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Copyright © 2006 Zanichelli editore Capitolo 36 Levoluzione della diversità animale.

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Presentazione sul tema: "Copyright © 2006 Zanichelli editore Capitolo 36 Levoluzione della diversità animale."— Transcript della presentazione:

1 Copyright © 2006 Zanichelli editore Capitolo 36 Levoluzione della diversità animale

2 Copyright © 2006 Zanichelli editore Levoluzione della diversità animale 36.1 Che cosè un animale Gli animali sono organismi eucariotici, pluricellulari ed eterotrofi che assumono cibo per ingestione; le loro cellule non hanno parete e sono interconnesse da giunzioni caratteristiche. Figura 36.1A

3 Copyright © 2006 Zanichelli editore Meiosi Metamorfosi Spermatozoo Uovo Zigote (uovo fecondato) Adulto Blastula (sezione trasversale) Stadio a otto cellule Tubo digerente Ectoderma Larva Futuro mesoderma Stadio avanzato di gastrula (sezione trasversale) Introflessione Endoderma 1 Aploide (n) Diploide (2n) Legenda Figura 36.1B Gli animali hanno cellule diploidi eccetto che per gli ovuli e gli spermatozoi, che sono aploidi. Lo zigote spesso si sviluppa in una blastula cava che si introflette a formare una gastrula. Stadio precoce di gastrula (sezione trasversale)

4 Copyright © 2006 Zanichelli editore Cellule riproduttive Cellule somatiche Cavità digerente 1 Colonia iniziale di protisti; un aggregato di cellule identiche 2 Sfera cava (sezione) 3 Inizio della specializzazione cellulare (sezione) 4 Introflessione (sezione) 5 Protoanimale simile a una sezione gastrula (sezione) 36.2 Il regno degli animali probabilmente ha avuto origine da protisti coloniali dotati di flagelli Probabilmente gli animali si sono evoluti da protisti coloniali (coanoflagellati), le cui cellule gradualmente si sono specializzate e stratificate. Figura 36.2A

5 Copyright © 2006 Zanichelli editore Figure 36.3A, B 36.3 Le spugne hanno un corpo relativamente semplice e dotato di pori Le spugne, del phylum poriferi, sono tra gli animali più semplici. Il loro corpo è privo di simmetria ed è composto da due strati di cellule. I principali phyla degli invertebrati

6 Copyright © 2006 Zanichelli editore 36.4 Gli cnidari sono animali a simmetria radiale muniti di filamenti urticanti Gli cnidari sono i più semplici animali dotati di tessuti. Una delle caratteristiche principali del phylum, cui appartengono le idre, le meduse, gli anemoni di mare e i coralli, è la simmetria radiale.

7 Copyright © 2006 Zanichelli editore Gli cnidari possono avere due tipi di organizzazione corporea a simmetria radiale: la forma polipoide (o polipo), caratteristica di idre e coralli; la forma medusoide (o medusa). Figure 36.4A–C

8 Copyright © 2006 Zanichelli editore Alto Basso Superficie dorsale Estremità anteriore Estremità posteriore Superficie ventrale Figure 36.5A, B 36.5 La maggior parte degli animali presenta simmetria bilaterale La maggior parte degli animali ha simmetria bilaterale, cioè le due metà laterali sono speculari tra di loro. Un animale di questo tipo presenta unestremità anteriore dotata di strutture sensoriali e si sposta in senso cefalico.

9 Copyright © 2006 Zanichelli editore 36.6 I vermi piatti, o platelminti, sono i più semplici animali a simmetria bilaterale I vermi piatti, del phylum platelminti, sono i più semplici animali a simmetria bilaterale. Il corpo di questi animali è estremamente semplificato. La cavità gastrovascolare è lunico spazio presente allinterno del corpo.

10 Copyright © 2006 Zanichelli editore Cavità gastrovascolare Cordoni nervosi Bocca Macchie oculari Aggregati di tessuto nervoso Figura 36.6A Una planaria ha un semplice sistema nervoso costituito da un cervello, organi di senso, cordoni nervosi e nervi ramificati, e una cavità gastrovascolare molto ramificata con ununica apertura, la bocca, posta sulla superficie del corpo.

11 Copyright © 2006 Zanichelli editore 36.7 La maggior parte degli animali possiede una cavità corporea La maggior parte degli animali possiede una cavità corporea, cioè uno spazio ripieno di liquido tra il tubo digerente e la parete corporea. Si tratta di uno pseudoceloma oppure di un vero e proprio celoma.

12 Copyright © 2006 Zanichelli editore 36.8 I vermi cilindrici, o nematodi, hanno lo pseudoceloma e un tubo digerente completo I vermi cilindrici, del phylum nematodi, hanno lo pseudoceloma, una cavità corporea non completamente circondata dal mesoderma e sono rivestiti da una cuticola. Come la maggior parte degli animali, i nematodi hanno un tubo digerente completo, cioè con unapertura boccale e una anale.

13 Copyright © 2006 Zanichelli editore Stadio giovanile di Trichinella LM 350 Tessuto muscolare Colorizzata SEM 400 Bocca Figure 36.8A, B Molti nematodi conducono vita libera, mentre altri sono parassiti di piante e animali.

14 Copyright © 2006 Zanichelli editore 36.9 I molluschi hanno una grande varietà di forme, ma tutte derivate dallo stesso piano strutturale I molluschi sono un phylum ampio e diversificato. Tutti sono dotati di un piede muscolare e di un mantello che può secernere una conchiglia e che contiene la massa viscerale. Hanno un vero celoma e un sistema circolatorio.

15 Copyright © 2006 Zanichelli editore Sacco dei visceri Mantello Radula Bocca Cordoni nervosi Piede Bocca Radula Tubo digerente Conchiglia Tubo digerente Organi riproduttori Cuore Celoma Rene Cavità del mantello Ano Branchia Figura 36.9A Molti molluschi sono forniti di un apparato raschiante per lalimentazione, la radula, che viene utilizzato per raccogliere il cibo.

16 Copyright © 2006 Zanichelli editore Figure 36.9B, C I gasteropodi sono molluschi a conchiglia spiralata Con oltre specie (tra cui chiocciole e lumache), i gasteropodi costituiscono il gruppo di molluschi più numeroso.

17 Copyright © 2006 Zanichelli editore I bivalvi possiedono una doppia conchiglia con cerniera I bivalvi comprendono molte specie di vongole, ostriche, mitili e pettini. Figura 36.9D

18 Copyright © 2006 Zanichelli editore I cefalopodi sono predatori attivi I cefalopodi sono animali agili e veloci; ne fanno parte polpi, seppie e calamari. Figure 36.9E, F

19 Copyright © 2006 Zanichelli editore La metameria è una caratteristica della maggior parte degli animali Molti animali presentano segmentazione, o metameria, cioè la suddivisione di parte del corpo in una serie di segmenti ripetuti. La segmentazione è particolarmente evidente in un animale come il lombrico.

20 Copyright © 2006 Zanichelli editore Il corpo flessibile e segmentato del lombrico è adatto per strisciare su superfici umide e per scavare gallerie nel terreno. Cuori accessori Bocca Cervello Vaso dorsale Celoma Tubo digerente Organo secernente muco Setto che separa i segmenti Ano Setole Setto Vasi sanguigni Cordone nervoso Vaso ventrale Setole Organo escretore Setto che separa i segmenti Epidermide Muscolatura trasversale Muscolatura longitudinale Vaso dorsale Tubo digerente Organo escretore Figura 36.10A

21 Copyright © 2006 Zanichelli editore I vermi segmentati, o anellidi, comprendono forme libere e forme sedentarie Gli oligocheti sono anellidi con poche setole Gli anellidi, appartenenti al phylum Annellida, comprendono i lombrichi e altri vermi segmentati. Hanno corpi metamerici e comprendono tre gruppi principali:gli oligocheti (come i lombrichi, che ingeriscono e filtrano il terreno); i policheti e gli irudinei.

22 Copyright © 2006 Zanichelli editore I policheti hanno molte setole I policheti formano il gruppo più numeroso di anellidi: la maggior parte è marina ma alcune specie dimorano negli estuari e nelle acque dolci. Comprendono forme sedentarie sospensivore sui fondali marini e forme erranti predatrici attive. Molte specie marine vivono allinterno di tubi da cui fuoriescono appendici sfrangiate che intrappolano le particelle di cibo in sospensione. Figure 36.11A, B

23 Copyright © 2006 Zanichelli editore Gli irudinei sono privi di setole Gli irudinei, più noti con il nome di sanguisughe, rappresentano il terzo grande gruppo di anellidi. Anche se questi animali sono noti per la loro capacità di succhiare il sangue, molte specie sono carnivore e conducono unesistenza libera. Figura 36.11C

24 Copyright © 2006 Zanichelli editore Antenne (per la recezione sensoriale) Capo Torace CefalotoraceAddome Appendici specializzate (per nuotare) Arti (per camminare) Apparato boccale (per mangiare) Chele (per la difesa) Il phylum degli artropodi, animali dagli arti articolati, è il più ampio e diffuso di tutto il regno animale. Il phylum degli artropodi comprende animali metamerici dotati di esoscheletro e appendici articolate. Figura 36.12A

25 Copyright © 2006 Zanichelli editore Gli artropodi comprendono cinque importanti gruppi: i limuli; gli aracnidi; i crostacei; i miriapodi; gli insetti.

26 Copyright © 2006 Zanichelli editore I limuli sono animali molto antichi I limuli esistono da centinaia di milioni di anni; sono animali acquatici comuni lungo le coste atlantiche nordamericane. Figura 36.12B

27 Copyright © 2006 Zanichelli editore Gli aracnidi sono quasi tutti terrestri Gli aracnidi (scorpioni, ragni e acari) sono per lo più terrestri e carnivori e hanno quattro paia di zampe. Uno scorpione (lungo circa 8 cm) Una vedova nera (larga circa 1 cm) Un acaro della polvere Figura 36.12C

28 Copyright © 2006 Zanichelli editore I crostacei sono quasi tutti acquatici Al gruppo dei crostacei appartengono astici, aragoste, gamberi e granchi. Figura 36.12D

29 Copyright © 2006 Zanichelli editore I miriapodi, cioè i diplopodi (millepiedi) e i chilopodi (centopiedi) I diplopodi (millepiedi) hanno due paia di arti per ogni segmento corporeo. I chilopodi (centopiedi) hanno un solo paio di arti per segmento. Figura 36.12E

30 Copyright © 2006 Zanichelli editore Gli insetti comprendono più specie di tutti gli altri animali messi insieme Gli insetti sono gli artropodi più numerosi e diffusi. Il loro corpo è suddiviso in capo, torace e addome. Hanno tre paia di zampe e sono per la maggior parte dotati di ali. Il loro sviluppo prevede una metamorfosi che può essere incompleta (come nelle cavallette) oppure completa (come nelle farfalle).

31 Copyright © 2006 Zanichelli editore Gli ortotteri Lordine Orthoptera comprende cavallette, grilli, cicale, locuste, insetti stecco e mantidi religiose. CapoTorace Addome Antenna Ala anteriore Occhio Apparato boccale Ala posteriore Figura 36.13A

32 Copyright © 2006 Zanichelli editore Gli odonati Lordine Odonata include circa 5000 specie di libellule. Figura 36.13B

33 Copyright © 2006 Zanichelli editore Gli emitteri Lordine Hemiptera (circa specie) comprende le cimici degli animali, le cimici delle piante, le cimici domestiche e le idrometre. Figura 36.13C

34 Copyright © 2006 Zanichelli editore I coleotteri Lordine Coleoptera è il più numeroso del regno animale e comprende specie molto note come gli scarabei, i cervi volanti, i maggiolini e le coccinelle. Figura 36.13D

35 Copyright © 2006 Zanichelli editore I lepidotteri Allordine Lepidoptera appartengono le falene e le farfalle (circa specie). Figura 36.14E

36 Copyright © 2006 Zanichelli editore I ditteri I moscerini delle frutta, le mosche, i pappataci e le zanzare appartengono allordine Diptera, costituito da circa specie. Bilancieri Figura 36.13F

37 Copyright © 2006 Zanichelli editore Gli imenotteri Lordine Hymenoptera (circa specie) comprende le formiche, le api e le vespe. Figura 36.13G

38 Copyright © 2006 Zanichelli editore Gli echinodermi hanno epidermide spinosa, endoscheletro e un sistema acquifero per la locomozione Gli echinodermi comprendono i ricci di mare e le stelle marine, animali a simmetria radiale, con pelle spinosa e dotati di endoscheletro. Pedicello ambulacrale Pedicello ambulacrale Spina Figure 36.14B, C

39 Copyright © 2006 Zanichelli editore Ano Spine Pedicelli ambulacrali Canali Stomaco Figure 36.14A Esclusivo degli echinodermi è il loro peculiare sistema acquifero, con pedicelli ambulacrali muniti di ventose, che svolge funzioni respiratorie e locomotorie.

40 Copyright © 2006 Zanichelli editore Il phylum dei cordati, che comprende anche i vertebrati, si distingue per quattro caratteristiche principali Il phylum cordati comprende animali segmentati con: un cordone nervoso dorsale cavo; una notocorda rigida; strutture branchiali (fessure) situate a livelli della faringe, subito dopo la bocca; una coda muscolare dietro lano. Il phylum dei cordati e i vertebrati

41 Copyright © 2006 Zanichelli editore Sifone per luscita dellacqua Forma adulta Bocca Fessure branchiali Cordone nervoso Coda Muscoli segmentati Notocorda Forma larvale Capo Bocca Faringe Fessure branchiali Tubo digerente Apertura per luscita dellacqua Muscoli segmentati Ano Coda Cordone nervoso Notocorda Figure 36.15A, B I cordati più semplici sono i tunicati (ascidie) e i cefalocordati (anfiossi), invertebrati marini sospensivori, che si nutrono delle particelle in sospensione nellacqua.

42 Copyright © 2006 Zanichelli editore I caratteri derivati caratterizzano i maggiori gruppi (cladi) dei cordati La maggior parte dei cordati è costituita da animali vertebrati, caratterizzati da endoscheletro osseo che comprende un cranio e una colonna vertebrale composta da vertebre.

43 Copyright © 2006 Zanichelli editore Cordati Craniati Vertebrati Vertebrati con mascelle Tetrapodi Amnioti Allattamento Uovo amniotico Arti Pinne lobate Polmoni o loro derivati Mascelle Colonna vertebrale Capo Cervello Cordato ancestrale Tunicati Anfiossi Missine Lamrprede Squali, razze Pesci a pinne raggiate Pesci a pinne lobate Anfibi Rettili, uccelli Mammiferi Albero filogenetico dei cordati correlato ai caratteri chiave derivati. Figura 36.16

44 Copyright © 2006 Zanichelli editore Figura 36.17A Gli agnati sono vertebrati primitivi con apparato boccale privo di mascelle Contrariamente alla maggior parte dei vertebrati, gli agnati (lamprede) non hanno mascelle articolate tra loro ma una bocca circolare con dentelli e ventose.

45 Copyright © 2006 Zanichelli editore I pesci sono vertebrati acquatici con mascelle, pinne simmetriche e respirazione branchiale I pesci, i primi vertebrati dotati di mascelle, si sono evoluti nellarco di oltre 400 milioni di anni, diversificandosi in un grande numero di specie. Oltre a possedere mascelle articolate, i pesci dispongono di branchie e di pinne anteriori e posteriori simmetriche.

46 Copyright © 2006 Zanichelli editore I condroitti sono pesci cartilaginei (squali, razzi e mante) che hanno uno scheletro flessibile composto di cartilagine. Figura 36.18A

47 Copyright © 2006 Zanichelli editore I pesci ossei sono caratterizzati da: uno scheletro rigido rinforzato da depositi di fosfato di calcio; opercoli che coprono le branchie; una vescica natatoria per regolare il galleggiamento. Branchie Scheletro osseo Pinna dorsale Pinna anale Vescica natatoria Cuore Pinna pettorale Opercolo Pinna pelvica Figura 36.18B

48 Copyright © 2006 Zanichelli editore Gli anfibi sono stati i primi vertebrati a conquistare la terraferma, ma sono ancora legati allambiente acquatico Gli anfibi sono molto importanti dal punto di vista evolutivo in quanto sono stati i primi vertebrati terrestri. Ossa a supporto delle branchie Tipico scheletro articolare dei tetrapodi Figura 36.19A

49 Copyright © 2006 Zanichelli editore Figure 36.19B–D Gli anfibi sono rappresentati da rane, rospi, tritoni e salamandre.

50 Copyright © 2006 Zanichelli editore Gli arti degli anfibi permettono la locomozione terrestre. Per la riproduzione, gli anfibi sono ancora legati allambiente acquatico dove vengono deposte le uova e si sviluppano gli stadi larvali.

51 Copyright © 2006 Zanichelli editore Grazie ad alcuni adattamenti, i rettili si possono riprodurre sulla terraferma I rettili hanno scaglie di cheratina impermeabili e uova amniotiche; questi adattamenti li hanno affrancati dallambiente acquatico. Figure 36.20A, B

52 Copyright © 2006 Zanichelli editore I rettili odierni sono a volte definiti «animali a sangue freddo» perché non regolano la temperatura corporea attraverso il metabolismo. I rettili sono infatti ectotermi, cioè regolano la propria temperatura corporea assorbendo calore dallambiente.

53 Copyright © 2006 Zanichelli editore Gli uccelli sono rettili piumati con particolari adattamenti per il volo Prove fossili suggeriscono che gli uccelli si siano evoluti circa milioni di anni fa da una linea evolutiva di dinosauri bipedi. Artigli sulle ali (come i rettili) Denti (come i rettili) Penne Lunga coda con molte vertebre (come i rettili) Figura 36.21A

54 Copyright © 2006 Zanichelli editore Figura 36.21B Gli uccelli presentano molti adattamenti per la leggerezza e il volo, hanno ali, penne e sono endotermi.

55 Copyright © 2006 Zanichelli editore Figura 36.21C Labilità del volo è associata con gli uccelli, ma vi sono anche alcune specie attere (non volatrici) che, con levoluzione, hanno perso la capacità di volare e sono diventate completamente terrestri.

56 Copyright © 2006 Zanichelli editore I mammiferi allattano i piccoli e sono dotati di pelliccia Come gli uccelli, anche i mammiferi sono endotermi e sono sostenuti da un alto tasso metabolico. I caratteri peculiari dei mammiferi sono i peli e le ghiandole mammarie, che producono latte per nutrire i cuccioli.

57 Copyright © 2006 Zanichelli editore Figura 36.22A I monotremi sono mammiferi che depongono le uova.

58 Copyright © 2006 Zanichelli editore Tutti gli altri mammiferi danno alla luce piccoli vivi dopo un periodo di sviluppo embrionale allinterno del corpo materno, durante il quale il piccolo viene nutrito nellutero attraverso un organo (in cui scorrono in intima connessione il sangue materno e quello fetale) chiamato placenta.

59 Copyright © 2006 Zanichelli editore Figura 36.22B I mammiferi marsupiali generano una prole immatura che completa il suo sviluppo in una tasca materna esterna detta marsupio, succhiando il latte dai capezzoli della madre che laccudisce e la protegge.

60 Copyright © 2006 Zanichelli editore Figura 36.22C I mammiferi euteri (o placentati) hanno gestazione relativamente lunga e partoriscono piccoli a uno stadio molto avanzato dello sviluppo.

61 Copyright © 2006 Zanichelli editore Lalbero filogenetico del regno degli animali descrive la loro diversità in chiave evolutiva Un albero filogenetico tradizionale del regno animale: Figura 36.24A

62 Copyright © 2006 Zanichelli editore Protostomi e deuterostomi I protostomi hanno un celoma che si sviluppa a partire da aggregati compatti di cellule che si posizionano tra il tubo digerente e la parete corporea embrionale. I deuterostomi hanno un celoma che si forma da estroflessioni cave del tubo digerente durante i primi stadi embrionali.


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