In Rettili ed Uccelli, l'embrione si sviluppa molto lentamente in un giovane individuo, in molti casi, senza passare attraverso lo stadio larvale. In questi organismi, l’uovo è di notevoli dimensioni, in quanto immagazzina grandi quantità di sostanze di riserva, nutrimento del futuro embrione. La riproduzione nei Vertebrati: un processo altamente specializzato per la continuità delle specie Uova di Rettili ricche di nutrienti I Vertebrati ovovivipari trattengono le uova fecondate nel corpo materno e gli embrioni si nutrono delle riserve contenute nell’uovo. Il corpo della madre ha, quindi, solo funzione protettiva per l’embrione. Al termine dello sviluppo, le madri emettono piccoli completamente formati e non uova. Nei Vertebrati vivipari, l’uovo fecondato si impianta nell’utero, da cui l’embrione riceve il nutrimento necessario per lo sviluppo. Gli organismi vivipari più specializzati sono i Mammiferi; tra essi, nei Marsupiali la capacità del corpo materno di fornire nutrimento all’embrione è ancora piuttosto limitata: gli embrioni restano per un breve periodo nelle vie genitali femminili ed i piccoli vengono partoriti precocemente, completando lo sviluppo nel marsupio, una tasca situata sul ventre della madre, dove si nutrono del latte emesso da un capezzolo e secreto dalla ghiandole mammarie. Nei Mammiferi Placentati, gli embrioni si sviluppano completamente nell’utero, ricavando il nutrimento dall’apporto di sangue che la madre garantisce loro tramite un organo specializzato, la placenta. La riproduzione La riproduzione è un meraviglioso processo attraverso il quale si determina la continuità delle specie. Nella maggior parte dei Vertebrati, essa coinvolge individui appartenenti a sessi differenti e si realizza mediante meccanismi molto complessi. La riproduzione implica la formazione di cellule specializzate, gameti maschili e femminili, che, unendosi, danno origine ad un'unica cellula, lo zigote, che si sviluppa in un nuovo individuo. I gameti vengono prodotti negli organi sessuali primari, ovvero, i testicoli nel maschio e le ovaie nella femmina. I gameti maschili, definiti spermatozoi, sono piccoli e mobili grazie alla presenza di un flagello; i gameti femminili, cellule uovo, hanno dimensioni maggiori e sono immobili. Spermatozoi Piccolo canguro nel marsupio Piccolo di opossum che allatta Embrione umano di sei settimane Cellula uovo circondata da spermatozoi L'incontro dei gameti Un fattore indispensabile per l'incontro di uovo e spermatozoo è la presenza di un ambiente acquoso, nel quale lo spermatozoo possa muoversi per raggiungere la cellula uovo. Nel corso dell'evoluzione, i Vertebrati hanno sviluppato, in relazione al proprio habitat, due principali strategie riproduttive che garantiscono l'incontro dei gameti: la fecondazione esterna e quella interna. Nella fecondazione esterna, la femmina rilascia le uova nell'ambiente ed il maschio le feconda; nella fecondazione interna, il maschio introduce i propri gameti nell'apparato riproduttore femminile. Tra i Vertebrati, la fecondazione esterna è tipica di Pesci ed Anfibi. In molte specie di pesci, la femmina libera le uova ed il maschio le feconda, spargendo il proprio liquido seminale (sperma) nell'acqua o direttamente sulle uova deposte. Nei Pesci, la fecondazione richiede la produzione di una grande quantità di gameti per aumentare la loro probabilità di incontro. Inoltre, è indispensabile che maschi e femmine della stessa specie si riconoscano e vengano a trovarsi nelle vicinanze al momento dell'emissione dei gameti. Rettili, Uccelli e Mammiferi si riproducono in ambiente terrestre senza alcun problema, grazie alla fecondazione interna, resa possibile dalla presenza, nei maschi, di un organo copulatore che trasferisce gli spermi nell’apparato riproduttore femminile. Rettili ed Uccelli, inoltre, depongono uova provviste di gusci resistenti alle offese meccaniche e alla disidratazione ed in grado, quindi, di tollerare ambienti anche molto sfavorevoli. Nei Mammiferi, invece, l’embrione si sviluppa all’interno del corpo materno. Rondini di mare in accoppiamento Pesci in fase di deposizione dei gameti Negli Anfibi, primi Vertebrati a colonizzare le terre emerse, si sono affermati adattamenti riproduttivi in grado di ovviare al rischio di disseccamento al quale gli spermatozoi sarebbero altrimenti esposti. Così, la maggior parte delle specie, pur vivendo sulla terraferma, ritorna all'acqua durante la stagione riproduttiva. Per ottimizzare l’incontro dei gameti, in rane e rospi, il maschio cinge la femmina, in vicinanza dell’acqua, e ne feconda le uova man mano che esse vengono emesse in un lungo nastro. Alcune specie di Anfibi Anuri depongono, fuori dall’acqua, uova riunite in masse e avvolte da membrane gelatinose che creano l’ambiente idoneo alla fecondazione. Anfibi in accoppiamento Nastro gelatinoso di uova Uova riunite in masse Uova di Uccello dal robusto guscio calcareo La tutela dell'embrione Il successo riproduttivo delle specie dipende da peculiari adattamenti in grado di favorire lo sviluppo dell'embrione. I Vertebrati hanno evoluto tre diverse strategie per la cura e la tutela dell’embrione: oviparità, ovoviviparità e viviparità. I Vertebrati ovipari (Pesci, Anfibi, Rettili, Uccelli e Mammiferi Monotremi) depongono le uova nell’ambiente esterno e gli embrioni si sviluppano al di fuori del corpo materno. In Pesci ed Anfibi, l’embrione va incontro ad uno sviluppo molto rapido, trasformandosi precocemente in larva capace di nutrirsi autonomamente. Le uova, pertanto, sono piccole ed accumulano scarso nutrimento per l’embrione. Uova di alcuni Pesci (Ciclidi) poco prima della schiusa Larva di un ciclide un giorno dopo la schiusa