Zoologia, prof. Casiraghi

PANARTHROPODA

I panartropodi si sono originati circa 700 milioni di anni fa, sono invertebrati, protostomi, celomatie triblastici. Conosciamo circa 1'000'000 di specie e si ipotizza che fra gli insetti vi siano ancora circa 30'000'000 di specie da scoprire. Il nome Artropode significa "Arto articolato". Con il termine Panarthropoda si intendono gli Onycophora, i Tardigrada e gli artropodi propriamente detti (Euarthropoda). Sono animali di medio-piccole dimensioni. I Panarthropoda hanno come sister-group gli anellidi.

Bauplan: La divisione corporea in metameri è ben visibile anche se per i panartropodi si parla di "Tagmatizzazione" in quanto ogni segmento è detto "Tagma" e consiste in più metameri fusi, la suddivisione di tagmata è peculiare di ciascun gruppo di panartropodi:

• Insetti: 3 tagmata (capo, torace, addome)
• Crostacei: 2 tagmata (cefalotorace, addome)
• Aracnidi: 2 tagmata

Tardigradi: Hanno una cuticola, secreta dall'epiderma sottostante, rigida detta "esoscheletro" di α-chitina: un polimero di N-acetilglucosammina organizzato in fibrille di quasi 8'000 monomeri. Questa particolare chitina è tipica degli artropodi in quanto negli anellidi è presente la β-chitina. Essendo una struttura rigida limita lo sviluppo dell'individuo che di conseguenza si articola in diverse fasi di "muta": sotto la vecchia cuticola se ne produce una nuova più grande e molle che si irrigidisce al contatto con l'aria una volta che la vecchia è stata eliminata. Il processo di muta è anche detto "ecdisi".

Epiderma e movimento: La cuticola risulta essere stratificata e poggia su un epitelio monostratificato non ciliato:

• Endocuticola: densa e ricca di chitina e proteine
• Mesocuticola
• Esocuticola: dura e ricca di CaCO nei crostacei
• Epicuticola: strato di chitina

Filtrare la polvere e una valvola di chiusura. I gas sono convogliati quindi in un sistema di tubuli chitinosi (trachee e tracheole) che sfociano in una "Cellulastellata" che ne media il contatto con le cellule muscolari. Questo sistema è molto efficiente poiché non richiede la presenza di un sistema respiratorio ma limita la grandezza dell'artropode. Il "Tenidio" è una spirale chitinosa che impedisce alla trachea di collassare. Nei ragni è presente un "Polmone a libro" che necessita di un sistema circolatorio ben sviluppato poiché nelle lamelle deve scorrere sangue per essere ossigenato.

Trasporti e difese: Il sistema circolatorio se presente è aperto con l'Aorta dorsale contrattile che spinge l'emolinfa, contenente emocianina, nel corpo. Il celoma è fuso con altre cavità corporee e prende il nome di "Emocele". Gli artropodi sono i primi animali a sviluppare un sistema.

Il sistema immunitario è molto complesso e non ancora del tutto compreso.

Escrezione: Nefridi per l'escrezione. Negli insetti ci sono i "tubuli malpighiani" che pescano nell'emoceli le sostanze di scarto. Nei crostacei ci sono delle "Ghiandole antennali" di osmoregolazione ed escrezione. Negli aracnidi ci sono le "Ghiandole coxali" poste vicino alle zampe che svolgono funzioni escretorie.

Sistema nervoso: Il sistema nervoso presenta un cerebro dorsale e una catena gangliare ventrale con una particolare importanza al Ganglio sottoesofageo. Hanno organi di senso ben sviluppati come occhi semplici e composti, antenne, setole e palpi. Alcuni insetti presentano comportamenti sociali estremamente complessi.

Riproduzione e sviluppo: Riproduzione sessuata spesso con fecondazione interna attiva. Il loro sviluppo è spesso indiretto e prevede una fase larvale e una adulta a volte intervallate da una crisalide. Spesso adulto e larva si nutrono di substrati differenti.

eliminando quasi completamente la competizione intraspecifica, chiave dell'enorme successo evolutivo degli artropodi ed in particolare degli insetti.

Classificazione:

Il loro enorme successo adattativo è basato sulla quantità di individui, organi di senso sviluppati, metodi di locomozione innovativi (primi animali a volare), complessi modelli comportamentali e sviluppo di un sistema immunitario.

I Panarthropoda si suddividono in:

• Onycophora
• Tardigrada
• Arthropoda:
  • Trilobita
  • Mandibulata:
    • Crustacea
    • Myriapoda
    • Esapoda
  • Chelicerata:
    • Arachnida
    • Merostomata

Onicophora: Circa 180 specie molto piccole, erano considerati un phyla a sé. Hanno una cuticola poco rigida seppur siano organismi terrestri del sottobosco sudtropicale. Il record fossile presenta anche onicofori marini. Hanno delle zampe non articolate dette "Oncopodi" con terminazioni rigide (uncini). Hanno delle "parantenne" sul capo e delle "papille orali".

• Tardigrada: Anche questi erano considerati un phylum a sé. Conosciamo circa 1'100 specie. Il capo non è ben definito e posseggono 8 zampe con uncini alle estremità. Sono sia dulcacquicoli che terrestri. Hanno una criptobiosi formidabile in quanto resistono allo spazio aperto, a -250°C, +150°C e resistono a potenti acidi. Il loro genoma sequenziato ha presentato tratti xenobiotici in percentuali ridotte. Vivono in habitat effimeri e hanno uova ornate.
• ARTHROPODA
  • Trilobita: Tutti estinti entro 250 milioni di anni fa, durante l'estinzione del Permiano. Hanno vissuto circa 270 milioni di anni dominando gli ambienti acquatici. Erano animali sia bentonici che pelagici. Avevano occhi compositi.
  • Chelicerata: Non hanno le mandibole e per questo hanno una dieta fluida. Il corpo...

Parte l'artropode più grande). Di Xifosuri sono ancora presenti 4 o 5 specie dette "fossili viventi" e sono diffusi sulle coste americane e asiatiche.

Limulo: Chelicerato più basale, marino e possiede branchie a libro mobili con lamelle di chitina come schermo di difesa. L'emolinfa dei limuli (ricca di emocianina) viene usata perché contiene amebociti che reagiscono con lipopolisaccaridi (LPS) presenti nei batteri patogeni umani. Viene quindi usata come test per verificare la contaminazione batterica.

Pycnogonida: Circa 1'000 specie note, hanno un corpo ridotto, per questo vengono detti "Pantopodi", gli organi sono inseriti nelle zampe.

Arachnida: Sono la maggior parte dei Chelicerata con più di 80'000 specie note:

• Opiliones: Hanno una dieta solita, circa 6'500 specie. Cefalotorace e addome non distinguibili.
• Scorpionida: 1'200 specie con palpi evidenti e chelati, Telson con ghiandole velenifere.

Hanno un polmone a libro. Sono predatori. Accoppiamento indiretto tramite "Spermatofore": strutture piene di spermatozoi che i maschi depositano a terra per poi trascinarci sopra la femmina. Ci sono complessi rituali di corteggiamento

• Pandinus imperator: Presenta cure parentali
• Euscorpius italicus

Pseudoscorpiones: Più di 3'000 specie tutte piccole, hanno palpi grossi e chelati ma non presentano un Telson. Le ghiandole velenifere sono disposte nelle chele.

Solifugae: Comuni in Africa con più di 1'000 specie, hanno dei cheliceri vistosi con piccole chele alle estremità.

Acari: Sono la maggior parte degli aracnidi.

• Acari (propriamente detti): 40'000 specie note. Due tagmata indistinguibili
• Varroa destructor: Parassita delle api
• Sarcoptes scabiei: Responsabile della scabbia
• Dermathophagoides pteronyssinus: Acaro della polvere

Zecche: Sono più grandi degli acari. Tutte parassite. Esiste la paralisi da zecca.

trasmettono encefalite e altre malattie. Presentano larve a 6 zampe.

MANDIBULATA

Artropodi con mandibole che ne influenzano la dieta (solida), sono caratterizzati da antenne e vivono in tutti gli ambienti terrestri.

Myriapoda:

Sono caratterizzati dall'avere un elevato numero di zampe (750 in Illacme plenipes), hanno il corpo suddiviso in due tagmata e si conoscono circa 16'000 specie tutte terrestri.

• Chilopoda: Hanno un numero dispari di zampe e di conseguenza anche un numero dispari di segmenti corporei. Ogni segmento porta 2 zampe laterali lunghe dette "pleurali", questa disposizione rende veloci e agili i centopiedi, caratteristiche utili a dei predatori. Alla nascita sono composti da un solo segmento e durante lo sviluppo se ne aggiungono sempre a coppie. Hanno organi di difesa dotati di ghiandole velenifere chiamati "Forcipule".

o Scolopendra cingulata: Scolopendra europea,