lezioni 16, 17, 18 2011 zoologia.pdf - DISAT
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lezione <strong>16</strong>
I Cordati
Caratteristiche dei Cordati<br />
Il Phylum Chordata (45000 specie adattate a<br />
ecosistemi terrestri e acquatici) è il più importante<br />
Phylum dei deuterostomi a simmetria bilaterale,<br />
caratterizzato da una combinazione unica di 4<br />
caratteri, presenti almeno in qualche stadio dello<br />
sviluppo:<br />
• Notocorda<br />
• fessure faringee<br />
• tubo nervoso dorsale<br />
• coda.
Inoltre:<br />
Caratteristiche dei Cordati<br />
• Presenza di endostilo, in grado di secernere<br />
muco,<br />
• Apparato digerente completo.<br />
• Vaso sanguigno contrattile (cuore) ventrale.
Notocorda<br />
• Struttura di sostegno che si estende<br />
dorsalmente lungo gran parte del corpo coda<br />
compresa. Costituita da una guaina di tessuto<br />
connettivo con all’interno cellule con ampio<br />
vacuolo ripieno di liquido (funzione di<br />
sostegno) e flessibile. Persiste negli adulti<br />
delle specie più primitive, sostituita da una<br />
colonna vertebrale ossea o cartilaginea nei<br />
Vertebrati.
Fessure faringee<br />
• Sono una serie di aperture, ai due lati del corpo<br />
nella regione faringea che mettono in contatto il<br />
lume dell’apparato digerente con l’esterno.<br />
• Quando le estroflessioni faringee non sono pervie<br />
vengono denominate tasche faringee.<br />
• Alcuni cordati viventi filtrano il cibo attraverso<br />
queste fessure, altri hanno sviluppato in queste<br />
fessure branchie per lo scambio gassoso<br />
• I Vertebrati terrestri presentano fessure faringee<br />
embrionali (in alcuni casi non divengono mai pervie)
Tubo nervoso dorsale<br />
• Corre lungo l’asse longitudinale del corpo<br />
dorsalmente alla notocorda e nei Vertebrati si<br />
espande anteriormente in un encefalo.<br />
• Sistema nervoso centrale associato con lo<br />
sviluppo di strutture percettive sensoriali,<br />
l’integrazione nervosa e le risposte motorie
Coda<br />
• La coda post-natale si estende<br />
posteriormente all’ano, sostenuta dalla corda<br />
o dalla colonna vertebrale e insieme con la<br />
muscolatura somatica e la corda di sostegno<br />
fornisce la mobilità (propulsione nell’acqua)<br />
di cui necessitano tutti i cordati almeno in uno<br />
stadio del loro ciclo vitale.<br />
• Nei vertebrati coda mobile da adulti,<br />
nell’uomo solo vestigiale
Tunicati<br />
Anfiossi<br />
Missine<br />
Cordato ancestrale<br />
Lamrprede<br />
Cervello<br />
Squali, razze<br />
Capo<br />
Cordati<br />
Pesci a pinne raggiate<br />
Pesci a pinne lobate<br />
Mascelle<br />
Colonna vertebrale<br />
Craniati<br />
Vertebrati<br />
Vertebrati con mascelle<br />
Tetrapodi<br />
Amnioti<br />
Anfibi<br />
Rettili, uccelli<br />
Pinne lobate<br />
Polmoni o loro derivati<br />
Arti<br />
Mammiferi<br />
Allattamento<br />
Uovo amniotico
Phylum Chordata<br />
• Subphylum Urocordati (Tunicati)<br />
• Subphylum Cephalochordata (anfiossi)<br />
• Subphylum Vertebrata (vertebrati)
Subphylum Urochordata<br />
(o Tunicati)<br />
• Questo gruppo risulta estremamente interessante per<br />
ricostruire la filogenesi dei Cordati, infatti lo stadio larvale<br />
mostra lo sviluppo dell’apparato deputato alla nutrizione,<br />
presumibilmente posseduto dai Vertebrati ancestrali.<br />
Comprende circa 3000 specie che colonizzano ambienti marini<br />
dalla linea di costa a grandi profondità, tra cui le ascidie sono le<br />
più rappresentate.<br />
• La larva dei tunicati è mobile e natante e, pur non<br />
alimentandosi, mostra già apparato faringeo, strutture<br />
locomotorie e corda dorsale tipiche dei Vertebrati.<br />
• Le ascidie sono piccoli invertebrati filtratori, sessili e<br />
sacciformi allo stadio adulto, molte specie sono coloniali e<br />
incrostanti.
Subphylum Cephalochordata<br />
• I Cefalocordati mostrano sistema muscolare e<br />
nervoso omologo a quello dei Vertebrati<br />
• Questo raggruppamento comprende solo un tipo<br />
di animali: gli anfiossi (poche decine di specie)<br />
che hanno in comune con i Vertebrati la<br />
metameria.
• Gli anfiossi assomigliano superficialmente a<br />
piccoli pesci, anche se l’estremit l estremità cefalica<br />
priva di occhi o la struttura boccale priva di<br />
mandibole e mascelle, ne rivelano la<br />
differenza.<br />
• Piccoli animali marini, filtratori, grazie alla<br />
evidente muscolatura striata ed alle pinne,<br />
sono in grado di “nuotare nuotare” nella sabbia dei<br />
fondali.<br />
• Presentano notocorda e tubo nervoso dorsali,<br />
cefalizzazione e un faringe deputato alla<br />
raccolta del cibo e allo scambio gassoso.
Ipotesi origine dei vertebrati<br />
• La linea ancestrale dei Cordati potrebbe<br />
essersi originata da organismi che hanno<br />
mantenuto allo stadio adulto le<br />
caratteristiche delle larve dei tunicati<br />
sessili (fallimento della metamorfosi,<br />
comparsa delle gonadi)<br />
• Si sarebbe quindi evoluto un gruppo di<br />
cordati natanti antenati di cefalocordati e<br />
vertebrati
Ipotesi di Garstang<br />
sull’evoluzione<br />
larvale<br />
Larva di tunicato ancestrale in seguito a mutazione sviluppo di gonadi anticipata.<br />
Questa larva è diventata così la fase adulta da cui hanno avuto origine i primi<br />
Vertebrati
Tunicati<br />
Anfiossi<br />
Missine<br />
Cordato ancestrale<br />
Lamrprede<br />
Cervello<br />
Squali, razze<br />
Capo<br />
Cordati<br />
Pesci a pinne raggiate<br />
Pesci a pinne lobate<br />
Mascelle<br />
Colonna vertebrale<br />
Craniati<br />
Vertebrati<br />
Vertebrati con mascelle<br />
Tetrapodi<br />
Amnioti<br />
Anfibi<br />
Rettili, uccelli<br />
Pinne lobate<br />
Polmoni o loro derivati<br />
Arti<br />
Mammiferi<br />
Allattamento<br />
Uovo amniotico
Subphylum Vertebrata<br />
(Craniata)<br />
• Cordati metamerici con capo tronco e coda<br />
• Cranio che circonda l’encefalo, gli organi<br />
olfattori, gli occhi e l’orecchio interno.<br />
• Embrione fornito di notocorda, tubo nervoso,<br />
fessure faringee, coda presenti almeno<br />
nell’embrione.<br />
• Tubo nervoso circondato dalla colonna<br />
vertebrale (cartilaginea o ossea)<br />
• Celoma ben sviluppato
Subphylum Vertebrata<br />
• Endoscheletro<br />
• Movimento assicurato da numerosi<br />
muscoli metamerici in connessione con<br />
lo scheletro.<br />
• Cuore in posizione ventrale, con 2-4<br />
camere, sistema circolatorio chiuso.<br />
• Cervello altamente differenziato.<br />
• Endostilo modificato in ghiandola<br />
tiroidea.
Subphylum Vertebrata<br />
• Branchie e/o polmoni faringei<br />
• Faringe muscolare<br />
• Escrezione per mezzo di pronefro,<br />
mesonefro e metanefro<br />
• Sistema endocrino complesso<br />
• Sessi generalmente separati, tipo di<br />
fecondazione variabile
Subphylum Vertebrata<br />
I Vertebrati si suddividono in due<br />
superclassi:<br />
AGNATI (parafiletica?)<br />
• Classe Missine, animali marini predatori di<br />
invertebrati o si cibano di pesci morti.<br />
• Classe Cephalaspidomorphi Lamprede<br />
(prima comparsa di vertebre)<br />
• Ostracodermi (pesci estinti)<br />
GNATOSTOMI (monofiletica)<br />
• pesci con mandibole articolate a cerniera
• Missine, connessione con gli altri vertebrati<br />
dovuta a presenza di encefalo e osso. La<br />
notocorda embrionale persiste nell’adulto<br />
• Ostracodermi, pesci estinti con armature<br />
ossee, filtratori, privi di mandibole articolate a<br />
cerniera e di appendici pari
Subphylum Vertebrata<br />
Superclasse GNATOSTOMI<br />
• Classe Chondrichthyes (squali e razze)<br />
• Classe Osteichthyes (pesci ossei)<br />
• Classe Amphibia (rane, rospi,<br />
salamandre…)<br />
• Classe Reptilia (tartarughe, sauri,<br />
serpenti…)<br />
• Classe Aves (uccelli)<br />
• Classe Mammalia (mammiferi)
• Pesci Gnatostomi, pesci con mandibole<br />
articolate a cerniera (evolutesi dalla coppia<br />
più anteriore delle arcate faringee), appendici<br />
pari (evoluzione verso la predazione), denti<br />
con dentina<br />
Placodermi<br />
Condroitti<br />
Osteitti
Anatomia delle Missine e delle<br />
Lamprede
Classe Cephalaspidomorphi<br />
• La bocca priva di mascelle<br />
di una lampreda evidenzia i<br />
numerosissimi dentelli<br />
cornei che armano la bocca<br />
e la lingua muscolare.<br />
• Dalla cavità boccale il cibo<br />
giunge ad un esofago, che<br />
scavalca la faringe<br />
respiratoria: in questo modo<br />
la lampreda può continuare<br />
a ingerire cibo senza<br />
smettere di respirare
Ecologia delle Lamprede<br />
• Le lamprede (marine e di<br />
acqua dolce) adulte sono<br />
parassiti di grossi pesci,<br />
cui si attaccano con la<br />
ventosa boccale: tramite<br />
le migliaia di dentelli che<br />
armano la lingua,<br />
strappano brandelli di<br />
carne e sangue all’ospite;<br />
le larve sono filtratrici.
Placodermi<br />
• Classe vissuta 400 ml di anni fa. Animali anche<br />
di grandi dimensioni dallo stile di vita simile a<br />
quello dei moderni squali<br />
• I Placodermi sono i primi gnatostomi (animali<br />
provvisti di mandibola e mascella) conosciuti.<br />
Erano dotati di un carapace osseo molto<br />
sviluppato nella regione del capo e toracica
i predatori del Devoniano
Classe Condrichthyes<br />
• Sottoclasse Elasmobranchi: squali, le<br />
razze, le mante, le torpedini<br />
• Sottoclasse Olocefali: chimere<br />
(opercolo, copertura delle branchie)
Classe Condrichthyes<br />
• 750 specie note, perlopiù marine, la classe dei<br />
Condroitti comprende animali con scheletro<br />
interamente cartilagineo.<br />
• I membri di questa classe possiedono mandibola e<br />
mascella, 5 archi viscerali situati in profondità,<br />
vicino alla faringe, un orecchio interno provvisto di<br />
tre canali semicircolari ed un paio di cavità nasali.<br />
• Spiracolo<br />
• Scaglia placoide<br />
• Hanno un corpo pesante perché sprovvisto di<br />
vescica natatoria, la coda è solitamente eterocerca.
Morfologia dei Condroitti
Lo scheletro cartilagineo
Fessure branchiali
Le branchie
Caratteristiche dei pesci cartilaginei<br />
• Carnivori o “spazzini”, presentano un<br />
intestino piuttosto corto, la cui superficie è<br />
aumentata da una particolare plicatura detta<br />
valvola spirale.<br />
• Animali a selezione K, presentano fecondazione<br />
interna (i maschi sono provvisti di pterigopodi<br />
per il trasferimento dello sperma) e tendenza<br />
all’ovoviviparità, alcuni squali vivipari.
La valvola a spirale<br />
degli squaliformi
La riproduzione nei Selaci<br />
Uovo di squalo viviparo<br />
Embrione
Ruolo ecologico dei condroitti<br />
• Classe di animali estremamente antica<br />
(Devoniano, 375 ma) ma non per questo<br />
primitiva: assai specializzati, p.e. mostrano<br />
modalità di riproduzione complessa.<br />
• Per la maggior parte questi pesci sono<br />
predatori, solo alcuni gruppi comprendono<br />
filtratori planctonici, molti squali sono al<br />
vertice delle catene alimentari marine.
Ruolo ecologico dei condroitti<br />
• Alcune specie sono di interesse<br />
commerciale (razze, squalo palombo,<br />
gattuccio), altre risultano pericolose<br />
per bagnanti o subacquei (verdesca,<br />
squalo martello, torpedine): molte<br />
specie minacciate dalla pesca<br />
eccessiva.
lezione <strong>17</strong>
Classe Osteichthyes<br />
i pesci ossei
Classe Osteichthyes<br />
Sottoclasse Sarcopterygii: pinne pari con<br />
lobi muscolari; sacche pneumatiche funzionanti come<br />
polmoni. Pesci polmonati (Dipnoi) e celacanti (Latimeria)<br />
Sottoclasse Actinopterygii: pinne pari<br />
sorrette da raggi dermici; coda omocerca. Pesci<br />
con pinne raggiate<br />
Infraclasse Condrostei (Storioni) specie attuali con<br />
scheletro cartilagineo<br />
Infraclasse Neopterigi che comprendono i<br />
Teleostei 24000 specie note (radiazione adattiva<br />
notevole).
Caratteristiche degli Osteitti<br />
• Tessuto osseo diffuso<br />
• Tasche branchiali che si aprono in una<br />
camera protetta da un opercolo osseo.<br />
• Intestino più lungo e contorto di quello dei<br />
Condroitti con ciechi pilorici.<br />
• Sistema circolatorio chiuso con cuore che si<br />
sviluppa da 4 dilatazioni embrionali dell’aorta<br />
ventrale. Emoglobina. Arteria e vena<br />
polmonare nei Dipnoi.<br />
• Scambi gassosi con pompaggio muscolare<br />
attraverso bocca faringe branchie o per<br />
ventilazione forzata
I pesci ossei<br />
• Sono di solito presenti scaglie ben sviluppate,<br />
nelle specie in cui esse sono regredite,<br />
abbondanti ghiandole mucipare rivestono<br />
l’epidermide, secernendo muco con funzione<br />
antibatterica e protettiva (anguille, pesci gatto).<br />
• Sono presenti vescica natatoria e/o polmoni: il<br />
loro corpo galleggia meglio rispetto a quello dei<br />
pesci cartilaginei. Modificando la pressione<br />
gassosa nella vescica possono regolare<br />
finemente la posizione nella colonna d’acqua.<br />
• Circa 500 specie tra condroitti e osteitti hanno<br />
capacità di elettrorecezione, altre di generazione<br />
di corrente elettrica.
Caratteristiche degli Osteitti<br />
• Produzione di numero elevatissimo di<br />
uova<br />
• Spermidotto che aggira i reni e si riversa<br />
direttamente nella cloaca, uova<br />
conservate in ovidotti.<br />
• Perlopiù ovipari, tendenza alla r-selezione.<br />
• Alcune cure parentali (Cavalluccio marino,<br />
pesce gatto brasiliano, ciclidi)
Importanza ecologica ed<br />
ambientale dei pesci ossei<br />
• I pesci ossei registrarono la loro definitiva<br />
affermazione, come gruppo sistematico, nel<br />
Devoniano: da allora hanno colonizzato quasi<br />
ogni raccolta d’acqua disponibile sul pianeta: dalle<br />
pozze avventizie africane, dove prosperano i<br />
Dipnoi, alle profondità abissali.<br />
• Gli osteitti occupano quindi tutte le posizioni nelle<br />
catene alimentari dulcaquicole e marine: le larve<br />
planctoniche di molte specie compongono lo<br />
zooplancton, mentre tonni pescispada e<br />
barracuda occupano i vertici delle catene trofiche.
Importanza ecologica ed<br />
ambientale dei pesci ossei<br />
• Molti pesci ossei rivestono grande importanza<br />
nel mercato ittico: agli ordini Clupeiformes<br />
Salmoniformes ed Anguilliformes appartengono<br />
numerose specie di interesse alimentare<br />
(sgombri, sardine, trote, salmoni…).<br />
• Tuttavia la pesca industriale sta impoverendo gli<br />
stock ittici di mari ed oceani: Per molte specie<br />
d’acqua dolce e per alcune marine si sta<br />
tentando l’allevamento intensivo, che pone però<br />
problemi ecologici.
Dagli Osteitti ai Tetrapodi: Tetrapodi:<br />
la conquista<br />
delle terre emerse passando da acque poco<br />
profonde
Dagli Osteitti ai tetrapodi:<br />
l’arto degli osteolepiformi
Dagli Osteitti ai tetrapodi: tetrapodi:<br />
evoluzione dell’arto dell arto anteriore
Anfibi: i primi tetrapodi
Anfibi<br />
• Due linee evolutive di anfibi ancestrali: una<br />
diede origine ai moderni anfibi, l’altra ha<br />
condotto alla comparsa dei vertebrati<br />
amnioti.<br />
• Alla classe dei moderni anfibi<br />
appartengono tre ordini:<br />
• Ordine Apodi cecilie<br />
• Ordine Urodeli salamandre e tritoni<br />
• Ordine Anuri rospi e rane
Caratteristiche degli Anfibi<br />
• Tetrapodi con zampe provviste di alluce e<br />
dita.<br />
• Prima vertebra cervicale (collo), l’ultima<br />
sacrale (ancoraggio cintura pelvica alla<br />
colonna vertebrale)<br />
• Perlopiù privi di scaglie, poca cheratina nella<br />
cute, abbondanti ghiandole mucose, talvolta<br />
anche ghiandole velenose.<br />
• Palpebre mobili (membrana nittitante) e<br />
ghiandole lacrimali<br />
• Lingua muscolosa ed estroflettibile (anuri)<br />
• Differenziamento del tubo digerente in<br />
intestino tenue e crasso
Caratteristiche degli Anfibi<br />
• Atrio cardiaco diviso in due camere (destra con<br />
sangue venoso, sinistra con arterioso),<br />
ventricolo unico.<br />
• Escrezione dell’azoto sotto forma di urea<br />
accumulata in una vescica urinaria a terra, come<br />
ammoniaca quando in acqua.<br />
• Respirazione cutanea, respirazione<br />
buccofaringea (1-7%)
La metamorfosi<br />
La maggior parte degli anfibi<br />
deve far ritorno all’ambiente all ambiente<br />
acquatico per riprodursi. La<br />
fecondazione è esterna e dalle<br />
uova nascono girini acquatici<br />
indipendenti, che subiscono<br />
profondi mutamenti strutturali<br />
attraverso la metamorfosi.<br />
La maggior parte dei girini ha<br />
dieta detritivora o vegetariana,<br />
ma gli anfibi adulti sono<br />
carnivori senza eccezione.
La metamorfosi
Caratteristiche degli Anfibi<br />
• La maggior parte di salamandre e cecilie non<br />
hanno larve acquatiche, ma fecondazione<br />
interna ed uno sviluppo diretto in uova terrestri<br />
(manca cioè di larve e metamorfosi)
Neotenia<br />
• Molti urodeli che vivono nei pressi di acque<br />
molto fredde, durante la metamorfosi non<br />
suppliscono alla perdita delle branchie con lo<br />
sviluppo dei polmoni e si garantiscono la<br />
funzione respiratoria mediante la pelle o la<br />
mucosa del cavo orale<br />
• Sempre negli urodeli si osserva la tendenza alla<br />
neotenia cioè animali adulti che conservano le<br />
sembianze giovanili (branchie esterne ben<br />
sviluppate)
Importanza ecologica degli<br />
Anfibi<br />
• Gli anfibi, gruppo legato indissolubilmente<br />
ad ambienti di acqua dolce, ebbero il<br />
momento di massima espansione durante<br />
il Carbonifero, subendo una drastica<br />
estinzione di massa nel Triassico.<br />
• Attualmente molte specie possono essere<br />
considerate ottimi “rilevatori ecologici” della<br />
qualità delle acque.
Xenopus laevis, laevis,<br />
il rospo comunemente<br />
impiegato per analisi ambientali
AMNIOTI<br />
• Lo spostamento a terra per gli anfibi è stato<br />
possibile per (a) le modificazioni dello<br />
scheletro e dei muscoli che hanno permesso<br />
capacità di locomozione e salto; (b) le<br />
modificazioni della mobilità della mascella e<br />
la capacità di muovere la testa in modo da<br />
poter cacciare gli insetti (anche i ripidisti<br />
riarrangiarono i muscoli della mascella per<br />
maggiore efficienza predatoria).<br />
• Ulteriore importante modificazione si verificò<br />
nella linea degli amnioti: l’uovo amniotico<br />
resistente alla disidratazione.<br />
• .
AMNIOTI<br />
• Le uova cleidoiche si possono considerare<br />
più o meno come sistemi autosufficienti che<br />
forniscono protezione all’embrione in via di<br />
sviluppo, per mezzo di membrane<br />
extraembrionali (sacco vitellino, amnios,<br />
corion e allantoide) contenute all’interno di un<br />
guscio protettivo.<br />
• La cova (praticata fuori o dentro il corpo del<br />
genitore) è una forma di adattamento che<br />
aumenta le probabilità di sopravvivenza di un<br />
embrione.
Uova cleidoiche: cleidoiche:<br />
la schiusa
I Rettili
Rettili<br />
• Compaiono nel Carbonifero (~ 350 Ma) e si irradiano<br />
nel Permiano (~ 280 Ma)<br />
• Conquista definitiva delle terre emerse<br />
• Derivano da SEYMOURIA (anello di congiunzione)<br />
che ha condotto alla “radiazione evolutiva” dei<br />
Rettili, che subito si diversificarono in linee<br />
divergenti:
•<br />
Filogenesi degli amnioti<br />
1. ANAPSIDI: Assenza di finestre temporali: Cheloni<br />
2. DIAPSIDI: 2 finestre temporali (dorsale-ventrale) separate<br />
da due arcate temporali<br />
RINCOCEFALI – Sfenodonte<br />
SQUAMATI<br />
SAURI (o Lacertiliani)<br />
OFIDI (o Serpenti)<br />
LORICATI (Coccodrilli)<br />
Classe: Aves<br />
1. SINAPSIDI: 1 finestra temporale ventrale (origine dei<br />
Mammiferi)
Ordine Chelonia
Ordine Rhynchocephalia<br />
TUATARA
Sottordine Sauria
Sottordine Ophidia
Ordine Crocodilia
Caratteristiche dei rettili<br />
1. Corpo ricoperto di cute corneificata provvista di<br />
“squame”<br />
2. 2 paia di arti provvisti di 5 dita<br />
3. Cuore quadriloculare, 2 atri e 2 ventricoli (ventricoli<br />
non completamente suddivisi, tranne nei coccodrilli)<br />
4. Respirazione polmonare (faringea e cloacale nei<br />
Cheloni acquatici)<br />
5. Rene Metanefrico. Escrezione urinaria uricotelica<br />
6. Eterotermia<br />
7. Fecondazione interna, ovipari, ovovivipari, alcuni<br />
vivipari.<br />
8. Compare per la prima volta l’uovo amniotico
Caratteristiche dei rettili<br />
• Fecondazione interna, ovipari ovovivipari,<br />
alcuni vivipari.
Ectotermia e termoregolazione
Vipera aspis in<br />
termoregolazione
Importanza ecologica dei rettili<br />
• Molti rettili, soprattutto sauri ed ofidi risultano<br />
efficaci nel tenere sotto controllo roditori ed<br />
insetti nocivi alle colture: per questa ragione<br />
spesso erano venerati nelle civiltà antiche.<br />
• D’altro canto, soprattutto in regioni tropicali,<br />
serpenti e coccodrilli rappresentano un pericolo<br />
per le popolazioni rurali.<br />
• Il veleno di molti serpenti, soprattutto Elafidi,<br />
viene studiato per mettere a punto farmaci ed<br />
anestetici.
Dai rettili agli uccelli
Uccelli
Gli uccelli: dinosauri<br />
piumati?
Archaeopteryx, un “prototipo”<br />
di successo
Archaeopteryx e Caudipteryx:<br />
tetrapodi o uccelli?
Caratteristiche degli Uccelli<br />
• La sequenza evolutiva che ha condotto alla<br />
capacità di volare potrebbe aver compreso<br />
dapprima il saltare da un ramo all’altro o a terra,<br />
quindi capacità di planare, solo da ultimo il<br />
battere delle ali e quindi il volo da queste<br />
sostenuto.<br />
• Ogni apparato degli uccelli mostra adattamento<br />
al volo: l’endotermia, le penne, i sensi molto<br />
sviluppati (vista), il collo lungo e flessibile e le<br />
ossa leggerissime.
Caratteristiche degli Uccelli<br />
• Occhi ampi e potenti, orecchio interno dotato di<br />
coclea, cervello con ampio iperstriato.<br />
• Polmoni non molto grandi, ma in serie con<br />
estesi sacchi aerei.<br />
• Atrio e ventricolo cardiaci, completamente divisi<br />
in due metà.<br />
• Azoto escreto come acido urico (80-90%), la<br />
vescica è andata persa.<br />
• Ovipari, un solo ovario funzionale, uova molto<br />
ricche di tuorlo e dotate di un guscio calcareo.
le penne sono simili alle<br />
squame epidermiche dei<br />
rettili
Le piume
Prole inetta o precoce?
Adattamenti e nicchie<br />
ecologiche
Becchi diversi e nicchie<br />
ecologiche
Variabilità nell’arto inferiore
Uccelli: importanza<br />
ambientale ed economica<br />
• Gli uccelli, grazie al volo, hanno colonizzato ogni<br />
tipo di ambiente terrestre, posizionandosi a tutti i<br />
livelli delle catene alimentari, in molti casi, la<br />
presenza di uccelli acquatici risulta un utile<br />
indicatore della qualità complessiva di stagni e<br />
raccolte d’acqua.<br />
• Molti uccelli insettivori rivestono un ruolo chiave nel<br />
controllo degli insetti nocivi alle colture e vettori di<br />
malattie, le colonie di uccelli marini, durante il<br />
periodo della nidificazione, producono tonnellate di<br />
guano ad alto contenuto di fosforo ed azoto, risorsa<br />
preziosa per l’agricoltura.
Gli uccelli e l’uomo
mammiferi
Sinapsidi<br />
• I primi rappresentanti di questo gruppo furono i<br />
Pelicosauri, molto comuni nel Permiano<br />
• Oltre il Paleozoico, l’unico gruppo che sopravvive<br />
è quello dei Terapsidi, che mostrano un<br />
portamento eretto, con arti verticali posti sotto il<br />
corpo. Radiarono in numerose forme erbivore e<br />
carnivore, ma la maggior parte scomparve nella<br />
grande estinzione del Permiano<br />
• L’ultimo gruppo, i Cinodonti, sopravvisse fino<br />
all’inizio del Mesozoico: essi presentavano già<br />
molte caratteristiche dei Mammiferi: alto tasso<br />
metabolico, migliore muscolatura mascellare,<br />
palato osseo secondario (che consente di<br />
respirare trattenendo una preda tra le fauci)
I primi mammiferi<br />
• Nel Triassico, all’inizio del Mesozoico, i<br />
mammiferi erano già endotermi, dotati di peli e<br />
ghiandole mammarie. Tuttavia i loro cuccioli<br />
schiudevano da uova, come accade ancora<br />
oggi per i monotremi (ornitorinco, echidna).<br />
• Stranamente, i mammiferi dovettero attendere<br />
150 milioni di anni, fino alla fine del Cretaceo,<br />
prima di potersi diversificare ampiamente,<br />
sostituendo i dinosauri.
Classe Mammalia<br />
Prototheria (estinti)<br />
Theria<br />
Monotremata<br />
Marsupialia (Metatheria)<br />
Placentalia (Eutheria)
Caratteristiche dei mammiferi<br />
• Denti specializzati (eterodonti) con<br />
sostituzione limitata<br />
• Orecchio medio con tre ossicini e interno<br />
con coclea a spirale<br />
• Superficie polmonare incrementata dalla<br />
presenza di alveoli<br />
• Perlopiù privi di cloaca
Caratteristiche dei mammiferi<br />
• Corteccia cerebrale, ampi emisferi<br />
cerebellari, comportamento duttile e<br />
complesso<br />
• Atri e ventricoli completamente separati,<br />
separazione totale tra flusso venoso e<br />
arterioso.<br />
• Scorie azotate eliminate come urea, il rene<br />
metanefrico rende possibile la produzione<br />
di urine iperosmotiche rispetto al sangue<br />
quindi senza eccessiva perdita di acqua.<br />
• Testicoli alloggiati in uno scroto, presenza<br />
di un pene e fecondazione interna
L’aspetto aspetto dei primi mammiferi
Viviparità<br />
• Nei mammiferi, l’embrione viene mantenuto<br />
all’interno dell’utero ove si impianta in forma di<br />
blastocisti dopo la fecondazione. Corion e vasi<br />
sanguigni dell’allantoide si sono adattati per gli<br />
scambi gassosi, sostanze nutritizie e cataboliti,<br />
tra la circolazione sanguigna dell’embrione e<br />
quella della madre.<br />
• La placenta è costituita da parti del corion, delle<br />
pareti uterine e dei vasi ombelicali coinvolti in tali<br />
scambi.
Cucciolo oppure larva?
Anatomia di cetaceo, un mammifero<br />
specializzato
Importanza economica e ambientale<br />
• Molti mammiferi occupano posizioni al vertice<br />
delle catene alimentari terrestri e marine,<br />
risultando fondamentali per l’assetto ecologico<br />
dell’ecosistema (caso delle lontre marine canadesi<br />
e dei ricci di mare)<br />
• Molti mammiferi sono stati addomesticati<br />
dall’uomo e sono indispensabili per fornire carne,<br />
latte, lana, pellami, e forza lavoro (nei paesi non<br />
industrializzati).<br />
• Alcune specie, soprattutto tra i roditori, (topo<br />
domestico, ratto nero, surmolotto), sono divenute<br />
commensali degli uomini, arrecando enormi danni<br />
alle derrate alimentari e veicolando malattie<br />
infettive (peste, tifo, leptospirosi).