Funzioni Vitali degli Esseri Viventi: Relazione e Riproduzione

Funzione di Relazione negli Esseri Viventi

La funzione di relazione permette agli esseri viventi di ricevere informazioni dall'ambiente e di sviluppare una risposta adeguata. Le informazioni che riceviamo dall'ambiente, e che provocano una risposta, si chiamano stimoli.

Tipi di Stimoli

Gli stimoli possono essere semplici o complessi:

• Semplici: Ad esempio, la dionea (una pianta carnivora) chiude le foglie quando un insetto vi si posa sopra.
• Complessi: Ad esempio, le gru iniziano i movimenti di corteggiamento per la femmina in un determinato periodo riproduttivo.

Un comportamento è una sequenza di azioni, innescata da uno stimolo, che provoca una risposta precisa.

Tipi di Recettori

Gli organi che ricevono gli stimoli sono chiamati recettori, e ne esistono diversi tipi:

• Recettori Chimici:
  • Da contatto: Come quando il cibo tocca la lingua (gusto).
  • A distanza: Come quando il vento trasporta un odore fino al nostro naso (olfatto).
• Recettori Termici: Rilevano variazioni di temperatura, come l'organo di fossetta nei serpenti.
• Recettori Meccanici:
  • Contatto e pressione: Come quando tocchiamo qualcosa con il braccio (tatto).
  • Vibrazioni: Trasmesse attraverso l'aria o l'acqua, utilizzano l'orecchio e le linee laterali dei pesci.
• Recettori Luminosi (Fotorecettori): Utilizzano il senso della vista. Gli occhi possono essere di due tipi:
  • Occhio semplice: Presente nei vertebrati e in alcuni molluschi, funziona come una macchina fotografica.
  • Occhio composto: Formato da molte sfaccettature (presente negli insetti).

Tipi di Risposta

Esistono due tipi principali di risposta a uno stimolo:

• Movimento: Come una lumaca che si ritira nel guscio quando viene toccata.
• Produzione di sostanze: Come gli afidi, che espellono una goccia di liquido zuccherino.

Quando due o più effettori lavorano insieme, si parla di coordinazione.

Sistema Muscolo-Scheletrico

La combinazione di parti che permette il movimento di un animale è il sistema muscolo-scheletrico:

• Muscoli: Si estendono e si contraggono.
• Ossa: Formano lo scheletro nei vertebrati.

Esempi di Risposte Specializzate

• Cambiamenti di colore: Camaleonte.
• Scossa elettrica: Anguilla elettrica.
• Ghiandole velenifere: Medusa.

Funzione di Relazione nelle Piante: i Tropismi

Le piante reagiscono agli stimoli esterni attraverso i tropismi. Ecco alcuni tipi:

• Geotropismo: La radice cresce verso il basso, mentre il fusto cresce verso l'alto.
• Idrotropismo: La radice cresce verso la fonte d'acqua.
• Fototropismo: La pianta cresce verso la luce.
• Eliotropismo: La pianta si muove seguendo la luce solare.

Funzione di Riproduzione negli Esseri Viventi

Una delle caratteristiche fondamentali degli esseri viventi è la capacità di riprodursi, creando copie simili a sé stessi.

Riproduzione Asessuata

La riproduzione asessuata è la forma più semplice di riproduzione, in cui un singolo individuo genera discendenti identici. Esistono diversi tipi:

Organismi Unicellulari

• Bipartizione: Il nucleo si divide in due e la cellula si divide in due cellule figlie di uguali dimensioni.
• Gemmazione: Il nucleo si divide in due e la cellula si divide in due cellule figlie di dimensioni diverse.
• Sporulazione: Il nucleo si divide ripetutamente, formando più nuclei figli che si circondano di una membrana, creando le spore.

Organismi Pluricellulari

• Gemmazione: In alcuni polipi e spugne si forma un rigonfiamento che poi si stacca, creando un nuovo individuo.
• Frammentazione: L'animale si divide in due o più parti, e ogni parte rigenera un nuovo individuo completo.

Piante

• Riproduzione vegetativa: Nuovi germogli si formano da una parte della pianta madre (es. tuberi, bulbi, stoloni).
• Spore: Una singola cellula, circondata da un involucro protettivo, cade a terra e genera un nuovo individuo.

Nella riproduzione asessuata, un solo genitore produce prole identica a se stesso.

Riproduzione Sessuata

La riproduzione sessuata è più complessa e coinvolge due individui di sesso diverso. Prendiamo come esempio la riproduzione degli uccelli.

Sistema Riproduttivo

In ogni specie di uccelli esistono due sessi: maschile e femminile. Il sistema riproduttivo è composto da:

• Gonadi: Organi che producono i gameti (cellule riproduttive). Nei maschi sono i testicoli (producono spermatozoi), nelle femmine sono le ovaie (producono ovuli).
• Vie genitali: Tubi che collegano le gonadi all'esterno del corpo.

Accoppiamento e Fecondazione

L'accoppiamento (unione del maschio e della femmina) è necessario. Il maschio attira la femmina con il corteggiamento. Gli spermatozoi si muovono attraverso le vie genitali femminili fino a raggiungere l'ovulo rilasciato dall'ovaio. Qui avviene la fecondazione (unione di spermatozoo e ovulo).

Sviluppo Embrionale

Dopo la fecondazione, la cellula uovo (zigote) si divide ripetutamente formando l'embrione. Lo sviluppo dell'embrione richiede una temperatura di circa 40°C, per questo la femmina cova l'uovo.

Ciclo Vitale

Le fasi attraverso cui passa un organismo, dal concepimento fino all'età adulta e alla riproduzione, costituiscono il ciclo vitale della specie.

Nella riproduzione sessuata, il nuovo individuo si sviluppa da una cellula iniziale, la cellula uovo, formata dall'unione di un gamete maschile e uno femminile.

Diversità nella Riproduzione Sessuata

Specie Unisessuali ed Ermafrodite

• Unisessuali: Ogni individuo possiede un solo tipo di gonadi (o testicoli o ovaie).
• Ermafrodite: Un individuo possiede sia gonadi maschili che femminili.

Tipi di Fecondazione

• Interna: Avviene all'interno delle vie genitali femminili.
• Esterna: La femmina rilascia le uova nell'ambiente, e queste vengono fecondate dagli spermatozoi rilasciati dal maschio.

Ovipari, Vivipari e Ovovivipari

• Ovipari: Lo sviluppo embrionale avviene all'interno di un uovo deposto all'esterno.
• Ovovivipari: Le uova rimangono all'interno del corpo della femmina fino alla schiusa.
• Vivipari: Lo sviluppo embrionale avviene all'interno del corpo della madre, che nutre l'embrione.

Sviluppo Diretto e Indiretto

• Diretto: I piccoli sono simili agli adulti e crescono solo di dimensioni.
• Indiretto: I piccoli (larve) sono diversi dagli adulti e subiscono una metamorfosi. La metamorfosi può essere:
  • Semplice: La larva subisce una serie di mute.
  • Completa: La larva subisce una trasformazione radicale, passando attraverso uno stadio di pupa (crisalide).

Riproduzione Sessuata nelle Piante con Semi

Anche le piante con semi hanno riproduzione sessuata. Gli organi riproduttivi si trovano nei fiori.

Struttura del Fiore

• Calice e corolla: Involucri esterni.
• Stami e pistillo: Organi riproduttivi. Gli stami sono la parte maschile (producono il polline), il pistillo è la parte femminile (contiene l'ovario).

I fiori di molte specie sono unisessuali, ma la maggior parte delle specie ha fiori ermafroditi.

Impollinazione

Il trasporto del polline dallo stame al pistillo è l'impollinazione. Può essere di due tipi:

• Anemogama: Il trasporto avviene tramite il vento.
• Entomogama: Il trasporto avviene tramite gli insetti.

Formazione del Frutto

Dopo la fecondazione, l'ovario del pistillo si trasforma nel frutto. Le sue funzioni principali sono proteggere il seme e favorirne la dispersione. Esistono due tipi principali di frutti:

• Frutti carnosi: Come l'uva o il pomodoro.
• Frutti secchi: Come i semi di girasole o i fagioli.