Zoologia generale e speciale - terza 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 Malacostraci
      • 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

Gregarismo strategie di sopravvivenza

La vita in gruppo è sicuramente una delle strategie di sopravvivenza maggiormente diffuse nel regno animale. Non tutte le specie sono gregarie, alcune lo sono esclusivamente in alcuni momenti specifici (es. periodo del calore, migrazioni), altre lo sono costantemente (es. api, formiche, molte specie di pesci e mammiferi).

Aspetti e interazioni sociali

Le interazioni sociali sono alla base della vita all'interno di un branco o di uno stormo. La calma presenza di conspecifici rende sicuramente gli animali più sicuri, proprio grazie alla sicurezza (fine predatorio/antipredatorio) fornito dal branco. Ad esempio, è stato visto che singoli pesci (aringhe) allontanati dal branco aumentano la frequenza respiratoria, la quantità di ormoni dello stress in circolo nonché l'attività del sistema nervoso simpatico (quello che gestisce il riflesso di "lotta e fuga").

Le interazioni sociali nei gruppi di animali sono estremamente varie: dalle relazioni sessuali per brevi periodi, come nelle zebre dove gli stalloni vengono accettati solo per relazioni familiari a lungo termine nei gruppi femminili, fino a vere e proprie relazioni familiari come negli elefanti, con gruppi comandati da una matriarca, o nei delfini. Altre volte i gruppi sono formati da individui di età simile fuoriusciti per dispersione da un gruppo familiare. Questo ad esempio succede nei giovani leoni o negli elefanti marini.

Possibilità di maggiori spostamenti

L'efficienza locomotoria aumenta notevolmente all'interno dei branchi; è visibile nei pesci e negli uccelli. La tipica formazione a V, particolarmente presente in molte specie aviarie migratorie, non è casuale, bensì consente migliori spostamenti, con una riduzione della resistenza fino al 65%; ciò è possibile grazie ai vortici ascensionali creati dal battito delle ali dell'esemplare che precede.

Maggior quantità di cibo a disposizione

La vita in branco comporta per forza la necessità di una maggior quantità di cibo. Tra gli insetti, le formiche e le api sono l'esempio più lampante, con squadre e gruppi non solo specializzati nella ricerca del cibo, ma che trasmettono l'informazione agli altri membri della colonia con danze (api) o con il rilascio di composti chimici anche lungo il tragitto percorso (formiche), al fine di garantire un continuo approvvigionamento al nido. La caccia in branco è l'esempio di come sia possibile massimizzare le energie del gruppo ottenendo una maggiore possibilità di capitalizzazione. L'esempio più lampante proviene peró ancora una volta dagli insetti con le "formiche guerriero", cosiddette, che in realtà comprendono circa 200 specie diffuse in Africa e Sudamerica, capaci di catturare fino a 500.000 prede al giorno per colonia utilizzando una strategia di branco nomade alternata a fasi riproduttive in colonie sotterranee.

Capacità antipredatorie (nelle prede) e predatorie nei carnivori

Le capacità antipredatorie di un branco sono innumerevoli: statisticamente un esemplare ha minori possibilità di essere predato in un branco (a parità di condizioni fisiche) rispetto a quando vive isolato. Il movimento compatto di un branco può apparire al predatore come un unico individuo di grandi dimensioni, e quindi non consente la focalizzazione sul singolo individuo, diminuendo ulteriormente le possibilità di abbattere una preda. Il branco agisce come un individuo unico dotato di molti occhi, ma in alcune specie ci sono vere e proprie "sentinelle" che si danno periodicamente il cambio come nelle api o nei suricati africani.

Vista la grande varietà di aspetti sociali all'interno del "sistema branco", il docente invita gli studenti ad approfondire con esempi pratici il tema, in maniera tale che potranno essere oggetto di discussione in sede d'esame orale.

Comportamenti antipredatori

• Mobbing: consiste nel rincorrere, infastidire o aggredire il potenziale predatore mediante la cooperazione tra esemplari di una specie predabile. È stato osservato che il mobbing può esplicarsi sia con un attacco diretto al predatore sia mediante altri comportamenti, tra i quali volargli vicino in formazione, emettere intensi richiami o defecare su di esso. La classe degli uccelli è quella che statisticamente utilizza maggiormente questa tecnica (soprattutto quelli che vivono in colonie come gabbiani, corvidi e alcuni passeriformi come la Cincia delle montagne rocciose); è presente anche in altre specie: suricate (utilizzano anche un sistema di sentinelle contro i predatori aerei), si uniscono in gruppo di fronte a potenziali predatori (es. serpenti) o prede (es. scorpioni).
• Capacità antipredatorie nei bufali cafri si uniscono in gruppo di fronte a branchi di leoni che tentano di cacciarli.

Difese chimiche

• Armi chimiche: alcune specie utilizzano vere e proprie "armi chimiche" per evitare una predazione diretta; questo comportamento ha un importante riflesso in futuro: il predatore eviterà di attaccare nuovamente un esemplare appartenente a quella specie.
• Queste specie possiedono ghiandole perianali che producono una secrezione oleosa contenente composti solforati (odore simile a quello di uovo marcio); in genere però queste difese non sono le prime ad essere utilizzate contro eventuali predatori ma solo in casi estremi. Più comunemente queste secrezioni vengono utilizzate per marcature territoriali e vengono emesse durante la presenza di stressors di varia natura. Es: mustelidi tra i quali lo skunk nordamericano, la puzzola europea Mustela, furetti domestici.
• Dal punto di vista ancora più strettamente chimico, riconosciamo due grandi gruppi di animali:
  • Animali che producono sostanze tossiche utilizzando le proprie capacità metaboliche
  • Animali che accumulano nel loro corpo sostanze tossiche a partire dal cibo del quale si nutrono

Spesso, pur conoscendo le proprietà tossiche di alcune specie, non è ancora ben nota l'origine. Le specie appartenenti alla famiglia dei dendrobati tropicali, rane piccole e fortemente colorate presenti nelle regioni equatoriali, producono composti chimici tossici che si accumulano a livello cutaneo (sul dorso generalmente). Alcune di queste piccole rane delle foreste umide tropicali, come ad esempio il dendrobate dorato (Dendrobates auratus), pur essendo lungo pochi cm, può produrre abbastanza veleno da uccidere 10 persone. L'origine di questo composto chimico è ancora dibattuta, ma ci sono importanti prove che dimostrano come la rana acquisisca il suo potere tossico solamente dopo aver mangiato insetti a loro volta velenosi; a supporto di questa teoria vi è il fatto che esemplari nati in cattività perdono il proprio potere velenifero.

Anche anfibi nostrani hanno la capacità di produrre sostanze tossiche, non pericolose per l'uomo, ma idonee ad allontanare i predatori. Es: le salamandre (salamandra pezzata) e il rospo europeo (Bufo bufo). Numerose specie di rospi, tra i quali il comune rospo europeo e il Bufo marino, producono bufotossina (veleno di natura steroide secreto dalle ghiandole cutanee). Tale veleno agisce selettivamente sul cuore esercitando su di esso effetti di tipo digitalico: diminuzione della capacità di conduzione (dromotropi -) e frequenza (cronotropi -). Numerosi altri esempi provengono da diverse specie ittiche e di insetti: la farfalla monarca in fase larvale si nutre di piante contenenti composti tossici che vanno ad accumularsi nel corpo della farfalla nascente. Gli uccelli che aggrediscono un esemplare di farfalla monarca la rifiutano subito o la sputano a causa del sapore, esperienza che aiuta i singoli uccelli a riconoscere come non commestibile questa specie, che ottiene massimo vantaggio in termini di sopravvivenza al costo di poche perdite in termini di soggetti uccisi.

Dimostrare le proprie condizioni fisiche ottimali

Questo comportamento, noto in lingua inglese come "stotting", ossia camminare con dei rimbalzi/saltellare, si osserva in diverse specie di antilopi africane, tra le quali l'impala (Aepyceros melampus). Quando queste specie avvistano un potenziale predatore in caccia, ad una prima fase di fuga segue una seconda fase di corsa più lenta alternata a balzi verso l'alto con gli arti distesi. Poiché questo comportamento è stato osservato anche in altre momenti sociali (es. nelle fasi di corteggiamento in alcune specie), la sua origine e funzione ha portato alla formulazione di diverse ipotesi, alcune delle quali compatibili tra loro. Tra queste:

• Possibilità da parte della preda di sorvegliare il predatore
• Comunicare agli altri membri del gruppo la presenza del predatore
• Distrarre il predatore che non riesce a focalizzare la sua caccia su un singolo individuo
• Segnalare al predatore le ottime condizioni fisiche dell'esemplare e dunque la maggiore difficoltà nel catturarlo (interpretazione più diffusa)

Atteggiamento deterrente (deimatic behaviour)

Questa categoria comprende comportamenti minacciosi con effetto sorpresa che le potenziali prede mettono in atto in presenza di un predatore. Esempi includono:

• Lucertola Phrynosoma coronatum (lucertola cornuta del Texas): questi rettili che popolano gli Stati meridionali degli U.S.A. oltre al mimetismo, hanno una tecnica di difesa del tutto particolare nei confronti dei mammiferi predatori, ossia riescono a spruzzare sangue contro l'aggressore fino a un metro e mezzo di distanza. Ciò è possibile a causa dell'aumento della pressione sanguigna a livello di vasi tessutali intorno agli occhi; tale comportamento non ha conseguenze per i rettili, mentre spaventa i predatori che sono colti di sorpresa.
• "Morte apparente": il principio alla base è semplice; all'avvicinarsi del predatore, questi animali fingono di essere morti (tanatosi) sdraiandosi su un fianco o con il ventre all'aria e rimanendo perfettamente immobili. Questo comportamento confonde il predatore che pensa di trovarsi di fronte a una carcassa. Appena possibile, il "finto morto" si risveglia e tenta di fuggire il più velocemente possibile. Tecnica utilizzata da opossum (mammiferi marsupiali), serpenti a "naso di porcello" del Genere Heterodon, pesce neon d'acquario (camaleonti, il comune Bufo bufo), alcuni insetti.
• Alcuni animali per difendersi abbinano dei suoni: i serpenti a sonagli producono il tipico suono per avvisare della loro presenza a un eventuale predatore avvistato (oltre che per fini riproduttivi e sociali).
• Molte specie, quando vengono minacciate, si inarcano aumentando di volume, mostrando zampe, zanne o chele: comportamento comune tra gli insetti, aracnidi e crostacei. Ad esempio, il clamidosauro, una lucertola terricola australiana, è dotata di un ampio collare lembo di pelle tutto intorno al collo, che viene eretta quando l’esemplare è minacciato. Subito dopo, il clamidosauro scappa correndo solo sulle zampe posteriori alla ricerca di un albero sul quale arrampicarsi.

Aposematismo e mimetismo

È la capacità di una specie di confondersi con l'habitat in cui vive al fine di evitare di essere scoperti da un'eventuale preda o predatore, sfruttando la forma del corpo, il colore del mantello, o della cute. Esistono due tipologie di camuffamento:

• Mimetismo criptico: l’animale assomiglia all’ambiente nel quale vive
• Mimetismo fanerico: si basa sull’utilizzo di colori, suoni o aspetto per mimare un modello.

Esistono numerose tipologie di mimetismo criptico estremamente diverse che variano in base alla specie animale, pur mantenendo lo stesso filo conduttore di fondo. Un esempio è dato dal cervo in un bosco: il manto di colore marrone/rossastro permette all’esemplare di confondersi con l’ambiente; discorso simile vale per un orso bianco a caccia sul pack artico. Altre specie possono cambiare il colore del proprio manto in relazione alle stagioni. Es: l'ermellino, la volpe artica o la lepre variabile, hanno mantelli che variano in base alla stagionalità: bianchi nella stagione invernale, scuri in quella primaverile-estiva.

Alcune specie (come seppie, polpi e camaleonti) possono modificare la propria colorazione in pochi secondi adattandola all’ambiente circostante. Questa capacità è dovuta a cellule specifiche presenti nel derma della pelle, chiamate cromatofori, dotate di pigmenti rossi, gialli e neri disposti su distinti livelli e di una propria innervazione. La diffusione (centrale o periferica) di questi pigmenti nella cellula, a seconda degli stimoli provenienti principalmente dal SNC e in parte da quello endocrino, comporta una modificazione della distribuzione dei pigmenti all’interno della cellula con una conseguente modificazione cromatica della stessa. Replicata nelle cellule contigue, questa modificazione comporta una modifica macroscopica della colorazione del tessuto e/o dell’intero organismo.