I sistemi nervosi e la percezione (parte I)

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Geronimo Pinto
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1 I sistemi nervosi e la percezione (parte I)

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3 I sensi (I) Attraverso i sensi (semplici sensori quando si tratta di poche cellule, altrimenti organi di senso) gli organismi si collegano con gli altri organismi e con l'ambiente, interno ed esterno, e questo è possibile grazie a strutture specializzate atte a trasformare uno stimolo in informazione.

4 I sensi (II) Lo stimolo può essere di diversa natura: l'occhio, ad esempio, risponde alla luce, cioè a onde elettromagnetiche, mentre la mucosa olfattiva del naso risponde a determinate molecole volatili.

La sensibilità nei vegetali (I) Tutti gli organismi, comprese le piante, possiedono dei sensori le cui cellule perciò sono specializzate nella percezione degli stimoli.

5 La sensibilità nei vegetali (I) Tutti gli organismi, comprese le piante, possiedono dei sensori le cui cellule perciò sono specializzate nella percezione degli stimoli. Le foglie, ad esempio, si orientano perpendicolarmente alla luce (fototropismo) grazie all azione di un ormone legato a fotocettori disposti sulla lamina fogliare. Esperimento sul fototropismo

La sensibilità nei vegetali (II) Analogamente le radici contengono particolari granuli di amido, detti statòliti, che in base alla teoria statolitica con la

6 La sensibilità nei vegetali (II) Analogamente le radici contengono particolari granuli di amido, detti statòliti, che in base alla teoria statolitica con la loro pressione farebbero percepire la forza di gravità al citoplasma delle cellule radicali e così l organo crescerebbe verso il basso. Esperimento sul geotropismo

La sensibilità nei vegetali (III) Le piante sono anche in grado di comunicare tra loro: in Africa quando un acacia viene brucata da un erbivoro, come un antilope o una giraffa, comincia a

7 La sensibilità nei vegetali (III) Le piante sono anche in grado di comunicare tra loro: in Africa quando un acacia viene brucata da un erbivoro, come un antilope o una giraffa, comincia a sintetizzare dei tannini, composti organici ad effetto tossico, che presto rendono la foglie non più commestibili. Contemporaneamente viene rilasciato nell ambiente un fitormone gassoso, l etilene, subito percepito dalle acacie circostanti che a loro volta iniziano a produrre tannini. Fig.4 Giraffa che bruca un'acacia

8 La sensibilità negli animali (I) A differenza delle piante, nei vari gruppi di animali si sono formati durante i tempi lunghissimi richiesti dall evoluzione biologica, sistemi specializzati nell integrazione dei segnali e nella modulazione della risposta cioè i sistemi nervosi. Negli invertebrati più semplici, ad esempio i vermi piatti e i lombrichi (Anellidi), i sistemi nervosi si presentano sotto forma di fasci nervosi che si ramificano nel corpo dell animale, intervallati da gangli (ammassi di cellule nervose da cui partono le fibre).

9 La sensibilità negli animali (II) Fig.4 Sistemi nervosi a confronto -A, Sistema nervoso di un Echinoderma (stella di mare); B, sistema n. del tipo della catena gangliare ventrale di un Crostaceo (Branchiptus); da C a F, sistemi n. di Artropodi (Insetti) con differenti gradi di concentrazione della catena: C, Chironomus; D, Empis; E, Tabanus; F, Sarchophaga- g, gangli della catena; ge, gangli sopraesofagei; n, anello n. centrale; nr, nervi radiali

La sensibilità negli animali (III) Nelle forme più complesse (Molluschi, Artropodi), dove i sensi diventano più specializzati, questi sistemi diventano via via più centralizzati.

10 La sensibilità negli animali (III) Nelle forme più complesse (Molluschi, Artropodi), dove i sensi diventano più specializzati, questi sistemi diventano via via più centralizzati. Si forma un centro di comando, il sistema nervoso centrale. Questa spinta evolutiva, chiamata cefalizzazione, è da mettere in relazione con il movimento: esso rende necessario il concentrarsi di molti organi di senso e delle strutture cerebrali nella parte del corpo dove si dirige il movimento cioè nel capo. Fig.5 Evoluzione dei sistemi nervosi

11 I Vertebrati (I) I vertebrati sono il gruppo di organismi dove il sistema nervoso è diventato più complesso rispetto al resto del Regno animale. Fig.6 Tavola da E.Heckel di embrioni di Vertebrati con i sistemi nervosi in formazione

12 I Vertebrati (II) Gli anatomisti lo dividono in tre parti che agiscono di concerto per garantire la vita e il funzionamento coordinato dell organismo. Il sistema nervoso centrale, formato da encefalo e midollo spinale, è la sede di integrazione dei segnali raccolti dal sistema nervoso periferico che innerva il corpo. Non tutte le informazioni provenienti dagli organi di senso, dalle cellule specializzate che li costituiscono (i recettori),sono elaborate in modo cosciente: così al sistema nervoso periferico si affianca un sottosistema che comunica direttamente con il midollo spinale, in modo tale che ogni sua risposta è di tipo riflesso e non passa attraverso l encefalo (sistema nervoso autonomo). Quando, ad esempio, il dottore colpisce col martelletto il nostro ginocchio per testare i riflessi, il movimento a scatto della gamba è del tutto involontario né è possibile controllarlo.

13 Altri video: 1) Il sistema nervoso: risposta agli stimoli. Documentario Raiscuola 2) L'occhio strutttura e risposta agli stimoli. Documentario Raiscuola 3) L'olfatto Documentario Raiscuola 4) L'orecchio e il cervello. Documentario Raiscuola

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