Appunti di zoologia

Zoologia

La zoologia è una materia presente in maniera molto diffusa all’interno di numerosi settori lavorativi nei quali il laureato in Tutela e Benessere Animale e in Medicina Veterinaria potranno trovare occupazione. La zoologia va quindi oltre all’apprendimento degli aspetti fondamentali in quanto ha numerosi agganci diretti ad attività professionali.

Applicazioni della zoologia

• Medicina e gestione dei nuovi pets da compagnia: se si guarda alla diffusione degli animali domestici nelle case italiane, si nota che la maggior parte dei pets sono animali teoricamente non convenzionali detti nuovi animali da compagnia come pesce, uccelli, rettili e mammiferi di piccole dimensioni.
• Medicina, gestione e conservazione delle specie animali all’interno di bioparchi e acquari.
• Medicina e gestione delle popolazioni selvatiche all’interno di parchi nazionali, oasi e riserve.
• La nuova zootecnia: acquacoltura d’acqua dolce e marina, apicoltura (i prodotti dell’apicoltura non sono solo il miele e la cera d’api ma anche prodotti come la pappa reale e il proponi che vengono utilizzati in farmacologia ma anche nei prodotti per l’igiene del cane e negli alimenti funzionali per il pet food), allevamento dei ratiti (struzzi), elicicoltura (lumache).
• Controllo e ispezione degli alimenti di origine animale (terrestri e acquatici): parliamo quindi di sicurezza alimentare. Ciò che arriva sulle nostre tavole viene controllato sia in fase di materie prime sia nella fase aziendale. Quella che riguarda gli animali di origine animale è dunque una filiera controllata in cui ogni step deve seguire delle regole dettate dalla legge. Un esempio riguarda il sushi: il quale viene utilizzato crudo nella cucina giapponese ma che in realtà deve essere prima abbattuto con il freddo e dopo di che può essere consumato. In questo modo viene inattivato ad esempio l'anasakis, un parassita (verme). Questo verme è presente anche nel pesce azzurro e che in condizioni normali sarebbe caratteristico del delfino. Questo parassita arriva all'uomo in quanto dall'intestino del pesce una volta morto, il parassita si sposta nella muscolatura che viene mangiata.
• Gestione delle specie animali invasive, alloctone e potenzialmente vettrici di malattie. Si fa dunque riferimento anche alla salute pubblica. La gestione delle specie alloctone è importante in quanto questi possono veicolare patogeni. L'introduzione di animali alloctoni che non appartengono ad un determinato sistema, ha impatti molto forti nella fauna e nella flora e rappresentano un vero e proprio pericolo sanitario. Da sempre l'interfaccia animale-uomo-ambiente ha portato alla diffusione di diverse patologie: vedi la WEST NILE DISEASE (febbre del Nilo occidentale), patologia anche mortale che ha avuto una grande diffusione a causa dell’introduzione in Europa e nel nord America di alcune specie di zanzara come quella tigre, le quali divengono i vettori del patogeno. L'insieme di salute umana, salute animale e gestione corretta dell'ambiente prende il nome di ONE HEALTH (= salute unica). Questo approccio è emerso nell’ultimo periodo con il covid ma questo concetto, in ambito veterinario, è presente da molto prima. Più vi è contatto, promiscuità (intesa come condivisione di spazi) tra realtà diverse, più c’è la possibilità che i patogeni propri di una specie vengano a contatto con altre specie. Il patogeno chiaramente non passa da una specie all' altra con grande facilità, perché anche il patogeno sottosta ad una selezione naturale, ma su larga scala prima o poi è probabile che qualche patogeno possa fare un salto di specie. Questo passaggio di specie si è verificato con ebola, con l'influenza aviaria (malattie che possono passare da uomo a animale e viceversa prendono il nome di zoonosi) e ora con il covid. Proprio riguardo a questo esiste tutta una serie di normative, prodotte anche dalla comunità europea, che riguardano le specie alloctone e invasive.
• Forze armate quali il Corpo Forestale dello Stato, sezione CITES. Questo nucleo controlla ad esempio il traffico di animali, il quale non va sottovalutato: esso è infatti viene dopo solo a quello della droga e delle armi. (Vedi caso dello squalo elefante pescato alcuni anni fa in Abruzzo. Questo specie è protetta dalla cites al pari del panda e facendo segnalamenti sono stati sequestrati 700 kg di carne che sarebbero stati immessi sul mercato).
• Partecipazione all’interno dei progetti di protezione e conservazione nazionali e internazionale (es. LIFE).
• Partecipazione in progetti di studio sulla qualità ambientale attraverso lo studio di animali bioindicatori.
• Lavorare all’interno dei musei e delle collezioni zoologiche.
• Settore importante è anche quello degli animali da laboratorio: è infatti necessario che la ricerca su animali sia permessa da veterinari che assicurino che gli animali in questione siano in salute affinché si possa verificare l’efficacia o meno delle ricerche messe in atto su di essi.
• Le competenze relative alla medicina veterinaria vengono richieste anche laddove non ci si aspetta: ad esempio al MOMA di New York è presente un’opera che contiene una specie adesso protetta in Cites dunque il suo valore commerciale è stato abbattuto proprio per la presenza di quest’ultimo.

Organismi autotrofi ed eterotrofi

All’interno del sistema naturale, tutte le specie viventi che condividono uno spazio in comune sono strettamente correlate tra loro. Ciò che regola lo sviluppo della vita in un territorio non è però un semplice discorso di spazi vitali, bensì di energia che si muove all’interno di un habitat. Per comprendere al meglio il ruolo e i rapporti tra le specie in natura è importante definire alcuni concetti:

Ecosistema

Un ecosistema è l’insieme di tutte le specie viventi (componenti biotici) e dei componenti abiotici, all’interno di un’unità paesaggisticamente omogenea. Ciò vuol dire che con ecosistema non intendiamo esclusivamente grandi ambienti come il deserto, la savana, la foresta decidua, o la tundra, ma anche territori ben più limitati come un ruscello, uno stagno o un albero. Per questo motivi si parla di microsistemi (es. una foglia), mesosistemi (es. un bosco) e macrosistemi (es. il Mare Adriatico). Un ecosistema è una comunità stabile che però è soggetta a continui cambiamenti, il sistema cercherà di ritrovare, nei limiti delle sue capacità, un equilibrio alle nuove condizioni che man mano si propongono.

Componenti biotici

Comprendono l’insieme di organismi viventi: animali, piante, funghi e microrganismi che popolano un dato ecosistema.

Componenti abiotici

Comprendono: clima, aria, acqua, suolo, struttura dell’ambiente e nutrienti (composti chimici inorganici e organici).

Catena alimentare

Ogni ecosistema è fondato su una catena trofica (o piramide alimentare) che comprende l’insieme dei rapporti degli individui che compongono l’ecosistema stesso. La catena alimentare rappresenta il tramite mediante il quale l’energia alla base della vita si sposta attraverso i differenti livelli ambientali. Questa si basa su due tipologie di organismi: produttori primari (organismi autotrofi) e consumatori (organismi eterotrofi).

Organismi autotrofi

Sono quegli organismi capaci di nutrirsi sfruttando esclusivamente composti chimici inorganici. Sono rappresentati dalle piante, alghe e fitoplancton (produttori primari), tutti dotati di capacità fotosintetiche. Questi organismi sono capaci di organizzare i composti chimici nel terreno (o nell'acqua), così da produrre autonomamente riserve alimentari (zuccheri, amidi).

A produrre più ossigeno tra gli organismi sia acquatici che terrestri, sono proprio i fitoplancton, anche più dei polmoni verdi terrestri (foreste). Chiaramente l’abbattimento delle foreste ha un impatto devastante, ma altrettanto importante è l'equilibrio della componente marina. Basti pensare al NINO e la NINA, fenomeni periodici (correnti periodiche circa ogni 3-4 anni) che colpiscono porzioni del pacifico e che poi hanno risvolto sull’intero clima globale. Queste modificazioni vanno a influire la quantità di fitoplancton, alla base della catena alimentare e anche della pesca mondiale.

Con il termine plancton si fa riferimento a un complesso di organismi acquatici galleggianti che, non essendo in grado di dirigere attivamente il loro movimento, vengono trasportati passivamente dalle correnti e dal moto ondoso. Il plancton comprende sia organismi vegetali (fitoplancton) che animali (zooplancton) di varie dimensioni.

In particolare, lo zooplancton si compone di organismi di piccole dimensioni che possono essere organismi unicellulari che permangono in quella forma dall'inizio alla fine della loro vita; sono incluse anche forme immature di crostacei, molluschi e pesci e altri animali che in una prima fase della loro vita la trascorrono in dispersione e man mano che si accrescono iniziano a condurre una vita diversa.

La distribuzione del fitoplancton viene studiata sia da satellite sia sul campo. Le zone in cui la concentrazione è maggiore corrisponde proprio alle zone più importanti al livello di pesca perché esso è un produttore primario. Negli ultimi decenni con l'aumento delle temperature degli oceani sta diminuendo la quantità di fitoplancton: questo ha chiaramente un impatto anche sulla componente economica della pesca.

Organismi eterotrofi

Sono quegli organismi che si nutrono delle sostanze prodotte dagli organismi autotrofi. Al loro interno vi sono diversi livelli di consumatori eterotrofi (livelli trofici):

• Consumatori primari: erbivori che si cibano direttamente dei produttori.
• Consumatori secondari: carnivori che si cibano di erbivori.
• Consumatori terziari: carnivori che si cibano di carnivori.

Ognuno di questi rappresenta un livello trofico. Va però ricordato che ci sono specie maggiormente duttili dal punto di vista alimentare, dunque una specie può occupare più livelli trofici. Questa classifica è infatti una classifica plastica: in base al parametro di riferimento che si considera, che può essere un pascolo come una zolla di terra, questa classificazione subisce un ridimensionamento.

Se si prende come parametro di riferimento una savana, ad esempio avremo che la zebra occuperà la posizione del consumatore primario in quanto si ciba della componente vegetale, mentre il leone, che si ciba della zebra, sarà il consumatore secondario e ultimo della classifica perché non ci sono altri carnivori che mangiano il leone occupando quindi la posizione del consumatore terziario. Se invece andiamo a considerare un piccolo roditore (secondario), un karakal (secondario intermedio) e un leone, quest’ultimo può essere ora considerato come un consumatore terziario.

Foto 1. Consideriamo una palude nel sud degli Stati Uniti, è possibile distinguere i produttori (piante palustri e allo stesso tempo anche il fitoplancton che può essere identificato solo al microscopio), i consumatori primari (che sono comunque organismi molto piccoli, come lo zooplancton), i consumatori secondari (i pesci) e i terziari (tartaruga azzanatrice), che in questo caso si trova al vertice della catena alimentare. La serie trofica in questione si può modificare in base alla contestualizzazione perché un sistema è estremamente dinamico.

Foto 2. Consideriamo ora una prateria: distinguiamo la componente abiotica (produttori) (precipitazioni, il terreno, specie vegetali…), il consumatore primario (coniglio), il secondario (volpe) e il terziario che può variare molto anche solo il base all'età della volpe (lupo).

Foto 3. Consideriamo la foresta di Kelp: al vertice della catena alimentare abbiamo lo squalo bianco ma ci si può limitare anche fino al leone di mare californiano. Allo stesso modo si può ampliare la catena andando a considerare ad esempio esemplari di orche che potrebbero mangiare gli squali.

Evoluzione e biodiversità

La dinamica della vita sulla terra è influenzata da vari fattori (abiotici e biotici). Basti pensare alla tettonica delle placche, alla composizione della crosta terrestre come fattori che hanno portato alla nascita delle specie animali, tutte sottoposte a una selezione naturale. Un esempio moderno è il coronavirus, le cui varianti sono modificazioni genetiche sono sottoposte a selezione: in base a questo, alcune aumentano e altre diminuiscono fino a sparire. Nella storia della terra molte specie sono scomparse, senza considerare le specie estinte a causa dell'uomo. Alcune specie però non sono ancora state scoperte.

I primi batteri dei quali esiste una traccia fossile sono databili a 3,5 miliardi di anni fa; questi organismi semplici (in questo caso specifico cianobatteri) sono stati le prime forme di vita comparse sul nostro pianeta. La continua evoluzione, unita alla selezione naturale, ha portato a oggi ad un’amplissima differenziazione delle specie viventi sulla terra.

I dati della IUCN del 2010 mostrano i seguenti risultati: il conteggio è senza dubbio sottostimato e non comprende le specie dei batteri e gli altri organismi unicellulari. Non bisogna pensare inoltre che tutte le specie animali siano state classificate, oppure che tutte quelle di grandi dimensioni siano ormai conosciute. Solo nel 2012 alcune spedizioni sul delta del fiume Mekong nel sudest asiatico hanno permesso di classificare altre 126 specie animali e il numero è in continuo aumento. Annualmente a fronte di nuovi animali scientificamente classificati, molti altri si estinguono, alcuni prima ancora di essere scoperti. È errato pensare che le nuove specie che vengono annualmente classificate facciano parte di Classi comprendenti esclusivamente animali di piccole dimensioni quali: insetti pesci e anfibi. Infatti numerosi mammiferi sono stati scoperti/riscoperti/riclassificati dal 2000 a oggi. L’ultimo in ordine di tempo (agosto 2013) è l’olinguito, un mammifero delle dimensioni di un procione presente nelle foreste della Colombia e dell’Ecuador.

Dal punto di vista geografico è più difficile classificare le specie marine; da un punto di vista dei grandi gruppi, è più difficile descrivere e classificare animali di grandi dimensioni rispetto a piccoli animali come insetti, anche se questi potrebbero sfuggire alla vista più facilmente. Ad oggi vengono ancora classificate nuove specie di scimmie; nel 2010 è stata classificata una nuova specie tursiope in Australia; sempre in quegli anni è stato classificato un nuovo bovide in Vietnam. A volte le specie estinte vengono riscoperte come l’OKAPI, oggi allevato anche in ambienti controllati come bioparchi o zoo. Come sopra accennato a volte le nuove classificazioni non sono frutto di nuove scoperte ma di animali riscoperti, creduti estinti, dei quali si conoscevano al momento pochissime informazioni (criptozoologia) o di studi genetici che dimostrano la presenza di sottospecie all’interno di popolazioni. Un esempio è l’elefante africano di foresta Loxodonta cyclotis (Matschie, 1900) riconosciuto come specie propria, rispetto all’elefante africano di savana Loxodonta africana, in seguito a una serie di test del DNA condotti al fine di rintracciare l’origine di avorio sequestrato ai bracconieri. Queste analisi hanno evidenziato che la diversità genetica fra L.africana e L. cyclotis corrisponde a circa 2/3 di quella fra l'elefante africano e quello indiano.

Un altro esempio è il celacanto, un pesce corazzato, la cui conformazione ricorda quella di un pesce preistorico. Questo pesce è stato riscoperto casualmente perché alcuni esemplari furono pescati in Africa e venduti poi in un mercato del pesce. Questo dimostra come una specie con fattezze e caratteristiche preistoriche (capacità di ruotare pinne, corpo corazzato: similitudini con pesci preistoriche che oggi ricaviamo solo dallo studio dei fossili), anche se minacciato dall'estinzione, è ancora presente.

Questi sono solo piccoli esempi che hanno il fine di farci comprendere la grande biodiversità di specie vegetali, animali e unicellulari (es. batteri) che ci circondano.

Quante specie?

Ad oggi si stima che ci siano più o meno sulla terra circa 8,7 milioni di specie e più dell'80% non sono state scoperte e classificate.

Cos'è un organismo vivente?

Non esiste un'unica definizione ma si possono riconoscere delle caratteristiche comuni a tutti. Sono organismi che possono accrescersi, regolare la propria omeostasi (mantenere il proprio corpo in un determinato equilibrio), rispondere agli stimoli (se non rispondo agli stimoli ambientali, non sarò capace di adattarmi e di conseguenza posso andare incontro a morte), riprodursi, adattarsi (vedi omeostasi - entro certi limiti) ed evolversi (capacità che dipende da specie a specie e non è così facilmente visibile in tutte le specie in quanto può avvenire in breve tempo ma anche in milioni di anni in base alla semplicità della sua componente genetica. Quanto più questa è semplice, tanto è più veloce la sua evoluzione).

È importante suddividere gli organismi viventi in due grandi Domini: Procarioti o Monere (Archeobatteri e Eubatteri) ed Eucarioti (Protisti, Funghi, Piante e Animali).

Non bisogna confondere quelli che sono gli studi finalizzati alla classificazione di nuove specie o alla loro riscoperta e la criptozoologia. La criptozoologia rappresenta un ramo della zoologia che si occupa dello studio degli animali la cui esistenza è ipotizzata su basi indiziarie, dunque vengono prese in considerazione anche delle specie della cui esistenza non si hanno prove scientifiche: vedi il mostro di lockness, lo yeti o bigfoot. Ad esempio le trote, che solitamente si trovano nella porzione dei fiumi più a monte, dove vi è più corrente e dove l'acqua è più fresca, rappresentano un esempio di come le specie possano adattarsi a diverse condizioni ambientali.