Zoologia sistematica

ARTHROPODA [arthron= articolazione + pous= piede] -> piedi articolati

Antenato artropodi- cuticola soffice viene rinforzata attr deposizione proteine aggiuntive e chitina =

ESOSCHELETRO CHITINOSO articolato + METAMERIA

Artropodizzazione: ins cambiam morfo e funzio

- Sezioni rigide cuticola sep da sez sottili e flessibili che form suture e articolazioni (x movim)

- Estensioni articolate ogni segm => APPENDICI PARI ARTICOLATE

- Accrescimento nec sequenza MUTE della cuticola (sotto ctrl ormonale, pk esosch rigido

preclude aumento graduale dim corpo est)

- Regressione Celoma = dotti/ cavità gonadi e org escretori, princ cavità corpo “emocele” =

sistema aperto di seni e lacune (cav corpo riemp sangue circolatorio)

→

- Ciglia mobili

Vantaggi selettivi esoscheletro chitinoso:

Protezione vs predatori, stimoli meccanici e disidratazione (armatura protettiva)

✓ Supporto x muscolatura (attacco muscoli) + impalcatura flessibile e robusta x appendici

✓ Efficienza biomeccanica segmenti adiacenti e giunture funz come leve

✓ Miglioramento locomotorio- locomoz rapida e poss volo

✓

^=^ il + vasto phylum con animali straordinaria diversità e abbondanza cap colonizza quasi tt

habitat terrestri (specie 1 100 000, molte ancora no descritte)

- A + piccolo= acaro parassita (Demodex) 0,1mm

- A + grande= granchio giapponese (Macrocheira) 4m

Relazioni ecologiche:

- In tt tipi amb inclusi estremi, adattamenti a vari habitat (alc viv in amb dove nessun altro

animale could vive)

- Erbivori (+ abb), carnivori, onnivori, parassite

Rapp con uomo: negativi (competono x risorse alim, can trasm gravi malattie), positivi (essenz

x impollinazione piante alim, fonte cibo, sost medicinali, prod sost come seta, miele, cera)

appendici uniramose/ biramose Protostomi Ecdisozoi (bilaterale, triblastico)

4 subphyla: - Corpo metamerico con segm raggr in

1. MYRIAPODA* (centopiedi, millepiedi) Capo

o

2. HEXAPODA* (insetti) Torace (/cefalotorace)

o

3. CHELICERATA (ragni, zecche) Addome

o

4. CRUSTACEA* (gamberi) - Esoscheletro chitinoso

5. TRILOBITA (estinti) - Appendici articolate

*Clado Mandibulata- mandibola (altri cheliceri),

ma sono molto div (? omologhe)

- Crostacei: m multiarticolate, sup masticatorie/taglienti a base (m gnatobasica)

- Miriapodi e Esapodi: articolazione singola, sup incisiva a margine distale (m a pezzo intero)

Trilobita = sister taxon di Chelicerata, sep da Mandibulata (der da antenato comune)

Crustacea = sister taxon di Hexapoda -> clado Pancrustacea

3 subphyla: CRUSTACEA, CHELICERATA, UNIRAMIA (4 Superclassi: MYRIAPODA,

HEXAPODA, Onycophora, Tardigrada) (appendici no biforcate)

Maggior successo evolutivo -> 80% degli animali conosciuti sono artropodi

Cause della grande diversità e abbondanza- morfologicamente molto diversi, estremamente numerosi,

ecologicamente ubiquisti, troficamente vari e altamente adattabili a condizioni ambientali mutevoli →

specifici modelli strutturali e fisiologici

1. Esoscheletro versatile protezione elevata senza compromette mobilità

→

- cost da CUTICOLA secreta da epidermide sottostante (entr con + strati)

Epicuticola (esterno sottile ceroso)- proteine (indurite attr sclerotizzazione- legami chimici

o crociati) + lipidi (insetti- strato ceroso est rid perdita d’acqua) aum protezione

→ →

Procuticola (int spessa)- matrice proteica + chitina (polisaccaride azotato duro, insolubile,

o resistente ad acqua, basi e acidi leggeri) flessibile protez da disidrataz e stress bio-fis

→

Esocuticola (intermedio rigido)- secreta prima muta

▪ Endocuticola (interno flessibile)- secreta dopo

▪

Variabilità nella composizione – Insetti (chitina ≈ 50%, sclerificata) / Crostacei (chitina ≈ 60–80% +

sali di calcio, mineralizzata- riduz flessibilità)

Adattabilità – can be soffice e permeabile / corazza rigida; nelle articolazioni = sottile e flessibile

Funzioni aggiuntive:

Form apodemi (siti di inserzione muscolare)

➔ Rivestimento intestino ant e post, trachee

➔ Specializzazioni: apparati boccali pungenti, org sensoriali e copulatori, strutt ornamentali

➔

Non estensibile → limita la crescita = MUTA -> ecdisi (perdita rivestimento esterno)

- 4–7 mute prima st adulto, ma spesso cont a mutare anche da adulti

- Profondi cambiamenti fisiologici

2. Segmentazione e appendici: locomozione efficiente

- Piano corporeo ancestrale = serie lineare di segmenti simili, ciasc con paio appendici articolate

- Evoluzione = ampia varietà segmenti e appendici

Combinazione segmenti / form tagmata (fusione segm con funz spec)

▪ Capo + addome segmentato (segm tt uguali)

o Cefalotorace + addome (capo e torace)

o Capo + torace + addome (segm fusi form 3 reg “tagmata”)

o

Segm toracici con appendici ambulacrali (deambulazione), addominali si/no

Appendici – specializzate e differenziate x divisione del lavoro

▪ Segm arti = leve cave mosse da musculatura striata locomozione rapida, nuoto,

→

o cammino, manipolazione del cibo, funzioni sensoriali

Strutt sensoriali = sete, spine, peli sensoriali

o Capo: can antenne (org senso) + parti boccali:

o Cheliceri- a forma falce

▪ Pedipalpi- tastano cibo e riproduzione

▪ Mandibole- tagliano, strappano, masticano

▪ Mascelle- manipolano cibo

▪

Torace: zampe + ali (insetti)

o Addome: zampe (no insetti e aracnidi), trachee esterne, cerci, uropodi

o

3. Aria convogliata direttamente alle cellule

- Terrestri

Sistema tracheale (Tubi cavi, O2 portato dirett a tess e cell) ^=^ alti tassi metabolici,

o attività intensa, limite alla taglia corporea

- Acquatici

Branchie esterne e interne

o

4. Organi di senso altamente sviluppati cefalizzazione ulteriore passo evolutivo = conc nel

→

capo gangli nervosi e org sensoriali

Occhi semplici (cell fotosensibili condiv unica lente) / composti (ogni cell fotosensibile ha

o propria lente e costituisce un minuscolo occhio completo “ommatidio”)

→

Tatto, Olfatto, Udito, Equilibrio, Chemiorecezione Elevata sensibilità ambientale

o

5. Modelli comportamentali complessi

- Attività + complesse risp a maggior parte invertebrati + organizzazione sociale

- Tipi di comportamento: Innati (prevalenti) / Appresi (importanti in molte specie)

6. Metamorfosi e riduzione della competizione

- Forma larvale ≠ adulto

- Vantaggi:

Utilizzo di risorse alimentari diverse

✓ Occupazione di ambienti differenti

✓ Riduzione della competizione intraspecifica

✓

SIST MUSCOLARE complesso – musc striati (az rapida, esoscheletro come zona aggancio) +

musc lisci x organi interni

SIST DIGERENTE completo – pezzi buccali (appendici modif evolutesi x strategie alim div) +

tubo dig specializz con denti, compartimenti, ossicoli gastrici chitinosi

SIST ESCRETORE – ghiandole coxali antennali/mascellari / tubuli malpighiani (terrestri) / elim

scorie metaboliche attr branchie e intestino (acquatici)

SIST CIRCOLATORIO aperto dorsale – cuore dorsale contrattile + arterie + emocele (seni sang)

- Liquido circolante “emolinfa” can cont pigm respiratorio (emocianina, emoglobina-

crostacei e insetti acquatici), pigm (terrestri) pk scambi gas attr trachee/polmoni

SIST RESPIRATORIO – attr sup corpo / branchie (acquatici, sottili estensioni parete corpo) /

trachee / polmoni a libro (terrestri, ripiegamenti laminari della sup, protetti in cav interne del

corpo piene aria)

SIST NERVOSO ventrale– encefalo dorsale (cost da paio gangli) conn attr anello nervoso

periesofageo a 2 cordoni nervosi ventrali (lungo quali disp serie gangli) (simile a piano organizz

anellidi) (primitive- gangli ventrali sep ma interconn da fibre trasv; magg parte- gangli fusi a forma

singola fila ventrale gangli) + org senso molto specializz

RIPRODUZIONE – Dioici; coppia organi riprod e dotti, dimorfismo sex; Fec interna (a volte

esterna); ovipari, ovovivipari, vivipari; spesso metamorfosi e crescita attr mute; svil diretto/ indiretto

MUTA/ ECDISI = proc A perde proprio esoscheletro x can cresce e poi riform new dim >

Sotto ctrl ormonale (ecdisone, steroideo); can be effettuata + volte (aracnidi e insetti alati no +

mute dopo ragg st adulto, crostacei cont cresce e muta x tt loro vita)

1. Proecdisi- (crescita tess fino a ragg punto corpo riempie involucro) ghiandole

epidermiche sec enzimi che diger vecchia cuticola sep esoscheletro da epidermide ^=^

form new cuticola sottostante morbida

2. Ecdisi- esce da vecchia cuticola (si gonfia con acqua/aria x rompe)

3. Postecdisi- indurimento cuticola attr sclerotizzazione/calcificazione

Gangli

Comparazione tra Artropodi e Anellidi

A a lungo consid sister group di anellidi. Oggi- essi condividano in realtà un antenato comune con i

nematodi e le somiglianze con gli anellidi sono considerate omoplasie.

Somiglianze (dovute a convergenza): 1) Segmentazione esterna. 2) Disposizione segmentale dei

muscoli. 3) Disposizione metamerica dei gangli cerebrali.

Differenze: 1) N° fisso dei segmenti. 2) Mancanza dei setti intersegmentali. 3) Suddivisione in

tagmi. 4) Cavità celomatica ridotta. 5 ) Sistema circolatorio aperto. 6) Esoscheletro chitinoso. 7)

Appendici articolate. 8) Diverse strategie respiratorie. 9) Occhi composti. 10) Assenza di ciglia.

Sviluppo embrionale Rapporto madre–

Tipo Deposizione uova Nutrimento embrio

risp a corpo materno embrione

Assente dopo la

Ovipari Sì Esterno Tuorlo deposizione

Ni (schiusa uova

Ovovivipari a int corpo/subito Interno Tuorlo Assente

post deposte) Diretto dalla madre

Vivipari No Interno Presente

(placenta o simili)

CHELICERATA: Chelicerati

[chele= pinza + keras= corno] 1x appendici modif

cheliceri

- 2 tagmata: cefalotorace (prosoma) +

addome (opistoma), solit NO segm

6 paia appendici cefalotorace: 1x

o cheliceri, 1x pedipalpi, 4x zampe

ambulacrali

Mandibole né antenne

o Svil diretto (terrestri) / indiretto (acquatiche)

Cefalotorace: sempre stesso

SISTEMATICA

3 Classi + Ordini:

MEROSTOMATA (chelicerati acquatici)

EURYPTERIDA (euripteridi)

- Simili a limuli e scorpioni terrestri, Tt estinti, “fossili viventi”

XIPHOSURIDA (limuli)

- Carapace rigido NON segmentato a forma ferro cavallo

- Addome: largo con 6x appendici sottili fuse su linea mediana + chilari (appendici piccole e

inarticolate) + lungo telson caudale

- 2 occhi composti rudimentali + 2 occhi semplici

- Marini bentonici, coste; dim 0,5m

Movimento: piastre Limulus

addominali (nuoto) + zampe

ambulacrali

(deambulazione)

Alimentazione: notturna,

vermi e picc molluschi

Respirazione: branchie a

libro sotto opercoli branchiali

(branchie piatte fogliacee)

Riproduzione: migrazione riprod verso spiagge e accoppiam dur alta marea, Fec esterna

- F scava fossa e depone uova, poi M la segue (+ picc) aggiunge sperma a nido prima F

ricopra uova con sabbia (protez da onde prima schiusa)

- Larve segmentate “trilobitiformi” che rit mare

PYCNOGONIDA (ragni di mare)

- Corpo piccolo e gracile con capo (cefalon) 2x occhi semplici e

bocca a estrem proboscide

- 4x zampe ambulacrali + cheliceri e palpi

- Sist respiratorio e escretore

Scambi gas e escrez: diffusione (fav da ampia sup risp

o a volume)

- Marini bentonici, coste e abissi; dim pochi mm-0,75m

Alimentazione: aspirazione succhi attr proboscide, cnidari e anim a

corpo molle

- Sist digerente e gonadi: a int zampe

- Sist circolatorio: sempl cuore dorsale

Riproduzione:

- Dimorfismo sex: M ovigeri (zampe sussidiarie trasporto uova)

→

ARACHNIDA [arachne= ragno]

- Cefalotorace strutt atte a predazione

Cattura: denti (cheliceri modif), artigli (pedipalpi modif), ghiand velenifere o

o pungiglioni

Apparato boccale: faringe succhiante x ingestione fluidi e tess molli prede

o

- Addome: org riproduttivi e respiratori

- Amb secchi e caldi, a vita libera, predatori

- Rapp uomo: gener innocui e utili (ctrl insetti dannosi), specie pericolose (vedova nera,

recluso bruno, alc scorpioni x punture dolorose o fatali; zecche e acari = vettori malattie e

parassiti piante)

ARANEAE (ragni)

- Corpo compatto con cefalotorace e addome gener NO segm e colleg attr peduncolo esile

- Appendici:

Cheliceri- con artigli terminali e denti basali, attrav da ghiand velenifere

o Pedipalpi tritura cibo, funz sensioriale, (M) trasferim S

→

o Zampe ambulacrali- 4x e terminano con unghie

o

- 8 occhi semplici

Alimentazione: predatori insetti attr strategia caccia (inseguimento, agguato, ragnatela seta)

- Uccidono preda con artigli e veleno (cheliceri) → digestione extraorale (sciolg tess attr sost

dig) → aspiraz nutrim fluido e masticaz fac da denti

Escrezione:

- Tubuli malpighiani- assorbono potassio, soluti e

cataboliti che drenano a intestino

- Ghiandole rettali- riassorb H2O e K e elim acido urico

- Ghiandole coxali (magg parte)= nefridi modif che si

aprono a base (coxa) 1° e 3° paio zampe

^=^ (viv amb aridi) conservano fluidi corpo, urina quasi

secca

Respirazione: (1/2 / entrambi)

- Polmoni a libro= pliche parallele immerse in camera di emolinfa e apertura est attr fessura

esosch -> aria entra nella camera attr apertura parete corpo → O2 fluisce attr sottili pareti

camera mentre CO2 lascia emolinfa

- Trachee= sistema tubi che portano aria a sangue -> aria entra attr apert esosch “spiracoli”

Sist sensoriale: 8 occhi semplici (lente e retina) percez movim e (in alc) form immagini

→

- Sete sensoriali (pk vista scadente): meccanorecettori cuticolari rilev vibrazioni, correnti

→

aria, tensioni ragnatela (identif prede e partner)

TESSITURA della TELA (SETA)

- 2/3x filiere che cont migliaia microscopici tubi e so colleg a ghiandole sericigene addominali

(ghiandole della seta)

- Filiere sec scleroproteina in forma liq che solidifica a cnt con aria ^=^ filamento

- Proprietà: resistenza (+ robusta acciaio a parità diam), elasticità

Intrappola insetti, rivestim rifugi, formaz spermatofore/ sacchi ovigeri, linee ponte, fili x

➔ muta o svil giovani

Riproduzione:

1. Rituale corteggiamento e Fec: M tesse piccola tela e vi depone goccia sperma e trasf il tt in

cavità nei pedipaldi → M inserisce suoi pedipalpi nell’apertura genitale F x deporre sperma

2. F dep centinaia uova in bozzolo di seta che can be port da F/ fissato a piante o ragnatel

3. Schiusa (2sett) ^=^ giovani nel sacco ovigero x alc sett e muta prima usci → st adulto post

4-12 mute

Pericolosità ragni- paura umana gener ingiustificata, so anim timidi che pungono solo se

Tarantola americana-

minacciati/difesa uova e piccoli, veleno gener innocuo x uomo; aspetto

minaccioso, raram pungono, eff lievi; specie realm pericolose:

Vedova nera-

- nero brillante con macchie arancio a forma clessidra, veleno neurotoxic

Recluso bruno-

- disegno a violino su cefalotorace, veleno emolitico che distrugge tess e pelle

Phoneutria fera-

- molto grandi (10cm) e aggressivi, eff neurotoxic, reaz allergica acuta e

ingrandimento pene

SCORPIONES (scorpioni)

- Cefalotorace (prosoma) corto con 1x occhi mediani + 2/5x picc occhi laterali

Cheliceri picc e triarticolati

o Pedipalpi grandi e chelati

o Zampe 4x lunghe cost da 8 articoli

o

- Preaddome (mesosoma): 7 segm

Pettini = org tattili esploraz suolo e riconosc sesso

→

o

- Postaddome (metasoma): 5 segm + pungiglione (ultimo segm)

Pungiglione (telson) = bulbo basale + aculeo ricurvo →

o inoculaz veleno (^=^ gonfiore doloroso, alc letale nec antidoto) -> taglia/veleno- sp

grandi so – velenose, sp piccole so + velenose (grandi contano su forza meccanica)

- Attiv notturna, anim schivi di giorno si nascondono; anche deserto

Alimentazione: preda afferr con pedipalpi e framm

con cheliceri

- Precezione preda: (sabbie) onde sup x mov

insetti e ragni capt da organi a fessura

(sensoriali, su ultimo articolo zampe, can

indiv blatta fino a 50cm distanza)

Riproduzione:

1. Danza accoppiamento- M afferra chele F e

cammina avanti e dietro, manipola cheliceri F

con suoi e alc punge pedipalpo (puntura

lenta e aculeo inserito x div min)

2. Fec- M deposita spermatofora e spinge F

sopra essa cosi che sperma raccolto da orifizio F

3. Svil vivipari e cura parentale (giovani pochi mm si arrampicano su dorso F e vi rim fino 1°

muta)

UROPYGI AMBLYPYGI PALPIGRADI Lungo flagello

terminale, cheliceri

di 3 articoli a pinza,

pedipalpi con funz

locom, 1x zampe

con funz tattile

RICINULEI Opistosoma segm

e non

peduncolato,

cheliceri con 2

segm terminanti a

chela, pedipalpi

simili a zampe

termin in picc

chele

OPILIONES (opilioni)

- Cefalotorace e addome uniti, peduncolo, 1x occhi

Zampe 4x lunghe e affusolate- cap autotomia (zampe can staccarsi,

o perita senza apparente danno, mecc difesa vs predatori)

Cheliceri con estrem a pinza

o Ghiandole odorifere (su cefal, veleno) secreti

o nocivi x deterrenza vs predatori

Riproduzione: !! pene x trasferim diretto S (unica tra

aracnidi); ovipari

PSEUDOSCORPIONIDA (falsi scorpioni)

- Cheliceri con ghiand sericigene, pedipalpi con ghiand velenifera,

MA opistoma no sudd in mesosoma e metasoma e telson

- Amb umidi, predatori benefici x uomo, foresia (cooperaz spostam

attr altri organismi)

SOLIFUGAE

ACARINA (acari e zecche)

- Cefalotorace e addome fusi, NO segm esterna

Capitulum = picc proiezione anteriore che porta bocca

o Cheliceri perfora, lacera, afferra cibo

→

o Pedipalpi segm, basi fuse ventralm “ipostoma” + tetto

o dorsale a bocca

- Cv: larva a 6 zampe → 1/+ stadi ninfali → adulto; sperma diretto/ spermatofora

- Terrestri, acquatici, estremi; pochi mm-3cm; vita libera/ parassiti, predatori, detritivori,

ZECCHE- dim > acari, succhiano sangue vertebrati e aum notevolm volume → si staccano da

ospite e digeriscono → muta, poi pronte x new pasto ; vettori

malattie (virus, batteri)

Ixodes-

- trasm malattia di Lyme

Rhipicephalus annulatus-