Sistematica e filogenesi dei Vertebrati

Sistematica e filogenesi dei Vertebrati
Lezione 8: Sviluppo dei vertebrati
dott. Andrea Brusaferro
Scuola di Scienze Ambientali
Unità di Ricerca in Ecologia Animale
Università di Camerino - UNICAM
0737/403226 cell. 327/2896687
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Tipi di uova
La quantità di vitello contenuta nell’uovo è molto variabile e da essa dipendono
ovviamente le dimensioni dell’uovo e il tipo di sviluppo (segmentazione).
In base alla quantità di vitello l’uovo si distinge in:
1. OLIGOLECITICO: scarsa quantità di vitello in genere concentrato in un polo, polo
animale (Anfiosso e mammiferi).
2. MESOLECITICO: leggermente più grande del primo e contiene una discreta quantità
di vitello che va ad accumularsi in un emisfero, quello inferiori di un uovo che galleggi
in acqua (Agnati, Attinopterigi inferiori, Dipnoi, Anfibi). Questo tipo di uovo è molto
diffuso tra le forme acquatiche inferiori che si può supporre sia stato caratteristico dei
vertebrati ancestrali.
3. TELOLECITICO: uova di grandi dimensioni con vitello (tuorlo) che occupa gran parte
della cellula e il citoplasma, relativamente scarso, concentrato in un polo, polo
vegetativo (Condroitti, Rettili e Uccelli).
Filogenesi delle classi di vertebrati
Oligolecitico
Telolecitico
Telolecitico
Aves
Chondroichtyes
Placodermi
Agnatha
Mammalia
Reptilia
Telolecitico
Amphibia
Mesolecitico
Osteichtyes
Mesolecitico
Telolecitico
?
Mesolecitico
I processi di sviluppo embrionale
1. SEGMENTAZIONE E FORMAZIONE DELLA BLASTULA
2. FORMAZIONE DELLA GASTRULA E MESSA A POSTO DEI PRINCIPALI FOGLIETTI
EMBRIONALI
3. FORMAZIONE DEL TUBO NEURALE E DELLE STRUTTURE MESODERMICHE
ECTODERMA (Epiblasto): rivestimento di entrambe le estremità del canale digerente
(bocca e regione cloacale), annessi cutanei (peli, penne, ghiandole), epiteli sensoriali del
naso e dell’orecchio interno, cristallino
ENDODERMA: rivestimento del tubo digerente e parenchima delle ghiandole annesse
(fegato e pancreas), lamelle branchiali dei vertebrati inferiori e rivestimento respiratorio
dei vertebrati superiori, tratti terminali degli apparati urinario e genitale
MESODERMA: tessuti connettivi (osso, cartilagine, sangue, nervi, ecc.), la muscolatura, il
sistema circolatorio, maggior parte del sistema urogenitale, rivestimento delle cavità
celomatiche, notocorda
Segmentazione uovo oligolecitico (Anfiosso)
Sx
Blastomero
Dx
Blastula
Morula
Blastocele
Segmentazione uovo mesolecitico (Anfibi)
Segmentazione uovo telolecitico
Blastodisco
Uovo oloblastico: divisione completa
Uovo teloblastico: divisione parziale
Segmentazione uovo oligolecitico dei Mammiferi
Gastrulazione uovo oligolecitico (Anfiosso)
Gastrulazione uovo mesolecitico
Gastrulazione uovo telolecitico
Gastrulazione uovo telolecitico (Uccelli)
Formazione somiti e tubo neurale in Anfiosso: organogenesi
Neurula
Formazione somiti e tubo neurale negli Uccelli
Suddivisione dei somiti
Sclerotomo: vertebre e parte prossimale delle coste
Dermatomo: connettivo sottocutanea
Miotomo: muscolatura striata del tronco
Somatopleura:laterale all’ectoderma
Splancnopleura: laterale all’endoderma
Pieghe neurali
Pieghe neurali
Anfibi: sviluppo uovo mesolecitico
Squali: sviluppo uovo telolecitico
Uccelli: sviluppo uovo telolecitico
Mammiferi: sviluppo uovo telolecitico
GLI AMNIOTI E LE NUOVE MEMBRANE
Negli AMNIOTI (Rettili, Uccelli e Mammiferi) l’uovo si è evoluto in modo che lo
sviluppo possa avvenire in ambiente terrestre e non acquatico.
Oltre alla protezione del guscio, l’embrione viene circondato da una serie di membrane
che contribuiscono a proteggerlo. Queste membrane sono:
-Sacco vitellino: nutrimento
-Amnios: cavità piena di liquido, rappresentazione in miniatura dell’ambiente acquatico
-Corion: membrana protettiva permeabile ai gas
-Allantoide: vescica embrionale e funzione respiratoria
La principale differenza tra i mammiferi tipici e i loro antenati è rappresentata dallo
sviluppo della placenta, attraverso la quale l’embrione riceve ossigeno e nutrimento
dalla madre e a questa invia le sostanze di rifiuto.
Questa struttura si forma attraverso l’unione tra il corion e i tessuti uterini materni
circostanti; quindi il principale componente embrionale della placenta è il corion
formato dal trofoblasto e dal mesoderma sottostante. Sulla sua superficie si formano
delle villosità che si approfondiscono nei tessuti materni.