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I vertebrati
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Vertebrati
I vertebrati comprendono un ampio gruppo di animali caratterizzati dalla colonna vertebrale, elemento portante del loro scheletro interno (endoscheletro).
La caratteristica comune dei vertebrati è lo scheletro interno, sorretto da una colonna vertebrale: le altre ossa possono essere di forma molto diversa.
Vertebrati Lo scheletro
Arti con lo stesso tipo di ossa ma di forma diversa a seconda della funzione che devono svolgere
(adattamento).
Vertebrati
Uccelli e mammiferi sono omeotermi, ovvero hanno una temperatura corporea costante. Pesci, anfibi e rettili sono eterotermi, la temperatura del loro corpo dipende dalla temperatura dell’ambiente circostante.
Vertebrati La temperatura del corpo
Il corpo dei vertebrati può
essere ricoperto da pelle nuda (anfibi),
scaglie (pesci), squame (rettili),
piume (uccelli) o peli (mammiferi).
Vertebrati Il sistema di rivestimento
Tutti i vertebrati devono utilizzare l’ossigeno. La respirazione consiste nell’assunzione e nel- l’utilizzo dell’ossigeno. I polmoni permettono di catturare questo gas dall’aria che ne è ricca, le branchie dall’acqua in cui è disciolto.
Vertebrati Il sistema respiratorio
Necturus maculosus (anfibio)
Tutti i vertebrati si riproducono
mediante riproduzione
sessuale. Tutte le specie
hanno sia il genere maschile, sia il
genere femminile.
Vertebrati La riproduzione
L’incontro delle cellule specializzate per la riproduzione (gameti) può avvenire nell’ambiente in cui gli animali vivono (pesci e anfibi) oppure internamente alla femmina.
Vertebrati La riproduzione
Dopo la fecondazione molte specie di vertebrati depongono le uova (ovipari) da cui si svilupperà il nuovo essere, altre invece trattengono nel corpo della femmina l’uovo fecondato (vivipari) fino alla nascita.
Vertebrati La riproduzione
I vertebrati più antichi
Gli antenati degli attuali pesci avevano forme strane e con corazze di rivestimento, erano animali privi di mascella e di forma allungata.
Placoderma
Pesci
I pesci presentano alcune caratteristiche comuni: •scheletro osseo o cartilagineo provvisto di vertebre; •arti a forma di pinne; •pelle nuda o coperta di scaglie; •branchie per respirare; •eterotermia; •riproduzione sessuale.
Pesci I pesci presentano
numerosi adattamenti che consentono loro di
affrontare le difficoltà della vita
acquatica ma anche di sfruttarne i vantaggi:
osserviamone i principali:
Pesci Il movimento
I pesci si muovono agevolmente nell’acqua grazie alla loro forma idrodinamica, la più
adatta a offrire la minor resistenza possibile all’acqua.
Pesci Il movimento Gli spostamenti verticali sono possibili nei pesci
ossei anche grazie alla vescica natatoria, un sacco membranoso che contiene quantità
variabili di gas.
Pesci Il movimento
I pesci cartilaginei non hanno la vescica natatoria, gli spostamenti verticali sono
possibili grazie al loro continuo movimento.
Pesci Il mimetismo nell’acqua
I pesci che vivono in mare aperto adottano, invece, una “strategia” più sofisticata.
Sai dire perché il ventre del tonno è chiaro mentre il dorso è scuro?
Tonno pinne gialle
Pesci L’ossigeno I pesci si riforniscono di ossigeno attraverso le branchie, organi costituiti da lamelle ricche di
vasi sanguigni perennemente attraversate dall’acqua da cui traggono l’ossigeno.
Pesci La riproduzione
I pesci sono generalmente ovipari, la fecondazione è esterna e le uova, deposte dalla
femmina, vengono deposte direttamente nell’acqua.
I primi vertebrati terrestri
Circa 370 milioni di anni fa, pesci simili agli attuali dipnoi, si spinsero a esplorare la terraferma dando poi origine ai primi anfibi.
Anfibi
Gli attuali anfibi sono ancora molto legati all’acqua: nella prima
parte della loro vita vivono nell’acqua, respirando con le
branchie come se fossero pesci. Da adulti, invece, respirano
attraverso i polmoni anche se rimangono molto legati alla vita
acquatica dove depongono le uova.
Anfibi
Le caratteristiche comuni agli anfibi sono: •scheletro osseo con vertebre; •pelle nuda; •negli adulti, respirazione polmonare o attraverso la pelle; •eterotermia; •riproduzione sessuale con produzione di uova gelatinose.
Anfibi La respirazione
Quasi tutti gli anfibi, oltre a respirare con i polmoni, lo fanno
anche attraverso la pelle (respirazione cutanea). La pelle
degli anfibi secerne una sostanza mucosa che trattiene l’ossigeno
che poi passa nel sangue per essere trasportato nelle cellule
del corpo.
Anfibi Il movimento
I girini si muovono come i pesci, nuotano grazie al movimento della
coda. Gli adulti hanno le zampe palmate adatte al nuoto.
Anfibi La difesa
Gli anfibi si difendono attraverso il mimetismo oppure grazie al fatto che la loro carne è velenosa per i predatori.
La conquista della terraferma
Le caratteristiche comuni ai rettili sono: • scheletro provvisto di vertebre; • pelle coperta da squame; • polmoni per respirare; • eterotermia; • uova con guscio.
Vivere sulla terraferma
Come adattamento all’ambiente terrestre,
asciutto, i rettili devono evitare la
disidratazione del corpo; questo
pertanto è rivestito di squame.
Il rivestimento
Vivere sulla terraferma
Contrariamente a quella degli anfibi, la pelle dei rettili è poverissima di ghiandole ed è soggetta al fenomeno della muta, il cambio
periodico del suo primo strato.
Il rivestimento
Vivere sulla terraferma La temperatura del corpo
I rettili sono eterotermi e,
pertanto, la loro vita è molto
condizionata dalla temperatura
dell’ambiente.
Vivere sulla terraferma La temperatura del corpo
Se le temperature superano determinati
valori, diventando troppo alte o troppo basse, i rettili entrano in uno stato di vita latente
(ibernazione) riducendo ogni tipo di attività.
Vivere sulla terraferma La respirazione
Anche se alcuni rettili vivono nell’acqua, sono
animali adattati alla vita terrestre e la loro
respirazione avviene attraverso organi adatti
a ricavare ossigeno dall’aria: i polmoni.
Vivere sulla terraferma La riproduzione
I rettili si riproducono fuori dall’acqua. Ciò è
possibile perché le loro uova hanno un guscio
rigido che le protegge dall’essiccamento.
Vivere sulla terraferma La riproduzione
L’uovo possiede molto tuorlo e delle membrane
che proteggono l’embrione.
Vivere sulla terraferma La riproduzione
La presenza del guscio ha comportato un’ulteriore
novità nella riproduzione dei rettili: le loro uova devono essere, infatti, fecondate prima che si formi il guscio, quando sono ancora nel corpo
della femmina (fecondazione interna).
Vivere sulla terraferma La riproduzione
Non tutti i rettili sono ovipari, alcuni, come la vipera è ovovivipara: le uova vengono trattenute nel corpo della femmina e si schiudono quando sono ancora nel suo corpo, dal quale fuoriescono, quindi, i piccoli già formati.
Uccelli
Gli uccelli hanno una struttura leggera e muscoli potenti; si sono evoluti dai rettili a partire da circa 130 milioni di anni fa.
Uccelli Gli uccelli presentano alcune caratteristiche comuni: •scheletro provvisto di vertebre; •arti anteriori a forma di ali; •corpo ricoperto di penne; •polmoni per respirare; •omotermia; •riproduzione sessuale con uova con guscio.
Uccelli
Tranne poche specie, come l’emù, il kiwi, il casuario, lo struzzo, il pinguino e poche altre ancora, gli uccelli sono perfettamente adattati al volo.
Uccelli La capacità di volare è favorita dalla presenza di ossa cave che riducono il peso dell’animale.
Inoltre, per poter volare, gli uccelli devono avere muscoli
pettorali potenti che si innestano in uno sterno molto
sviluppato (carena).
Uccelli Omeotermìa
Per gli uccelli, un’importante
conquista è stata l’omeotermia, la
capacità di mantenere costante
la temperatura del corpo.
Uccelli Omeotermìa
Poiché mantenere costante la
temperatura del corpo e volare richiede molta
energia, gli uccelli sono sempre alla
ricerca di cibo.
Uccelli Il rivestimento
Il corpo degli uccelli è ricoperto da penne e piume che costituiscono un ottimo isolante contro la dispersione di calore.
Uccelli Il rifornimento di ossigeno
Gli uccelli sono provvisti di polmoni che, in questo caso, presentano dei prolungamenti (sacchi aerei) che contribuiscono ad alleggerire lo
scheletro di questi animali.
Uccelli La riproduzione
Gli uccelli sono ovipari e depongono sulla terraferma uova di grandi dimensioni, rivestite da un guscio spesso e duro. Come nei rettili, l’uovo deve essere quindi fecondato prima che si formi il guscio (fecondazione interna).
Uccelli La riproduzione
Per svilupparsi le uova hanno bisogno di calore per questo la maggior parte delle specie cova le proprie uova.
Mammiferi
I mammiferi si sono evoluti dai rettili circa
180 milioni di anni fa ed hanno conquistato tutti
gli ambienti.
Mammiferi
Si conoscono oltre 4500 specie di mammiferi che vivono in ambienti molto
diversi grazie a specifici adattamenti.
Mammiferi I mammiferi hanno dimensioni diverse: il più piccolo è il toporagno etrusco, lungo appena 35 mm per 2 grammi di peso, il più grande la balenottera azzurra che raggiunge i 33 metri e un peso di 130 tonnellate.
Mammiferi I mammiferi presentano alcune caratteristiche comuni: •corpo rivestito da peli; •polmoni per respirare; •ghiandole mammarie; •omeotermìa; •sono quasi tutti vivipari.
Mammiferi Lo scheletro
Il cranio, che contiene la massa cerebrale, è molto ampio e il maggior volume del cervello rispetto alle altre specie fa sì che i mammiferi abbiano capacità intellettive più sviluppate che non gli altri animali.
Cranio di scimpanzè
Mammiferi Lo scheletro
Il tronco è formato dalla colonna vertebrale, asse di sostegno del corpo, le cui vertebre sono intervallate da dischi fibrosi.
Scheletro di giraffa
Mammiferi Lo scheletro
I mammiferi generalmente posseggono quattro arti che, in relazione al genere di vita che
conducono, presentano notevoli diversità: per esempio gli animali adattati all'ambiente marino sono privi degli arti posteriori e quelli anteriori
sono molto ridotti (natatoie).
Scheletro di foca
Mammiferi I denti
Nei mammiferi si osservano diversi
tipi di denti specializzati per i diversi tipi di alimentazione (eterodontìa)
Denti del gatto
Mammiferi La temperatura del corpo
Come gli uccelli, i mammiferi sono omeotermi: la temperatura del loro corpo è costante e non dipende da quella dell’ambiente esterno.
Mammiferi La temperatura del corpo
Mantenere costante la temperatura richiede molta energia; ecco perché un mammifero deve mangiare molto.
Mammiferi La temperatura del corpo
In inverno, nei luoghi più freddi e il cibo scarseggia, alcuni
mammiferi vanno in letargo.
Mammiferi Il rivestimento
Il corpo dei mammiferi è ricoperto, almeno in parte, da peli che hanno una funzione isolante, così da aiutare il corpo a mantenere la temperatura costante.
Mammiferi Il rifornimento di ossigeno
I mammiferi sono dotati di polmoni che utilizzano per respirare l’ossigeno dell’aria. I mammiferi acquatici devono risalire in superficie per respirare.
Mammiferi La riproduzione
Secondo il diverso tipo di riproduzione, i mammiferi vengono divisi in tre gruppi: monotremi, marsupiali, placentati.
Mammiferi La riproduzione
I monotremi sono mammiferi che depongono grosse uova, simili a quelle dei rettili.
Ornitorinco
Mammiferi La riproduzione
I marsupiali sono privi di placenta, i piccoli, partoriti immaturi, si arrampicano ai peli della madre fino ad arrivare al marsupio, una sacca cutanea dove completano lo sviluppo.
Mammiferi La riproduzione
I placentati sono i mammiferi più evoluti: partoriscono piccoli sviluppati alla fine della gestazione.
Mammiferi L’allattamento
Tutti i mammiferi possiedono ghiandole
mammarie che secernono il latte,
liquido estremamente nutriente e unico
alimento subito dopo la nascita.