Animali deuterostomi Flashcards
Quali sono le caratteristiche degli animali deuterostomi? Quando si sono evoluti?
Metazoi celomati, triblastici, a simmetria bilaterale e provvisti di endoscheletro.
I primi deuterostomi risalgono a 520 milioni di anni or sono (Cambriano); possedevano una struttura metamerica (ancora oggi è osservabile, seppur quasi sempre in forma vestigiale).
• protostomi = prima la bocca • deuterostomi = dopo la bocca ---> hanno un'architettura opposta rispetto ai protostomi
Quali sono i 3 phyla di deuterostomi?
- Echinodermata (7000 specie)
stelle di mare, crinoidi, ricci di mare, cetrioli di mare (oloturie)- Hemichordata (108 specie)
enteropneusti (balanoglossi) e pterobranchi - Chordata (64.788 specie)
○ tunicati (ascidie, taliacei e appendicolarie)
○ cefalocordati o acrani (anfiosso)
○ vertebrati (o craniati, perché non tutti i vertebrati sono dotati di vertebre); (agnati, condroitti, sarcopterigi, attinopterigi, anfibi, rettili, uccelli e mammiferi)
- Hemichordata (108 specie)
Phylum Echinodermata: caratteristiche principali?
Echinos = riccio + derma = pelle
5 classi:
• Asteroidea (stelle di mare)
• Ophiuroidea (ofiure)
• Echinoidea (ricci di mare)
• Holoturoidea (cetrioli di mare)
• Crinoidea (gigli di mare)
Caratteristiche salienti:
• endoscheletro formato da piastre o ossicoli spiniformi
• sistema acquifero
• pedicellarie
• branchie dermiche (=superfici di scambio esterno)
• perdita di simmetria bilaterale negli adulti
Phylum Echinodermata, classe Asteroidea: caratteristiche principali?
• Stelle di mare
• Fondali rocciosi/scogliere coralline (ma ance fondali sabbiosi o fangosi
• da 1cm a 1m di diametro
• Colore vivace di tipo aposematico (=colore di avvertimento per i predatori di non mangiarli)
Forma e funzione
Caratteri esterni:
• 5 braccia (o multipli di 5; simmetria pentamera)
• la braccia si uniscono in un disco centrale –> al centro c’è l’ano
• hanno una faccia superiore o aborale, dove al centro del disco si apre l’ano
• e una faccia inferiore o orale, dove la bocca si apre nella parte centrale del disco
• pedicelli (podia) dotati di ventose, si proiettano all’esterno da solchi ambulacrali, bordati da spine mobili
Caratteri esterni, superficie orale: ○ Al centro dei solchi ambulacrali è visibile un nervo radiale tra le file di pedicelli. ○ Alla base delle spine di molte stelle di mare vi sono le pedicellarie: sono strutture a forma di pinza che servono a tenere pulita la superficie orale della stella marina e, in particolare, le branchie dermiche (papule). Caratteri esterni, superficie aborale: ○ disco aborale: si apre l'ano ○ è presente un madreporite: piastra calcarea forata che, probabilmente, ha la funzione di regolare la pressione idrostatica del sistema acquifero (escursioni di marea)
Anatomia interna
• endoscheletro di origine mesodermica (anche noi esseri umani)
–> endoscheletro formato da piastre calcaree e ossicoli, tenuti insieme da tessuto connettivo
• scambi respiratori e escrezione (ammoniaca) avvengono per diffusione (papule e podia)
• animali con metabolismo lento –> non hanno sistemi sviluppati per la respirazione, non hanno necessità di grandi apporti di ossigeno
• Il sistema acquifero è un comparto celomatico tipico degli echinodermi, formato da un sistema di canali e di podia, le cui funzioni sono principalmente locomozione e alimentazione, ma che partecipano anche a respirazione ed escrezione per diffusione.
Comunica con l’esterno attraverso il madreporite e si inserisce in un canale petroso, che scende in un canale anulare (intorno alla bocca) e da cui si diramano i canali radiali, su cui si inseriscono i pedicelli.
Alimentazione:
• Molte stelle marine sono carnivore e si nutrono di molluschi, crostacei e policheti, ma anche di altri echinodermi, e a volte di piccoli pesci (ma hanno spesso una dieta specializzata). Altre si nutrono di particolato organico e di plancton.
• Il sistema digerente continua dopo la bocca in uno stomaco cardiaco, che in diverse specie può essere estroflesso, e uno stomaco pilorico che si estende nelle braccia.
Sistema nervoso
• composto da tre sotto-insiemi, posti a livelli differenti nel disco centrale e nelle braccia, ciascuno composto da anello nervoso e nervi radiali
• relativamente complesso: organi di senso sviluppati che consentono loro di ricevere stimoli luminosi; organi di senso comprendono:
○ ocelli, posizionati alle estremità delle braccia
○ cellule sensoriali (meccano-recettori o chemio-recettori) per permettergli di cibarsi, distribuite su tutta l’epidermide
Riproduzione
• ++ sessi separati (le gonadi si trovano nello spazio interradiale)
• fecondazione esterna
• grandi capacità rigenerative –> da un frammento di un braccio e almeno un quinto del disco centrale può riprodursi interamente una stella marina (tramite una specie di clonazione)
–> ciò è connesso con la capacità di riproduzione asessuale (per divisione) delle stelle marine
Phylum Echinodermata, clasee Ophiuroidea: caratteristiche principali?
• Gli ofiuroidei sono stelle marine le cui cinque braccia (o loro multipli) sono nettamente separate dal disco centrale.
• Non possiedono pedicellarie e papule e i pedicelli non dispongono di ventose.
• Il madreporite si trova sul disco orale.
• Sono molto numerosi in tutti i tipi di ambienti marini bentonici e raggiungono anche i fondali abissali.
• Cinque piastre mobili circondano la bocca e funzionano da mascelle. • Il tubo digerente è incompleto e il materiale non digerito viene espulso dalla bocca. • I sessi sono generalmente separati e poche specie sono ermafrodite. • In genere mostrano fototropismo negativo e vivono quindi in ambienti con scarsa luce.
Phylum Echinodermata, classe Echinoidea: caratteristiche principali?
• corpo compatto racchiuso in una teca endoscheletrica, formata dagli ossicoli dermici che si trasformano in placche aderenti una all’altra
• no braccia; la teca mostra 5 solchi ambulacrali che vanno dalla bocca al periprocto (area intorno all’ano)
• alcuni gruppi sono definiti regolari, poiché mostrano una tipica pentasimmetria, altri invece hanno nuovamente una simmetria bilaterale
• = ricci di mare
• portano spine mobili e appuntite
• diffusi in tutti i mari, dalle zone intertidali alle maggiori profondità oceaniche
• L'ano, le aperture genitali e il madreporite sono aborali • sistema digerente è convoluto • In molti gruppi, complesso sistema di masticazione, noto come lanterna di Aristotele, su cui sono fissati i denti • sessi separati, fecondazione esterna
Phylum Echinodermata, classe Holothuroidea: caratteristiche principali?
• = cetrioli di mare
• Sviluppati lungo l’asse oro-aborale, riconquistando una simmetria bilaterale secondaria
• da 10 a 30 tentacoli orali (pedicelli ambulacrali modificati), tre bande ambulacrali sul lato di appoggio al substrato
• Pedicelli dorsali ridotti, possono avere funzione sensoriale
• ossicoli microscopici
• ampia cavità celomatica ripiena di liquido funziona da scheletro idrostatico e contiene madreporite
• Animali dioici, fecondazione esterna, ma alcune specie ermafrodite.
Anatomia interna:
• Possiedono una cloaca, dove termina il sistema digerente e si apre il polmone acquifero (albero respiratorio), formato da due lunghi tubi pluriramificati che pompano acqua al suo interno.
Esso funziona sia per la respirazione sia per l’escrezione (si tratta di una organo tipico degli oloturoidei).
Gli scambi gassosi avvengono anche attraverso la superficie del corpo.
• Sistema di autodifesa: possono automutilarsi (automutilare gli organi interni), emettendo i dotti di Curvier (parte del dotto digerente, respiratorio e delle gonadi) dalla cloaca --> sono lunghi tubi sottili, a volte tossici; strutture che possono essere rigenerate
Phylum Echinodermata, classe Crinoidea: caratteristiche principali?
• gruppo antico di deuterostomi
• in mari profondi
• Simmetria pentamera –> dal disco partono 5 braccia flessibili che si ramificano a formare altre braccia, ciascuna dotata di molte pinnule laterali, tipo piume –> somigliano alle barbe laterali delle penne degli uccelli
• si cibano di piccoli organismi che catturano nei solcri ambulacrali
• superficie orale (superiore) porta sia ano che bocca
• forme sessili possiedono un peduncolo articolato che si attacca al lato aborale del corpo (calice) • forme vagili, comunque poco mobili, si muovono strisciando per mezzo dei cirri e della corona • spine, pedicellarie e madreporite assenti (perchè tanto non si muovono) • Sessi separati, fecondazione esterna
Phylum Hemichordata: caratteristiche principali?
• hemi = Metà + chorda = corda
• animali marini dotati di fessure branchiali, di una notocorda rudimentale e di un cordone nervoso dorsale
• notocorda dorsale è in realtà un diverticolo boccale, non omologo alla notocorda dei Chordata.
–> struttura dorsale di tipo analogo
–> 2 classi che non si assomigliano
• animali triblastici, celomati, deuterostomi • corpo vermiforme e di abitudini bentoniche, di solito vivono in acque basse • 108 specie in tutto • alcuni coloniali, vivono in tubi da loro secreti (classe Pterobranchia), altri poco mobili e fossori (Enteropneusta)
Phylum Hemichordata, classe Enteropneusta: caratteristiche principali?
• Gli enteropneusti o balanoglossi, sono animali vermiformi sedentari, che vivono in cunicoli o sotto le pietre di fondali marini sabbiosi della zona intertidale.
• Il corpo si divide in proboscide, collare e tronco.
• Alcuni sono detritivori (deposivori) estraendo sostanza organica dai sedimenti. Altri sono sospensivori, catturando plancton e detrito in sospensione. Le particelle alimentari sono trattenute dal muco prodotto dalla proboscide e vengono trascinate dalle ciglia verso la bocca.
• Possiedono una serie di fessure branchiali, aree vascolarizzate atte a scambi respiratori e un vaso sanguigno dorsale.
• Presente un tubo nervoso dorsale e uno più piccolo ventrale.
• Sessi separati e fecondazione esterna.
Phylum Hemichordata, classe Pterobranchia: caratteristiche principali?
• Animale sessile, sedentario
• piccole dimensioni (5-15 mm), possiedono braccia dotate di tentacoli
• a seconda dei gruppi possono o meno essere presenti le fessure branchiali
• vivono in tubi da cui proiettano verso l’esterno la proboscide e i tentacoli per nutrirsi, grazie a un meccanismo di filtraggio basato sull’azione combinata di muco e movimenti ciliari
–> usa una struttura che assomiglia al lofoforo per filtrare
Dioici, monoici e riproduzione asessuale per gemmazione
Perchè l’anfiosso è un animale molto famoso tra gli zoologi?
Lungo le coste sabbiose dei mari vivono, per metà infossati nella sabbia, animali poco popolari, ma famosissimi tra gli zoologi poiché mostrano, in modo semplice ed esemplare, le 5 caratteristiche tipiche dei cordati (l’Anfiosso)
1. Un cordone nervoso che corre dorsalmente (opposto rispetto ai protostomi) = cordone nervoso tubolare dorsale
2. Notocorda di sostegno (= il loro endoscheletro ancestrale di origine mesodermica; si trova sotto il cordone nervoso)
3. Fessure branchiali per filtrare il nutrimento
4. Coda post-anale per la propulsione
5. Endostilo (ghiandola tiroidea)
Le 5 caratteristiche possono essere sempre riscontrate in qualsiasi fase dell’embriogenesi, mentre possono scomparire o essere modificate in stadi successivi del ciclo vitale.
–> all’anfiosso manca un elemento importante presente in molti altri gruppi cordati, tipica del sub-phylum Vertebrata: un capo differenziato, con organi di senso differenziati e specializzati, essenziali per animali predatori attivi.
• qui l’anfiosso è considerato appartenere ad una linea evolutiva divergente da quella che ha portato ai vertebrati
Phylum Chordata: cos’è la corda o notocorda?
• Corda o notocorda: noton = dorso + chorda = corda, ha il ruolo di endoscheletro
○ tipica di tutti i rappresentanti del phylum che la posseggono in almeno alcune fasi del ciclo di sviluppo (alcuni gruppi solo durante le prime fasi di sviluppo embrionale, altri tutta la vita)
○ corda di sostegno che decorre dorsalmente
○ si trova sotto il tubo nervoso
○ struttura lineare semirigida, formata da cellule racchiuse in una guaina fibrosa che si estende dorsalmente per l’intera lunghezza del corpo; piuttosto elastica
○ struttura antagonista rispetto alla muscolatura
○ funzione primaria: sostenere il corpo, agendo da asse scheletrico
• Il cordone nervoso è situato dorsalmente al canale alimentare e alla notocorda e forma un tubo, sebbene possa quasi del tutto obliterarsi durante lo sviluppo. • Esso ha origine da cellule ectodermiche dorsali poste sopra la notocorda. • Nei vertebrati la porzione anteriore del cordone nervoso si allarga a formare un cervello. • Sempre nei vertebrati il cordone nervoso passa attraverso gli archi neurali delle vertebre (che si sviluppano attorno alla notocorda e la sostituiscono), mentre il cervello è protetto da un cranio osseo o cartilagineo.
Phylum Chordata: cosa sono le fessure faringee?
• Le fessure faringee sono aperture perforate che mettono in comunicazione la cavità del faringe con esterno.
• Si formano a partire da invaginazioni dell’ectoderma (solchi faringei) e per evaginazioni dell’endoderma che tappezza il faringe (tasche faringee).
○ Nei cordati acquatici, solchi e tasche si incontrano nella cavità faringea dove si fondono a formare le fessure faringee.
○ Negli Amnioti (tetrapodi terrestri: Rettili, Uccelli e Mammiferi) le fessure non si aprono.
○ Nei tetrapodi (Anfibi, Rettili, Uccelli e Mammiferi) le tasche faringee originano una serie di strutture fra cui le tube di Eustachio, la cavità dell’orecchio medio, le tonsille e le ghiandole paratiroidee.
–> fessure branchiali: al di fuori dei pesci diventano delle strutture legate all’udito (=strutture omologhe alle fessure branchiali dei cordati, verterbrati, acquatici)
Phylum chordata: cosa sono l’endostilo o la tiroide? e la coda post-anale?
• L’endostilo o la tiroide (organo ghiandolare la esso derivato) si trovano in tutti i cordati e solo in questi.
• L’endostilo si trova nella parte interna del faringe dei protocordati (Cephalochordata e Tunicata) ma anche nelle larve delle lamprede (SPh Agnatha Cl. Cephalospidomorpha) dove secerne un velo di muco che intrappola le particelle alimentari portate dall’acqua nel faringe.
• La coda post-anale, insieme con la muscolatura somatica e la corda di sostegno, fornisce la forza propulsiva necessaria alla mobilità in organismi acquatici • In molti gruppi la coda si modificherà, con l’aggiunta di pinne nei pesci, oppure diverrà vestigiale come nell’uomo, benché la maggior parte dei mammiferi è dotata di una coda mobile.
