Presentazione sui crostacei: classificazione, morfologia e sistemi

SUBPHYLUM CRUSTACEA

il proprio nome deriva dal rivestimento posseduto nella maggior parte dei suoi componenti . oltre 67 mila specie descritte

• svolgono un'ampia varietà di ruoli ecologici e mostrano un incredibile diversificazione di caratteristiche morfologiche, rendendo molto difficile una descrizione soddisfacente per l'intero gruppo
• abbondanti negli oceani, laghi, fiumi . alcuni strisciano, altri camminano sul fondo, altri scavano, altri ancora sono sessili
• nuotano in posizione verticale, capovolti e molte sono le forme microscopiche che vanno alla deriva sotto forma di plancton
• noti come "insetti di mare" per la predominanza in ambienti marini
• suddivisi in 3 sottogruppi: OLIGOSTRACA, XENOCARIDA, VERICRUSTACEA

CARATTERISTICHE GENERALI

• essenzialmente marini sebbene ampiamente rappresentati anche in acque dolci e qualche specie terrestre
• principalmente conducono una vita libera anche se non mancano specie sessili, commensali o parassite
• componente importante degli ecosistemi acquatici e molte specie hanno un notevole valore economico
• dotati di 2 PAIA DI ANTENNE
• 1 PAIO DI MANDIBOLE E 2 PAIA DI MASCELLE sul capo a cui seguono UN PAIO DI APPENDICI CISCUN SEGMENTO DEL CORPO (assenti in alcuni gruppi)
• tutte le appendici ad eccezione delle prime antenne, ANTENNULE, erano originariamente BIRAMOSE e alcune mantengono questa condizione negli adulti
• se presentano organi respiratori sono BRANCHIE
• PRIVI di TUBULI MALPIGHIANI
• alcuni presentano 60 o più segmenti ma la maggior parte ne ha tra i 16 e i 20 SEGMENTI con GRADO CRESCENTE DI TAGMATIZZAZIONE
• principali tagmata sono: CAPO, TORACE E ADDOME la maggior parte ha tagmata del torace fusi con il capo= CEFALOTORACE
• I tagmata non sono omologhi

Antenna (o seconda antenna) Rostro Cefalotorace 13 segmenti Addome 6 segmenti Occhio Antennula (o prima antenna) Carapace Torace Mandibola Mascelle Massillipedi Chelipede (prima zampa) Telson Uropode Chela Zampe ambulacrali Pleopodi

MALACOSTRACA

il più progredito e ampio gruppo di crostacei sono i MALACOSTRACA: aragoste, granchi, gamberetti, antipodi, oniscidi e altre formeQuesti animali mostrano una disposizione sorprendentemente costante dei segmenti del corpo e dei tagmata, che viene considerata il MODELLO ANCESTRALE per la classe Questo modello strutturale tipico presenta

• CAPO= costituito da 5 (sei negli embrioni) segmenti FUSI ASSIEME
• TORACE=, costituito da 8 segmenti
• ADDOME= formato da 6 segmenti (sette in poche specie) all'estremità ANTERIORE è presente un ROSTRO non segmentato e a quella POSTERIORE si trova un TELSON non segmentato, che, assieme all'ultimo segmento addominale e ai suoi UROPODI, forma la CODA A VENTAGLIO di numerose specie In molti crostacei la cuticola dorsale del capo si estende posteriormente e sui lati dell'animale, per coprire o fondersi con alcuni o tutti i segmenti toracici e addominali= CARAPACE forma due valve, che ricordano una conchiglia e che coprono la maggior parte, se non tutto, il corpo dell'animale Nei decapodi (che comprendono aragoste, gamberi, granchi e altri ancora), il carapace avvolge tutto il cefalotorace ma non l'addome

FORMA E FUNZIONE

Grazie alle loro dimensioni e alla facile reperibilità, i grandi crostacei, come i gamberi, sono stati più studiati di altri e vengono presentati comunemente anche nei corsi introduttivi di laboratorio

MORFOLOGIA ESTERNA

CORPO= è ricoperto da una CUTICOLA, da essi secreta, composta da chitina, proteine e materiale calcareo le placche più dure e pesanti dei crostacei di maggiori dimensioni sono particolarmente ricche di depositi calcarei La copertura protettiva è molle e sottile in corrispondenza delle articolazioni tra i segmenti, consentendo così elasticità nel movimento CARAPACE= se presente COPRE LA MAGGIOR PARTE O TUTTO IL CEFALOTORACE nei decapodi, come i gamberi, il capo e i segmenti toracici sono completamente ricoperti, a livello dorsale, dal carapace Ciascun segmento non avvolto dal carapace è ricoperto da una PIASTRA CUTICOLARE DORSALE O TERGUM, mentre una PIASTRA VENTRALE, STERGUM, è posta tra le appendici articolate, due PIASTRE LATERALI formano le PLEURE l'addome termina in un TELSON che non è considerato un segmento e reca l'ANO in parecchi gruppi è munito di una coppia di processi: FURFA CAUDALELa posizione dei GONOPORI varia a seconda del sesso e dei gruppi di crostacei possono essere situati:

• alla base di una coppia di appendici,
• all'estremità terminale del corpo
• su segmenti privi di zampe Nel gambero, per esempio, le aperture dei vasi deferenti si trovano in posizione mediana alla base del quinto paio di zampe ambulacrali, mentre quelle degli ovidotti sono di solito collocate alla base del terzo paio

Antenna Antenna Chelipede (primo arto Antennule ambulacrale) Chela Chela Antennule Rostro Esopodite del primo Occhio Secondo massillipede Secondo Bocca arto ambulacrale Terzo massillipede Terzo arto Secondo arto ambulacrale ambulacrale Carapace ambulacrale Solco cervicale ambulacrale Quarto arto Primo pleopode ambulacrale maschile (copulatore) Quinto arto ambulacrale Pleopodi 3-5 Tergum - Addome Sternum Ano Telson Telson Uropode Uropode A B Nella femmina, l'apertura del ricettacolo seminale è situata di solito sulla linea medioventrale tra il quarto e il quinto paio di zampe ambulacrali.

APPENDICI

membri delle classi Malacostraca (per es., i gamberi) e Remipedia presentano peculiarmente un PAIO DI APPENDICI ARTICOLATE SU CIASCUN SEGMENTO mentre i segmenti addominali delle altre classi non presentano appendici È evidente che le appendici dei crostacei più evoluti, come i gamberi, sono caratterizzate da una CONSIDERAVELE SPECIALIZZAZIONE Branchia Il modello biramoso di base è esemplificato dal MASSILIPEDE dei gamberi, che è un arto toracico modificato in un'appendice per la presa del CIBO Coxopodite Protopodite Basipodite Esopodite la porzione basale, il PROTOPODITE (o protopodio), porta un ESOPODITE (o esopodio) laterale e un ENDOPODITE (o endopodio) mediale Endopodite protopodite è formato da 2 PARTI ARTICOLATE (BASIPODITE e COXOPODITE)

• esopodite ed endopodite presentano ciascuno UNO O PIÙ PARTI
• Esistono variazioni della forma di base: alcune appendici, come le zampe ambulacrali, sono diventate secondariamente uniramose Negli arti dei crostacei si possono trovare dei PRECESSI MEDIALI E LATERALI, chiamati rispettivamente ENDITI ED ESITI un esiste presente sul protopodite è detto EPIPODITE sono di solito modificati a BRANCHIE Poiché le zampe ambulacrali specializzate, i pezzi buccali, i chelipedi e i pleopodi si sono sviluppati tutti da un comune tipo biramoso, ma si sono modificati per compiere funzioni differenti, essi sono tutti omologhi l'uno rispetto all'altro: questa condizione è chiamata OMOLOGIA SERIALE Chelipede maggiore massillipede Terzo arto Quarto arto Secondo pleopodeLe appendici ancestrali erano tutte simili tra loro, ma durante l'evoluzione strutturale alcune parti si sono ridotte, altre sono scomparse, altre si sono notevolmente modificate e se ne sono aggiunte alcune di nuove. Il gambero e gli animali affini possiedono i migliori esempi di omologia seriale nel regno animale, con 17 tipi distinti di appendici, ma serialmente omologhi

MORFOLOGIA INTERNA

I sistemi muscolare e nervoso del torace e dell'addome mostrano chiaramente la SEGMENTAZIONE, ma in altri sistemi le modifiche sono notevoli La maggioranza dei cambiamenti ha comportato la concentrazione di parti in una regione particolare, ma si assiste anche alla riduzione o alla completa scomparsa di parti

EMOCELE

la maggior parte dello spazio del corpo degli artropodi non è un celoma, ma un BLASTOCELE PREESISTENTE, che diventa un emocele, PIENO DI EMOLINFA nei crostacei, i soli compartimenti celomatici rimasti sono i sacchi terminali degli organi escretori e lo spazio intorno alle gonadi

SISTEMA MUSCOLARE

i MUSCOLI STRIATI costituiscono una parte considerevole I muscoli di solito sono disposti in GRUPPI ANTAGONISTI: FLESSORI, che piegano una parte verso il corpo, e gli ESTENSORI, che la estendono verso l'esterno l'addome di un gambero presenta POTENTI FLESSORI che vengono usati dall'animale quando nuota all'indietro: il suo miglior sistema di fuga dai predatori

Tagmata Cefalotorace Addome Stomaco Cuore Occhio Cerebro ganglio sopraesofageo) Pericardio Antenna Rostro Antennula Ostio Muscoli flessori Intestino Uropode Ghiandola antennale Bocca Dotto deferente Pleopodi Ganglio sottoesofageo Ganglio Pleopode copulatore Ano Ghiandola digerente Telson

SISTEMA RESPIRATORIO

lo scambio di gas per la respirazione ha luogo nei piccoli crostacei ATTRAVERSO AREE DELLA CUTICOLA PIÙ SOTTILI o attraverso l'INTERA SUPERFICIE del corpo strutture specializzate possono essere assenti I crostacei di dimensioni maggiori possiedono BRANCHIE= costituite da delicate proiezioni piumose con una cuticola molto sottile Nei decapodi, i lati del carapace racchiudono la cavità branchiale, che si apre anteriormente e ventralmente Le branchie possono proiettarsi nella cavità branchiale dalla parete pleurale o dal punto di articolazione delle zampe toraciche con il corpo o, ancora, dalle coxe toraciche ultimi due tipi sono caratteristici dei gamberi

SISTEMA CIRCOLATORIO

sistema circolatorio APERTO=sistema circolatorio lacunare non c'è una separazione tra sangue e liquido interstiziale, come avviene negli animali con sistemi chiusi Testicolol'EMOLINFA (sangue e fluido interstiziale) lascia il cuore attraverso le arterie, circola nell'emocele e ritorna a seni o spazi venosi, prima di rientrare nel cuore Pericardio Cuore Ostio Seno pericardico Gonade cuore in posizione DORSALE = è il principale organo propulsore; è un sacco a camera singola costituito da muscoli striati Branchia Intestino Ghiandola digerente Provenendo dal SENO PERICARDIACO, che circonda il cuore, l'emolinfa penetra nel cuore attraverso OSTII pori dotati di valvole che ne impediscono il riflusso nel seno Arteria sternale Dal cuore, l'emolinfa entra in una o più arterie, le cui valvole impediscono il riflusso dell'emolinfa Camera branchiale Seno sternale Margine del carapace Coxa Cordone nervoso Le piccole arterie si svuotano nei seni dei tessuti, che a loro volta spesso scaricano nel GRANDE SENO VENTRALE O STERNALE Da questo punto, i canali afferenti al seno trasportano l'emolinfa alle BRANCHIE, se queste sono presenti, dove vengono scambiati ossigeno e anidride carbonica l'emolinfa viene poi riportata al seno pericardico da canali efferenti L'emolinfa degli artropodi può essere incolore, rossastra o bluastra, come in molti Crustacea l'EMOCIANINA, un pigmento respiratorio che contiene rame, o l'emoglobina, un pigmento che contiene ferro, possono essere trasportate in soluzione L'emolinfa ha capacità di COAGULAZIONE=ne impedisce la perdita in caso di ferite lievi Alcune cellule ameboidi rilasciano un coagulante, simile alla trombina, che fa precipitare il coagulo

SISTEMA ESCRETORE

Gli organi escretori dei crostacei adulti sono costituiti da un PAIO DI STRUTTURE TUBULARI, collocate nella parte ventrale del capo, in posizione anteriore rispetto all'esofago= GHIANDOLE ANTENNALI o GHIANDOLE MASCELLARI pochi crostacei adulti le a seconda che si aprano alla base delle antenne o del secondo paio di mascelle possiedono entrambe Gli organi escretori dei decapodi sono GHIANDOLE ANTENNALI, che in questo gruppo sono anche chiamate GHIANDOLE VERDI non hanno tubuli malpighiani il SACCO TERMINALE della ghiandola antennale, che deriva da un abbozzo celomatico embrionale, consta di una piccola vescicola, SACCULO, e di una massa spugnosa detta LABIRINTO collegato mediante un TUBULO ESCRETORE a una VESCICA DORSALE che si apre all'esterno mediante un poro posto sul lato genitale del segmento antennale basale