LABORATORIO DIDATTICO DI EVOLUZIONE E MORFOLOGIA ANIMALE Scuola Interuniversitaria Siciliana di Insegnamento Secondario Indirizzo 1 – Classe A059 – VIII Ciclo LABORATORIO DIDATTICO DI EVOLUZIONE E MORFOLOGIA ANIMALE Prof.ssa T. Cantarella Unità didattica: I CEFALOPODI Relatore: Dott. Sergio Russo

Studenti di secondo anno di scuola secondaria di primo grado Destinatari Studenti di secondo anno di scuola secondaria di primo grado Tempi 3 ore, suddivise in 1 ora di lezione frontale, 1 ora di verifiche e 1 ora di attività laboratorio. Prerequisiti Conoscenze base di biologia: principali molecole organiche, il significato di vita, la cellula e i diversi tipi di cellula, le forme di vita animale più semplici, le caratteristiche generali dei molluschi. l’evoluzione delle specie, le teorie darwiniane. Contenuti Le caratteristiche generali dei Cefalopodi, alcuni esempi di organismi appartenenti a questa classe, i loro sistema si vita. Obiettivi Conoscere le caratteristiche generali di questa classe di molluschi, riconoscerne le differenze. Conoscere alcuni tra i più comuni esponenti della classe e le specie più significative. Metodologie Lezione frontale partecipata, esperienze pratiche con l’ausilio di filmati ed eventuali esemplari morti da portare durante la lezione.

Strumenti e sussidi didattici Attività e verifiche Esperienze pratiche di laboratorio con il riconoscimento delle caratteristiche su campioni animali reali o su modelli. Test scritto di verifica delle conoscenze di base, verifiche finali orali e questionari v/f, a risposta multipla e risposta aperta, padronanza dei contenuti. Strumenti e sussidi didattici Utilizzo del libro di testo, ed esempi didattici reali tramite modelli o con l’osservazione di esemplari comuni. Visione di filmati didattici sull’ambiente di vita marino.

ottimo: lo studente dimostra un'esauriente, approfondita e critica conoscenza degli argomenti, riesce a descrivere e riconoscere le caratteristiche della classe, formula correttamente esempi, si esprime con chiarezza e precisione terminologica; distinto: lo studente dimostra un'esauriente conoscenza degli argomenti, opera opportuni collegamenti; si esprime con una certa padronanza terminologica; buono: lo studente rivela una discreta conoscenza degli argomenti che sa organizzare ed esporre in modo ordinato, dimostrando di conoscere la terminologia scientifica; sufficiente: lo studente conosce i contenuti essenziali stabiliti dal docente, che organizza in un'esposizione ordinata, pur con l'aiuto di domande guida del docente; utilizza un linguaggio corretto; insufficiente: lo studente dimostra una conoscenza lacunosa; incontra difficoltà nell'analisi ed espone in modo non sempre chiaro e corretto;

I CEFALOPODI Regno Animali Phylum Molluschi Classe Cefalopodi I cefalopodi sono una Classe di invertebrati predatori esclusivamente marini, appartenenti al Phylum dei MOLLUSCHI. Si tratta di organismi prevalentemente nectonici, ovvero vivono muovendosi attivamente nella massa d’acqua. Regno Animali Phylum Molluschi Classe Cefalopodi Attualmente sono note circa 700 specie viventi appartenenti ai Cefalopodi, e parecchie migliaia di specie fossili (estinte). Le più antiche testimonianze fossili fanno risalire la comparsa di questa Classe al Cambriano, circa 540 Milioni di anni fa.

I cefalopodi hanno le caratteristiche generali del Phylum dei Molluschi, ma con alcune peculiarità: - Progressivo rimpicciolimento della conchiglia, fino alla sua scomparsa. - Il piede, l’organo che permette ai molluschi di muoversi sul fondo, è modificato in tentacoli, che servono principalmente alla predazione, ma anche alla riproduzione e ad aiutarsi nel movimento tra gli scogli. bocca munita di robuste mandibole cornee, simili al becco di un pappagallo.

efficace movimento attivo con un “sistema a reazione” (espulsione forzata dell’acqua) grazie alle contrazioni del mantello o di una cavità interna (sifone ); - vita predatoria (per la quale è necessario il rapido movimento); - sistema nervoso e organi per la vista particolarmente raffinati. Cefalopodi: “i piedi in testa”

I cefalopodi sono animali marini predatori, si nutrono di altri molluschi, crostacei, piccoli pesci, gasteropodi. Sono a loro volta predati da grossi pesci, grossi mammiferi marini (cetacei come delfini e balenottere) o uccelli. Molti di loro vivono in zone costiere o in mare aperto a basse profondità, ma non mancano le specie abissali. Alcuni di essi hanno sviluppato la capacità di emettere luce (bioluminescenza), allo scopo di predare, disorientare i predatori e riconoscersi nel buoi abissale. (esempio Euprymna scolopes, una seppia abissale) Euprymna scolopes

In alcuni cefalopodi è evidente il dimorfismo sessuale. Nei Cefalopodi i sessi sono separati; alcune specie presentano complessi rituali di corteggiamento. In alcuni cefalopodi è evidente il dimorfismo sessuale. Esempio: Argonauta argo. La femmina (a sinistra) può raggiungere i 20 cm, mentre il maschio non supera i 2 cm. Il maschio deposita gli spermatozoi, contenuti in spermatofore, nella cavità del mantello della femmina tramite un apposito tentacolo detto ectocotile. Polpi in fase di accoppiamento (a sinistra) Le uova vengono deposte in masse, e sono spesso custodite dalla femmina (in particolare nei polpi). Dalle uova fecondate si sviluppano giovani simili all’adulto (sviluppo diretto).

Octopus macropus (Polpessa) I CEFALOPODI Tra i Cefalopodi possiamo distinguere, in base al numero di branchie (riunite in paia), due raggruppamenti, con caratteristiche diverse: Tetrabranchiati: organismi primitivi, quasi completamente estinti, dotati di due coppie di branchie, conchiglia esterna, concamerata e spiralata, numerosi tentacoli. Dibranchiati: organismi maggiormente evoluti, dotati di un paio di branchie, conchiglia ridotta o assente, pochi tentacoli (in genere 8 o 10) talora muniti di ventose, occhi piuttosto complessi. Nautilus pompilius Octopus macropus (Polpessa)

Ricostruzione di ammonite in posizione di vita Cefalopodi primitivi: Ammoniti e Nautiloidi Tra essi ricordiamo ammoniti e nautiloidi, organismi dotati di conchiglia a spirale esterna che popolavano i mari già durante il Paleozoico. Ricostruzione di ammonite in posizione di vita Diversa concavità dei setti divisori delle camere visibile in sezione Ammonite (fossile) Conchiglie divise in camere comunicanti utilizzate per regolare il galleggiamento. Potevano raggiungere dimensioni enormi Nautilus (attuale)

Un fossile vivente: il Nautilus Nautilus pompilius nella massa d’acqua Sono attualmente viventi solo cinque specie del Genere Nautilus, che popolano le acque dell’Oceano Pacifico e dell’Oceano Indiano, fino ai 500 m di profondità. Guscio esterno ornamentato di Nautiluu pompilius Schema delle parti anatomiche di Nautilus pompilius (foto a destra) Sezione interna del guscio

Le forme più evolute: i Dibranchiati Cellule pigmentate sulla superficie (cromatofori), connesse a fibre muscolari, permettono di mimetizzarsi. Getti di inchiostro, prodotto internamente nella ghiandola del nero, utilizzato come mezzo di difesa. Decapodi: organismi con 10 tentacoli, di cui otto corti e provvisti di ventose e 2 lisci e retrattili, per la difesa e la cattura di prede. Tra essi troviamo Seppie, Totani e Calamari. Octopodi: organismi con 8 tentacoli, provvisti di una o due file di ventose. Tra essi troviamo i Polpi.

Seppie Vivono su fondali sabbiosi e rocciosi. Hanno forma ovale appiattita, e si muovono anche grazie al movimento ondulatorio delle pinne laterali. 10 braccia (8 brevi e 2 più lunghi per difesa e riproduzione), Si mimetizzano grazie ai cromatofori e posseggono una sacca con un inchiostro che riversano all’esterno se minacciati. Posseggono una conchiglia calcarea interna appiattita (osso di seppia). Sepia officinalis (seppia comune) Seppia mimetizzata tra la sabbia durante la caccia o per sfuggire ai pericoli Seppia con una preda (un piccolo pesce) tra i tentacoli

Logito vulgaris (calamaro comune) Calamari e ….. Calamari giganti Conchiglia costituita da una sottile interna lamina non mineralizzata, detta gladio o penna. Corpo tubolare, 10 braccia, 8 brevi e 2 più lunghe e retrattili. Logito vulgaris (calamaro comune) Coppia in movimento Architeuthis, il calamaro gigante È il più grande invertebrato esistente, può raggiungere i 25 metri di lunghezza (compresi i tentacoli) e 2 tonnellate di peso. Vive nelle zone abissali degli oceani, fino ai 1000 m di profondità, ed ha occhi grandissimi.

Octopus macropus (Polpessa) Octopus vulgaris (polpo comune) Polpi Corpo globoso, conchiglia generalmente assente. 8 tentacoli con doppia fila di ventose. Elevata capacità di mimetismo cambiando colore e forma della superficie; Difesa da minacce con getti di inchiostro, ma può decidere di recidere autonomamente dei tentacoli. Grande capacità di apprendimento; occhi molto evoluti. Octopus macropus (Polpessa) Octopus vulgaris (polpo comune) Polpi ripresi in fase di accoppiamento; la femmina accudisce le uova per circa 2 mesi, non nutrendosi e talvolta non sopravvivendo a questo periodo.