Mammiferi

Mammiferi

I mammiferi sono vertebrati tetrapodi amnioti che derivano da rettili sinapsidi terapsidi, in particolare dal gruppo dei cinodonti.

Comparvero per la prima volta nel Triassico. I primi mammiferi erano probabilmente animali di piccola taglia, prevalentemente notturni, probabilmente insettivori o comunque carnivori di piccole prede, dotati di olfatto e udito molto sviluppati; protetti durante la notte dalla competizione e dalla predazione dei grandi rettili.

La vita notturna favorì lo sviluppo di alcuni sensi, soprattutto olfatto, udito e tatto. La vista, invece, nei primi mammiferi era probabilmente meno sviluppata.

I mammiferi si distinguono dagli altri vertebrati per una serie di caratteri anatomici, fisiologici e riproduttivi. Il carattere distintivo principale della classe è la presenza del pelo, che compare sempre almeno in una fase della vita. Anche nelle balene, che da adulte sembrano prive di peli, questi sono presenti durante lo sviluppo embrionale o in alcune aree del corpo.

Grandi gruppi di mammiferi

I mammiferi comprendono tre grandi gruppi:

• Monotremi, detti anche Prototeri. Sono mammiferi ovipari, cioè depongono uova.
• Metateri, cioè i Marsupiali. Sono vivipari, ma i piccoli nascono molto immaturi e completano lo sviluppo nel marsupio.
• Euteri, cioè i Placentati. Sono vivipari placentati: l’embrione completa gran parte dello sviluppo nell’utero grazie alla placenta.

Origine ed evoluzione

I mammiferi derivano dai sinapsidi terapsidi, un gruppo di rettili mammaliani. Tra questi, i cinodonti sono considerati il gruppo più vicino all’origine dei mammiferi. Durante l’evoluzione si verificarono importanti trasformazioni:

• Gli arti passarono progressivamente da una posizione laterale a una posizione parasagittale, cioè più verticale sotto il corpo.
• Aumentò l’efficienza della locomozione.
• Si perfezionò l’omeotermia, cioè la capacità di mantenere costante la temperatura corporea.
• Si svilupparono il pelo e le ghiandole cutanee.
• L’orecchio medio si perfezionò.
• La mandibola si semplificò.
• Il cranio subì fusioni ossee e modificazioni.
• Si sviluppò la viviparità, soprattutto nei teri.
• Il sistema nervoso, in particolare il telencefalo, divenne molto sviluppato.

I primi mammiferi furono inizialmente “schiacciati” ecologicamente dai rettili dominanti. Occuparono quindi nicchie ecologiche meno sfruttate, come quella notturna. L’omeotermia permise loro di essere attivi anche con temperature più basse, quando molti rettili erano meno efficienti.

Caratteri fondamentali dei mammiferi

Pelo

Il pelo è il carattere distintivo della classe Mammalia. È un annesso cutaneo di origine epidermica, formato da α-cheratina. Può essere paragonato, dal punto di vista della derivazione epidermica, alle squame cornee dei rettili, anche se ha struttura e funzione diverse. Il pelo è importante soprattutto per la termoregolazione. Tra la superficie della pelle e i peli si forma uno strato di aria che funziona da isolante termico. Questo strato d’aria limita la dispersione di calore verso l’esterno.

Ogni pelo è collegato a un piccolo muscolo, detto muscolo erettore del pelo. Questo muscolo permette di modificare l’inclinazione del pelo: quando il pelo si solleva, lo strato d’aria isolante aumenta, quando il pelo si abbassa, l’isolamento diminuisce. Il pelo è quindi fondamentale per il mantenimento dell’omeotermia.

Ghiandole

La cute dei mammiferi è ricca di ghiandole specializzate. Tra queste troviamo:

• Ghiandole sebacee.
• Ghiandole sudoripare.
• Ghiandole odorifere.
• Ghiandole mammarie.

Le ghiandole mammarie sono ghiandole cutanee modificate e specializzate nella produzione del latte. Il primo latte prodotto dopo il parto prende il nome di colostro. Il colostro è ricco di sostanze nutritive e anticorpi ed è molto importante per il neonato.

La mammella è un carattere fondamentale dal punto di vista funzionale, ma il vero carattere distintivo della classe è il pelo, mentre la mammella è considerata un carattere accessorio rispetto al pelo.

Cute

La cute dei mammiferi è formata da: epidermide, derma e ipoderma.

• L’epidermide è lo strato più superficiale e protegge l’organismo da agenti esterni, tra cui i microrganismi.
• Il derma è lo strato sottostante, ricco di vasi sanguigni, terminazioni nervose, follicoli piliferi e ghiandole.
• L’ipoderma si trova più in profondità e può contenere tessuto adiposo, utile come riserva energetica e isolante termico.

Il pelo nasce dal follicolo pilifero, che affonda nel derma. Alla base del follicolo si trova una papilla dermica, ricca di vasi sanguigni e terminazioni nervose. Intorno alla papilla si trova la matrice del pelo, responsabile della crescita.

Il pelo è costituito da cellule morte cheratinizzate, dette cheratinociti, strettamente addensate.

Omeotermi

I mammiferi sono omeotermi, cioè sono in grado di mantenere una temperatura corporea relativamente costante.

Questa capacità è molto sviluppata nei mammiferi ed è collegata a diversi adattamenti: presenza del pelo; isolamento termico; metabolismo elevato; respirazione efficiente; circolazione doppia e completa; presenza del diaframma; sviluppo del sistema nervoso.

Nei mammiferi euteri, l’omeotermia è importante anche durante lo sviluppo embrionale, perché l’embrione si sviluppa all’interno del corpo materno.

Nei monotremi, invece, il controllo della temperatura è meno efficiente. Essi sono omeotermi, ma la loro temperatura corporea è più variabile e dipende maggiormente dalle condizioni ambientali.

Arti

Nei mammiferi gli arti diventano parasagittali.

Questo significa che non sono più disposti lateralmente come in molti rettili, ma sono posti sotto il corpo, in posizione più verticale. Questa disposizione consente: migliore sostegno del corpo; locomozione più efficiente; maggiore velocità; minore dispendio energetico durante il movimento.

L’arto anteriore e l’arto posteriore mantengono una struttura generale simile, ma possono specializzarsi molto a seconda dell’ambiente e dello stile di vita. Esempi di specializzazioni:

• Arto plantigrado, come nell’uomo e nell’orso; i plantigradi appoggiano al suolo tutta la pianta del piede.
• Arto digitigrado, come nel cane e nel gatto; i digitigradi appoggiano al suolo soprattutto le dita.
• Arto unguligrado, come nel cavallo; gli unguligradi appoggiano al suolo l’estremità delle dita, cioè gli zoccoli.
• Arto trasformato in pinna, come nei cetacei.

Nei monotremi, invece, gli arti conservano una posizione più laterale. L’arto anteriore e quello posteriore si divaricano quasi orizzontalmente dal corpo, ricordando la disposizione degli arti di molti rettili. Tuttavia il tronco non striscia sul terreno, ma viene sollevato, permettendo a questi animali di muoversi correndo.

L’arto dei tetrapodi, e quindi anche dei mammiferi, può essere suddiviso in tre regioni principali:

1. Stilopodio: è il segmento prossimale dell’arto, cioè quello più vicino al corpo. È rappresentato da un solo osso:
   • Nell’arto anteriore: omero.
   • Nell’arto posteriore: femore.
2. Zeugopodio: è il segmento intermedio dell’arto. È formato da due ossa:
   • Nell’arto anteriore: radio e ulna.
   • Nell’arto posteriore: tibia e fibula, detta anche perone.
3. Autopodio: è il segmento più distale dell’arto, cioè la mano o il piede. È formato da tre parti:
   • Basipodio: nel basipodio dell’arto anteriore si trovano le ossa del carpo; nel basipodio dell’