Architettura degli animali PDF

Architettura degli animali Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri Architettura degli animali Cap. 15 Aspetti utili anche nel Cap. 3 Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri ...

Architettura degli animali Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri Architettura degli animali Cap. 15 Aspetti utili anche nel Cap. 3 Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Il bauplan al suddivide MADATEDESCO ↑ Il bauplan (‘progetto di costruzione’) è lo schema strutturale corporeo dei phyla animali. Gli schemi strutturali degli animali hanno ovviamente una storia evolutiva e di T RICOSTRUZIONE ATTRAVERSO PARENTELA NEL PROGETTO STRUTTURALE TRA SPECIE conseguenza sono fondamentali per la sistematica filogenetica. Una volta che un piano strutturale si è instaurato in un gruppo, esso diventa una sorta di vincolo per tutti i suoi discendenti. ↳ Tipo Origine Comune arto Tetrapod Il piano strutturale di un animale include: 1) Organizzazione gerarchica delle cellule 2) Simmetria 3) Modelli di sviluppo embrionale 4) Numero di foglietti embrionali 5) Forma e numero delle cavità del corpo La celoma , indizio importante SU ORIGINE Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Organizzazione gerarchica Gli animali hanno evoluto una ben precisa organizzazione delle loro cellule. Essa è costituita da 5 livelli gerarchici, perché ciascun livello è più complesso di quello che lo precede ed è costituito a partire da quest’ultimo. La crescente complessità rispecchia la storia evolutiva del regno animale. I 5 livelli sono: 1) Protoplasmatico 2) Cellulare - EUCARIOT UNICELULARI 3) Cellula-tessuto 4) Tessuto-organo 5) Organo-sistema > - ORGANISMI PIÙ EVOLUTI Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri Organizzazione gerarchica Ancora No Tessuti ↑ T DACANOFLAGELA NAU , AI Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Organizzazione gerarchica No PRIMITIVI TESSUT ↑ MEDUSE, ANEMONI , ECC. Gli animali con livello di organizzazione cellula-tessuto o superiore sono detti Eumetazoi Di RE SEMPLIC ↑ In un organo, le cellule sono distinte in cellule parenchimatiche (sono quelle che svolgono la principale funzione dell’organo) e stroma (sono quelle di supporto) Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri Organizzazione gerarchica MAGGIOR PARTE POSSEDUTA successo evolutivo DA La ↑ Più RAFFINATE ↳ Ognuno Funzione SPECIFICA Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri Phylum Nemertea (Nemertino)  Complessità e dimensioni del corpo Nella storia della vita è evidente un’evoluzione della complessità degli animali, tale complessità è andata di pari passo con l’aumento delle dimensioni corporee medie degli animali. Ciò ha avuto delle conseguenze importanti. Approssimando la forma di un animale con quella di una sfera, è evidente che la superficie del suo corpo cresce più lentamente del suo volume perché: S = r2 V = r3 Un animale grande avrà quindi maggiori problemi di scambio con l’ambiente per quelle cellule che stanno all’interno del corpo, in quanto più lontane dalla ORGANISMI superficie. - CELLULe EXT Molto LONTANO Da/AUMENTA INT-APROBLEMA In ORGANISMI GROSSI RISPETTO Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri A RICCOLI ALL'AUMENTARE DELE DIMENSIONI  Complessità e dimensioni del corpo In alcuni animali più semplici, per ovviare a questo problema, l’evoluzione ha prodotto dei ripiegamenti o schiacciamenti del corpo ↳ (es. Platelminti). Maggiore connessione int-EXT Invece, quasi tutti gli animali più complessi hanno evoluto sistemi e organi di spostamento di gas e nutrienti nel corpo, dall’interno verso l’esterno e viceversa.- CONNESSIONE COSTANTE INT-EXT ↑ MTA Una taglia grande ha però anche dei vantaggi: 1) Protegge dalle fluttuazioni ambientali - > ORGANI PROTETTI INTERNAMENTE (DA FREDDO ECC) , 2) Fornisce protezione contro la predazione 3) Consente tattiche offensive > - MEDIAMENTE PROPORZIONE ↓ CONSUMAIN TORTATO A A DIMENSIONE 4) Migliora il bilancio energetico (un animale grande usa più energia di uno piccolo, ma tale relazione non è lineare) Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Simmetria animale La simmetria indica la presenza di alcune ripetizioni nella forma geometrica di un oggetto. Il piano di simmetria divide un oggetto in due parti uguali e speculari. Quasi TUTT Ma Gli animali sono oggetti simmetrici. L’evoluzione ha prodotto tre principali tipologie di simmetria negli animali: La uti in Descrizione Specie 1) Simmetria sferica 2) Simmetria radiale 3) Simmetria bilaterale Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Simmetria sferica Qualsiasi piano passante per il centro dell’animale lo divide in due parti uguali e speculari. E’ quasi esclusivamente limitata a forme unicellulari (Protozoi). Adatta a galleggiare e rotolare. Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Simmetria radiale -2 Animali che possono essere divisi in metà uguali da più Asse longitudinale Da BOCCA , ATTRAVERSO CORPO , A zona opposta A BOCCA N di due piani passanti per l’asse longitudinale. -CNIDARI Spesso sono animali sessili (ancorati al substrato), flottanti o deboli nuotatori. Superficie orale Superficie aborale Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Simmetria (radiale) biradiale so 2 Ta Animali che possono essere divisi in due parti uguali da 2 piani passanti per l’asse longitudinale. E’ un caso particolare della simmetria radiale. Tipico del phylum Ctenophora (Ctenofori). ↳ RICORDANO MEDUSE , MA DIVERSI SCONOSCIUT Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Simmetria bilaterale ↳ Distinzione Capo-coda Animali che possono essere divisi solo in due parti uguali 1 Ta solo lungo il piano sagittale, una destra e una sinistra. La comparsa di questa simmetria ha comportato una grande innovazione nell’evoluzione animale. BILATERO Mo Un animale bilatèrio ha una maggiore capacità di movimento direzionale (in avanti), nella parte anteriore (cefalica) si concentrano i tessuti nervosi e sensoriali e generalmente la bocca. Gran parte degli animali sono bilateri, e sono raggruppati nel clade Bilatèria ↳ GRAZIE A COMPARSA BILATERALITÀ Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Come si descrive un animale bilatero? METÁ, PerPENDICOLARE & ASIMMETRICO VERTICALE CAPO-CODA ↑ SIMMETRICO T D VALDOPEE (CAUDALE) (TESTA) ↳ PASSA PER LA FRONTE PERPENDICOLARE A SAGGITTALE ASIMMETRICO Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri Come si descrive un animale bilatero? Prossimale (VICINA CORPO A A VARPEE ↓ Distale CORPO /LONTANA DA Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Modelli di sviluppo Membrione Rol Adulto Il bauplan di ogni animale è il risultato di una sequenza di sviluppo fatta di fasi. Questa sequenza presenta delle differenze nei diversi phyla del regno animale (o raggruppamenti superiori), pertanto ha valenza filogenetica. Tutto ha inizio quando uno spermatozoo feconda una cellula uovo formando lo zigote, che PER MITOSI T è una unica grande cellula che va incontro a un processo di segmentazione, dividendosi in ↳ 2 Tir nel Mondo Animalea distinzione filogenetica tante piccole cellule dette blastomeri. - ↳ PER ARRIVARE AD ANIMALE COMPLETO 1 Cerula , 2 , 4, 8 , Ecc. Lo zigote è la prima fase dell’embriogenesi (la formazione dell’embrione) Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Sequenza di sviluppo DA ZIGOTE d La segmentazione procede fino a che i blastomeri non si dispongono a circondare una cavità piena di liquido, detta blastocele, in questa fase l’embrione è detto blastula. La fase di blastula è una omologia di tutto il regno animale. ↳ solo animali La Le fasi dopo sono organismo specifiche - Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri Sviluppo animali più semplici Negli animali più semplici, es. poriferi (spugne), la segmentazione non Sequenza Sviluppo No segue un modello preciso e la blastula porta all’individuo adulto. ↳ In Maniera diretta PORIFERI -A BLASTULA - ADULTO Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Sequenza di sviluppo (esclusi poriferi) In tutti gli altri La gastrula è caratterizzata Origine da blastomeri differenziat La animali la blastula da due tessuti (foglietti ↳ Tessuti embrional danno vita a Tessuti adulti , diventa una germinativi) embrionali gastrula. differenziati, l’ectoderma e ↳ seconda fase l’endoderma. L’ectoderma è il foglietto germinativo esterno, e circonda il D Da BLASTULA, PERMANE IN GASTRULAZIONE blastocele. L’endoderma delimita una cavità interna in via di formazione, il gastrocele, che darà origine all’intestino dell’animale. Il gastrocele ha La Endoderma e Gastrocele d Adultod Intestino sempre almeno un’apertura, il blastoporo. Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri Sviluppo cnidari e ctenofori Intestino Fondo deco ↑ CNIDARI-BLASTULA- GASTRUA-D ADULTO Lcavità Liquido CIRCONDA INTESTINO Negli cnidari e negli ctenofori la segmentazione arriva fino alla fase di ↑ GASTRULAZIONE gastrula e da lì si sviluppa l’animale adulto, pertanto questi animali hanno solo due foglietti embrionali, endoderma ed ectoderma, sono quindi detti diblastici (o diblasteri). + ENDODERMA M Apertura , No and UNICA In cnidari e ctenofori, dal gastrocele si svilupperà l’intestino e dal blastoporo un’unica apertura che servirà per ingerire il cibo ed espellere le scorie della digestione (intestino a fondo cieco). Il blastocele darà vita a una cavità piena di liquido che circonda l’intestino Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Animali triblastici ↳a Tutti tranne chidarli CTenofori e poriferi Tutti gli altri animali sviluppano un terzo foglietto embrionale, il mesoderma, per questo motivo sono detti triblastici (o triblasteri). E’ da notare che tutti i Bilatèri sono anche triblastici. Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Animali triblastici: derivazione dei tessuti Negli animali triblastici, i tessuti dell’adulto derivano da: Ectoderma: Epidermide > - ANNESSI Sistema nervoso Mesoderma Tessuto connettivo Sistema muscolare Sistema circolatorio Sistema scheletrico Apparato urogenitale > - URINARIO + GENITALE Endoderma > - È Un RIVESTIMENTO MERITEN Rivestimento dell'apparato digerente (esofago, stomaco, intestino). Epitelio delle ghiandole associate all'apparato digerente (fegato e pancreas). - SE POSSEDUTE Alcuni organi come i polmoni Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Segmentazione spirale In poriferi, cnidari e ctenoferi la segmentazione non segue un modello predefinito. Con gli animali Bilatèri, compare la segmentazione spirale. Lo zigote DAAs MDAVENE ~ Secondo strato si divide obliquamente (a circa 45°) rispetto al suo asse polare in un quartetto di cellule che si ammassano le une sulle altre. Gli embrioni a segmentazione spirale, mostrano uno sviluppo a mosaico, cioè le regioni che daranno origine ai diversi organi sono già presenti nel citoplasma dell’uovo, dopo la formazione dei primi blastomeri, se questi sono separati, continueranno a dividersi ma SVILUPPO daranno origine a embrioni incompleti. ↳ OGNI BLASTOMERO Ha UN SUO FINE PRECISO (ISTRUZIONI Di Ciò che Sarà In Fase ADULTA INTESO COME PARTE DELL'ORGANISMO , ↳ se 4 Separo -d Origine ORGANISMO INCOMPLETO (MANCANO ALTRI BLASTOMERI) Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri Sviluppo animali a segmentazione spirale Negli animali a segmentazione spirale il blastoporo diventerà la bocca, per questo motivo sono detti Protostomi. La si forma prima Bocca DEUTEROSTOM SEMPRE TRIBLASTICIA MESODERMA AGISCE SU BLASTOCELE-3 TIPI DI ORGAMSMI CELOMAT DE I protostomi si possono suddividere a seconda di come il mesoderma si sviluppa in relazione con il blastocele. BLASTOPORO D - BOCCA - d PROTOSTOMI (SEGMENTAZIONE) SPIRALE La mesodermad blastocele d Acelomati PSEUDOCELOMAT " RELAZIONE -I · ↳ (su celomata LofoTrocoza (schizoCela) - ·. · ECDiSIOEd (Enterocela) FORMA Ma Si PRIMA AND Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Acelomati Celoma BlastoCelE , SEMPRE da No celoma ↑ Negli animali cosiddetti acelomati, il mesoderma riempie completamente il blastocele, formando il parenchima. Quindi la sola cavità del corpo presente nell’adulto sarà l’intestino, a fondo cieco (cioè con una sola apertura) nei semplici Platelminti, con due aperture negli altri phyla. ↳ INTESTINO COMPLETO PARZIALE RIEMPIMENTO, - PO LO RIEMPIE TUTTO g Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Acelomati CELLULE , PRIMA BLASTOCELE Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Pseudocelomati Cerme Adagiate su ectoderma ↑D Negli animali cosiddetti pseudocelomati, il mesoderma delimita il lato esterno del blastocele appoggiandosi sotto l’ectoderma. La cavità derivata dal blastocele, viene chiamata pseudoceloma La (o pseudocele). circondato solo su un lato da CELVIE , NOM SI ARDOSSANO SU PARETE INTESTINO Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Pseudocelomati Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Celomati Negli animali cosiddetti celomati, il mesoderma riempie il blastocele, ma poi si forma una cavità secondaria all’interno dello stesso. Questa nuova cavità è detta celoma, ed è ↳ celle sia su ecto che completamente originata dal mesoderma. ENDODERMA Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Celomati (o Eucelomati) CELOM PERIODO EMBRIONALE Sa - Il tessuto mesodermico che riveste il celoma nell’adulto diventa il peritoneo. I mesenteri sono bande di tessuto che collegano intestino e celoma. Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Celomati MEPDERM Il celoma è pieno di fluido e gli animali celomati sono considerabili come ‘un tubo dentro un tubo’. ↳ -TRA I DUE -DCELOMA intestino M POSSEDUTAA T P RESSI La comparsa del celoma è una delle più importanti innovazioni nella storia evolutiva degli animali: A MOL NON HANNO ~ Rende gli animali molto più flessibili e ne facilita la mobilità, comportandosi come LIQUIDINPRESSIONE D ↑ RIGIDMAMBUTTONTRO · uno scheletro idrostatico; TERRA NO AFRLOSCIO · Crea lo spazio per lo sviluppo e il differenziamento dei sistemi digerente, escretorio · e riproduttore; Nutrienti Spostati In Liquido Celomatico · Mascambio Costituisce un mezzo semplice di circolazione e distribuzione di materiali attraverso il corpo;- D IN ANIMAL CON INEFFICIENTI APPARATI RESPIRATORI/CIRCOLATORI Permette inoltre un aumento delle dimensioni. Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Celomati lofotrocozoi Ci sono due modalità fondamentali di formazione del celoma. Negli animali celomati Lofotrocozoi esso si forma per schizocelia, ossia il mesoderma riempie il blastocele e poi si fessura in un secondo tempo. Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Celomati ecdisozoi Tartrepod Negli animali celomati Ecdisozoi esso si forma per enterocelia, ossia il celoma si forma da tasche endodermiche del gastrocele che si espandono nel blastocele. Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  Segmentazione radiale Nella segmentazione radiale, lo zigote si divide parallelamente rispetto al suo asse polare, producendo strati di cellule appoggiate blandamente le une sulle altre. Gli embrioni a segmentazione radiale, mostrano uno sviluppo regolativo, cioè i blastomeri che si formano nelle fasi precoci, se separati, possono regolarsi per dare origine ad altrettanti embrioni completi. -BLASTOMERI NON SEPARATAMENTE HANNO UN FINE PRECISO , SE CRESCONO -A REGOLANO IL LORO SVILUPPO A GENESI - VITALI INDIVIDUI Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri Sviluppo animali a segmentazione radiale Negli animali a segmentazione radiale il blastoporo diventerà l’ano, per questo motivo sono detti Deuterostomi. La bocca si origina invece in un secondo momento. Gli animali Deuterostomi sono tutti MARICCI Di MARE E STELLE MARINE Bilatèri (a parte gli Echinodermi che MALARVE CON SIMMETRIA BILATERALE hanno evoluto secondariamente una simmetria radiale) e celomati. Il celoma si forma per entorecelia (come nei protostomi Ecdisiozoi), a parte che nei Vertebrati, in cui si forma per schizocelia. La schizocelia dei protostomi e dei vertebrati è però un carattere analogo. ↳ no valenza filogenetica , no relazione discendenza , Convergenza Evolutiva , smoplasia BLASTORORO-PANO-ABOLLA-A DEUTEROSTOMI (S RADIACE). (PRIMA) (DOPO) ↳ MESODERMA -A BLASTOCELE-D. CELOMATIENTEROCEMA) ↳(Sviluppo REGOLATIVO) - Relazione- Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri  I 32 phyla animali M CLADO SUPPORTATO Porifera, Placozoa, Xenacoelomorpha, Cnidaria, Ctenophora FILOGENETICAMENTE - D SEMPLICI , NO BILATERI , SEGMENTAZIONE INDEFINITA Bilatèria (simmetria bilaterale, almeno nel loro primo stadio embrionale) Protostomia (blastoporo embrionale diventa la bocca) Lophotrochozoa Platyhelminthes, Nemertea, Gnathostomulida, Rotifera, Mesozoa, Acanthocephala, Micrognathozoa, Gastrotricha, Cycliophora, Mollusca, Annelida, Entoprocta, Ectoprocta, Brachipoda, Phoronida Ecdysiozoa Loricifera, Kinorhyncha, Priapulida, Nematoda, Nematomorpha, Onychophora, Tardigrada, Arthropoda Chaetognatha Deuterostomia (blastoporo embrionale diventa l’ano) Echinodermata, Hemichordata, Chordata Diblastici, triblastici, acelomati, pseudocelomati, celomati sono delle categorie fondamentali per suddividere gli animali, ma non rappresentano dei cladi. La no supporto FileGenetico , FONDAMENTALI per Classificazione Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri SISTER GROUP DEL SUCCESSNI ANIMAL Scienze Biologiche - Zoologia AA 2024-2025 - Giacomo Assandri