Concetti per l'esame di zoologia

Anellidi e taxa affini

Introduzione

Fanno parte del superphylum dei Lophotrochozoa. Gli anellidi si differenziano perché il loro celoma è diviso in una serie di setti. Questi ultimi strutturano il loro corpo in tanti compartimenti uguali che sono comunicanti tra loro; questa struttura è detta "metameria". Quest'ultima ha portato a un'evoluzione significativa in termini di movimento, e complessità delle strutture e delle funzioni, grazie a un movimento indipendente delle singole strutture e a un'evoluzione del sistema nervoso più complessa.

La caratteristica di avere il corpo diviso in setti e compartimenti svolge un ruolo fondamentale. C'è una certa ridondanza nelle componenti di ogni singolo setto e nel caso uno dovesse deteriorarsi non risulterebbe fatale per l'animale. Si sviluppano per segmentazione spirale a mosaico, formano il mesoderma da cellule derivate dal blastomero e condividono una trocofora come forma larvale ancestrale.

Phylum Anellida

Comprendono i cosiddetti vermi segmentati. Vantano di 15mila specie tra cui i lombrichi, i vermi d'acqua dolce -oligocheti- e le sanguisughe -hirudinida-. Più di due terzi sono costituiti da policheti. Hanno un sistema circolatorio e nervoso più evoluto. Gli anellidi sono vermi dal corpo suddiviso in segmenti simili, chiamati metameri, distinti in anelli circolari chiamati annuli. Ogni segmento contiene componenti simili di tutti i maggiori sistemi di organi.

La maggior parte degli anellidi, ad eccezione delle sanguisughe, sono dotate di chete. Le chete possono essere corte o lunghe; le corte aiutano i metameri ad ancorarsi al substrato durante la locomozione, impedendo lo scivolamento all'indietro, mentre le chete più lunghe nelle specie acquatiche aiutano nel nuoto. Le chete rigide servono ad ancorarsi ed evitare che i flussi d'acqua trascinino via l'animale dalla sua dimora.

Relazioni ecologiche

Si possono trovare in mare, nelle acque interne o nel suolo. Alcuni si nutrono di materia organica presente nel suolo, altri di particolato presente nell'acqua.

Importanza economica

Sono importanti perché fanno parte delle catene alimentari dei raschiatori o dei detritivori e sono predate dai pesci, quindi utili come esche.

Caratteristiche biologiche

• Modificazioni del sistema nervoso come gangli cerebrali, due cordoni nervosi ventrali fusi con assoni giganti e diversi gangli con ramificazioni laterali.
• È un sistema circolatorio chiuso, con vasi dotati di muscolatura e archi aortici.
• I nefridi sono sviluppati e presenti nella maggior parte dei somiti, servono per rimuovere i prodotti di scarto del sangue e del celoma.
• Capaci di rigenerazione completa, capacità che varia da gruppo a gruppo.

Organizzazione del corpo

Capo: formato da due parti, il prostomio e il peristomio, dei metameri e un pigidio terminale che porta all'ano. Né il capo né il pigidio sono considerati metameri. I nuovi segmenti si formano appena prima del pigidio, quindi i vecchi saranno quelli più vicini al capo. Ciascun segmento contiene strutture di sistema nervoso, circolatorio, respiratorio ed escretore, nonché il celoma.

Il celoma si forma, nella maggior parte degli anellidi, per suddivisione del mesoderma su ciascun lato dell'intestino creando due compartimenti celomatici in ogni segmento. Il peritoneo circonda ogni compartimento, uno strato di epitelio mesodermico forma i mesenteri; quando i peritonei di due metameri vengono a contatto formano i setti. Tranne che nelle sanguisughe, il celoma è pieno di fluido e agisce da scheletro idrostatico. Quando avviene la contrazione della muscolatura longitudinale causa un accorciamento e un contemporaneo allargamento del corpo e, al contrario, la contrazione della muscolatura circolare ne determina l'allungamento e l'assottigliamento. La suddivisione in metameri ne aumenta nettamente l'efficienza.

Il movimento avviene grazie alla contrazione peristaltica, ovvero una contrazione della muscolatura longitudinale e circolare, che si propaga antero-posteriormente lungo tutto il corpo.

Gli anellidi sono divisi in tre classi:

• Polichaeta
• Oligochaeta
• Hirudinida

I primi due sono parafiletici e l'ultimo è un clado. Le sanguisughe si originano all'interno degli oligochaeti e insieme i gruppi formano un clado chiamato: Clitellata. Quest'ultimo è chiamato così perché ha una struttura riproduttiva chiamata clitellum che in alcuni anellidi è visibile mentre in altri, come nel caso delle sanguisughe, compare solo nella stagione riproduttiva.

Policheta

Per lo più marini. Di lunghezza fra i 5 cm e i 10 cm, ma anche di dimensioni inferiori a un millimetro o lunghe fino a 3 m. Vivono sotto le rocce, nelle fessure tra coralli e in conchiglie abbandonate, oppure scavano nel fango o nella sabbia. Differiscono dagli altri perché presentano un capo ben differenziato con organi di senso ben sviluppati e appendici pari chiamate parapodi sulla maggior parte dei segmenti e sono privi di clitello.

Forma e funzione

Prostomio, retrattile o meno, che in genere porta occhi, antenne e palpi sensoriali. Peristomio, circonda la bocca e può portare chete, palpi o, nelle forme predatrici, le mascelle chitinose. Tronco è segmentato e presenta parapodi, questi ultimi composti da due parti principali: il neuropodio ventrale e il notopodio dorsale. Parapodi, vengono usati per strisciare, nuotare o ancorarsi ai tubi, anche funzioni respiratorie.

Nutrizione

Sono di solito predatori e spazzini. Hanno un intestino anteriore che include uno stomodeo, una faringe e un esofago anteriore. Un intestino medio che secerne enzimi digestivi. Un intestino posteriore dove invece avviene l'assorbimento.

Circolazione e respirazione

I parapodi e le branchie compiono scambi gassosi in varie specie. Tuttavia, non sempre è così e gli scambi gassosi possono avvenire tra pori situati sulla superficie del corpo. In Nereis il modello circolatorio consiste in un vaso longitudinale dorsale che porta il sangue anteriormente e un vaso longitudinale ventrale lo conduce posteriormente. Nel verme scavatore predatore Glycera il sistema circolatorio invece è ridotto e si ricongiunge direttamente con il celoma, difatti il fluido celomatico assume una funzione circolatoria.

Escrezione

Gli organi adibiti a questo sono i proto- e metanefridi presenti un paio per segmento che terminano con il nefrostoma che si apre in un compartimento celomatico.

Sistema nervoso e organi di senso

Gangli cerebrali dorsali si connettono con un ganglio subfaringeo tramite un connettivo circumfaringeo. Un cordone nervoso doppio scorre lungo il corpo del verme con gangli disposti metamericamente. Gli organi di senso comprendono occhi e statocisti. Gli occhi possono essere delle semplici macchie oculari o organi ben sviluppati, una coppa retinica e cellule fotorecettrici bastoncellari. Gli statocisti servono per l'orientamento del corpo.

Riproduzione e sviluppo

Non hanno organi sessuali permanenti né dotti permanenti per l'espulsione dei gameti e di solito i sessi sono separati. Le gonadi si differenziano come invaginazioni temporanee del peritoneo e rilasciano i gameti all'interno del celoma, questi ultimi vengono portati poi all'esterno attraverso gonodotti o i metanefridi, o attraverso la lacerazione della parete del corpo. La fecondazione è esterna e lo sviluppo è indiretto, con formazione di una larva tricofora.

Nereis

Vive in tane rivestite di muco nella zona di bassa marea o vicino a essa. Si nasconde a volte sotto pietre lasciando sporgere il capo. Sono più attivi di notte quando escono in cerca di cibo, ha un faringe muscoloso dotato di mascelle che può essere proiettato all'esterno con incredibile velocità per catturare le prede.

Sabella

Verme “ventaglio” sedentario, organismo tubicolo la cui corona si estroflette all'esterno per nutrirsi. Il cibo è attirato da queste braccia piumate chiamate radioli; grazie poi all'azione delle ciglia viene intrappolato nel muco e quindi trasportato alla bocca.

Famiglia Siboniglidae

Conta circa 150 specie, la segmentazione è solo in una parte del corpo, cuticola, setole dei pogonofori sono omologhi a quelle dei policheti. Vivono a grandi profondità e sono lunghi da 10 a 75 cm e hanno meno di un millimetro di diametro. Il corpo comprende: una breve parte anteriore, un tronco snello e un piccolo opistoma segmentato.

Osedax

Si nutrono di ossa, perforano le carcasse delle balene grazie a un sistema a radice, sviluppato nella parte posteriore del sacco dell'uovo invadendo il midollo osseo, e utilizzano batteri endosimbiotici per digerire l'osso.

Eunice viridis

Verme palolo. I somiti posteriori fungono da container dei gameti. Una volta l'anno questa porzione si stacca e raggiunge la superficie e scarica il proprio contenuto in acqua rendendola lattiginosa.

Clado Clitellata

Comprende classi di oligocheti e hirudinida, come lombrichi nel primo caso e sanguisughe nel secondo. Hanno una struttura comune chiamata clitello, una struttura di cellule secretici che forma un anello nell'epidermide e appare all'esterno come un ingrossamento attorno al corpo. Sempre visibile negli oligocheti e visibile solo nel periodo riproduttivo negli hirudinida. Sono privi di parapodi, sono animali ermafroditi con sviluppo diretto, quindi la tappa come larva tricofora viene saltata, gli individui giovanili si sviluppano all'interno di un bozzolo secreto dal clitello ed emergono come piccoli vermi.

Oligocheti

Sono presenti 3mila specie che rientrano in questa classe ma presentano diverse taglie e colonizzano svariati ambienti. Hanno meno chete rispetto ai policheti e sono di forme e spessore diverso a seconda del tipo di oligocheta, di solito nei tipi acquatici sono lunghe per facilitarne il nuoto.

Lombrichi

Sono gli oligocheti più conosciuti. Scavano nel terreno umido e ricco ed emergono di notte per nutrirsi del detrito e della vegetazione superficiale o per accoppiarsi. Quando piove o il tempo è umido, restano nel loro cunicolo con bocca e ano protesi al di fuori.

Forma e funzione

Bocca contenuta nel prostomio e l'ano è presente sull'estremità posteriore. Ciascun segmento porta 4 chete chitinose, in altre specie possono essere molte di più. Le chete prevengono lo scivolamento quando il lombrico è in fase di scavo o locomozione. Si muovono grazie a movimenti peristaltici.

Apparato digerente

Come diversi anellidi, hanno un canale digerente non segmentato che si estende per l'intera lunghezza dell'animale. La loro dieta comprende materiale organico in decomposizione e da pezzetti di vegetazione ingeriti grazie al faringe muscoloso. Il calcio del suolo va ad alzare i livelli del calcio nel sangue di questi vermi e ciò che lo riporta al suo livello normale sono le ghiandole calcifere, disposte lungo l'esofago. Il cibo viene immagazzinato temporaneamente in un preventriglio prima di passare nel ventriglio che tritura il cibo. L'assorbimento e la digestione avviene nell'intestino. Quest'ultimo presenta un'invaginazione chiamata tiflosole che aumenta la superficie di assorbimento dei nutrienti. Attorno all'intestino e al tiflosole ci sono le cellule cloragoene che sintetizzano glicogeno e grasso e possono muoversi liberamente per distribuire i nutrienti attraverso il celoma. Quando sono ripiene di grasso vengono rilasciate nel celoma sotto forma di oleociti.

Sistema di trasporto

Hanno un doppio sistema di trasporto, il sistema celomatico e il sistema circolatorio chiuso. Il sangue è contenuto in un sistema circolatorio chiuso di vasi sanguigni comprendente una serie di capillari nei tessuti, ci sono cinque principali dotti sanguigni tra questi:

• Vaso sanguigno dorsale. Principale organo pompante, contiene cellule ameboidi e un pigmento respiratorio disciolto, l'emoglobina. Provvisto di valvole come un vero e proprio cuore, riceve il sangue e lo pompa dentro cinque archi aortici.
• Vaso ventrale. Funziona da aorta, riceve il sangue dagli archi aortici e lo distribuisce.

Sistema escretore

I metanefridi sono gli organi adibiti all'escrezione, un paio per ogni segmento. Un imbuto ciliato chiamato nefrostoma attraversa il setto e si apre nel celoma del segmento successivo che si collega all'altro metanefride. Dal metanefridio parte poi una serie di anse a grandezza crescente che terminano con una vescica che porta ad un'apertura: il nefridioporo. Gli oligocheti acquatici eliminano ammoniaca mentre quelli terrestri eliminano urea.

Sistema nervoso

Riflette quello tipico degli anellidi, presente un gangli cerebrali, collegati al cordone nervoso ventrale grazie a un paio di connettivi che passano intorno al faringe. Il cordone ventrale porta una coppia di gangli da cui dipartono nervi segmentali che contengono fibre sia sensoriali che motrici. Sono presenti anche cellule neurosecretrici che secernono neurormoni che servono per regolare la riproduzione, caratteristiche sessuali e rigenerazione. Per i movimenti rapidi di fuga è dotato di assoni giganti che attraversano il cordone nervoso centrale.

Riproduzione

I lombrichi sono ermafroditi e gli individui si scambiano gli spermatozoi durante l'accoppiamento. I lombrichi si accoppiano portando le loro superfici ventrali a contatto, queste restano unite grazie a un secreto mucoso prodotto dal clitello e da alcune chete ventrali che penetrano nei due corpi nella regione di contatto. Dopo l'accoppiamento ciascun individuo secerne un bozzolo al cui interno sono presenti gli spermatozoi, in questo luogo avviene la fecondazione.

Classe Hirudinida

Sanguisughe, contano di 500 specie, diffuse soprattutto in ambienti d'acqua dolce, misurano fra i 2 e i 6 cm di lunghezza con eccezioni di grandezza molto superiore fino a 20 metri o nettamente inferiore.

Forma e funzione

Numero fisso di segmenti, in genere 34. Presenta ventose anteriormente e posteriormente. Sono privi di setti; il celoma è occupato da tessuti connettivi e muscolari e da un sistema di spazi detti lacune. Le lacune del celoma formano una serie di canali che in alcune sanguisughe funziona da vero e proprio sistema circolatorio. Sono prive di chete e per la locomozione usano le ventose utili per aderire al substrato dalla quale stanno succhiando il sangue. Alcune sanguisughe sono parassiti temporanei come gli ematofagi o altri sono parassiti permanenti. Batteri per favorire assimilazione sangue e intestino specializzato nell'accumulo del sangue.

Riproduzione

Sono ermafroditi e la fecondazione avviene tramite trasferimento di spermatozoi grazie ad un pene o tramite puntura ipodermica. Posseggono un clitello visibile solo durante il periodo della riproduzione; al termine dell'accoppiamento secerne un bozzolo.

Sistema nervoso

Le sanguisughe posseggono due cerebri, uno anteriore composto da sei paia di gangli fusi e uno posteriore costituito da sette paia di gangli fusi. Sono anche presenti 21 gangli segmentati lungo il doppio cordone nervoso. Sono presenti organi di senso chiamati sensili.

Phylum Echiuridae

Circa 140 specie di vermi marini che scavano nel fango o nella sabbia o vivono in conchiglie vuote di molluschi. Il corpo è di forma cilindrica, davanti alla bocca è presente una proboscide piatta che può essere estesa o ritratta. La proboscide contiene il cerebro, e presenta un solco ciliato che porta alla bocca, mentre l'animale rimane nascosto la proboscide si può allungare ed esplorare il mondo circostante.

Artropodi

Il phylum Antropoda conta 1.100.000 specie e un numero ancora più grande di specie non ancora studiate. Questo phylum racchiude ragni, scorpioni, zecche, acari, crostacei, millepiedi, centopiedi, insetti e altri gruppi minori. Inoltre, esiste una ricca testimonianza fossile che si estende fino al tardo Precambriano. Pochi artropodi superano i 60 cm di lunghezza e la maggior parte delle specie è ben al di sotto di questa dimensione. La specie più grande è il granchio giapponese del genere Macrocheira che misura circa 4 metri, il più piccolo è un acaro parassita Demodex lungo meno di 0,1 mm. Molti artropodi sono comunque essenziali per l'impollinazione di molte piante utili per la nostra alimentazione, sono fonti di cibo, di sostanze medicinali e tinture e producono sostanze come la seta, il miele e la cera.

Relazioni ecologiche

Gli artropodi si trovano in tutti i tipi di ambiente, dalle acque oceaniche profonde alle maggiori altitudini dai Tropici alle regioni Artiche e antartiche. Alcune specie si sono adattate alla vita in ambiente terrestre o nelle acque dolci, salmastre e salate; altre vivono all'interno o su altri animali o piante. La maggior parte utilizza il volo con varie modalità per spostarsi fra gli habitat a loro idonei. Gli erbivori sono di gran lunga i più abbondanti in questa specie; la maggior parte degli artropodi acquatici dipende dalle alghe per l'alimentazione mentre le forme terrestri si nutrono principalmente di piante. Molte sono le specie parassite.

Relazioni tra i sottogruppi di antropoda

Gli artropodi sono protostomi ecdusozi che appartengono al clado Panarthropoda. Hanno un corpo segmentato, una cuticola di chitina, che contiene spesso calcio, e appendici articolate. L'indurimento viene chiamato a volte artropodizzazione. Gli artropodi si sono grandemente diversificati anche se è relativamente semplice identificare particolari sottogruppi in base ai piani corporei. Ne sono un esempio i centopiedi e millepiedi che hanno tronchi composti da numerosi segmenti.