8. Gli organi di senso

Gli organi di senso

Prof.ssa Elena Coccia

E

STEROCETTORI

Stimoli provenienti dall’ambiente esterno

P

ROPRIOCETTORI

Informazioni dall’ambiente interno, dai muscoli e dalle articolazioni

E

NTEROCETTORI Informazioni dai visceri In base alla natura degli stimoli i

recettori sono distinti in:

•Meccanocettori (stimoli meccanici: tatto, pressione, tono muscolare) •Chemiocettori (stimoli chimici: gusto e olfatto)

•Fotocettori (stimoli luminosi) •Termocettori (stimoli termici) •Elettrocettori (variazione di campi elettrici)

S

ENSIBILITÀ ESTEROCETTIVA

G

ENERALE

–

TIPI DI RECETTORI

RACCOLTA DA RECETTORI VARIAMENTE DISTRIBUITI SULLA SUPERFICIE DEL CORPO. PUÒ ESSERE: TATTILE

TERMICA

DOLORIFICA

La pelle dei vertebrati è ricca di recettori specializzati per la ricezione di stimoli di varia natura: •Strutture sensoriali più semplici, terminazioni nervose libere, che raccolgono sensazioni dolorifiche

•Strutture sensoriali più complesse, associazione di terminazioni nervose con cellule epiteliali specializzate

S

ENSIBILITÀ ESTEROCETTIVA

SPECIALE

RACCOLTA DA ORGANI SENSORIALI SPECIALIZZATI. COMPRENDE: VISTA

UDITO

OLFATTO

S

ENSIBILITÀ ESTEROCETTIVA

S

PECIALE

- C

HEMIOCEZIONE COMPRENDE:

GUSTO

OLFATTO

La chemiocezione rappresenta uno dei più antichi meccanismi sensoriali e svolge numerosi ruoli comportamentali:

Selezione dell’ambiente più idoneo alla sopravvivenza

Homing

, ritorno a casa tipico di molti vertebrati Identificazione della preda

Ricerca del cibo, scelte alimentari Comunicazione chimica, feromoni

S

ENSIBILITÀ ESTEROCETTIVA

S

PECIALE

- C

HEMIOCEZIONE COMPRENDE:

G

USTO

OLFATTO

La ricezione degli stimoli gustativi è affidata ai CALICI GUSTATIVI (costituiti da c. gustative, c. di sostegno e c. basali) che presentano una struttura uniforme in tutti i vertebrati.

Nell’uomo sono localizzati nelle papille linguali.

S

ENSIBILITÀ ESTEROCETTIVA

S

PECIALE

- C

HEMIOCEZIONE COMPRENDE: GUSTO

O

LFATTO L’epitelio olfattivo è un neuroepitelio. Ha un piano organizzativo comune a tutti i vertebrati ed è costituito da: •neuroni olfattivi

•cellule di sostegno •cellule basali

Le particelle odorose sono veicolate dall’acqua (nei pesci) e dal fluido sieromucoso prodotto dalle ghiandole di Bowman e dalle c. di sostegno (nei

tetrapodi); si legano ai loro recettori e, raggiunta la soglia limite, innescano il potenziale d’azione.

La membrana

plasmatica delle ciglia contiene i recettori sensoriali per la ricezione degli stimoli: ogni neurone è specifico per una data sostanza odorosa.

S

ENSIBILITÀ ESTEROCETTIVA

S

PECIALE

- C

HEMIOCEZIONE COMPRENDE:

GUSTO

O

LFATTO

_N

_EI

_C

_ONDROITTI

Senso dell’olfatto molto sviluppato: localizzazione delle prede, comportamento sessuale (feromoni sessuali)

Due narici

Sacco olfattivo a fondo cieco tappezzato con epitelio olfattivo pieghettato.

S

PECIALE

- C

HEMIOCEZIONE COMPRENDE: GUSTO

O

LFATTO

N

EGLI

O

STEITTI

Attinopterigi

L’olfatto svolge funzioni differenti: olfattiva,

homing

… Due narici e ciascuna è duplice per stabilire un flusso d’acqua

Sacche nasali a fondo cieco tappezzate da epitelio olfattivo

Sarcopterigi

Il naso ha una duplice funzione: olfattiva e respiratoria

I sacchi olfattivi comunicano con la faringe per mezzo delle coane o narici interne

S

PECIALE

- C

HEMIOCEZIONE COMPRENDE: GUSTO

O

LFATTO

N

EGLI

A

NFIBI

Organo vomeronasale: organo olfattivo accessorio probabilmente coinvolto nella percezione dei feromoni

Negli urodelil’olfatto svolge funzioni differenti: olfattiva, delimitazione del territorio, homing…

Negli anuril’olfatto è meno utilizzato in meccanismi di comportamento complessi

S

ENSIBILITÀ ESTEROCETTIVA

S

PECIALE

- C

HEMIOCEZIONE COMPRENDE: GUSTO

O

LFATTO

N

EI

R

ETTILI

L’olfatto è associato a comportamenti complessi (corteggiamento, delimitazione del territorio)

Compare la conca nasale (estroflessione della parete laterale della cavità nasale) con la funzione di aumentare la superficie dell’epitelio sensitivo L’organo vomeronasale completamente separato: nelle lucertole e nei serpenti

molto sviluppato (funzione di analizzare le particelle odorose)

S

ENSIBILITÀ ESTEROCETTIVA

S

PECIALE

- C

HEMIOCEZIONE COMPRENDE: GUSTO

O

LFATTO

N

EGLI

U

CCELLI

Naso sviluppato ma importanza dell’olfatto controversa

La complessità delle cavità nasali degli uccelli è correlata a esigenze respiratorie e all’omeotermia (depurazione, umidificazione e riscaldamento dell’aria)

S

ENSIBILITÀ ESTEROCETTIVA

S

PECIALE

- C

HEMIOCEZIONE COMPRENDE: GUSTO

O

LFATTO

N

EI

M

AMMIFERI

In molti mammiferi l’olfatto è il senso più sviluppato

In generale, il naso ha una struttura complessa (legata all’omeotermia) per la presenza delle conche nasali o turbinati

Organo vomeronasale sviluppato ma assente in pipistrelli, uomo e altri primati superiori

Anosmati(es. cetacei)

Macrosmati(es. uomo)

Microsmati (es.carnivori, roditori, insettivori, marsupiali)

S

ENSIBILITÀ ESTEROCETTIVA

S

PECIALE

–

LA VISTA

Pesci

Occhi mediocremente sviluppati

Posti lateralmente sul capo, visione indipendente di ciascuno dei due occhi

Anfibi

Sensibilità alla registrazione dei movimenti (si nutrono di insetti vivi)

Rettili

Capacità visiva variabile da specie a specie (es. gechi notturni, capacità di vedere forme e colori di notte; camaleonte, occhi indipendenti che guardano in direzioni diverse)

S

ENSIBILITÀ ESTEROCETTIVA

S

PECIALE

–

LA VISTA

Uccelli

Vista e udito sono i sensi fondamentali per il volo

Occhi voluminosi appiattiti (ampliamento del campo visivo, falchi) o globosi (aumento dell’acuità, civette, aquile)

Lateralmente sul capo (ampliamento del campo visivo) o frontalmente con il capo che ruota anche di 180°

Mammiferi

Retina ricca di bastoncelli (visione monocromatica) nella maggior parte dei gruppi; nei primati, incluso l’uomo, retina ricca di bastoncelli e coni (visione cromatica)

L’OCCHIO

L’OCCHIO

Simile in tutti i vertebrati:

Retina Coroide Sclera Cristallino

Retina

Coroide Sclera Cristallino

Su di essa è focalizzata l’immagine

Contiene i fotorecettori _Coroide

Retina

Sclera Cristallino

L’OCCHIO

L’OCCHIO

Retina

Coroide Sclera Cristallino

I

RECETTORI RETINICI

:

C

ONI E

B

ASTONCELLI PIGMENTI VISIVI

Rodopsina(nei bastoncelli) Iodopsina(nei coni)

L’OCCHIO

L’OCCHIO

Retina

Coroide

Sclera Cristallino

La retina è circondata da due membrane connettivali: coroide e sclera La coroide è la più interna, riccamente vascolarizzata

Presenta al centro un’apertura: la pupilla Anteriormente si ispessisce a formare i corpi ciliari Ancora più anteriormente partecipa alla formazione dell’iride

L’OCCHIO

L’OCCHIO

Retina Coroide

Sclera

Cristallino

Membrana ricca di fibre collagene Forma una sfera completa

Anteriormente si differenzia nella cornea, trasparente, che a sua volta è ricoperta dalla congiuntiva(sottile strato di epidermide trasparente)

L’OCCHIO

L’OCCHIO

Retina Coroide Sclera

Cristallino

Epitelio profondamente modificato che mette a fuoco l’immagine sulla retina Nei pesci di forma sferoidale

Nei tetrapodi a forma di lente biconvessa e alla messa a fuoco concorrono sia la cornea che il cristallino

O

CCHI MEDIANI

S

ENSIBILITÀ ESTEROCETTIVA

S

PECIALE

–

L

’

UDITO

L’orecchio esplica una duplice funzione: statica e

acustica Orecchio interno o labirinto membranoso

Orecchio medio Orecchio esterno

P

ESCI

L’orecchio dei pesci è costituito dal solo labirinto membranoso (o orecchio interno)

Ha funzione essenzialmente statica

Probabilmente esplica anche una funzione acustica poiché in alcuni teleostei instaura dei rapporti con la vescica natatoria direttamente o attraverso

l’interposizione degli ossicini di Weber

L’udito è importante per la vita di relazione

La lagena si allunga e assume una forma a chiocciola per cui è definita cocleao dotto cocleare

T

ETRAPODI

T

ETRAPODI

Le aree sensitive sono di sue tipi: macule e creste ampollari

Macule: raccolgono informazioni circa movimenti di accelerazione e decelerazione lineari del capo e della gravità

O

RECCHIO INTERNO

MORFOLOGIA MICROSCOPICA DELLE AREE SENSITIVE STATICHE

Cellule di sostegno Cellule vestibolari ciliate

T

ETRAPODI

Creste ampollari: raccolgono informazioni circa movimenti di accelerazione e angolari relative alla rotazione del capo

O

RECCHIO INTERNO

MORFOLOGIA MICROSCOPICA DELLE AREE SENSITIVE STATICHE

Cellule di sostegno Cellule vestibolari ciliate

T

ETRAPODI

L’area sensitiva acustica è rappresentata dall’organo spirale o di Corti costituito da cellule sensitive secondarie e cellule di sostegno

O

RECCHIO INTERNO

MORFOLOGIA MICROSCOPICA DELLE AREE SENSITIVE ACUSTICHE

_T

ETRAPODI

Compare un orecchio medio Membrana del timpano Cavità del timpano Ossicini dell’udito

È necessaria l’amplificazione delle vibrazioni che si diffondono nell’aria realizzata dalle strutture dell’orecchio medio

Ossicini dell’udito: tre nei mammiferi; uno, la columella, in tutti gli altri vertebrati

O

RECCHIO MEDIO

Anfibi e cheloni

Membrana timpanica superficiale

Altri rettili e uccelli

Compare un orecchio esterno costituito da un canalicolo, il meato acustico esterno, che mette in comunicazione la membrana timpanica con l’esterno

Mammiferi

Padiglione auricolare che convoglia le onde sonore verso la membrana timpanica

O

RECCHIO ESTERNO

S

ISTEMA DELLA

L

INEA

L

ATERALE

Forniscono informazioni sulla pressione e sul flusso d’acqua informando l’animale circa la presenza

di ostacoli e di oggetti in movimento

Presente nei pesci e nelle larve degli anfibi Costituito da neuromasti

(sensibili a stimoli meccanici) formati da cellule di sostegno e cellule sensitive secondarie (cellule

Capacità di percepire la presenza di stimoli elettrici e variazioni di campi elettromagnetici

Osservata in vertebrati acquatici (pesci e anfibi), in alcuni cetacei e nei mammiferi monotremi

Alcuni pesci (es. squali) utilizzano l’elettrocezione per orientarsi durante la navigazione e la migrazione