Tema B – Capitolo 4 – Gli animali vertebrati
1. I cordati e i vertebrati
2. I pesci
3. Gli anfibi
4. I rettili
5. I rettili del passato
6. Gli uccelli
7. I mammiferi
Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011
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I cordati e i vertebrati
Alcuni animali hanno uno scheletro interno.
La forma più semplice è una corda dorsale disposta lungo il corpo:
• è la base a cui si attaccano i muscoli;
• lungo di essa corre una parte importante del sistema nervoso.
Gli animali che possiedono questa corda sono chiamati cordati;
ne fanno parte tutti i vertebrati, compresi gli esseri umani.
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Un cordato molto semplice
L’anfiosso, lungo pochi
centimetri, vive anche
nei nostri mari.
• la corda dorsale
è fatta di cartilagine.
• gli organi di senso
sono nella parte
anteriore del corpo.
• il sistema nervoso
è un tubo di cellule nervose
che corre lungo la corda.
• la bocca è ventrale
• una serie di fessure
funge da branchie.
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Le caratteristiche dei vertebrati
• colonna vertebrale: è la corda
dorsale irrobustita da vertebre.
tronco
• cranio: protegge la testa, che è
testa
colonna
vertebrale
sistema
nervoso
dorsale
coda
ben differenziata dal tronco.
• coda: all’estremità posteriore
del corpo.
• sistema nervoso centrale:
costituito da midollo spinale
ed encefalo.
• riproduzione sessuata
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anfiosso
lampreda
pesci
anfibi
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rettili odierni
uccelli
mammiferi
oggi
dinosauri
rettili
mammaliani
100
200
300
antenato
dei rettili
400
500
milioni
di anni fa
antenato dei cordati
L’albero filogenetico dei vertebrati
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I vertebrati sul pianeta Terra
I vertebrati più diffusi (come biomassa e numero di specie) sono i pesci.
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I pesci
• corpo di forma affusolata
rivestito di scaglie
• respirazione attraverso
le branchie
• vescica natatoria: sacca
d’aria interna per nuotare
a diverse profondità
• linea laterale: un organo
di senso speciale che
riconosce le onde di pressione
• sono eterotermi e ovipari
• la fecondazione è esterna
• i piccoli sono subito autonomi.
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I pesci ossei
I pesci ossei:
• hanno uno
scheletro fatto di
tessuto osseo
• hanno branchie
protette da
un opercolo
• hanno sempre
la vescica
natatoria.
Il merluzzo è un pesce osseo.
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I pesci cartilaginei
• lo scheletro è fatto
di cartilagine
• le branchie sono grandi
fessure
• non è presente la vescica
natatoria
La razza è un esempio di pesce cartilagineo.
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Come si riproducono i pesci?
• La femmina emette le cellule-uovo
nell’acqua.
• Il maschio emette spermatozoi
che fecondano le cellule-uovo.
• Dall’uovo fecondato si sviluppa
un embrione chiamato avannotto.
Le uova sono molto numerose, ma poche sopravvivono
perché restano esposte all’ambiente e ai predatori.
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Dai pesci agli anfibi - I primi vertebrati che hanno lasciato l’acqua…
Ichtyostega, tra i più antichi quadrupedi conosciuti, viveva 350 milioni di anni fa.
… per vivere sulla terraferma hanno dovuto sviluppare vari adattamenti:
• spostarsi sulle pinne;
• respirare l’ossigeno dell’aria;
• irrobustire la pelle e le uova per resistere all’asciutto e ad alta temperatura.
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Gli anfibi
• sono eterotermi e ovipari
• pelle sottile e nuda, che deve mantenersi sempre umida
• respirazione polmonare e cutanea (attraverso la pelle)
• fecondazione esterna oppure interna
• i piccoli sono subito autonomi
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La metamorfosi degli anfibi
1. Le uova sono protette da un
involucro di sostanza gelatinosa
che nutre l’embrione.
3. Il girino, erbivoro, cresce
alimentandosi da solo.
2. Appena nati, i girini respirano
con branchie e non hanno zampe.
4. In seguito il girino si trasforma
in un anfibio adulto, dotato
di zampe e privo di branchie.
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I rettili
• sono eterotermi e ovipari
• hanno il corpo ricoperto da squame
• respirazione polmonare
• fecondazione interna
• i piccoli sono subito autonomi
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Come si riproducono i rettili?
• fecondazione interna:
il maschio inserisce gli spermatozoi
nel corpo della femmina
• la femmina depone uova
ricoperte da un guscio rigido
• l’embrione si sviluppa
dentro il sacco amniotico
• il tuorlo nutre l’embrione
fino alla schiusa
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La varietà dei rettili
cheloni (tartarughe e testuggini)
ofidi (serpenti)
loricati (coccodrilli,
alligatori e caimani)
sauri (lucertole, gechi,
camaleonti, iguane)
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Alcune particolarità dei serpenti
Periodicamente fanno la muta,
«uscendo» dalla vecchia pelle.
Possono separare mandibola e mascella
(e anche le costole) per spalancare la bocca
e inghiottire così prede molto grandi.
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I rettili del passato
Notosaurus
I dinosauri
hanno dominato
il nostro pianeta per
oltre 150 milioni di anni.
Alcuni erano giganteschi,
altri molto piccoli.
Velociraptor
Alamosaurus
Triceratops
Tyrannosaurus
Alcuni erano carnivori,
altri erbivori.
Si sono tutti estinti circa
65 milioni di anni fa:
li conosciamo soltanto
attraverso i fossili.
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Archæopteryx ‒ Un «anello di congiunzione»
nella catena evolutiva degli animali
Trovato come fossile,
prima in Germania e poi
anche in altre parti del mondo.
Aveva:
• ali con penne
• una lunga coda
• denti nel becco.
La sue caratteristiche
dimostrano che
gli uccelli discendono
dai dinosauri carnivori.
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Gli uccelli
• sono omeotermi
e ovipari
• hanno il corpo
ricoperto di
piume e penne
• respirazione
polmonare
• fecondazione
interna
• i genitori hanno
cura dei piccoli
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Gli adattamenti per il volo
• zampe anteriori trasformate in ali ricoperte di penne
e mosse da forti muscoli pettorali
• scheletro con ossa cave, più leggere e adatte al volo
• cuore grande per un forte afflusso di sangue ai muscoli
• sangue caldo perché i muscoli siano più efficienti
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I mammiferi
• sono omeotermi e vivipari
• hanno il corpo ricoperto di peli
• respirazione polmonare
• fecondazione interna
• ghiandole mammarie nelle femmine
• i genitori hanno cura dei piccoli molto a lungo
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Il cervello dei mammiferi
• è più grande, in proporzione
al corpo, che negli altri animali
• aiuta i giovani ad apprendere
dagli adulti tecniche utili per la
sopravvivenza
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L’adattamento dei mammiferi all’ambiente
I mammiferi vivono in tutti i tipi
di clima e di ambiente naturale ,
grazie a opportuni adattamenti.
Qui per esempio si vedono due
specie di volpi adattate al clima
polare artico e a quello del deserto.
Nei mammiferi inoltre
la dentatura cambia a seconda
delle abitudini alimentari:
• carnivori
• erbivori
• onnivori.
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I mammiferi sono placentali
I piccoli:
• si sviluppano nella placenta
dentro l’utero della madre;
• ricevono sostanze nutritive
attraverso il cordone ombelicale;
• dopo il parto sono nutriti
dalla madre con l’allattamento.
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I marsupiali
Alcuni mammiferi (come
il canguro e il koala)
hanno il marsupio,
una tasca ventrale
che ospita i cuccioli
durante il primo sviluppo.
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I cetacei
• Sono mammiferi
ritornati, nel corso
della loro
evoluzione,
alla vita acquatica.
• Hanno sviluppato
un corpo
affusolato con
colonna vertebrale
flessibile.
Nei cetacei:
• le zampe posteriori e il bacino sono quasi scomparsi
• le zampe anteriori si sono trasformate in pinne
• la coda è diventata una pinna orizzontale.
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