Zoologia, parte generale e sistematica

PROCESSI OMEOSTATICI

tali processi servono a mantenere costanti alcuni parametri dell'organismo tra cui: la regolazione

della salinità attraverso i sistemi escretori e la regolazione della temperatura.

→ salinità = le cellule più o meno direttamente sono a contatto con l'ambiente esterno, nei protozoi

direttamente mentre nei metazoi dipende dal tipo di cellula.

In questo modo ci deve essere un equilibrio tra ambiente esterno ed interno: le molecole infatti

tendono ad andare da una parte all'altra secondo gradiente di concentrazione.

La soluzione in cui sono immerse le cellule, a seconda della concentrazione della differenza di

concentrazione dei soluti si dividono in: ipotoniche, ipertoniche e isotoniche.

Una soluzione si dice ipotonica quando all'esterno della cellula ci sono meno soluti che all'interno di

essa. I sali in questo caso tendono ad uscire secondo gradiente e tale processo andrebbe avanti sino

a che non si raggiunge l'equilibrio. Tale situazione non si verifica in quanto non tutti i sali possono

uscire dalle membrane biologiche e perciò in realtà si ha un passaggio di acqua che va a diluire la

soluzione più concentrata. Quindi si ha acqua che entra nella cellula e in certi casi può entrarne

tanta da far scoppiare la cellula. Anche le soluzioni isotoniche, ovvero quelle in cui i sali esterni

sono ugualmente concentrati con quelli interni alla cellula, sono pericolose perché un tale equilibrio

significa non avere scambi e quindi la morte della cellula. Infine le soluzioni ipertoniche sono

quelle in cui nell'ambiente i sali sono più concentri che nella cellula e qui l'acqua tende ad uscire da

quest'ultima comportando l'aggrinzimento della cellula e di conseguenza la sua morte in casi

estremi.

Gli organismi hanno sviluppato diverse strategie per ovviare a questi problemi e quindi per

mantenere l'equilibrio osmotico.

→PROTISTI = in acqua dolce. Hanno sviluppato dei canali che rimuovono l'acqua in eccesso che

entra nella cellula. I canali sfociano in un vacuolo contrattile fatto di fibre di actina e tubulina che

una volta riempito si contrae ed espelle l'acqua. Tale processo si ripete più volte in un minuto.

→PARAMECIUM = ha due vacuoli contrattili. I parenti di questo organismo che invece vivono in

acqua salata hanno questi vacuoli non funzionanti in quanto non hanno bisogno di espellere acqua.

→PLATELMINTI,PLANARIA = hanno un sistema a protonefridi, ovvero un vero e proprio

apparato escretore che permette loro di espellere l'acqua e i rifiuti del metabolismo azotato. In

particolare hanno due cordoni laterali formati da numerosi tubuli che convergono in due tubuli

collettori. I tubuli minori sono a fondo cieco: da una parte convergono nel tubulo collettore e

dall'altra sono sormontati da una cellula a fiamma, chiamata così perché il movimento dei flagelli al

suo interno ricorda una fiamma. Tale movimento permette la penetrazione dell'acqua che scorre fino

a che non raggiunge il poro escretore più vicino. Da quest'ultimo vengono eliminati anche i

cataboliti.

→ANELLIDI TERRESTRI = hanno un sistema a metanefridi e una cavità celomatica piena di

liquido dove confluiscono molti liquidi del corpo tra cui anche l'acqua. Nel lombrico terrestre si

deve limitare la perdita d'acqua anche se vive in ambienti umidi. Per questo ha delle strutture a

imbuto ciliate, dette nefrostomi, che si aprono nella cavità celomatica in un metamero in particolare.

Il liquido passa di metamero in metamero attraverso un tubulo che poi sfocia nella vescica. Tale

tubulo essendo molto lungo permette il riassorbimento di sali e di acqua lungo il tragitto e essendo

circondato da capillari permette il transito di tali sostanze verso tutto l'organismo. I cataboliti e

l'acqua non riassorbita escono dal nefridoporo.

→ARTROPODI, CROSTACEI = vivendo in soluzione ipertonica devono porre rimedio alla perdita

di acqua: essi sono in grado di recuperare l'acqua ed i cataboliti azotati. Questi invertebrati hanno

delle ghiandole antennali o verdi e una cavità interna, chiamata sacco, che raccoglie tutta l'acqua

che arriva dall'apparato circolatorio e dai tessuti. Da qui l'acqua passa in un tubulo detto canale

nefridiale che avendo una superficie frastagliata permette il riassorbimento dell'acqua. L'acqua che

non viene recuperata ed i cataboliti azotati passano nella vescica e vengono espulsi da un poro

escretore posto alla base delle antenne.

→ARTROPODI, INSETTI = sono animali che vivono in ambiente terrestre e quindi devono

limitare le perdite di acqua. Hanno un sistema escretore molto efficiente: un tubulo malpighiano

collegato all'intestino. Da esso vengono pompati, con dispendio di energia, ioni sodio e potassio e

acqua. Alla fine dell'intestino si ha un lume che permette il recupero di tali ioni e dell'acqua che si

portano dietro: le feci degli insetti sono completamente solide.

→ARTROPODI, GRANCHI =

1. granchio ripario =si trova alla foce dei fiumi in condizioni di salinità variabile. È un

organismo osmoregolatore infatti sopporta una diluizione dei fluidi corporei a

concentrazioni saline molto elevate. In particolare ha dei meccanismi diversi che

permettono di trattenere o espellere acqua a seconda delle necessità.

2. Granchio maijde = è un organismo marino ed è osmoconformista ovvero non sopporta

grandi variazioni di salinità.

→VERTEBRATI, PESCI = vivono sia in acqua dolce che salata ed alcuni, come salmoni e anguille,

riescono a sopportare grandi variazioni di salinità. Hanno sistemi escretori adattati alle zone in cui

vivono.

Acqua dolce = deve espellere l'acqua in eccesso. Dalla bocca, che serve per ingerire il cibo,

• entra poca acqua mentre la maggior parte entra dalle branchie. Hanno un rene con glomerulo

molto sviluppato per filtrare più acqua possibile. La loro urina si forma in grandi quantità ed

è per lo più formata da acqua e pochi cataboliti azotati.

Acqua di mare = devono assumere molta acqua e perderne poca e quella assunta non deve

• essere quella salata: ovvero devono liberarla dai sali in essa disciolti. La parte del rene

filtrante, ovvero il glomerulo, è ridotta e l'urina che si forma ha poca acqua e molti sali.

Gli organismi che si nutrono di animali che vivono in acqua salata regolano i propri processi in base

alla concentrazione dei sali che ingeriscono. L'albatros ad esempio ha due ghiandole sopra gli occhi

dette ghiandole del sale che sono vicine al flusso sanguigno. NaCl per diffusione tende ad uscire dal

sangue per entrare nelle ghiandole e viene convogliato nel dotto che lo collega alle narici da dove

viene poi eliminato.

COMPOSTI AZOTATI DI RIFIUTO

i composti ottenuti dal catabolismo delle proteine possono essere espulsi in diversi modi.

→ELIMINAZIONE DELL'AMMONIACA = questa può essere eliminata in due modi diversi:

1. può essere eliminata nel minor tempo possibile senza trasformarla. È il meccanismo che

utilizzano gli organismi ammoniotelici: si verifica nella maggior parte degli organismi

acquatici poiché essi la diluiscono direttamente nell'acqua dell'ambiente circostante.

2. Può essere modificata in modo da renderla meno tossica. È il meccanismo degli organismi

subaerei-terrestri che possono produrre urea, acido urico o guanina. L'urea è fatta di due

atomi di azoto, tipica dei mammiferi, anfibi e squali e necessita di una certa quantità di

acqua per essere resa meno tossica. Essa viene accumulata in una vescica e poi viene

eliminata.

L'acido urico è formato da due atomi di urea e che è tipico di insetti, uccelli e rettili ed è

poco solubile in acqua. Esso precipita e quindi le feci di questi animali sono semisolide.

Infine la guanina è tipica dei ragni e viene eliminata con una quantità infinitesimale di

acqua.

TEMPERATURA

Ci sono organismi che hanno dei sistemi interni per il mantenimento della temperatura corporea e

cioè producono calore internamente. Altri invece in cui la temperatura corporea varia in relazione

alla temperatura ambientale, essi si adattano alla temperatura esterna a patto che essa non sia troppo

bassa o troppo alta. Essi non hanno un sistema per regolare la temperatura e quindi devono prendere

energia dall'ambiente. In particolare si può distinguere anche tra animali a sangue caldo e sangue

freddo: i primi sono detti endotermici e i secondi ectotermici.

→ PESCI = si adeguano alla temperatura esterna ed hanno dei sistemi per il mantenimento di essa.

La loro temperatura corporea aumenta andando verso l'interno del corpo perché vicino ai muscoli,

che hanno bisogno di calore per funzionare, l'apparato venoso e arterioso sono in stretto contatto. Il

sangue venoso in particolare è più freddo poiché viene dalla periferia mentre quello arterioso, che

viene dall'interno, è più caldo.

→ LUPO = ha nella zampa un meccanismo simile a quello dei pesci, infatti verso l'esterno la sua

temperatura è più bassa che all'interno. Il sangue venoso ed arterioso, che sono a due temperature

diverse, possono scambiarsi calore perché vanno in direzioni opposte.

→ PAPERA= meccanismo simile a quello del lupo.

→ PIPISTRELLO = in inverno si ritira in una specie di letargo e a primavera quando deve uscire le

prime notti ha bisogno di scaldarsi. Esso presenta una zona, detta grasso bruno, sul dorso che è una

vera e propria palla di grasso in cui entra sangue freddo e ne esce di riscaldato. Il grasso in questa

zona viene bruciato dall'ossigeno con conseguente produzione di calore e scompare totalmente in

estate.

→ LEPRE DEL DESERTO = accumula molto calore che deve poi essere rilasciato e per questo ha

delle orecchie enormi molto vascolarizzate per permettere tale rilascio.

→ ANIMALE SIMILE ALLA LEPRE DEL DESERTO = vive in montagna e deve disperdere meno

calore possibile e assorbirne in grandi quantità. Ciò è reso possibile dall'esposizione della maggior

parte della superficie corporea al sole.

→ MAMMIFERI = disperdono acqua e calore grazie all'evaporazione e acquisiscono calore dalla

radiazione solare. Inoltre a seconda della superficie a contatto con il suolo acquisiscono calore per

conduzione.

→ TAUTOTRAGIO = vive nella calda Africa e per evitare di disperdere calore ha colori chiari che

riflettono la radiazione, pelliccia isolante, respiro lento e profondo per evitare la perdita di acqua per

evaporazione. Inoltre ha il grasso concentrato nella gobba, sceglie cibo succulento e ha feci solide e

urina concentrata.

RESPIRAZIONE

la respirazione è lo scambio di gas tra l'organismo e l'ambiente. Gli organismi aerobici scambiano

CO2 e O2, il quale gli serve per avere energia. La respirazione per diffus