LA RIVOLUZIONE DARWINIANA

Lo studio dei fossili, la paleontologia, ha contribuito a gettare le fondamenta per le idee di darwin.. Cuvier nota che ogni strato è caratterizzato da gruppi unici di specie fossili e più si andava in profondità più i fossili erano dissimili da quelle attuali. la sua spiegazione fu la teoria delle catastrofi. Hutton teoria del gradualismo:i cambiamenti grandi derivano da processi piccoli ma continui nel tempo. darwin reinterpreta questa teoria con il suo attualismo: le forze di cui parla hutton nn sono mutate nel tempo e sono quelle che agiscono anche oggi. Lamarck sottolinea il concetto di adattamento all'ambiente come risultato principale dell'evoluzione.

All'inizio del 19 secolo il contesto intellettuale era dominato dal creazionismo.

Charles Darwin nasce in inghilterra e prima si inscrive all'università di medicina e poi intraprende la carriera ecclesiastica. Dopo la laurea intraprende un viaggio intorno al mondo con la nave beagle. Grazie a questo viaggio potè osservare cose interessanti sulla distribuzione geografica delle specie. Alle Galapagos vede specie che nn esistevano in altre parti del mondo. 1859 pubblica l'origine della specie dove sostiene la teoria della selezione naturale. La selezione naturale è causa dell'evoluzione adattativa. tutti gli organismi sono legati dalla discendenza a un organismo ancestrale vissuto nel lontano passato.

Mayer deduce dalla teoria di D. 5 osservazioni e 3 conclusioni:

Oss/ se tutti gli individui di una popolazione si riproducessero questa crescerebbe senza sosta.

Oss/ la dimenzione numerica di una popolazione tende ad essere stabile.

Conclusione: la produzione di individui maggiore alle possibilità dell'ambiente porterebbe all'insorgenza di conflitti perciò nn tutti gli individui nati riescono a sopravvivere.

Oss/ gli individui di una popolazione sono tutti diversi.

Oss/ questa variabilità è in gran parte ereditabile.

Conclusione: la sopravvivenza dipende dal bagaglio genetico.

Conclusione: si accumulano nel tempo le caratteristiche geniche più favorevoli.

La lotta per la sopravvivenza fu fatta notare a d. Tramite uno scritto di Malthus per il quale le sofferenze umane sono inevitabili per prevenire l'aumento sproporzionato della popolazione.

Una prova dell'evoluzione è rappresentata dalle Omologie:

omologie anatomiche: molti elementi scheletrici dei mammiferi sono gli stessi e derivano da un antenato in comune. Queste sono dette strutture omologhe. Gli organi vestigiali sono strutture omologhe e sono residui ancestrali di strutture che hanno avuto funzione importante nelle specie che ci hanno preceduto ma che ora sono solo residui nn utilizzati.

Omologie embriologiche: omologie evidenti durante lo sviluppo embrionale.

Omologie molecolari: riguardano le molecole comuni a piante e animali come per esempio il patrimonio genico DNA RNA che hanno sia le piante che gli animali.

La biogeografia studia la distribuzione geografica delle specie. Queste tendono ad essere più strettamente imparentate con quelle della stessa area geografica piuttosto con quelle lontane che sono simili per aspetto o stile di vita.

L'EVOLUZIONE DELLE POPOLAZIONI

La genetica di popolazione mostra la variabilità genetica all'interno delle popolazioni individuando l'importanza dei caratteri quantitativi. La biologia del ventesimo secolo è influenzata dalla sintesi moderna che sottolinea l'importanza delle popolazioni come unità dell'evoluzione e il ruolo centrale della selezione naturale e del gradualismo.

Una popolazione è un gruppo circoscritto di individui appartenenti alla stessa specie. La specie èun gruppo di popolazioni in cui gli individui possono in natura incrociarsi tra loro producendo una progenie fertile. Ogni specie occupa un'area geografica in cui gli individui si concentrano in diverse popolazioni locali. L'insieme dei geni presenti in una popolazione è il pool genico. Se per esempio tutti i membri della popolazione sono omozigoti per un allele (hanno tutti lo stesso carattere x es pelo corto) allora si dice che l'allele è fisso nel pool genetico di quella popolazione.

Una popolazione di norma evolve ma la legge di Hardy-Weinberg è basata su una popolazione che non evolve. Essa afferma che il mescolamento degli alleli durante la meiosi e la fecondazione causale non ha nessun effetto sul pool genico della popolazione. Il pool genico si trova infatti in uno stato di equilibrio noto come equilibrio di Hardy-Weinberg e le frequenze alleliche potrebbero rimanere per sempre costanti. L'allele dominante non ha alcuna tendenza ad aumentare di frequenza da una generazione all'altra rispetto a quello recessivo.

Una popolazione può trovarsi nell'equilibrio di Hardy-Weinberg soltanto se sono soddisfatte 5 condizioni fondamentali:

dimensioni elevate della popolazione

assenza di migrazione

accoppiamenti casuali

assenza di selezione naturale.

Non ci aspettiamo di trovare davvero in natura una popolazione all'equilibrio di Hardy-Weinberg, inoltre una deviazione della stabilità di un pool genico di regola da origine ad un evoluzione.

Se studiando una popolazione si verifica un allontanamento dai valori della legge di Hardy-Weinberg è segno che questa sta evolvendo. L'evoluzione è il cambiamento che si verifica da una generazione all'altra nelle frequenze alleliche di una popolazione. L'evoluzione su scala piccola è chiamata microevoluzione. Questa avviene anche quando le frequenze alleliche cambiano soltanto in un unico locus genico.

Le principali cause della microevoluzione sono:

l'eliminazione di alcuni alleli nel corso del tempo è detta deriva genica ed essa può verificarsiper due principali situazioni:

effetto collo di bottiglia: drastica riduzione numerica della popolazione a causa di eventi perturbatori(es terremoti) e la popolazione superstite può non rappresentare più il pool genico della popolazione di origine. Alcuni alleli scompaiono per sempre;

effetto fondatore: pochi individui provenienti da una popolazione colonizzano un habitat nuovo e formano una neopopolazione che possiede solo alcune caratteristiche del pool genico della popolazione di origine, cioè solo i caratteri posseduti dai fondatori.

Un'altra causa della microevoluzione è la selezione naturale che è ricollegabile al successo riproduttivo di un individuo che fa si che vengano privilegiati alcuni allel 141e41b i rispetto ad altri. Il flusso genico scambio genetico tra una popolazione all'altra. Tende a ridurre le differenze tra popolazioni. Le mutazioni sono un cambiamento al livello di DNA in un organismo. Questo è un evento molto raro.

Soltanto la componente genetica della variabilità può avere conseguenze evolutive perchè può essere tramandata. La maggior parte della variabilità ereditabile è costituita da caratteri quantitativi; quelli discreti invece variano per categorie( fiore o rosso o bianco). quando in una popolazione esistono più caratteri discreti le forme alternative vengonodefinite morfi. Una popolazione viene detta polimorfica qundo due o più morfi sono presenti in forme sufficentemente alte da essere distinguibili. La variabilità genetica può essere misurata sia a livello di geni che di DNA.

La variabilità di popolazione può dipendere dalla variabilità geografica. Un tipo di variabilità geografica è il cline che consiste nel graduale cambiamento di alcuni tratti fenotipici lungo un gradiente geografico. In alcuni casi il cline può rappresentare una regione di parziale sovrapposizione tra due popolazioni adiacenti dove si verificano incroci geografici. Può esserci variabilità anche all'interno di una popolazione quando l'ambiente si presenta disomogeneo.

Le mutazioni e la ricombinazione sessuale creano variabilità nel pool genicodi una popolazione. La mutazione se si manifesta nella linea cellulare che produce i gameti può essere trasmessa alle generazioni successive. Quasi sempre una mutazione che altera una proteina influenzando la sua funzione è dannosa ma in alcuni rari casi una mutazione può migliorare l'adattamento.Essa si verifica maggiormente quando l'ambiente sta cambiando e le mutazioni possono essere utili nelle nuove condizioni ambientali.

La ricombinazione sessuale la riproduzione sessuata al contrario di quella asessuata prevede la ricombinazione di alleli e quindi maggior variabilità genetica. Durante la meiosi i cromosomi omologhi provenienti da ciascun genitore si scambiano alcuni geni mediante il crossing over . gli alleli si dividono in dominanti e recessivi.Quelli recessivi che sono meno favorevoli e a volte dannosi possono persistere in una popolazione attraverso gli individui eterozigoti che nn manifestano quel carattere ma ne sono portatori(diploidia).Il polimorfismo bilanciato è la capacità della selezione naturale di mantenere frequenze stabili di due o più forme fenotipiche all'interno di una popolazione. Il vantaggio degli eterozigoti, a confronto con gli omozigoti, e la selezione frequenza-dipendente, che contribuisce a mantenere il polimorfismo evitando che il morfo divenga troppo comune, promuovono il polimorfismo. La variabilità neutra non sembra conferire alcun vantaggio agli individui (es varietà di impronte digitali) e nn sembra essere soggetta alla selezione naturale. La fitness evolutiva è il contributo relativo di un individuo al pool genetico della generazione successiva.L'effetto della selezione naturale di un carattere variabile può essere direzionale, diversificante o stabilizzante:

-1gli individui migrano da un ambiente all'altro e si adattano ad esso cambiando anche loro.

-2condizioni ambientali cambiano e favoriscono alcuni piuttosto che altri.

-3agisce contro i fenotipi estremi e favorisce le varianti più comuni riducendo la variabilità.

I maschi e le femmine di una specie differiscono oltre che per gli organi riproduttivi anche per differenze come i caratteri sessuali secondari che non sono direttamente associati con la riproduzione dimorfismo sessuale. Ciò è un prodotto della selezione sessuale che si divide in intrasessuale, all'interno dello stesso sesso come competizione tra individui, e intersessuale come scelta del compagno sessuale. La selezione naturale nn può portare alla perfezione perchè le strutture degli organismi derivano da strutture anatomiche modificate; gli adattamenti costituiscono spesso dei compromessi il pool genico puo essere modificato dalla deriva genetica e la selezione naturale agisce sulla variabilità preesistente.

L'ORIGINE DELLE SPECIE

Una specie è un gruppo di popolazioni naturali capaci di incrociarsi tra loro per produrre una progenie fertile mentre nn possono incrociarsi con i membri di altre specie.

Le barriere riproduttive isolano i pool genici delle specie biologiche. Le barriere prezigotiche impediscono l'accoppiamento tra individui appartenenti a specie diverse oppure ostacola la fecondazione qualora riescono ad accoppiarsi. Queste barriere sono:

-isolamento di habitat (vivono in una stessa area geografica ma in habitat diversi)

-isolamento comportamentale (es rituali di corteggiamento differenti)

-isolamento temporale (riproduzione in periodi diversi dell'anno)

-isolamento anatomico

-isolamento gametico (gameti nn si uniscono a formare uno zigote).

Le barriere postzigotiche sono meccanismi che vengono messi in atto quando individui di specie diverse si accoppiano producendo zigoti ibridi; queste barriere impediscono che la progenie si sviluppi sino a raggiungere lo stadio di adulti fertili:

-mortalità degli ibridi

-ibridi sterili

-degenerazione degli ibridi(prima generazione di ibridi vitale e fertile ma nn le successive).

Esistono concetti alternativi a quello di specie: specie ecologica(vive in una nicchia ecologica), specie pluralista(combinazione di vari fattori che hanno portato a far si che si formasse la specie), specie morfologica(particolare insieme di caratteri strutturali), specie genealogica(organismi con una particolare storia genetica).

La speciazione può avvenire in due modalità:

-allopatrica una popolazione da origine ad una nuova specie quando si trova geograficamente isolata dalla popolazione di origine per es per una catena montuosa. L'evoluzione di numerose specie nuove che derivano da un comune antenato si chiama radiazione adattativa (esempio isole vicine).

-simpatrica nuove specie che possono originarsi nell'area di distribuzione della popolazione parentale (in assenza di isolamento geografico) a causa di errori durante la divisione cellulare che fanno si che coesistano coorredi cromosomici supplementari, poliploidia. Un autopoliploide è un individuo che possiede più corredi cromosomici tutti derivati dalla stessa specie. L'allopoliploide invece li ha da due diverse specie. Di solito avviene che gli ibridi nati dall'accoppiamento di due specie siano nn fertili ma avvolte possono adattarsi meglio all'ambiente rispetto ai genitori.

Il modello dell'equilibrio punteggiato dice che le specie divergono e se ne creano nuove con processi rapidi e non attraverso piccoli passaggi graduali e la scarsità di fossili di transizione ne è la prova. Lunghi periodi di equilibrio e stasi punteggiati da episodi di speciazione.

Nella macroevoluzione viene provocato probabilmente da piccoli episodi di microevoluzione nel lungo termine. La maggior parte delle novità biologiche evolve gradualmente a partire da strutture preesistenti. In alcuni casi come l'occhio la sua funzione è sempre stata la stessa; in altri come le ossa leggere degli uccelli c'è stato un adattamento in seguito dettato dal caso. Nn esistevano così per facilitare il volo(preadattamenti). In oltre cambiamenti macroevolutivi possono essere associati a mutazioni a livello dei geni che regolano lo sviluppo. Questi cambiamenti possono interferire con la crescita proporzionale delle varie parti del corpo( crescita allometrica) con per esempio la modificazione dei tempi di sviluppo normali instaurando un eterocronia(cambiamento evolutivo della velocità degli eventi di sviluppo). Se in una specie lo sviluppo sessuale viene accelleratosi può avere una pedomorfosi ovvero il mantenimento di caratteri infantili nell'adulto.

Cmq unatendenza evolutiva non vuol dire che l'evoluzione sia mirata ad avere un risultato e tutto in mano al caso.

FILOGENESI E SISTEMATICA

I reperti fossili si trovano quasi sempre in rocce sedimentarie. Queste si formano quando la sabbia e il limo sottoposti alle intemperie e all'erosione del terreno vengono trasportati dai fiumi agli oceani e alle paludi dove le particelle sedimentano. La sedimentazione avviene quando ci sono dei cambiamenti ambientali e nn è un processo continuo. Il risultato di questi processi di sedimentazione ci riconduce a diversi periodi in successione tra loro. La serie degli strati permette di individuare l'età relativa dei fossili in essa contenuti. È stata elaborata in base a questo una scala temporale geologica costituita da numerosi periodi geologici divisi in 4 diverse ere: precambriano, paleozoico, mesozoico, cenozoico. La datazione radiometrica si basa sul tempo di decadimento di determinati isotopi radioattivi presenti nei fossili dai quali è possibile stabilire l'età dello strato sedimentario e ricondurlo in una scala temporale assoluta.

La storia della terra invece può spiegarci in parte  l'attuale distribuzione geografica delle specie. I continenti non sono immobili infatti la teoria della deriva dei continenti spiega i movimenti della massa terrestre secondo due eventi che si sono succeduti: fine del paleozoico i movimenti delle placche terrestri hanno portato all'unione di tutte le masse continentali formando un supercontinente: il pangea. Le specie che vivevano nei singoli continenti si sono trovate a coabitare, gli animali marini hanno perso il loro habitat e la fascia litoralica si è notevolmente ridotta. Durante il mesozoico il pagea iniziò a frammentarsi e si verificarono fenomeni di isolamento geografico. I continenti si allontanavano gli uni dagli altri. I reperti fossili rivelano una storia fatta di episodi distinti con periodi in cui non ci sono molti cambiamenti alternati ad altri con un intenso ricambio di specie. Si sono verificati episodi di estinzione di massa. 2 estinzioni sono le più importanti: quella del permiano e quella del cretaceo. Quella del cretaceo è giustificata da due teorie principali: la prima che la giustifica con cambiamenti climatici e la seconda con un asteroide. Quest'ultima è avvalorata da da uno strato nelle rocce sedimentarie che è composto di materiali che nn si trovano sulla terra ma che sono stati analizzati sulle meteoriti. La filogenesi è al storia evolutiva. La ricostruzione della filogenesi fa parte di una disciplina chiamata sistematica. La sistematica comprende la tassonomia che è un sistema gerarchico di classificazione.

I tassonomi assegnano ad ogni specie un nome latino composto da due parti: la prima indica il genere il secondo il nome specificoche si riferisce alla specie all'interno del genere. i generi sono inseriti in categorie via via più ampie: classificazione gerarchica della panthera pardus:

DOMINIO----REGNO----PHYLUM----CLASSE----ORDINE----FAMIGLIA----GENERE----SPECIE ◄

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EUCARIOTI  | CORDATI | CARNIVORI | panthera |

ANIMALI MAMMIFERI FELINI panthera

pardus

Ere    Periodi storia della vita

Un diagramma filogenetico basato sull'analisi cladistica viene definito cladogramma ed è un sistema a ramificazioni simili a quelle di un albero. Ogni ramificazione è imboleggia la ramificazione di due specie da un comune antenato. La sequenza delle ramificazioni simboleggia la cronologia storica. Ogni ramificazione evolutiva è detta clade. I cladi possono essere raggruppati in cladi sempre più ampi ma nn tutti i raggruppamenti di organismi possono essere detti cladi infatti una clade comprende una specie ancestrale e tutti i suoi antenati. Per raggruppare tutte le specie in un cladogramma correttamente bisogna tener presente la differenza tra omologia e analogia: omologie sono quelle attribuibili ad un comune antenato; analogie somiglianze che sono state provocate da un'evoluzione di tipo simile ma in modo distinto e nn da un comune antenato( evoluzione convergente). La colonna vertebrale è una omologia ed è carattere comune primitivo nella clade dei mammiferi. Confrontando i mammiferi con altri vertebrati il pelo costituisce un carattere derivato condiviso ossia un'innovazione evolutiva esclusiva di una particolare clade. La colonna vertebrele può essere considerata un carattere derivato condiviso quando si distinguono tutti i vertebrati dagli altri animali. All'interno della categoria vertebrati infatti la colonna vertebrale è un carattere primitivo condiviso

Per la costruzione di un cladogramma si deve individuare un gruppo di riferimento cioè una specie imparentata con le specie prese in considerazione. Le specie prese in esame costituiscono il gruppo di studio. Si individua un omologia che è presente nel gruppo di riferimento e nel gruppo di studio.

In oltre i sistematici possono ripercorrere la filogenesi dall'analisi dei dati molecolari. Le sequenze di DNA vengono ereditate. Più recente è la diramazione di due specie da un comune antenato più saranno simili le sequenze di DNA. La ricerca si basa sul confronto tra le sequenze nucleotidiche di DNA e dell'RNA. Ogni nucleotide in un segmento di DNA costituisce un carattere ereditario espresso da 4 basi azotate: Adenina, Guanina, Citosina, Timina. È possibile confrontare più regioni di DNA per determinare il rapporto evolutivo tra le specie. Per il confronto delle sequenze omologhe bisogna allineare le sequenze. Le due specie possono avere sequenze della medesima lunghezza se si sono staccate da un comune antenato in tempi recenti. Ma a volte le sequenze sono di lunghezze diverse e grazie ad un computer che riempie le lacune che possiede l'una o l'altra sequenza si possono allineare per confrontare le basi azotate.

Il principio di parsimonia afferma che una teoria sulla natura dovrebbe essere la più semplice tra tutte quelle che concordano con i fatti(rasoio di Occam). Perciò il cladogramma più parsimonioso è quello che richiede il minor numero di eventi evolutivi ed è il più probabile. Esistono casi però in cui l'ipotesi migliore nn è quella parsimoniosa.

Il metodo degli orologi molecolari si basa sul fatto che almeno alcune regioni del genoma evolvono a tassi piuttosto costanti: se delle sequenze omologhe di DNA di di due specie di cui si conosce la discendenza da un comune antenato vengono confrontate allora il numero di sostituzioni nucleotidiche è proporzionale al tempo trascorso dalla diramazione delle due linee evolutive. Si possono utilizzare gli orologi molecolari per determinare la cronologia relativa delle divergenze filogenetiche. Le sequenze delle basi azotate cambiano a una velocità abbastanza costante da poter fungere da orologi molecolari per la datazione degli eventi verificatisi nel passato.

IL MONDO PRIMITIVO E LE ORIGINI DELLA VITA

La terra ha avuto origine 4,5 miliardi di anni fa. La vita ha avuto origine tra 3,5 e 4,0 miliardi di anni fa. Nei primi tre quarti della storia evolutiva gli unici organismi presenti sulla terra furono microscopici prevalentemente unicellulari. Esiste una ricca storia fossile della vita procariotica. I procarioti hanno dominato la storia evolutiva da 3,5 a 2,0 miliardi di anni fa. Essi si divisero in due rami evolutivi Bacteria e Archaea. Molti dei più antichi fossili procarioti si trovano nelle stromatoliti che sono strati fossili laminati di roccia sedimentaria. L'ossigeno iniziò ad accumularsi nell'atmosfera circa 2,7 miliardi di anni fa grazie ai processi di fotosintesi dei procarioti detti cianobatteri. La vita eucariotica invece iniziò 2,1 miliardi di anni fa. Le cellule eucariotiche sono più complesse di qelle procariotiche e i fossili eucariotici più antichi sono organismi a forma spirale con l'apetto di alghe unicellulari. L'origine di cellule più complesse segna l'inizio della diversificazione della vita eucariotica e della origine delle cellule pluricellulari (1,2) e dei primi protisti. Nella tarda era precambriana 600 milioni di anni fa compaiono forme fossili come meduse e vermi. All'inizio del cambriano troviamo il phylum dei Cnidari(meduse) e dei poriferi (spugne). Durante i primi 20 milioni di anni del cambriano fanno la loro comparsa i principali phylum di animali. Inizio del paleozoico, 500 milioni di anni fa, organismi macroscopici come piante funghi e animali.

Comunque nn potremmo mai sapere con certezza come è nata la vita sulla terra. La maggior parte dei biologi accetta l'idea che la vita si sia formata da materiale nn vivente. La terra nn era quella che è oggi e i primi organismi furono il risultato di un evoluzione chimica realizzata in 4 tappe:

1- sintesi abiotica(nn vivente) di piccole molecole organiche (amminoacidi e nucleotidi),

2- unione di queste piccole molecole, monomeri, in polimeri,

3- origine di molecole con potere di autoreplicazione,

4- l'impacchettamento dei polimeri in protobionti, goccioline circondate da una membrana che mentiene un ambiente chimico interno diverso da quello esterno.

Tutto ciò è però una congettura. Molti studiosi hanno fatto degli esperimenti ricreando le condizioni atmosferiche presunte che esistevano nell'era primordiale per verificare se fosse possibile l'origine della vitain determinate condizioni. Oparin e Haldane negli anni'20 e Miller e Urey nel '53 ricrearono in laboratorio queste condizioni e verificarono la creazione spontanea di amminoacidi e di altri composti organici.

Il primo materiale genetico originatosi è stato probabilmente l'RNA in quanto ha funzioni di catalizzatore prima della comparsa degli enzimi e nel mondo prebiotico molecole di questo tipo possono aver avuto capacità di autoreplicazione catalizzata dai ribosomi.

Le cellule viventi possono essere state precedute da protobionti, aggregati di molecole prodotte per via abiotica non ancora in grado di un effettiuare replicazione. Alcuni protobionti sono anche capaci di immagazinare energia e scaricarla. Tale eccitabilità è una caratteristica di tutti i sistemi viventi.

Whittaker ha fatto una classificazione del mondo dei viventi dividendolo in 5 regni: MONERA, PROTISTA, PLANTAE, FUNGI, ANIMALIA. Ma c'è anche un sistema di classificazione a tre domini: bacteria, archaea e eukarya e la suddivisione dei procarioti e dei protisti in più regni.

LE ORIGINI DELLA DIVERSITà DEGLI EUCARIOTI

I protisti sono i piu diversificati di tutti gli eucarioti (protisti piante funghi e animali). Gli studiosi di sistemica hanno diviso quello che era il regno protista in 20 regni distinti. 60000 specie note sono unicellulari ma esistono anche specie coloniali o pluricellulari. Il protista unicellulale è un organismo completo come lo è un altro organismo pluricellulare. Alcuni protisti si nutrono in modo eterotrofo, altri sono mixotrofi( combinano insieme fotosintesi e nutrizione). Ci sono vari metodi di nutrizione e nn è una modalità che caratterizza i protisti e li unisce in un gruppo. 3 categorie di protisti: protozoi= alimentazione ingestiva, alimentazione per assorbimento, alimentazione fotosintetica. Molti protisti sono mobilie usano flagelli e ciglia che negli eucarioti sono un estenzione del citoplasma

EVOLUZIONE DEGLI ANIMALI

Gli animali vengono classificati in base a 5 elementi:

sono eucarioti unicellulari eterotrofi cioè devono assumere molecole organiche già sintetizzate

le loro cellule non sono rivestite da parete cellulosica. I tessuti sono stabilizzati da particolari proteine con funzioni meccaniche sopratutto da collagene

due categorie di tessuti: muscolare e nervoso.

Riproduzione nella maggior parte dei casi sessuata

Presenza di geni regolatori chiamati geni HOX. Tutti gli eucarioti sono dotati di sequenze di DNA capaci di regolare l'espressione di altri geni. Il numero dei geni hox di un animale in rapporto con la sia complessità anatomica.

Il regno animale è una categoria sistematica monofiletica in quanto tutti gli animali hanno origine da un progenitore comune. Questo si suppone possa essere stato un protista flagellato con abitudini coloniali. questo protista doveva essere un coanoflagellato che creava aggregazioni dotate di un peduncolo ancorato al substrato.

Gli alberi filogenetici ci aiutano a dividere i vari gruppi animali in base alle loro caratteristiche fenotipiche. Esistono così vari livelli filogenetici ognuno dei quali riflette distinzioni binarie ( rami dicotomici).

DICOTOMIA PARAZOI-EUMETAZOI

Parazoi sono i quasi animali in quanto sono sprovvisti di veri tessuti. Gli altri animali sono tutti raggruppati in eumetazoi.

DICOTOMIA RADIATI-BILATERALI

Gli eumetazoi si dividono in due rami principali: radiati che hanno una simmetria raggiata o radiale cioè mostrano una porzione superiore e inferiore ma nn un lato destro e uno sinistro; bilaterali in cui c'è una distinzione netta tra lato sinistro e destro. Sono caratterizzati da una simmetria bilaterale che è caratterizzata da due lati specularmente identici. Alla simmetria bilaterale risulta associata la cefalizzazione cioè l'accrescimento delle strutture sensoriali in corrispondenza dell'estremità cefalica; questa è la prima che entra in contatto con risorse alimentari, pericoli e stimoli. Nella magior parte degli animali a simmetria bilaterale la cefalizzazione comporta lo sviluppo di una parte del sistema nervoso cioè l'encefalo il quale continua nel tronco tramite il midollo spinale. La simmetria di un animale è correlata al proprio stile di vita. La simmetria raggiata consente di fronteggiare l'ambiente a 360 gradi ma gli animali maggiormente attivi dal punto di vista motorio si trovano tra i bilaterali. Un altra differenza è che negli animali a simmetria bilaterale,  nel primo stadio di sviluppo embrionale tramite la gastrulazione l'embrione raggiunge lo stadio di 3 foglietti germinativi. Questi sono destinati a costituire le varie parti dell'animale: l'ectoderma che ricopre la superfice embrionale darà origine all'epitelio; l'entoderma delimita l'archenteron e da esso deriverà l'epitelio del canale alimentare e i tessuti dei vari organi; mesoderma da cui derivano i muscoli e la maggior parte delle strutture tra il sistema digerente e tegumentale. I radiati possiedono solo 2 foglietti germinativi(ectoderma,entoderma) e vengono definiti diblastici, i bilaterali triblastici.

DICOTOMIA CELOMATI-ACELOMATI

Gli animali dotati di corpo pieno sono acelomati. Questo gruppo comprende x es i platelminti(vermi piatti). La maggior parte degli animali a simmetria bilaterale presenta un piano strutturale basato su due formazioni tubulari coalissali con interposta una cavità contenente un mezzo liquido, la cavità corporea. Nel caso questa cavità nn sia completamente rivestita da tessuto derivato da mesoderma viene definita pseudoceloma. Gli animali celomati hanno un vero celoma, un comparto colmo di un mezzo liquido. Il tessuto di derivazione mesodermica ricopre sia il canale alimentare che la parete corporea. Il celoma fa da tampone fluido agli sospesi in esso, agisce da amortizzatore. Negli animali di consistenza corporea molle esso agisce da scheletro idrostatico in quanto viene tenuto sotto pressione e i muscoli fanno pressione su di esso durante i movimenti.

DICOTOMIA PROTOSTOMI-DEUTEROSTOMI

Nello sviluppo embrionale di alcuni protostomi troviamo una segmentazione a mosaico in cui ogni blastomero è destinato già precocemente  ad una linea di sviluppo. Nei deuterostomi troviamo una segmentazione regolativa: ogni blastomero può dare un embrione intero e ha la stessa possibilità di svilupparsi degli altri. Un'altra differenza è nella formazione del celoma: durante la gastrulazione l'intestino primordiale dell'embrione forma una sacca(l'archenteron) e nello stesso tempo si forma una cavitrà celomatica per lato nella massa inizialmente compatta di mesoderma schizocecelia. Nei deuterostomi lo sviluppo della cavità corporea si realizza tramite enterocelia. Il mesoderma si forma da estroflessioni cave laterali. Nei protostomi il blastoporo da origine alla cavità orale. Nei deuterostomi deriva da apertura secondaria cioè anale. Protostomo deriva dal greco protos primo stoma bocca.

DUE CLADI DEI PROTOSTOMI

Lofotrocozoi ( anellidi e molluschi) e ecdisozoi (antropodi, crostacei, insetti). I primi passano in uno stadio larvale definito trocofora. Ecdisozoi producono scheletro esterno di natura cuticolare definito esoscheletro. Quando l'animale si accresce va incontro ad una muta e ne produce uno nuovo con il processo dell'ecdisi.( ecdisozoi).

LOFOFORATI

Lofoforo corona di tentacoli cigliati a fora di ferro di cavallo per funzioni alimentari.

PARAZOI

Linea evolutiva più vicina ai coanoflagellati coloniali che hanno dato origine al regno degli animali. Strati cellulari delle spugne nn sono veri tessuti ma associazioni a trama lassa di cellule specializzate mediocramente

TIPO PORIFERA

Organismi sessili vivono adese a un substrato tramite una base di impianto. Prive di strutture recettoriali, neurali e muscolari. Dimensione da un centimetro a due metri, qausi tutte le forme sono marine. Poriferi (dotati di pori). Acqua inalata tramite i pori si raccoglie nella cavità centale(camera interna=spongiocele) e viene emessa dall'osculo( apertura esterna). Le spugne si nutrono grazie a processi di setacciamento catturando particelle alimentari, batteri presi dall'acqua che scorre attraverso il loro corpo. Si nutrono filtrando il cibo. La parete della cavità corporea è rivestita da coanociti strati di cellule flagellate o cellule dal collare che formano un colletto citoplasmatico alla base del loro flagello. I flagelli producono microcorrenti che portano particelle alimentari e batteri in corrispondenza dei collari( fagocitosi=meccanismo tramite cui si ingerisce il cibo). Pori sono canalicoli delimitati da porociti( cellule allungate). Parete corporea formata da due strati separati dalla mesoila che è un materiale gelatinoso. Amebociti si muovono nllo spessore della parete della spugna. Sono cellule multifunzionali che hanno diversi ruoli: prelevano il cibo con una digestione endocellulare e trasferiscono le molecole nutienti alle altre cellule. Hanno funzione di distribuzione, trasportano l'ossigeno e contribuiscono all'eliminazione dei residui del catabolismo. Producono fibre scheletriche che depongono nello spessore della mesolia.

Maggior parte dei poriferi sono ermafroditi. Le cellule uovo formate si localizzano nella mesolia e gli spermatozoi vengono emessi nella corrente dell'acqua. Nello strato della mesolia incontro tra i gameti. Gli zigoti diventano larve flagellate che raggiunto un substrato adatto si trasformano in adulto sessile. Nella riproduzione asessuata interi organismi si formano da frammenti corporei del progenitore.

CLADE EUMETAZOI= animali caratterizzati da aggregazioni tissutale

RADIATI

Simmetria raggiata e embrioni diblastici

TIPO CNIDARIA

Comprendono idre, meduse, attinie, coralli. Ambiente per lo più marino scarsa complessità organizzativa. Struttura sacciforme con comparto digestivo interno(cavità gastrovascolare)dotata di un unica apertura che funziona da bocca e da ano. Due forme una fissa (polipo) e una libera e galleggiante( medusa). I polipi organismi cilindrici che aderiscono al substrato tramite una porzione specializzata all'estremo aborale del loro corpo. Corona di tentacoli intorno all'apertura oroanale cattura le prede. Forma polipolide idre, attinie. Medusa ha un'apertura oroanale in posizione ventrale da cui tentacoli pendono verso il basso. Movimento combinato: sia attivo che passivo. Passivo corrente di acqua, attivo contrazione di una porzione del corpo ombrella. Alcuni cnidaria fase polipoide e medusoide altri solo polipoide  o mesudoide. Alimentazione carnivora usano i tentacoli a corona attorno all'apertura oroanale. Le prede spinte dai tentacoli nella cavità gastrovascolare dove avviene la digestione. I residui sono espulsi all'esterno attraverso l'apertura oroanale. I tentacoli sono armati con cnidociti(cellule della parete corporea specializzate per la difesa e cattura prede). Cnidociti contengono la nematocisti(capsula urticante).

Nei cnidari ci sono cellule nervose e muscolari elementari. La cavità gastrovascolare funziona da scheletro idrostatico con cellule muscolari che si contraggono. Le contrazioni sono sono coordinate da una rete neurale ma nn hanno strutture nervose centrali ma esistono cellule recettoriali attorno all'apertura oroanale.

Idrozoi

Presentano alternanza tra forma medusoide e polipoide. Ex obelia stadio di polipo stile di vita coloniale e come dimensioni risulta più appariscente di quello medusoide. Le idre hanno un'apparteneza anomala a questa classe perchè hanno forma polipoide. Ma si riproducono in modalità assesuale con la gemmazzione cioè dall'individuo progenitore si formano escrescenze che corrispondono a organismi figli che si distaccano e vivono indipendentemente. Quando le condizioni sono meno favorevoli le idre si riproducono sessualmente dando origine a zigoti. Le uova fecondate hanno forme resistenti restano inattive fino a quando le condizioni ambientali nn ritornano favorevoli.-alternanza delle generazioni- la riproduzione avviene senza variazioni genetiche nei periodi di stasi ambientale mentre in presenza di un deterioremento ambientale i meccanismi della riproduzione sessuale originano genomi nn identici. Tra tutti genomi ci sarà quello adatto al nuovo ambiente.

Scifozoi

Organismi marini(vivono in prossimità delle coste attraverso uno stadio polipoide), hanno forma medusoide, struttura gelatinosi e sono membri dello zooplacton. Le specie delle acque oceaniche sono prive della fase sessile.

Antozoi

Animali floreali per il loro aspetto. Attinie e coralli. Forme sia individuali che coloniali. sulla loro superficie esterna depositano un esoscheletro duro composto da carbonato di calcio. Crescono su strutture minerali

TIPO CTENOPHORA

Tutte specie marine. Animali trasparenti di diametro da 1 a 10 cm. Hanno forma sferoidale ma anche allungati e nastriformi. Il nome vuol dire dotati di pettine hanno sul tegumento otto nastri di placchette a forma di pettine che sono costituiti da epitelio vibrattile. Utilizzano il movimento delle ciglia per lo spostamento. Un organo recettoriale apicale corredato di particelle calcaree raccoglie gli stimoli statici utili all'orientamento. Nella maggior perte dei casi dispongono di una coppia di lunghi tentacoli retrattili che svolgono un ruolo predatorio. Tali tentacoli hann strutture adesive colloblasti. quando una preda viene toccata da un tentacolo i colloblasti si apronoin maniera repentina e da essi viene estroflesso un filamento appiccicoso che cattura la preda portata nel cavo orale.

PROTOSTOMI

Si dividono in:

LOFOTROCOZOI

TIPO PLATYELMINTE-PLATELMINTI

Vivono nelle acque marine e in quelle intene ma anche nelle pozze e negli ambienti terrestri. Comprendono le fasciole e le tenie che hanno abitudini parassitarie. Il loro corpo è appiattito in senso dorso ventrale(verme piatto). Le dimensioni variano. Sono caratterizzati da una cefalizzazione incipiente( concentrazione delle funzioni al livello del capo) hanno la capacità di spostarsi unidirezionalmente. Nell'embriogenesi essi formano il mesoderma il 3 foglietto localizzato tra ectoderma e endoderma. Hanno una cavità gastrovascolare con una sola apertura. Le tenie nn hanno un canale alimentare e assorbono i nutrienti attraverso la superficie corporea. I p. Sono acelomati e privi di cavità corporea. Si suddividono in:

turbellari

sono forme marine e mobili. Non parassite. Le specie dugesia (planarie) sono frequenti in stagni e corsi d'acqua. Sono organismi carnivori e si nutrono anche in modo saprofita(di animali morti). Le planarie sono prive di organismi respiratori e di un sistema circolatorio. I plantelminti dispongono di un apparato escretore specifico che mantiene l'equilibrio idrico e salino tra l'animale e l'esterno. È costituito da cellule cigliate(cellule a fiamma). Esse mediante condotti ramificati portano i liquidi interni verso l'esterno. Questi organismi osmoregolatori hanno consentito ai turbellari di colonizzare acque interne e ambienti subaerei perchè ci sia un'adeguata umidità. Le planarie per le funzioni locomotorie utilizzano le ciglia sulla superficie ventrale. Scivolano con queste sul substrato attraverso un velo di muco prodotto dall'apparato tegumentale. Altre usano strutture muscolari con movimento ondulatorio per nuotare. Le planarie hanno un estremità cefalica con un paio di macule oculari. Il sistema nervoso è composto da formazioni neurali centralizzate infatti esse apprendono e modificano le reazioni a determinati stimoli. Si riproducono assessualmente. Il progenitore subisce al livello del suo asse maggiore una costrizione fino a dividersi in due parti ognuna delle quali rigenere al porione mancante. Ci sono processi di riproduzione sessuale(organismi ermafroditi) nn vi è autofecondazione. C'è scambio di materiale tra gli ermafroditi.

Trematodi e monogei

I monogei e le fasciole vivono come endo o ectoparassiti di altri animali dispongono di una ventosa che si ancora agli organi interni dell'ospite o alla superfice esterna. Un rivestimento garantisce la protezione. Molti trematodi hanno un ospite intermedio dove le larve si sviluppano prima di infdettare l'ospite definitivo(dove vive il parassita adulto). I mnogei sono ectoparassiti di pesci. Il ciclo vitale inizia con una larva cigliata mobile che incontra l'ospite.

Cestodi

Le tenie sono parassiti che in età adulta vivono nei vertebrati inclusi gli uomini. L'estremità cefalica, scolice, è dotata di strutture adesive come dispositivi di presa sull'ospite. Lo scolice è costituito da un 'armamentario che permette al parassita di fissarsi stabilmente alla parete intestinale dell'ospite. In un animale le uova fecondate si sviluppano in larve che si annidano in cisti di questo ospite intemedio. L'uomo ingerisce la carne e i parassiti larvari si sviluppano e si trasformano in adulti maturi.

Rotifera

Sono organismi che vivono nelle acque interne. Piuttosto minuti. A differenza degli cnidari e dei plantelminti hanno un canale alimentare completo cioè una struttura cava con apertura orale e una anale distinte e poste ai capi opposti del canale stesso. Gli organi interni sono in una cavità corporea definita pseudoceloma delimitata parzialmente dal mesoderma. Nel pseudoceloma c'è un liquido che contribuisce alle funzioni di scheletro idrostatico. Il liquido del pseudoceloma serve alla diffusione dei nutrienti ai tessuti e la rimozione delle sostanze di rifiuto. Il movimento del corpo provoca la distribuzione del liquido nel pseudoceloma. Rotifero vuol dire dotato di ruote riferito alla corona cigliare che trascina un vortice d'acqua nella cavità orale dell'animale. La riproduzione è eterogonica. Con la partogenesi alcune specie da individui femminili generano altre femmine da uova nn fecondate. In altre specie vengono prodotte uova di due tipi: alcune danno individui femminili altre maschili con modalità partogenetica. I maschi sono incapaci di nutrirsi vivono però abbastanza a lungo da maturare sessualmente e da produrre gli spermatozoi.

TIPO NEMERTEA

Vermi nastriformi o vermi proboscidati. La struttura del loro corpo  è caratteristica degli acelomati. Essi hanno una cavità sacciforme contenente un liquido che è un vero celoma. I nemertini oltre alla proboscide sono presenti due complessi anatomo funzionale:un canale alimentale cioè un tubo digerente con apertura orale e anale separate e un sistema circolatorio chiuso. I nemertini sono sprovvisti di un cuore e la progressione del sangue è garantita da strutture muscolari che comprimono i vasi ai quali sono associati.

TIPO MOLLUSCA

Le chiocciole, lumache ,ostriche, calamari, sono membri di tipo mollusco. Sono organismi marini, hanno un corpo di consistenza soffice la maggior parte è protetta da una conchiglia dura consituita da Sali di carbonato di calcio. Hanno tutti un medesimo piano strutturale:il corpo è suddiviso in 3 parti fondamentali: un piede a struttura muscolare, una massa viscerale contenente organi interni, un mantello cioè una piega drappeggiata sopra la porzione viscerale e gli organi in essa contenuti che producono la conchiglia. Si nutrono con una lingua muscolare dotata di una struttura specializzata con funzioni abrasive definita radula con la quale prelevano il cibo dai vari substrati. Essi presentano la condizione di gonocorismo=le gonadi o testicoli sono localizzate nella parte viscerale di individui appartenenti a sessi distinti. Tra le chiocciole ci sono specie ermafrodite. Nel ciclo vitale è intercalata una fase larvale caratterizzata da un organismo detto trocofora.

Poliplacofori

I chitoni ad habitat marino hanno forma elissoidale e una conchiglia articolata in otto placche dorsali. Fissato al substrato grazie al piede che funziona come ventosa a depressione. Il chitone idividua gli strati di alghe che può ingerire tramite l'attività della radula.

Struttura organizzativa del mollusco:

Mantello=contiene strutture branchiali

porzione viscerale=canale alimentare molto più lungo del corpo,raggomitolato

piede

sistema circolatorio aperto con un cuore dorsale che pompa liquido circolarmente(emolinfa).

Organi escretori(nefridi) rimuovono i cataboliti dall'emolinfa

Sistema nervoso comprende anello di neuroni disposto intorno all'esofago

Regione orale caratterizzata da radula:organismo abrasivo con funzioni alimentari. Dotata di denti ricurvi costituiti di chitina. Sporge dall'apertura orale e scivola avanti e indietro.

Gasteropodi

Organismi marini di acqua dolce adatti alla vita subaerea come chiocciole e lumache. Il carattere anatomico deriva da un processo ontogenetico detto torsione. Sono protetti da una conchiglia spiralata conica all'interno della quale l'animale trova riparo. Nelle lumache la conchiglia viene ridotta e perduta nel corso dell'evoluzione. Presentano distinte porzioni cefaliche con organi per la fotorecezzione localizzati all'estremità dei tentacoli. Si muovono con lentezza mediante movimenti ondulatori del piede. Utilizzano la radula per brucare. Le chiocciole terrestri nn hanno branchie tipiche dei gasteropodi acquatici. La cavità del mantello è molto vascolarizzata e funziona come polmone.

Bivalvi

Sono vongole ostriche arselle e pettini di mare. Possiedono una conchiglia divisa in due metà valve incernierate l'una all'altrain corrispondenza di una linea dorsale. Le valve sono chiuse da fasci muscolari adduttori. La cavità mantellare o pagliare permette scambi respiratori e raccolta di cibo. Nn hanno una distinta estremità cefalica. Perdono la radula. Si nutrono mediante meccanismi di filtraggio prendono particelle alimentari in un film mucoso e utilizzano un epitelio vibratile per espellere questo pabulum verso l'apertura orale. Attraverso un sifone l'acqua entra nella camera branchiale, transita sulle branchie e esce attraverso un sifone esalante dalla cavità palliale. Ci sone forme sessili come le cozze. Oltre a scavare i pettini di mare si muovono sul fondo del mare aprendo e chiudendo le due valve.

Cefalopodi

Progettati per la velocità. Hanno comportamento da attivi predatori. I calamari e i polpi usano strutture annesse all'apparato orale per bloccare le prede che vengono immobilizzate mediante una tossina inniettata. La bocca è al centro del piede divisa in tentacoli vi è un mantello che copre la porzione viscerale ma la conchiglia o è ridotta o assente. I nautili sono cefalopodi con conchiglia esterna concamerata. I calamari si spostano velocemente in senso retrogrado. Per muoversi inalano l'acqua dentro la cavità pagliare e la espellono. I cefalopodi hanno un sistema circolatorio chiuso, un sistema nervoso centrale sviluppato con un encefalo complesso. I calamari e i polpi hanno organi di senso molto efficenti:fotorecezzione. Ci sono cefalopodi provvisti di conchiglia gli ammonidi.

TIPO ANELLIDA

Hanno corpo segmentato che deriva da anelli in successione.si trovano nelle acque del mare, interne e suolo umido. Nel lombrico il celoma è ripartito in setti. Il canale digerente, i vasi del sistema circolatorio, i cordoni nervosi attraversano queste pareti e lo percorrono in lunghezza. Il sistema digerente è articolato in : faringe, esofago, ingluvie, ventriglio, intestino. Il sistema circolatorio chiuso è una rete vascolare. Nei vasi scorre sangue contenente emoglobina. I vasi sono 2 dorsale e ventrale. Il primo ha una componente muscolare, agiscono con funzione contrattile,cuori, che pompano il sangue nel circolo ematico. Nell'apparato tegumentale8sistema respiratorio) si rinvengono vasi ematici. In ogni segmento del lombrico si trova una coppia di organi escretori, i metanefridi. Attraverso i nefrostomi si eliminano i cataboliti dal liquido circolante a quello celomatico. L'encefalo è costituito da due gangli celebrali dorsali e cefalici. Intorno a questo vi è un anello di fibre che connette i ganghi celebrali a quelli subfaringei. I lombrichi sono ermafroditi con fecondazione crociata che richiede due partner. L'accoppiamento prevede l'allineamento dei lombrichi e scambio di materiale seminale. Gli spermi secernono un bozzolo di natura mucosa. Questo scorre lungo l'animale raccoglie cellule uovo vergini e materiale spermatico. Il bozzolo poi viene allontanato dai lombrichi. Questi si riproducono anche per via asessuata.

Oligocheti

Includono varie forme acquatiche. Lombrico ingerisce il terreno dove si sposta. Prende le sostanze nutritive dal terreno mentre questo transita lungo il percorso digerente. Il materiale nn assimilato viene eliminato con gli escrementi dall'apertura anale.

Policheti

Dotato di setole con strutture rigide e sottili presenti su tutto il corpo. Definite parapodi(piedi) data la loro funzione locomotoria consentono processi di trazione. Sono organismi marini, raccolgono particelle mediante formazioni filtranti che si estroflettono dall'apertura del tubo protettivo.

Irudinei

In maggioranza sanguisughe. Vivono nelle acque interne ma sono note anche specie terrestri che si trovano nella vegetazione umida del suolo. Le sanguisughe si nutrono predando invertebrati di piccole dimensioni, altre sono forme parassite nn obbligate. La sanguisuga elabora e rilascia una sostanza anestetizzante. Una volta aperta la ferita la sanguisuga secerne un'altra sostanza l'irudina che previene la coagulazione del sangue dell'ospite. Il parassita preleva tanto sangue quanto ne può contenere. Può digiunare poi x mesi.

Relativo agli anellidi vi è la comparsa della cavità celomatica e l'organizzazione modulare. Il celoma costituisce uno scheletro idrostatico e consente nuovi meccanismi locomotori. Molti anellidi procedono come escavatori coordinando la contrazione di una serie di muscoli che si applicano su un sistema incomprimibile rappresentato dal liquido contenuto nel celoma. Il comparto celomatico funziona come scheletro idrostatico. Il celoma è segregato in comparti isolati. Quando si contrae la muscolatura circolare di un segmento esso diviene sottile e si allunga. Quando si contrae il modulo si accorcia ma il diametro aumenta. La cavità celomatica ospita organi e apparati complessi, svolge il ruolo di ammortizzatore e protegge le strutture interne.

PROTOSTOMI

ECDISOZOI

Il nome deriva da un processo chiamato ecdisi. Ossia l'eliminazione dell'esoscheletro di un animale invertebrato per consentire l'accrescimento corporeo.

Nematodi

Vivono in ambienti acquatico e in tutto ciò che è umido. Il corpo è rivestito da un esoscheletro cuticolare. Man mano che il nematode aumenta la taglia l'esoscheletro diviene più stretto e alla fine esso se ne libera tramite l'ecdisi. Sistema digerente completo ma manca un sistema circolatorio. Le sostanze nutrienti vengono trasportate per tutto il corpo dal liquido contenuto nella cavità corporea. È uno pseudoceloma cioè un comparto delimitato del mesoderma. I muscoli sono disposti longitudinalmente e hanno una struttura in sezione obliqua contraendosi producono un movimento simile a una frustata. Riproduzione sessuata:gonocorismo con femmine con dimenzione maggiore. In seguito a fecondazione interna la femmina deposita più zigoti. Il caenorhabditis elegans vive sul suolo, altre specie vivono come parassiti negli animali.

Artropoda

Crostacei aracnidi e insetti.'organizzazione segmentale, al robusto esoscheletro e alle appendici articolate del loro corpo. (antropoda=piede articolato) organizzazione strutturale del corpo a ripartizione dei compiti tra regioni. Le appendici del tronco sono Per gli spostamenti sul suolo, per la predazione per la raccolta di informazioni dall'ambiente per l'accoppiamento per la difesa. Il corpo è rivestito dalla cuticola che costituisce un esoscheletro. La cuticola ha un armatura spessa e rigida in alcuni distretti del corpo o in altri sottile e flessibile. Essa non è impermeabile. Deve liberarsi del suo vecchio esoscheletro in determinate fasi della propria vita e produrne uno più grande. Ciò avviene con la muta. Questa lascia l'animale provvisoriamente inerme nei confronti dei predatori e dei pericoli ambientali. Gli antropodi raccolgono informazioni tramite:per la fotorecezione per la chemiorecezione olfattiva per quella gustativa e per la meccanorecezzione. La cefalizzazione è molto avanzata. Sistema circolatorio aperto in cui scorre l'emolinfa che viene spinta da una struttura specializzata il cuore e circola in vasi centrifughi brevi per poi raggiungere cavità definite seni disposte intorno a tesuuti e a organi. Il liquido ritorna al cuore tramite pori forniti di valvole. Il complesso dei seni costituisce l'emocele un sistema che nn rappresenta una sezione del celoma. Questo si riduce man mano che procede lo sviluppo mentre l'emocele si accresce e diventa il principale sistema cavitario. Il sistema circolatorio è aperto. Si sono affermati svariati organi per gli scambi respiratori: specie acquatiche fornite di branchie, forme terrestri estese camere a comparti, la maggior parte degli insettidispone di un sistema aerifero a trachee. Si sono evoluti lungo 4 linee fondamentali di sottotipi:trilobitomorfi-cheliceriformi(scorpioni, zecche ragni)-unirami(millepiedi, insetti...)-crostacei(granchi aragoste...).

Crostacei vivono in habitat acquatico, insetti, diplopodi, chilopodi e chelicerati vivono in ambienti subaerei. Un corpo di un chelicerato è suddiviso in cefalotorace anteriore e addome posteriore. Le appendici sono relativamente specializzate. I cheliceri dispongono di mandibole arcolare che ha movimenti laterali, posseggono una o due paia di antenne sensoriali e un paio di occhi composti. Gli unirami hanno un paio di antenne e appendici ambulacrali. I crostacei hanno due paia di antenne e appendici ambulacrali. I chelicerati sono privi di antenne e presentano occhi semplici. Gli spostamenti sulla terra ferma sono possibili dalla cuticola del loro esoscheletro. Questa è impermeabile all'acqua. L'esoscheletro risolve problemi meccanici. Gli unirami e i chelicerati si sono diffusi a seguito della colonizzazione dell'ambiente subaereo da parte delle piante.

Trilobitomorfi

I trilobiti sono le forme più antiche. nell'era paleozoico erano comuni nelle acque e mari poco profondi; estiniti nel permiano. Segmentazione evidente. Con l'evoluzione degli artropodi i diversi segmenti cominciarono a fondersi ele appendici corporee si specializzarono per le diverse funzioni

Chelicerati

dopo i trilobiti gli euriptelidi,scorpioni di mare: predatori marini lunghi fino a 3 metri. Tipico clicerato è suddiviso in cefalotorace anteriore e in addome posteriore, le appendici anteriori sono modificate in strutture cuticolari simili a pinze. Quelli marini, la maggior parte estinti, sopravvivono 4 specie, una è xifosuri. I chelicerati moderni si trovano sulle terre emerse. Sono gli aracnidi:ragni scorpioni zeche e acari. Zecche e acari sono parassiti. Le zecche sono ematofagi. Gli acari ecto-endoparassiti. Gli aracnidi hanno un cefalotorace con 6 paia di appendici:cheliceri, un paio di pedipalpi che svolgono funzioni alimentari e recettoriali, 4 paia di arti ambulacrali. Utilizzano i cheliceri come zanne e hanno ghiandole produtrici di veleno. I cheliceri riducono la preda in frammenti e il ragno sparge succhi digestivi sulla preda e si ciba succhiando i liquidi. Gli scambi gassosi avvengono nei polmoni fogliettati, strutture contenute in una camera interna di lamine respiratorie impilate. Mediante le ragnatele catturano insetti volatili. La ragnatela è fatta da una specie di seta constituita da una proteina liquida secreta da ghiandole addominali. Ogni tipo di ragno tesse una ragnatela tipica della sua specie. Le fibbre di seta oltre che per le ragnatele vengono usate per la fuga come rivestimento uova per imballare il cibo che il maschio offre alla femmina durante il corteggiamento.

Diplopodi e chilopodi

I diplopodi hanno un aspetto vermiforme e sono dotati di molte appendici ambulacrali. Si nutrono di foglie e materiale vegetale in decomposizione. Sono stati tra i primi animali a colonizzare l'ambiente subaereo nuterndosi di muschi e delle primitive tracheofite. I chilopodi sono forme terrestri ad abitudine carnivora. sUlla loro estremià cefalica si trovano 2 antenne e 3 coppie di appendici modificate come elementi buccali, comprendendo tra essi i segmenti mandibolari, che funzionano come arco orale. Ogni segmento della regione del tronco è corredato da un paio di appendici amburacrali. Le prime sono dotate di strutture velenose per paralizzare le prede o per difendersi.

Gli insetti

Supera di numero quella di ogni altro essere vivente. Vivono in quasi tutti glia ambienti terrestri. Nel mare sono rari ma nn del tutto assenti. Questa classe comprende circa 26 ordini. L'entomologia è la branca che studia gli insetti. Quelli più antichi risalirebbono al Devoniano, quattrocento milioni di anni fa. Durante il Carbonifero e Permiano si sono affermati i dispositivi anatomo-fisiologici per il volo. Ovviamete l'acquisizione del volo rappresenta il grande successo evolutivo degli insetti. Molti insetti possiedono uno o due paia di ali applicate sulla faccia dorsale del torace. Queste sono un espansione del esoscheletro cuticolare piuttosto che strutture derivate dalle ppendici del tronco, gli insetti hanno messo a punto l'attrezzatura che serve al volo senza dover sacrificare alcun arto. Al contrario gli uccelli una delle due coppie di arti si ètrasformata in ali. Gli insetti battono le ali con una velocità elevatissima grazie agli efficenti muscoli a esse applicati. Gli odonati (libellule), dotati di 2 coppie di ali a battito coordinato sono considerati tra i primi insetti che hanno messo a punto i meccanismi del volo. Il corpo degli insetti si può dividere in 3 regioni: testa, torace e addome. Nella regione cefalica i metameri risultano fusi fra loro. Hanno una coppia di antenne e una di occhi composti, pezzi buccali specializzati per la masticazione, per raccogliere liquidi perforare o aspirare. L'anatomia interna degli isetti comprende diversi apparati: il canale alimentatore (formazione tubolare suddivisa da costrizioni in regioni specializzate), sistema circolatorio aperto=cuore che spinge l'emolinfa in un vaso arterioso, i rifiuti del metaolismo vengono rimossi dall'emolinfa mediante organi definiti tubuli malpigiani. Gli scambi gassosi respiratori sono garantiti da un sistema tracheale, formato da canali ramificati a parete cuticolare che si distribuiscono nel corpo, fino a dare condotti di calibro minuto (tracheole), che trasportano l'ossigeno alle cellule. Questo sistema sbocca all'esterno del corpo tramite spiracoli aperture che si aprono e chiudono e regolano il flusso d'aria. Gli insetti hanno 2 tipi di metamorfosi: certi quella incompleta(mute continue) altri quella completa(forme larvari infantili). Ilsistema nervoso consiste in due cordoni neurali che convergono nel capo. La riproduzione è di tipo sessuale che prevede il gonocorismo(individui dei 2 sessi). Maschio depone la spermatofora che la femmina inserisce nella vagina.

Crostacei

Marini.granchi, aragoste, crostacei, gamberetti. Il tronco è munito di numerose appendici variamente specializzate: le aragoste dispongono di 19 paia. Sono gli unici antropodi con 2 paia di antenne 3 o più coppie di appendici sono pezzi buccali, anche le robuste mandibole. Possiedono arti al livello del torace e addominali. Un'appendice persa può essere rigenerata. Icrostacei di taglia minore mediante area di cuticola sottile hanno scambi respiratori quelli di taglia maggiore hanno le branchie. Sistema circolatorio aperto. I crostacei rilasciano cataboliti azotati nell'ambiente esterno attraverso aree di cuticola sottile. La riproduzione è sessuale. In maggioranza sono gonocorici; il maschio dell'aragosta utilizza appendici specializzate(gonopodi) per inserire lo sperma all'interno del poro genitale della femmina. Lo sviluppo ontogenetico prevede fasi larvali con individui che nuotano autonomamente.

Gli isopodi sono quelli più numerosi, sono di piccole dimensione e vivono sul fondo degli oceani. Esistono anche specie terrestri che vino in ambienti umidi.

Copepodi sono piccoli crostacei tra gli animali più numerosi fanno parte delle comunità planctoniche; alla base di complesse catene alimentari si nutrono di protisti e di batteri e sono preda di molti pesci.

Decapodi sono forme relativamente voluminose e comprendono aragoste astici gamberetti e granchi. Depositi salini inorganici di carbonato di calcio rendono duro l'esoscheletro o cuticola. La porzione esoscheletrica che copre la superficie dorsale del cefalotorace forma una sorta di scodo definito carapace. L'habitat abituale è il mare ma alcuni in acqua dolce e sulla terra ferma.

I crostacei compongono il krill o come larve o come adulti. Il krill è un complesso di crostacei marini di aspetto simile ai gamberetti che raggiungono i 3 cm di lunghezza ed è il nutrimento maggore dei cetacei.

I cirripedi hanno una vita sedentaria, ancorati al substato. La cuticola è caratterizzata da un processo di indurimento dovuto alla deposizione di sale di carbonato di calcio che porta alla formazione di una sorta di conchiglia. Si procurano il cibo usando estroflessioni specializzate per raccoglierlo e portarlo in bocca.

Organizzazione segmentale

è un carattere degli antropodi come nello scorpione e nel millepiedi(struttura modulare). Per la maggiorparte degli specialisti la presenza di questo bauplan segmentale faceva ritenere la discendenza degli antropodi da un membro del gruppo degli anellidi o da un progenitore segmentato comune ad ambedue i gruppi. La vera segmentalità si riferisce a una struttura modulare cioè con metameri dotati di organi tutti uguali invece la struttura ripetitiva degli antropodi è complicata dalla ppresenza di segmenti specializzati e nn rappresenta una vera segmentalità.

Anche in animali nn come i platelminti, i geni del complesso hox sono responsabili della collocazione di alcuni organi come gli occhi lungo il loro asse principale. Anche i poriferi presentano almeno un gene del complesso hox. Mentre gli cnidari ne possiedono già molti. I geni hox sono responsabili dello sviluppo delle parti del cospo degli animali. Geni hox sono determinanti morfologici. Sono geni omeotici che forniscono le informazioni spaziali nell'embrione animali. Queste informazioni posizionali sollecitano le cellule di una particolare regione del corpo a svilupparsi in determinate strutture. Cambiamenti dei geni hox possono avere impatto sulla morfologia di un organismo.

DEUTEROSTOMI

caratteri comuni accertati con analisi embriologica comparata. Dettagli dello sviluppo embrionale.

TIPO ECHINODERMATA

Le stelle marine fanno parte degli echinodermi ( ekin= spinoso, derma=pelle). Animali fissati al substrato o capaci di lenti movimenti. Simmetria radiale spesso pentaradiata. Hanno un sistema vascolare acquifero con canali conduttori contenenti acqua che si ramificano e formano pdicelli ambulacrali con varie funzioni( locomotorie, alimentari e respiratorie). Riproduzione sessuale gonocorica. Gli individui dei due sessi liberano i gameti nell'acqua marina. Durante lo sviluppo ontogenetico si ha una larva a simmetria bilaterale che si sviluppa in individui adulti in simmetria radiata. I membri di questo tipo sono a tutti gli effetti bilaterali, piuttosto che a simmetria raggiata. È un adattamento secondario. Gli echinodermi adulti hanno in oltre l'apertura vascolare acquifera è localizzata nn in modo centrale ma piuttosto su un lato. Le 7000 specie di echinodermi marini sono ripartite in 6 classi:

-ASTEROIDEI stelle marine

-OFIUROIDEI stelle serpentine

-ECHINOIDEI ricci di mare

-CRINOIDEI gigli di mare stelle piumose

-OROTUROIDEI stelle di mare

-CONCENTRICICLOIDEI margherite di mare

classe asteoidea

hanno 5 o più estroflessioni che si irradiano da una strottura discoidale centrale. Superfice ventrale delle braccia pedicelli ambulacrali ognuno connesso ad una ampolla e può funzionare come una ventosa a depressione: quando la parete dell'ampolla si contrae il liquido espulso causa l'estenzione del pedicello e per un effetto simile a quello delle ventose a depressione l'estremo del pedicelo si ancora al substrato.Successione ciclica che comprende: estenzione, ancoraggio, contrazione e distacco.Utilizzano le bracia anche per la predazione di arselle e ostriche abracciando i bivalvi chiusi e forzandi i dispositivi di chiusura della conchiglia. Appena l'apertura lo consente estroflette la porzione gastrica del proprio apparato digerente

attraverso l'apertura orale e la inserisce nella piccola fessura.La parte estroflessa del'apparato secerne succhi litici che iniziano a digerire il corpo del bivalve. Hanno capacità rigenerative.

Classe ophiuroidea

Corpo formato da un disco centrale di diametro modesto rispetto alla lunghezza delle braccia. Sono sprovvisti di pedicelli ambulacrali e si spostano sul substrato muovendo le braccia prensili a frusta ricordando l'andatura dei serpenti. Per i processi alimentari alcuni ophiuroidei sono filtranti altri predatori altri saprofiti.

Classe echinoidea

Nn hanno appendici ma 5 serie di pedicelli ambulacrali per lenti spostamenti. Hanno anche struture contrattili specializzate, ognuna associata a una unga spina funziona come una sorta di perno. La bocca è dotata di un organo anulare elaborato formato da diversi elementi che funzionano in modo analogo all'arco orale dei vertebrati per ingerire alghe o altro cibo. Ricci di mare hanno corpo di forma sferoidale.

Classe crinoidea

Ggli di mare sono echinodermi ancorati al substrato tramite un peduncolo;altre forme si muovono annaspando sul fondo utilizzando braccia flessibili con estroflessioni piumose utilizzate anche per la raccolta del cibo tramite filtrazione.Questi echinodermi sono dotati di braccia intorno alla bocca. I crinoidei rappresentano un gruppo arcaicizzante che si è mantenuto in modo assai conservativo nela sua evoluzione.I gigli di mare fossili, di 500 milioni di anni fa sono simili alle forme atuali.

Classe Holothuroidea

Sono privi di spine e il dermascheletro, robusto,è molto ridotto. Presentano forma allungata nel senso dell'asse orale-aborale. Hanno 5 serie di pedicelli abulacrali. Alcuni dei pedicelli disposti intorno all'apertura orale si sono differenziati in tentacoli e sono un efficente apparato per la raccolta del cibo.