoi: è costituito da due specie, vivono in ambiente marino, aspetto amebiforme, propulsione
con flagelli, si pensa che somigli più di ogni altro animale ai Metazoi ancestrali.
- Mesozoi: parassiti di invertebrati marini, struttura vermiforme primitiva.
- Poriferi: sono le spugne
I Poriferi
Sono animali che si nutrono per filtrazione. L’acqua circola all’interno della spugna e le particelle in sospensione vengono catturate da cellule apposite dette coanociti che sono cellule flagellate con collaretto.
Le spugne possiedono un’endoscheletro costituito da spicole silicee o calcaree o da spongina molle di origine proteica; ulteriore sostegno è fornito dall’acqua che circola all’interno dell’animale.
Esistono tre classi di spugne:
1 ) Spugne calcaree: hanno uno scheletro di spicole calcaree generalmente non connesse tra loro;
sono di piccole dimensioni (10 cm.)
2 ) Ialospongie: sono in prevalenza forme di acque profonde; il loro nome è dovuto alle spicole
silicee che le caratterizzano. La maggior parte hanno forma cilindrica, non hanno
colori brillanti, ma possiedono la struttura interna più elaborata.
3 ) Sclerospongie: hanno scheletro coralliforme tipico costituito da una matrice calcarea nella quale
sono incluse spicole silicee e fibre di spongina.
4 ) Demospongie: sono il 95 % delle spugne viventi; hanno forme e caratteristiche variabili, molte
hanno forme irregolari, lo scheletro può essere di spicole, di spongina (spugne da
bagno) o dell’una e delle altre.
Habitat e relazioni ambientali
Prevalgono negli ambienti marini. Alghe e batteri fotosintetizzanti s’accrescono tra le cellule delle spugne: i batteri si moltiplicano, vengono ingeriti e digeriti dagli amebociti delle spugne.Le spugne perforatrici riciclano il calcio nel mare aiutando a decomporre le conchiglie dei molluschi, il calcare dei coralli ed i depositi di certe alghe calcaree; ma perforano anche le conchiglie di animali vivi, tipo le ostriche.
Caratteristiche generali:
- Respirazione: per diffusione dalle membrane degli amebociti
- Osmoregolazione: cellule con vacuoli contrattili
- Escrezione: per diffusione dalle membrane degli amebociti
- Movimento: conducono vita sedentaria
- Digestione: per vacuoli alimentari nei coanociti e parzialmente nei pinacociti
(nelle leucon e nelle sycon).
- Strutture: la maggior parte delle spugne hanno tre strati di cellule simili a tessuti:
il pinacoderma formato da pinacociti, il coanoderma da coanociti e la mesoila che
sta fra il primo ed il secondo che contiene gli elementi scheletrici e cellule ameboidi.
Le spugne possono avere tre strutture: ascon (tubi verticali), sycon e leucon (con corpo
ripiegato).
- Riproduzione asessuale: gemmazione, rigenerazione dopo frammentazione,.
- Riproduzione sessuale: sono ermafroditi, la fecondazione avviene nella mesoila , sviluppo
indiretto con larve flagellate (parenchimula per demospongie,
anfiblastula per calcaree).
Filogenesi
I coanociti delle spugne sono simili ad i protozoi coanoflagellati: si pensa che protesti coloniali simili a questi flagellati siano stati i progenitori delle spugne.
Le spugne leucon si sono originate da tipi arcon e sycon più semplici e meno efficienti.
SIMMETRIA ED ORIGINE DEGLI ANIMALI A SIMMETRIA BILATERALE
L’animale può essere diviso in metà all’incirca speculari con uno o più piani.
- Simmetria raggiata: ha una forma a stella o cilindro, con le parti del corpo che s’irraggiano da
un’asse centrale (Hydra; stella di mare).
- Simmetria biradiale: ci sono parti che s’irraggiano da un asse centrale, ma anche strutture senza
questa disposizione (attinia).
- Simmetria bilaterale: è la più comune: la metà dex e quella sin sono specularmene identiche e
c’è un’estremità anteriore ed una posteriore. Questi animali sono adattati
per i movimenti in avanti.
La maggior parte del regno animali, cioè il sottoregno eumatozoa è costituito da 2 gruppi:
- Ramo radiata: ha 2 phyla che sono Cnidaria e Ctenophora a simmetria radiata o biradiale.
- Ramo bilateria: tutti gli altri animali a simmetria bilaterale.

RAGGIATI
Idrozoi
Scifozoi
Cnidari
Antozoi
RAGGIATI
Cubozoi
Ctenofori
Gli Cnidari
Molti cnidari hanno 2 forme del corpo adulte:
- Polipo cilindrico: riproduzione asessuale; frequentemente attaccati al substrato (attinie, idre,
coralli)
- Medusa a forma di campana: riproduzione sessuale e liberamente natanti.
Il corpo degli cnidari è costituito da 3 strati:
- Epidermide
- Mesenchima
- Gastrodermide
Esempi di Cnidari:
- Idrozoi: Idra, Stepahlia, Physalia (Caravella portoghese). Specie marine e dulciaquicole.
- Scifozoi: Aurelia. Specie marine
- Antozoi: Attinia (senza lo stadio di medusa). Specie marine.
- Cubozoi: varie cubomeduse. Specie marine.
Relazioni ambientali
Sono tipicamente carnivori. Nelle acque dolci i platelminti e gli artropodi si alimentano di Hydra. Alcuni pesci marini, platelminti, crostacei, echinodermi e molluschi si alimentano di attinie e coralli.
Molti cnidari vivono in associazioni simbiotiche con altri organismi, e la superficie del corpo ospita frequentemente innocui protozoi, platelminti e crostacei.
Caratteristiche generali
- Respirazione: diffusione
- Osmoregolazione: diffusione
- Escrezione: diffusione
- Movimento: nuoto per le meduse, i polipi conducono vita sedentaria
- Digestione: la presenza della preda provoca la scarica delle nematocisti che permette la cattura,
la digestione avviene sia a livello extracellulare che a livello intracellulare.
Le sostanze non digerite vengono espulse attraverso a bocca (digerente incompleto).
- Sistemi di sostegno: scheletro idrostatico
- Strutture sensoriali: ocelli fotosensibili, statocisti (sensibili alla gravità); entrambi possono essere
siti nei ropali (rigonfiamenti a forma di clava).
- Sistema nervoso: diffuso non centralizzato, possiedono fino a 3 reti nervose prive di gangli; molte
meduse hanno uno o più anelli nervosi che controllano i movimenti più complessi.
- Strutture particolari: cnidociti => cnidae => nematocisti e sporocisti.
- Riproduzione asessuale: gemmazione, scissione binaria, lacerazione pedale (attinie).
- Riproduzione sessuale: sono a sessi separati o ermafroditi, fecondazione esterna con planula quindi sviluppo indiretto.Ci sono 3 tipi di cicli biologici: 1)”raro”esiste
solo uno stadio di medusa;2)”comune”esistono sia un polipo che una
medusa;3)”idre e entozoi”esiste solo uno stadio di polipo.Esempio di
2°ciclo: l’Aurelia ha due stadi di polipo, scifistoma e strobilo, che si
riproducono per gemmazione originando piccole meduse, efire che da
adulte si riproducono sessualmente.
Filogenesi
3 ipotesi:
- Ipotesi coloniale: gli cnidari si evolvettero da protozoi coloniali, probabilmente flagellati.
- Ipotesi plasmodiale: i primi eumatozoi (progenitori comuni delle linee a simmetria raggiata e
bilaterale) avevano simmetria bilaterale e che questi si originarono da
ciliati plurinucleati.
Mentre queste 2 ipotesi prospettano che gli animali a simmetria raggiata si siano originati da un comune progenitore:
- Ipotesi polifiletica: gli animali a simmetria raggiata ebbero un’origine separata da quella di
tutti gli altri animali.
Gli Ctenofori
Caratteristiche generali:
- Respirazione: diffusione
- Osmoregolazione: diffusione
- Escrezione: diffusione
- Movimento: nuoto ottenuto con ciglia degli cteni
- Digestione: hanno digerente completo con minuscoli pori anali, catturano la preda con i lunghi
tentacoli forniti di cellule adesive, la digestione è extracellulare e intracellulare,
l’intestino è ramificato.
- Sistemi di sostegno: scheletro idrostatico
- Strutture sensoriali: una singola statocisti è posta al polo aborale (superiore) dell’animale.
- Strutture particolari: gli cteni sono file di ciglia disposte a pettine, ve ne sono 8 serie per ogni
animale e servono per la locomozione. Possiedono dei lunghi tentacoli.
- Sistema nervoso: è costituito da una rete nervosa diffusa.
- Riproduzione sessuale: sviluppo diretto senza planula con larve liberamente natanti, fecondazione esterna.
SIMBIOSI
Letteralmente simbiosi significa .
Esiste una vasta gamma di relazioni simbiotiche:
- Foresia: un individuo di una specie (simbionte o foronte) può farsi trasportare da un individuo
di un’altra specie.
- Commensalismo: il simbionte aumenta la propria fitness associandosi con l’ospite ricavando
alimento e/o protezione.
- Parassitismo: a differenza degli altri 2 in questo caso l’ospite viene danneggiato.
- Mutualismo: sfruttamento mutuo ed interdipendenza tra gli individui di 2 specie.

ACELOMATI
Turbellari
Trematodi
PLATELMINTI
Cestodi
Monogenei
GNATOSTOMULIDI
NEMERTINI
I Platelminti
Più dell’85% sono specie parassite. Tutti i platelminti conducenti vita libera appartengono alla classe Turbellaria.
Esempi di Platelminti
- Turbellari: Planaria dulciacquicola del genere Dugesia
- Trematodi: Schistosoma, Fasciole epatiche
- Cestodi: Taenia
Habitat e relazioni ambientali
1. Platelminti conducenti vita libera
Occupano un’ampia varietà di substrati del fondo in tutti i tipi di ambienti acquatici.Pochi animali si nutrono di turbellari e parecchi turbellari sono cannibali.
2. Platelminti parassiti
I parassiti sono adattati a 2 ambienti, l’ospite, o microambiente, ed i dintorni generali, o macroambiente. Le variazioni dell’uno o dell’altro possono influenzare i vermi.
Caratteristiche generali
- Respirazione: diffusione attraverso le membrane
- Osmoregolazione: protonefridi (nelle specie dulciacquicole);diffusione attraverso le membrane
- Escrezione: protonefridi (per alcuni prodotti di rifiuto dei parassiti); diffusione
- Movimento: la maggior parte dei turbellari si muove per scivolamento, servendosi delle
ciglia.Assente nei parassiti
- Digestione: i turbellari hanno bocca ventrale spesso in posizione arretrata rispetto al corpo, hanno digerente incompleto e ramificato, la digestione è sia extra sia intracellulare.
Nei trematodi quasi tutte le regioni del canale alimentare e le superfici del corpo intervengono nella digestione.
I cestodi sono privi di canale alimentare e fanno affidamento esclusivamente all’assorbimento delle sostanze nutritive attraverso il tegumento; il tegumento dei
cesodi è rivestito da prolungamenti detti microtrichi che aumentano la superficie
assorbente.
- Sistemi di sostegno: scheletro idrostatico
- Strutture sensoriali: auricole, macchie oculari anteriori
- Strutture particolari: i rabditi sono strutture bastoncellari contenute nelle cellule dell’epidermide
dei turbellari; quando vengono secreti i rabditi creano una guaina mucosa che
può proteggere l’animale. Il tegumento dei parassiti secerne uno strato
protettivo esterno, detto glicocalice, e costituito da un sottile strato di
molecole che sono vitali per la sopravvivenza dei parassiti: il glicocalice
incorpora gli antigeni dell’ospite.I vitellari producono il vitello per le uova.
- Sistema nervoso: la maggior parte ha una coppia di gangli fusi nella parte anteriore del corpo dalla
quale si dipartono uno o più coppie di cordoni nervosi longitudinali dai quali si dipartono tronchi nervosi trasversali dando al sistema un aspetto scalariforme- - Riproduzione asessuale: scissione trasversale, grande capacità di rigenerezione dopo frammentazione dei turbellari, amplificazione larvale nei trematodi.
- Riproduzione sessuale: sono ermafroditi, fecondazione interna, molti cestodi sono capaci di
autofecondazione, gli schistosomi sono gli unici che ospitano
perennemente la femmina in un solco ventrale detto canale ginecoforo.
Filogenesi
Molti zoologi ritengono che i platelminti si siano originati come organismi planuloidi (simili alla larva planula degli cnidari): questa ipotesi è sempre più dubbia poiché sono sempre più numerosi i dati che indicano che gli cnidari non derivano da ceppi che diedero origine anche agli animali a simmetria bilaterale. I platelminti parassiti si sono evoluti da turbellari conducenti vita libera e che i ceppi di parassiti ancestrali somigliassero ai rabdoceli (gruppo di turbellari caratterizzato da un canale alimentare semplice. Gli altri sono: aceli “più semplici” e policladi “canale altamente ramificato”).
I Nemertini
Caratteristiche generali:
- Respirazione: diffusione
- Osmoregolazione: diffusione
- Escrezione: protonefridi
- Movimento: ondulatorio
- Apparato circolatorio: chiuso
- Digestione: canale alimentare completo
- Sistemi di sostegno: idroscheletro
- Strutture particolari: proboscide estroflettibile tenuta in una cavità piena di liquido detta rincocele; la proboscide può venire estroflessa rapidamente per catturare
l’alimento e spesso è armata di stiletti acuminati .
CAVITA’ DEL CORPO
Gli animali studiati finora non hanno una cavità del corpo, cioè uno spazio contenente liquido tra il canale alimentare e la parete del corpo. Avere una cavità del corpo ha numerosi vantaggi:
- Nello spazio interno si possono sviluppare complessi organi e sistemi e apparati organici.
- C’è un vantaggio locomotorio in quanto il corpo è più flessibile.
- La cavità protegge gli organi interni agendo come un ammortizzatore ed un isolante termico.
- Il canale alimentare può muoversi indipendentemente dal corpo.
- Gli invertebrati privi di apparato circolatorio e respiratorio fanno affidamento sul movimento del liquido nella cavità per il trasporto interno di sostanze.
Ci sono 3 tipi di cavità:
1. Pseudoceloma: nematodi, rotiferi ecc.Si sviluppa dal blastocele e non è tappezzato completamente da mesoderma.In questi animali i muscoli ed altre strutture della parete del corpo e gli organi sono a diretto contatto con il liquido nel pseudoceloma.
2. Euceloma: echinodermi, anellini e vertebrati. Il celoma è tappezzato completamente di tessuto mesodermico detto peritoneo.
3. Emoceloma: nella grande maggioranza delle specie di eucelomati, la vera cavità del corpo viene sostituita in gran parte durante lo sviluppo da questo terzo tipo di cavità del corpo.Gli invertebrati con emoceloma hanno un apparato circolatorio aperto.
PSEUDOCELOMATI
Phasmidia
NEMATODI
Aphasmidia
Esempi di nematodi:
- Phasmidia: Ossiuri (nell’intestino umano), Ascaridi(intestinali), Anchilostomi(si attaccano alla
parete intestinale e succhiano sangue), Filarie (parassiti del sangue e della linfa dei
vertebrati).
- Aphasmidia: Trichina (parassita che infesta mammiferi carnivori).
Habitat e relazioni ambientali
Molte specie di nematodi possono prosperare in habitat diversi come il terreno, i sedimenti del fondo del mare, i laghi di acqua dolce e le sorgenti termali. I nematodi spazzini ed erbivori si alimentano di batteri, funghi, alghe e piante. Le specie carnivore si alimentano di protesti ed altri nematodi. I nematodi parassiti infestano la totalità delle piante e degli animali.
Caratteristiche generali:
- Respirazione: attraverso dei pori microscopici siti sulla cuticola
- Osmoregolazione: poco conosciuta
- Escrezione: cellule “a renetta”che sono simili a ghiandole
- Movimento: movimento strisciante ottenuto grazie ai fasci di muscoli con fibre intrecciate posti
al di sotto della cuticola.
- Digestione: i nematodi possiedono una faringe muscolosa che aspira l’alimento nell’intestino
forzando la grande pressione interna dell’idroscheletro. L’intestino è privo di muscoli
e l’alimento scorre grazie all’azione combinata della pressione del liquido celomatico,
dei movimenti del corpo e dall’azione del faringe che immette nuovo cibo.
Il digerente è di tipo completo con un ano.
- Sistemi di sostegno: scheletro idrostatico ad alta pressione, cuticola molto resistente marcata da anelli superficiali di collageno che irrobustiscono la struttura.
- Strutture sensoriali: setole filiformi inserite in ispessimenti chiamate papille; anfidi vicino all’estremità anteriore con funzioni chemiosensoriali, ocelli fotosensibili
presenti negli animali che conducono vita libera.
- Strutture particolari: fasmidi presenti solo nei nematodi della classe Phasmidia, sono strutture
con funzioni chemiosensoriali presenti sulla coda di questi animali; si presentanocome due piccoli fori.
- Sistema nervoso: è localizzato in un gruppo di gangli connessi ad un anello nervoso posto attorno
all’intestino; 4 cordoni nervosi longitudinali si estendono anteriormente e posteriormente, i cordoni laterali e quello ventrale sono gangliati.
- Riproduzione asessuale: assente
- Rirpoduzione sessuale: hanno sviluppo diretto (senza larve), l’apparato riproduttore femminile e
quello maschile sono dei lunghi tubuli convoluti, l’estremità posteriore del
maschio possiede delle spicole che aiutano il rapporto.
Filogenesi
Le specie parassite sembrano essersi originate da specie conducenti vita libera.
IL SUCCESSO DEGLI EUCELOMATI
Rappresentano circa il 90% di tutte le specie animali. La combinazione di un alto grado di organizzazione del corpo (dato dal celoma), della simmetria bilaterale e di un corpo tristratificato sembra aver prodotto un’immensa potenzialità adattativi non raggiunta dagli acelomati né dagli pseudocelomati. Questa combinazione ha permesso d agli eucelomati di evolvere in apparati gli apparati e sistemi di organi più organizzati ed efficienti nel regno animale. Ci sono 2 linee evolutive di eucelomati: protesomi e deuterosomi.

MOLLUSCHI
Poliplacofori
Aplacofori
MOLLUSCHI
Monoplacofori
Scafopodi
Prosobranchi (opercolo)
Gasteropodi
Opistobranchi (detorsione)
Bivalvi
Polmonati (con polmoni)
Cefalopodi
Molluschi rappresentativi:
- Gasteropodi: chiocciole, lumache e forme affini
- Bivalvi: ostriche, vongole, cannolicchi e forme affini
- Cefalopodi: calamari, polpi, seppie
Habitat e relazioni ambientali:
Vivono dappertutto.
- Molluschi nelle zone di marea marine: sulle spiagge sabbiose, sulle piane di fango di maree e
sulle coste rocciose.Sulle coste rocciose esistono zone
biologiche distinte: alcuni tipi di gasteropodi e alcuni
poliplacoforisono sono dominanti nella zona intertidale
superiore (raschiatori); i filtratori come le ostriche,
coabitano la zona intertidale intermedia tra i livelli
dell’alta e della bassa marea.
- Molluschi dulciacquicoli: solo i bivalvi ed i gasteropodi hanno colonizzato l’acqua dolce.
- Molluschi terrestri: i polmonati (chiocciole e lumache) sono i molluschi terrestri che hanno
avuto più successo.Le lumache sono capaci di sopravvivere ad una
maggiore perdita di acqua rispetto alle chiocciole. Un’altra differenza è che
le chiocciole presentano una conchiglia protettiva e le lumache no; quindi
mentre le chiocciole devono vivere in habitat ricchi di calcio, le lumache ne
possono fare a meno.
Caratteristiche generali:
- Respirazione: ctenidi (branchie dei molluschi), polmoni (di chiocciole e lumache)
- Osmoregolazione: con nefridi costituiti da un tubo ed un sacco convoluti posti vicino al cuore che si aprono all’interno della cavità pericardiaca con nefrostoma e scaricano
all’esterno i rifiuti attraverso un nefridioporo.
- Escrezione: come sopra
- Movimento: scorrimento con il piede, propulsione a getto nei bivalvi e nei cefalopodi, i bivalvi
scavatori scavano usando i bordi taglienti delle valve.
- Apparato circolatorio: escluso i cefalopodi che hanno un apparato circolatorio chiuso, tutti gli
altri molluschi hanno circolatori aperti.
- Digestione: raschiamento con radula, filtrazione (bivalvi), predazione (cefalopodi)
- Sistemi di sostegno: conchiglia (periostraco, strato prismatico, strato madreperlaceo), endoscheletro nei cefalopodi costituito da una struttura molto leggera.
- Strutture sensoriali: statocisti, propriocettori (sensibili alla tensione dei propri muscoli), occhio a lente singola nei cefalopodi di tipo converso cioè senza punti ciechi.
- Sistema nervoso: quasi tutti i molluschi hanno un anello nervoso attorno all’esofago e due paia di
cordoni nervosi longitudinali. La maggior parte dei molluschi ha un sistema
nervoso più centralizzato di quello dei monoplacofori che è a “scala di corda”,
possiedono infatti almento 4 paia di gangli.
Il cervello dei cefalopodi è più grande e con più gangli; i calamari hanno anche un sistema specializzato di fibre nervose giganti che si estendono dal cervello
alle braccia e trasmettono molto rapidamente gli stimoli nervosi.
- Riproduzione asessuale: assente
- Riproduzione sessuale: nei Gasteropodi la fecondazione è interna, spesso vi è un comportamento di accoppiamento e gli speramatozoi sono protetti da spermatofore.
Nei Cefalopodi la fecondazione è interna anche se il pene non viene
inserito nel corpo della femmina.
Negli altri casi (bivalvi) la fecondazione è esterna.
I Gasteropodi;
Durante lo sviluppo i Gasteropodi subiscono un processo di torsione che, in alcune specie, avviene quando i muscoli posti sul lato destro del corpo si sviluppano prima di quelli posti sull’altro lato, facendo ruotare di 180° la massa viscerale. Dopo la torsione sopra il capo si vengono a trovare l’ano, i pori escretori e le branchie.
La torsione porta a dei vantaggi come la miglior ventilazione delle branchie, ma porta con se anche parecchi svantaggi come il fatto di avere l’ano al di sopra della bocca e delle branchie.
I Gasteropodi sono divisi in tre classi:
- Prosobranchi: il loro piede è, nella maggior parte dei casi, fornito di un ispessimento calcificato chiamato opercolo che, quando il piede è ritirato nella conchiglia, sigilla l’apertura.
- Opistobranchi: presentano “detorsione”, gli scambi gassosi avvengono principalemente attraverso le superfici del corpo.
- Polmonati: al posto delle branchie hanno un polmone.

ANELLIDI (Animali metamerici)
Policheti
ANELLIDI
Oligocheti
Irudinei
Caratteristiche generali:
- Respirazione: diffusione attraverso la superficie del corpo; nei Policheti vi sono i parapodi che
aiutano questo processo.
- Osmoregolazione: due metanefridi per ciascun metamero dell’animale. Un nefrostoma ciliato
imbutiforme sbuca nel celoma del metamero precedente mentre, all’altra
estremità del tubulo un nefridioporo sbocca all’esterno e scarica i rifiuti
azotati (ammoniaca principalmente).
- Escrezione: come sopra.
- Movimento: movimento peristaltico, cammino/strisciamento/nuoto con l’aiuto dei parapodi,
movimento a compasso degli irudinei.
- Apparato circolatorio: è di tipo chiuso nei lombrichi, di tipo aperto in moltio policheti.
- Digestione: sono consumatori di depositi (lombrichi), filtratori (policheti sedentari), consumatori
di liquidi (irudinei).
Gli anellidi hanno tipicamente una faringe muscolosa, un esofago che può essere dilatato a formare un proventricolo nel quale l’alimento viene immagazzinato
temporaneamente, in alcuni anellidi l’esofago presenta anche un’altra struttura chiamata ventriglio.
Il lombrico presenta anche una profonda introflessione dell’intestino: il tiflosole che
serve ad aumentare la superficie assorbente.
- Sistemi di sostegno: scheletro idrostatico
- Strutture sensoriali: la maggior parte degli anellidi sono molto sensibili agli stimoli chimici;
mancano degli occhi ma sono presenti delle cellule fotosensibili poste su
tutta la superficie del corpo, in molte specie di policheti scavatori sono presenti statocisti.
- Struture particolari: nei lombrichi è presente il clitello che è un anello posto nelle parte anteriore
dell’animale che secerne il bozzolo dove vengono racchiuse le uova e crea
un “tubo” mucoso per gli spermatozoi durante la fecondazione.
- Sistema nervoso: è cefalizzato e disposto metamericamente con due gangli per ciascun metamero;
sono inoltre presenti fibre nervose giganti site nel cordone nervoso ventrale che
permettono delle risposte rapidissime.
- Riproduzione asessuale: frammentazione, gemmazione (Policheti), possiedono grandi capacità di
rigenerazione.
- Riproduzione sessuale: nei policheti la fecondazione è esterna e lo sviluppo è indiretto
(larva detta trocofora). Gli oligocheti e gli irudinei sono ermafroditi e copulano di notte; alcune specie hanno anche un breve pene; il loro sviluppo è diretto senza larve.
ARTROPODI
Trilobiti (estinti)

Xifosuri
Chelicerati
Euripteridi (estinti)
Pantopodi
Scorpionidi
ARTROPODI
Aracnidi
Araneidi
Acari
Crostacei
Mandibolati
Insetti
Chilopodi
Miriapodi
Diplopodi
Sinfili
Pauropodi
Subphylum Trilobiti;
Sono animali che si sono estinti circa 280 milioni di anni fa.
Avevano forma appiattita, e la maggior parte viveva sul fondo del mare. Il corpo era diviso in tre parti (Trilobiti !!!) in senso longitudinale e in tre tagmi (anteriore, centrale e posteriore) in senso trasversale.
N.B. => I tagmi sono strutture costituite dall’accoppiarsi di più metameri del corpo dell’animale dando origine a strutture tipiche degli artropodi come: capo, torace e addome.
Per ogni segmento i Trilobiti presentavano delle appendici biramose; tali appendici servovano probabilmente sia per muoversi che per respirare (branchie).
In molte specie erano presenti delle lunghe antenne e degli occhi dorsali ben sviluppati.
Subphylum Chelicerati;
Questo gruppo è caratterizzato dalle prime due paia di appendici; esse sono degli organi di alimentazione detti cheliceri, mentre il secondo paio di appendici, adattate per diversi usi come l’alimentazione o la recezione sensoriale, sono dette pedipalpi.
Caratteristico inoltre di questo subphylum è il fatto che i Chelicerati sono privi di antenne ed il loro corpo è suddiviso in un prosoma o cefalotorace anteriore, con cheliceri, pedipalpi e zampe ambulatorie, e in un opistosoma o addome.
Subphylum Crostacei;
I Crostacei si distinguono per il possesso di 2 paia di appendici cefaliche: le antenne che si dividono in prime antenne e seconde antenne.
Il terzo paio di appendici cefaliche poste dietro alle antenne sono le mandibole che vengono utilizzate come parti boccali opponibili per la masticazione.
Dietro alle mandibole vi sono le prime mascelle e le seconde mascelle.
In parecchi gruppi, una o più appendici toraciche anteriori sono modificate come strutture specializzate per manipolare l’alimento e vengono detti piedi mascellari.
Classe Insetti;
Nonostante la loro grande diversità gli Insetti posseggono molte caratteristiche in comune.
Il corpo degli Insetti è costituito da un capo, un torace ed un addome.
- CAPO: Il capo è una capsula protettiva ed un centro deputato alla recezione sensoriale e all’alimentazione, contiene il ganglio cerebrale, porta tipicamente degli occhi composti e degli ocelli semplici, un paio di antenne e l’apparato boccale.
- TORACE: contiene gli organi locomotori dell’animale. La maggior parte degli insetti adulti ha
ha 3 paia di zampe e 1 o 2 paia di ali tutte poste su un torace di 3 segmenti.
- ADDOME: è costituito dagli ultimi 11 segmenti del corpo anche se in molte specie i segmenti
risultano fusi tra loro. Laddome contiene buona parte degli organi interni compresi il
cuore, i tubuli malpighiani, gli organi riproduttori e gran parte del canale alimentare.
In molte cpecie gli ultimi segmenti addominali recano delle strutture meccanosensoriali: i cerci.
La classe degli insetti è suddivisa in 25 - 30 ordini diversi, basati in gran partesulla diversa struttura di ali e apparato boccale.
Caratteristiche generali:
- Respirazione: branchie (a volte con scafognatiti), polmoni a libretto, trachee.
- Osmoregolazione: nei Crostacei vi sono le ghiandole antennali e mascellari, gli Insetti utilizzano
i tubuli malpighiani, molti Aracnidi hanno ghiandole coxali che sboccano
all’esterno attraverso un poro posto alla base di un coxa (che è l’articolo basale
di un arto ambulatorio).
- Escrezione: vedi sopra.
- Movimento: gli Artropodi sono in grado di produre una vasta gamma di movimenti e questo grazie
a diversi fattori.
Prima di tutto possiedono delle zampe formate da esoscheletro (quindi dure) che permettono di sfruttare il principio della leva (con il minor sforzo muscolare si ottiene il massimo spostamento dell’arto).
In secondo luogo la concentrazione delle forze locomotrici permette una spinta
continua in avanti cosa che ad esempio non avviene con il movimento peristaltico.
Inoltre l’arto degli Artropodi è articolato, infatti l’arto è suddiviso in 5 o più parti
connesse fra loro da articolazioni “a cerniera” che limitano però il movimento ad un
solo piano; questo limite è stato però risolto sfalsando i piani delle articolazioni.
Le zampe si muovono con un’onda d’azione sincronizzata detta ritmo metacronico.
Il volo viene attuato attraverso due tipi di muscolatura: i muscoli del volo indiretti
che “deformano”il torace oppure, i muscoli del volo diretti che sono direttamente
collegati alle ali.
- Apparato circolatorio: gli apparati circolatori degli Artropodi sono tipicamente aperti.
In molti Chelicerati e Crostacei l’emolinfa contiene un pigmento respiratorio: o l’emoglobina o l’emocianina.
Il cuore è dotato di aperture per permettere all’emolinfa di rientrarvi all’interno, tali aperture sono chiamate osti.
- Digestione: alcuni Artropodi sono spazzini (Acari), altri sono succhiatori di liquidi (Ragni).
Il canale alimentare dei Crostacei, tipico degli Artropodi, possiede uno stomaco cardiaco dove l’alimento viene sminuzzato da denti cuticolari, e da uno stomaco
pilorico che filtra le particelle risultanti tra file di sottili setole.
Le particelle provenienti dal pilorico passano ai ciechi dell’intestino medio dove talvolta è presente una ghiandola: l’epatopancreas.
- Sistemi di sostegno: gli Artropodi possiedono tipicamente un esoscheletro pluristratificato.
Appena è stata secreta dall’epidermide sottostante, la nuova cuticola è molle
e bianca; è solo con il processo di sclerificazione che la struttura si indurisce
ed assume la caratteristica colorazione brunastra di molti Artropodi.
La presenza di un esoscheletro che è praticamente anelastico costringe l’animale a compiere delle mute per poter accrescersi. Il numero delle mute
è sempre lo stesso per ogni specie anche se esistono degli animali che si
accrescono continuamente per tutta la vita e che quindi, compiono mute in
successione.
- Strutture sensoriali: la chemiorecezione (attuata con le antenne), la vista, il tatto e l’udito sono
fondamentali per la maggior parte degli Artropodi.
Molti Insetti “assaggiano” il terreno con gli ovopositori prima di deporre le uova. Molte specie sono dotate di occhi composti o di occhi semplici con un’unica lente (Ragni) disposti a gruppi.
Molte delle setole presenti sul corpo di un artropode sono sensibili al tatto; inoltre alcuni Crostacei dispongono di statocisti poste alla base delle antenne.
- Strutture particolari: nei Ragni sono presenti le filiere poste nella parte terminale dell’addome che sono gli organi di produzione della seta.
- Sistema nervoso: è simile a quello degli Anellidi essendo segmentato, ma è molto più complesso.
Molti Artropodi hanno un “cervello” formato da gangli anteriori fusi che
circondano l’esofago. Negli Insetti 3 gangli nel torace sono parzialmente fusi o
assicurando una maggiore regolazione locale degli arti.
Come negli Anellidi, anche in molti Artrpodi sono presenti delle fibre nervose giganti per la trasmissione rapida degli stimoli nervosi.
- Riproduzione asessuale: assente
- Riproduzione sessuale: sono presenti elaborate forme di corteggiamento. I maschi delle varie specie hanno generalmente un pene ben sviluppato oppure utilizzano delle
appendici modificate dette pleopodi.
Gli accrescimenti sono spesso indiretti e si possono avere due tipi di
metamorfosi: metamorfosi semplice dove lo sviluppo è graduale, oppure
come avviene nella maggior parte degli Insetti, si ha una metamorfosi
completa che comporta dei drastici cambiamenti nella struttura dell’animale. Prima della metamorfosi la larva attraversa diversi stadi larvali, l’ultimo stadio cessa di alimentarsi e si trasforma in pupa dove i
tessuti larvali vengono demoliti e si creano quelli adulti.
Le uova sono, per la maggior parte, centrolecitiche e la segmentazione è spesso superficiale.
Spesso le uova vengono protette da bozzoli (Ragni).
LOFOFORATI
Briozoi
LOFOFORATI
Foronidei
Brachiopodi
Sono detti lofoforati perchè il loro carattere principale è il lofoforo cioè una corona circolare o a ferro di cavallo di tentacoli cavi che ha funizoni sia nella cattura del cibo, sia negli scambi gassosi, sia come sensore chimico e tattile.
I Briozoi;
Sono organismi coloniali e per la maggior parte marini.
Gli individui in una colonia di Briozoi sono detti zoidi; ogni zoide è costituito da un polipide e da uno zoecio che è l’involucro formato dalla parete del corpo comprendente l’esoscheletro.
I Foronidei;
Sono vermiformi ed hanno una lunghezza variabile tra qualche millimetro e circa 50 cm.
Vivono protetti nei loro tubi ed al contrario degli altri Lofoforati possiedono un circolatorio chiuso.
I Brachiopodi;
Sono simili ai Bivalvi solo che hanno una conchiglia dorsale ed una ventrale (al posto di laterali), possiedono un lofoforo. La valva ventrale è tipicamente più grande e si fissa la fondo con un peduncolo.
ECHINODERMI
Pelmatozoi =>
Crinoidei
ECHINODERMI
Asteroidei
Eleuterozoi
Ofiuroidei
Oloturoidei
Echinoidei
Esempi di Echinodermi:
- Crinoidei: Gigli di mare
- Asteroidei: Stelle di mare
- Ofiuroidei: Ofiure
- Oloturoidei: Oloturie o Cetrioli di mare
- Echinoidei: Ricci di mare
Caratteristiche generali:
- Respirazione: avviene attraverso i pedicelli ambulacrali o attraverso l’uso di papule
(o branchie dermali). Gli Oloturoidei sono gli unici ad avere dei polmoni acquiferi
che sono due grossi canali arborescenti con funzioni respiratorie ed escretorie.
- Osmoregolazione: gli Echinodermi non sono in grado di regolare la corrente d’acqua attraverso il
corpo, quindi la pressione osmotica del loro corpo è la stessa dell’ambiente.
- Escrezione: negli Oloturoidei vi sono i polmoni acquiferi, negli altri vengono utilizzati i pedicelli ambulacrali o le papule.
- Movimento: immediatamento sotto il derma sono presenti dei sottili strati di muscoli che assolvono tutti i compiti di spostamento del corpo.
- Apparato circolatorio: è presente il sistema acquifero che contiene un liquido molto simile all’acqua di mare e, in alcuni casi si è visto che l’acqua di mare può
entrare all’interno del sistema.
Gli Asteroidei, per esempio, hanno un canale anulare che circonda il canale alimentare che si connette attraverso un canale idroforo ad una
piastra scheletrica scanalata chiamata madreporite posta sulla superficie
aborale.
Il sistema acquifero comunica con l’ambiente esterno attraverso dei pori presenti sulla cute che riveste la madreporite.
Il resto del sistema acquifero è costituito da canali radiali diretti alle braccia, i canali laterali hanno dei rami laterali detti canali laterali ciascuno dei quali ha un’ampolla alla base di un pedicello ambulacrale.
- Digestione: le Ofiure hanno un canale alimentare incompleto e si alimentano per filtrazione o di
sostanze organiche morte.
Gli Oloturoidei si nutrono di depositi, per filtrazione.
I Crinoidei sono strettamente filtratori.
La maggior parte delle stelle di mare è carnivora, ha un digerente completo con un breve esofago verticale, un grande stomaco diviso in due parti (cardiaca e pilorica),
un breve intestino verticale e l’ano sito nella parte aborale dell’animale.
Le stelle di mare si alimentano frequentemente di Bivalvi e lo fanno estroflettendo
lo stomaco cardiaco.
- Sistemi di sostegno: sotto l’epidermide pluristratificata e spesso ciliata, sono presenti gli ossicoli
endoscheletrici che spesso si estendono nell’epidermide sotto forma di spine.
A volte sono presenti delle strutture specializzate dette pedicellarie, provviste di branche mobili che puliscono continuamente la superficie
cutanea.
- Strutture sensoriali: molti asteroidei possiedono dei pedicelli modificati a formare una macchia
oculare e posti alle estremità delle braccia. Echinoidei e Oloturoidei hanno
anche delle statocisti.
- Sistema nervoso: un anello nervoso circonda tipicamente il canale alimentare e dà origine a nervi
radiali che trasportano gli impulsi dai pedicelli ambulacrali; inoltre è presente una rete nervosa sottoepidermica che innerva tutte le parti del corpo.
- Riproduzione asessuale: la capacità di rigenerazione è universale in tutto il phylum; si può avere
anche autotomia.
- Riproduzione sessuale: la fecondazione è esterna, lo sviluppo è indiretto con larva e si passa dalla
bipinnaria (negli asteroidei) alla brachiolaria, in seguito questa si fissa sul fondo, attua la metamorfosi e si trasforma nell’adulto.
CORDATI
Ascidiacei
Urocordati (tunicati)
Taliacei
Acrani
(senza capo)
Larvacei
Cefalocordati (Anfiosso)
CORDATI
Cranioti
(con capo e vertebre)
Vertebrati
Caratteri comuni a tutti i Cordati:
1 ) corda dorsale o notocorda: assicura il sostegno longitudinale, almento durante la vita larvale.
2 ) cordone nervoso tubolare dorsale: con un’espansione anteriore, il cervello
3 ) fenditure branchiali: che si aprono dalla faringe e servono all’alimentazione per filtrazione o
negli scambi gassosi.
4 ) coda postnatale: contiene le estensioni posteriori della corda dorsale e del cordone nervoso.
Caratteristiche Cefalocordati:
- Respirazione: con branchie (fino a 100 fenditure branchiali che si aprono nella faringe)
- Osmoregolazione: protonefridi insieme a cute e branchie
- Escrezione: vedi sopra
- Movimento: conducono vita e libera nuotando
- Apparato circolatorio: è di tipo chiuso, non c’è cuore ma l’aorta ventrale a le ampolle pulsanti poste alla base di ciascuna branchia sono contrattili.
- Digestione: si nutrono per filtrazione; l’acqua fluisce attraverso le branchie penetrando nell’atrio,
dove contrazioni muscolari espellono periodicamente l’acqua attraverso un atrioporo,
le particelle alimentari formano con il muco un filamento alimentare che giunge in un grande cieco epatico dove avviene digestione sia intracellulare che extracellulare.
Il canale alimentare è completo con un ano.
- Sistemi di sostegno: è presente una notocorda estesa per tutta la lunghezza dell’animale.
- Strutture sensoriali: cellule sensoriali sono presenti sulla superficie del corpo, in particolare nella
regione boccale.
- Sistema nervoso: comprende nervi che si dipartono dal cordone nervoso e sono disposti segmentalmente; non c’è cervello.
- Riproduzione asessuale: assente
- Riproduzione sessuale: la fecondazione è esterna e l’accrescimento è indiretto con larva ciliata
liberamente natante.
Caratteristiche generali Urocordati:
Sono anche detti tunicati in quanto alcuni di essi vivono in un rivestimento sacciforme autosecreto.
L’apparato circolatorio è aperto con un cuore tubolare che pompa l’emolinfa in versi alternati.
Sono per la maggior parte ermafroditi con fecondazione esterna; l’accrescimento è indiretto con una larva che assomiglia vagamente a un girino che non si alimenta, nonostante possegga un canale alimentare completo, fino a quando non si attacca al fondo e subisce la metamorfosi.
EVOLUZIONE DELLE STRUTTURE DEI VERTEBRATI
Il sistema tegumentario;
Tutti i Vertebrati hanno una cuticola che è il più esterno strato dell’epidermide ed è costituito da cellule morte eliminate e secreti cellulari che corpono le cellule vive dell’epidermide.
- Pesci: è molto sottile ed è costituita da muco, anticorpi protettivi ed alcune cellule.
Le scaglie dei Pesci forniscono protezione, si formano nel derma e vi rimangono incluse;
le scaglie degli Osteitti sono lammelle embricate di connettivo fibroso impregnato da una
matrice ossea.
Le scaglie degli squali (Condritti) sono invece simili a denti, con una camera pulpare circondata da dentina.
- Anfibi: la cute degli Anfibi rispecchia la duplice vita di questi animali e non è adatta particolarmente per la vita terrestre.
La cuticola degli Anfibi è costituita da uno strato di cellule morte detto strato corneo, è più spessa di quella dei Pesci ma più sottile rispetto a quella degli altri tetrapodi; è ricca
di ghiandole che secernono muco o sostanze irritanti / tossiche.
In ogni caso la cute degli Anfibi non può essere troppo spessa in quanto partecipa attivamente negli scambi gassosi attraverso i quali questi animali sopravvivono.
I Rettili, gli Uccelli ed i Mammiferi che conducono vita prettamente terrestre presentano uno strato corneo notevolmente ispessito, ricco di cheratina e lipidi, adatto a fornire uno scudo contro la perdita di liquidi.
Gli Uccelli hanno una grande ghiandola oleosa: l’uropigio posta alla base della coda; l’uccello usa il becco per distribuire sulle penne il secreto di questa ghiandola.
L’apparato escretore e l’apparato osmoregolatore;
Nei Vertebrati acquatici le branchie sono i principali organi escretori che funzionano anche nell’osmoregolazione.
I reni dei Vertebrati hanno percorso diversi stadi di evoluzione:
- Olonefro: rene metamerico
- Opistonefro
- Mesonefro
- Metanefro

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Esempio



  



Come usare