UNIVERSITA’ UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI PALERMO MASTER II LIVELLO DIDATTICA DELLE SCIENZE PER INSEGNANTI DI SCUOLE MEDIE ED ELEMENTARI ELEMENTARI Storia delle scienze Prof. Zingales Il Museo Mandralisca e la classificazione delle conchiglie Corsiste: Catalano Anna Ferrarello Liliana Pantaleo Maria LA REGINA: cypraea abburantium Il termine conchiglia in senso zoologico è riferito ai gusci calcarei di svariati animali spesso ben differenti fra loro sia dal punto di vista morfologico che funzionale. Qui il termine è inteso nel senso del parlare comune e cioè nel senso con cui comunemente si indicano le "case" di quel gruppo di animali che costituiscono il phylum dei molluschi 1 La conchiglia è prodotta dal mantello che secerne un supporto proteico: la conchiolina, ed è formata di carbonato di calcio CaCO3 partendo dagli ioni Ca2+ forniti dall'acqua o dalla terra. Il carbonato di calcio cristallizza sia sotto forma di calcite, sia sotto forma d'aragonite. La conchiglia è il «riflesso» dell'organismo e della vita del mollusco, una sorta di «curriculum vitae» dell'animale. Un esame accurato della conchiglia permette di trarre le conclusioni riguardanti l'età (giovane, adulta), l'ambiente (calmo: conchiglia rugosa; o agitato:conchiglia liscia...), gli accidenti (cicatrici, crescita aberrante), le malattie(malformazioni, macchie, colori anormali), i predatori (perforazioni da Natica o altri). 2 La conchiglia dei molluschi è suddivisa in strati sovrapposti, di cui il più vecchio è quello esterno, il più giovane l'interno. Si possono distinguere: Il periostraco: strato esterno costituito da una sostanza organica, detta conchiolina, generalmente bruna, più o meno spessa, e più o meno facile da eliminare che ricopre tutta o quasi la conchiglia. Questo strato non esiste nelle specie a conchiglia molto liscia come cipree, arpe, ecc. L 'ostraco: strato mediano e principale che è costituito dallo strato prismatico, e uno, ancora più interno, detto strato lamellare, che si trovano sotto il periostraco. Si tratta di uno strato, duro, spesso, a struttura cristallina. L'ipostraco (o madreperla): strato più interno che è a contatto con la cavità palleale, meno spesso e a struttura laminare. La parte più esterna, dunque, secerne il periostraco, mentre le altre provvedono all'accrescimento in spessore e lunghezza della conchiglia. 3 Le forme e le sculture della conchiglia sono molto varie. Alcune cellule del mantello elaborano pigmenti che si depositano nell'ostraco secondo un codice genetico. Questi pigmenti sono poco conosciuti e di conseguenza fino ad oggi non è stata data nessuna spiegazione soddisfacente dei fenomeni aberranti come il melanismo, l'albinismo. Da quanto esposto fin qui, si capisce che la conchiglia non è un tessuto "vivo", cioè vascolarizzato: non ha perciò il potere di riparare eventuali danni o di rigenerarsi. Mentre l'animale cresce, ciascuno strato di conchiglia si estende sopra e davanti a quello precedente. La superficie esterna risulta spesso segnata da linee di accrescimento, che servono per stabilire l'età. 4 La crescita della conchiglia è rapida nel giovane mollusco, mentre è più lenta quando viene raggiunta la maturità sessuale. Si conosce ben poco sulla crescita e sulla durata della vita dei molluschi (eccettuati i molluschi d'allevamento: cozze, ostriche...). I metodi di marcatura di differenti popolazioni non hanno ancora dato risultati precisi. Tutti i collezionisti di cipree hanno potuto costatare, mettendo a confronto soggetti adulti di una stessa specie, variazioni di taglia considerevoli (sino al triplo!). La grande maggioranza dei gasteropodi ha un avvolgimento destrorso (da sinistra a destra): l'apertura, posto il gasteropode con l'apice in alto, è a destra dell'asse columellare. Nel caso contrario l'avvolgimento è detto sinistrorso: per es. in Xancus pyrum sacro per gli Indù. 5 L 'opercolo: è una formazione cornea (sottile e brunastra) o calcarea (spessa, bianca o colorata) che sigilla l’apertura della conchiglia quando l’animale vi si ritira. L 'opercolo manca in certe famiglie e/o in certi generi. " Per phylum si intende un gruppo di animali che hanno un comune assetto organizzativo dovuto ad un'origine comune. I phyla del regno animale sono circa una trentina e tra essi, quello dei molluschi con oltre centomila specie- secondo solo a quello degli artropodi- è uno dei più importanti e anche uno dei più vari in quanto i suoi rappresentanti si sono diversificati nel corso dell'evoluzione in un'infinità di forme. Per questo motivo si è soliti descrivere i molluschi facendo riferimento ad uno schema, ad una forma ideale che riunisce in sè tutte le caratteristiche principali del phylum. 6 Fondamentalmente si possono distinguere cinque parti principali nel corpo dei molluschi: il piede, il capo, il sacco dei visceri, il mantello e la conchiglia. LA RESPIRAZIONE LA NUTRIZIONE L’ESCREZIONE LA DIGESTIONE LA RIPRODUZIONE LA CIRCOLAZIONE IL SISTEMA NERVOSO 7 LA NUTRIZIONE Avviene attraverso il sistema digerente che si compone della bocca (nella parte anteriore e inferiore del capo) provvista di placche dette mascelle. Dietro la bocca si trova la faringe che contiene la radula e la lingua. La radula è una lamina cornea ricoperta di dentelli disposti in serie trasversali. Il numero e la forma di questi dentelli che si ripetono su ogni serie sono caratteristici del genere, perfino della specie. Le ghiandole salivari sboccano nella faringe. L 'esofago conduce allo stomaco dove le particelle alimentari sono parzialmente digerite. LA DIGESTIONE La digestione continua nell'epatopancreas. L'intestino sbocca attraverso l'ano nella cavità palleale. L’ESCREZIONE Permette di eliminare i rifiuti della nutrizione, essenzialmente dei nitriderivati. Gli organi che compiono questa funzione variano nei differenti gruppi di molluschi. Uno dei canali escretori è spesso trasformato in canale genitale. I canali escretori sboccano nella cavità palleale. 8 LA CIRCOLAZIONE È assicurata dal sistema circolatorio. Il cuore manda il sangue (o l'emolinfa), ossigenato attraverso le branchie, verso gli organi. Oltre all'emoglobina che contiene ferro, l'emolinfa trasporta un secondo pigmento respiratorio: I'emocianina, che contiene rame. LA RESPIRAZIONE Avviene attraverso un paio di branchie situate nella cavità palleale. IL SISTEMA NERVOSO Si compone essenzialmente di un paio di gangli cerebrali da cui derivano una serie di cordoni che innervano il piede e gli organi. Gli organi di senso sono molto diversificati; si distinguono: organi fotosensibili, veri occhi; organi d'equilibrio; organi chemiorecettori sensibili alle sostanze chimiche; organi tattili sparsi sul mantello. 9 LA RIPRODUZIONE I molluschi sono gonocorici o ermafroditi, cioè di sessi separati, o di entrambi i sessi su uno stesso individuo. Esiste sempre un organo riproduttore (gonade) che produce cellule riproduttrici o gameti maschili (spermatozoii) o femminili (ovuli). Se la fecondazione è esterna i gameti sono dispersi nell'acqua. Se la fecondazione è interna l'individuo, maschio o funzionante come tale, introduce gli spermatozoi nelle vie genitali dell'individuo femmina. In questo caso vi è la formazione di una membrana protettiva attorno all'ovulo fecondato. L 'uovo origina una forma larvale, o trocosfera, che esce dalla membrana ed è trasportata a grande distanza; il che assicura la diffusione della specie. In genere la trocosfera, prima di divenire libera, passa traverso un secondo stadio di larva veligera, che possiede già caratteri dell'adulto: piede, mantello, capo, ciglia vibratili che assicurano lo spostamento e la nutrizione. Certe larve veligere possono essere trasportate da un capo all'altro degli oceani. Come il regno animale è suddiviso in phyla, così i phyla sono a loro volta suddivisibili in raggruppamenti di rango inferiore simili tra loro per certe caratteristiche differenti da altri. Quest'opera di catalogazione e suddivisione sulla base delle differenze si chiama classificazione, mentre la branca della zoologia che se ne occupa è detta sistematica o tassonomia. 10 Le basi scientifiche di tale branca si debbono al naturalista svedese C. Linneo (1707-1778),il quale catalogò tutti gli animali in un sistema fisso, ordinandoli secondo il genere e la specie. Ogni specie venne da lui indicata con due termini latini: il primo, scritto maiuscola, sta ad indicare il genere, il secondo, scritto minuscola, la specie. Genere e specie non sono però le uniche due categorie tassonomiche, perché più generi affini vengono riuniti in famiglie, più famiglie in ordini Le categorie tassonomiche Regno animale Phylum Classe (-ea) Ordine (- ida) Famiglia (-- idae) Genere Specie Sottospecie 11 L e c l a s s i d e i m o l l u s c h i BIVALVI GASTEROPODI SCAFOPODI CEFALOPODI POLIPLACOFORI 12 GASTEROPODI Comprendono chiocciole (Helix), lumache (Limax) e numerosi animali marini che sono noti più che altro per le loro conchiglie (anche se un gran numero di essi, tra cui la maggior parte degli Opistobranchia e la totalità dei Nudibranchia, ne è privo). La modificazione più appariscente rispetto ai molluschi ancestrali consiste in una rotazione del sacco dei visceri attorno ad un'asse verticale ed un suo avvolgimento a spirale, che coinvolge anche la conchiglia. I Gasteropodi hanno quindi perduto la simmetria bilaterale Comprende oltre 80.000 specie caratterizzate da: -piede sviluppato (provvisto talvolta di un opercolo calcareo o chitinoso) -massa viscerale -conchiglie spiralate BIVALVI Bivalvi ( o pelecipodi o lamellibranchl) comprendono circa 20.000 specie caratterizzati da: -piede ventrale scavatore a forma di scure -massa viscerale con branchie a lamelle -conchiglia a due valve La loro conchiglia è formata da due parti, dette valve, unite da una cerniera mobile. La mobilità degli adulti è limitatissima. 13 SCAFOPODI Comprendono circa 1000 specie caratterizzate da: capo assai ridotto piede grande massa viscerale sviluppata conchiglia a forma di zanna d'elefante aperta alle due estremità: l'orifizio anteriore, largo, lascia passare il piede; l'orifizio posteriore, più stretto, serve per l'escrezione e la riproduzione. Essi sono caratterizzati da un corpo simmetrico e il sacco dei visceri allungato, leggermente incurvato ma senza avvolgimento a spirale. Il mantello e la conchiglia sono cilindrici o tubulari con l‘apertura basale più ampia e quella teminale più piccola; il piede è allungato e cilindrico. CEFALOPODI Comprendono circa 700 specie ( oltre a un gran numero di specie fossili) caratterizzate da: piede spostato in avanti con estreflessioni a forma di tentacoli muniti di ventose , capo molto sviluppato conchiglia: inesistente (polpo) interna (seppia) esterna avvolta a spirale con cavità interna concamerata esterna, secreta dal primo paio di braccia della femmina per proteggere le uova (argonauta). 14 Gli unici rappresentanti viventi di cefalopodi provvisti di conchiglia esterna sono i nautiloidi. La conchiglia dei Nautilus è sottile e liscia, avvolta dorsalmente su uno stesso piano, e ciò non implica una torsione dei visceri come nei gasteropodi. L’interno è concamerato, presenta un canale che collega i vari compartimenti e permette al gas azotato contenuto di passare attraverso i setti trasversali che delimitano le camere, favorendo il galleggiamento dell'animale tramite opportune regolazioni di pressione. L'ultima camera, la più grande, è l'unica occupata dalle parti molli dell'organismo, dotato di circa 90 tentacoli privi di ventose. Analogo significato funzionale hanno gli ossi di seppia, che permettono gli spostamenti verticali. Nei calamari, invece, la conchiglia perde anche tale funzione ed appare ancora più ridotta. POLIPLACOFORI Comprendono circa 500 specie caratterizzate da uno scheletro formato di 8 piastre calcaree, dorsali, che costituiscono una sorta di scudo (sono detti anche loricati). 15 Il museo Mandralisca di Cefalù si deve ad Enrico Piraino, barone di Mandralisca, che iniziò nel 1809 una raccolta di oggetti d'arte nella sua abitazione, dove tuttora si trovano, e diede il nome al museo. Enrico Piraino, fervente sostenitore degli ideali risorgimentali ebbe l'idea di destinare la raccolta (opere d‘arte, libri, monete, reperti archeologici, strumenti scientifici, raccolte malacologiche ed archivi) ai concittadini, allo scopo di favorire la costituzione di una classe popolare cittadina evoluta, responsabile ed al passo con i tempi. Nel 1976 la fondazione, a rischio di fallimento, fu salvata da una sottoscrizione popolare. Mediante il personale contributo del presidente della fondazione fu riordinata la collezione malacologica, esposta nello stesso anno in una mostra, a cura di Sergio Angeletti, che comprendeva circa 2000 esemplari. Il museo Mandralisca è un museo interdisciplinare. comprendente pezzi archeologici, la pinacoteca, una raccolta malacologica, il monetario e persino mobili ed oggetti di pregio. 16 La raccolta malacologica e quella zoologica sono frutto degli studi naturalistici del barone, che aveva pubblicato in età giovanile alcuni lavori di malacologia e formò quindi un'imponente raccolta di conchiglie marine, terrestri e di acqua dolce. La maggior parte della collezione concerne i polmonati, le chiocciole o conchiglie terrestri, provenienti dalla fauna siciliana, e in particolare da quella madonita. Ricca è la parte riguardante le chiocciole terrestri europee ed esotiche; quelle lacustri e fluviali siciliane, europee, del sud-ovest degli Stati Uniti ed asiatiche, testimoni degli scambi che il barone ebbe con i ricercatori del tempo di tutto il mondo. La conchiglia, l'involucro calcareo dei molluschi, è il riflesso della vita dell'animale. L'esame della conchiglia permette, anche dopo parecchi anni dalla morte del mollusco, di risalire all'età, all'habitat, al clima, a malattie e alla presenza nel territorio di specifici predatori. Le conchiglie e/o i loro molluschi sono stati utilizzati dai fenici per produrre colori, nell'Oceano Pacifico e in Africa venivano usate come moneta e utilizzate, intere o sezionate. come amuleti, gioielli, utensili, accessori di abbigliamento e nella farmacopea. 17 In collezione sono presenti i tipi delle seguenti specie descritte dal Mandralisca, Helix nebrodensís, che vive nelle Madonie, Helix cephaludensis, varietà della Helix mazzulli, endemica della rocca di Cefalù, Vitrina maravignae che vive in Sicilia e Elix aradasi che vive nel messinese. Ricca la parte che riguarda le chiocciole terrestri europee ed esotiche; interessante la quantità di conchiglie fluviali o lacustri europee, del sud/ovest degli Stati Uniti ed asiatiche. Le conchiglie marine siciliane sono rappresentate con tutte le famiglie anche con qualche esemplare di specie oggi non più esistente in quest'area geografica. Sono da far notare: per la rarità, le Panopea glycymeris (pescate a Palermo, oggi non più presenti nel Tirreno, ma rappresentate in più esemplari in collezione ed anche allo stato fossile, il Gloss s bumanus, e l'Umbraclum mediterraneum; per la grandezza dell'esemplare, la Pinna nobilis e lo Spondylus gaederopus, pescato a Cefalù; per la quantità di esemplari la Cassidaria Mediterranea. Molte le conchiglie del Mediterraneo e molte le conchiglie esotiche tra cui parecchie delle coste californiane e panamensi, sudamericane e africane, molte del Mar Rosso, Oceano Indiano, Oceano Pacifico e perfino qualche esemplare proveniente dalla costa del Giappone. Ciò conferma l'impegno del fondatore e i contatti che manteneva con altri malacologi se in meno di mezzo secolo, con i mezzi e le comunicazioni di allora è riuscito a formare questa collezione e ad avere esemplari provenienti, dopo mesi di navigazione, da paesi lontani o appena scoperti 18 Degno di nota è il modo in cui conservava le conchiglie, contenitori fatti di canne, di legno, di madreperla e di cartone. Esistono annotazioni, in parte disperse, ed il carteggio che accompagna la collezione. Alla collezione si accompagna una ricca biblioteca tematica euna nutrita rappresentanza di conchiglie fossili, tutte provenienti da ritrovamenti in provincia di Palermo. Gli esemplari di conchiglie sono presentati da cartellini indicanti il nome, il riferimento a Linneo, Lamarck, Carpenter, Roding, Born ,Blandi ecc. Alla fine degli anni novanta, si aggiunge alla collezione del barone Mandralisca, la collezione Cardella. Quest’ultima presenta le conchiglie con cartellini indicanti il nome e la provenienza; è ricca, fra l’altro, di bellissimi esemplari di Cyprae (provenienti da Taiwan, Panama, India, Messico). Sono presenti, poi, Architectonica Maxima, Conus, Murex, Harpa, Trochus, Tonna. 19 Le teche espositive, nella sala del museo, espongono le conchiglie, classificate per specie, accostando gli espositori della collezione Cardella a quelli del barone. COLLEZIONE MANDRALISCA COLLEZIONE CARDELLA COLLEZIONE MANDRALISCA Teca espositiva entrando a destra: bivalvi e terrestri : Mutelidae, Anagonta, Unio, Analonta 20 Proseguendo l’atra teca contiene: Oliva, Olivancillaria, Voluta Pugilina cochlidium ( Melongenidae Linneo); Ancilla cabrata (Linneo); Voluta Musica (Volutidae Linneo prov Antille ) diversi esemplari di Voluta Vespertilio Altra teca: Tonna; Argonauta; Tactus, Cassis Tuberosa; Clamy Varia Phalium Cymbium Melo Aethiopica 21 Altra teca : Amassium; Strombus; Spondylus; Argopectem; Malleus Cassidaria; Murex (vari tipi); Thais Lambii chiragra; Murex; Strombus; Natica; Hexaplex nigritus (California); Chicoreus; Cassidaria; Turbinella; Phyllotus; Cypracassis Architettonica Maxima (secondo Filippi) è bellissima! Glycymeris; Glossus Humams, Fusinus; Harpa; Fasciolaria; Haliotis; Epitonium; Xenophora; Terebra; Ceritium; Busicon; Epitonium, Conus Leopardus: per ognuno di questi ci sono diversi esemplari. COLLEZIONE CARDELLA Gli esemplari sono esposti con cartoncini indicanti il nome e la provenienza. Ci sono molti esemplari di : Conus; Oliva; Terebra; Mitra; Cyprae (provenienti da Panama,Taiwan, India; Messico sono bellissime!!); Murex; Spondilus ;Tridacna;Angaria Imperialis Architettonica Maxima (Taiwan); Conus , Malea vigens ; Harpa; Fusinus; Trochus; Tonna; Rapa 22 Un esempio di classificazione • • • • • • • • • CLASSE: Gasteropodi SOTTOCLASSE: Prosobranchia ORDINE: Archaeogastropoda FAMIGLIA: Haliotidae NOME: Haliotis lamellosa CLASSIFICAZIONE: Lamarck,1822 LUOGO: Palermo DIMENSIONI: 95 x 65 mm DISTRIBUZIONE: molto comune • Classe GASTEROPODA Cuvier, 1797 • Ordine NEOGASTROPODA Thiele, 1929 Super-famiglia Volutacea Rafinesque, 1815 Famiglia Harpidae Bronn, 1849 Genere Harpa Roeding, 1798 HARPIDAE harpa davidis ventricosa lamarck 23 Un esempio di classificazione • • • • • • • • • CLASSE: Gasteropodi SOTTOCLASSE: Prosobranchia ORDINE: Archaeogastropoda FAMIGLIA: trochidae NOME: cittarius pica CLASSIFICAZIONE: Lamarck,1822 LUOGO: provincia caraibica DIMENSIONI: 55 x 65 mm DISTRIBUZIONE: non molto comune Tavola Classificazione Classe APLACOFORA (CAUDOFEVOATI E SOLENOGASTRI) MONOPLACOPHORA POLYPLACOPHORA (CHITONI) SCAPHOPODA GASTEROPODA sottoclasse • • • • PROSOBRANCHIA OPISTOBRANCHIA POLMONATI •PALEOTAXODONTA •CRYPTODONTA •PTERIOMORPHA •HETERODONTA BIVALVIA CEPHALOPODA ordine • • • • CEPHALASPIDEA (bulla, navanax) ANASPIDEA (aplysia) THECOSOMATA (pteropodi conchigliati) • GYMNOSOMATA (pteropodi senza conchiglia) • SACOGLOSSA (berthelinia) • NOTASPIDEA (tylodina) • NUDIBRANCHIA • •NAUTILOIDEA •COLEOIDEA ARCHEOGARSTOPODA (patelle, haliotis) MESOGASTROPODA (littorina, ciprea) • BASOMMATOPHORA (acquatici) STYLOMMATOPHORA (terrestri) •DECAPODA (seppie, calamari) •OCTOPODA (polpi) •VAMPYROMORPHA 24 SOTTOCLASSE. PROSOBRANCHIA CLASSE gasteropoda Archeogastropodi mesogastropodi Neogastropodi. Tipo più primitivo di circolazione dell’acqua. Conchiglie perforate o fessurate. Le branchie sono in posizione anteriore (torsione evidente). Contiene la maggior parte dei gasteropodi marini. L’aspetto è di una chiocciola munita di conchiglia. PROSOBRANCHIA MESOGASTROPODI E NEOGASTROPODI. L’asse delle branchie aderisce alla parete del mantello. La branchia è monopettinata Esistono forme dulciacquicole e si distinguono dai polmonati perché sono dotate di opercolo. Specialmente nei neogastropodi si sviluppa sifone inalante .conus geographus 25 26