Anatomia Comparata: Classificazione dei Vertebrati, Università degli Studi Link

Classificazione dei Vertebrati

Nomenclatura Binomiale e Concetti Chiave

La classificazione binomiale di Carlo Linneo nel XVIII secolo e la visione idealistica della scala degli esseri viventi tornano in voga tra i filosofi-naturalisti tedeschi. Linneo scelse di identificare ogni specie con un binomio latino, cioè con l'unione di due nomi: il nome del Genere (comune ad un gruppo di specie) e il nome specifico (un termine unico che caratterizza e distingue le varie specie appartenenti a quel genere.) Questa metodica è chiamata nomenclatura binomiale e il nome è conosciuto come nome scientifico, o nome sistematico, di una specie.

Colui che contribuisce con i concetti di analogia e omologia è Richard Owen, distinguendo organi che svolgono la stessa funzione (analoghi) da quelli con la stessa struttura anatomica (omologhi).

Essi sono concetti importanti nell'ambito dell'anatomia comparata -> studio delle somiglianze e delle differenze nelle strutture anatomiche tra organismi diversi.

Analogia e Omologia

L'ANALOGIA>> si verifica quando due organismi hanno strutture simili o svolgono funzioni simili, ma queste somiglianze non derivano da un antenato comune. > Le strutture analoghe non hanno la stessa origine evolutiva. Esempio: Le ali di un insetto (invertebrato) e le ali di un uccello (vertebrato) sono analoghe perché entrambe svolgono la funzione del volo, ma non derivano da un comune antenato alato.

L'OMOLOGIA > si verifica quando due organismi hanno strutture simili che derivano da un antenato comune. Le strutture omologhe condividono un piano di base simile, anche se possono essere adattate a funzioni diverse nelle specie discendenti. Esempio: Il braccio umano, l'ala di un pipistrello e la pinna di una balena hanno omologia perché condividono un piano di base simile, derivante da un antenato comune dotato di una struttura simile

Convergenza Evolutiva

La CONVERGENZA EVOLUTIVA-> prevede che organismi non imparentati sviluppano caratteristiche simili a causa di pressioni ambientali simili. Nonostante l'assenza di un antenato comune, questi organismi convergenti sviluppano strutture simili dovute a esigenze ambientali comuni. Esempi includono le ali di insetti e uccelli, i delfini e gli squali, e le foglie spesse di piante succulente. La convergenza evolutiva dimostra la capacità dell'evoluzione di trovare soluzioni simili per sfide ambientali simili, anche tra organismi non strettamente correlati.

Phylum Cordati e Subphylum Vertebrati

Organizzazione Cellulare e Tessutale

Gli animali si sono originati da organismi unicellulari. Possiedono diversi tipi di cellule, tutte con gli stessi cromosomi, con forme e funzioni differenti.

Quando le funzioni di più tessuti vengono coordinate per svolgere un'unica attività, si forma un organo. Il cuore o il rene sono degli esempi di organi. Gli organi a loro volta possono essere raggruppati

Sviluppo Embrionale e Cavità Corporea

Lo sviluppo embrionale: Una struttura importante che riguarda gli animali è la presenza di una cavità corporea. Gli animali che ne sono privi, si definiscono acelomati. La maggior parte degli animali fa parte dei celomati, gruppi dotati di un vero celoma, cioè una cavità posta tra il canale alimentare e la parete corporea. Nel corso dello sviluppo embrionale, nei celomati si forma un'apertura chiamata blastoporo (futuro ano). Nei protostomi la bocca compare in corrispondenza o vicina al blastoporo. Nei deuterostomi in corrispondenza del blastoporo o vicino a esso compare l'ano e, più tardi, da una nuova apertura si forma la bocca.

Evoluzione dei Piani Corporei e Simmetria

L'evoluzione dei piani corporei: Gli animali sono caratterizzati dal tipo di simmetria. Nella simmetria radiale qualsiasi piano longitudinale che passi per il centro può sezionare l'animale in due metà speculari. Tipica degli animali le cui parti del corpo sono disposte intorno a un asse principale. Nella simmetria bilaterale un solo piano passante per il centro può sezionare l'animale in due metà uguali. Caratteristica degli animali che si spostano in una sola direzione.

Termoregolazione nei Vertebrati

Eterotermi: Nei vertebrati si riconoscono due tipi di termoregolazione. Gli animali eterotermi, comunemente detti animali «a sangue freddo», si riscaldano o si raffreddano rispettivamente assorbendo o cedendo il calore dall'ambiente che li circonda. La temperatura del loro corpo varia notevolmente. Esempio-> i pesci, gli anfibi e i rettili.

Omeotermi: Gli animali omeotermi, animali «a sangue caldo», oltre a scambiare calore con l'ambiente sono anche in grado di produrre calore attraverso il proprio metabolismo. La temperatura si mantiene su valori piuttosto costanti. Esempio-> gli uccelli e i mammiferi.

Anamni e Amnioti

Anamni: Si chiamano anamni tutti i vertebrati i cui embrioni sono privi di amnio. Si sviluppano cioè senza formazione di amnio né di allantoide (membrane). Possiedono soltanto il sacco vitellino. Esempio-> i Ciclostomi [vertebrati acquatici simili alle anguille], i Pesci e gli Anfibi.

Amnioti: Sono tutti terrestri o adattati secondariamente alla vita acquatica. Presentano un testicolo a tubuli seminiferi. In questo tipo di testicolo gli spermatozoi per essere rilasciati attraversano la rete testis, i dotti efferenti, l'epididimo ed infine arrivano al dotto deferente. Esempio-> comprende le classi Mammiferi, Rettili, Uccelli, i cui rappresentanti annoverano l'amnio tra gli annessi embrionali.

Caratteristiche del Phylum Cordati

IL PHYLUM DEI CORDATI: Tutti i CORDATI hanno simmetria e presentano:

• Notocorda->prolungata fino alle estremità della testa
• Cordone nervoso dorsale
• Fessure branchiali-> utilizzate per la filtrazione dell'acqua
• Coda cospicua-> estesa posteriormente all'ano

Tutti i cordati condividono una corda interna, che sostiene i muscoli e si estende lungo il corpo. Il sistema nervoso è dorsalmente rispetto alla corda, mentre il tubo digerente è ventrale. Un cuore pompa il sangue nei cordati.

Esempio:

1. TUNICATI-> riferisce al fatto che questi organismi possiedono la notocorda nell'estremità caudale presente nello stadio larvale. Un esempio di Urocordato è l'ascidia.
2. CEFALOCORDATI-> sono gruppo di cordati primitivi che forniscono informazioni sulla comprensione dell'evoluzione dei vertebrati. Essi mostrano alcune delle caratteristiche fondamentali dei cordati, ma a differenza di altri cordati come i vertebrati, mantengono alcune caratteristiche primitive importanti nella loro anatomia. Essi hanno:
   • Una corda dorsale
   • Cordone nervoso dorsale
   • Fessure branchiali

Caratteristiche dei Vertebrati

Origine e Prime Forme

I vertebrati sono un gruppo di cordati e devono il proprio nome alla colonna vertebrale, struttura dorsale di supporto che sostituisce la notocorda. I primi Vertebrati fanno la loro comparsa oltre 500 milioni di anni fa.

Testimonianze più attendibili ci vengono dalla radiazione degli:

• Ostracodermi-> sono una classe di pesci senza mascelle che è estinta. Questi pesci sono noti per avere corpi ricoperti da piastre ossee o cornee, che offrivano una sorta di protezione. Gli Ostracodermi sono tra i primi vertebrati conosciuti.

Agnati e Gnatostomi

Si dividono in agnati e gnatostomi a seconda della presenza o meno delle mascelle.

AGNATI->Comparsi sulla Terra circa 400 milioni di anni fa; sono i vertebrati più antichi. Oggi sono ridotti a poche specie; tra queste, le più conosciute sono le lamprede. Possiedono una bocca circolare con dentelli e ventose, non hanno una mandibola e una mascella articolate, in grado di permettere l'apertura o la chiusura della bocca. Non potendo masticare, si nutrono succhiando il sangue di pesci e cetacei. Respirano per mezzo di branchie e la forma del corpo.

GNATOSTOMI-> Una fondamentale novità evolutiva è stata quella che ha portato i Vertebrati a dotarsi di uno scheletro buccale, formato da mascella e mandibola, atto a mordere le prede.

I PLACODERMI sono stati i primi pesci Gnatostomi ed oggi sono tutti estinti. Dotati di una possente corazzatura ossea sulla testa e sulla parte anteriore del tronco, possedevano pinne pettorali e pelviche.

Linee Evolutive degli Gnatostomi

Gli GNATOSTOMI hanno dato origine a due linee evolutive: una ha portato ai

• Condroitti, l'altra ai
• Teleostomi ed essi
  • comprendono gli Osteitti e
  • i tetrapodi.

I condotti-> includono squali, razze e hanno uno scheletro cartilagineo e pinne pari.

I teleostomi-> costituiscono la sottoclasse di Osteitti che comprende la maggioranza dei pesci attuali. Questi pesci sono caratterizzati dall'endoscheletro ossificato, dall'opercolo che copre le branchie, pinne pettorali e pelviche uniseriali.

Essi comprendono Osteitti-> Classe di pesci con endoscheletro osseo e con fessure branchiali coperte da opercolo, pinne pari ecc ...

Tetrapodi e Colonizzazione Terrestre

E i Tetrapodi-> sono organismi vertebrati dotati di quattro arti, specializzati per la locomozione sulla terraferma. Originariamente, i vertebrati vivevano in acqua, ma nel Carbonifero, con l'espansione delle terre emerse, i tetrapodi iniziarono a colonizzare la terraferma. I primi tetrapodi si svilupparono in ambienti umidi e palustri e le loro pinne si trasformarono in zampe. Si sono originati e hanno vissuto per un lungo periodo in acqua.

Evoluzione dei Sarcopterigi

EVOLUZIONE->I Sarcopterigi sono una classe di pesci ossei che presentano pinne carnose e si dividono in:

1. Dipnoi-> presentano una linea evolutiva molto antica; Quello che caratterizza i Dipnoi è la loro capacità di sopportare il disseccamento. Questa loro capacità viene dal fatto che possiedono branchie, sia pure rudimentali, ed una vescica natatoria capace di assorbire l'ossigeno dell'aria, provvedendo alla respirazione.
2. Crossopterigi-> è un fossile vivente. I Rhipistia sono un sottordine dei Crossopterigi da cui si pensa si siano evoluti i primi Tetrapodi.

Pesci

Distinzione tra Pesci Cartilaginei e Ossei

Essi si distinguono in:

• pesci cartilaginei (condroitti), con scheletro di cartilagine (squali e razze);
  • Sono coperti di scaglie;
  • la bocca è in posizione ventrale;
  • organi della respirazione sono le branchie;
  • la pinna caudale è asimmetrica.
• pesci ossei (osteitti), con scheletro osseo (acciughe, tonni, salmoni, trote ... ).
  • sono coperti di scaglie;
  • la bocca è in posizione frontale;
  • hanno un apparato digerente completo;
  • la pinna caudale è simmetrica;
  • la vescica natatoria contiene gas e ossigeno.

Caratteristiche Generali dei Pesci

Hanno forma idrodinamica; per nuotare si danno la spinta con due pinne pettorali e due pelviche. Sono eterotermi: la temperatura del loro corpo cambia in rapporto a quella esterna.

Hanno un apparato circolatorio chiuso, circolazione semplice e completo. Nel cervello sono molto sviluppate le aree della vista e dell'olfatto. Il principale organo di senso è la linea laterale.

La riproduzione è sessuata, fecondazione esterna; Negli ovipari la femmina depone l'uovo che viene fecondato dal maschio.