Zoologia generale e speciale_prima parte

Programma esame di zoologia - Medicina veterinaria - UNITE

A seguito di alcune rielaborazioni personali, ho creato questa raccolta di appunti di generale; è stata realizzata interamente grazie alle dispense fornite sul sito e-learning di Ateneo dal docente A. Arbuatti del corso di zoologia di medicina veterinaria.

Zoologia generale

• La zoologia nel futuro lavorativo del medico veterinario
• Suddivisione degli organismi viventi: Procarioti (Archeobatteri e Eubatteri) ed Eucarioti (Protisti, Funghi, Piante e Animali)
• Organismi autotrofi ed eterotrofi
• Fondamenti di tassonomia: concetti di specie, sottospecie, speciazione, varietà e ibridi intraspecifici e interspecifici.
• Classificazione binaria, categorie sistematiche e principali opere scientifiche zoologiche storiche.
• Sviluppo embrionale e rapporti evolutivi tra i principali gruppi d’animali
• Moltiplicazione cellulare e riproduzione nelle specie animali: riproduzione asessuale (gemmazione, scissione e poliembrionia), mitosi, meiosi, riproduzione sessuale (riproduzione gamica, ermafroditismo e partenogenesi)
• Metagenesi

Relazioni fauna-territorio

• Biosfera/Ecosistema/Bioma/Biotopo
• Specie autoctone e specie alloctone, invasive
• Biondicatori
• Migrazioni
• Interazioni biotiche intraspecifiche: gregarismo, cure parentali e cannibalismo
• Interazioni biotiche interspecifiche-simbiosi: mutualismo, commensalismo, parassitismo, foresia, predazione e competizione.
• Mimetismo
• Autotomia e rigenerazione
• Conservazione e gestione delle risorse faunistiche
• Principali norme italiane e internazionali in vigore sulle specie selvatiche, in ambiente controllato, in estinzione, pericolose e sui nuovi pets non convenzionali.

Zoologia speciale

Questi argomenti vengono trattati all'interno del testo: TRENTINI - Appunti di Zoologia generale e speciale veterinaria. Ed Dupress, Bologna, 1997.

Invertebrati

• Phylum Platelminti
  • Classe turbellari
  • Classe trematodi
  • Classe cestodi
    • Ordine ciclofillidei
• Phylum Nematelminti
  • Classe nematodi
  • Classe acantocefali
• Phylum Molluschi
  • Gasteropodi
  • Bivalvi
  • Cefalopodi
    • Sottoclasse tetrabranchiati
    • Sottoclasse dibranchiati
      • Ordine ottopodi
      • Ordine decapodi
• Phylum Artropodi
  • Crostacei
    • Sottoclasse malacrostaci
      • Ordine decapodi
        • Sottordine Natanti
        • Sottordine Reptanti (sezione Macruri e sezione Brachiuri)
      • Ordine isopodi
      • Ordine stomatopodi
  • Insetti
    • Ordine Mallofagi
    • Ordine Anopluri
    • Ordine Lepidotteri
    • Ordine Ditteri
    • Ordine Afanitteri
    • Ordine Imenotteri
  • Aracnidi
    • Ordine Aranei
    • Ordine Acarini

Vertebrati

• Phylum Cordati
  • Classe ciclostomi
  • Classe pesci cartilaginei
  • Classe pesci ossei
    • Ordine Acipenseriformi
    • Ordine clupeiformi
    • Ordine salmoniformi
    • Ordine anguilliformi
    • Ordine cipriniformi
    • Ordine siluriformi
    • Ordine gadiformi
    • Ordine lofiiformi
    • Ordine scorpeniformi
    • Ordine perciformi
    • Ordine pleuronettiformi
    • Pesci ossei pericolosi nei mari italiani
  • Classe anfibi
    • Ordine caudati
    • Ordine anuri
  • Classe rettili
    • Ordine testudinati
    • Ordine squamati (sottordine sauri, sottordine serpenti)
  • Principi di terrariofilia e acquariofilia ornamentale (nuovi pets)
  • Classe uccelli
    • Ordine ciconiformi
    • Ordine anseriformi
    • Ordine accipitriformi
    • Ordine galliformi
    • Ordine stringiformi
    • Ordine colombiformi
    • Ordine passeriformi
    • Ordine Falconiformi
    • Ordine Caradriformi
  • Classe mammiferi
    • Sottoclasse Monotremi
    • Sottoclasse Marsupiali
    • Sottoclasse Placentati
      • Ordine insettivori
      • Ordine chirotteri
      • Ordine roditori
      • Ordine lagomorfi
      • Ordine cetacei
      • Ordine artiodattili
      • Ordine carnivori

La zoologia nel futuro lavorativo del medico veterinario

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.

• Medicina e gestione dei nuovi pets da compagnia
• 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, allevamento dei ratiti (struzzi), elicicoltura
• Controllo e ispezione degli alimenti di origine animale (terrestri e acquatici)
• Gestione delle specie animali invasive, alloctone e potenzialmente vettrici di malattie
• Forze armate quali il Corpo Forestale dello Stato, sezione CITES
• Partecipazione all'interno dei progetti di protezione e conservazione nazionali e internazionali (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

Suddivisione degli organismi viventi

I dati della IUCN (Unione internazionale per la conservazione della natura) del 2010 stimano la presenza di circa 1,740,330 specie. Il conteggio senza dubbio è sottostimato e non comprende i batteri (cianobatteri) databili a 3,5 miliardi di anni fa, organismi unicellulari. Annualmente, a fronte di nuovi animali scientificamente classificati, molti altri si estinguono, alcuni prima ancora di essere scoperti.

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. 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. Le nuove classificazioni non sono frutto di nuove scoperte ma di animali riscoperti, creduti estinti, o di cui 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.

Organismi autotrofi ed eterotrofi

Dal punto di vista evoluzionistico, le cellule eucarioti derivano da quelle procarioti, ciò è dimostrato da un linguaggio genetico identico, vie metaboliche comuni e alcune caratteristiche strutturali.

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: è l'insieme di tutte le specie viventi (componenti biotici) e dei componenti abiotici, all'interno di un'unità paesaggisticamente omogenea. Per "ecosistema" non si intende 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.
• Microsistemi (foglia)
• Mesosistemi (bosco)
• Macrosistemi (mare adriatico)

Un ecosistema è una comunità stabile, ma è soggetta a continui cambiamenti a fronte delle nuove condizioni che man mano si propongono. La ricerca di equilibrio è fondamentale.

Catena alimentare

Ogni ecosistema è fondato su una catena alimentare (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)
• Consumatori (organismi eterotrofi)

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

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

• 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. Esistono specie maggiormente duttili dal punto di vista alimentare, dunque una specie può occupare più livelli trofici. Gli onnivori, come ad esempio l'orso marsicano, non occupano un livello stabile ma lo variano a seconda di cosa si cibano.

È fondamentale garantire una corretta gestione dell'ambiente e della faunistica. Nei parchi nazionali/oasi naturalistiche/acquari/bioparchi una corretta gestione dell'ambiente e faunistica ha un ruolo basilare di vera e propria medicina preventiva e gestione degli ecosistemi è il fulcro di un corretto management. Un errore nella gestione delle risorse naturali può causare aumenti di una specie a discapito di un’altra, oppure competizioni intra e interspecifiche che possono sfociare nella perdita anche di numerosi esemplari.

Fondamenti di tassonomia

La tassonomia scientifica è il frutto di un lunghissimo processo che affonda le radici fin dall'antica Grecia.

Aristotele (384-322 a.C.)

Aristotele fu il primo a capire la necessità di una classificazione delle specie animali per meglio condurre i primi studi scientifici. Nell'opera "De anima" classificò gli animali in base all'ambiente nel quale vivevano: aria, terra e acqua e successivamente in altre sue opere "Ricerche sugli animali" propose nuove classificazioni basate su parametri anatomici, fisiologici ed etologici. Tra queste, propose una classificazione basata sulla presenza o meno di sangue negli animali; da una parte c'erano gli "Enaima", ossia quelli con il sangue, tra i quali l'uomo, i quadrupedi, i pesci e i cetacei, dall'altra gli "Anaima" (privi di sangue) comprendente gli insetti, gli aracnidi, i molluschi e i crostacei decapodi (es. granchi, aragoste etc).

Le basi classificatorie aristoteliane ebbero lunga vita perché furono adottate da importanti esponenti della Chiesa Cattolica come S. Agostino e S. Tommaso D'Aquino.

Plinio il Vecchio (23-79 d.C.)

Plinio fu colui che nell'antica Roma espresse maggior interesse per la classificazione degli animali (opera "Storia naturale") e pur riprendendo parte delle teorie aristoteliche, apportò a queste una componente popolare e mitologica creando un misto di scienza, zoologia e mito che porteranno a quelli che molti secoli dopo saranno i bestiari medievali che perdurarono a lungo fino alla comparsa della moderna ricerca scientifica tassonomica e che mischiavano scienza e fantasia popolare.

Enciclopedismo naturalistico e zoologia fantastica (1500-1600)

Il Cinquecento in particolare si caratterizza per lo sforzo di riunire in vaste enciclopedie tutte le nozioni conosciute in ambito zoologico, per offrire da un lato il panorama completo delle cognizioni sull'argomento e per affermare, dall'altro, un cambiamento del sapere basato su nuovi ordinamenti e su nuovi parametri. La rappresentazione degli animali inizia a distinguersi e differenziarsi dall'interpretazione tipicamente allegorica dei "bestiari" medievali ed approda, nel corso del 1500, ad una rappresentazione più realistica grazie all'uso dell'incisione in rame.

Nel 1500, grazie alle numerose scoperte geografiche e al nuovo flusso d'informazioni che provengono dall'Africa, dalle Americhe e dall'Estremo Oriente, l'orizzonte naturalistico si amplia. Nonostante il nuovo approccio scientifico, nelle opere naturalistiche del 1500 e 1600, la realtà e la fantasia, spesso, si fondono ancora. È possibile ritrovare un ampio catalogo di animali fantastici e mostruosità che accompagnano il lento e faticoso affermarsi della zoologia come scienza: draghi, centauri, chimere, pesci-monaci, idre, unicorni, leoni marini e gli altri esseri prodigiosi dell'immaginario medievale popolano le pagine delle prime opere scientifiche di Gesner, Mattioli, Belon, Rondelet ed Aldrovandi.

Konrad Gesner (1516-1565)

Lo scienziato naturalista e umanista svizzero Konrad Gesner (1516-1565), considerato uno dei padri fondatori della moderna zoologia, pubblica la "Historia Animalium": in cinque volumi composti da 4.500 pagine, illustrate da centinaia di incisioni. Di ogni animale raccoglie ogni informazione nota al tempo, non solo di carattere scientifico ma anche letterario, bibliografico/storico ed allegorico. La trattazione segue la suddivisione aristotelica:

• Quadrupedi vivipari
• Quadrupedi ovipari
• Uccelli
• Pesci e altri animali acquatici

In ogni gruppo le specie sono disposte in ordine alfabetico.

Pietro Andrea Mattioli (1501 - 1577)

Pietro Andrea Mattioli nasce a Siena nel 1501, cresce a Venezia e si laurea in medicina a Padova nel 1523. Tornato a Siena per un breve periodo, si trasferisce a Perugia per studiare chirurgia. Da lì a poco si sposta a Roma dove continua i suoi studi medici presso l'Ospedale di Santo Spirito e lo Xenodochium San Giacomo per gli incurabili, ma nel 1527, a causa del sacco dei Lanzichenecchi, decide di lasciare la città per trasferirsi a Trento dove rimane per un trentennio. Nel 1528 inizia a lavorare alla sua opera su Dioscoride. Trasferitosi a Gorizia pubblica i: "Discorsi di Pier Andrea Mattioli sull'opera di Dioscoride". È da notare che Mattioli non si limita a tradurre l'opera di Dioscoride ma la completa con i risultati di una serie di ricerche su animali e piante ancora sconosciute all'epoca, trasformando i "Discorsi" in un'opera fondamentale. Gli argomenti trattati comprendono la medicina umana, la zoologia, la botanica, la farmacologia fino alla gestione delle malattie infettive e degli avvelenamenti. Tale opera lo rende tanto famoso da essere nominato il medico personale del figlio dell'imperatore Ferdinando I a Praga nel 1555. Tornato in Italia nel 1571, muore di peste a Trento nel 1578. I "Discorsi", considerati come una delle opere più importanti del Rinascimento, si compongono, nella loro edizione più completa, di 6 libri e furono pubblicati in varie lingue con diverse edizioni.

L'evoluzionismo biologico (1700 - 1800)

Tra il 1700 ed il 1800 si assiste ad un aumento esponenziale delle conoscenze sulle biodiversità animali grazie ai numerosi viaggi, spesso finanziati dalle potenze coloniali o da società scientifiche, condotti da avventurosi studiosi.

Carlo Linneo (1707-1778)

Carlo Linneo, medico e naturalista svedese, fonda l'odierna nomenclatura scientifica con la definizione binomiale basata sul sistema aristotelico (applicandola inizialmente alle specie vegetali); nonostante questo sistema di classificazione sia estremamente moderno, Linneo resta legato alle teorie platoniche della fissità delle specie viventi. Dal punto di vista scientifico, la base delle idee linneane può essere definita di tipo "fissista", un po' come quella di Cuvier, in contrasto con il moderno pensiero della teoria dell'evoluzione darwiniano. Nacque nel 1707 in Svezia da padre pastore luterano che trasmise al figlio l'amore per la botanica. Nel 1727 si iscrisse alla Facoltà di Medicina (Università di Lund) e successivamente sempre in Svezia presso l'Università di Uppsala per poi terminare gli studi in Olanda.