Zoologia generale e speciale - seconda 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
• Bioindicatori
• 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
  1. Crostacei
     • Sottoclasse Malacrostaci
       • Ordine Decapodi
         • Sottordine Natanti
         • Sottordine Reptanti (sezione Macruri e sezione Brachiuri)
       • Ordine Isopodi
       • Ordine Stomatopodi
  2. Insetti
     • Ordine Mallofagi
     • Ordine Anopluri
     • Ordine Lepidotteri
     • Ordine Ditteri
     • Ordine Afanitteri
     • Ordine Imenotteri
  3. 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

Relazioni fauna-territorio

La biosfera comprende tutti gli ecosistemi della terra, è il sistema biologico che quindi si può considerare formato dall'insieme degli ambienti fisici della litosfera, idrosfera ed atmosfera del pianeta: terre emerse, acque e aria. È una pellicola dello spessore di 20 km che circonda la superficie terrestre; l'altezza massima a cui è stata rilevata la presenza passiva di spore è di 10 km, mentre nelle foreste oceaniche fino a 10 km di profondità è stata rilevata la presenza di batteri che vivono in assenza di luce e ossigeno.

La fascia della massima attività vitale degli organismi non supera tuttavia i 3000-4000 m di altitudine e i 200 m di profondità (massima penetrazione della luce del sole).

Biomi

I biomi sono estensioni geografiche costituite da sistemi ambientali complessi, di ampia distribuzione, formati da un insieme di ecosistemi. Ogni bioma è caratterizzato principalmente dalle condizioni climatiche della regione e da una particolare vegetazione che ospita una tipica fauna. Le comunità animali e vegetali, in una determinata area della superficie terrestre, hanno raggiunto una relativa stabilità in relazione alle condizioni ambientali.

La distribuzione dei biomi sulla terra segue quindi la distribuzione delle fasce climatiche, in una successione orizzontale (che corrisponde alle diverse latitudini, ovvero la distanza dall’equatore) ed una successione verticale (che corrisponde alle diverse altitudini). Tra i biomi terrestri ci sono la tundra, le foreste, le praterie e i deserti. I biomi acquatici comprendono le regioni oceaniche, della piattaforma continentale, delle aree di risalita e delle aree di estuario, mentre i biomi di acqua dolce comprendono i laghi, i fiumi e le paludi.

Ecosistema

È l'insieme degli organismi che vivono insieme in una data area che interagiscono con l'ambiente fisico in modo tale che un flusso di energia porti a una ben determinata struttura di rapporti e a una ciclizzazione dei materiali. Il termine è stato introdotto nel 1935 ed è fondamentale per indicare l'unità dell'ecologia tra le forme di vita e le altre risorse.

L’insieme degli organismi viventi (fattori biotici) e della materia non vivente (fattori abiotici) che interagiscono in un determinato ambiente, costituiscono un sistema autosufficiente e in equilibrio dinamico. I costituenti fondamentali di un ecosistema sono:

• Sostanze inorganiche (acqua, CO₂, carbonio, ecc.) che entrano nei cicli biogeochimici
• Sostanze organiche (proteine, lipidi, carboidrati) prodotte dagli organismi viventi
• Fattori climatici (temperature, umidità e altri fattori ambientali)
• Organismi produttori (autotrofi)
• Organismi consumatori (eterotrofi)
• Organismi decompositori

In un ecosistema si distingue una componente autotrofa e una componente eterotrofa. Gli organismi autotrofi si occupano della fissazione dell'energia luminosa, del consumo di sostanze inorganiche a struttura semplice e della costituzione di molecole più complesse. Gli organismi eterotrofi utilizzano, ristrutturano e consumano materiali complessi. È l'interazione tra componenti autotrofi ed eterotrofi che caratterizza ogni ecosistema, uno che spesso svolgono le loro funzioni entro due strati localizzati nello spazio: uno superiore (eufotico) in cui l’energia luminosa è più intensa e avvengono i processi fotosintetici e di metabolismo autotrofo; e uno inferiore (afotico) dove l’azione dell’energia luminosa è debole o nulla e vi prevale un metabolismo eterotrofo.

I vari organismi viventi e i fattori ambientali di un ecosistema sono strettamente collegati tra loro, così come i principali elementi inorganici e organici: si stabilisce un continuo flusso energetico tra materia vivente e non vivente.

Ad esempio, in un lago di profondità di 30 m, gli strati d'acqua superiori costituiscono la zona eufotica, e quelli inferiori la zona afotica che è a contatto immediato con il sedimento.

I costituenti inorganici e organici (H₂O, CO₂, ossigeno, calcio, sali di azoto e di fosforo, amminoacidi, acidi umici, ecc.) sono in piccola parte in soluzione nell'acqua e per la massima parte in soluzione nel sedimento e negli organismi stessi:

• Organismi produttori, piante acquatiche o macrofite costiere, radicate e galleggianti, alghe microscopiche e natanti costituenti il fitoplancton
• Organismi consumatori animali, erbivori, suddivisi in consumatori primari (larve di insetti, crostacei planctonici) e consumatori secondari (insetti e pesci predatori dei consumatori primari), i consumatori terziari sono predatori dei consumatori secondari
• Organismi decompositori come batteri, funghi e protozoi

Le interazioni fra i vari costituenti di un ecosistema lo mantengono in equilibrio ecologico fino a che non intervengano variazioni di uno o più costituenti: infatti, un ecosistema può subire nel tempo un'evoluzione dipendente da variazioni dei fattori climatici (per esempio, variazioni cicliche stagionali), oppure da invasioni di nuove specie animali o vegetali e, su una vasta scala, dalle trasformazioni dell'ambiente dovute a cause geologiche oppure all'uomo.

Quando un ecosistema si evolve passa attraverso stadi, più o meno brevi e appariscenti, di solito a lento sviluppo (stadi pionieri), nei quali iniziano a diffondersi i nuovi costituenti; il processo culmina in un sistema stabile (climax) in cui si instaura un nuovo equilibrio ecologico tra biomassa e fattori ambientali.

Un esempio significativo di evoluzione di un ecosistema per intervento umano è segnalato da Lack (1954): in seguito all'introduzione del pino scozzese da parte dell'uomo, l'avifauna caratteristica delle brughierede delle di Breckland (Inghilterra orientale) scomparve gradualmente cedendo il posto ad altre specie di uccelli tipici delle nuove essenze arboree piantate.

Biotopo

È l’unità ambientale nella quale vive una singola popolazione vegetale o animale composta da un insieme di esemplari della stessa specie, limitata nello spazio e nel tempo. Un biotopo può essere rappresentato da un fiume, un lago, un bosco, una grotta, un'isola, oppure, in limiti più ridotti, da una pozzanghera. Le dimensioni del biotopo, infatti, sono determinate dall'entità dei rapporti che l'organismo appartenente a una data popolazione ha nei confronti dell'ambiente circostante.

Biocenosi

È l’associazione di organismi animali e vegetali che in un determinato ambiente (biotopo) interagiscono tra di loro anche in rapporto ai fattori ambientali (substrato geologico e clima). La biocenosi è oggetto di mutamenti adattativi nel tempo che riguardano sia la struttura generale che la presenza e la consistenza delle specie in essa rappresentate: una serie di mutamenti di tal genere prende il nome di successione biologica. Quest'ultima ha luogo finché il numero delle specie e le rispettive popolazioni non raggiungono condizioni di equilibrio. Il sistema finale stabile è il climax e persiste, finché non sia interessato da perturbazioni.

Le biocenosi sono caratterizzate da ritmi periodici, stagionali e giornalieri, con alternarsi di attività tra specie equivalenti (per esempio uccelli insettivori diurni e notturni) in modo da evitare la competizione tra specie che occupano nicchie ecologiche vicine.

Gli equilibri della biocenosi possono essere alterati da eventi naturali o da interventi umani (agricoltura, urbanizzazione, ecc.).

Specie autoctone e alloctone

Ogni specie è legata ad un preciso ambito geografico nel quale si è originata e nel quale ha sviluppato, nel corso dell’evoluzione, complessi legami con tutte le altre componenti degli ecosistemi naturali.

• Una specie, animale o vegetale, viene definita autoctona (dal greco autòs = medesimo e chthòn = terra) quando essa ha avuto origine nel medesimo areale in cui si trova.
• Specie para-autoctone: le specie, animali o vegetali che, pur non essendo originarie del territorio Italiano, vi siano giunte – per intervento intenzionale o involontario dell’uomo – e quindi naturalizzate in un periodo storico antico (anteriormente al 1500 d.C.). Vanno considerate par autoctone le specie introdotte e naturalizzate in altri Paesi prima del 1500 d.C. e successivamente arrivate in Italia attraverso fenomeni naturali di espansione. Le specie para-autoctone possano essere considerate autoctone in riferimento al dettato del DPR 120/03.
• Una specie viene indicata come alloctona (dal greco àllos = diverso e chthòn = terra) quando è stata rilasciata a causa dell’azione, dell’uomo intenzionale o accidentale, in aree diverse da quelle in cui si è originata ed è coevoluta. I canali di introduzione sono diversi e possono essere volontari (commerciali, pesca, agricoltura, motivi ornamentali, ecc.) o accidentali (trasporto con altre merci, acque di zavorra, ecc.).
• Una specie alloctona viene definita invasiva quando la sua introduzione, diffusione o può causare danni alla salute umana o avere serie conseguenze socio-economiche. Costituiscono attualmente una delle principali emergenze ambientali e sono considerate dalla comunità scientifica internazionale la seconda causa di perdita di biodiversità a scala globale.

Canali d’introduzione delle specie alloctone:

• Fuga accidentale di specie è la causa maggiore della diffusione di piante invasive che "fuggono" da giardini o acquari (es. la Buddleia Buddleja davidii, il Poligono giapponese Reynoutria japonica), ma lo è anche per molte specie di animali che “fuggono” dalla “cattività”, come da impianti di acquacoltura o da allevamenti (es. la Nutria Myocastor coypus; il Visone americano Mustela vison, il Gambero della Louisiana).
• Quando alla fine degli anni ’50 sono stati chiusi gli allevamenti di visone sull’isola di Lewis (Ebridi Scozia), alcuni esemplari di visone americano (Mustela vison) sono fuggiti o sono stati liberati in natura e si sono progressivamente diffusi verso le isole più meridionali. L’invasione di questa specie non ha avuto effetti devastanti soltanto sulle popolazioni del congenere europeo (Mustela lutreola), ma ha causato danni anche alle colonie di uccelli, all’acquicoltura e al turismo.
• È stato varato un progetto LIFE Natura (LIFE00 NAT/UK/007073) finalizzato a eradicare il visone dalle isole più meridionali dell’arcipelago. Nel corso del progetto, il numero di esemplari catturati è costantemente diminuito, a riprova del significativo impatto di questa azione sulla popolazione della specie target.
• Le introduzioni accidentali per cui si registra la maggior parte di diffusione delle specie invasive sia tra gli invertebrati terrestri, sia delle specie marine, come specie “autostoppiste” o contaminanti (ad esempio tramite acqua di zavorra delle navi); vi sono anche casi eclatanti di specie ormai cosmopolite che hanno seguito l’uomo ovunque, come è il caso del comune Ratto delle Chiaviche (Rattus norvegicus).
• Le introduzioni operate intenzionalmente per ottenere popolazioni naturalizzate di specie alloctone; a questa tipologia vanno ascritte principalmente le specie faunistiche introdotte a scopo venatorio (es. il Fagiano comune Phasianus colchicus, il Colino della Virginia Colinus virginianus; il Silvilago, Sylvilagus aliuticofloridanus), (es. Siluro Silurus glanis, Trota iridea Onchorynchus mychiss). L’introduzione di specie spesso crea problemi di inquinamento genetico in quanto vengono immessi taxa strettamente affini a specie autoctone e il risultato è l’ibridazione tra la Coturnice orientale Coturnice (Alectoris chukar) e la Pernice rossa (Alectoris rufa) o la Coturnice greca (Alectoris greca), entrambe autoctone in Italia.

Le specie aliene di rettili in Italia: in Italia sono presenti cinquantasette (57) specie di Rettili (Sindaco et al. 2006). Il numero di specie endemiche del nostro paese è relativamente basso (quattro) e corrisponde al 7% del totale. Una parte non trascurabile delle specie presenti in Italia, corrispondente a poco più del 10%, è costituita da specie aliene. Come appare evidente dalla tabella, Trachemys scripta è certamente la specie aliena che presenta attualmente la distribuzione più ampia in Italia. Tuttavia, è solo a partire dalla seconda metà degli anni ottanta del Novecento che gli esemplari di questa testuggine iniziano ad essere osservati con una certa frequenza in varie regioni italiane. Malgrado ciò, esistono indicazioni concrete circa la possibilità che la specie possa riprodursi con successo almeno in alcune aree.