GLI ANIMALI VERTEBRATI

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1 GLI ANIMALI VERTEBRATI

2 I PESCI I Pesci sono i Vertebrati più primitivi, e specializzati per la vita in un ambiente acquatico; sono il gruppo di Vertebrati che comprende il maggior numero di specie, ma non costituiscono, al pari di Anfibi, Rettili, Uccelli e Mammiferi, un gruppo unitario (una classe) in quanto con il termine generico di Pesci si intendono gli organismi appartenenti a tre classi di Vertebrati, che sono per l esattezza: 1. Gli Agnati o pesci privi di mascelle, i primi pesci comparsi sul pianeta Terra, presenti in maniera massiccia molti milioni di anni fa ma ridotti a poche specie che popolano ambienti particolari; hanno un corpo allungato ed una colonna vertebrale incompleta, e non costituita di osso ma di un altro materiale detto cartilagine; le forme attualmente viventi comprendono le lamprede, dal corpo simile a quello di un anguilla, e che hanno una caratteristica bocca circolare provvista di dentelli aguzzi, con cui provocano ferite in altri pesci, di cui poi succhiano il sangue; e le missine, degli spazzini ciechi che vivono infossati nel fango. 2. I Pesci cartilaginei, esclusivamente marini, con uno scheletro completo ma costituito di cartilagine (un materiale scheletrico diverso dall osso, che nell uomo troviamo solo in alcune parti marginali ed elastiche dello scheletro); non comprendono moltissime specie, ma tra essi ricordiamo tutte le varie specie di squali, i più feroci e temibili predatori che troviamo nei mari, pericolosi anche per l uomo, e dall olfatto sviluppatissimo; tra gli squali si trovano anche i più grandi pesci esistenti nei mari (lo squalo elefante e lo squalo balena) i quali però sono dei filtratori di microrganismi, assolutamente innocui per l uomo. Tra i pesci cartilaginei ci sono anche delle forme dal corpo appiattito, come le grandi mante (diavoli di mare) che sembrano volare con le loro immense pinne pettorali, e come altri pesci dal corpo appiattito e dalla coda lunga e sottile che vivono sul fondo come le razze e la torpedine, in grado di infliggere con dei muscoli modificati dolorose scosse elettriche.

3 I Pesci ossei sono il gruppo assolutamente dominante sia in mare che in acqua dolce, che si è diversificato in un gran numero di forme e adattamenti, che è impossibile elencare tutti, dai veloci e potenti nuotatori (tonno, sgombro, pesce spada) alle sogliole e passere di mare, appiattite e mimetiche, dai coloratissimi pesci tropicali ai mostruosi pesci degli abissi. Hanno uno scheletro, come dice il nome, fatto di osso. CARATTERISTICHE DEI PESCI Questo breve elenco delle caratteristiche distintive dei pesci si riferisce soprattutto ai pesci ossei, data la loro grandissima diffusione, ma dove possibile presenta anche riferimenti alle differenze rispetto ai pesci cartilaginei. La forma del corpo di un pesce (non di fondo) è quella che lo rende più adatto al nuoto e presenta in acqua la minor resistenza; per questo molti pesci presentano una forma del corpo dal profilo a goccia, assottigliato verso l estremità posteriore, soprattutto i veloci nuotatori. La pelle dei pesci è rivestita di scaglie ossee, sovrapposte tra di loro e trasparenti; gli Agnati e alcuni pesci ossei hanno la pelle nuda, mentre le scaglie degli squali sono del tutto particolari, sono in realtà dei dentelli microscopici ricurvi all indietro, per cui la pelle di uno squalo è ruvida al tatto in una direzione, e liscia se sfiorata nella direzione opposta. I Pesci si muovono usando la possente muscolatura del tronco, e non hanno arti (braccia e gambe) come gli altri Vertebrati; tuttavia possiedono delle pinne che stabilizzano la loro posizione durante il nuovo; tra queste ci sono le pinne impari (dispari), ovvero singole, non accoppiate, che sono le pinne dorsali, la pinna anale ma soprattutto la pinna caudale, molto importante nel formire la spinta per il movimento in acqua; questa negli squali è particolare perché è formata da due lobi di cui quello dorsale (rivolto verso l alto) è molto più lungo dell altro; nei pesci ossei la pinna caudale è simmetrica. Esistono delle pinne pari, che invece si presentano a coppie, che sono le pinne pettorali, anteriori, e le pinne addominali (pelviche) posteriori, che mantengono il pesce in equilibrio durante il nuoto. Dal momento che un pesce non deve andare a fondo tanto facilmente, i pesci ossei hanno al loro interno un sacchetto ripieno di gas, chiamato vescica natatoria (gassosa, che sono in grado di gonfiare e sgonfiare, compiendo così delle migrazioni controllate dalla superficie a profondità maggiori; gli squali non hanno questo organo ma all interno del loro corpo hanno dei grassi che ne diminuiscono la densità tenendoli a galla ; la vescica natatoria è l organo da cui in seguito sono derivati i polmoni. Essendo animali acquatici i pesci respirano tramite branchie; su un lato del corpo di uno squalo sono visibili infatti delle fessure branchiali al cui interno si trovano gli organi respiratori; nei pesci ossei le branchie non sono visibili in quanto ricoperte da un rivestimento fatto di osso (opèrcolo). Quanto alla loro sensorialità, i Pesci hanno una vista piuttosto primitiva ma un olfatto spesso molto sviluppato; il senso dell udito non è presente ma ne è presente un altro ad esso collegato e che è un carattere esclusivo dei pesci: l organo della linea laterale; è visibile sotto forma di piccoli fori presenti intorno alla testa e lungo un fianco dell animale, ed è l organo che consente all animale di percepire le correnti d acqua; una funzione molto utile per individuare la presenza di prede o predatori, o per i pesci che nuotano in banco. Quanto alla riproduzione, i pesci sono per lo più a sessi separati e a fecondazione esterna, ovvero la femmina depone le uova nell acqua ed in seguito il maschio vi depone sopra il proprio sperma; la maggior parte dei pesci sono dunque ovipari; alcuni squali però praticano la fecondazione interna, tramite un organo copulatore, nel maschio, associato alle pinne posteriori; il nuovo individuo in questi casi si sviluppa nel corpo materno e viene partorito vivo (squali vivipari). L ermafroditismo (presenza di entrambi i sessi in un unico individuo) è raro, ma in alcune specie di pesci ossei tropicali, i giovani individui nascono tutti di sesso maschile e raggiunta una certa età, subiscono un inversione (ermafroditismo sequenziale) e diventano femmine; in altre specie accade invece il contrario.

4 Approfondimento: Le anguille, pesci migratori Molti pesci effettuano delle migrazioni stagionali ma quella delle anguille è del tutto particolare, in quanto è a scopo riproduttivo; raggiunta la maturità riproduttiva, le anguille di tutto il mondo (almeno di tutto l emisfero Nord) abbandonano i fiumi dove sono cresciute e viaggiano fino ad una regione dell Oceano Atlantico settentrionale nota come Mar dei Sargassi (che prende il nome dall omonima alga bruna galleggiante); qui le anguille si riproducono per poi morire poco dopo; dalle uova sgusciano delle larve appiattite e trasparenti, che sciamano trasportate dalle correnti prima di diventare giovani anguille (dette cieche), in grado di compiere il percorso inverso tornando allo stesso fiume da cui sono partiti i genitori. Opposta a quelle delle anguille è la migrazione riproduttiva dei salmoni, che invece, a maturità riproduttiva raggiunta, lasciano il mare per risalire i fiumi dove, a riproduzione avvenuta, moriranno, con i loro avannotti (i piccoli dei pesci) che compiranno il percorso inverso.

5 GLI ANFIBI Tra i cinque gruppi in cui si dividono, tradizionalmente, i Vertebrati, gli Anfibi sono quelli che comprendono il minor numero di specie; hanno avuto origine da gruppi particolari di pesci, e rappresentano delle forme di passaggio dall ambiente acquatico a quello terrestre, ancora adattate in modo imperfetto alla vita sulla terraferma. Infatti, questi animali si trovano in prossimità di specchi d acqua (stagni, paludi, laghi) e sono legati ad ambienti, quindi, quasi esclusivamente d acqua dolce (pochissime sono le specie che vivono in prossimità del mare), acqua da cui dipendono strettamente in alcune fasi del ciclo vitale, soprattutto connesse alla riproduzione. I gruppi di Anfibi Gli Anfibi vengono divisi in tre gruppi: gli Apodi sono molto poco conosciuti, esclusivi delle zone tropicali; il loro nome significa senza arti, ovvero senza zampe; sono animali che vivono sottoterra, scavatori e ciechi, il loro nome comune è cecilie, e hanno un aspetto a metà strada tra un grosso verme e un serpente. I più comuni anfibi Urodeli (dal greco uròs = coda) sono Anfibi che conservano la coda per tutta la vita, anche da adulti; comprendono le salamandre e i tritoni, animali che anche da adulti conducono una vita prevalentemente acquatica; quelli che esibiscono i colori più vivaci sono generalmente tossici. Gli anfibi Anuri (sempre dal greco privi di coda ) sono sicuramente i più noti e specializzati; lo sviluppo è indiretto (vedi sotto) e l adulto è, per l appunto, privo di coda (presente invece nella larva); hanno zampe posteriori particolarmente specializzate per il salto, e comprendono le comuni rane, i rospi e le piccole raganelle arboricole. Caratteristiche generali Essendo forme di passaggio, gli anfibi presentano spesso caratteri intermedi tra quelli di animali ancora acquatici e quelli degli animali terricoli. E importante dire che tra gli anfibi si trovano gli unici esempi di Vertebrati a sviluppo indiretto,

6 ovvero dall uovo (piccolo e gelatinoso, che necessita di essere deposto nell acqua, carattere ancora primitivo) sguscia una larva, detta girino, di aspetto diverso dall adulto, di solito di colore scuro, provvista di una lunga coda e che respira tramite branchie (esterne), la quale, ad un certo punto della vita, compie una metamorfosi (graduale), durante cui la coda viene pian piano riassorbita come le branchie, e compaiono le quattro zampe dell adulto, che, in ogni caso, fa una vita legata all ambiente acquatico (quanto meno per la riproduzione e la deposizione delle uova). Questo, per quanto concerne gli anfibi anuri; negli Urodeli la larva, branchiata, ha forma già simile all adulto, che conserva la coda, mentre si ritiene che i quasi sconosciuti Apodi abbiano sviluppo diretto. Un anfibio adulto, come detto, respira tramite dei polmoni, i quali però sono poco sviluppati ed efficienti, dalla superficie liscia, e quindi insufficienti da soli a garantire l apporto necessario di ossigeno alle cellule; di conseguenza la pelle degli anfibi, nuda e tenuta costantemente umida, consente gli scambi di gas attraverso il corpo dell animale, e spesso è il principale organo respiratorio (respirazione cutanea). La pelle di un anfibio, inoltre, contiene un gran numero di piccole ghiandole, tra cui le ghiandole granulose, che producono sostanze irritanti o tossiche, in particolare nelle specie dalle colorazioni più vivaci. Quanto agli organi di senso, molte specie di rane hanno un udito particolarmente sviluppato, unitamente alla capacità di produrre dei suoni, che utilizzano per la comunicazione all interno della stessa specie, e per il corteggiamento durante la stagione riproduttiva. Approfondimento: la neotenìa In alcune specie di anfibi urodeli si verifica un fenomeno particolare, ovvero nell individuo adulto vengono conservate le caratteristiche larvali, il che significa che la larva diventa adulta senza metamorfosi. Questo fenomeno è legato a specie di anfibi che vivono nelle acque sotterranee o delle grotte, in ambienti bui, come il proteo delle grotte carsiche del nord-est d Italia (bianco e privo di occhi) o l axolotl; la particolarità principale di questi organismi così profondamente modificati sa nel fatto che l adulto continua a presentare branchie esterne e ad utilizzarle per la respirazione (caratteristica larvale); queste sono molto evidenti e formano una sorta di collare rosso (sono rosse perché ospitano un intensa circolazione sanguigna) attorno al collo dell animale che è invece, a causa della vita al buio, come detto, piuttosto scolorito.

7 I RETTILI I Rettili costituiscono un punto molto importante nell evoluzione dei Vertebrati perché, con essi, si è realizzata pienamente l emersione dall ambiente acquatico; questi animali, infatti, non sono più legati all acqua (anche se alcuni di essi, in seguito, ci sono tornati a vivere) e li possiamo trovare anche in luoghi aridi e desertici. Come visto, gli Anfibi sono animali ancora fortemente legati all acqua per la riproduzione, dato che producono uova gelatinose che non potrebbero resistere sulla terraferma, e che molti di essi hanno larve acquatiche. I Rettili, invece producono un tipo di uovo completamente diverso, detto uovo amniotico, che può essere deposto sulla terraferma senza alcun rischio; quest uovo, infatti, è provvisto di un guscio rigido, fatto di calcare e poroso (per consentire all embrione al suo interno di respirare); al suo interno, l embrione si sviluppa all interno di un sacchetto pieno di liquido, detto appunto sacco amniotico, all interno di cui l embrione si sviluppa immerso in quella che è una replica in miniatura dell ambiente acquatico dei suoi antenati (anfibi e pesci). Questo tipo di uovo contiene inoltre una gran quantità di materiale nutritivo (il tuorlo), grazie a cui l embrione può nutrirsi fino a completare il suo sviluppo, e un albume, trasparente e gelatinoso, che protegge l embrione da urti e disidratazione. Un carattere che rende, invece, i Rettili più primitivi di altri gruppi di Vertebrati e che li accomuna a pesci ed anfibi, è la loro eterotermia; si tratta di animali a sangue freddo, ovvero che non possiedono meccanismi di regolazione interna della temperatura corporea (termoregolazione) e quindi questa varia al variare della temperatura dell ambiente. I GRUPPI DI RETTILI La classe dei Rettili si divide in almeno tre gruppi principali, molto ben caratterizzati e diversificati tra di loro.

8 1. CHELONI Sono il gruppo di Rettili dall origine più antica, tra quelli attualmente viventi; comprendono le tartarughe e le testuggini, con forme terrestri e marine; non ne sopravvivono tantissime specie, e la maggior parte sono, purtroppo, a rischio di estinzione; ciò che li differenza da qualsiasi altro animale, è il possesso di un guscio rigido, fatto di osso, rivestito da squame, diviso in due parti: il carapace, bombato e in posizione dorsale, ed il piastrone, appiattito, disposto ventralmente; questo guscio è saldato con le vertebre e le costole che formano lo scheletro di questi animali i quali, quindi, hanno un corpo piuttosto rigido e poco mobile, salvo che per il collo (possono ritrarre la testa nel guscio); sono tutti ovipari e spesso la temperatura di incubazione delle uova determina il sesso del nuovo nato. 2. LORICATI Comprendono i coccodrilli, gli alligatori e i caimani (non si tratta di sinonimi, sono specie diverse); del gruppo sopravvivono pochissime specie (meno di 10) e sono discendenti diretti degli antichi dinosauri; sono rettili riadattati a una vita d acqua dolce, vivono soprattutto nei fiumi delle zone tropicali; hanno un corpo appiattito con la narice spostata sulla sommità del capo in modo da poter nuotare con tutto il corpo sommerso salvo, appunto, la narice rivolta in alto e tramite cui respirano; sono feroci predatori, e hanno nella bocca numerosi denti robusti ed aguzzi per lacerare le carni della preda; sono animali molto temuti e pericolosi anche per l uomo. 3. SQUAMATI Sono il gruppo di Rettili che comprende il maggior numero di specie, e sono così chiamati per la pelle rivestita da squame, in realtà presenti anche negli altri gruppi di Rettili; comprendono le lucertole, i gechi, i camaleonti e i serpenti. Sono animali, tipicamente, dal corpo allungato e provvisti di zampe brevi rispetto al corpo (i serpenti ne sono completamente privi); nellmabito dei Sauri (lucertole e affini) oltre alle comuni lucertole, ricordiamo le iguane del nuovo mondo, ma anche i gechi, che sono provvisti, sulle loro zampe, di ventose per poter aderire alle superfici. Tipici dei climi tropicali sono i camaleonti, con la loro lingua estensibile per poter catturare insetti in volo, ma soprattutto noti per le loro incredibili capacità criptiche; infatti la loro pelle è provvista di particolari cellule pigmentate, o cromatòfori, in grado di assumere una colorazione simile a quella dello sfondo, per potersi rendere quasi invisibile alle sue prede; molte specie di camaleonti, anche in condizioni artificiali, sono in grado di assumere il colore di qualsiasi sfondo venga loro posto dietro. Ma, indubbiamente, tra tutti i Rettili i più temuti e studiati, e quelli che presentano le maggiori particolarità sono i serpenti (Ofìdi); questi sono Rettili apodi, ovvero sprovvisti di zampe, che si muovono per strisciamento; si ritiene che abbiano perso gli arti per un passato adattamento ad una vita sotterranea; la loro pelle è soggetta a mute periodiche. Una delle maggiori particolarità dei serpenti è costituita dal loro cranio dilatabile; questo infatti è formato da ossa allungate e sottili, in grado di dilatare la bocca dell animale fino a consentirgli di inghiottire prede molto più grandi della sua testa, dalle uova di uccelli, ai cuccioli di mammiferi. Molti serpenti risultano pericolosi per l uomo in quanto velenosi o costrittori. I primi non sono mai di grandi dimensioni, in Italia tra essi è presente soltanto la vipera, ma sono presenti in ambienti tropicali o nei deserti caldi specie mortali per l uomo (dal cobra, al crotalo o serpente a sonagli); le loro ghiandole del veleno sono ghiandole salivari modificate e sono associate a dei denti particolari, che presentano un canale interno in cui scorre il veleno; questo viene iniettato nella preda al momento in cui il serpente dilata il cranio e i denti del veleno, che a bocca chiusa sono appoggiati sul palato, vengono proiettati in fuori. Viceversa i serpenti di dimensioni maggiori (Boa, Pitone, Anaconda) non sono velenosi ma costrittori, ovvero avvolgono il loro corpo più volte attorno a quello della preda, e lo stritolano tra le loro spire fino a farlo soffocare.

9 Alcuni serpenti possiedono organi di senso che noi non possediamo, come delle fossette sulla testa per la visione notturna ad infrarossi (possono così percepire la presenza di fonti di calore, come eventuali prede a sangue caldo); inoltre tramite la loro lingua sottile e bifida (biforcuta) possono captare la presenza di sostanze chimiche, anche a bassa concentrazione, nell ambiente; questa lingua viene poi ritratta in apposite fossette presenti sul palato, e funga da organo olfattivo e gustativo accessorio. CARATTERISTICHE GENERALI Molto già si è detto nelle sezioni sui vari gruppi, qui si possono ricapitolare i tratti comuni a tutti i Rettili. Sono animali perfettamente adattati all ambiente terrestre, con polmoni efficienti e sviluppati; di conseguenza la pelle, che non ha più funzione respiratoria come negli anfibi, non è nuda nè umida, ma è rivestita di squame cornee (di materiale organico), spesso robuste, rigide e resistenti (tartarughe e coccodrilli) o leggere e flessibili (serpenti). L apparato circolatorio è più perfezionato rispetto a Pesci e Anfibi, con un cuore quasi completamente separato in quattro camere. Sono tutti animali a sessi separati e a fecondazione interna; la maggior parte dei Rettili sono ovipari, ma non mancano specie ovo-vivipare o addirittura vivipare.

10 CARATTERISTICHE GENERALI GLI UCCELLI Gli Uccelli rappresentano un gruppo di Vertebrati piuttosto omogeneo dal punto di vista della struttura corporea (pur nelle evidenti differenze esteriori tra le varie specie e ordini), in quanto, salvo poche specie, sono animali volatori, e quindi la maggior parte delle loro particolarità anatomiche è da intendersi come adattamenti al volo. La loro pelle è rivestita di penne e piume anche negli Uccelli non volatori, per cui questa caratteristica si può considerare come quella distintiva dell intero gruppo. Le penne di un uccello hanno diversa struttura e funzione: le penne di contorno diffuse sulle ali e sulla coda, sono costtuite da tre parti: il càlamo, a forma di tubicino cavo e infisso nella pelle; da esso parte un asse lungo e sottile detto ràchide, da cui si dirama la parte piana della penna, nota come vessillo; quest ultimo è costituito da una serie di filamenti paralleli detti barbe, da cui si dipartono filamenti più corti, o bàrbule, agganciate tra di loro tramite uncini microscopici. Le penne di contorno si trovano sulle ali, di cui costituiscono la superficie portante durante il volo (remiganti primarie e secondarie) e sulla coda, per direzionare il volo (penne timoniere). Più piccole e semplici sono le piume, che rivestono il corpo dell animale, soprattutto nella zona pettorale, dove hanno un importante funzione nell evitare le perdite di calore corporeo, e le sottilissime filopiume (filoplumule) a funzione tattile. Al contrario, le zampe sono rivestite di squame cornee, analoghe a quelle dei Rettili, da cui le stesse penne e piume derivano (sono infatti formate dallo stesso materiale organico, la cheratina) Anche l apparato scheletrico degli Uccelli è modificato in maniera consistente per il volo; l arto anteriore è modificato in ala per sostenere le penne, ma la principale modifica dello scheletro, presente negli uccelli volatori, è la presenza di un pezzo osseo aggiuntivo (la carena) associato allo sterno per aumentare la superficie su cui si inseriscono i possenti muscoli pettorali, coinvolti nel volo; questa modifica ossea prende il nome di sterno carenato, e non è presente negli uccelli, come gli struzzi, che non volano. Altra caratteristica significativa degli uccelli sono i polmoni tubulari e provvisti di sacchi aerei; l aria inspirata, dopo il passaggio nei polmoni, entra per l appunto nei sacchi aerei, una sorta di

11 palloncini, che, una volta riempiti, fungono da riserva di ossigeno (gli uccelli volatori hanno ritmi di respirazione cellulare molto alti), e contribuiscono ulteriormente ad alleggerire il corpo dell animale durante il volo. Gli Uccelli sono, a differenza dei gruppi trattati in precedenza, animali a sangue caldo, ovvero la loro temperatura interna è mantenuta costante (e più alta) di quella ambintale; questa caratteristica, detta omeotermia, ha un elevato costo energetico e, a fronte delle aumentate esigenze respiratorie, anche l apparato circolatorio ha, in essi, una maggiore efficienza, con un cuore completamente diviso in quattro cavità (o camere), ovvero due atrii e due ventricoli. Le diverse specie di uccelli hanno regimi alimentari quanto mai diversi; tutti però hanno in comune il fatto di essere privi di denti, sostituiti da un becco corneo che può avere forma diversa a seconda del tipo di alimentazione della specie: si va dal becco appuntito e ricurvo degli uccelli rapaci (aquila, falco), a quello filtratore degli eleganti fenicotteri rosa, fino al becco appuntito e sottile del picchio, adatto a scavare fessure sui tronchi d albero in cui penetra la lingua (allungata, sottile e adesiva) sui cui rimangono invischiati i piccoli insetti di cui si nutre; dal momento che, come detto, gli uccelli non hanno denti e non sono in grado di masticare, quelli che si nutrono di materiali duri (semi di piante, uccelli granivori) sopperiscono tramite il possesso di uno stomaco molto complesso, diviso in due parti, il proventriglio ed il ventriglio, la seconda delle quali è dotata di una robusta muscolatura e contiene al suo interno dei sassolini che svolgono così una parziale funzione masticatoria ; rimescolati insieme ai semi, ne intaccano la parete spessa e robusta, favorendone la digestione. Tra i cinque sensi, quello sicuramente dominante negli uccelli è la vista, spesso notevolmente acuta (come nel caso dei rapaci diurni, in cui è proverbiale) ed in grado, presumibilmente, di vedere più colori rispetto all occhio umano; da ciò deriva che la comunicazione all interno delle varie specie avviene soprattutto tramite messaggi di carattere visivo e tra gli uccelli abbiamo moltissime specie in cui il piumaggio presenta dei colori vivaci e brillanti; spesso questa intensa ed appariscente colorazione del piumaggio è caratteristica esclusiva di uno dei due sessi, generalmente quello maschile, dove ha la funzione, unitamente a dei rituali di corteggiamento spesso complessi, di conquistare la femmina, spesso dai colori spenti e dall aspetto decisamente meno attraente. Un altro adattamento al volo è costituito dal fatto che gli Uccelli sono l unico gruppo di Vertebrati costituito esclusivamente da animali ovipari; l oviparità è presente in tutti gli altri gruppi di Vertebrati (perfino in alcuni Mammiferi primitivi) ma solo negli Uccelli è esclusiva, ovvero gli uccelli sono tutti ed esclusivamente ovipari; si tratta di nuovo di un adattamento al volo in quanto, per una femmina, lo sviluppo di un piccolo all interno del suo corpo lo renderebbe, per un periodo di settimane o mesi, eccessivamente pesante per poter volare. Molte specie di Uccelli, dando vita a dei piccoli (i pulcini) incapaci di volare e nutrirsi da soli, presentano dei meccanismi di cura della prole (cure parentali), normalmente a carico della femmina ma in alcune specie a carico di entrambi i genitori, ovvero si occupano del nutrimento dei piccoli finché non diventano in grado di spiccare il volo, e prima ancora si occupano della cova delle uova poiché una temperatura più alta favorisce la schiusa. Molti uccelli, a tale scopo, costruiscono un nido, che può essere molto semplice e costituito da semplici buche nella sabbia (molte specie legate all acqua) fino a nidi molto elaborati e complessi, costruiti con materiali di diversa origine. I GRUPPI PRINCIPALI La classe degli uccelli è divisa in vari ordini, che non si possono qui citare tutti; quello più importante, e che comprende la maggior parte delle specie di uccelli è quello dei Passeriformi, generalmente di piccole dimensioni, di cui il comune passero costituisce un buon esempio. Gli Uccelli non volatori prendono il nome di Ratiti ed hanno importanti differenze con gli uccelli volatori, a partire dal loro sterno, che non è carenato; essi comprendono lo struzzo, ed altri uccelli invece diffusi soprattutto in Oceania (Casuario, Emù, Nandù, Kiwi); non volano ma sono dei velocissimi corridori.

12 Altri curiosi uccelli non volatori sono i pinguini, quasi un simbolo della fauna del continente antartico, che hanno il corpo rivestito di spessi strati di grasso per poter sopravvivere in un ambiente così estremo; le ali sono simili a palette e li rendono abili nuotatori. Tra i volatori, oltre ai Passeriformi e ai già citati rapaci diurmi, abbiamo dei rapaci notturni (gufo, civetta e barbagianni) con un occhio di forma allungata e provvisto di strati riflettenti per poter sfruttare al meglio la poca luce presente di notte. Altro ordine importante, da un punto di vista economico è quello dei Galliformi, che comprende, oltre alle comuni galline, i tacchini, i pavoni, i fagiani e il selvatico gallo cedrone Approfondimento: il cùculo e il parassitismo del nido Sicuramente merita un cenno, per quanto riguarda le strategie riproduttive e di diffusione della specie, il caso del cùculo, uccello non in grado di costruirsi un nido proprio e che letteralmente parassita i nidi di altre specie, dove depone le sue uova che imitano perfettamente quelle della specie parassitata, sia nelle dimensioni, che nella distribuzione delle macchie in superficie; successivamente il piccolo del cùculo sguscia dall uovo prima dei pulcini della specie ospite, ed essendo più grande e robusto, li uccide appena usciti dalle rispettive uova, in modo da ricevere tutto per sé il cibo portato dall ignara madre adottiva.

13 I MAMMIFERI I Mammiferi prendono il loro nome dalla loro caratteristica principale: non solo, infatti, sono quasi esclusivamente vivipari (con l eccezione di alcune forme molto primitive), ma possiedono, sul petto, le ghiandole mammarie, che sono delle ghiandole sudoripare ingrossate e modificate, tramite cui la femmina allatta i propri piccoli per un periodo variabile dopo averli partoriti; esse producono un liquido ricco di principi nutritivi ed anticorpi (il latte, appunto) che assicura completamente al neonato la sopravvivenza nel primo periodo della sua vita. Nel maschio, che non allatta, le ghiandole mammarie sono appena accennate e non funzionali (capezzoli); a seguito di ciò, i Mammiferi hanno sviluppato, nella maggior parte delle specie, dei meccanismi di cura parentale (cura e protezione dei cuccioli) spesso molto complessi. La pelle di un Mammifero, salvo rare eccezioni, è rivestita di peli, strutture filiformi formate da cheratina (di tipo diverso da quella presente in Rettili e Uccelli), infissi in una cavità sotto la pelle chiamata bulbo, la cui base è formata da cellule che si dividono provocando l accrescimento del pelo; quindi come detto con poche eccezioni (l Eterocefalo sotterraneo e i Cetacei, forme acquatiche in cui la presenza di peli ostacolerebbe il nuoto) la maggior parte dei Mammiferi hanno una folta pelliccia che li protegge dalle variazioni termiche, e che in alcune zone può presentarsi con particolari modifiche, come la criniera del leone, o come barba e capelli nell uomo. I Mammiferi sono animali a sangue caldo (omeotermi) al pari degli Uccelli, e il loro metabolismo interno ha ritmi molto alti, favoriti da una grande efficienza nella circolazione del sangue (doppia e completa, il cuore è completamente diviso in quattro camere) e nella respirazione (i polmoni sono fittamente ripiegati in alveoli, che ne accrescono enormemente la superficie). In alcuni gruppi di Mammiferi la pelle può produrre delle strutture particolari, come le corna, presenti nella maggior parte dei grandi Erbivori, che possono essere di tipo diverso: nei bovini (mucche e affini) le corna sono cave, e formate all interno di osso ed all esterno di cheratina particolarmente indurita; nei cervi le corna sono interamente ossee, e vengono rinnovate; ogni anno cadono e si riformano con ramificazioni più complesse; la funzione delle corna può essere varia: armi offensive o difensive in alcune specie (combattimento tra maschi per la conquista della femmina) o possono avere una funzione nel corteggiamento durante la stagione riproduttiva (come

14 nel caso del cervo). Tutti i Mammiferi hanno le zampe provviste di unghie, che però possono essere notevolmente diversificate; infatti nei Rettili e negli Uccelli le unghie sono sempre falcate, ovvero ad arco ed appuntite (artigli); anche molti Mammiferi sono provvisti di unghie ad artiglio, che spesso costituiscono micidiali armi offensive come è il caso dei Fèlidi (gatto ed affini) dove possono essere ritirati tra le dita delle zampe (unghie retràttili) o in generale di tutti i Carnivori; nei Primati (le varie scimmie e l uomo) le unghie sono invece appiattite e leggermente incurvate (a forma di tegola); nel super-ordine degli Ungulati (la quasi totalità dei piccoli e grandi erbivori) invece le dita delle zampe sono ridotte in numero (a due o addirittura uno solo per zampa) e sviluppano intorno a se degli unghioni spessi robusti e resistenti che costituiscono il punto di appoggio del animale sul terreno (unghie a zoccolo). Nei Mammiferi possiamo trovare una grande varietà di regimi alimentari, e di conseguenza sono l unico gruppo di Vertebrati ad aver sviluppato una dentatura diversificata, con denti di tipo diverso, e con grandi differenza tra i vari gruppi; infatti, con l esclusione degli Uccelli e delle tartarughe (privi di denti) anche negli altri gruppi di Vertebrati la bocca è provvista di denti, i quali però sono tutti più o meno uguali, a forma conica e appuntita; nella bocca di un Mammifero possiamo trovare questa tipologia primitiva di dente (denti canini), in particolare nei predatori carnivori (raggiungevano il loro massimo sviluppo nell estinta tigre dai denti a sciabola), dove hanno la funzione di lacerare carne cruda; nell uomo sono presenti (due per arcata) ma decisamente ridotti, e sono spesso del tutto assenti negli erbivori, nei quali invece abbondano gli incisivi (posti frontalmente) denti piatti e sottili che hanno la funzione di tagliare finemente il materiale vegetale, duro e coriaceo, di cui si nutrono; gli incisivi trovano il loro massimo sviluppo negli elefanti, di cui formano le zanne; particolarmente sviluppati ai lati della cavità orale, i premolari e i molari sono invece denti appiattiti con la superficie dove sono presenti dei rilievi appuntiti (le cùspidi) che hanno la funzione di sminuzzare e macinare il cibo introdotto nella bocca. Anche la digestione è diversificata, e l apparato digerente è più semplice e breve nei carnivori, più allungato, ripiegato e complesso negli erbivori, che si nutrono di cibi che richiedono una lunga digestione. Quanto agli organi di senso, sappiamo che l uomo (e in genere i Primati) hanno la vista come senso maggiormente sviluppato, ma questa, nei Mammiferi, è l eccezione e non la regola; la maggior parte dei Mammiferi, infatti utilizzano l olfatto come senso principale, e la vista è poco sviluppata, tanto che non tutti sono in grado di distinguere i colori (ed infatti è molto raro trovare nei Mammiferi, dei colori vivaci); il caso estremo è quello della talpa, sotterranea e priva di vista ma che riesce a conoscere il mondo intorno a sé con il suo sviluppatissimo senso dell odorato, che utilizza nello stesso modo in cui noi utilizziamo la vista; il Mammifero con l olfatto più sviluppato è la talpa americana dal naso a stella. Anche l udito può essere molto sviluppato in alcuni gruppi di Mammiferi, in grado di percepire frequenze sonore a cui l orecchio umano è completamente sordo (ultrasuoni): è il caso dei pipistrelli, i quali tramite l emissione di suoni a noi non udibile e la percezione del ritorno dell eco da essi prodotto riescono a trovare la strada negli ambienti completamente bui in cui vivono (grotte) senza sbattere contro alcun ostacolo; una comunicazione sonora particolarmente sviluppata, e dalla funzione non del tutto chiarita, si ha anche nei Cetacei (delfini e balene). Nei Mammiferi i sessi sono sempre separati, con dimorfismo sessuale (la femmina ha aspetto e dimensioni diverse dal maschio), la fecondazione è interna, e come detto, sono quasi esclusivamente vivipari e allattano i piccoli.

15 I GRUPPI PRINCIPALI DI MAMMIFERI I Mammiferi si dividono in tre gruppi: i primi due (Monotremi e Marsupiali), più primitivi, hanno scarsa diffusione e la loro presenza è limitata a regioni ristrette del globo terrestre, mentre i Mammiferi del terzo gruppo (i Mammiferi Placentati) rappresentano il gruppo che comprende quasi tutti i Mammiferi noti, di grande successo e diffusione in ogni luogo e ambiente. I Monotremi e i Marsupiali I Monotremi rappresentano un piccolo gruppo di Mammiferi, molto primitivi, presenti con poche specie limitate all Australia e all Oceania; sono gli unici Mammiferi ovipari sopravvissuti, ma hanno comunque delle mammelle, seppur molto ridotte, con cui allattano i piccoli; comprendono l ornitorinco, un buffo animale dal becco d anatra e dalle abitudini acquatiche, e l echidna, con il corpo ricoperto di aculei. Più diffuso ma anch esso limitato quasi esclusivamente al continente australiano, risulta il gruppo dei Marsupiali, esemplificato dal canguro (animale simbolo, per l appunto, dell Australia), dal koala, orsetto marsupiale che si nutre di eucalipto ed anch esso presente solo in Australia, e dalle varie specie di opossum (alcune sudamericane); nei Marsupiali il piccolo viene partorito quando ancora è molto indietro nel suo sviluppo embrionale; sviluppo che completa fuori del corpo materno ma, appunto, all interno di una tasca che la madre presenta in posizione ventrale; il gruppo ha subito una certa diversificazione nel continente oceanico producendo una varietà di forme simili a quelle dei più evoluti Placentati presenti nel resto del mondo (forme simili a talpe, a lupi e così via) ma dotate tutte di marsupio. Essendo i Mammiferi Placentati quelli ampiamente più diffusi e conosciuti, vediamo alcuni degli ordini principali. Primati: sono l ordine a cui appartengono tutti gli animali noti come scimmie, nonché l uomo e i suoi diretti antenati, o scimmie antropomorfe (gibbone, organo, scimpanzé); si caratterizzano per avere una vista molto sviluppata (caratteristica, come già detto, non comune nei Mammiferi), e gli

16 arti anteriori (le mani) provviste di pollice opponibile e quindi in grado di afferrare oggetti, caratteristica che potrebbe aver dato una spinta decisiva verso lo sviluppo del sistema nervoso e la grande complessità ed evoluzione del cervello che caratterizza questo ordine, di cui, come detto, noi facciamo parte. Roditori: i parenti più prossimi dei Primati; si tratta tipicamente di animali a piccola taglia e dalle notevoli capacità riproduttive, così detto per la caratteristica dentatura e la loro abitudine a rosicchiare che li caratterizza, dovuta al grande sviluppo dei loro denti incisivi; alcuni, come i topi, perfettamente adattati a convivere con l uomo, negli ambienti da lui creati; sono un gruppo ad ampia diffusione e comprendono anche gli scoiattoli, le cavie (o porcellini d India) e i castori. In precedenza si consideravano Roditori anche conigli e lepri, i quali però, a causa di significative differenze nella dentatura, sono stati spostati in un Ordine a parte (Lagomorfi). Carnivori: a dispetto del nome, questo Ordine non comprende soltanto animali dalle abitudini alimentari carnivore, ma che hanno comunque una serie di caratteristiche in comune, tra cui la dentatura e le unghie ad artiglio, che li distinguono nettamente da tutti gli altri Mammiferi; è un Ordine che comprende numerose specie, di cui alcune molto studiate e conosciute, dalle forme e dai modi di vita molto vari; un importante famiglia di Carnivori è quella dei Fèlidi (felini) di cui è rappresentante il gatto domestico, e le cui caratteristiche principali sono gli artigli retràttili e la poderosa dentatura che li rende dei feroci predatori; di essi fanno parte i grandi felini della savana africana, i maestosi leoni, i leopardi, i giaguari, i puma, tutte le varie pantere e le tigri (queste ultime esclusive del continente asiatico); dell altra importantissima famiglia di Carnivori, i Cànidi, ricordiamo il cane domestico in tutte le sue numerose razze (create artificialmente dall uomo) e addomesticato fin da tempi antichissimi, e i suoi temibili parenti selvatici, il lupo, la volpe e il coyote del continente americano; altra importante famiglia di Carnivori, di grandi dimensioni, è quella che comprende le varie specie di orso, dal bianco orso polare all orso bruno al grizzly (animali in realtà onnivori) fino alle specie di Panda, a rischio estinzione, che pur facendo parte di quest ordine si cibano solo di germogli di bambù. Inoltre tra i Carnivori troviamo i così detti Pinnipedi, dalla vita spiccatamente acquatica e dagli arti conformati a pinne: goffi sulla terraferma, sono veloci nuotatori; tra di essi, le foche, le otarie (o leoni marini) e i trichechi. Ungulati: altro grandissimo gruppo di Mammiferi comprendente la stragrande maggioranza dei grandi Erbivori; sono così chiamati per le grandi unghie conformate a zoccolo su cui si scarica l intero peso del corpo, spesso di notevoli dimensioni (superiori a quelle degli animali carnivori); hanno un apparato digerente molto sviluppato e una digestione lunga e complessa. Sono divisi in due ordini, esemplificati dal cavallo e dalla mucca; il primo, in cui oltre al cavallo troviamo il tapiro e il rinoceronte, hanno dita delle zampe in numero dispari (perissodàttili), ridotte soltanto ad un dito provvisto di un poderoso zoccolo nel cavallo; questo gruppo non presenta altre forme oltre a quelle citate. Il secondo, che comprende la quasi totalità degli animali che fanno parte di questo straordinario gruppo (gli Artiodàttili), hanno dita provviste di zoccolo ma in numero pari (tipicamente due); comprendono specie d allevamento dalla grande importanza economica (mucche, pecore, capre, maiali) ma anche gran parte della fauna selvatica presente anche sulle nostre montagne, dai cervi ai camosci agli stambecchi, fino agli Erbivori degli ambienti di savana, tipici soprattutto dell Africa, dalle giraffe alle antilopi alle gazzelle; molti di essi sono provvisti di corna. Comprendono, tra essi, gli Ippopotami, goffi animali che vivono in prossimità dei fiumi tropicali dalle acque torbide, da forme simili ai quali potrebbe essersi originato l ordine dei Cetacei. Cetacei: questi mammiferi straordinari hanno un corpo adattato in maniera spettacolare alla vita acquatica, in cui svolgono interamente il loro ciclo vitale, salvo dover emergere in superficie per

17 respirare; il loro corpo è privo di peli, che ostacolerebbero il nuoto, ed ha assunto una forma idrodinamica che ricorda molto da vicino quella dei pesci, con profilo del corpo a goccia e arti anteriori a forma di pinne (ma con lo scheletro osseo interno tipico dei Vertebrati terrestri); gli arti posteriori sono estremamente ridotti, e hanno una pinna caudale che è però ben diversa da quella dei pesci. Sono animali dalla mole considerevoli, tra di essi ci sono i più grandi animali che esistano sul nostro pianeta (varie specie di balene), di taglia di gran lunga superiore rispetto ai più grandi Mammiferi terrestri; si dividono in due gruppi a seconda che siano o non siano provvisti di denti. I Cetacei provvisti di denti (Odontocèti) sono tipicamente rappresentati dalle varie specie di delfini, tra cui i delfini propriamente detti, il tursiope (il tipico delfino ammaestrabile) e le focene; in questo gruppo si trovano anche animali dalle dimensioni notevoli come il capodoglio, così chiamato per la grande quantità di grasso presente nella sua testa (che potrebbe avere un ruolo nella trasmissione dei suoni, trattandosi di animali con un udito molto sviluppato), e l orca, in grado di nutrirsi di animali di grandi dimensioni e potenzialmente pericolosa anche per l uomo; i Cetacei di questo gruppo sono carnivori. I cetacei non provvisti di denti (Misticèti) comprendono, come già detto, gli animali più grandi presenti sul nostro pianeta, tra cui le varie specie di balene, le megàttere e la balenottera azzurra (che detiene il record di dimensioni nel regno animale); al posto dei denti hanno i fanòni, un enorme apparato filtratore che consente a questi giganteschi animali di intrappolare tonnellate di plancton (microorganismi e animali di piccole dimensioni di cui si nutrono), costituito in gran parte di piccoli crostacei noti complessivamente come krill. Comprendono poche specie, a rischio di estinzione, presenti soprattutto nei mari freddi; sono state purtroppo decimate dalla caccia, dato che sono animali di cui si può utilizzare persino il grasso, caccia ancora consentita e che costituisce una parte importante dell economia di diverse nazioni i cui mari sono popolati da questi animali (Islanda, Giappone, Canada). Tra gli altri ordini sicuramente sono da citare gli Insettivori, che comprendono talpe, ricci, toporagni e presumibilmente simili all antenato primitivo di tutti i mammiferi attuali, i Chiròtteri, ovvero i pipistrelli, unici tra i Mammiferi ad aver sviluppato la capacità di volare, che si differenziano però dagli Uccelli per le loro abitudini notturne e per il grandissimo sviluppo del senso dell Udito, ed infine, il pangolino e l armadillo, dalla dentatura poco sviluppata, ma, il primo, unico mammifero ad avere la pelle rivestita di squame cornee (come i Rettili), mentre il secondo ha il corpo rivestito da una robusta corazza ossea. Approfondimento: lo stomaco dei ruminanti I ruminanti sono un gruppo di Erbivori (come la mucca) dalla digestione particolarmente complessa, e diventati proverbiali per il fatto che li osserviamo masticare per lungo tempo; essi infatti hanno un apparato digerente molto lungo e ripiegato, con uno stomaco molto grande e complesso, e svolgono una doppia masticazione,dato che l erba di cui si nutrono è un materiale coriaceo e di difficile digestione; il loro stomaco infatti è diviso in quattro cavità; dopo una prima masticazione dell erba questa viene ingerita ed attraversa le prime due cavità dello stomaco (rùmine e reticolo); in seguito viene rigurgitata nella cavità orale dove avviene una seconda masticazione; al suo termine il cibo riattraversa lo stomaco passando attraverso le altre due camere, ovvero l òmaso e l abòmaso (la più grande, lo stomaco propriamente detto) prima di passare nell intestino per completare la sua digestione. All interno del loro tubo digerente vivono dei batteri in simbiosi, i quali producono sostanze in grado di digerire la cellulosa, ovvero il materiale che forma quasi per intero i vegetali.