Zoologia - Appunti 1

IMPORTANZA BIOLOGICA ED ECOLOGICA DEI PROTOZOI

• Enorme importanza ecologica in ambienti acquatici (o umidi)

• Simbionti, commensali o parassiti di animali e piante

• Componenti fondamentali del plancton e del benthos

• Enorme importanza dal punto di vista filogenetico ed evolutivo

• Enorme importanza medica

PORIFERI

Sono degli animali pluricellulari, non hanno una simmetria (alcuni pochissima radiale).

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Protozoi Metazoi

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Forme unicellulari Forme pluricellulari

COME SI E’ EVOLUTA LA PLURICELLULARITA’?

Gli animali tendenti alla pluricellularità guadagnano dei vantaggi per un aumento di massa (quindi maggior

numero di cellule ed una maggiore superficie cellulare) permette di aumentare la massa quindi di avere delle

forme più grandi, è impossibile mantenere un rapporto funzionale tra membrana e massa e superficie della

cellula non superando alcuni limiti, quindi quello che guadagnano è l’aumento di dimensione che ci permette di

essere più al sicuro da alcuni predatori, ad esempio alcuni animali ad esempio, portano dei vantaggi nella difesa

nella predazione. 

1) Teoria dei ciliati o sinciziale evoluzione dei metazoi da ciliati plurinucleati (Hadzi - Ipotesi abbandonata)

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Sincizio struttura derivata dalla fusione di due o più cellule si forma una sola cellula poli-o multi-nucleata. I

sincizi sono molto diffusi nei funghi, meno nelle piante, non li troviamo in animali pluricellulari.

Negli animali sono presenti in alcuni contesti:

● i muscoli striati contengono sincizi, cioè cellule multinucleate molto allungate, cilindriche à formano miofibre

muscolari

● i muscoli cardiaci hanno sincizi

● la placenta (mammiferi euteri): fusione cellule embrionali e materne

2) Teoria coloniale à evoluzione dei metazoi da flagellati coloniali (Haeckel).

PROTEROSPONGIA = nelle spugne quello che ci aiuta ad accreditare questa teoria è il fatto che nella spugna vi

siano dei coanociti che sono del tutto simili ai coanoflagellati.

Nei coanoflagellati esistono delle proteine utilizzate nella comunicazione tra cellule, e le proteine sono simili a

quelle che servono per comunicare tra i singoli protozoi omologhi ai protozoi.

Nella spugna sono presenti due tipi di cellule (flagellate e non flagellate). Esistono nei coanoflagellati che

formano delle colonie delle proteine che vengono utilizzate nella comunicazione fra cellule , queste proteine

servono per comunicare tra i singoli animali (protozoi).

Teoria di Haeckel = Ontogenesi ripercorre la filogenesi, qui vi è un obiezione perché i flagelli sono presenti nella

forma adulta della spugna, quindi sono presenti da un certo punto in poi dello sviluppo della spugna e non nel

primo stadio di forma giovanile. I primi stadi spesso si assomigliano tra organismi che sono filogeneticamente

molto vicini.

Le spugne hanno dei corpi molto semplici, nel senso che hanno un organizzazione particolare, non hanno una

simmetria (alcune solo simmetria radiale) non hanno bocca né tratto digerente ma alcune sono omologhi ad

elementi contenuti nel genoma dei metazoi.

Un ipotesi è che i poriferi attuali siano meno complessi dei poriferi estinti.

Questo genoma molto complesso non si sposa bene con questa struttura semplice che hanno.

I protozoi hanno un genoma più piccolo di quello mitocondriale.

Poriferi: Caratteristiche generali

Organismi pluricellulari, ma privi di tessuti. Sono dei PARA-ZOI hanno le cellule differenziate , le cellule sono

immerse in una matrice gelatinosa e le cellule sono toti-potenti nel senso che ogni cellula potrebbe svolgere

qualsiasi funzione, ma in base a dove si trova questa svolgerà una funzione specifica.

La matrice gelatinosa viene sostenuta da uno scheletro di spicole cioè minuscolo spine di calcare o silice e visto

che non hanno una forma vera e propria caratteristica di una specie molte volte vengono o utilizzate le spigole

per differenziare le specie.

CELLULE TOTIPOTENTI = permettono una ri-generazione ad esempio : setacciando una spugna, le cellule si

dividono e si comportano come singole amebe e se si riaggregano formano nuovamente una spugna, per cui non

è un vero e proprio tessuto. Le forme adulte delle spugne sono tutte sessili, mentre le forme giovanili hanno una

vita libera.

Si nutrono per filtrazione , i coanociti creano delle correnti d’acqua che fanno attraversare la spugna da acqua

ricca di particelle che vengono trattenute proprio dai microvilli dei coanociti, questo flusso avviene attraverso i

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tantissimi pori presenti nella spugna da qui il nome Porifera = portatori di pori.

Le colorazioni possono essere dovute a pigmenti interni o a organismi endosimbionti.

Si possono definire pluricellulari ma hanno poco in comune le larve (che sono più simili ai metazoi). Sono tutte

specie di acqua marina o acqua dolce (in minoranza) hanno delle spicole di calcare/silice che sono spesso

inglobate in una struttura fatta di collagene, possono avere reazioni a stimoli locali, non è stato ancora

documentato un sistema nervoso.

Organismi marini

Componenti fondamentali delle barriere coralline ne esistono circa 10.000 specie. Solo due famiglie di acqua

dolce. Alcune spugne sono incrostanti ed alcune perforanti nel senso che riescono a corrodere i gusci di molluschi,

quindi possono essere in parte carnivore, ci sono alcune specie (non per forza filtratori) che possono nutrirsi

predando degli animali, sono gli unici animali che riescono a corrodere i gusci fatti di silice.

Forma del corpo

Le spugne hanno un accrescimento indefinito,sono asimmetriche, la loro forma può essere molto varia

(incrostanti- cubo) in base alla specie o anche al substrato ed alle condizioni ambientali.

Sono divisi in 4 classi :

HOMOSCLEROMORPHA = scheletro assente, troviamo invece delle spigole silice;

CALCAREA = tutte le spugne con spigole di carbonato di calcio;

DEMOSPONGIAE = vi sono delle spigole non a 6 raggi e una rete spongina spesso presente.

HEXACTINELLIDA = presenti spicole a 6 raggi, un reticolo sinciziale trabecolare e queste due classi condividono

questo reticolo organizzato in un sistema assiale.

Tutte queste spugne hanno un sistema interno di pori e canali.

DIMENSIONI = 1 mm a 2 mm

Nelle spugne sono presenti : organismi simbionti – organismi commensali –pesci – molluschi che possono abitare

all’interno o sotto o essere protette dalla stessa.

Sono sessili, hanno bisogno di un substrato su cui crescere (roccia, alcune possono vivere in zone più buie quindi

all’interno di frotte marine e altre crescono in zona anche di acqua bassa),possono soffocare altri organismi.

Spesso i loro scheletri hanno un odore ripugnante quindi non hanno molti predatori.

I microrganismi che sono simbionti con la spugna producono un altissima varietà di sostanze alcune utilizzate in

farmacia, come farmaco per curare delle malattie come la leishmaniosi.

Riconosciamo 3 forme principali:

1 ) ASCON = con lo spongocele (cioè la cavità interna della spugna) ricoperta di cellule flagellate;

2) SYCON = costituito da camere flagellate in cui viene convogliata l’acqua per trattenere particelle di nutrimento;

3) LEUCONOIDE= forma più complessa, caratterizzata da tanti pori e tanti canali esalanti ed inalanti quindi l’acqua

non fuoriesce soltanto dall’osculo ma anche dai canale. Queste spugne hanno una capacità maggiore di

accrescersi e possono raggiungere una maggiore dimensione. Ci sono circa 81 canali in una spugna di circa 10 cm.

Il flusso è molto veloce uscendo dall’osculo ma poi all’interno delle camere rallenta. L’acqua nella forma

leuconoide fuoriesce da tanti osculi differenti. Qui troviamo un pinacoderma formato da ‘’pinacociti’’

(rivestimento esterno) , uno strato gelatinoso chiamato ‘’mesenchima’’ in cui ci sono le cellule ameboidi che

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hanno funzioni differenti, e uno strato interno chiamato ‘’coanoderma’’ sono tutti STRATI , NON TESSUTI. Qui

non troviamo i coanociti nello spongocele.

SPICOLE

Hanno forme differenti : SPONGINEA – CALCAREE (caratterizzate da 2-3-4 raggi) – SILICEE (hyalospongia e

demospongia). La spicola è un carattere tassonomico. La principale proteina che sostiene la spigola è il collagene

che si trova nel regno animale e fibrille di collagene che si trova nella matrice extracellulare presente nelle

spugne. Vi sono delle strutture che si associano con le spigole e delle strutture che non vi si associano come ad

esempio la nostra spugna da bagno. Le spicole sono sessili (non si muovono) solo alcune specie possono avere

una limitatissima capacità di spostarsi di 1-4 mm al giorno probabilmente grazie al movimento delle cellule

ameboidi. I coanociti sono legati al conoderma ed hanno funzione di ossigenazione e circolazione del flusso

dell’acqua. La spugna si riorganizza grazie al movimento dei coanociti – ameboidi per avere sempre un buon

flusso di acqua quindi la rete di canali e la struttura vengono continuamente rimodellati. Le spugne non hanno

delle forme definite perché la forma della spugna dipende anche dal punto in cui si sta accrescendo (luminosità –

correnti) in zone ad esempio con forti correnti le spugne sono più basse ed allungate, in zone con corrente meno

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forte alte e cilindriche. Tutte le cellule delle spugne possono ingerire particelle per fagocitosi digestione

intracellulare. I coanociti fagocitano le particelle di cibo che possono essere digerite dal coanocita ma possono

anche essere ingerite dalle cellule ameboide che eliminano i detriti sempre nella direzione della corrente di acqua

del flusso, le particelle troppo grandi vengono selezionate dai pori già nella penetrazione dell’acqua all’interno

della spugna. Le cellule ameboidi insieme ai coanociti sono coinvolti nella riproduzione sessuale perché gli

spermatozoi non essendoci organi adibiti alla riproduzione ma cellule, gli spermatozoi vengono fagocitati dai

coanociti (che non digeriscono questi spermatozoi) li trasportano nelle cellule che contengono le cellule uovo.

Con l’introduzione di fluorescina (colorazione) si possono evidenziare le pressioni delle correnti d’acqua prodotte

da una spugna. Molte spugne hanno degli organismi endosimbionti e spesso alghe foto-autotrofe, da queste

simbiosi l’alga ricava un habitat/un riparo mentre la spugna parte dei prodotti della fotosintesi. Diffusi

endosimbionti :

• ZOOCLORELLE (alghe verdi)

•ZOOXANTELLE (dinoflagellati)

•CYANOBACTERIA

Queste specie si trovano in habitat poco profondi perché deve penetrare la luce , alcune spugne traggono dal 50%

all’80 % del loro fabbisogno energetico dai loro endosimbionti. Come sistema di difesa troviamo le spicole ma

anche la produzione di metaboliti tossici per i pesci e mali-odoranti.

Si riproducono per frammentazione (azione delle onde) , è una riproduzione asessuale (le cellule