DEUTEROSTOMI: ECHINODERMI, CORDATI INVERTEBRATI

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Timoteo Quarta
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1 DEUTEROSTOMI: ECHINODERMI, CORDATI INVERTEBRATI

2 I Deuterostomi La linea dei Deuterostomi, separatasi precocemente (almeno 600 milioni di anni fa) da quella dei protostomi, ha dato origine a due linee filetiche. Una è rimasta quasi totalmente marina, dando origine a Pterobranchi, Chetognati e Echinodermi, l altra ha invaso gli ambienti delle acque interne e poi l ambiente terrestre e in tali sedi ha prodotto una florida radiazione evolutiva: i Cordati. I primi deuterostomi erano probabilmente organismi filtratori, una strategia alimentare ancora presente in molti membri di questo gruppo.

4 Il phylum degli Echinodermi ( pelle spinosa ) è oggi uno dei più grandi fra i Deuterostomi, con circa 6500 specie viventi. Principali apomorfie: (1) simmetria bilaterale sostituita nell adulto da simmetria pentaradiale (2) piastre calcaree subepidermiche alveolate (3) celoma specializzato (sistema acquifero)

5 Piastre calcaree alveolate Le piastre scheletriche degli Echinodermi sono costituite da una matrice organo-minerale nella quale sono dispersi elementi cellulari. La stessa struttura è presente nei tessuti scheletrici dei vertebrati (osso e cartilagine). Al contrario, le strutture scheletriche presenti nei protostomi non contengono elementi cellulari e sono perciò fatte solo di matrice organominerale. Esempio di struttura scheletrica nei protostomi: cuticola degli artropodi

6 Echinodermata (Echinodermi) Cinque principali classi: Asteroidea (stelle di mare), Ophiuroidea (ofiure), Echinoidea (ricci di mare), Holoturoidea (cetrioli di mare), Crinoidea (gigli di mare).

7 Asteroidea (stelle di mare) Circa 1900 specie. Il corpo è costituito da un disco centrale con la bocca in posizione ventrale e cinque braccia carnose. Sulla faccia ventrale delle braccia è presente un solco ambulacrale. L ano si apre dorsalmente nel disco centrale, la bocca ventralmente.

8 ASTEROIDEA (stelle di mare) Dermascheletro di numerosi ossicoli non saldati, da cui si proiettano spine calcaree smussate. Strato muscolare subdermico. Ampio celoma periviscerale, accoglie gli organi interni. Un secondo complesso di cavità celomatiche costituisce il sistema acquifero. Anello nervoso circum-orale e 5 nervi radiali.

9 Asteroidea (stelle di mare) La funzione circolatoria è svolta dal celoma periviscerale, mentre gli scambi gassosi avvengono attraverso le papule dermiche (slide 8) e le sottili pareti dei pedicelli. L apparato digerente consiste di un ampio stomaco cardiaco e uno stomaco pilorico aborale da cui si dipartono cinque ciechi pilorici altamente ramificati (uno in ciascun braccio). Detritivori o predatori. Asterias divora i bivalvi (stomaco cardiaco estroflettibile)

10 Asteroidea (stelle di mare) Il sistema acquifero è una cavità celomatica distinta da quella viscerale, e consiste di un canale anulare che circonda la bocca, da cui si diramano 5 canali radiali, uno in ciascun braccio. Da ciascun canale radiale si dipartono due serie di canali pedicellari che riempiono i pedicelli ambulacrali.

11 Asteroidea (stelle di mare) sistema acquifero

12 Asteroidea (stelle di mare) - Riproduzione Riproduzione asessuale, per divisione del disco e rigenerazione delle braccia mancanti. Molte stelle sono in grado di rigenerare braccia perdute. La maggior parte delle stelle di mare è a sessi separati. La fecondazione è esterna e lo sviluppo passa attraverso diverse fasi larvali che sono parte dello zooplancton.

14 Echinoidea (ricci di mare) I ricci di mare possono essere immaginati come stelle di mare nelle quali le braccia si sono ripiegate e fuse al di sopra del disco centrale. Le placche ossee subepidermiche sono saldate fra loro in modo da formare uno scheletro sferoidale o teca. Le piastre portano lunghe spine articolate alla base e dotate di muscoli propri.

15 Echinoidea. Potenzialmente dannosi se i loro predatori naturali (es. il sarago nel mediterraneo) scompaiono. Paracentrotus lividus, commestibile (maschi e femmine) Arbacia lixula (colore nero, non commestibile)

16 Echinoidea (ricci di mare) La bocca si apre sulla superficie inferiore (ventrale) della teca, mentre l ano si trova sulla superficie superiore (dorsale). Cinque doppie file di piastre ambulacrali sono crivellate da numerosi piccoli pori, attraverso i quali passano i pedicelli ambulacrali. Tra le 5 serie di piastre ambulacrali sono interposte 5 doppie file di piastre interambulacrali prive di pori.

17 Oloturoidea (cetrioli di mare) I cetrioli di mare possono essere immaginati come ricci di mare con il corpo allungato e flaccido, privi di spine e di teca, e che giacciono su di un lato. I cetrioli di mare si nutrono di materiale organico in decomposizione che raccolgono sul fondo marino. Riproduzione asessuata per scissione trasversale in alcune specie. Riproduzione sessuale a sessi separati, fecondazione esterna, varie fasi larvali liberamente natanti.

18 Crinoidea Hanno un corpo costituito da una porzione centrale a coppa e numerose braccia tentacolari (da cinque a centinaia, ma sempre multipli di cinque). Bocca e ano su lato superiore della coppa. Sospensivori. Due gruppi: i gigli di mare (sessili e peduncolati ) e le stelle piumose, libere. La coppa centrale nelle stelle piumose porta un fascio di cirri simili a radici, con i quali l animale può fissarsi temporaneamente a substrati solidi.

19 Echinoidea (ricci di mare) I ricci di mare sono a sessi separati e la fecondazione è esterna. La fase larvale liberamente natante è detta pluteo (simmetria bilaterale!). A differenza degli adulti, le larve hanno una chiara simmetria bilaterale

20 Ophiuroidea: stelle serpentine. Sono gli Echinodermi più attivi e numerosi (oltre 2000 specie). Le braccia, sottili e molto mobili, sono il mezzo principale di locomozione. L intestino è privo di ano. Sospensivori o detritivori; le particelle alimentari sono catturate e convogliate alla bocca dai pedicelli (privi di ventose) che rivestono la superficie ventrale delle braccia. Sessi generalmente separati.

21 Albero filetico degli Echinodermi

22 Chordata (Cordati): il grande phylum cui appartiene anche l uomo Questo phylum, comprendente circa specie viventi, è caratterizzato da una struttura assiale, la notocorda, presente almeno nella fase embrionale. I Cordati sono suddivisi in Cordati invertebrati (subphyla Tunicati e Cephalocordata) e Cordati vertebrati (subphylum Vertebrata) Vaso sanguigno contrattile (cuore) dorsale Vaso sanguigno contrattile (cuore) ventrale Piano strutturale tipo anellide/artropode (sopra) e tipo cordato (sotto)

23 Caratteristiche del phylum Chordata 1) Notocorda 2) Singolo cordone nervoso dorsale tubulare 3) Tasche faringee 4) Coda postanale 5) Endoscheletro osseo o cartilagineo 6) Endostilo/tiroide La notocorda consiste di una massa allungata di grosse cellule vacuolate, avvolta da una doppia guaina di tessuto connettivo.

24 Urocordati, Ascidiaceae Il tubo digerente comprende un ampio faringe specializzato, la cui parete è perforata da numerosi fessure rivestite da cellule ciliate. Il tubo digerente a valle del faringe comprende uno stomaco ed è conformato ad U, con l ano che si apre nell atrio. Sistema circolatorio aperto, con cuore racchiuso in un sacco pericardico e un esteso sistema di vasi e seni emali. Il sangue non contiene pigmenti respiratori. Non ci sono organi escretori specializzati.

25 Urochordata (Urocordati)

26 Urocordati, Ascidiaceae Escusivamente marini, circa 2500 specie. Principale classe: Ascidiaceae. Animali caratterizzati da uno stadio larvale libero ed uno stadio adulto sedentario. Nell ascidia adulta la massa degli organi interni è rivestida da una parete muscolare, la tunica, che forma una cavità interna, l atrio, provvista due uscite: un sifone orale e un sifone atriale. Il tubo digerente comprende un ampio cestello faringeo rivestito da cellule ciliate, che filtra l acqua.sistema circolatorio aperto,

27 Urocordati, Ascidiaceae I tunicati sono ermafroditi. Nella maggior parte delle specie le uova fecondate sono trattenute nella cavità atriale, dove si sviluppano in una larva giriniforme. Una volta libera, la larva non si alimenta ma nuota attivamente fino a trovare un sito adatto dove insediarsi e metamorfosare nell adulto sessile. La larva è caratterizzata da una coda muscolosa sostenuta per l intera lunghezza dalla notocorda.

28 Cephalocordata (Cefalocordati, anfiossi) Piccoli animali di forma allungata e semitrasparenti, simili alla larva giriniforme dei tunicati, conducono vita bentonica sedentaria. Le modalità di alimentazione ricordano quelle dei tunicati. L acqua entra attraverso la bocca (circondata da tentacoli), viene filtrata attraverso il faringe fessurato e ciliato, ed esce attraverso l apertura atriale situata ventralmente. Sistema circolatorio chiuso, con aorta ventrale contrattile, numerosi archi branchiali e aorta dorsale. Sessi separati, fecondazione esterna. Lo sviluppo comprende uno stadio larvale liberamente natante tramite ciglia.

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