1 David Sadava, David M. Hillis, H. Craig Heller, May R. Berenbaum La nuova biologia.blu L’ambiente, le cellule e i viventi S 2 Capitolo A14 La biodiversità: gli animali 3 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 I caratteri distintivi degli animali Tra gli eucarioti, gli animali sono l’unico regno costituito da specie • pluricellulari • eterotrofe • capaci di movimento • con digestione interna. 4 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 Verso la specializzazione cellulare Negli animali si sono evolute decine di tipi di cellule, organizzate in modo gerarchico a formare: •tessuti, ovvero un insieme di cellule specializzate per svolgere una determinata attività; • organi, composti da due o più tessuti che svolgono una funzione comune; • sistemi di organi (o apparati), ovvero l’insieme di due o più organi che svolgono una o più funzioni correlate. 5 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 6 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 L’origine dei tessuti: i foglietti embrionali Lo sviluppo embrionale degli animali a partire dallo zigote prevede gli stadi di morula, blastula e gastrula, fino alla formazione dei foglietti embrionali (endoderma, mesoderma, ectoderma) da cui si originano i tessuti. 7 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 Simmetria corporea e cefalizzazione La simmetria corporea può essere radiale o bilaterale: • la simmetria radiale è tipica degli animali sedentari, che non hanno un capo e una coda; • la simmetria bilaterale si trova negli animali che si muovono attivamente e che presentano cefalizzazione. 8 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 Le cavità corporee degli animali Gli animali triblastici si possono si possono dividere in base alla presenza di una cavità corporea interna rivestita da cellule mesodermiche, il celoma: • gli animali acelomati, come i vermi piatti, non possiedono alcuna cavità corporea; • gli animali pseudocelomati, come i vermi cilindrici, sono dotati di una cavità corporea piena di liquido denominata pseudoceloma in cui sono sospesi gli organi interni; • gli animali celomati, per esempio i lombrichi, sono caratterizzati dalla presenza del celoma. 9 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 La segmentazione e gli arti La metameria è la suddivisione del corpo di un animale in segmenti specializzati, dai quali possono partire appendici esterne utili per il movimento, la ricerca di cibo e la riproduzione. 10 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 Le spugne: gli animali più semplici Le spugne sono animali sedentari e filtratori, privi di simmetria; possiedono alcune cellule specializzate ma sono prive di tessuti e organi e si riproducono per via sessuata e asessuata. 11 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 Gli cnidari: animali marini a simmetria radiale Il gruppo degli cnidari comprende animali a simmetria radiale con un ciclo biologico che comprende una fase sessile di polipo e una fase natante di medusa. 12 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 I platelminti o vermi piatti I platelminti sono animali acelomati a simmetria bilaterale, che nello sviluppo embrionale presentano il terzo foglietto embrionale, il mesoderma, che origina cellule muscolari e un apparato riproduttore molto sviluppato. 13 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 I nematodi o vermi cilindrici I nematodi sono animali pseudocelomati rivestiti da una spessa cuticola di protezione che viene sostituita attraverso la muta quando il verme si accresce. 14 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 I molluschi: bivalvi, cefalopodi e gasteropodi I molluschi sono un phylum di animali celomati caratterizzati da un piano strutturale suddiviso in tre parti principali chiamate piede, massa viscerale e mantello. Le principali classi di molluschi attuali sono bivalvi, gasteropodi e cefalopodi. 15 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 Gli anellidi o vermi segmentati Gli anellidi sono un phylum di animali celomati caratterizzati dalla netta segmentazione del corpo. 16 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 Le caratteristiche generali degli artropodi Gli artropodi presentano un corpo suddiviso in segmenti, ognuno dei quali è dotato di muscoli che muovono le appendici articolate collegate; il rivestimento esterno è dato da un esoscheletro di chitina, impermeabile all’acqua. 17 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 I crostacei: granchi e aragoste I crostacei presentano un corpo suddiviso in tre regioni (capo, torace e addome). In alcune specie alla schiusa i piccoli hanno le fattezze degli adulti, in altre attraversano più stadi larvali. Si dividono in decapodi, isopodi, copepodi e cirripedi. 18 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 I miriapodi I miriapodi presentano un particolare tipo di appendici annesse all’apparato boccale, le mandibole. 19 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 Gli insetti: gli artropodi di maggior successo Gli insetti sono gli animali più diffusi sulla terraferma, hanno il corpo segmentato e un meccanismo per gli scambi gassosi basato sulle trachee. Il loro ciclo di sviluppo prevede la metamorfosi. 20 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 I chelicerati: ragni e scorpioni I chelicerati sono artropodi dotati di cheliceri, appendici modificate per la cattura del cibo poste all’estremità cefalica. Il corpo è diviso in due parti che prendono il nome di prosoma e opistosoma. 21 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 Le caratteristiche dei deuterostomi Gli animali deuterostomi sono celomati, triblastici e provvisti di endoscheletro; i due gruppi principali sono gli echinodermi e i cordati. 22 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 Gli echinodermi: stelle e ricci di mare Gli echinodermi sono un phylum di animali marini che attraversano uno stadio larvale a simmetria bilaterale, ma lo stadio adulto è caratterizzato da simmetria radiale; presentano un endoscheletro e il sistema acquifero. 23 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 Le caratteristiche dei cordati Il phylum dei cordati è formato da cefalocordati, tunicati e vertebrati. Tutti condividono tre caratteristiche, almeno nelle prime fasi dello sviluppo: • un cordone nervoso dorsale cavo • una coda che si estende oltre l’ano • una struttura dorsale di sostegno chiamata notocorda. 24 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 I tunicati e i cefalocordati Le ascidie sono animali filtratori con corpo sacciforme da una rigida tunica, struttura che dà cui il nome ai tunicati. L’anfiosso è l’unico rappresentante dei cefalocordati: sono piccoli animali filtratori che mantengono la notocorda per tutta la vita. 25 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 Le caratteristiche dei vertebrati 26 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 Le caratteristiche dei pesci I pesci sono vertebrati gnatostomi dotati di mandibole e mascelle, branchie che consentono di respirare l’ossigeno disciolto nell’acqua e pinne per nuotare; dispongono anche di un organo sensoriale detto sistema della linea laterale; si suddividono in tre grandi classi: i condroitti, gli actinopterigi e i sarcopterigi. 27 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 I condroitti o pesci cartilaginei I condroìtti sono una classe di pesci che possiedono uno scheletro formato da un materiale rigido ma flessibile, la cartilagine; comprendono gli squali, le razze e le chimere. 28 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 Gli actinopterigi: il gruppo più numeroso di pesci ossei Gli actinopterìgi sono i vertebrati più diffusi sul pianeta, possiedono uno scheletro rigido costituito da tessuto osseo, pinne raggiate e la vescica natatoria, che permette al pesce di controllare la profondità di movimento. 29 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 I sarcopterigi: gli antenati dei vertebrati terrestri I sarcopterìgi sono pesci ossei che presentano le pinne articolate, cioè sostenute da parti mobili articolate tra loro; si dividono in celacanti, dipnoi e nei progenitori dei tetrapodi, ormai estinti. 30 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 Gli anfibi: tra l’acqua e la terraferma Gli anfibi sono stati i primi vertebrati ad adattarsi alla vita sulla terraferma, restando comunque legati agli ambienti acquatici per la riproduzione, lo sviluppo e la respirazione. 31 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 L’adattamento alla vita terrestre 32 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 I rettili I rettili sono vertebrati esotermi del tutto indipendenti dall’acqua. Possono vivere in ambienti molto aridi grazie a: Uovo amniotico Cute e reni 33 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 La varietà dei rettili 34 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 I rettili alati: gli uccelli Gli uccelli sono vertebrati endotermi che hanno sviluppato caratteristiche funzionali adatte al volo. 35 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 La varietà degli uccelli 36 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 Le caratteristiche dei mammiferi I mammiferi sono vertebrati endotermi che allattano i propri piccoli. Si caratterizzano per: ghiandole sudoripare; ghiandole mammarie; pelliccia; cuore a quattro camere. 37 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 Monotremi e marsupiali I monotremi sono piccoli mammiferi privi di placenta che depongono le uova; si contano soltanto tre specie, una di ornitorinco e due di echidna. I marsupiali possiedono una tasca cutanea ventrale al cui interno viene trasportata e nutrita la prole dopo il parto. 38 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015 I placentati I placentati sono mammiferi muniti di placenta, un organo che connette l’embrione con il corpo materno e permette di completare la gravidanza all’interno della madre; i placentati più diffusi sono i roditori. 39 Sadava et al. La nuova biologia.blu © Zanichelli 2015