Animali vertebrati Pesci e anfibi Copyright 2006 Zanichelli

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 sistema nervoso centrale. Copyright © 2006 Zanichelli editore

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 Vertebrati. Copyright © 2006 Zanichelli editore

Tunicati e cefalocordati I cordati più semplici sono i tunicati (ascidie) e i cefalocordati (anfiossi), invertebrati marini sospensivori, che si nutrono delle particelle in sospensione nell’acqua. Sifone per l’uscita dell’acqua Coda Cordone nervoso Capo Fessure branchiali Bocca Notocorda Bocca Muscoli segmentati Faringe Cordone nervoso Fessure branchiali Notocorda Tubo digerente Apertura per l’uscita dell’acqua Forma adulta Forma larvale Coda Muscoli segmentati Ano Copyright © 2006 Zanichelli editore

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. Copyright © 2006 Zanichelli editore

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. Copyright © 2006 Zanichelli editore

Subphylum Vertebrata 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 Copyright © 2006 Zanichelli editore

Subphylum Vertebrata Cordati Mammiferi Rettili, uccelli Anfibi Pesci a pinne lobate Pesci a pinne raggiate Squali, razze Lamrprede Missine Anfiossi Tunicati Albero filogenetico dei cordati correlato ai caratteri chiave derivati. Craniati Vertebrati con mascelle Tetrapodi Amnioti Uovo amniotico Arti Pinne lobate Polmoni o loro derivati Mascelle Colonna vertebrale Capo Cervello Cordato ancestrale Copyright © 2006 Zanichelli editore Allattamento

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) Classe Mammalia (mammiferi) Copyright © 2006 Zanichelli editore

Classe Agnata 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. Copyright © 2006 Zanichelli editore

Classe Agnata 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. Elementi Cranio Fessure scheletrici branchiali (archi branchiali) Bocca Copyright © 2006 Zanichelli editore

Pesci 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. Copyright © 2006 Zanichelli editore

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 Copyright © 2006 Zanichelli editore

Condroitti I condroitti sono pesci cartilaginei (squali, razzi e mante) che hanno uno scheletro

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. Copyright © 2006 Zanichelli editore

Osteitti 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. Scheletro osseo Branchie Opercolo Pinna pettorale Copyright © 2006 Zanichelli editore Cuore Pinna dorsale Pinna anale Vescica natatoria Pinna pelvica

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. Copyright © 2006 Zanichelli editore

Osteitti 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 Copyright © 2006 Zanichelli editore

Anfibi 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 Copyright © 2006 Zanichelli editore

Classificazione degli anfibi Apodi (cecilie, gimnofioni) Anuri (rane, rospi, raganelle) Urodeli (tritoni, salamandre) Copyright

Variabilità morfologiche negli anfibi 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. Copyright © 2006 Zanichelli editore

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. Copyright © 2006 Zanichelli editore

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 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. Copyright © 2006 Zanichelli editore

Apparati cardiocircolatori Copyright © 2006 Zanichelli editore

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. Copyright © 2006 Zanichelli editore

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. Copyright © 2006 Zanichelli editore

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 branchie esterne ben sviluppate. Copyright © 2006 Zanichelli editore