Anatomia degli invertebrati: il lombrico OSSERVAZIONI E

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OSSERVAZIONI E SPERIMENTAZIONI
Anatomia degli invertebrati: il lombrico
I lombrichi appartengono al Phylum degli Anellidi. Questo nome deriva dalla struttura del loro corpo suddiviso
in numerosi segmenti detti metameri.
MATERIALE OCCORRENTE
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Microscopio stereo.
Un lombrico di grande dimensione.
Piano di dissezione.
Lametta da barba e forbici.
Spilli.
Pinzette.
Fogli e matite.
Figure di riferimento.
TEMPI DI ESECUZIONE
Due ore.
LUOGO DELL’ESPERIENZA
Giardino.
Laboratorio.
PROCEDIMENTO
a.Dopo una pioggia abbondante, cercate i lombrichi che si possono trovare con una certa facilità sulla superficie di un prato. In alternativa, gettate alcune secchiate d’acqua su un metro quadrato di prato e attendete
per alcuni minuti la fuoriuscita dei lombrichi.
b.Raccogliete alcuni esemplari e portateli in laboratorio: potranno essere ospitati all’interno di un lombricario.
c. Scegliete un esemplare sufficientemente grande, sciacquatelo in acqua.
d.Prendete delle figure che illustrino l’anatomia dei lombrichi. Vi serviranno per individuare i vari organi.
e. Aiutandovi col microscopio e con le figure, osservate l’anatomia esterna: sulla superficie del corpo si può
riconoscere una marcata divisione in segmenti (metameria), in ciascuno di questi (metameri) è possibile notare dei fascetti di setole (visibili solo con la lente) utili per il movimento.
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f. Anteriormente trovate il prostomio (davanti alla bocca), ricchissimo di cellule recettrici, che può risultare
fuso con il primo segmento detto peristomio (intorno alla bocca).
g.Il rigonfiamento presso alcuni metameri viene detto clitello: questo elemento risulta importante nella riproduzione che avviene tramite una fecondazione incrociata tra individui ermafroditi insufficienti.
h.Dall’epidermide, poco evidenti, si aprono gli sbocchi delle ghiandole mucipare responsabili della
produzione di muco.
i. L’ultimo segmento viene detto pigidio.
j. Fate un disegno dell’animale osservato.
k.Dopo aver lasciato per alcuni minuti il lombrico all’interno di un contenitore con acqua, posizionatelo
disteso sul piano di dissezione.
l. Sezionate, badando di non incidere troppo a fondo, partendo dal prostomio proseguendo in direzione del
vicino clitello (fig. 1).
m.Aprite delicatamente il lombrico e fissate i lembi del corpo con degli spilli, in modo tale da rendere possibile
l’osservazione dell’anatomia interna.
n.Partendo dal capo potremmo osservare: una bocca, situata ventralmente, il prostomio, la faringe,
l’esofago, il gozzo, il ventriglio, l’intestino. Presso l’esofago si trovano le ghiandole calcifere o
di Morren, importante organo di equilibrio ionico interno.
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Fig. 2.
Anatomia interna di un lombrico.
Fig. 1.
La dissezione.
APPROFONDIMENTO
1.Cercate di rappresentare con il disegno l’anatomia interna dell’animale osservato.
2.La metameria è rispettata anche all’interno?
3.Che tipo di simmetria presenta il corpo del lombrico?
4.Qual è la relazione tra la struttura anatomica del lombrico e il suo movimento?
5.Perché l’epidermide risulta umida?
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Anatomia della seppia
La dissezione vi consentirà di studiare l’anatomia dei Cefalopodi permettendovi di osservare la forma dei vari
organi, degli apparati e la loro relativa posizione. In questa esperienza si propone di studiare l’anatomia
della seppia, dissezione più semplice rispetto a quella di altri molluschi cefalopodi come il polpo e il moscardino. Noterete che questi molluschi apparentemente molto semplici hanno invece organi ed apparati molto
sviluppati e complessi.
MATERIALE OCCORRENTE
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–– Una seppia acquistata in pescheria (occorre
una seppia per gruppo di studenti).
–– Piano di dissezione.
–– Bisturi.
–– Forbicine.
–– Lamette da barba.
–– Ago montato.
–– Lente di ingrandimento.
–– Spilli.
–– Grembiule da laboratorio.
–– Guanti sottili.
–– Un disegno con l’anatomia dell’animale.
TEMPI DI ESECUZIONE
Un’ora.
LUOGO DELL’ESPERIENZA
Giardino.
Laboratorio.
PROCEDIMENTO
a.Prima di cominciare l’esperienza ricordatevi che per riuscire ad osservare bene l’anatomia dell’animale
occorre lavorare con molta precisione e lentezza. Preparate sul tavolo tutti gli strumenti occorrenti. Per le
incisioni potete utilizzare a seconda delle esigenze il bisturi, le forbicine o le lamette da barba.
b.Lavate con cura la seppia sotto un getto di acqua fredda. Fate attenzione a non rompere la borsa dell’inchiostro (liquido nero).
c. Adagiate la seppia sul tavolo con gli occhi rivolti verso l’alto. Osservate così l’anatomia esterna dell’animale. Aiutatevi con la fig. 1. Potete vedere il mantello, due occhi, 8 braccia ricoperte di ventose, 2 lunghi
tentacoli. Notate inoltre il colore pigmentato del mantello.
d.Sollevando le braccia dell’animale individuate il becco, una struttura molto dura.
e. Capovolgete la seppia sul tavolo. Appare evidente l’imbuto.
f. Passate ora all’osservazione dell’anatomia interna. Per l’individuazione degli organi servitevi della figura
2. Dal vero gli organi interni possono essere meno evidenti rispetto alla figura e leggermente spostati. Nella
realtà inoltre i colori sono piuttosto omogenei.
g.Tagliate con il bisturi l’imbuto e il mantello passando per la linea mediana. Aprite il mantello e fissatelo
con alcuni spilli al piano di lavoro. Lateralmente appaiono le branchie come due appendici piumose.
All’attaccatura delle branchie ci sono due sferette gialle: i cuori accessori.
h.Incidete leggermente con il bisturi o le forbicine per andare un po’ più in profondità. Appariranno la
ghiandola digestiva biancastra, il cuore principale e la ghiandola salivare posteriore. Lo
stomaco si presenta come un sacco di color arancio rosato.
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i. Capovolgete la seppia e fate un taglio nella parte superiore del mantello. La larghezza del taglio deve
permettere di far scivolare fuori la conchiglia interna (osso di seppia).
j. Tagliate il mantello lungo la linea mediana, aprite e fissate la seppia al tavolo. Appare lo stomaco.
k.Partendo dall’inserzione delle braccia fate un taglio in direzione del mantello. Potete estrarre il becco
facendo attenzione a non staccarlo dal canale esofageo e dal canale della ghiandola salivare
che appaiono come due sottili tubicini. State osservando la prima parte dell’apparato digerente.
l. Più al centro, intorno ai due canali, si può individuare il cervello. Non sempre però questo organo molto
piccolo appare evidente. Ciò dipende dalle dimensioni, dalla posizione e dalla precisione con cui avete
effettuato le incisioni.
m.Per l’osservazione dell’occhio, fate un’incisione circolare e superficiale (facendo attenzione a non bucarlo).
Estraetelo lentamente. Un sottile filamento nervoso lo collega al cervello.
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APPROFONDIMENTO
1.A che cosa serve la “borsa dell’inchiostro”? Se avete ancora una seppia a disposizione provate a misurare
quanto liquido nero possiede un animale per difendersi. Provate a scioglierne un po’ in acqua e cercate di
immaginare quanto volume di acqua si può “annerire” con il contenuto della borsa.
2.Perché il mantello si presenta pigmentato?
3.Aiutandovi con la figura provate a ricostruire i vari sistemi ed apparati (sistema nervoso e circolatorio,
apparato digerente, apparato riproduttore...) e a metterli in relazione tra di loro (ad esempio cercando di
capire la relazione tra il sistema circolatorio e quello respiratorio).
4.Qual è la funzione dell’imbuto?
5.Di che cosa si nutrono le seppie? Per rispondere pensate alla struttura dell’apparato digerente (soprattutto
al becco) e alla forma complessiva dell’animale.
6.Per approfondire lo studio dei Cefalopodi potete fare la dissezione di un piccolo polpo e di un calamaro,
annotando di volta in volta somiglianze e differenze con la seppia. Alcune differenze potrebbero significare differenti abitudini di vita tra le tre specie. Riuscite ad ipotizzarne qualcuna?
7.In questa esperienza avete osservato l’anatomia di un Cefalopode. Alcune caratteristiche sono tipiche di
tutto il Phylum dei Molluschi. Quali?
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Anatomia di un gambero
I crostacei sono animali molto conosciuti soprattutto perché sono un cibo pregiato. Raramente però ci si sofferma ad osservare con attenzione la forma esterna di questi animali e la loro anatomia interna molto complessa
ed evoluta. In questa esperienza eseguirete la dissezione di un crostaceo e più in particolare di un gambero di
mare.
MATERIALE OCCORRENTE
–– Un gambero acquistato in pescheria (occorre un gambero per gruppo di studenti).
–– Piano di dissezione.
–– Bisturi.
–– Forbicine.
–– Lamette da barba.
–– Ago montato.
–– Lente di ingrandimento.
–– Spilli.
–– Grembiule da laboratorio.
–– Guanti sottili.
–– Un disegno con l’anatomia dell’animale.
TEMPI DI ESECUZIONE
LUOGO DELL’ESPERIENZA
Un’ora.
Laboratorio.
PROCEDIMENTO
a.Cercate di eseguire le varie opera1
zioni con cura e precisione.
b.Spesso infatti l’osservazione dei
vari organi dipende dalla precisione con cui eseguite i vari tagli.
Il gambero è un animale piuttosto
piccolo e questo complica un po’
le operazioni di dissezione. Sarebbe meglio un’aragosta ma risulterebbe un po’ troppo costosa!
c. Preparate sul tavolo tutti gli strumenti occorrenti. Per le incisioni
potete utilizzare i bisturi, le forbicine e le lamette da barba. Per gli
organi piccoli, tenete a disposizione una lente di ingrandimento.
d.Durante la dissezione tenete vicino al piano di lavoro i disegni dell’anatomia esterna ed interna del gambero (figg. 1 e 2). Vi serviranno come guida per il riconoscimento dei vari organi e apparati.
e. Prendete il gambero e passate all’osservazione dell’anatomia esterna. Il corpo è tipicamente segmentato
ed è suddiviso in 3 regioni: il capo, il torace (fusi in cefalotorace) e l’addome. In corrispondenza del cefalotorace vi sono 5 paia di appendici (a funzione raptatoria e deambulatoria), le antenne, le antennule, le mandibole e gli occhi composti. Osservate il colore e la consistenza dell’esoscheletro.
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f. Sollevate superiormente l’esoscheletro del cefalotorace e tagliatelo lungo la linea medianacon le forbicine.
Cercate lo stomaco, i testicoli dall’aspetto granuloso, i vasi sanguigni e il cuore.
g.Incidendo inferiormente seguendo la linea di attaccatura delle appendici, sollevate la cuticolaesterna. Osservate la muscolatura metamerica, l’apparato circolatorio e l’intestino. Alcuniorgani, date le
dimensioni molto piccole, si riconoscono con difficoltà.
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APPROFONDIMENTO
1.Dalla forma delle appendici è possibile capirne la funzione. Che forma hanno le appendici a funzione
raptatoria? E quelle con funzioni deambulatoria?
2.Che funzione hanno le antenne e le antennule?
3.Aiutandovi con la figura provate a ricostruire i vari sistemi ed apparati (sistema nervoso e circolatorio,
apparato digerente, apparato riproduttore...).
4.Di che cosa si nutrono i gamberi? Per rispondere pensate alla forma di alcune appendici e alla struttura
complessiva dell’animale.
5.I gamberi appartengono al phylum degli Artropodi e al subphylum dei Crostacei. Provate a confrontare il
gambero con altri crostacei come i granchi, le aragoste, i paguri e gli astici. Potete anche ricercare foto di
piccoli crostacei marini come le Eufrasie. Elencate tutti gli elementi comuni e le differenze. Le somiglianze
potrebbero essere caratteristiche dell’intero subphylum dei Crostacei. Le differenze invece potrebbero indicare diverse abitudini di vita tra le specie prese in esame. Quali?
6.Provate ora ad indicare somiglianze e differenze tra un gambero, un ragno, un millepiedi e un grillo. Tutti
questi animali sono Artropodi. Le loro somiglianze potrebbero indicare le caratteristiche del Phylum Artropodi. Che cosa vi suggeriscono le differenze?
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Anatomia del pesce
In questa esperienza opererete la dissezione di un Vertebrato, in particolare di un pesce osseo. I Pesci ossei
sono molto numerosi (circa la metà di tutti i Vertebrati esistenti) e la loro forma può variare notevolmente a seconda della specie. Pensate, ad esempio, ad una cernia, ad una murena e a un cavalluccio di mare.
Per le vostre osservazioni è meglio scegliere un pesce piuttosto piccolo, con una forma “standard” e facilmente
reperibile al mercato.
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Esemplare di pesce osseo.
MATERIALE OCCORRENTE
–– Un pesce osseo lungo almeno una decina di cm (nasello, triglia,
buga...) per ogni gruppo di studenti.
–– Piano da dissezione.
–– Bisturi.
–– Forbicine.
–– Lamette da barba.
–– Ago montato.
–– Carta assorbente.
–– Pinzette.
–– Lente di ingrandimento.
–– Spilli.
–– Grembiule da laboratorio.
–– Guanti sottili.
–– Un foglio e una matita.
–– Più disegni con l’anatomia esterna ed interna dell’animale.
TEMPI DI ESECUZIONE
LUOGO DELL’ESPERIENZA
Un’ora.
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Laboratorio.
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OSSERVAZIONI E SPERIMENTAZIONI
PROCEDIMENTO
a.Preparate tutto il materiale utile alla dissezione del pesce. Per le osservazioni e il riconoscimento dei vari
organi servitevi della figura 2 o di altre che cercherete sui libri di Scienze che terrete sempre vicino al piano
di lavoro. Aiutatevi anche con schemi e disegni rinvenibili su Internet digitando tra virgolette la parola “fish
anatomy” e poi cliccando su immagini.
2
b.Appoggiate il pesce su un lato e osservate la sua forma generale. Fatene uno schizzo che metta in evidenza
la posizione delle pinne, degli opercoli, della bocca, delle narici e degli occhi. Per l’osservazione
della linea laterale servitevi di una lente. Disegnate la linea laterale sullo schizzo.
c. Osservate le squame. Disegnate la loro forma e la loro disposizione reciproca.
d.Sollevate un opercolo (si trova a uno dei due lati del capo) e con la lametta tagliate lungo la linea mediana
per scoprire le branchie. Per staccare le branchie aiutatevi con il bisturi.
e. Inserite le forbicine nell’ano e, facendo molta attenzione, fate un taglio in direzione della testa. Appariranno numerosi organi interni. Servitevi della figura 2 per riconoscerli.
f. Cercate di riconoscere il cuore, lo stomaco, il pancreas, il fegato, l’organo escretore, le gonadi, la vescica natatoria.
g.Per lo scheletro della regione dorsale, dovete asportare la muscolatura. Potrete osservare le vertebre.
h.Per osservare la struttura della muscolatura, occorre fare una sezione trasversale del pesce (vedi fig. 3).
Potete operare la sezione trasversale tagliando la coda. I fasci muscolari appaiono molto evidenti.
i. Infine staccate la testa e cercate di mettere allo scoperto l’encefalo.
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OSSERVAZIONI E SPERIMENTAZIONI
APPROFONDIMENTO
1.A che cosa serve l’organo della linea laterale?
2.Il colore dei pesci è molto importante soprattutto per nascondersi. Che colore ha il pesce che state osservando? È tutto omogeneo o presenta zone più chiare? Perché?
3.Cercate di fare un disegno per ogni apparato o sistema che avete osservato (sistema scheletrico, sistema
circolatorio, sistema nervoso, apparato digerente, apparato genitale, ecc). Provate a mettere in relazione
l’apparato respiratorio con il sistema circolatorio e realizzate uno schema del loro funzionamento.
4.Che funzione ha la vescica natatoria?
5.Fate uno schizzo di una vertebra. A che cosa serve la lunga appendice spinosa?
6.Procuratevi alcune foto di differenti specie di Pesci ossei. Confrontate le differenze di forma anatomica
esterna.
7.Confrontate l’encefalo del pesce con quelli del gambero e della seppia.
8.Dall’osservazione della bocca è possibile capire il tipo di dieta del pesce che state osservando?
9.Per approfondire lo studio dei Pesci ossei potete operare la dissezione di un altro tipo di pesce, annotando
di volta in volta somiglianze e differenze con il primo. Alcune differenze potrebbero significare differenti
abitudini di vita tra specie. Quali?
10. Fate un elenco delle caratteristiche tipiche della classe dei Pesci ossei.
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Pesce d’acqua dolce. Sul fianco è visibile l’organo delle linee laterali.
Sezione trasversale di un pesce osseo: sono
evidenti i fasci muscolari.
Pesce di mare. La trasparenza del corpo
permette di osservarne lo scheletro interno.
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