Chordata: caratteristiche, classificazione e adattamenti degli animali vertebrati e cordati

Chordata

Caratteristiche generali

• Presentano una struttura dorsale di sostegno, la notocorda.
• Nella maggior parte dei vertebrati la notocorda è sostituita dalla colonna vertebrale.
• Possiedono un cordone nervoso dorsale tubulare.
• Presentano sacchetti faringei nello stadio embrionale; in molte forme queste strutture danno origine alle branchie nei vertebrati acquatici e, in altri gruppi, a strutture come le trombe di Eustachio, le tonsille e le ghiandole paratiroidi.
• Hanno una coda post-anale nello stadio embrionale che si estende oltre l'ano.

Invertebrati cordati

Caratteristiche generali

• Sono cordati ma privi di una colonna vertebrale ossea; in alcune linee la notocorda non è sostituita da una vertebra ben sviluppata.
• Sono considerati cordati meno derivati rispetto ai vertebrati.
• Si suddividono principalmente in due gruppi: Urochordata (ascidie o tunicati) e Cephalochordata (lancette).

Cephalochordata (lancette)

• Presentano un corpo allungato, spesso descritto a forma di bisturi.
• Sono organismi acquatici.
• Sono filtratori.
• La notocorda si estende dalla regione cefalica fino alla coda per tutta la lunghezza del corpo.

Urochordata (tunicate o ascidie)

• Sono organismi acquatici.
• Immettono un flusso d'acqua attraverso un sifone escretore (sifone excurrente).
• Possiedono una sacca con pareti spesse e robuste.
• Le larve mostrano simmetria bilaterale e subiscono metamorfosi.
• Gli individui adulti sono spesso sessili e presentano un sifone incurrente e un sifone excurrente.
• Sono filtratori.

Vertebrati

Caratteristiche generali

• La notocorda è sostituita dalla colonna vertebrale.
• La colonna vertebrale è forte, flessibile e mostra la segmentazione tipica dei vertebrati.
• Lo scheletro cresce con l'animale e può essere composto da tessuto osseo o cartilagineo.
• Lo scheletro protegge gli organi interni e fornisce ancoraggio ai muscoli utilizzati per il movimento.
• In genere possiedono due paia di appendici (quando presenti).
• Hanno un cranio che protegge il cervello.
• Elevato grado di cefalizzazione: organi di senso e strutture specializzate sono ben sviluppati.
• Presentano un ampio celoma e un sistema digestivo ben sviluppato.
• L'evoluzione delle mascelle ha permesso lo sviluppo di diverse strategie di acquisizione del cibo.
• Il sangue circola nei vasi e il sistema circolatorio è in genere chiuso.
• Il sistema respiratorio è costituito da branchie o polmoni, a seconda del gruppo.
• I reni regolano l'omeostasi idrica e l'escrezione dei prodotti di scarto azotati.
• Generalmente presentano sessi separati e riproduzione sessuale.

Pesci

Caratteristiche generali

• Vivono prevalentemente in ambiente acquatico.
• Respirano mediante branchie.
• Di solito possiedono pinne e un corpo ricoperto di squame.
• Sono ectotermi: la loro temperatura corporea è influenzata dall'ambiente esterno.

Pesci senza mascelle (Agnati)

• Comprendono forme come i Myxinidae (corde) e le lamprede.
• Hanno corpo cilindrico e non possiedono uno scheletro osseo completo.
• I Myxinidae sono spesso detritivori.
• Alcune lamprede sono filtratrici, altre sono parassite.

Pesci con mascelle (Gnathostomi)

• Le mascelle sono strutture scheletriche della testa dotate di denti.
• Si ritiene che le mascelle si siano evolute dal primo paio di archi branchiali presenti negli agnati ancestrali, mentre il secondo paio è diventato un supporto per le mascelle.
• I primi gnathostomi includono gruppi come i placodermi; da essi si ritiene siano derivati i primi squali.
• I pesci con mascelle si suddividono in pesci cartilaginei, pesci ossei e pesci con pinne lobate.

Pesci cartilaginei (Chondrichthyes)

• Squali, razze e chimere appartengono a questo gruppo.
• Lo scheletro è costituito da cartilagine anziché da osso.
• Presentano 5-7 paia di fessure branchiali su ciascun lato della faringe.
• Il corpo è ricoperto di squame placoidi, simili a dentelli.

Pesci ossei (Osteichthyes)

• Le pinne sono sostenute da raggi ossei; le pinne spinose sono supportate da raggi rigidi e sottili.
• Sono filtratori, predatori e opportunisti, a seconda delle specie.
• Le branchie non si aprono separatamente ma sono coperte da un opercolo.
• Hanno una vescica natatoria, una sacca piena di gas la cui pressione può essere modificata per variare il galleggiamento e la profondità.
• Presentano un semplice sistema circolatorio chiuso.
• Il cervello e il sistema nervoso sono ben sviluppati; comportamenti complessi sono comuni.
• La maggior parte ha sessi separati e la fecondazione avviene spesso esternamente.

Pesci con pinne lobate (Sarcopterygii)

• Presentano pinne carnose sostenute da elementi ossei robusti.
• Alcuni di questi pesci utilizzano strutture simili a polmoni per la respirazione.
• Si pensa che i sarcopterigi abbiano dato origine agli anfibi.

Anfibi

Caratteristiche generali

• Vivono in ambienti acquatici e terrestri.
• Sono tetrapodi, cioè possiedono quattro arti.
• I loro antenati sono i pesci con pinne lobate; esiste una chiara somiglianza anatomica degli arti.
• Sono suddivisi in tre ordini principali: Anuri (rane e rospi), Apodi (cecili), e Urodeli (salamandre e tritoni).
• Si osservano sia fecondazione interna sia esterna, a seconda dei gruppi.
• La maggior parte depone uova in acqua; le uova sono protette da una gelatina e non sono dotate di guscio duro.
• Le larve respirano tramite branchie.
• Subiscono metamorfosi durante lo sviluppo.
• La cintura pelvica e scapolare è ben sviluppata per la locomozione terrestre.
• I sensi sono adattati alla vita terrestre e acquatica.
• Gli adulti possiedono polmoni relativamente piccoli e completano la respirazione tramite scambio cutaneo.
• Il cuore è a tre camere (due atri e un unico ventricolo parzialmente separato).
• La pelle è liscia, umida e priva di squame; essa ha ruoli nella regolazione idrica, nella respirazione cutanea e nella termoregolazione comportamentale.
• Presentano lingua specializzata per catturare le prede, palpebre per mantenere gli occhi umidi e una laringe per la produzione di suoni.
• La maggior parte sono carnivori.
• Sono ectotermi e richiedono ambienti con fluttuazioni termiche compatibili con la loro fisiologia.

Caratteristiche degli Anuri

• Non possiedono coda nell'età adulta.
• La testa è saldata al tronco.
• Le zampe posteriori sono specializzate per il salto.
• Gli arti e i muscoli del tronco sono ben sviluppati.

Caratteristiche degli Apodi

• Non possiedono arti.
• Hanno corpo vermiforme e spesso sono ciechi o con vista ridotta.

Caratteristiche degli Urodeli

• Corpo allungato con due paia di arti e una lunga coda.
• La fecondazione è spesso interna: il maschio depone un spermatoforo che viene raccolto dalla cloaca della femmina.

Rettili

Caratteristiche generali

• Non necessitano di acqua per la riproduzione in molti gruppi grazie all'uovo amniotico.
• Fecondazione interna; depositano uova protette da un guscio resistente (uovo amniotico).
• Queste caratteristiche hanno permesso l'adattamento alla vita terrestre.
• Si ritiene che si siano evoluti dagli anfibi; i rettili compaiono già nel Permiano.
• La maggior parte presenta pelle spessa, squamosa, cheratinizzata e impermeabile.
• Molti hanno artigli sulle dita dei piedi.
• La pelle previene la perdita d'acqua e spesso richiede mutamenti stagionali (mutamento della pelle).
• Possiedono polmoni più sviluppati rispetto agli anfibi e una gabbia toracica capace di espansione che facilita la ventilazione.
• Il ventricolo del cuore è in genere unico ma parzialmente suddiviso da setti.
• Sono ectotermi.
• Si suddividono in ordini principali come Chelonia (tartarughe), Squamata (lucertole e ofidi) e Crocodylia (coccodrilli e alligatori).

Caratteristiche delle Chelonia

• In questo gruppo si trovano le tartarughe.
• Manca la dentatura; possiedono un becco corneo.
• Il corpo è protetto da un carapace e da un piastrone.
• Arti di forma variabile, spesso corti e robusti.
• Depongono le uova e sono ovipari.

Caratteristiche dei Sauri (lucertole)

• Hanno solitamente una lunga coda, quattro arti ben sviluppati e un corpo allungato.
• Comprendono iguane, lucertole e affini.
• La bocca non è in grado di espandersi come nei serpenti; alcune specie hanno lingua biforcuta.
• Molte specie sono ovipare.

Caratteristiche degli Ofidi (serpenti)

• In questo ordine si trovano i serpenti.
• Hanno corpo cilindrico privo di arti.
• La lingua è lunga e biforcuta con funzione sensoriale (chimioricettiva).
• Catturano la preda con denti lunghi; in alcune specie i denti sono connessi a ghiandole velenifere.
• Si muovono mediante ondulazioni del corpo.
• Si muovono spesso in silenzio.
• Possono essere ovipari o ovovivipari, a seconda della specie.

Caratteristiche dei Crocodylia

• Comprendono coccodrilli e alligatori.
• Possiedono mascelle potenti con denti affilati.
• Hanno tronco robusto, arti corti e una coda potente.
• Sono ovipari.
• I piccoli nascono relativamente ben sviluppati.

Uccelli (Aves)

Caratteristiche generali

• Rappresentano uno dei gruppi più numerosi e diversificati dei vertebrati; molti sono melodici, colorati e affascinanti.
• Si ritiene che gli uccelli si siano evoluti da rettili bipedi; le zampe sono ricoperte di scaglie e le piume derivano dalle scaglie.
• Vi sono uccelli migratori come le oche, uccelli rapaci come le aquile, e specie incapaci di volare come emù, struzzi e pinguini.
• Sono classificati spesso in base alla forma del becco, al tipo di zampe, all'habitat e al comportamento.
• Le zampe anteriori sono modificate in ali.
• La respirazione è efficiente grazie alla presenza di polmoni collegati a sacchi aerei.
• I sacchi d'aria hanno due vantaggi principali: consentono un flusso d'aria unidirezionale attraverso i polmoni e mantengono uno scambio gassoso continuo.
• Lo scheletro è leggero e spesso pneumatico per facilitare il volo.
• Il becco corneo ha sostituito i denti mascellari in tutti gli uccelli viventi.
• Il collo è flessibile e talvolta lungo.
• Illo sterno presenta una carena (chiglia) pronunciata per l'ancoraggio dei muscoli del volo.
• Hanno un cuore a quattro camere che separa completamente sangue ossigenato e deossigenato.
• Gli uccelli sono endotermi e producono calore internamente.
• Espellono i prodotti azotati principalmente come acido urico in forma semisolida.
• Per il volo sono necessari sensi acuti e un sistema nervoso ben sviluppato.
• Presentano riflessi muscolari eccellenti.