LEZ.10- PESCI E ANFIBI

Animali vertebrati

Caratteristiche dei Cordati

Animali marini, d’acqua dolce e

terrestri, metamerici, con celoma

ben sviluppato.

Tasche faringee che si aprono

sotto forma di fessure sulla superficie del corpo.

Notocorda che persiste negli adulti

delle specie più primitive, sostituita da una colonna

vertebrale nelle altre.

Cordone nervoso dorsale o tubo neurale cavo da cui si origina il

Phylum Chordata

Il Phylum Chordata è il più importante Phylum dei

deuterostomi: esso comprende i Vertebrati, e due gruppi privi di colonna vertebrale: Urocordati (Tunicati) e

Cefalocordati.

Questi due gruppi risultano estremamente interessanti per ricostruire la filogenesi dei Cordati, infatti:

lo stadio larvale dei Tunicati mostra lo sviluppo dell’apparato deputato alla nutrizione, presumibilmente posseduto dai Vertebrati ancestrali e i Cefalocordati mostrano invece sistema muscolare e nervoso omologo a quello dei

Sifone per l’uscita dell’acqua Forma adulta Bocca Fessure branchiali Cordone nervoso Coda Muscoli segmentati Notocorda Forma larvale Capo Bocca Faringe Fessure branchiali Tubo digerente Apertura per l’uscita dell’acqua

Muscoli segmentati

Ano

Coda Cordone nervoso Notocorda

I cordati più semplici sono i tunicati (ascidie) e i

cefalocordati (anfiossi), invertebrati marini sospensivori,

che si nutrono delle particelle in sospensione nell’acqua.

Subphylum Urochordata (o Tunicati)

Le ascidie sono piccoli invertebrati filtratori, sessili e sacciformi allo stadio adulto, molte specie sono coloniali e incrostanti,

colonizzano ambienti marini.Prendono il nome di tunicati grazie alla tunica protettiva che ne riveste il corpo.

La larva dei tunicati è mobile e natante, e, pur non alimentandosi, mostra già apparato faringeo, strutture locomotorie e corda dorsale tipiche dei Vertebrati.

Subphylum Cephalochordata

Questo raggruppamento comprende solo un tipo di animali: gli anfiossi che hanno in comune con i Vertebrati la metameria.

Gli anfiossi assomigliano superficialmente a piccoli pesci, anche se l’estremità cefalica priva di occhi o la struttura boccale priva di mandibole e mascelle, ne rivelano la differenza.

Piccoli animali marini, filtratori, grazie alla evidente muscolatura striata ed alle pinne, sono in grado di “nuotare” nella sabbia dei fondali.

Presentano notocorda e tubo nervoso dorsali, cefalizzazione e una faringe deputata alla raccolta del cibo e allo scambio gassoso.

I caratteri derivati caratterizzano i maggiori gruppi

(cladi) dei cordati

La maggior parte dei cordati è costituita da animali

vertebrati, caratterizzati da

-endoscheletro osseo che comprende un cranio che

circonda l’encefalo

-una colonna vertebrale composta da vertebre

- branchie e polmoni faringei

-due paia di arti nel tronco

- sistema endocrino complesso

- sessi generalmente separati a fecondazione variabile

Cordati

Craniati Vertebrati

Vertebrati con mascelle Tetrapodi Amnioti Allattamento Uovo amniotico Arti Pinne lobate Polmoni o loro derivati Mascelle Colonna vertebrale Capo Cervello Cordato ancestrale T un ic at i A nf io ss i M is si ne La m rp re de S q ua li, r az ze P es ci a p in ne r ag g ia te P e sc i a p in ne lo ba te A nf ib i R et til i, uc ce lli M am m ife ri

Albero

filogenetico

dei cordati

correlato

ai caratteri

chiave

derivati.

Subphylum Vertebrata

Subphylum Vertebrata

Classe Agnatha (lamprede e missine)

Classe Placoderma (pesci corazzati, estinti)

Classe Chondricththyes (squali e razze)

Classe Osteichthyes (pesci ossei)

Classe Amphibia (rane, rospi, salamandre…)

Classe Reptilia (tartarughe, sauri, serpenti…)

Classe Aves (uccelli)

Gli agnati sono vertebrati primitivi con apparato

boccale privo di mascelle

Contrariamente alla maggior parte dei vertebrati, gli

aganti (lamprede) non hanno mascelle articolate tra

loro ma una bocca circolare con dentelli e ventose.

Fessure branchiali Elementi scheletrici (archi branchiali) Cranio Bocca

Si ritiene che le mascelle dei vertebrati si siano evolute

da modificazioni dei supporti scheletrici delle fessure

branchiali di un ipotetico predecessore che utilizzava

le branchie come filtri, per trattenere le particelle

alimentari sospese nell’acqua.

I pesci sono vertebrati acquatici con mascelle, pinne simmetriche e respirazione branchiale

• I pesci, i primi vertebrati dotati di mascelle, si sono evoluti nell’arco di oltre 400 milioni di anni, diversificandosi in un grande numero di specie.

• Oltre a possedere mascelle articolate, i pesci dispongono di branchie e di pinne anteriori e posteriori simmetriche.

Placodermi

I Placodermi sono una classe estinta vissuti 400 milioni di anni fa . Tra i

placodermi ci sono animali di grandi dimensioni che erano probabilmente grossi predatori dallo stile di vita simile a quello dei moderni squali.

I Placodermi sono i primi gnatostomi (animali provvisti di mandibola e mascella) conosciuti. Essi erano dotati di un carapace osseo molto sviluppato nella regione del capo e nella regione toracica

I condroitti sono pesci cartilaginei (squali, razzi e mante)

che hanno uno scheletro flessibile composto di

cartilagine.

Condroitti

Dotati di mascelle, orecchio interno, due cavità nasali. Sistema di elettroricezione ben sviluppato.

Privi di polmoni e di vescica natatoria, cinque paia di branchie.

Carnivori, presentano un intestino piuttosto corto, la cui superficie è aumentata da una particolare plicatura detta valvola spirale.

Fecondazione interna (i maschi sono provvisti di pterigopodi per il trasferimento dello sperma) e tendenza all’ovoviviparità.

I pesci ossei sono caratterizzati da:

•

uno scheletro rigido rinforzato da depositi di fosfato

di calcio;

•

opercoli che coprono le branchie;

•

_{una vescica natatoria}

per regolare il

galleggiamento.

Osteitti

I pesci ossei comprendono:

• pesci a pinne raggiate, cioè pinne sostenute da

elementi scheletrici sottili e flessibili disposte a ventaglio;

• pesci a pinne lobate, che dispongono di pinne muscolari sostenute da robuste ossa.

Sono di solito presenti scaglie ben sviluppate, abbondanti ghiandole mucipare rivestono l’epidermide, secernendo muco con funzione antibatterica e protettiva.

Sono presenti vescica natatoria o polmoni: il loro corpo galleggia meglio rispetto a quello dei pesci cartilaginei. Modificando la pressione gassosa nella vescica possono regolare finemente la posizione nella colonna d’acqua. Prevalentemente ovipari

Gli anfibi sono stati i primi vertebrati a conquistare la

terraferma, ma sono ancora legati all’ambiente

acquatico

Gli anfibi sono molto importanti dal punto di vista

evolutivo in quanto sono stati i primi vertebrati

terrestri.

Ossa a supporto delle branchie

Tipico scheletro

articolare dei tetrapodi

Classificazione degli anfibi

Apodi (cecilie, gimnofioni)

Anuri (rane, rospi, raganelle)

Vi sono forme prive di zampe come le cecilie acquatiche (apodi) simili alle anguille che vivono in zone tropicali scavando nel fango o nelle foglie in decomposizione, sono sia ovipare che vivipare ed hanno le capacità visive molto ridotte.

Negli anuri le zampe anteriori sono più corte di quelle posteriori e queste ultime presentano un allungamento delle ossa tarsiali. Le dita sono quattro nelle mano e cinque nel piede, in alcuni casi i piedi sono allungati e palmati.

Origine degli anfibi

Derivati da alcuni gruppi di tetrapodi primitivi,

La cute è ricca di ghiandole ed altamente vascolarizzata. Sono presenti numerose ghiandole mucipare, a volte ghiandole velenigere spesso associate ad una colorazione vivace della cute La pelle periodicamente si stacca durante il periodo della muta e spesso viene ingerita dall'animale stesso.

Gli arti degli Anfibi sono poco sviluppati. Gli anfibi hanno 4 arti: 2 anteriori e 2 posteriori.

Respirazione e circolazione negli anfibi

I polmoni non sono molto suddivisi all'interno, quindi lo scambio di gas non è molto

efficiente, ed essi respirano quasi solo con la pelle che quindi viene inumidita grazie a delle ghiandole o con continue immersioni in acqua. Nella famiglia di salamandre, gli animali non possiedo polmoni e respirano unicamente attraverso la pelle.

L' apparato circolatorio ha come centro il

cuore che ha 2 atri ma un solo ventricolo, il sangue si mescola parzialmente. Il cuore degli anfibi è a tre tempi, prima il sangue arterioso ossigenato viene sospinto

nell'aorta direttamente all'encefalo, il

secondo battito spinge nell'aorta sangue misto che va agli organi, il terzo

contenente sangue "sporco" va verso la pelle.

Riproduzione negli anfibi

Gli anfibi non si allontanano dagli ambienti umidi non solo per evitare la

disidratazione ma anche per

l’accoppiamento e la riproduzione che si svolgono in acqua.

La maggior parte di salamandre e cecilie non hanno tuttavia larve acquatiche, ma

fecondazione interna ed uno sviluppo diretto in uova terrestri .

Per sviluppo diretto si intende quello in cui un animale dopo la nascita o la schiusa differisce dall’adulto solo in pochi dettagli e manca di larva e metamorfosi.

Metamorfosi negli anuri

Le uova hanno un rivestimento talmente tenue da essere facilmente attraversate dall’acqua e sono sprovviste di dispositivi capaci di evitarne la disidratazione. Dalle uova di rana, dopo essersi schiuse, escono delle larve.

Le larve crescono e diventano girini. Dopo qualche tempo ai girini crescono la coda e le zampe, che gli permettono di vivere sott'acqua. Successivamente alla rana, ormai quasi adulta, scompaiono la coda e le branchie, e la rana è diventata adulta.

Neotenia negli urodeli

Molti urodeli che vivono nei pressi di torrenti con acque fredde, durante la metamorfosi, non suppliscono alla perdita delle

branchie con lo sviluppo di polmoni e si garantiscono la funzione respiratoria mediante la pelle o la mucosa del cavo orale.

Sempre negli urodeli si osserva la tendenza alla neotenia, in pratica varie specie raggiungono la maturità sessuale conservando una morfologia giovanile, per cui si osservano anche negli adulti