GUIDA NATURALISTICA La Lomellina, agricoltura e natura come conoscenza. 23 febbraio 2013 ELEMENTI DI ZOOLOGIA 1 Studio Emys Elena Moselli

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1 GUIDA NATURALISTICA La Lomellina, agricoltura e natura come conoscenza 23 febbraio 2013 ELEMENTI DI ZOOLOGIA 1 Studio Emys Elena Moselli

2 CHE COSA E LA VITA? ORDINE grande regolarità e complessità delle strutture METABOLISMO processi chimici che scompongono e costruiscono le molecole, e energia MOVIMENTO Gli organismi si muovono o muovono parti del loro corpo utilizzando energia propria REATTIVITA Percepiscono gli stimoli provenienti dall ambiente e reagiscono ad essi RIPRODUZIONE Danno origine ad altri organismi simili a loro SVILUPPO cambiamenti progressivi che si verificano durante il ciclo vitale EREDITARIETA unità ereditarie che vengono trasmesse dai genitori ai figli EVOLUZIONE Le specie acquisiscono nuovi modi di vivere, di procurarsi energia e di riprodursi ADATTAMENTO strutture e comportamenti rendono gli organismi adatti al proprio ambiente SOLO GLI ESSERI VIVENTI PRESENTANO TUTTE QUESTE CARATTERISTICHE

3 Le onde del mare I minerali La fiamma di una candela

4 CLASSIFICAZIONE DEI VIVENTI - TASSONOMIA Più di 200 anni fa Karl von Linné (Linnaeus) sviluppò un sistema di classificazione ancora oggi in uso LA SPECIE categoria tassonomica fondamentale IL GENERE più specie strettamente imparentate tra loro LA FAMIGLIA IL REGNO Quando si fa riferimento ad una specie si usa un doppio nome latino (nomenclatura binomia) il primo nome è il GENERE ed il secondo la SPECIE IL PHYLUM (animali) LA DIVISIONE (piante) L ORDINE LA CLASSE

5 SPECIE Egretta garzetta SPECIE Pelophylax esculenta SPECIE Homo sapiens GENERE Egretta GENERE Pelophylax GENERE Homo FAMIGLIA Ardeidae FAMIGLIA Ranidae FAMIGLIA Hominidae ORDINE Ciconiformes ORDINE Anura ORDINE Primates CLASSE Aves CLASSE Amphibia CLASSE Mammalia PHYLUM Chordata PHYLUM Chordata PHYLUM Chordata REGNO Animalia REGNO Animalia REGNO Animalia

6 I REGNI Quanti regni conoscete? Secondo gli antichi greci 2 regni PIANTE ANIMALI Verso la metà del 900 si classificarono 5 regni basandosi sulla struttura della cellula PIANTE ANIMALI FUNGHI PROTISTI MONERE Alla fine degli anni 80 basandosi sulla struttura del DNA si sono identificati 6 regni PIANTE ANIMALI FUNGHI ORGANISMI DI GRANDI DIMENSIONI CON CELLULE COMPLESSE PROTISTI EUBATTERI ARCHEBATTERI ORGANISMI SPESSO INVISIBILI A OCCHIO NUDO

7 ANIMALI Pluricellulari si procurano materiale ed energia nutrendosi di altri organismi PIANTE Pluricellulari producono da sé il loro nutrimento FUNGHI Unicellulari e Pluricellulari si producono energia per decomposizione di altri organismi PROTISTI Unicellulari e Pluricellulari EUBATTERI Unicellulari ARCHEBATTERI Batteri antichi Unicellulari che vivono in ambienti estremi

8 UNITA STRUTTURALE DEI VIVENTI : LA CELLULA TEORIA CELLULARE metà del 1800 Tutti gli esseri viventi sono costituiti da una o più cellule Le cellule sono le unità fondamentali di struttura e di funzione della vita e la sede delle reazioni chimiche dei processi vitali Ogni cellula ha origine da una cellula preesistente CELLULA PROCARIOTA CELLULA EUCARIOTA Assenza di un nucleo distinto (Archebatteri e Eubatteri) Presenza di un voluminoso nucleo delimitato da membrana (Protisti, funghi, piante e animali)

9 LA CELLULA ANIMALE Le cellule eucarioti hanno il citoplasma organizzato in compartimenti separati e possiedono molti organuli che svolgono differenti funzioni

10 IL REGNO ANIMALE CARATTERISTICHE DISTINTIVE Gli animali sono tutti pluricellulari le loro cellule sono organizzate in tessuti (gruppi di cellule che svolgono funzioni specializzate) Gli animali sono eterotrofi Gli animali possono spostarsi autonomamente almeno in qualche stadio del loro ciclo vitale alla ricerca di cibo e del partner con cui accoppiarsi, o per evitare pericoli Gli animali sono diploidi e la loro principale modalità di riproduzione è quella sessuata. Ogni individuo si origina da uno zigote che deriva dall unione di due gameti diversi: l uovo e lo spermatozoo

11 TENDENZE EVOLUTIVE Gli Animali hanno una lunga e interessante storia evolutiva, che è stato possibile chiarire meglio di quelle degli altri regni grazie al fatto che degli animali sono rimaste testimonianze fossili più complete. LE STRUTTURE CHE MOLTI ANIMALI CONDIVIDONO CAPO BOCCA SISTEMA NERVOSO CUORE - STOMACO APPENDICI SI SONO FORMATE NELL ARCO DI MILIONI DI ANNI DI EVOLUZIONE E RAPPRESENTANO SOLUZIONI RISULTATE VANTAGGIOSE PER LA SOPRAVVIVENZA Da simmetria radiale a simmetria bilaterale Sviluppo di un capo - cefalizzazione Da un corpo a sacco a un corpo a tubo, dotato di due aperture Da nessuna cavità corporea ad una cavità corporea rivestita di pareti interne Da un corpo non segmentato ad un corpo segmentato

12 PORIFERI CNIDARI PLATELMINTI NEMATODI MOLLUSCHI ANELLIDI ARTROPODI ECHINODERMI CORDATI VERTEBRATI SEGMENTAZIONE CAVITA CORPOREA SIMMETRIA BILATERALE SIMMETRIA RAGGIATA TESSUTI PLURICELLULARI PROTISTI ANCESTRALI

13 ARTROPODI Il più vasto Phylum animale CARATTERISTICHE Scheletro esterno - esoscheletro Segmenti corporei modificati e specializzati a svolgere determinate funzioni Movimento rapido e metabolismo veloce Organi di senso molto ben sviluppati PRINCIPALI CLASSI CHILOPODI CROSTACEI ARACNIDI Centopiedi Granchi, gamberi, aragoste Ragni, acari, scorpioni INSETTI

14 I CHILOPODI Corpo depresso tronco con segmenti di norma recanti ciascuno un paio di zampe il primo paio è sempre modificato in uncini veleniferi detti forcipule Le zampe sono laterali, i movimenti sono veloci, sono tutti predatori Vivono in ambienti bui ed umidi (tipicamente nel suolo) Ogni metamero è fornito di una lamina dorsale sclerificata che forma la volta, e di una lamina ventrale sclerificata che forma il pavimento di ogni metamero.

15 CROSTACEI I Crostacei costituiscono un subphylum degli Artropodi comprendente quasi esclusivamente animali acquatici marini, sebbene siano ampiamente rappresentati anche nelle acque dolci e sia nota qualche specie terrestre. I granchi, i gamberetti, le aragoste, le cicale di mare tutti appartengono alla Classe Crostacei sono animali così diversi tra loro che valgono per essi solo due generalizzazioni: Hanno spesso uno scheletro ulteriormente indurito con carbonato di calcio Tutti hanno 2 paia di antenne

16 ARACNIDI Animali privi di antenne Dotati di 6 paia di appendici 4 sono zampe 2 sono modificate per iniettare veleno o enzimi e per trattenere la preda All estremità posteriore della coda hanno le FILIERE organi che secernono la proteina della seta con cui si fabbricano la tela

17 GLI INSETTI Il capo porta un paio di antenne Il torace è provvisto di 3 paia di zampe Addome privo di appendici Una serie di segmenti modificati formano apparati boccali specializzati, che permettono agli insetti di alimentarsi in modo molto efficiente

18 I CORDATI - VERTEBRATI Tratti innovativi caratteristici dei cordati La corda dorsale Il tubo neurale Le fessure branchiali I fasci muscolari La coda Il supporto offerto prima dalla corda dorsale e poi dalla colonna vertebrale ha consentito ai cordati di aumentare sempre più le loro dimensioni, diventando grandi quanto i dinosauri o le balene Il tubo neurale permette: Coordinazione e controllo neurale centralizzato Evoluzione di organi di senso acuti Comportamenti complessi Intelligenza superiore

19 I PESCI Gruppo eterogeneo di organismi fondamentalmente acquatici CARATTERISTICHE idrodinamicità la presenza di pinne che permettono loro di muoversi nell'elemento fluido con particolare efficacia la respirazione prevalentemente branchiale dell'ossigeno disciolto

20 Nei pesci la bocca si è evoluta in base allo stile di vita e all'habitat colonizzato. -se vivono in superficie hanno bocca rivolta verso l'alto, -se che vivono a mezza altezza hanno la bocca parallela al corpo - pesci di fondo hanno la bocca orientata verso il basso. Gli organi di locomozione dei pesci sono le pinne: impari (1 o più dorsali, 1 caudale, 1-2 anali) pari (pettorali e ventrali). La pinna caudale è responsabile della principale spinta propulsiva del pesce, è disposta verticalmente rispetto al piano del pesce e si muove da destra verso sinistra e viceversa. Questa caratteristica permette di distinguere a prima vista un pesce da un cetaceo, in cui la pinna caudale è disposta orizzontalmente e si muove dal basso verso l'alto. La maggioranza dei pesci è ricoperto da scaglie, posizionate sopra l'epidermide, di materiale incastrate una con l'altra come tegole di un tetto, che crescono come crescono agli animali unghie e peli. La loro funzione è quella di coprire il corpo del pesce rendendolo liscio e idrodinamico.

21 GLI ANFIBI Gli anfibi sono stati i primi vertebrati a colonizzare l'ambiente terrestre, e come tali hanno avuto in passato una notevole espansione e diversificazione. Rimangono però nella maggior parte dei casi ancora estremamente legati all'acqua. il ciclo vitale degli anfibi prevede che almeno una parte della vita dell'animale venga trascorsa nell'elemento acquatico, sia al fatto che la maggior parte delle specie presenta una fase larvale dall'aspetto piuttosto dissimile da quello della fase adulta, alla quale l'animale giunge tramite metamorfosi.

22 I polmoni non sono molto suddivisi all'interno, quindi lo scambio di gas non è molto efficiente, ed essi respirano quasi solo con la pelle che quindi viene inumidita grazie a delle ghiandole o con continue immersioni in acqua. Nella famiglia delle salamandre, gli animali non possiedono polmoni e respirano unicamente attraverso la pelle. : La classe degli Anfibi si divide in due sottoclassi principali ANURI URODELI con adulti privi di coda con adulti muniti di coda

23 I RETTILI I Rettili rappresentarono la prima classe di vertebrati svincolatasi dall'ambiente acquatico e quindi adattata, per le fondamentali funzioni biologiche, alla vita in un ambiente strettamente terrestre. BASILARI ADATTAMENTI VOLTI AD EVITARE LA DISIDRATAZIONE DI UOVA E ANIMALI pelle fortemente cheratinizzata e generalmente squamosa polmoni maggiormente concamerati di quelli degli anfibi uovo dotato di guscio esterno e sacco amniotico interno schiusa a sviluppo avanzato dell'organismo

24 GLI UCCELLI Si tratta di animali bipedi, alati, omeotermi ed ovipari specializzati nel volo. Le loro dimensioni variano dai 5 cm del colibrì di Elena ai 2,7 m dello struzzo. Tutti gli uccelli hanno i due arti anteriori modificati in ali e questa caratteristica permette, a quasi tutti gli appartenenti alla classe, di volare. Proprio questa capacità di volare ha portato all'evoluzione di particolari adattamenti anatomici

25 ADATTAMENTI AL VOLO il becco corneo privo di denti (a spatola, a cesoia, ad uncino, ecc.) mancanza di un vero e proprio naso: le narici si aprono direttamente sulla superficie superiore del becco presenza di una palpebra accessoria, per ulteriore protezione dell'occhio presenza di piume sul corpo presenza di penne sopra le piume che permettono un miglior controllo del volo Ossa leggere e cave Sterno dotato di una robusta cresta alla quale si attaccano i potenti muscoli pettorali che muovono le ali Zampe ridotte che possono essere retratte come il carrello di un aeroplano Polmoni collegati con SACCHI AEREI una serie di cavità che aumentano la circolazione dell aria.

26 I MAMMIFERI I mammiferi (Mammalia) sono una classe di vertebrati, a diffusione cosmopolita. La classe dei Mammiferi conta circa specie attualmente viventi, variabili in forma e dimensioni dai pochi centimetri agli oltre 30 metri e centocinquanta tonnellate di peso della balenottera azzurra, uno dei più grandi animali finora apparsi sulla Terra. I mammiferi colonizzano praticamente qualsiasi ambiente, dalle calotte glaciali ai caldi deserti: alcuni gruppi (Pinnipedi, Sirenidi, Cetacei) sono riusciti a colonizzare con successo anche l'ambiente acquatico, mentre altri hanno evoluto delle ali e sono perciò in grado di volare (Chirotteri).

27 CARATTERISTICHE La presenza di pelo Omeotermia - in grado di mantenere costante la propria temperatura corporea Viviparità - lo sviluppo embrionale avviene all'interno dell'organismo materno Cure parentali che prevedono anche l'allattamento della prole I mammiferi possiedono tutti e cinque i sensi Come Homo sapiens (dal latino: uomo sapiente) si designa la specie umana, l'unica attualmente vivente, appartenente, secondo la classificazione scientifica, alla superfamiglia ominoidei, i primati a cui afferiscono tutte le attuali scimmie antropomorfe e moltissime specie estinte, comprensive di tutto il genere Homo.

28 LA TEORIA EVOLUTIVA In biologia, con il termine evoluzione, si intende il progressivo ed ininterrotto accumularsi di modificazioni successive, fino a manifestare, in un arco di tempo sufficientemente ampio, significativi cambiamenti morfologici, strutturali e funzionali negli organismi viventi. Questo processo si basa sulla trasmissione del patrimonio genico di un individuo alla sua progenie e sull'interferenza in essa frapposta dalle mutazioni casuali. Sebbene i cambiamenti tra una generazione e l'altra siano generalmente piccoli, il loro accumularsi nel tempo può portare un cambiamento sostanziale nella popolazione, attraverso i fenomeni di selezione naturale e deriva genetica, fino all'emergenza di nuove specie. Le affinità morfologiche e biochimiche tra diverse specie suggeriscono che tutti gli organismi derivino, attraverso un processo di divergenza, da progenitori ancestrali comuni.

29 La teoria dell'evoluzione delle specie è uno dei pilastri della biologia moderna. Nelle sue linee essenziali, è riconducibile all'opera di Charles Darwin, che vide nella selezione naturale il motore fondamentale dell evoluzione della vita sulla Terra. La definizione del concetto di evoluzione ha costituito una vera e propria rivoluzione nel pensiero scientifico in biologia, e ha ispirato numerose teorie e modelli in altri settori della conoscenza.