Appunti di Zoologia

Ripro duzione delle spugne

Le spugne si riproducono per via sessuale e asessuale. La maggior parte delle spugne è monoica.

Riproduzione asessuale

• Gemmazione e gemmule

Riproduzione sessuale

Molte specie che si riproducono sessualmente sono ermafrodite (monoiche); gli individui producono sia gameti maschili che femminili, ma in tempi diversi. I coanociti si differenziano in spermatozoi, mentre gli archeociti in uova (oociti). Gli spermatozoi sono rilasciati in acqua e raccolti dalle altre spugne. Qui vengono fagocitati dai coanociti, che si trasformano in cellule di trasporto e portano gli spermatozoi fino agli oociti per mezzo del mesoilo. Lo zigote si sviluppa in una larva flagellata che sarà poi portata via dalla corrente in uscita. Le uova sono invece trattenute all'interno della spugna; una volta trovato il luogo, la larva si fissa al substrato e si sviluppa una spugna adulta.

Tipi di larve

• Larva an blastula: cava ed emicigliata, è prodotta dalla maggior parte delle spugne calcaree.
• Larva parenchimula: costituita da un aggregato di archeociti ricoperti di cellule flagellate, è prodotta dalla maggior parte delle desmosponge.

Porifera: tassonomia

Phylum Porifera

• Classe Calcarea (Calciospongiae): spicole con carbonato di calcio, piccola dimensione (< 10 cm); asconoide, siconoide e leuconoide; esclusivamente marine.
• Classe Hexactinellidae (Hyalospongiae): spicole silicee; tessuto sinciziale (massa di protoplasma contenente molti nuclei, ma non divisi in cellule); da 7-10 cm a oltre 1 m; siconoide e leuconoide; esclusivamente marine (quasi tutte di grande profondità).
• Classe Desmospongiae: raggruppa i 4/5 delle spugne viventi; spicole silicee e/o spongina; leuconoide; possono essere di grandi dimensioni; marine e di acqua dolce.

Sottoregno Parazoa, Phylum Placozoa

I placozoi sono animali estremamente semplici di ambienti marini:

• Una specie conosciuta Trichoplax adhaerens, privo di organi, simmetria e sistema muscolare o nervoso.
• Piccola quantità di DNA all'interno del regno animale.
• Costituiti da alcune migliaia di cellule, differenziate in soli quattro tipi (i poriferi ne hanno da 10 a 20 tipi; le mosche, Eumetazoa, Arthropoda, 90, i mammiferi, Eumetazoa, Chordata, oltre 200).
• Organizzazione cellulare-tissutale.
• Fino a 3 millimetri di diametro.
• Predatori di protozoi.

Sottoregno Mesozoa, Phylum Mesozoa

Si tratta di animali vermiformi, lunghi fino a 7 mm (ma di solito molto più piccoli). Circa 50 specie descritte. Costituiti da un numero limitato (<50) di cellule costante da specie a specie (fenomeno di eutelia). Parassiti endocellulari o endocavitari (endoparassiti) di invertebrati marini. ATTENZIONE: oggi sarebbero attribuibili ai Lofotrocozoi (animali triblastici). Notevole balzo in avanti dal punto di vista filogenetico!

Sottoregno Eumetazoa

Colonie Parazoi / Mesozoa Eumetazoa

La prima forma di simmetria

Sono due i phyla che hanno evoluto una prima forma di simmetria: si tratta di quella radiata. Cnidaria e Ctenophora, venivano un tempo riuniti nel gruppo dei Celenterati. [koilos = cavità; enteron = stomaco]

Raggiati: Phyla Cnidaria e Ctenophora

• Organismi pluricellulari vagili o sessili, acquatici, predatori o filtratori
• Simmetria raggiata
• Veri tessuti che derivano da due foglietti embrionali (ectoderma ed endoderma)
• Tessuti quasi mai organizzati in organi; elevata capacità di rigenerazione
• Dimorfismo strutturale: polipo e medusa
• Molte specie posseggono tentacoli per la cattura delle prede o per l'equilibrio
• Tubo digerente con una sola apertura, cavità gastrovascolare (Cnidari), con aperture separate (Ctenofori)
• Digestione in parte extracellulare, ma soprattutto intracellulare
• Sistema nervoso semplice in forma di rete nervosa (cellule nervose: protoneuroni)
• Organi di senso dell'equilibrio (statocisti) e ocelli
• Locomozione (forme vagili planctoniche): non in grado di contrastare il moto ondoso
• Cnidari: contrazioni muscolari (epitelio muscolare)
• Ctenofori: bande cigliate (pettini)
• Cellule specializzate
• Cnidari: cnidociti contenenti organelli urticanti, le nematocisti
• Ctenofori: colloblasti, organelli adesivi
• Assenza di un sistema escretore e respiratorio: l'eliminazione di cataboliti e gli scambi gassosi avvengono per diffusione e trasporto cellulare

Riproduzione dei Cnidaria

• Asessuale: scissione, gemmazione e frammentazione
• Sessuale: gonocorismo (sp. dioiche) ed ermafroditismo (sp. monoiche)

Phylum Cnidaria

Il nome viene dal greco knide = ortica e deriva dai cnidociti, le cellule che contengono organelli urticanti, le nematocisti, caratteristiche del phylum. 9.795 specie, prevalentemente marine, con alcuni gruppi di acqua dolce. I primi Cnidari noti risalgono a 700 milioni di anni fa. Rispetto ad altri Metazoi, gli Cnidari hanno un'organizzazione strutturale e funzionale molto semplice (NON poco evoluta!), ma estremamente efficiente. Sebbene la maggior parte delle specie sia sessile e le specie veloci si muovano lentamente, sono predatori molto efficienti, anche di specie molto più complesse (morfologicamente e funzionalmente) e molto più rapide. Il phylum include gli organismi noti come: Idroidi, Anemoni, Meduse, Coralli, Madrepore.

Cnidaria: caratteristiche anatomiche

Il disco pedale e la colonna del polipo possono secernere un sottile esoscheletro chitinoso, il periderma, che fornisce protezione e consente l'adesione al substrato; in altre può essere un massiccio esoscheletro di natura calcarea. Nella mesoglea possono essere presenti strutture scheletriche, quali spicole calcaree o fibre di gorgonina, una proteina (endoscheletro). Gli Cnidari hanno una cavità interna del corpo, la cavità gastrovascolare (coelenteron), a fondo cieco, una sorta di tubo digerente, ma a senso unico: il cibo entra ed i rifiuti escono attraverso la stessa apertura, la cavità orale, grazie ai flussi d'acqua in ingresso e in uscita. L'acqua all'interno del coelenteron agisce anche da scheletro idrostatico, soprattutto per le specie sessili che non dispongono di altre strutture di sostegno (quali teche o spicole).

Gastrodermide (endoderma)

Tappezza la cavità gastrovascolare ed è formato da cellule:

• Nutritive-muscolari, ampie cellule colonnari, cigliate o flagellate (regolano il flusso dell'acqua), con vacuoli alimentari
• Cnidociti (interni), ad eccezione della Classe Hydrozoa
• Ghiandolari: secernono enzimi digestivi
• Interstiziali: indifferenziate pluripotenti
• Nervose: in contatto con le cellule nutritive-muscolari e sensoriali

Negli Cnidari di acqua dolce possono essere presenti alghe verdi unicellulari (zooclorelle), mentre in quelli marini, dinoflagellati (zooxantelle): simbiosi mutualistica, gli ospitati forniscono composti organici sintetizzati in cambio dei prodotti di rifiuto dei loro ospiti.

Mesoglea (mesenchima)

Situata tra epidermide e gastrodermide. Strato gelatinoso o fibroso (proteico) oppure mesenchimatico (con cellule ameboidi o epitelio-muscolari). Particolarmente abbondante nelle meduse, nelle quali favorisce il galleggiamento.

Epidermide (ectoderma)

Lo strato epidermico contiene cellule:

• Epiteliomuscolari: formano gran parte dell'epidermide e servono sia per la copertura sia per la contrazione muscolare (muscolatura longitudinale che determina l'accorciamento del corpo o dei tentacoli)
• Interstiziali: indifferenziate pluripotenti
• Ghiandolari: secernono muco e materiale adesivo
• Cnidociti: funzionali all'attacco e alla difesa
• Nervose: formano un sistema nervoso diffuso (a rete e bidirezionale), in connessione anche con quelle del gastrodermide; possiedono terminazioni in corrispondenza di cellule sensoriali e nematocisti
• Sensory: sono diversi cate in base alla funzione svolta
• Cellule bastoncellari: stimoli chimici e tattili
• Ocelli fotosensibili (meduse)
• Statocisti: gravità

Cnidaria: alimentazione e digestione

Le prede vengono introdotte nella cavità gastrovascolare, dove avviene il rilascio di enzimi digestivi da parte di cellule ghiandolari. La digestione inizia nella cavità gastrovascolare (digestione extracellulare); successivamente le cellule nutritive-muscolari fagocitano molte particelle alimentari per una digestione intracellulare. Infine, le cellule ameboidi riportano nella cavità gastrovascolare le particelle non digerite per essere espulse con il resto del materiale non digerito.

Cnidaria: scambi gassosi ed escrezione

La circolazione dell'acqua sulla superficie del corpo, garantita dall'azione delle ciglia epidermiche, agevola gli scambi gassosi, che tra cellula e ambiente acquatico esterno avvengono per diffusione. Il prodotto di escrezione degli Cnidari è l'ammoniaca, che si discioglie rapidamente in acqua, diffonde attraverso la parete del corpo ed è dispersa dalle correnti.

Cnidaria: rete nervosa

Non sono mai presenti nuclei di cellule nervose concentrate (assenza di sistema nervoso centrale), ma una rete nervosa diffusa. Nelle meduse sono tuttavia presenti soltanto anelli nervosi e organi di senso marginali (ropalii). Ropalio: rigonfiamenti al bordo dell'ombrello delle meduse, dotati di statocisti, chemorecettori e fotorecettori (ocelli).

Cnidaria: gli cnidociti

Il cnidocita (o cnidoblasto) è una cellula specializzata, al cui interno si trova la nematocisti, un organello spesso contenete neurotossine o sostanze urticanti, a scopo predatorio o difensivo. L'espulsione avviene per brusco aumento della pressione osmotica all'interno della cellula (la pressione osmotica può raggiungere le 140 atm). L'impulso di scatto può provenire dalla sollecitazione meccanica (stimolo tattile) di un cnidociglio (ciglio modificato). Una volta scaricato, il cnidocita viene riassorbito e se ne forma uno nuovo. Particolarmente ricchi in cnidociti sono i tentacoli.

Cnidaria: gli zooidi delle colonie

I polipi possono costituire colonie. Quando le gemme restano attaccate al corpo che le ha generate si formano le colonie. Nelle colonie il cibo ingerito da un polipo può essere condiviso attraverso la cavità gastrovascolare comune. Tale condivisione permette la specializzazione funzionale dei diversi polipi (chiamati zooidi) che compongono la colonia polimorfa:

• Gastrozooidi (idranti): nutrizione
• Dattilizooidi: difesa
• Gonozooidi (gonangi): rip