1 Jay Phelan, Maria Cristina Pignocchino Le scienze naturali Osservare i viventi 2 La biodiversità degli animali 3 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 Lezione 1 Gli animali più semplici 4 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 1. I criteri di classificazione degli animali /1 Gli animali sono organismi pluricellulari, si nutrono per ingestione e digestione e sono in grado di muoversi, almeno in alcune fasi del ciclo vitale. 5 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 1. I criteri di classificazione degli animali /2 Gli animali si sono originati da un protista ancestrale eterotrofo capace di muoversi. Quattro elementi distintivi permettono di suddividere gli animali attualmente viventi in gruppi: (1) presenza di tessuti distinti, (2) simmetria radiale o bilaterale, (3) protostomi o deuterostomi, (4)crescita con muta o con accrescimento continuo del corpo. 6 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 1. I criteri di classificazione degli animali /3 7 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 2. Gli invertebrati sono il gruppo di animali più ampio e diversificato Gli invertebrati sono privi di colonna vertebrale, sono tutti protostomi, tranne gli echinodermi che sono deuterostomi e sono più vicini, dal punto di vista evolutivo, ai vertebrati. 8 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 3. I poriferi sono animali filtratori I poriferi, tra cui le spugne, sono animali semplici e sessili. Sono privi di tessuti e organi e non presentano alcuna simmetria; sono filtratori in grado di riprodursi per via sessuata o asessuata. Si muovono allo stadio larvale. 9 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 4. Gli cnidari hanno simmetria radiale e tentacoli Gli cnidari comprendono meduse, coralli e anemoni di mare. Presentano simmetria radiale e tessuti veri e propri. Nel loro ciclo vitale sono presenti due forme: un polipo sessile e una medusa natante. 10 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 5. I vermi comprendono molti phyla /1 Platelminti, nematodi e anellidi sono vermi dotati di tessuti distinti, sono protostomi e presentano un piano strutturale con simmetria corporea bilaterale. I tre phyla si differenziano per la presenza/assenza del celoma. 11 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 5. I vermi comprendono molti phyla /2 12 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 Lezione 2 Gli invertebrati più complessi 13 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 6. Dalle lumache di terra ai polpi: i molluschi I molluschi sono protostomi con simmetria bilaterale, hanno una organizzazione interna complessa, spesso posseggono mantello, radula e conchiglia. I gruppi principali sono gasteropodi, bivalvi e cefalopodi. 14 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 7. Le linee evolutive degli artropodi Gli artropodi sono invertebrati protostomi che hanno il corpo suddiviso in segmenti con specializzazioni differenti (capo, torace e addome, che possono essere dotati di appendici articolate). Hanno un esoscheletro di chitina e compiono la muta. I più importanti sono chelicerati, crostacei, miriapodi e insetti. 15 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 8. Gli invertebrati deuterostomi: gli echinodermi Gli echinodermi, tra cui stelle marine e ricci di mare, sono deuterostomi, hanno un rivestimento spinoso, un endoscheletro, il sistema acquifero e dei pedicelli ambulacrali utili al movimento. L’adulto ha simmetria radiale, ma le larve hanno simmetria bilaterale. 16 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 Lezione 3 Gli animali vertebrati 17 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 9. I vertebrati fanno parte del phylum dei Cordati /1 Tutti i cordati hanno 4 strutture corporee comuni, che spesso sono presenti solo durante una fase del ciclo vitale: notocorda, cordone nervoso dorsale, fessure branchiali faringee, coda post-anale. I vertebrati, un subphylum dei cordati, hanno una colonna vertebrale dorsale che funge da endoscheletro e protegge il midollo spinale, connesso con l’encefalo che si trova nel cranio. 18 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 9. I vertebrati fanno parte del phylum dei Cordati /2 19 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 9. I vertebrati fanno parte del phylum dei Cordati /3 I vertebrati sono il gruppo di cordati con la più alta diversità. 20 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 10. Gli agnati e i pesci /1 I vertebrati agnati, tra cui le lamprede, sono privi di mascelle e vivono in acqua. I pesci e i vertebrati terrestri sono gnatostomi, ovvero dotati di cranio osseo e mascelle. 21 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 10. Gli agnati e i pesci /2 I pesci possono avere scheletro cartilagineo o osseo, con pinne raggiate o lobate. Sono dotati di pinne, mascelle e branchie. 22 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 11. Gli adattamenti dei vertebrati terrestri /1 I vertebrati terrestri hanno sviluppato adattamenti per proteggersi dalla disidratazione, per muoversi e scambiare i gas respiratori fuori dall’acqua. Tutti, tranne gli anfibi, hanno un uovo amniotico. 23 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 11. Gli adattamenti dei vertebrati terrestri /2 24 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 12. Gli anfibi si riproducono in acqua /1 Gli anfibi sono vertebrati terrestri, ma gli adulti di quasi tutte le specie depongono le uova in acqua per evitare la disidratazione. Le uova sono infatti prive di membrana amniotica. 25 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 12. Gli anfibi si riproducono in acqua /2 Alla schiusa, dalle uova fuoriescono larve acquatiche. Dopo la metamorfosi, gli adulti sono veri e propri animali terrestri dotati di polmoni. Molti anfibi adulti comunque svolgono anche la respirazione cutanea. 26 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 13. Rettili e uccelli hanno una discendenza comune I rettili terrestri hanno uovo amniotico, squame, cute impermeabile, reni che trattengono liquidi. Gli uccelli rappresentano un ramo della linea evolutiva dei rettili, ma, a differenza di questi ultimi, sono provvisti di penne e piume e sono endotermi. 27 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 14. I mammiferi /1 I mammiferi sono vertebrati endotermi, dotati di peli e ghiandole mammarie. Sono suddivisi in tre gruppi. I monotremi, che comprendono l’ornitorinco e l’echidna, depongono le uova. 28 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015 14. I mammiferi /2 I marsupiali, tra cui i canguri, partoriscono un piccolo immaturo, che cresce nel marsupio. Nei placentati, tra cui la nostra specie, il piccolo completa il suo sviluppo all’interno del corpo materno. 29 Phelan, Pignocchino Le scienze naturali © Zanichelli editore 2015