Zoologia dei vertebrati

ANFIBI ED ESTINZIONE

Esistono le liste rosse, promosse dallo IUCN (Unione Internazionale per la Conservazione della Natura). Nel 1996 124 erano le specie minacciate, nel 2004 1770 e nel 2018 2100 specie. Sono in declino più rapidamente di qualunque animale noto. Più o meno 1/3 di specie di anfibi valutate sono in pericolo di estinzione. {La slide ha numeri datati}

Perché sono minacciati? Sono piccoli e si muovono poco, questo li rende molto sensibili all'alterazione del paesaggio. Più della metà degli anfibi hanno una riproduzione acquatica ma gli adulti sono terrestri, questo significa che è necessario tenere in buono stato due habitat, che devono anche essere vicini. Sono ectotermi, questo significa che hanno una grande sensibilità alle condizioni climatiche. Si stanno diffondendo anche molte patologie (chitridiomicosi).

Circa 100 specie si sono estinte negli ultimi 15 anni.

Le cause del declino sono diverse: uccisione diretta;

alterazione e scomparsa degli habitat; - frammentazione del paesaggio (da elementi antropici); - Le malattie degli anfibi Si stanno diffondendo un sacco di patogeni che colpiscono gli anfibi. Possono essere: virali, batteriche, legate a funghi o parassitosi. Tra i patogeni più diffusi troviamo: Batrachochytrium, un fungo che causa estinzione di massa non solo negli anfibi, Amphibiocystidium, un protozoo, i ranavirus. {Portare all'uscita stivali di gomma e torcia frontale} I RETTILI Tetrapodi con uovo amniotico e squame cornee. Appaiono nel Carbonifero perché gli insetti iniziano a colonizzare gli ambienti terrestri. Il metabolismo dei rettili è ottimizzato per permettergli di sfruttare gli insetti, la fonte di cibo più abbondante della Terra. Epidermide Hanno pelle impermeabile, che garantisce un'ottima protezione e sostegno. I lepidosauri hanno un'epidermide ricoperta da strato corneo che si stacca per permettere all'animale di crescere. Nontutti i rettili fanno la muta, loricati e chelonihanno una struttura con un'epidermide rinforzata da ossa dermiche, pesante. Le tartarughe hanno le squame che crescono grazie ad anelli concentrici ai bordi delle "piastre" (si può vedere sul carapace); via via che l'animale cresce gli anelli di crescita diventano meno visibili, sia a causa dell'erosione sia perché rallenta la crescita. Respirazione Il polmone è la principale fonte di respirazione. La struttura diventa quella di un cacciatore terrestre, quindi abbiamo la trachea che unisce i polmoni al faringe e la respirazione diventa un po' più complessa: appaiono i muscoli intercostali, cioè la cassa toracica si espande e si contrae. Negli anfibi l'aria viene deglutita e l'anidride carbonica viene espulsa dalla pelle. Nelle tartarughe abbiamo un carapace rigido che non si può espandere, quindi hanno evoluto una modalità differente: il polmone si trova dorsalmente.al di sopra dei visceri e ci sono dei muscoli specializzati che servono a spingere verso l'alto o verso il basso, comprimendo o espandendo il polmone. Una situazione analoga a quella della tartaruga l'abbiamo noi mammiferi, che abbiamo sviluppato il diaframma per espandere e contrarre i polmoni.

Reni

Hanno l'obiettivo di risparmiare più acqua possibile. Viene eliminato acido urico, ovvero viene eliminata una sostanza che non consuma acqua.

Locomozione e scheletro

Lo scheletro si alleggerisce nel passaggio dagli anamni agli amnioti: compare il collo e le zampe spingono, anche se poco, il tronco oscilla. Gli anfibi hanno posizione allargata (meno efficiente, devo utilizzare di più i muscoli per muovermi), mentre i rettili, mammiferi, uccelli e dinosauri assumono posizione parasaggittale e saggittale (arto completamente sotto il corpo). Anche i coccodrilli attuali possono correre per brevi tratti, portando gli arti al di sotto del corpo. In un quadrupede la corsa sisincronizza con la respirazione, perché allungarsi e contrarsi comporta un'espansione della cassa toracica. I rettili non hanno il diaframma, quindi la corsa da quadrupedi andrebbe in contrasto con l'espansione della cassa toracica dovuta ai muscoli intercostali. Possono correre solo sulle zampe posteriori (tirannosauro, idem vale per gli struzzi). Il diaframma essendo elastico può fare un po' quello che vuole. La diversità dei rettili è enorme, quindi abbiamo situazioni molto diverse: i camaleonti hanno arti a tenaglia, con dita opponibili (specializzazione per la vita in ambiente arboricolo). Le finestre temporali venivano usate per classificare i rettili. Parapsidi ed euriapsidi sono gruppi estinti di rettili marini. I sinapsidi sono quelli che hanno portato ai mammiferi (una finestra inferiore). Attualmente anapsidi sono le tartarughe, ma hanno "corazzato" in seguito le finestre temporali. Tutti i rettili (comprendenti anche uccelli, coccodrilli,

I dinosauri sono diapsidi, quindi possiedono due finestre temporali. Nelle lucertole abbiamo un maggiore alleggerimento. Nei serpenti salta anche la finestra superiore oltre a quella inferiore, quindi rimane un buco. Ai cheloni mancano le finestre temporali, cos'è successo? Le testuggini derivano da un antenato diapside, poi sono andate verso un irrobustimento. Alcune hanno "aperto" nuovamente delle strutture simili a delle fenestrature.

Fecondazione

Abbiamo degli emipeni e normalmente animali a sessi separati (alcuni effettuano partenogenesi). Abbiamo avuto 3 evoluzioni indipendenti del pene negli amnioti, una che ha portato al pene del mammifero, una che ha portato al pene nel clade che comprende testuggini, coccodrilli e uccelli (questi ultimi hanno perso secondariamente il pene), poi una struttura chiamata emipene negli squamati (lucertole e serpenti). L'assenza di pene nel tuatara potrebbe indicare una situazione primitiva, ovvero il pene non si è proprio sviluppato.

evoluto in questo taxon.

Riproduzione

Nei rettili la viviparità potrebbe essersi evoluta indipendentemente fino a 121 volte. Abbiamo specie ovipare, ovovivipare, vivipare.

Zootoca vivipara (lucertola vivipara) non è vivipara ma ovovivipara facoltativa: alcune popolazioni partoriscono piccoli già "pronti", alcune femmine depongono le uova (ovipare). È il rettile con la distribuzione più ampia al mondo. Abbiamo popolazioni ovipare solo al sud delle Alpi e sui Pirenei. L'antenato era oviparo e qualcuno è rimasto oviparo; da qui si è evoluto un clade viviparo. La strategia riproduttiva può variare molto rapidamente. In alcuni rettili si usa il termine "viviparo" perché non si sa se c'è scambio di nutrienti.

Sulle Alpi italiane abbiamo una situazione particolare: i triangolini indicano le popolazioni ovipare, i pallini vivipare. 3 possibilità: o la viviparità si è evoluta una volta,

O più volte o è un carattere plastico. Nel grafico genetico è palese che la viviparità si è evoluta una volta sola (un unico gruppo molto compatto). Sono due specie diverse! Rispetto alla specie vivipara gli ovipari stanno in ambienti leggermente diversi dal punto di vista fisico (temperatura, precipitazioni...). Mantenendo le uova nella pancia le femmine riescono a far sviluppare meglio i piccoli, spostandosi al sole e scaldandosi.

Trachylepis ivensiIn il nutrimento del piccolo avviene a carico della madre: placenta uguale a quella dei mammiferi in cui vediamo i capillari fetali che scorrono paralleli ai capillari materni. La viviparità non si è evoluta in tartarughe, coccodrilli e uccelli. Un'ipotesi è che prima di avere una specie vivipara serve una specie che fa ritenzione delle uova, ovvero che trattiene per un po' le uova e poi le depone. Nei coccodrilli se avviene ritenzione abbiamo embrioni deformi e analogamente nelle

tartarughe gli ovidotti sono anossici. Un'altra spiegazione è legata al differente modo di costruire il guscio, ma non si sa.

DETERMINAZIONE DEL SESSO NEI RETTILI

Noi siamo abituati ad una situazione in cui la determinazione del sesso è strettamente genetica. Questa si osserva nei mammiferi e negli uccelli, ma in realtà non è l'unica situazione possibile. È frequente avere situazioni in cui il sesso viene determinato da fattori ambientali o cambia durante il corso della vita. In un particolare gasteropode i maschi sono determinati dal fatto di stare in cima allo scoglio, perché in quel modo possono rilasciare i gameti verso il basso. Troviamo determinazioni diverse anche nei policheti e nei pesci.

I rettili sono il gruppo animale in cui la relazione ambiente-sesso è più studiata. (Emys orbicularis)

Guardiamo la testuggine palustre europea e immaginiamo di mettere delle uova in incubatrice a diverse temperature: a 28,5°C

Troveremo per il 50% maschi e per il 50% femmine (ad alte temperature si generano solo femmine, a basse temperature solo maschi).

La tartaruga alligatore è un grosso predatore che se ne sta sul fondo dei fiumi ad aspettare il passaggio di prede (pesci); se prendo le uova e le metto in incubatrice a 21°C o a temperature inferiori verranno generate solo femmine, contrariamente alla tartaruga precedente. In questa tartaruga troviamo due temperature cardinali.

Agama agama, un lucertolone delle zone desertiche africane presenta un altro sistema ancora: alle basse temperature solo femmine, alle temperature più alte solo maschi (modello femmina-maschio).

Anche nei coccodrilli abbiamo una situazione simile, se teniamo le uova sotto ai 31°C troveremo solo femmine, poi la percentuale di maschi aumenta all'aumentare della temperatura, fino ad arrivare a 33°C, superati i quali la percentuale di maschi diminuisce fino ai 35°C. Non c'è il sistema

maschio-femmina-maschio. Guardando l'albero filogenetico si può vedere che la determinazione del sesso si è evoluta in più direzioni separatamente. Evolve rapidamente e si passa da un sistema all'altro in fretta, dimostrazione che il "passaggio" è facile. Nei serpenti potrebbero esserci alcuni casi. Motivo? A volte una determinazione del sesso diversa può dare vantaggi differenti a seconda delle situazioni. La temperatura varia sia nel corso della giornata sia mensilmente. Se guardiamo lo sviluppo embrionale il sesso non viene determinato al momento della schiusa, ma in un periodo detto termosensibile, che varia a seconda del taxon. Soprattutto per le specie ad ampia distribuzione è necessario che la specie abbia temperature critiche diverse. Questa cosa la osservo, per esempio, nelle tartarughe azzannatrici, dove vediamo variabilità in base alla latitudine. Conta solo la temperatura c