Filogenesi

SARCOPTERIGI

Dipnoi e Crossopterigi

I Dipnoi sono i pesci polmonati.

I Crossopterigi sono pesci polmonati dai quali si sono sviluppati i Celacantidi (pesci con branchie, Latimeria) e i

Ripidisti (pesci con polmoni, ormai estinti che hannp dato origine agli Anfibi).

In generale i Sarcopterigi presentano pinne pari muscolose utili a “camminare” sui fondali delle acque dolci.

Essi presentavano un polmone, branchie e coda eterocerca.

Nel corso dell’evoluzione a coda è diventata, poi, simmetrica fondendosi con la pinna impari dorsale e ventrale a

formare un’unica pinna dificerca.

Presentano scaglie inzialmente molto rafforzate e pesanti.

 Dipnoi

Presentano coane comunicanti con la bocca, che permettono l’entrata dell’aria dalle narici.

Presentano pinne pari ad archipterigio.

Sono polmonati e presentano anche placche masticatrici.

Dei Dipnoi conosciamo solo tre specie:

Neoceratodus (pesce polmonato Australiano) che vive nelle pozze d’acqua e sopravvive ingoiando aria;

Propeterus (pesce polmonato Africano) e Lepidosiren (pesce polmonato del sud America) i quali cominciano a

presentare pinne più sottili e allungate, cominciano a muoversi grazie alla pinna dificerca caudale.

Essi vivono in acque che tendono a prosciugarsi, durante la stagione secca vanno in letargo e respirano con i

polmoni.

 Crossopterigi viventi

Da essi si sviluppano Celacantidi (Latimeria) e i Ripidisti (tutti estinti, progenitori degli Anfibi).

I Celacantidi non presentano le coane (anche perché non hanno polmoni).

Hanno denti a smalto pieghettato (fattore presente anche nei Ripidisti che li accomuna con i Tetrapodi).

Producono urea come sostanza di scarto, il loro sviluppo embrionale è sconosciuto.

Hanno pinne pari con una struttura interna omologa a quella degli arti dei Tetrapodi (pezzi scheletrici disposti

uno dietro l’altro).

I Ripidisti, invece, originano dai Crossopterigi ma sono tutti estinti.

Presentavano le coane, perché polmonati, che mettevano in comunicazione il retro della bocca con il faringe.

Erano caratterizzati da pinne ad archipterigio, cioè con strutture omologhe agli arti dei futuri Tetrapodi.

(Elemento osseo centrale della pinna è omologo allo stilopodio, elementi radiali della pinna sono omologhi allo

zeugopodio, ulna e radio).

Inoltre, essi presentavano denti labirintici, cioè caratterizzati da smalto che non ricopre in maniera omogenea la

dentina.

ATTINOPTERIGI

Condrostei (Paleonisciformi), Olostei e Teleostei (Neopterigi)

Essi rappresentano un gruppo molto ampio.

Originarono nel Devoniano, vivevano nelle acque dolci ma con il tempo colonizzarono anche le acque salate e

salmastre.

In generale, gli Attinopterigi presentano coda omocerca, pelle ricoperta di scaglie dermiche spesse e ampie che nel

tempo si sono allegerite (Cicloidi e Ctenoidi).

Le pinne sono raggiate.

Inizialmente, presentavano branchie e polmoni, ad oggi presentano solo le branchie.

Sono classificati in:



-Paleonisciformi Cladistia e Condrostei

 Cladistia

Sono gli Attinopterigi più antichi e sono abbondanti nel Nilo.

Presentano scaglie ganoidi e pinna dorsale divisa in tante pinnule spinose.

 Condrostei

Essi sono ancora simili ai Condroitti, perché più primitivi.

Hanno bocca ventrale, coda eterocerca e scaglie dermiche molto spesse (Ganoidi).

Tra i Condrostei troviamo lo Storione.



-Neopterigi Olostei e Teleostei

 Olostei

Presentano scheletro osseo molto pesante, bocca terminale e scaglie Ganoidi o Cicloidi.

Nel caso di Amia osserviamo vertebre non scalettate (la colonna vertebrale presenta metameria primaria) ma a

livello della coda avviene la diplodia (da uno sclerotomo si formano due vertebre)

Ad oggi conosciamo due specie: Amia e Lepidosteus.

 Telesotei

Sono i pesci ossei più moderni e hanno conquistato la maggior parte degli ambienti acquatici.

Presentano coda omocerca, talvolta presentano la vescica natatoria.

Hanno scaglie trasparenti, flessibili e sottili.

Il loro scheletro (come ad esempio il cranio) comincia ad essere molto alleggerito rispetto agli Olostei e

Condrostei.

Presentano il cinto pettorale legato alle ossa opercolari, il cinto pelvico costituito da due pezzi scheletrici che

sostengono i raggi delle pinne attraverso dei legamenti.

Un’altra caratteristica è la presenza della bocca in posizione terminale, supera o infera.

La bocca infera presenta la mascella più lunga della mandibola ed è idonea a scavare nel terreno.

La bocca supera ha una struttura opposta.

Entrambi i tipi possono essere protusibili (i premascellari non sono saldamente adesi al neurocranio).

Le branchie sono pettinate, è presente un’unica camera.

All’esterno troviamo l’opercolo a copertura.

Diversi tipi di Osteitti:

pesce palla, pesci tropicali, pesci abissali ecc.

Lezione 24 – FA 8

CAMBIAMENTI CLIMATICI

Essi possono influire negativamente sulla vita degli animali.

Una conseguenza del cambiamento climatico (riscaldamento globale) è l’innalzamento della temperatura delle

acque.

Come sappiamo, la concentrazione dell’ossigeno nell’acqua dipende dalla temperatura.

Quando la temperatura aumenta la quantità di ossigeno diminuisce.

Se l’apporto di ossigeno è minore si danneggia l’intero metabolismo energetico dell’animale, questo fenomeno con il

tempo sta causando la nascita di pesci di grandezza sempre minore.

Sistema circolatorio Osteitti

Il sistema circolatorio negli Osteitti è molto semplice.

Il sangue circola seguendo sempre lo stesso percorso.

Il sangue ricco di anidride carbonica arriva dai tessuti al cuore attraverso la vena cardinale, a livello del seno venoso.

Dopo il seno venoso, si immette nell’atrio, nel ventricolo e attraverso il cono arterioso si immette nell’aorta ventrale

che si dirama nei quattro archi aortici.

Passando per i rami aortici, a livello delle branchie, il sangue viene ossigenato e attraverso l’aorta dorsale sarà

pompato in tutto l’organismo (dal ramo epibranchiale).

(Il quinto ramo aortico forma le carotidi)

Sistema nervoso

È caratterizzato dall’encefalo allungato e sono ancora riconoscibili tutte le vescicole.

La vesciola che prende il sopravvento è il mesencefalo e anche il cervelletto è ben sviluppato.

Dalla zona craniale si estendono i tubi olfattivi con i nervi olfattivi fino al telencefalo.

Subito dopo troviamo il diencefalo (collegato all’epifisi e all’ipofisi), il mesencefalo con i lobi ottici (fibre del nervo

ottico), il cervelletto e il midollo allungato.

Sistema escretore

Caratterizzato dal rene, la cui unità funzionale è il nefrone.

Il rene è una struttura metamerica e i nefroni sono i metameri che si uniscono insieme a formare un’unica struttura.

Ogni nefrone è costituito da un glomerulo vascolare, avvolto in una capsula renale che ha la funzione a da un tubulo

che ha la funzione di riassorbire.

Il tubulo del nefrone sfocia nel dotto collettore.

Esso presenta una porzione prossimale (vicina al glomerulo), una porzione intermedia (ansa di Henle) e una porzione

distale.

La fuzione del glomerulo è quella di filtrare acqua ed elettroliti dal sangue.

A livello del tubulo vengono riassorbite tutte le sostanze nutritive che il glomerulo aveva filtrato in maniera non

molto selettiva.

Tutti i componenti scartati formeranno l’urina.

Nell’urina sono presenti tutte le sostanze di scarto del metabolismo azotato.

In base al prodotto finale eliminato possiamo distinguere:

 

Ammoniotelici eliminano ammoniaca insieme ad una grande quantità di acqua (osteitti)

 

Ureotelici eliminano urea insieme a una quantità intermedia di acqua (mammiferi, condroitti, anfibi)

 

Uricotelici eliminano acido urico estremamente concentrato (tipiche di uccelli e rettili)

Il tipo di prodotto eliminato dipende dalla quantità di acqua che un organismo ha a disposizione.

Negli Osteitti il sistema escretore è allungato, il rene decorre lungo tutto il tronco dell’animale.

Si differenzia un rene cefalico (funzione emopoietica) e un rene del tronco (funzione escretoria).

In generale, gli Osteitti sono ammoniotelici ma il processo di escrezione varia al variare dell’habitat (acqua dolce o

ambiente marino).

 Osteitti di acqua dolce

Essi sono iperosmotici rispetto all’ambiente circostante, per cui la salinità è maggiore nel corpo dell’animale.

Normalmente, per le regole dell’osmosi, si verificherebbe l’entrata di una quantità eccessiva di acqua nel loro

corpo.

Questo non avviene perché il loro sistema escretore è adattato al fine di limitare l’ingresso di acqua.

Esso presenta un glomerulo grande (filtrare molta acqua) e un tubulo piccolo (permette il riassorbimento di

piccole quantità di acqua).

L’urina sarà molto diluita.

 Osteitti marini

I pesci marini devono limitare la perdita di acqua, in quanto per osmosi tenderebbe a fuoriuscire per spostarsi

verso un ambiente più ricco di sali.

L’uscita di acqua è contrastata da uno specifico sistema escretore.

Esso presenta un glomerulo piccolo (scarsa filtrazione per permettere poca perdita di acqua) e un tubulo lungo

(che permette il riassorbimento di tutta l’acqua).

Essi, inoltre, tendono anche ad ingerire acqua espellendo i sali in eccesso dalle branchie grazie alle ghiandole del

sale (presenti anche in uccelli che si nutrono di pesci marini come il gabbiano).

COMPARSA DEI TETRAPODI

I primi Tetrapodi compaiono nel Devoniano circa 400 milioni di anni fa.

In quel periodo le terre emerse formavano un unico vasto continente, la Pangea.

Il clima era molto instabile, si alternavano temperature miti e periodi di siccità a periodi di inondazioni.

Proprio in questo periodo cominciarono a spostarsi sulla terraferma i primi vertebrati, nel corso del tempo e con

numerosi adattamenti essi si sono adattati completamente alla vita sulla terra.

I Tetrapodi originano dagli Osteitti, più precisamente dai Ripidisti (che derivano dai Crossopterigi derivanti dai

Sarcopterigi).

Essi presentavano una coda dificerca, pinne pettorali e pelviche lobate che presentavano già una struttura che

troveremo nei primi tetrapodi e che permettevano già ai Ripidisti di spostarsi sul fondale.

La pinna pettorale è collegata alle ossa opercolari, presenta cleitro, clavicola, omero, radio, ulna e numerosi raggi.

(Ovviamente nei Ripidisti la pinna pettorale e la pinna pelvica si lega alla colonna vertebrale).

La pinna pelvica (legata al cinto pelvico) presentava femore, tibia, fibula, ossa tarsali e falangi.

I Ripidisti respiravano grazie ai polmoni, infatti nel corso del tempo persero le branchie.

Uno dei primi Tetrapodi è stato Icthyostega.

Presentava una colonna vertebrale a cui era annessa una muscola