Zoologia

ZOOLOGIA

Esonero scritto, stesso libro Zanichelli di biologia o solo zoologia Zanichelli Nitti? se si fa l’esonero niente

domande all’orale. Scritto con domande aperte generali, si può argomentare e scrivere molto. 4

domande.

Esonero 22 maggio

TEMPI DELL’EVOLUZIONE

I tempi dell’evoluzione sono stati molto lunghi.

65 milioni= estinzione dei dinosauri. La teoria più accreditata ancora oggi è quella dell’asteroide che impatta

sulla terra, causa uno sconvolgimento climatico, così dinosauri e altri animali si estinguono. Da questa grande

estinzione, i mammiferi hanno “sostituito” i dinosauri, si sono diversificati, hanno occupato i vari ambienti. (31

dicembre)

2 milioni = origine dell’uomo. L’homo sapiens compare 150 mila anni fa, homo sapiens sapiens, 40/50 mila anni

fa. (31 dicembre)

IL MICROSCOPIO

Alcuni animali (es. acari, batteri, alcuni virus) sono invisibili al nostro occhio, perché sono troppo piccoli rispetto

a ciò che il nostro occhio può percepire; si studiano al microscopio, in particolare quello che si serve della luce.

Il nostro occhio riesce a vedere generalmente l’uomo, la maggioranza delle cellule eucariotiche, protozoi…

percepiamo fino a metri e millimetri come unità di misura.

Il microscopio ottico si rifà alla struttura dell’occhio umano; si inserisce un oggetto su un vetrino, si spara una

luce dal basso verso l’alto, l’immagine dell’oggetto così arriva all’altra estremità, dove poggiamo l’occhio. In

mezzo ci sono una serie di lenti che servono per ingrandire l’oggetto osservato. Ci sono un sistema di lenti

vicino al vetrino e uno vicino a dove poggiamo l’acqua. Il microscopio ottico può ingrandire fino a circa 1 milione

di volte. Il virus ad esempio è quasi invisibile o al minimo della risoluzione del microscopio ottico. L’unità di

misura è il micron.

Per vedere gli oggetti ancora più piccoli si usa il microscopio elettronico che ha una eccezionale capacità di

ingrandimento. L’unità di misura è l’angstrom; si osservano parti delle cellule, organuli cellulari, macromolecole,

amminoacidi, atomo di idrogeno… Il microscopio elettronico è un tubo in cui infiliamo l’oggetto da osservare,

che deve essere trattato adeguatamente, poi spariamo un fascio di elettroni che attraversa il tubo e l’oggetto;

gli elettroni vengono deviati e ci sono una serie di bobine che funzionano come lenti e servono a ingrandire

l’immagine. L’immagine si proietta su uno schermo e può essere stampata. Ha una risoluzione così alta perché

l’elettrone ha una banda di oscillazione piccola, la luce invece che si usa nel microscopio ottico ha una banda

molto più alta.

Sul nostro corpo vivono degli acari, nei pori della pelle, che sono talmente piccoli da essere visibili solo al

microscopio elettronico.

Le balene sono gli animali più grandi mai esistiti sulla terra. L’elefante è l’animale attualmente esistente più

grande.

COME SONO ORGANIZZATI GLI ANIMALI

Gli animali sono esseri viventi pluricellulari. Un animale è per definizione costituito da tante cellule.

- Alla base della loro organizzazione abbiamo gli atomi e le molecole che li compongono

- queste molecole sono organizzate a formare membrane e organuli cellulari, che comprendono

ribosomi e mitocondri...

- L’unità di base dell’organizzazione di tutti gli esseri viventi è la cellula. La cellula è il luogo in cui

avvengono tutte le reazioni chimiche necessarie per il metabolismo (le reazioni che ci consentono di

sopravvivere: es. la respirazione cellulare, in cui c’è uno zucchero, il glucosio, forma di energia di tutti

gli elementi, fatto da 6 atomi di carbonio, che viene demolito in molecole più piccole fino ad ottenere

anidride carbonica e acqua + l’energia che si libera.)

Le cellule si distinguono in PROCARIOTE (più semplici, dei batteri) ed EUCARIOTE (cellule più complesse che

hanno un nucleo, al cui interno si trova il Dna, hanno una serie di organuli cellulari; sono quelle degli animali.

Un esempio di organulo è il mitocondrio, responsabile della formazione di energia). La differenza sostanziale

tra animali e vegetali è che i vegetali hanno nella cellula eucariote il cloroplasto che usa l’energia solare per

produrre glucosio che viene poi rotto nel mitocondrio; negli animali invece non c’è il cloroplasto, ma il glucosio

si ottiene tramite il cibo, non può essere prodotto con la luce solare. Le piante sono autotrofe, cioè si producono

da sole il nutrimento; gli animali sono eterotrofi.

I funghi non sono piante, sono più imparentati funghi e animali tra loro che con le piante. I funghi sono

eterotrofi, non possono ricavare energia dal sole. In genere vivono su sostanze di origine organica, spesso

morte, e risucchiano il nutrimento.

- Le cellule con morfologia e funzione simile si organizzano in tessuti (es. epidermide contiene le cellule

che devono proteggere la superficie esterna dell’animale).

- I tessuti si organizzano in organi. L’organo è una struttura formata da più tessuti che svolgono una

precisa funzione.

- Gli organi non lavorano soli, ma sono organizzati in apparati (es. il fegato è un organo che rientra

nell’apparato digerente)

- L’insieme degli apparati forma l’individuo, quindi l’animale. L’individuo è una unità comportamentale,

perché è a livello dell’individuo che si ha il comportamento. Tutti gli apparati svolgono varie funzioni

che sostengono la vita di un singolo individuo. Il singolo individuo ha una propria autonomia di

comportamento.

- Al di sopra dell’individuo ci sono altri livelli di organizzazione. Gli individui si organizzano in gruppi

sempre più ampi: le popolazioni. La popolazione è l’insieme di individui della stessa specie che vivono

in un territorio e interagiscono tra di loro.

- Le varie popolazioni che occupano la stessa area geografica costituiscono una comunità, fatta di

popolazioni che interagiscono tra di loro (biocenosi)

- Tutte le comunità più la componete abiotica: suolo, atmosfera, precipitazioni… formano l’ecosistema.

L’ecosistema è considerato il livello più elevato di organizzazione degli esseri viventi. Es: bosco.

L’ecosistema è formato da biocenosi e parte abiotica.

Proprietà emergenti= ogni livello ha proprietà diverse rispetto ai livelli che si trovano sotto e sopra. Tra i vari

livelli emergono proprietà nuove, proprie di quel livello.

Esempio: il funzionamento di un organo non è la semplice somma dei funzionamenti dei vari organi.

Abbiamo tanti livelli della conoscenza biologica, a ciascuno corrisponde una disciplina biologica di riferimento

per studiare quel modello.

LIVELLO DELLA CONOSCENZA BIOLOGICA DISCIPLINE BIOLOGICHE

MOLECOLARE Biochimica, Biologia Molecolare, Biofisica, Virologia

CELLULARE Citologia, Istologia, Batteriologia, Biologia Cellulare

ORGANISMICO Anatomia, Embriologia, Fisiologia, Patologia,

Etologia

DI POPOLAZIONI Genetica, Sistematica, Evoluzione, Ecologia

DI COMUNITA’ BIOLOGICHE Parassitismo, Simbiosi, Ecologia

I SISTEMI LE FUNZIONI

Digerente (assumere cibo, scomporlo, digerirlo, Approvvigionamento

funzione del metabolismo), respiratorio (prendiamo

l’ossigeno dall’atmosfera grazie alle piante, lo

respiriamo)

Escretore (regola la quantità di acqua, sostanze di Eliminazione rifiuti, mantenere l’omeostasi

rifiuto, l’equilibrio interno dei vari organi in base alle osmotica

condizioni ambientali)

Circolatorio (non è presente in tutti gli animali; è un Trasporto

sistema che garantisce la distribuzione di ossigeno,

sostanze nutritive, ormoni)

Riproduttore (tutti gli animali svolgono una Riproduzione

riproduzione sessuale, con poche eccezioni di

riproduzione asessuali. Le gonadi maschili e

femminili producono i gameti maschili e quelli

femminili, cioè spermatozoo e cellule uovo)

Nervoso (consente di interagire con l’esterno e Reattività, Coordinamento

coordina le attività metaboliche interne

all’organismo), endocrino

Muscolare Movimento

Scheletrico Sostegno

Tegumentale (riveste il corpo dell’animale. Rivestimento

L’epidermide fa parte del tegumento)

DEFINIZIONI DELLA VITA SU BASI FUNZIONALI

I vari apparati svolgono le funzioni vitali per gli esseri viventi.

L’animale si nutre; la nutrizione serve per svolgere la respirazione per ottenere energia e per sintetizzare nuovi

materiali (metabolismo); l’energia e i nuovi materiali prodotti servono all’animale per accrescersi, rinnovare le

sostanze che lo compongono, ma anche per la reattività (interagire con il mondo esterno; per fare ciò usiamo

il sistema nervoso, che ci consente di interagire con il mondo in tempo reale. È alla base del comportamento

degli animali; ciò li distingue dagli altri esseri viventi, ad esempio le piante che non interagiscono). Importante

è anche il movimento, caratteristica peculiare degli animali. La capacità di movimento degli animali è

determinata dal tessuto muscolare, tipico di tutti gli animali e che li distingue dagli altri esseri viventi. Le varie

attività corporee hanno la funzione di mantenere l’omeostasi, anche questa caratteristica di tutti gli esseri

viventi.

La materia vivente è organizzata in modo diverso rispetto al mondo inorganico, mantenere questa

organizzazione costa energia = OMEOSTASI. Alla morte dell’individuo cessa il flusso di energia, si perdono

struttura e organizzazione e si torna allo stato inorganico.

Importanti per gli animali sono anche lo sviluppo e la riproduzione. Tutti gli animali passano attraverso uno

stadio di sviluppo: da quando il nuovo individuo si definisce tramite fecondazione, inizialmente come zigote

(Cellula unicellulare), fino alla formazione dell’individuo maturo (sessualmente).

La riproduzione è una delle caratteristiche più importanti degli esseri viventi. L’essere vivente deve essere in

grado di riprodursi, di trasmettere le proprie caratteristiche alle generazioni successive.

Queste sono tutte caratteristiche degli animali. Tutte queste funzioni, si ritrovano in sistemi e apparati del

corpo.

Gli animali sono organismi aerobi, hanno bisogno di ossigeno per vivere. Dopo poco tempo senza ossigeno i

tessuti più delicati iniziano a morire. Ad esempio il sistema nervoso è delicato, i muscoli continuano a

funzionare per un po' anche senza ossigeno. Possiamo non mangiare e bere per diversi giorni e sopravvivere,

ma senza ossigeno possiamo stare per un tempo limitato. Vari apparati degli animali si organizzano in modo da

fornire ossigeno a tutte le cellule costantemente (es. apparato circolatorio, respiratorio). La respirazione ha

come sottoprodotto acqua e anidride carbonica, l’anidride carbonica viene eliminata.

I VIRUS

Il virus è un essere vivente molto piccolo. È l’unico essere vivente non organizzato in cellule, ma è un parassita

cellulare: usa il metabolismo di altre cellule per moltiplicarsi.

Il batterio è un essere vivente formato da una sola cellula semplice che corrisponde all’organismo stesso.

CATEGORIE ESSERI VIVENTI

Tolti i virus, gli esseri viventi sono organizzati in 5 categorie fondamentali, dette regni dalla sistematica. I regni

distinguono gli esseri viventi secondo importanti differenze:

- Monere =sono procarioti; distinte in due regni: archeobatteri e eubatteri. Comprendono alghe azzurre

e piante. In genere hanno un unico filamento di Dna circolare.

- Protisti= comprendono alghe unicellulari e protozoi; sono eucarioti unicellulari

- Piante

- Funghi

- Animali

Piante, funghi e animali sono eucarioti pluricellulari; hanno Dna, membrana, organuli, citoplasma…

Alcuni protisti sono coloniali, formano delle colonie (vivono aggregati). Ad esempio i flagellati sono un gruppo

di protisti che hanno flagelli e vivono insieme in colonie, attaccati tra loro tramite flagelli o in altri modi. Si

ipotizza che alcuni animali derivino dai protisti, perché tutti gli animali (tranne alcune eccezioni) hanno una

cellula flagellata: lo spermatozoo; è una cellula che si muove, ha un flagello.

PARAMECIUM= piccolo protista che vive in acque dolci, stagnanti. Si nutre di materiale organico. Si può

riprodurre con forme primitive di riproduzione sessuale. Non hanno un apparato digerente, hanno un vacuolo:

incorporano le sostanze e poi ci sono degli enzimi che le digeriscono.

AMEDA: non ha una forma propria, si muove.

SISTEMATICA E CLASSIFICAZIONE ANIMALE

Gli animali sono attualmente diversificati in tutti gli ambienti; esistono milioni di specie. Tuta questa

biodiversità ha posto da sempre negli esseri umani alcune problematiche.

L’uomo vuole catalogare e inquadrare ogni cosa con cui viene a contatto, ha questa esigenza e vuole

conoscere i vari esseri viventi. Questa necessità era evidente già ai tempi degli antichi greci e romani che

furono i primi a scrivere trattati sulle piante edibili e medicinali.

Greci: Teofrasto, 327-287 a.C.

Aristotele, 385-322 a.C. Dioscoride.

Romani: Plinio il Vecchio (23-79 d.C., Naturalis Historia in 37 volumi)

Aristotele ha scritto diversi libri in cui cerca di ricostruire ed esaminare i vari esseri viventi.

Questi trattati sono stati prodotti anche nel mondo arabo, ad esempio in epoca medievale. Sono per lo più in

lingua latina, usata fino a tutto il 1700.

Con la scoperta dell’America e i grandi viaggi di esplorazione, gli europei hanno visitato nuovi mondi e trovato

molti animali e piante sconosciuti. L’Europa è un continente povero di specie. Gli esploratori conoscevano una

nuova quantità di forme di vita e anche fossili. Nel museo del 1600 a Venezia c’erano talmente tanti reperti

da esporli anche sul soffitto.

Si inizia dunque a cercare un sistema per ordinare tutta la biodiversità scoperta con i viaggi.

I problemi sono 2:

- Identificare =dare il nome, ma anche capire come riconoscere l’animale e assegnargli il nome giusto

- Ordinare= creare gerarchie, cioè un sistema di ordinamento degli esseri viventi razionale e gestibile,

tramite categorie gerarchiche. Serviva trovare delle regole universali per fare questo.

Nel linguaggio comune usiamo nomi che da un punto di vista zoologico indicano cose diverse. Facciamo un

esempio: dire farfalla è generico, si tratta di una categoria superiore che racchiude in sè tante specie.

PRIMA DI LINNEO

Carlo Linneo, vissuto nel 1700, risolve il problema. Prima di lui ogni naturalista che scriveva libri su piante e

animali usava dei nomi volgari, più o meno descrittivi. La stessa pianta quindi aveva un nome diverso a

seconda della lingua, del popolo e delle sue tradizioni. Questo sistema non funzionava perché quando diversi

autori di paesi diversi si confrontavano ciascuno usava nomi diversi e quindi non riuscivano a comprendersi.

Vennero create alcune classificazioni per gli animali con 3-4 nomi, ma nessuno riusciva ad usare questi trattati

molto complessi con nomi molto lunghi di animali.

CARL VON LINNÈ (1707-1778)

Le cose cambiarono a partire dal 1756 con la pubblicazione ad opera di Linneo del “Systema naturae” =

propone un sistema per assegnare il nome a ciascuna specie di animali e piante che oggi si chiama

nomenclatura binomia. È un insieme di regole che servono per assegnare un nome unico, detto scientifico, a

ciascuna specie di animali. Linneo è stato un medico e botanico svedese, dedica tutta la vita alla classificazione

del mondo naturale. Attraverso la nomenclatura binomia ciascun essere vivente è identificato da un doppio

nome unico: il primo termine indica il genere (con l’iniziale maiuscola), il secondo la specie (minuscolo, dopo

il genere)

Es. nome comune = rondine; genere= Hirundo, specie = rustica ----- nome scientifico: Hirundo rustica

Il nome scientifico si può assegnare a un’unica specie. Due specie non possono avere lo stesso nome

scientifico, più specie possono condividere lo stesso genere. Non ci sono eccezioni, è un sistema universale

uguale in tutto il mondo; ha un codice complesso di regole.

L’INTERNATIONAL CODE OF ZOOLOGICAL NOMENCLATURE della commissione internazionale per la

nomenclatura zoologica, fornisce regole per assegnare un nome specifico a ciascuna unità tassonomica

esistente in natura, attuale o estinta.

Il secondo problema riguarda ordinare gli animali tramite un sistema razionale.

- ORDINE CRESCENTE= riunioni successive in base a criteri di somiglianza. Più due animali sono simili

più apparterranno a categorie vicine tra loro. È un sistema di ordinamento gerarchico, si hanno una

serie di gruppi in cui i più grandi inglobano quelli più piccoli. Questo propone Linneo. I gruppi appena

formati formano le unità per i gruppi successivi. Questo porta alla formazione di un ordinamento

gerarchico.

Alcuni esempi: sciacallo, lupo e orango appartengono alla categoria dei mammiferi, in quanto hanno

caratteristiche comuni: allattano, hanno i peli, hanno sangue caldo… altra categoria è quella dei pesci= hanno

pinne, branchie, vivono in acqua… Pesci e mammiferi però hanno delle caratteristiche in comune, insieme

formano la categoria superiore dei vertebrati = hanno le vertebre (colonna vertebrale).

Farfalla e forbice sono insetti entrambi= 6 zampe, corpo diviso in 3 parti, sistema di respirazione con le

trachee;

anellidi= animali con il corpo fatto di tanti segmenti, non hanno arti

molluschi= hanno la conchiglia, il mantello, modo di respirazione comune…

Gli insetti però hanno anche caratteristiche simili con i crostacei, si riuniscono in artropodi= hanno lo scheletro

esterno

Gli animali della stessa categoria hanno caratteristiche anatomiche-morfologiche simili. Si parte dal genere

che è il livello più basso e si arriva fino al più alto che è il regno e raggruppa tutti gli animali.