I viventi e la loro storia
L’evoluzione
degli eucarioti:
i protisti
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La classificazione degli eucarioti
Gli Eukarya sono suddivisi in quattro regni:
1. gli animali sono pluricellulari, eterotrofi e si nutrono
ingerendo e digerendo il cibo;
2. i funghi sono organismi eterotrofi e decompositori;
3. le piante sono organismi autotrofi fotosintetici;
4. il regno dei protisti, infine, raccoglie tutti quegli
organismi che non rientrano negli altri regni.
Sadava et al. Biologia La scienza della vita © Zanichelli editore 2010
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Dalla cellula procariotica…
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… alla cellula eucariotica
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mastigofori
sarcodini
ciliati
Protozoi
opalinidi
sporozoi
plasmodiali
Protisti
Funghi mucillaginosi
e muffe d’acqua
cellulari
oomiceti
unicellulari
euglenofite
crisofite
bacillariofite o diatomee
Alghe
pluricellulari
dinofite o pirrofite
clorofite
feofite
rodofite
Mastigofori
Caratterizzati dal possesso di uno o più filamenti
usati per la locomozione. I Mastigofori rappresentano
la classe di Protozoi più primitiva e comprendono
forme sia autotrofe che eterotrofe, con una varietà di
forme di passaggio intermedie verso le alghe, il che
ha provocato non poca confusione tra botanici e
zoologi nel classificare questi organismi. La
riproduzione asessuata dei Mastigofori si realizza di
regola per scissione longitudinale, pur non mancando
casi di scissione multipla e di gemmazione; assai
frequente la formazione di colonie, per separazione
incompleta degli individui “figli”. In numerose specie è
stata verificata l'esistenza della riproduzione
sessuata. I Mastigofori a vita libera si rinvengono
nelle acque di ogni tipo e salinità, spesso striscianti o
aderenti a un substrato; I Mastigofori parassiti
possono vivere sulla superficie corporea dell'ospite
(per esempio il genere Costia, parassita cutaneo dei
pesci d'acqua dolce) oppure nel suo apparato
digerente o nel suo sistema circolatorio (per esempio
Trypanosoma, causa di gravissime malattie
dell'uomo, degli animali domestici e selvatici).
I tripanosomi provocano un gruppo di patologie
dette tripanosomiasi, tra cui la malattie del sonno, la
malattia di Chagas e la leishmaniosi.
Trypanosoma Gambiensis
(malattia del sonno)
Costia Koi
SARCODINI (Amebe, foraminiferi e radiolari)
Le amebe sono organismi eterotrofi unicellulari con
pseudopodi lobati.
I foraminiferi hanno gusci esterni di carbonato di calcio.
I radiolari hanno pseudopodi sottili e rigidi e guscio siliceo.
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CILIATI
I ciliati prendono il nome
dalle numerose ciglia che
rivestono la superficie della
cellula, sono eterotrofi e
hanno forme corporee
complesse.
Possiedono un
macronucleo, che controlla
le attività cellulari e dei
micronuclei funzionali alla
coniugazione, oltre a
vacuoli contrattili e vacuoli
alimentari.
Paramecium
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OPALINIDI
Gli Opalinidi sono esclusivamente parassiti
intestinali di piccoli vertebrati (rane, rospi,
pesci). Il loro corpo cellulare è rivestito da
corte strutture ciliari o da lunghi flagelli;
posseggono almeno due nuclei. L'intera
loro superficie cellulare è ricoperta da ciglia,
ordinatamente
disposte
in
fila
e
sincronizzate nel battito, unitamente alla
presenza nel loro citoplasma di più di un
nucleo (da due fino anche a centinaia). Le
opaline presentano cicli biologici piuttosto
complessi, dei quali il più conosciuto è
senz'altro quello di Opalina ranarum, la cui
fase asessuale si compie nell'intestino retto
delle rane adulte, mentre quella sessuale
interessa i girini.
Opalina ranarum
Sporozoi
Gli sporozoi sono caratterizzati dall’assenza di ciglia e flagelli e dal complesso
apicale, un insieme di organuli ammassati nella parte apicale della cellula specializzati nel
penetrare dentro le cellule e i tessuti ospiti. Gli sporozoi più conosciuti sono quelli
appartenenti al genere plasmodium (agente della malaria) veicolati attraverso la puntura
di zanzare del genere Anopheles.
Plasmodium
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I funghi mucillaginosi
I funghi mucillaginosi sono mobili, si nutrono
inglobando particelle alimentari e formano spore
all’interno del corpo fruttifero.
A seconda del ciclo vegetativo si distinguono in:
Ceratiomyxa fruticulosa
• plasmodiali (Mixomiceti), se assumono la
forma di una massa citoplasmatica priva di parete
divisorie e con molti nuclei;
• cellulari (Acrasiomiceti), se presentano cellule
di forma ameboide.
pelomyxa palustris
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Gli oomiceti (Muffe d’acqua)
Gli oomiceti comprendono le muffe
d’acqua e alcuni parassiti delle piante
(Peronospora della vite e della patata).
Sono organismi che decompongono la
materia organica.
Saprolegnia mixta
Plasmopara viticola
Phytopthora infestans
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ALGHE
COSA SONO LE ALGHE
La definizione classica di alga è quella di "organismo vegetale inferiore dotato di capacità
fotosintetica grazie alla presenza di clorofilla". Esse, di regola, sono quindi organismi fotoautotrofi, in quanto hanno i pigmenti fotosintetici e tra questi, immancabile, la clorofilla a,
che è il pigmento chiave per la trasformazione dell'energia luminosa in energia chimica.
In diversi gruppi di alghe unicellulari ci sono però specie che non hanno pigmenti
fotosintetici e sono perciò eterotrofiche o addirittura fagotrofiche.
Dal punto di vista morfologico le alghe costituiscono un insieme molto ricco e diversificato di
organismi, che mostra vari livelli di organizzazione.
Le loro dimensioni sono molto varie: si va da quelle piccolissime, che possono essere viste
solo al microscopio, a quelle medie e grandi, che in certi casi sono alte quanto arbusti ed
alberi della terra emersa.
Le prime, dette nel loro insieme microalghe (alghe microscopiche), sono organismi
unicellulari a cellule singole o riunite in colonie; le seconde, dette macroalghe (alghe
macroscopiche o seaweeds), sono organismi a struttura pluricellulare o, in alcuni gruppi,
cenocitica.(Organismo in cui, entro un’unica parete cellulare, sono presenti più nuclei che
derivano o dalla divisione di un nucleo iniziale o dalla fusione di più cellule ).
Il termine "tallo" si applica alle macroalghe. Le microalghe non possono essere definite talli.
Esse sono semplicemente cellule, se singole, o colonie se sono gruppi di individui.
Euglenofite
Le euglenofite (dal greco”alghe con la
pupilla”), alghe unicellulari, si muovono
mediante un flagello; una macchia
oculare rileva la luce e quando non è
sufficiente perdono i cloroplasti e si
comportano da eterotrofi.
Vivono nelle acque dolci e si riproducono
per scissione.
Euglena viridis
Crisofite
Le crisofite (dal greco “alghe
d’oro”) molte delle quali sono
unicellulari e comuni nel plancton
di acque dolci e salate contengono
pigmenti (carotene e fucoxantina)
che conferiscono loro un colore
giallo-verdastro
o
giallo-oro,
mascherando il colore della
clorofilla che pure è presente. Si
tratta
quindi
di
organismi
fotoautotrofi che però in alcuni casi
sono in grado di nutrirsi per
fagocitosi.
La riproduzione asessuale può
avvenire per divisione diretta o per
formazione di zoospore. In alcuni
casi
è
presente
anche
la
riproduzione
sessuale.
Hanno
dimensioni minime e costituiscono
pertanto il cosiddetto nanoplancton
( insieme di organismi acquatici
microscopici che galleggiano alla
deriva).
Bacillariofite (Diatomee)
Alghe unicellulari sono provviste di un astuccio
siliceo formato da due valve o teche, di cui
quello superiore è più grande e ricopre quello
inferiore come il coperchio di una scatola
All’interno di questo astuccio si trova il
protoplasma cellulare nel quale, a sua volta,
sono presenti i pigmenti fotosintetici costituiti da
clorofilla A e clorofilla C. Sono presenti anche i
pigmenti accessori soprattutto le xantofille che
danno un colore bruno-dorato all'organismo e la
fucoxantina (di colore brunastro). Questi astucci
sono cosparsi di minuscoli fori, incisioni, rilievi
disposti in modo regolare a formare graziosi
reticolati. Le diatomee hanno diverse forme e
strutture, le possiamo trovare isolate o
raggruppate in colonie filamentose.
I grandi depositi di diatomee fossili (gusci senza
organismi che sono ormai morti) formano spessi
sedimenti noti come farina fossile, utilizzata
per le sue proprietà abrasive (ad esempio nei
dentifrici) o filtratorie (nelle piscine). Insieme alla
nitroglicerina è il principale ingrediente della
dinamite, ove funge da stabilizzante. Viene
anche usata per la lavorazione del vetro e, in
passato, per l'affilatura dei coltelli e per la
costruzione di vasi.
Dinofite (Pirrofite)
Le dinofite o pirrofite (dal greco “alghe di
fuoco”, alghe unicellulari, si muovono
mediante due flagelli. Possono avere un
guscio di cellulosa diviso in placche da
scanalature. Alcune specie, prive di
pigmenti,
sono
eterotrofe.
Vivono
nell’acqua dolce ma soprattutto nel mare;
molte specie sono luminescenti. Il
meccanismo biochimico si basa, come
sempre, sulla ossidazione della luciferina
da parte di un enzima, la luciferasi. La
reazione è veloce e la cellula emette un
piccolo flash di luce come risposta a vari
stimoli, principalmente meccanici.
Alcune (Gonyaulax) possiedono pigmenti
rossi che mascherano la clorofilla e sono
responsabili
del
fenomeno
della
colorazione rossa delle acque (lago di
Tovel). Altre (zooxantelle) vivono in
simbiosi con i coralli.
Nelle Dinofite si riscontrano diversi tipi di
macchia oculare(stigma)..
Ostreopsis ovata
Glenodium Sanguineum
Le alghe rosse
Le alghe rosse (rodofite) sono pluricellulari
bentoniche (organismi che vivono in acqua, dolce o
salata, a stretto contatto con il fondale o fissati a un
supporto solido) con un pigmento accessorio
caratteristico: la ficoeritrina. Vivono in acque dolci,
marine, salmastre e nel terreno umido.
E si trovano anche come endosimbionti in grandi
Foraminiferi.
Si moltiplicano solo per divisione.
I pigmenti presenti sono:
clorofilla a, caroteni e alcune xantofille, ficoeritrina,
ficocianina.
Gelidium pulchellum
Acrosymphyton purpuriferum
Le alghe brune
Le alghe brune (feofite) sono
organismi fotosintetici pluricellulari.
Quasi esclusivamente marini
prediligono acque fredde e ben
ossigenate.
Contengono clorofilla a e c, caroteni (in
particolare betacarotene) e grandi
quantità di xantofille come pigmenti
accessori. Tra queste la fucoxantina è
quella responsabile della colorazione
di queste alghe.
Sono solitamente le alghe di
dimensioni maggiori e si possono
trovare galleggiare in acqua grazie a
delle strutture dette cisti ricche di aria o
di olio.
Alle alghe brune appartengono anche i
sargassi (Sargassum).
Sargassum sp.
Inoltre contengono un collante, l’acido
alginico, che ha funzione di ancoraggio
e cementa le cellule tra di loro.
Fucus vesiculosus
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Le alghe verdi
Volvox sp..
Chara vulgaris
Le alghe verdi (o clorofite) contengono
clorofilla a e b e una modesta quantità di
carotenoidi ; accumulano amido nei
cloroplasti e hanno una notevole varietà di
forme: unicellulari, coloniali, pluricellulari.
Il genere Volvox per es. è costituito da
cellule riunite in colonie di forma definita e
caratteristica. tali colonie sono in realtà
quasi degli organismi pluricellulari in cui
esiste una "divisione del lavoro", cioè una
specializzazione funzionale fra cellule
destinate all'assimilazione (polo vegetativo)
e cellule destinate alla riproduzione (polo
riproduttivo).
Alcune specie di alghe verdi fanno parte di
un gruppo chiamato carofite, da cui si
ritiene che abbiano avuto origine le piante
terrestri. Queste alghe vivevano ai margini di
stagni e paludi, orlando gli specchi d’acqua
con una spessa pellicola verde: fu a partire
da questo habitat variabile, che secondo
clima e stagioni poteva restare acquoso
oppure seccare, che le prime piante
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cominciarono a evolversi.