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EVOLUZIONE E FILOGENESI DEI CORDATI
I Cordati attualmente viventi derivano da una
successione di eventi evolutivi che hanno comportato
delle trasformazioni dei caratteri morfologici (caratteri
primitivi… → caratteri derivati…) che si riflettono nella
filogenesi e quindi nella classificazione sistematica
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LA GERARCHIA DEI TAXA ASSEGNATI AD OGNI ANIMALE E’ LA SEGUENTE:
Phylum Chordata Chordata Chordata Chordata
Subphylum Vertebrati Vertebrati Vertebrati Vertebrati
Classe Aves Mammalia Amphibia Reptilia
Ordine Falconiformes Ungulata Anura Squamata
Famiglia Falconidae Cervidae Bufonidae Viperidae
Genere Falco Falco Bufo Vipera
Specie Falco peregrinus? Cervus elaphus ? Bufo bufo? Vipera ursinii ?
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Il cladogramma del regno degli animali descrive la loro diversità in chiave evolutiva
sinapomorfie
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Una tale classificazione distingue
gli animali sulla scorta di alcune
caratteristiche del loro piano strutturale
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a. PRESENZA O ASSENZA DEI TESSUTI
Le spugne (Poriferi) animali molto primitivi sono
privi di veri tessuti: per quanto siano specializzate le loro cellule
restano indipendenti L. Scientifico "G. Rummo"- Bn- Prof.ssa R.
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Negli altri animali gli strati cellulari (foglietti
embrionali) che si formano con la gastrulazione danno origine a veri tessuti e organi
In qualche caso si osservano soltanto ectoderma ed endoderma con i loro derivati
In tutti i bilateri è presente anche il mesoderma
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b. ASSI E PIANI DI SIMMETRIA
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Animali a simmetria radiale
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La maggior parte degli animali presenta simmetria bilaterale, cioè le due metà laterali sono speculari tra loro
Un animale di questo tipo presenta un’estremità anteriore dotata di struttura sensoriale e si sposta in senso cefalico
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c. Presenza o meno di celoma
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d. MODALITÀ DELLO SVILUPPO EMBRIONALE
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CLADOGRAMMA
↓ ? ↓?
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Phylum CORDATI
Subphylum Urocordati * o Tunicati
Subphylum Cefalocordati * o Acranii o Leptocardi
Subphylum Vertebrati o Craniati o Emicefolocordati
* Protocordati L. Scientifico "G. Rummo"- Bn- Prof.ssa R.
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Tutti questi caratteri compaiono almeno durante la
vita embrionale dei Cordati, ma possono essere
successivamente persi
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Rappresentanti di adulti di Cordati
Le somiglianze fenotipiche suggeriscono una certa relazione filogenetica tra protocordati e vertebrati, ma esse risultano evidenti soprattutto se si mettono a confronto le forme larvali L. Scientifico "G. Rummo"- Bn- Prof.ssa R.
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Forme larvali Su questa base si ipotizza che i vertebrati abbiano tratto origine da una comune forma larvale che avrebbe raggiunto la maturità sessuale prima di compiere la metamorfosi (pedomorfosi). Per questo i Cordati vengono considerati un gruppo monofiletico.
A. Larva di Urocordato (da Ranzi)
B. Larva di Anfiosso (da Ranzi)
C. Larva di Vertebrato (da Ranzi)
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Lo stadio filotipico è una sorta di strettoia attraverso la quale tutti i Cordatii devono passare ed è rappresentata da una forma di base che possiede :
un tubo nervoso cavo
una corda dorsale
una faringe con tasche e archi
i somiti
un cuore
una cavità generale
le creste neurali
dei placodi epidermici
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Urocordati o Tuniucati: acrani
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TEORIA LARVALE
Secondo una teoria avanzata da Garstang (1928) si suppone
che da una forma ancestrale simile alla larva delle ascidie,
mediante un processo di pedomorfosi (acquisizione della
maturità sessuale conservando l’aspetto larvaceo) nel corso
dell’evoluzione siano derivati accanto al phylum dei Tunicati,
quello dei Cefalocordati e quello dei Vertebrati, quest’ultimo
più diversificato degli altri.
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Quindi:
Un progenitore comune –precordato- avrebbe
dato origine ai tre diversi subphyla dei Cordati
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Tra i condroitti lo storione: in Italia catturato nelle acque del Po allorché dall’Adriatico vi si reca per deporre le uova
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crossopterigi
dipnoi
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Sarcopterigi :
celacanto
ratodo neoceratodo
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Principali tratti distintivi di
• Condroitti
E
• Osteitti
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Classe: PESCI
Vertebrati eterotermi
Provvisti di squame e di pinne
Gnatostomi
Scheletro cartilagineo o osseo
Hanno: vertebre, costole e cranio
Cuore con due cavità
Circolazione semplice e completa
Respirazione generalmente branchiale
Ovipari, ovovivipari e vivipari (alcuni Selaci)
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Classe: ANFIBI
Vertebrati eterotermi
Provvisti di pelle nuda
Se presenti, arti con dita
Cuore con tre cavità
Circolazione doppia e incompleta
Respirazione branchiale allo stato larvale
Respirazione polmonare allo stato adulto
Ovipari ed ovovivipari
Metamorfosi
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Diapositiva 52
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Ordini:
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Classe: RETTILI
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• Cuore con 3 o 4 cavità;
• Circolazione doppia e incompleta;
• Respirazione polmonare;
• Ovipari e ovovivipari;
• No metamorfosi
Diapositiva 54
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Classe: UCCELLI
Vertebrati omeotermi
Corpo rivestito di penne
Arti anteriori trasformati in ali
Mancano i denti
Cuore con 4 cavità
Circolazione doppia e completa
Ovipari
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Diapositiva 55
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Classe: MAMMIFERI
Vertebrati omeotermi
Corpo rivestito di peli
Presenza di ghiandole mammarie
4 arti generalmente adibiti alla locomozione
Mascelle provviste di denti
Cuore con 4 cavità
Circolazione doppia e completa
Vivipari e qualcuno oviparo
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Diapositiva 55
Diapositiva 52
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Classe: MAMMIFERI
Subclassi:
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appendice
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Classe: PESCI
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Classe: ANFIBI
Classe: RETTILI
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Classe: UCCELLI
Classe: MAMMIFERI
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glossario • Acelomati: organismi (es. platelminti) privi di celoma, l’unica cavità che posseggono si trova all’interno del tubo digerente.
• Agnati: vertebrati privi di mascelle. • Alloctone: specie estranee al luogo in cui sono state introdotte. • Anuri: organismi privi di coda e con 4 arti, di cui gli anteriori più brevi. • Apodi: organismi privi di arti e coda. • Attere: specie di insetti prive di ali. • Autoctone: specie originarie di un certo luogo. • Celoma: cavità corporea interna riempita di liquido e situata tra il tubo digerente e la parte esterna del corpo. Protegge gli organi interni, rende più efficiente la circolazione, da forma al
corpo rendendolo più flessibile. • Celomati: organismi la cui cavità corporea è interamente rivestita da tessuto derivato dal mesoderma. • Classificare: vuol dire mettere in ordine e collocare gli organismi in appropriati gruppi (taxa) sulla base di caratteri morfologici che servono per esprimere le relazioni evolutive fra loro. • Coevoluzione: processo in cui la "fitness" di ciascun genotipo dipende dalla densità di popolazione, dalla composizione genetica della specie e delle specie con cui interagisce, e dalle
condizioni abiotiche in cui la stessa si realizza. Per due specie che si trovano in uno stesso habitat e contraggono rapporti molto stretti (esempio: preda/predatore parassita/ospite, etc.) avviene che l'evoluzione dell'uno condiziona l'evoluzione dell'altro.
• Deuterostomi: organismi in cui il blastoporo diventa ano mentre la bocca si forma ex novo da un’altra apertura. • Ectotermi: organismi che regolano la loro temperatura corporea assorbendo calore dall’ambiente. • Endotermi: organismi che usano il calore derivante dal metabolismo per mantenere la temperatura corporea elevata e costante. • Enteropneusti: di organismi che effettuano la respirazione mediante differenziamenti della porzione anteriore dell’intestino che è fornita di fenditure attraverso le quali passa l’acqua che
bagna le branchie, oppure di un’estroflessione sacciforme (polmoni) nella quale penetra l’aria (respirazione polmonare). • Eterocerca: di pinna con vertebre maggiormente estese nel lobo dorsale o in quello ventrale. • Euteri: organismi placentati. • Gnatostomi: vertebrati provvisti di mascelle. • Notocorda si sviluppa del mesoderma, costituisce il primo scheletro assile dei cordati Urocordati (Ascidie o Tunicati), nei quali la notocorda è ristretta in fase embrionale alla zona della
coda per poi scomparire nell’adulto, e i Cefalocordati (anfiosso) nei quali la notocorda percorre tutto il corpo e permane nella vita adulta. Questo avviene anche nei Vertebrati più primitivi, i Ciclostomi. Nei restanti Vertebrati (Pesci, Anfibi, Rettili, Uccelli, Mammiferi) la notocorda si estende per i tre quarti posteriori dell’embrione, escludendo quindi la zona cefalica, e permane nell’adulto soltanto come residuo nel nucleo polposo dei dischi intervertebrali.
• Omocerca: di pinna con lobo ventrale e lobo dorsale egualmente sviluppati. • Pedomorfosi: si parla di pedomorfosi quando in un individuo animale adulto, sessualmente maturo, sono presenti caratteristiche tipiche dei primi stadi di sviluppo. • Placodi epidermici: ispessimenti epidermici localizzati nella testa da cui si originano parti. • Protostomi: organismi in cui il blastoporo ( ovvero l’apertura che si forma durante la gastrulazione e che porta allo sviluppo del tratto digerente) diventa bocca mentre l’ano si forma ex
novo. • Pseudocelomati: organismi (es. nematodi) la cui cavità corporea non è interamente rivestita da tessuto derivato dal mesoderma. • Somiti: masse simmetriche del mesoderma. • Urodeli: organismi con corpo allungato, provvisto di lunga coda e 4 zampe uguali.
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• Sitografia • www.aaeweb.net • www.acquaportal.it • http://www.anisn.it/ • www.cannonemaria.altervista.org • www.win.claudiosantori.it • www.digita.org • www.dizio.org • www.ecplanet.com • www.eurekariflessioni.blogspot.it • www.geoappunti.altervista.it • www.giaospedalicivili.it • www.xiphias.it • www.icsantarosasavigliano.gov.it • www.liceovolterra.it • www.mille.animali.com • www.oilproject.org • www.pikaia.eu • www.ponzaracconta.it • www.rosenfeld.it • www.sapere.it • www.cliccascienze.it • www.serenagallicana.it • www.shikablog.it • www.slideplayer.it • www.slideshare.net • www.unicam.brusaferro.it • www.3unipv.it • www.univpm.it • www.vialattea.net • Bibliografia • Alters & Alters, Biologia in evoluzione. Le Monnier • Banche dati Zanichelli 2006-2 • GC Kent Anatomia Comparata dei Vertebrati. PICCIN • Campbell et al., Biologia concetti e collegamenti. 20014. Linx editore • S.S. Mader. Immagini e concetti della biologia. 2012. Zanichelli • Sadova et al. Biologia La scienza della vita. 2010. Zanichelli • Sadova et al. La nuova biologia blu. 2015 Zanichelli
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