La varietà delle specie: classificazione biologica e vertebrati

La varietà delle specie

Definizione di specie

SPECIE: gruppi di popolazioni naturali che, concretamente o potenzialmente, sono in grado di incrociarsi tra loro e di produrre una prole a sua volta fertile (Ernst Mayr - 1942).

Nomenclatura binomia

• È una convenzione utilizzata in Sistematica (Tassonomia) per assegnare il nome ad una specie.
• Nomenclatura binomia vuol dire costituito da due parole che costituiscono il nome scientifico. Ogni specie può essere identificata inequivocabilmente da due sole parole:

  Il primo nome è il genere (nome generico) Il secondo nome è una parola che caratterizza e distingue quella specie dalle altre appartenenti a quel genere (nome specifico)

• I due nomi vanno scritti in corsivo
• La lingua utilizzata per il nome scientifico è il latino. Lo stesso nome è valido in tutte le lingue, evitando così possibili difficoltà di traduzione;
• Il sistema è stato adottato internazionalmente in botanica (dal 1753), in zoologia (dal 1758) e batteriologia (dal 1980).

Nomenclatura: esempi

Genere Specie Nome comune Apis mellifera Ape Arabidopsis thaliana Arabetta comune Bombyx mori Baco da seta Bos taurus Toro Canis familiaris Cane domestico Drosophila melanogaster Moscerino della frutta Gallus gallus Gallo Homo sapiens Uomo Macaca mulatta Macaco Mus musculus Topo Ovis aries Pecora Pan troglodytes Scimpanzè Rattus norvegicus Ratto Zea mays Mais

7 Bioinformatica: Banche dati biologiche 25-032011

Approfondimento sulla nomenclatura binomiale

APPROFONDIMENTO .... NOMENCLATURA BINOMIALE Pleurotus eryngii var. ferulae (Lanzi) Sacc. GENERE (in corsivo, con iniziale maiuscola) SPECIE (in corsivo minuscolo) VARIETA' o FORMA (in corsivo minuscolo) AUTORE che ha ricollocato la specie in altro Genere (*) Tra parentesi: AUTORE che ha descritto la specie in origine (*)

(*) Il nome degli Autori è quasi sempre abbreviato secondo una codifica prestabilita

Gli ibridi sterili

GLI IBRIDI STERILI Kalidron Photography/Shutterstock Il mulo è un ibrido sterile, frutto dell'incrocio tra una cavalla e un asino maschio.

La classificazione biologica

Unità tassonomica

Categoria Unità tassonomica Qualche dato dominio Eukarya comprende tutte le specie composte da cellule eucariotiche regno Animali più di 1 000000 di specie suddivise in 35 phyla phylum Cordati circa 48 000 specie subphylum Vertebrati 45 000 specie suddivise in 7 classi classe Mammiferi 5400 specie suddivise in 29 ordini ordine Carnivori 280 specie suddivise in 15 famiglie famiglia Canidi 36 specie suddivise in 12 generi genere Canis 7 specie di cui 2 presenti anche in Europa specie Canis lupus, Canis aureus

K. Bartik/Shutterstock Il nome scientifico Canis lupus identifica in modo univoco l'animale noto in italiano come lupo grigio. O. Prosicky/Shuterstock Lo sciacallo dorato (Canis aureus) appartiene allo stesso genere del lupo (Canis lupus), ma è una specie diversa. Entrambe le specie sono presenti in Italia.

Sistema di classificazione

• DOMINIO Livello più grande
• REGNO
• PHYLUM
• SUBPHYLUM
• CLASSE
• ORDINE
• FAMIGLIA
• GENERE
• SPECIE Livello più piccolo

I generi sono raggruppati in taxa via via più ampi: la famiglia, l'ordine, la classe, il phylum, il regno e infine il dominio.

Specie Felis catus (gatto domestico) Felis Genere Felidae (felidi) Famiglia 0 Carnivora (carnivori) Ordine Mammalia (mammiferi) Classe Chordata (cordati) Phylum Animalia (animali) Regno Eukarya Dominio

La moderna classificazione e la filogenesi

• FILOGENESI: la storia evolutiva di una specie o di un gruppo di specie.

Alberi filogenetici

EUCARIOTI ANIMALI invertebrati pesci FUNGHI vertebrati PIANTE rettili - uccelli ARCHEOBATTERI «Esplosionea del Cambriano Estinzione di massa Estinzione di massa EUBATTERI Formazione della Terra (4500) di massa Milioni di anni Milioni di anni Oggi 65 200 250 370 440 542 700 1000 2000 3000 4000 4000 000 2000 1000 700 542 440 370 200 65 Oggi L'ealbero» risulta asimmetrico perché nela figura sono state rappre- sentabe soprattutto le specie appartenenti al dominio degli eucarioti. Origine della vita: ala base del'albero è situato LUCA, acronino per Last conversa! Common Ancestor, ovvero l'ultimo antemano comune a tutti gli esseri viventi. Estinzione di massa Estinzione di massa mammiferi Estinzione

La classificazione dei viventi

OLa classificazione a 3 Domini: · ARCHAEA (Archeobatteri o Archei) · BACTERIA (Eubatteri o Batteri) · EUKARYA (Eucarioti) OLa classificazione in 4 Regni: · PROTISTI · FUNGHI . PIANTE · ANIMALI

REGNO EUBATTERI REGNO ARCHEOBATTERI REGNO PROTISTI REGNO PIANTE REGNO FUNGHI REGNO ANIMALI DOMINIO EUBATTERI DOMINIO ARCHEO- BATTERI DOMINIO EUCARIOTI PROCELLULA (cellula primitiva)

L'albero di Whittaker

• Il modello ad albero di Whittaker in cinque Regni evidenzia l'origine comune e la successiva evoluzione di tutte le forme viventi.
• Questo modello è basato sul tipo di cellula e sulla modalità di riproduzione.

I 5 regni

5 REGNI piante funghi animali dicotiledoni monocotiledoni venebrati ascomiceti urocordati aneilid comices gimnosperme eucarioti basidiomiceti molluschi echinodermi pteridofne alghe verdi nematodi saccaromiceti celenterati zigomicen alghe brune platelminti poriferi alghe e diatomee protist flagelas ameba citati batteri cianobatten monere Righe rosse procarioti artropodi

Caratteristiche fondamentali dei regni

REGNO In base all'utilizzo dell'Energia In base alla complessità dell'organismo In base alla tipologia di nucleo PROTISTI Autotrofo e Eterotrofo Unicellulari Eucariote FUNGHI Eterotrofo Unicellulari e Pluricellulari Eucariote PIANTE Autotrofo Pluricellulari Eucariote ANIMALI Eterotrofo Pluricellulari Eucariote

Autotrofi vs eterotrofi

• AUTOTROFI: organismi in grado di sintetizzare le proprie molecole organiche a partire da sostanze inorganiche (Piante, Alghe e alcuni Batteri).
• ETEROTROFI: organismi che NON sono in grado di sintetizzare il proprio nutrimento autonomamente a partire da sostanze inorganiche (quasi tutti i Batteri, Protozoi, Funghi, tutti gli Animali pluricellulari).

Procariote vs eucariote

PROCARIOTE 1) (dal greco: pro=prima, karyon= nucleo) 2) più piccola (1-10 micron) 3) organizzazione semplice con poche strutture citoplasmatiche 4) nucleo non definito; DNA di forma circolare (nucleoide) 5) parete cellulare presente 6) tipica dei Batteri e Archeobatteri 7) unicellulare EUCARIOTE 1) (dal greco: eu=vero, karyon= nucleo) 2) più grande (10-100 micron) 3) organizzazione complessa con numerose strutture citoplasmatiche 4) nucleo ben definito racchiuso da membrana che contiene il DNA 5) parete cellulare presente solo nella cellula vegetale; 6) tipica di Protisti, Funghi, Piante ed Animali 7) pluricellulare

La cellula procariote

LA CELLULA PROCARIOTE Ribosoma Pilo sessuale Nucleoide Fimbrie Membrana plasmatica Parete cellulare Capsula Flagello

La cellula eucariote

• CELLULA ANIMALE Membrana nucleare Cromatina Nucleolo Nucleo Pori nucleari Ribosomi Membrana cellulare Reticolo endoplasmatico Apparato del Golgi Vacuol Lisosomi Citoplasma Centrioli Mitocondri
• CELLULA VEGETALE pon nuclear nucleolo reticolo endoplasmatico cromatina vacuolo apparato del Goly mitocondno membrana cellulare - parete cellulare ribosomi membrana nudenne lisosoma cloraplasto

Gli organismi unicellulari procarioti ed eucarioti

I batteri sono caratterizzati dal fatto di possedere una parete cellulare rigida che protegge la cellula e ne determina la forma. I batteri del genere Azotobacter vivono nel suolo e sono chemioautotrofi, cioè ricavano energia trasformando l'azoto atmosferico (N2) in ioni ammonio (NH)). S. Gschmaissner/Science Photo Library Il batterio Salmonella enterica può trovarsi in alcuni cibi andati a male (per esempio nelle uova); se ingerito, provoca la febbre tifoide e l'infezione dell'apparato digerente nota come salmonellosi. Eye of Science/Science Photo Library Eye of Science/Science Photo Library I Sulfolobus sono un genere di batteri appartenenti al dominio degli archeobatteri. Vivono in prossimità delle sorgenti idrotermali, in ambienti acidi e ricchi di solfuri (composti dello zolfo). La temperatura ottimale per la crescita di questi archeobatteri è di circa 80 ℃.

Organismi unicellulari: esempi

M. Wage/Science Photo Library Eye of Science/Science Photo Library Alcune alghe sono coloniali, cioè vivono in gruppi composti da un gran numero di individui. Volvox è un'alga coloniale formata da più di 500 individui. Le nuove colonie si formano all'interno della colonia madre. Ciascuno di questi puntini verdi è una singola alga unicellulare. I protozoi del genere Plasmodium (in giallo nella fotografia) sono responsabili della malaria. Il plasmodio è un parassita che cresce all'interno dei globuli rossi umani e passa da un individuo all'altro trasportato dalle zanzare del genere Anopheles. B. Saxior/Shutterstock Le alghe rosse appartenenti al phylum Rhodophyta possiedono dei pigmenti colorati. In condizioni ambientali favorevoli esse possono moltiplicarsi al punto da conferire la colorazione rossa a interi laghi. I radiolari sono un ordine di protozoi caratterizzato dal possedere un guscio siliceo. Dopo la morte degli organismi, i gusci si depositano sul fondo oceanico e, in tempi geologici, possono dare origine a rocce sedimentarie. W. van Egemond/Science Photo Library

Regno dei funghi

• Organismi unicellulari (lieviti) e pluricellulari (muffe, funghi commestibili e velenosi) eucariotici ed eterotrofi.
• Possono essere: saprofiti, parassiti, mutualistici, predatori.

Le ife formano l'intero micelio, compreso corpo fruttifero: Il corpo fruttifero, la parte che si mangia dei funghi commestibili, è una struttura riproduttiva; non tutte le specie di funghi lo producono. micelic Le de sono lunghi filamenti di cellule.

Regno delle piante

• Organismi pluricellulari eucariotici ed autotrofi

Le foglie delle felci si chiamano fronde. Sulla loro pagina inferiore si trovano gli sporangi che contengo- no le spore. Il pesco appartiene alle angiosperme. Il suo frutto è una struttura carnosa e commestibile che contiene il seme. Esso deriva dall'ovario, la parte più inter- na del fiore, che costituisce l'apparato riproduttore femminile. Le conifere appartengono al gruppo delle gimnosperme. Presentano infiorescen- ze (dette coni) di due tipi: maschili e fem- minili. Il cono femminile maturo, o pigna, contiene i semi. I coni maschili sono più piccoli e sono raggruppa- ti in numero va- riabile.

Regno degli animali

• Organismi pluricellulari eterotrofi. Distinguiamo:
• INVERTEBRATI (privi di colonna vertebrale) - numerosi phyla
• VERTEBRATI (con scheletro interno) - unico subphylum