ZOOLOGIA SISTEMATICA (2016)

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1 ZOOLOGIA SISTEMATICA (2016) Pierfilippo CERRETTI Letture consigliate lezioni Martedì Giovedì Hickman et alii Zoologia. McGraw-Hill Education. Grimaldi & Engel Evolution of the Insects. Cambridge University Press, New York. (artropodi, fossili) [in biblioteca] Argano et alii Zoologia. Evoluzione e adattamento. Monduzzi editore (Artropodi) Zunino, M. & A. Zullini Biogeografia. La dimensione spaziale dell'evoluzione. Casa editrice Ambrosiana. 373 pp., 2 edizione. Materiale ricavato dalla bibliografia recente selezionato e distribuito durante il corso

2 Sede «Entomologia» Piazzale Valerio Massimo, 6 Stretti collaboratori Maurizio Mei si occupa di tante cose tra le quali: diversità delle formiche, sistematica di alcune famiglie di ditteri (mosche) e di imenotteri (vespe e api). Daria Corcos PhD student. Si occupa «global change»

3 Progetti in corso: Phylogeny and Evolution of world tachinids (Dipetra: Tachinidae) US NSF collaborative project Phylogeny and Evolution of world rhinophorids (Dipetra: Rhinophoridae) proposal in prep. Detecting Alien Species at School (LIFE-DEALS) EU LIFE Nat (proposal submitted) Effect of global change on insect natural enemies (Daria Corsos) PhD project

4 Struttura del corso 4 Ottobre 14 Ottobre principi di: sistematica zoologica (nomenclatura & classificazione), biologia evoluzionistica, sistematica & filogenesi, concetti di specie, speciazione, principi di zoogeografia (regioni biogeografiche) 18 Ottobre 8 Dicembre gli artropodi (con esempi e seminari riferiti alla fauna italiana) 13 Dicembre fine corso (Gennaio) Deuterostomi

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6 Storia della vita tra diversificazione ed estinzione un introduzione alle tappe fondamentali Attenzione pero i dati molecolari talvolta si discostano molto dal dato fossile!!!

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8 Diversità attuale 1 16/10/2016 The Other 99% : la tassonomia degli invertebrati nello studio della biodiversità Pagina 8

9 Uno sguardo ai piani corporei degli artropodi viventi più comuni

10 Diversità attuale 2 John B. S. Haldane Mr Haldane, what could be inferred about the mind of the Creator from the works of His Creation: "An inordinate fondness for beetles."

11 Domanda 1 Quanti concetti di specie conosci? 1 3 Piu di 20

12 Da: Misof et alii. Science 2014.

13 Domanda 2 Sai cosa sono: (a) un gruppo monofiletico, (b) un grade, (c) un raggruppamento polifiletico? Si no

14 Domanda 3 Sapete quali strumenti usa un sistematico per identificare gli animali, a qualunque livello tassonomico? Si no

15 Domanda 3a Avete idea dell importanza di ottenere identificazioni tassonomiche corrette? Si no

16 Proterozoico superiore ca. 600 mya Resti fossili più abbondanti e più chiaramente interpretabili risalgono a circa 600 milioni di anni fa, all'inizio del Primario o Era Paleozoica, la più antica delle ere geologiche.

17 Proterozoico terminale ca. 560 mya Resti fossili più abbondanti e più chiaramente interpretabili risalgono a circa 600 milioni di anni fa, all'inizio del Primario o Era Paleozoica, la più antica delle ere geologiche.

18 Cambriano inferiore ca. 540 mya Myllokunmingia fengjiaoa Yunnanozoon lividum Haikouichthys ercaicunensis Vetulicola rectangulata and V. cuneata L'inizio del Cambriano corrisponde ad un gran numero di fossili appartenenti a gruppi attuali ed estinti. Tipiche del Cambriano e di fondamentale importanza per la comprensione della «Cambrain explosion» sono le faune del Burgess Shales (Canada occidentale) e di Chengjiang Cina meridionale). Gli Invertebrati sono ormai rappresentati da molti gruppi

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20 Cambriano superiore ca. 500 mya Gentle giants of the Cambrian nature videos

21 Ordoviciano medio ca. 470 mya La vita è ancora confinata in ambiente acquatico. La fauna si diversifica notevolmente. I trilobiti raggiungono la massima diffusione, abbondano brachiopodi, gasteropodi, cefalopodi, celenterati e infine

22 Ordoviciano superiore ca. 450 mya si diffondono le graptoliti (fossili guida dell'ordoviciano), piccoli organismi marini coloniali esclusivamente paleozoici, di incerta classificazione, attualmente riferiti al gruppo degli emicordati.

23 Siluriano ca. 430 mya euripteridi Massima diversificazione dei trilobiti. Prosegue radiazione di coralli, brachiopodi, echinodermi e molluschi. Comparsa placodermi (pesci corazzati provvisti di mascella. Prima colonizzazione dell'ambiente terrestre da parte delle piante. I primi vegetali terrestri di cui si ha documentazione furono le Psilophytales, piante prive di radici, con piccoli gambi verticali; si riproducevano per spore.

24 Devoniano inferiore ca. 400 mya Declino dei trilobiti. Scomparsa quasi totale delle graptolititi, estinzione di agnati e placodermi. Diffusione e diversificazione delle piante terrestri. Comparsa di felci, con forme arboree alte anche più di 20 metri e le prime piante capaci di riprodursi per seme (Gimnosperme). Compaiono i primi anfibi. Il genere Ichthyostega presenta zampe perfettamente conformate e polmoni, segni evidenti di adattamento alla vita terrestre

25 Devoniano superiore ca. 370 mya Declino dei trilobiti. Scomparsa quasi totale delle graptolititi, estinzione di agnati e placodermi. Diffusione e diversificazione delle piante terrestri. Comparsa di felci, con forme arboree alte anche più di 20 metri e le prime piante capaci di riprodursi per seme (Gimnosperme). Compaiono i primi anfibi. Il genere Ichthyostega presenta zampe perfettamente conformate e polmoni, segni evidenti di adattamento alla vita terrestre

26 Mississippiano ca. 340 mya Diadectes Continua il declino dei trilobiti. Grande radiazione di gimnosperme. Abbondanza di equiseti e felci che darà origine ai notevoli depositi di carbone fossile tipici di questo periodo. Reperti fossili di protorettili.

27 Pennsylvaniano ca. 300 mya Gli anfibi si diversificano e dominano le scene terrestri, anche se compaiono i primi amnioti (rettili), animali cioè capaci di depositare uova fuori dall'acqua, protette da un guscio. Compaiono i primi synapsidi

28 Domanda 4 Sapete cosa sono gli stati apomorfi e plesiomorfi di un dato carattere morfologico o molecolare? Si no

29 Permiano inferiore ca. 280 mya Scomparsa totale di trilobiti e graptoliti. I pesci sono in forte riduzione. Si affermano i rettili. Molti brachiopodi si estinguono alla fine di questo periodo

30 Permiano superiore ca. 260 mya Alla fine del Permiano si realizzò: 1 la formazione della Pangea, 2 l abbassamento del livello marino, 3 inaridimento del clima, 4 variazione della salinità e dei rapporti isotopici delle acque marine. Tale combinazione di eventi causò una grande crisi biologica che portò all estinzione moltissime specie marine

31 Triassico medio e inferiore ca. 240 mya Gli anfibi cadono in declino e prendono il sopravvento i rettili, che ormai invadono tutti i domini, della terra e delle acque dolci, del mare e perfino dell'aria, dove gli anfibi non erano mai arrivati. Nei mari scompaiono le trilobiti, prendono importanza vari gruppi di asteroidi ed echinoidi, cambiano le faune dei coralli (ai cosiddetti tetracoralli si sostituiscono gli esacoralli)

32 Triassico superiore ca. 220 mya Cynognathus Un tipico rettile triassico è Lystrosaurus del Sud Africa Un evento importantissimo di questo periodo è la comparsa dei mammiferi

33 Jurassico inferiore ca. 200 mya Inizia lo smembramento della Pangea formatasi alla fine del Paleozoico. I rettili, ormai decisamente affermati, seguono diverse linee evolutive e compaiono forme di dimensioni gigantesche: i dinosauri. La fauna marina giurassica è caratterizzata da numerose specie di ammoniti

34 Jurassico medio ca. 170 mya Inizia lo smembramento della Pangea formatasi alla fine del Paleozoico. I rettili, ormai decisamente affermati, seguono diverse linee evolutive e compaiono forme di dimensioni gigantesche: i dinosauri. La fauna marina giurassica è caratterizzata da numerose specie di ammoniti

35 Jurassico superiore ca. 150 mya Inizia lo smembramento della Pangea formatasi alla fine del Paleozoico. I rettili, ormai decisamente affermati, seguono diverse linee evolutive e compaiono forme di dimensioni gigantesche: i dinosauri. La fauna marina giurassica è caratterizzata da numerose specie di ammoniti

36 Cretaceo inferiore ca. 120 mya La flora si «rinnova» con la comparsa di piante angiosperme. Coesistono animali di vecchio tipo (dinosauri, ammoniti) e forme "moderne" (mammiferi, angiosperme) fino alla fine del periodo, momento nel quale si verifica una grande crisi biologica con estinzione di quasi tutti i vecchi elementi come le ammoniti per l'ambiente marino e i dinosauri per quello terrestre

37 Figure 1. Estimated times of divergence for lineages leading to families of Lepidoptera based on 350 taxa (the full tree on which all analyses were performed is shown in Fig. S1). Wahlberg N, Wheat CW, Peña C (2013) Timing and Patterns in the Taxonomic Diversification of Lepidoptera (Butterflies and Moths). PLoS ONE 8(11): e doi: /journal.pone

38 Tardo Cretaceo inferiore ca. 105 mya La flora si «rinnova» con la comparsa di piante angiosperme. Coesistono animali di vecchio tipo (dinosauri, ammoniti) e forme "moderne" (mammiferi, angiosperme) fino alla fine del periodo, momento nel quale si verifica una grande crisi biologica con estinzione di quasi tutti i vecchi elementi come le ammoniti per l'ambiente marino e i dinosauri per quello terrestre

39 Cretaceo superiore ca. 90 mya Verso la fine del Mesozoico si assiste ad un rapido declino delle ammoniti, con la comparsa di conchiglie a struttura molto variata.

40 K-Pg 66 mya

41 Eocene ca. 50 mya Si affermano i vari ordini di mammiferi, evolvendo gradualmente verso le forme attuali. Compaiono proboscidati, equidi, artiodattili, primati, carnivori, ecc. Si rinnovano anche le faune a invertebrati, con nuovi gruppi di bivalvi e gasteropodi, nummuliti. La flora assume lentamente un aspetto simile all'attuale. La configurazione paleogeografica del Terziario si adegua gradualmente alla situazione attuale Dorudon atrox

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43 Mantophasmatodea

44 Oligocene ca. 35 mya Si affermano i vari ordini di mammiferi, evolvendo gradualmente verso le forme attuali. Compaiono proboscidati, equidi, artiodattili, primati, carnivori, ecc. Si rinnovano anche le faune a invertebrati, con nuovi gruppi di bivalvi e gasteropodi, nummuliti. La flora assume lentamente un aspetto simile all'attuale. La configurazione paleogeografica del Terziario si adegua gradualmente alla situazione attuale

45 Ages of major lineages and their rates of diversification. Maria Heikkilä et al. Proc. R. Soc. B 2012;279: This journal is 2011 The Royal Society

46 Domanda 5 Conoscete i principi della biogeografia insulare? Si no

47 Miocene inferiore e medio ca. 20 mya Hymenaea protera Extinct species from Cenozoic Hymenaea stigonocarpa

48 OGGI MIOCENE Syndesus MacLeay (Lucanidae)

49 OGGI Una specie in ambra del Cretaceo di Myanmar Valeseguya rieki Colless Valeseguyidae MIOCENE Valeseguya from Dominican amber

50 Trinemurodes Silvestri MIOCENE Archaeognatha OGGI

51 Anche il genere Hemitrinemura Mendes (Zygentoma), oggi presente nell area indo-pacifica occidentale, ha una specie in ambra dominicana Questo però non è un Hemitrinemura!!