Appunti esame di Zoologia - Parte generale

Tipi di fecondazione

In base al tipo, la fecondazione si suddivide in:

Fecondazione esterna:

1. Può avvenire solo in ambiente acquatico;
2. Rappresenta la modalità più primitiva di fecondazione;
3. Uova e spermatozoi vengono rilasciati all'esterno per:
   • Dispersione dei gameti (soprattutto negli organismi marini sessili o sedentari);
   • Concentrazione e avvicinamento dei gameti maschili e femminili attraverso il rilascio degli stessi in particolari siti di riproduzione.
4. I gameti sono prodotti in grandi quantità e simultaneamente, per assicurare un numero adeguato di eventi di fecondazione;
5. Normalmente è seguita da sviluppo indiretto.

Fecondazione interna:

1. Spermatozoi rilasciati all'esterno e poi catturati dalle femmine (ambiente acquatico);
2. Spermatozoi introdotti nel corpo della femmina (copula o inseminazione ipodermica);
3. Trasferimento indiretto di spermatofore nell'apparato riproduttore della femmina.

Questa fecondazione consente la riproduzione in

Ambiente subaereo, rednepossibile una minore produzione di gameti, aumenta la probabilità difecondazione ed è associata all’evoluzione di:

1. Strutture anatomiche specializzate;
2. Meccanismi di selezione sessuale;
3. Diverse strategie di protezione all’embrione in sviluppo (oviparità,ovoviviparità e viviparità).

Oviparità, ovivivparità e viviparità

In base alle strategie riproduttive della fecondazione interna si distinguono in:

1. Oviparità: le uova vengono rilasciate dopo che sono state fecondate o nelleprime fasi dello sviluppo embrionale. Lo sviluppo (diretto o indiretto) avviene aldi fuori del corpo materno e le uova degli animali terrestri sono protette daldisseccamento da membrane e gusci (calcarei) impermeabili all’acqua;
2. Oviviparità: lo sviluppo avviene nel corpo materno ma il nutrimento vienefornito dal tuorlo dell’uovo e non direttamente dalla madre. Vengono rilasciatigiovani

individui (sviluppo diretto);

Viviparità: lo sviluppo avviene all'interno del corpo materno ed il nutrimento dell'embrione deriva direttamente dalla madre (placenta). Avviene uno sviluppo diretto.

Strategie di sviluppo nei Metazoi

Sviluppo indiretto: emissione di gameti (fecondazione esterna) o di zigoti (fecondazione interna) seguita dalla formazione di una larva libera, che subirà metamorfosi in un giovane adulto. Le larve in questione sono:

a) Larve marine planctotrofiche: presenta uova solitamente isolecitiche. Vi è un rilascio sincrono di numerosi gameti. Le larve avranno un rapido sviluppo e saranno capaci di nutrirsi in modo autonomo. Questo tipo di larva ha un alto tasso di mortalità. Questo meccanismo larvale è il dominante tra gli invertebrati marini bentonici, in acque relativamente basse, tropicali e temperate calde perché dispongono di plankton per la loro nutrizione, vi è un'assenza di competizione tra larve ed

adulti per il cibo e gli spazi ed inotre, rappresenta un importante meccanismo di diffusione per le specie sessili sedentarie; b) Larve marine lecitotrofiche: presentano uova con un grande quantità di vitello (processo metabolicamente più dispendioso e quindi vengono prodotte in minor quantità). Vi è fecondazione interna o esterna, presentando tassi di mortalità larvale ridotti. c) Larve dulciacquicole o terrestri degli insetti; d) Forme larvali degli anfibi. Sviluppo diretto: il ciclo vitale non comprende una forma larvale libera. Gli embrioni sono incubati nel corpo materno o incapsulati all'esterno. Viene rilasciato il giovane individuo. Questo tipo di sviluppo è dominante in condizioni di alta variabilità o imprevedibilità dei fattori ambientali (habitat terrestri e d'acqua dolce). Ad eccezione degli insetti e degli anfibi. Sviluppo misto: incubazione o incapsulamento degli embrioni nelle prime fasi di sviluppo e successiva

1. Plankton:
   • Fitoplancton: organismi microscopici a livello unicellulare;
   • Microplankton: uova e fase larvale;
   • Macroplankton: spesso grandi all'incirca 1mm (come i copepodi, piccoli crostacei);
   • Megaplankton: molte meduse.
2. Nekton:

   I Nekton sono tutti gli animali capaci di nuotare energicamente nell'acqua. Ne fanno parte mammiferi, rettili, squali e pesci. I polpi non rientrano in questa categoria perché essendo invertebrati, non possiedono abbastanza forza per nuotare. Molti di questi animali si sono adattati a nuotare per grandi distanze ma spesso rimangono solamente in determinate zone dato che non sono adatti alla variazione degli ambienti (clima, habitat, ecc) dell'oceano.

3. Benthos:

   Categoria ecologica che rappresenta gli animali e vegetali, sia di acqua dolce che salata, che vivono a stretto contatto con il fondo o fissati ad un substrato. Gli animali che vivono sepolti sul fondo dell'oceano vengono chiamati infauna.

Strategie di riproduzione sessuale dei metazoia:

• Poriferi/spugne (organizzazione

dai cromosomi sessuali presenti nelle cellule uovo. Ad esempio, negli esseri umani, le femmine hanno due cromosomi sessuali X (XX) mentre i maschi hanno un cromosoma X e un cromosoma Y (XY). b) Determinazione ambientale: il sesso del nascituro dipende dalle condizioni ambientali durante lo sviluppo embrionale. Ad esempio, nelle tartarughe marine, la temperatura del nido determina se il nascituro sarà maschio o femmina. c) Determinazione genetica: il sesso del nascituro è determinato da specifici geni presenti nel DNA. Ad esempio, nelle mosche della frutta, il gene Sxl (Sex lethal) controlla lo sviluppo sessuale. d) Determinazione sociale: il sesso del nascituro è determinato dal comportamento sociale del gruppo. Ad esempio, nelle api, le larve che vengono nutrite con la gelatina reale diventano femmine operaie, mentre quelle che vengono nutrite con il polline diventano maschi droni. Questi sono solo alcuni esempi di come il sesso può essere determinato nel mondo animale. La biologia riproduttiva è un campo complesso e in continua evoluzione, con molte variazioni e sfumature a seconda delle specie.esempio, la presenza di piume colorate o di corna). Determinazione del sesso
Esistono diversi meccanismi attraverso i quali viene determinato il sesso di un individuo:
a) Determinazione Genetica: il sesso dipende dai cromosomi sessuali presenti nell'individuo. Ad esempio, negli esseri umani, le femmine hanno due cromosomi X (XX) mentre i maschi hanno un cromosoma X e uno Y (XY).
b) Determinazione Ambientale: il sesso dipende da fattori esterni all'individuo, indipendentemente dagli ovociti e dagli spermatozoi. I fattori ambientali come la temperatura, il fotoperiodo, i feromoni, ecc. possono attivare o inibire i geni legati al sesso.
c) Determinazione Singamica: il sesso dipende dal tipo di ovocita e spermatozoo che si uniscono per formare un nuovo individuo. Caratteri Sessuali
I caratteri sessuali sono quei tratti che permettono di distinguere un individuo di sesso femminile da uno di sesso maschile. Essi si dividono in:
a) Caratteri Primari: sono quelli che riguardano le gonadi, ovvero gli organi riproduttivi. Ad esempio, negli esseri umani, le ovaie sono le gonadi femminili mentre i testicoli sono le gonadi maschili.
b) Caratteri Secondari: sono tutti gli altri tratti che differenziano i sessi. Essi possono essere suddivisi in:
1) Caratteri Sussidiari: riguardano le vie genitali e gli organi accessori come i genitali esterni e gli organi copulatori.
2) Caratteri Extragenitali: sono quei tratti che specificano il dimorfismo sessuale tra maschi e femmine della stessa specie. Ad esempio, la presenza di piume colorate o di corna.

esempio negli umani la barba nel maschio). Inoltre, i caratteri secondari, in base da cosa vengono controllati, si distinguono in:

1. Somatosessuali: controllati dai geni (come negli insetti);
2. Eusessuali: controllati da fattori ormonali (come nei mammiferi).

Determinazione del sesso

In base al momento in cui si verifica, viene identificata come:

1. Progamica: il sesso del nascituro dipende esclusivamente dalle caratteristiche della cellula uovo, indipendentemente dallo spermatozoo;
2. Metagamica: il sesso dell'individuo dipende da fattori ambientali (come la temperatura esterna, il clima, feromoni, ecc.) i quali agiscono inibendo i geni sessuali;
3. Singamica o Genetica: esiste in 2 tipologie, ovvero:

1. Da eterocromosomi: ovvero il carattere sessuale è determinato da cromosomi specifici del sesso (non da autosomi, deputati alla trasmissione degli altri caratteri ereditari). In base all'uguaglianza dei cromosomi il sesso è distinto in:
• Eterogametico: sesso che presenta

cromosomi diversi; - Omogametico: sesso che presenta gameti uguali. - Multifattoriale: è dovuto dalla presenza di fattori (Mascolinizzanti e Femminilizzanti) largamente distribuiti fra i cromosomi. Con la fecondazione, le forme gonocoriche (gameti differenti tra maschio e femmina), si manifesta sempre la prevalenza di uno o dell'altro; nelle forme di ermafroditismo bilanciato, esiste un equilibrio tra i due fattori; nelle forme di ermafroditismo non bilanciato questi fattori sono presenti in quantità differenti. Ermafroditismo L'ermafroditismo è una condizione in cui l'individuo presenta sia gonadi maschili che femminili. Esso si presenta in modalità diverse, ovvero: - Ermafroditismo simultaneo: organismi che presentano contemporaneamente ovari e testicoli funzionanti oppure un'unica gonade capace di generare entrambi i gameti. Essi si suddividono in: - E.S. sufficiente: individui in grado di autofecondarsi. Questa tipologia permette sempre laandrico: gli individui iniziano la stagione riproduttiva come maschi e la completano come femmine; Proteroginico: gli individui iniziano la stagione riproduttiva come femmine e la completano come maschi. Questi meccanismi di riproduzione sono importanti per garantire la variabilità genetica all'interno di una popolazione e per favorire l'adattamento alle diverse condizioni ambientali.