Animali celomati Ecdisozoi Flashcards
Phylum Onychophora: caratteristiche principali?
• Il nome deriva dal greco onys = unghia.
• Il phylum è costituito da circa 165 specie di animali simili a bruchi, lunghi tra 1,5 e 15 cm, che vivono nelle foreste pluviali, tropicali o sub-tropicali
• Originariamente erano animali marini (lo indicano reperti fossili di 500 milioni di anni fa), mentre le specie attuali sono tutte terrestri.
• Dalle abitudini prevalentemente notturne, escono soltanto quando l’atmosfera è satura di umidità.
–> apparenza molliccia, ma in realtà possiede una cuticola con chitina e altre proteine
–> corti, tozzi, non molto articolati
• Sono coperti da una cuticola molle che contiene chitina e proteine. • Il numero delle zampe è variabile, tra 13 e 43 paia. • Le zampe, corte e non articolate, terminano con un cuscinetto e due unghie. • Il capo porta un paio di antenne flessibili, con alla base un paio di occhi. • Respirano per mezzo di un sistema tracheale (=spirofori, novità evolutiva). Si tratta di un adattamento necessario alla vita terrestre, volto a massimizzare gli scambi O2-CO2, ma che, al tempo, limita la perdita di acqua. • Consta di una rete di tubuli che si ramificano all’interno del corpo e che si apre all’esterno mediante un foro sul tegumento. • alla base delle antenne ci sono gli occhi • possono sparare dei liquidi collanti che immobilizzano le loro prede --> animali predatori
Il sistema circolatorio (per trasportare nutrienti e prendere materiale che verrà espulso dai nefridi) è di tipo aperto. Il cuore è tabulare e la cavità corporea è un emocele, similmente agli artropodi. Come questi presentano un cervello piuttosto grande .
Possiedono anche caratteristiche anatomiche simili a quelle degli anellidi tra cui:
• nefridi disposti in maniera segmentale;
• parete del corpo costituita da strati muscolari
• ocelli a coppa pigmentati.
Gli onicofori sono dioici
In alcune specie vi è una connessione tra madre e piccolo e, in questo caso, nascono forme giovanili simili all’adulto (viviparità)
Altre specie sono ovovivipare, ovvero i piccoli si sviluppano nell’uovo trattenuto nell’utero, senza che vi stabiliscano delle
connessioni. Nel phylum esistono anche specie ovipare.
Phylum Tardigrada: caratteristiche principali?
• da tardus = lento –> legato alle modeste capacità di movimento di questi animali (strisciatori lenti)
• generalmente più corti di 1mm
• 1045 specie, ++ terrestri, vivono sul film d’acqua che circonda muschi e licheni. Alcune dulcacquicole o marine.
• 8 zampe corte non articolate, ciascuna dotata di unghie • corpo coperto da una cuticola non chitinosa cambiata diverse volte nel corso della vita • cavità del corpo: emocele. Muscoli inseriti all'esoscheletro cuticolare (come negli artropodi) • un paio di stiletti affilati consente loro di perforare la parete di vegetali o di piccoli inverterbati (quali rotiferi o nematodi) e di succhiare il liquido cellulare. • sistema nervoso simile a quello degli anellida (gangli cerebrali e due cordoni ventrali fusi, gangli e ramificazioni laterali). In alcune specie ci è una coppia di macchie oculari. • No organi di respirazione e circolazione • novità evolutiva: tubi malpighiani --> evoluzione del sistema escretore tipico dei celomati, evoluzione del sistema nerfridiale: efficienza migliorata tramite il recupero dell'acqua Si tratta di tubuli a fondo cieco che si aprono presso la cloaca. • riproduzione per partenogenesi (femmine formano le uova)/per via sessuale • !!!è praticamente indistruttibile • organismo estremofilo, nessuna condizione ambientale riesce ad avere la meglio su di loro • possono entrare in una fase dove minimizzano le loro attività metaboliche --> lo fanno liofilizzandosi (riducono la percentuale di acqua presente nel loro corpo dall'85% al 3% e si ritirano all'interno della loro pelle --> criptobiosi) --> possono rimanere in questa quiescenza anche per 10 anni ○ stanno benissimo a qualunque temperatura (anche 150°C) ○ non temono radiazioni e alte pressioni ○ possono vivere nel vuoto e negli ambienti privi di ossigeno --> aumentano così la loro durata di vita da 2/3 anni a anche 20 anni • si trovano in ogni luogo del mondo
Phylum Arthropoda: caratteristiche principali?
arthron = articolazione + podos = piede –> zampe articolate (caratteristica vincente che ha dato il via alla loro esplosione evolutiva)
–> come gli altri, si sono originati in mare
ragni, scorpioni, zecche, acari, crostacei, millepiedi, centopiedi, insetti… e altri gruppi minori
–> animali più abbondanti e diversificati
Protostomi eucelomati con:
• esoscheletro cuticolare contente chitina –> dev’essere mutato per consentire l’accrescimento dell’animale (muta o ecdisi)
• organizzazione metamerica con somiti dotato di un paio di appendici articolate
• somiti che si combinano o si fondono in unità funzionali (tagmata o tagmi –> es: insetto formato, da capo, torace, addome… ognuna di queste sezioni è formata da vari segmenti (ognuno con una funzione specifica); es. testa ha funzione sensoriale e di nutrimento, il torace di movimento, l’addome digestiva e riproduttiva. Quindi i vari “metameri” da cui è formato sono tutti diversi);
le varie unità funzionali sono specializzate in determinate funzioni (diversamente dagli anellidi)
• organi di senso ben sviluppati (es. orecchie di un insetto sono sulle zampe)
• variabili in dimensioni, ma non superano quasi mai i 60cm (se no l’esoscheletro diventerebbe troppo pesante perché lo possano sopportare)
○ artropode più grande: granchio giapponese Macrocheira kaempferi (3,7m)
○ più piccolo: acaro parassito lungo meno di 1/10 di mm
• Si trovano ovunque, a tutte le latitudini, in qualunque ambiente (come per i molluschi); tra di loro poi si sono spartiti i vari ecosistemi • Alimentazione di solito basata sui vegetali (specie fitofaghe), anche se manifestano diverse strategie alimentari • Molte specie parassite • La vita dell'uomo dipende totalmente dalla presenza degli artropodi per i diversi ruoli ecologici che svolgono in natura e, tra i tanti, fondamentale è il ruolo svolto dagli impollinatori.
In quali modelli fisiologici e strutturali va ricercato il successo evolutivo degli artropodi?
- esoscheletro versatile
○ li protegge efficacemente nei confronti di urti meccanici (effetto antagonista) e dalla disidratazione; al contempo nel limita le capacità di movimento
○ è formato da una cuticola secreta dall’epidermide sottostante; la cuticola consta di:
§ epicuticola: esterna e sottile, costituita da proteine e, spesso, da lipidi
§ procuticola: interna e più spessa, a sua volta formata da:
□ esocuticola, secreta prima di ogni muta
□ endocuticola, secreta dopo la muta
–> entrambi gli strati di procuticola contengono chitina (polisaccaride azotata) legata ad una matrice proteica
○ crostacei: procuticola si impregna di calcio –> si irrigida ulteriormente, riducendone la flessibilità ma aumentando robustezza, formando una vera e propria corazza
○ sottile e flessibile a livello delle articolazioni per favorire i movimenti
○ muta o ecdisi necessaria fino a 7 volte prima di raggiungere lo stadio maturo (per consentire l’accrescimento dell’insetto); molti continuano a mutare anche da adulti
○ L’esoscheletro è una struttura relativamente pesante e diviene più pesante in parallelo con la crescita della taglia corporea. Ciò limita la possibilità degli artropodi di raggungere le dimensioni che tipicamente di possono realizzare disponendo di un esndoscheletro (vertebrati)- Segmentazione e appendici per una locomozione più efficiente
○ ciascun somite (metamero) del corpo segmentato (metamerico) presenta un paio di appendici articolate, spesso deputate a svolgere funzioni particolari (specializzazione adattativa).
○ i segmenti che compongono gli arti sono cilindri cavi mossi da specifici muscoli
○ oltre ai somiti specializzati, anche le appendici articolate dei somiti possono essere modificate al fine di svolgere funzioni specifiche: organi sensoriali, manipolazione, locomozione, nuoto.
§ animali con una vita attiva particolarmente sviluppata –> hanno sistemi sensoriali sviluppati (es. peli sensoriali particolarmente sviluppati, percepiscono vibrazioni del suolo e anche dell’aria) - Aria convogliata direttamente alle cellule
○ eredità lasciata dagli oricofori
○ tramite un sistema tracheale (ce l’hanno quasi tutti gli artropodi terrestri) –> spiracolo; costituito da tubi che portano l’ossigeno direttamente ai tessuti e alle cellule, rendendo possibile alti livelli metabolici
○ artropodi acquatici –> sistema branchiale - organi di senso altamente specializzati
○ occhi composti
○ organi di senso per il
§ tatto
§ olfatto
§ udito
§ equilibrio
§ chemiorecezione (recezione di alcune molecole specifiche utilizzate per la comunicazione = feromoni) - Modelli comportamentali complessi
○ artropodi hanno evoluto molteplici modelli comportamentali, la maggior parte dei quali è di tipo innato (geneticamente determinati)
○ non hanno solo comportamenti innati –> possono anche apprenderli dall’esperienza (comportamenti appresi) - Metamorfosi
○ consente agli artropodi di avere una fase larvale che rappresenta una “specie” diversa rispetto all’adulto –> perché ha una nicchia ecologica diversa e non entra in competizione con l’adulto
–> queste forme larvali hanno morfologia, biologia e fisiologia molto differenti dallo stadio adulto
○ metamorfosi è funzionale anche alla riduzione della competizione intraspecifica poiché le forma larvali e adulti occupano spazi fisici e/o ecologici differenti
○ es. farfalla
- Segmentazione e appendici per una locomozione più efficiente
Phylum Arthropoda, sub-phylum Trilobita: caratteristiche principali?
• Sub-Phylum estinto.
• I Trilobiti si originarono alcuni milioni di anni prima dell’inizio del Cambriano (>540 M.a.) e si estinsero nel Giurassico (circa 200 M.a.)
• Il nome deriva dalla suddivisione del corpo in tre lobi per la presenza di due solchi longitudinali.
• “Spazzini” bentonici
Phylum Arthropoda, sub-phylum Chelicerata: caratteristiche principali?
• gruppo molto antico (alcuni risalgono ad oltre 500 M.a.)
• 6 paia di appendici
○ 1 paio di chiliceri
○ 1 paio di pedipalpi
○ 4 paia di zampe ambulacrali
• nei limuli, i pedipali diventano arti ambulacrali (5 paia –> elemento di antichità che evidenzia che in passato non c’era un così alto grado di specializzazione delle zampe)
• mancano di mandibole e antenne
• Comprendono limuli, ragni, zecche, acari, scorpioni, picnogonidi
Sub-phylum Chelicerata, classe Merostomata: caratteristiche principali?
• gruppo marino antico che risale al Cambriano
• oggi:
○ 3 generi
○ 5 specie
• hanno uno scudo da cui sono completamente ricoperti: carapace (scudo dordale)–> difficilmente attaccabili da un predatore
• hanno un largo addome
• Hanno un telson (appendice a forma di spina)
• hanno una specie di coda che chiude il corpo dell’animale (a volte con scopi natatori)
• 5 paia di zampe
• Possono nuotare grazie alla presenza delle piastre addominali e camminare per mezzo delle zampe ambulacrali
• respirano attraverso delle branchie a libro (superfici esterne, lamellari)
• si cibano di anellidi e piccoli molluschi
SUb-phylum Chelicerata, classe pycnogonida: caratteristiche principali?
• sono animali marini con zampe ambulacrali lunghe e sottili e addome estremamente ridotto
• dimensioni da pochi millimetri fino a qualche decina di centimetri
• comuni in tutti i mari
• 1340 specie
• mangiano attraverso una larga proboscide aspirante con la quale succhiano i liquidi corporei dei molluschi • possiedono in genere un paio di zampe ovigere con le quali i maschi trasportanno le masserelle di uova fecondate
Sub-phylum Chelicerata, classe Arachnida: caratteristiche principali?
• gruppo fortemente differenziato con 102.248 specie
• Oridini:
○ Amblypygi
○ Araneae –> ragni
○ Opiliones
○ Palpigradi
○ Pseudoscorpionida
○ Ricinulei
○ Schizomida
○ Solifugae –> pelosi ++ nel deserto
○ Scorpionida
○ Haptopodida
○ Acarina –> zecche e acari
I tagmata degli aracnidi sono
• cefalotorace (testa e zampe) –> funzioni alimentari, sensoriali e motorie
• addome
Classe Arachnida, ordine Aranea: caratteristiche principali?
• 40.700 specie
• i due tagmata, cefalotorace e addome, sono uniti tra loro per mezzo di un peduncolo
• cheliceri: due appendici poste ai lati della bocca con specifica funzione alimentare; portano zanne con dotti veliniferi per ghernire la preda, che può essere catturata all’agguato o per intrappolamento in ragnatele
• Digestione esterna ○ il ragno inietta nella preda enzimi che fanno sì che inizi la digestione (avviene fuori dal corpo del ragno), iniziando a liquefare la preda ○ dopo la liquefazione della preda, il ragno la ingerisce tramite un faringe aspirante e uno stomaco aspirante. • hanno denti alla base dei cheliceri per lacerare alcuni tessuti e parzialmente masticare la preda • respirano attraverso le trachee con spiracoli • possono respirare anche tramite polmoni a libro (strutture interne completamente protette) • escrezione attraverso i tubuli malpighiani che consente loro di eliminare i cataboliti in forma di acido urico • Molti possiedono anche ghiandole coxali: nefridi modificati che si aprono sulla coxa alla babse del primo e del terzo paio di zampe • I ragni possiedono 8 occhi semplici (lente, bastoncelli e retina), in grado di percepire principalmente oggetti in movimento, ma alcuni, tra i ragni predatori, sono anche in grado di formare immagini. • In molti ragni è molto più sviluppata la capacità sensoriale legata alle setole sensoriali, in grado di percepire correnti d'arie e le più minime vibrazioni della ragnatela • la ragnatela è secreta dalle ghiandole serigene addominali • si tratta di una secrezione proteica emessa in forma liquida che solidifica al contatto con l'aria, formando un filamento di seta
Phylum Arthropoda, Sub-phylum Crustacea: caratteristiche principali?
• i rappresentanti di questo gruppo portano tutti sul capo almeno un paio di antenne, mandibole e mascelle (caratteristica che condividono con Insecta e Myriapoda, con cui costituiscono il gruppo dei Mandibulata)
• 47.000 specie descritte
• il solo gruppo di artropodi originariamente acquatico: ++ acque marine, diversi gruppi hanno colonizzato le acque dolci e alcuni anche le terre emerse • ++ vita libera, alcune specie sessili, commensali o parassite • primitivamente: 60 o più segmenti • possiedono un piano strutturale assai plastico (diversamente da chelicerati e esapodi) e oggi la maggior parte presenta 16 -20 somiti (segmenti), con crescente grado di tagmatizzazzione. • il corpo è diviso in: ○ cephalon (capo): 5 segmenti fusi in un unico tagmata; 2 paia di antenne (una più piccola e una più grande) ○ tronco formato da: § torace: parte mediana, con pereomeri provvisti di appendici § Pleon (addome), con pleomeri senza appendici, eccetto nei Malacostraci; la fusione dell'ultimo pleomero con il telso da origina al pleotelson --> quando alcune appendici del torace si fondono con il cephalon si forma il Cefalotorace, e i pereomeri liberi (quello che rimane del torace) costituiscono il tagmata Pereon (segmenti = pereomeri)
Appendici: sono i soli artropodi con 2 paia di antenne
• il primo paio di antenne ha una funzione sensoriale
• secondo paio di antenne: funzione sensoriale ma anche ruolo nella locomozione, nell’assunzione del cibo e nello scavo
• mandibole
• un primo paio di mascelle
• un secondo paio di mascelle
In presenza di un cefalotorace le appendici dei pereomeri del torace fusi con il capo prendono il nome di massillipedi
• appendici del torace = toracopodi • appendici del pereon = pereopodi • Nei Malacòstraci, che possiedono appendici anche nel pleon, prendono il nome di pleopodi • nei crostacei può svilupparsi anche un carapace --> corrisponde a una duplicatura del margine posteriore del capo, a partire dal segmento delle seconde mascelle, che si incurva sopra il torace per un tratto più o meno esteso, rivestendo alcuni o tutti i peromeri • La struttura generale delle appendici dei crostacei è di tipo biramoso, formata da un endopodite (endopodio) e un esopodite (esopodio), che si inseriscono su uno o più segmenti basali, che formano il protopodite (protopodio). • La struttura di base si è poi modificata consentendo ai crostacei di svolgere attraverso le appendici diversificate altrettante specifiche funzioni. • Alcune divengono appiattite (mascelle), altre robuste e uniramose (massillipedi e zampe ambulacrali). • Il primo paio di zampe ambulacrali può evolvere in robuste chele (chelipedi) a scopo difensivo. • I pleopodi possono trasformarsi in organo copulatore (primo paio nel maschio) o possono portare e proteggere le uova e i giovani (nelle femmine). • Gli uropodi, ampi, sono utilizzati per compiere movimenti all’indietro e, insieme al telson, formano uno scudo protettivo per le uova o i giovani portati sui pleopodi.
Phylum Arthropoda, sub-phylum Crustacea: respirazione, escrezione, circolazione, sistema nervoso riproduzione.
Respirazione: attraverso le branchie
• Le branchie possono essere di forma diversa (ramificate, fogliacee o filamentose) ma tutte dotate di vasi e sei sanguigni.
• Di solito sono portate dalle appendici, il cui movimento garantisce un’adeguata ventilazione.
• Il carapace può inoltre formare una camera branchiale a protezione delle branchie.
• Alcuni crostacei di piccola dimensione possono respirare attraverso l’intera superficie corporea.
Escrezione e osmoregolazione.
• Un paio di ghiandole cefaliche (ghiandole antennali e mascellari) sono deputate all’escrezione dei prodotti di rifiuto (in larga parte ammoniaca, con un po’ di acido urico e urea), con i pori che si aprono alla base delle antenne e delle mascelle.
Circolazione
• Avviene mediante un sistema aperto (così come negli altri artropodi).
• Il sistema circolatorio è formato da un cuore e da arterie che portano il sangue in aree differenti dell’emocele. (in alcuni crostacei di piccole dimensioni il cuore è assente).
• Un sistema circolatorio aperto è meno dipendente dal battito cardiaco rispetto ad uno chiuso, poiché il movimento delle appendici fa circolare il sangue efficacemente in seni aperti (piuttosto che nei capillari tipici dei sistemi chiusi).
• Il sangue dei crostacei può contenere pigmenti respiratori.
Sistema nervoso e sensoriale.
• Presente un ganglio cerebrale (cervello) sopraesofageo, da cui si dipartono i cordoni nervosi per gli organi di senso anteriori (antenne, occhi, …).
• Il cervello è connesso a un ganglio subesofageo, da due cordoni connettivi che passano intorno all’esofago, che si prolungo in un doppio cordone ventrale con un ganglio per ciascun segmento. Da ciascuno di questi gangli si dipartono nervi che collegano i vari organi interni, appendici e muscoli.
• I crostacei sono dotati di due tipi di occhi:
○ uno impari, occhio mediano o naupliare;
○ occhi composti (simili a quelli degli insetti), particolarmente adatti ad analizzare i movimenti, su un ampio campo visivo; essi sono formati da numerose unità fotorecettrici, gli ommatidi; pigmenti schermati permettono di adattarsi alle diverse condizioni di intensità luminosa.
• Tra gli altri organi di senso vi sono le statocisti, e le setole tattili sulla cuticola, le setole chemiorecettrici posizionate principalmente sulle antenne, le antennule e i pezzi boccali.
Riproduzione.
• La maggior parte dei crostacei è a sessi separati.
• I cirripedi, invece, sono monoici ma attuano solitamente la fecondazione incrociata, mentre negli ostracodi, essendo i maschi rari, la riproduzione avviene frequentemente per partenogenesi.
• Molti crostacei praticano cure parentali:
○ i branchiopodi e i cirripedi posseggono speciali camere incubatrici all’interno del proprio corpo;
○ i copepodi hanno sacchi ovigeri attaccati ai lati dell’addome;
○ i malacostraci trasportano le uova o i giovani sulle appendici dell’addome (pleopodi).
• In talune specie, dalle uova dei gamberi schiude una forma molto simile all’adulto, con tutti i somiti e tutte le appendici. • Tuttavia la maggior parte dei crostacei produce larve, che dopo successive metamorfosi e corrispondenti mute, raggiunge lo stadio adulto. • La forma larvale tipica dei crostacei, che schiude dall’uovo è il nauplius, dal corpo non segmentato, dotata di un singolo occhio frontale e tre paia di appendici, corrispondenti alle due paia di antenne e alle mandibole. • I successivi stadi larvali sono tipici delle diverse specie e prendono nomi particolari.
Crustacea: in quali classi sono divisi?
- classe malacostraca
Sottoclasse decapoda: granchi, aragoste, gamberi)
Sottoclasse euphasiacea: 90 specie di fondamentale importanza nelle reti trofiche dei mari, il krill - classe Maxillopoda:
Sottoclasse Cirripeda: sessili, dotati di piastre calcaree a racchiudere il corpo. Appendici toraciche in forma di cirri atti a filtrare l’acqua per captare le particelle alimentari
Phylum Arthropoda, sub-phylum Myriapoda: caratteristiche
• piano corporeo basato su due tagmata: capo e tronco, con un paio o due paia di appendici su tutti o sulla maggior parte dei segmenti del tronco
• un paio di antenne e di mandibole e due paia di mascelle
• arti uniramosi
• scambi gassosi tramite sistema tracheale/attraverso la superificie corporea –> dipende dalla loro dimensione
Sub-Phylum Myriapoda: classe chilopoda: caratteristiche
• predatori, si trovano in luoghi umidi
• centopiedi –> si muovono molto velocemente
• corpo leggermente compresso dorso-ventralmente, formato da pochi fino a 177 somiti
• ciascun somite ad eccezione di quello dietro il capo e degli ultimi due, porta 1 paio di appendici
• quelle del primo segmento del corpo si modificano a formare stiletti veleniferi utilizzati per uccidere le prede;
• la maggior parte delle specie sono innocue per l’uomo
• capo: occhi semplici (composti da un unico elemento)
• animali dioici, tutte le specie sono ovipare
• generi più noti: Scutigera e Scolopendra
