Sistematica e filogenesi dei Vertebrati

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1 Sistematica e filogenesi dei Vertebrati Lezione 5: Osteichtyes dott. Andrea Brusaferro Scuola di Scienze Ambientali Unità di Ricerca in Ecologia Animale Università di Camerino - UNICAM 0737/ cell. 327/

2 Filogenesi delle classi di vertebrati Aves Mammalia Reptilia Amphibia Chondroichtyes Osteichtyes Placodermi Agnatha

3 L osso Il tessuto osseo è una forma specializzata di tessuto connettivo, in cui la sostanza amorfa è mineralizzata e questo permette al tessuto di svolgere sia funzioni meccaniche e di sostegno, ma anche di partecipare al metabolismo di alcuni minerali (calcio). 1 CELLULE 2 MATRICE INTERCELLULARE ORGANICA E INORGANICA La matrice organica è formata dal collagene e quella inorganica da fosfato di calcio e carbonato di calcio 1 MECCANICA 2 SOSTEGNO 3 METABOLISMO

4 Osso spugnoso e osso compatto A seconda se le lamelle ossee sono disposte in modo regolare ed ordinato, oppure in maniera disordinata, si distingue l osso compatto da quello spugnoso. L osso compatto si trova nelle DIAFISI delle ossa lunghe L osso spugnoso si trova nelle EPIFISI delle ossa lunghe Le ossa piatte del cranio sono formate da due strati di tessuto osseo detti tavolati che racchiudono uno strato di osso compatto che prende il nome di diploe.

5 Osso: struttura Le lamelle si organizzano in modo circolare attorno ad un sistema di vasi che decorrono in senso longitudinale (canali di Havers) o in senso trasversale e obliquo (canali di Volkman) costituendo una unità detta osteone. La membrana che ricopre la superficie esterna dell osso è detta periostio; mentre quella che delimita la parte interna è detta endostio.

6 Osso: struttura Le cellule contenute nelle lamelle ossee sono di tre tipi: OSTEOBLASTI OSTEOCITI OSTEOCLASTI OSTEOBLASTI: cellule tondeggianti e globose che intervengono nella formazione della matrice, con la secrezione di fibre di collagene e controllano anche i processi di mineralizzazione. Si trovano in tutte le zone di accrescimento dell osso.

7 Osso: struttura Le cellule contenute nelle lamelle ossee sono di tre tipi: OSTEOBLASTI OSTEOCITI OSTEOCLASTI OSTEOCITI: una volta costituita e calcificata la matrice, molti osteoblasti rimangono intrappolati nelle lacune ossee e divengono così osteociti, dal tipico aspetto di cellule schiacciate con prolungamenti citoplasmatici, in queste condizioni sono incapaci di dividersi.

8 Osso: struttura Le cellule contenute nelle lamelle ossee sono di tre tipi: OSTEOBLASTI OSTEOCITI OSTEOCLASTI OSTEOCLASTI: cellule alloggiate in lacune e che presentano un orletto striato, detto orletto increspato, hanno un citoplasma vacuolizzato e numerosi lisosomi che contengono idrolasi acide che vengono riversate nella matrice per il riassorbimento dell osso. Tale processo è sotto l azione del paratormone, secreto dalle paratiroidi e permette di regolare il metabolismo del calcio.

9 Osso: osteogenesi Si conoscono due meccanismi per la formazione dell osso: OSTEGENESI DIRETTA O MESENCHIMALE: la matrice ossea si forma direttamente nel mesenchima che è il tessuto connettivo embrionale; questo tipo di ossificazione è caratteristico delle ossa piatte del cranio. OSTEOGENESI INTRACONDRALE: la matrice ossea si forma su una bozza di cartilagine e questa è tipica delle ossa lunghe.

10 Filogenesi degli Osteitti

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27 Le scaglie nei Pesci Le scaglie sono sono annessi cutaneilaminari disposti con la punta verso la parte caudale dell'animale. Conferiscono protezione al pesce, mantenendo la necessaria elasticità dei movimenti. Originano direttamente dal derma e sono costituite da osso dermico talvolta rivestito da smalto e dentina. SCAGLIA COSMOIDE: la più antica, evolutasi dalle piastre ossee dei primi pesci (Ostracodermi e Placodermi) ormai estinti. È costituita da quattro strati sovrapposti, il più profondo è osso lamellare sopra il quale troviamo osso spugnoso, cosmina e smalto. Presenti nei primi dipnoi e nei crossopterigi primitivi; assentunei vertebrati viventi. SCAGLIA PLACOIDE: Tipica dei Condroitti dove l'osso dermico persiste sotto forma di dentelli di dentinaricoperti da smalto. La struttura dei dentelli è simile a quella dei denti, che si suppone siano evoluti da delle specie di scaglie placoidipresenti nei pesci primitivi. Negli squali i dentelli dermici sono fatti di dentina e contengono nel loro nucleo papille dermiche. La maggior parte delle scaglie punta verso la parte posteriore dell'animale, cosicché accarezzare uno squalo dalla testa alla coda produrrebbe una sensazione analoga a quella prodotta da un corpo liscio. Soltanto l'abrasione nel verso opposto rivela la natura ruvida della pelle.

28 Le scaglie nei Pesci SCAGLIA GANOIDE: Formata da uno strato di osso lamellare, possono considerarsi evolute dalle cosmoidi per perdita di uno strato di osso spugnoso. Sono spesso romboidali e interconnesse tra loro. Le scaglie ganoidi sono presenti solo in Polypterus e Lepidosteus. SCAGLIA CICLOIDE E CTENOIDE: Le più diffuse tra i pesci ossei, si differenziano per essere circolari le prime e dai bordi seghettati le seconde. Sono embricate, sovrappongono cioè la parte posteriore a quella anteriore della scaglia successiva. Derivano dalle scaglie ganoidi per perdita degli strati di cosmina e smalto, mantengono infatti solo l'osso lamellare che cresce con il pesce mostrando cerchi concentrici simili agli anelli di accrescimento degli alberi, tanto da essere talvolta usate per determinare l'età dell'animale.

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42 Nella pinna caudale i maggiori supporti scheletrici sono gli archi neurali ed emali degli elementi distali della colonna vertebrale. La pinna omocerca, caratteristica dei Teleostei è simmetrica solo in apparenza, perché la colonna vertebrale si piega decisamente in alto alla sua estremità. La parte espansa della pinna è una struttura esclusivamente ventrale e sostenuta da spine emali slargate chiamate ipurali.

43 Evoluzione della pinna caudale Tra gli attinopterigi i pleoniscoidei avevano una pinna eterocerca ben sviluppata. Nello storione e in Polyodon è stata conservata, ma Polpterus ha modificato la coda nel tipo dificerco. Nel mesozoico gli olostei mostrano una coda tecnicamente eterocerca, ma più corta perché l estensione distale della colonna vertebrale della pinna è molto breve. Questa condizione è conservata nell Amia e in Lepidosteus, le loro code sono superficialmente simmetriche. Tra i sarcopterigi i primi dipnoi avevano la coda eterocerca, presto però la coda tende a raddrizzarsi in dificerca.

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49 OLOSTEI TELEOSTEI DIPNOO AUSTRALIANO ATTINOPTERIGIO ARCAICO

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