Forme degli Animali VERTEBRATI: Caratteri Fondamenta e Forme Adattative

Di Roberto Bani

La rigogliosa evoluzione dei Vertebrati vede la comparsa di taluni Fondamenta o caratteri essenziali come vertebre, mascelle, appendici motorie, organi respiratori, uniti alla globale migliore strutturazione interna cui fa fronte la vasta invasione di habitat con selezione di forme adattative anche assai raffinate. Si descrive la progressiva comparsa di tali fondamenta, le classi dei Pesci, Anfibi e Rettili coi loro fossili e il periodo geologico in cui sono apparsi, le comuni specie attuali. Si alternano infatti rigogliose radiazioni a ecatombi ma sempre il modello vertebrato progredisce fino a culminare alla sua miglior organizzazione legata al sangue caldo, alla socialità e maggior intelligenza dei Mammiferi, conquiste che sono preludio all’origine dell’uomo.

• Lingua: Italiano
• Editore: Roberto Bani
• Data di uscita: 26 nov 2016
• ISBN: 9788822870094

Anteprima del libro

Roberto  Bani

Forme  degli  Animali

ZooMorfo

1      Genesi 

2      Invertebrati

3      Vertebrati

4      Mammiferi

VERTEBRATI

Rigogliosa evoluzione dei vertebrati vede la comparsa di taluni Fonda-menta o caratteri essenziali come vertebre, mascelle, appendici motorie, organi respiratori, uniti alla globale migliore strutturazione interna cui fa fronte la vasta invasione di habitat con selezione di forme adattative anche assai raffinate. Lo schema riporta tali fondamenta, le classi e il periodo geologico in cui sono apparse; in seguito a inizio di ogni classe se ne riporta la sistematica inferiore. Si alternano rigogliose radiazioni a ecatombi ma sempre il modello vertebrato progredisce fino a culminare alla sua miglior organizzazione legata al sangue caldo, alla socialità e maggior intelligenza dei mammiferi, conquiste che sono preludio all’origine dell’uomo.

Subphylum dei Cordati, i Vertebrati o Craniati si connotano per la notevole strutturazione corporea e diffusione in tutti gli ambienti, da cui il gran numero di specie, oltre 50.000, inferiore solo agli Artropodi, e il massiccio impatto nella biosfera. Nel tempo il loro DNA si è moltiplicato creando progetti altamente elaborati: della loro anatomia e forme ecologiche si è trattato nel primo volume mentre adesso vediamo i singoli taxa e le specie facendo risaltare il gran numero di forme e adattamenti. Avere acquisito certi caratteri essenziali ha consentito il peculiare successo di questo subphylum e delle sue classi: si nota spesso come un’acquisizione di successo diffonde tanti suoi portatori da creare intere classi, o ordini, e resta nelle successive che ne derivano. Schema riporta la progressiva comparsa dei caratteri essenziali che crea le classi e periodo geologico in cui avviene.

Corda dorsale o notocorda è apparsa nella coda delle larve dei Tunicati (figura 1) e poi passata agli Anfiossi o Cefalocordati (2) dove si allunga fin nella testa. Costituiva già un valida struttura di sostegno quando negli Ostraco-dermi si circonda di placche di cartilagine che in seguito si uniranno a dare le vertebre, dotate di corpo e arco vertebrale già nei Pesci (3). Spina dorsale o colonna vertebrale distingue i Vertebrati dagli Invertebrati e non è questa separazione vecchia e retorica: tale struttura di sostegno si rivela di gran successo nel consentire corpi grandi, robusti e flessuosi, così favorendo quel gigantismo che esalta i vertebrati nel regno animale. Notare dalle figure come già si va delineando il tipico profilo con sopra il tubo neurale, che diventa encefalo e midollo spinale, poi la corda inglobata dalla colonna vertebrale e sotto cuore, vasi e digerente. Apparirà presto il cranio per proteggere l’encefalo, poi i due cinti ossei scapolare e pelvico con le pinne o zampe, e la ricca muscolatura a dare grande mobilità e quindi la costante ricerca e invasioni di nuovi habitat.

Seconda basilare conquista sono le mascelle che separano il taxa nelle due superclassi degli Agnati o senza mascelle e degli Gnatostomi o bocca con mascelle. In tali ossa si incastonano i denti dando una formidabile potenza di morso per afferrare saldamente il cibo, lacerare e rompere fino a dimensioni ingoiabili tanti vegetali e animali. Anche questa innovazione, apparsa coi Placodermi, resterà in tutti i posteri. E subito cambiò il modo di alimentarsi col tralasciare la filtrazione del plancton con le branchie ma comportava precisione nel raggiungere il cibo. Per questo i naturali effetti di sbandamento conseguenti al nuoto libero cioè ruotare intorno al proprio asse o rollio, oscillare in alto-basso o beccheggio o di lato destro-sinistro o imbardata richiesero di venire evitati con organi adeguati che furono le pinne, perfezionando la tipica forma dei pesci o Ittiopsidi. E fu la grande mobilità e costante ricerca di fonti di cibo che portò a invadere nuovi ambienti, fino a uscire dall’acqua e esplorare la terraferma per cui le quattro pinne pari mutarono in arti dando dagli Anfibi in poi i Tetrapodi. Però vivere in ambiente subaereo richiese altri adattamenti come la pelle con cheratina, che non fa perdere acqua al corpo, fecondazione interna e sopratutto l’uovo amniotico: uovo avvolto dall’amnios come in una culla d’acqua e con l’allantoide per lo scambio gassoso. Consente all’embrione di svilupparsi fuori dall’acqua da cui il balzo dagli Anamni agli Amnioti, dai Rettili in poi. Infine l’aria ha bassa costante termica rispetto all’acqua e questo porta il giorno e la notte, l’estate e l’inverno, coi loro sbalzi temici che trascinano la temperatura corporea negli Eterotermi, ciò favorì la comparsa degli Omeotermi Uccelli e Mammiferi.

Alba dei Vertebrati fu l’Ordoviciano paleozoico con apparizione degli Agnati Ostracodermi seguiti nel Siluriano superiore dai primi Gnatostomi, i Placodermi che nel Devoniano daranno tutti gli altri Pesci. Tra questi c’erano i Sarcopterigi Ripidisti all’origine degli Anfibi primitivi quindi dei Tetrapodi, come qui riassunto.

Genesi dei

Vertebrati acquatici

dagli Ostracodermi

agli Anfibi

ITTIOPSIDI  o  PESCI

Trattando di vertebrati d’acqua è utile chiarire in breve gli habitat che hanno invaso e ai quali si sono variamente adattati; descrizione degli habitat e relative forme si trova nel primo libro di Forme degli Animali Genesi a cui si rimanda per tutti i dettagli.

Biomi acquei di mare, fiume o lago sono:

Sopracqueo o Neuston Subaereo tra aria e acqua perché taluni pesci usando la vescica natatoria o tetrapodi acquatici con i polmoni salgono in superficie per respirare l’ossigeno atmosferico.

Pelagico o Pelagos  Acquatico sospeso si separa in Plancton come i batteri, alghe e piccoli animali solo galleggianti, e in Necton di animali Mobili come moltissimi pesci.

Bentonico o Benthos Acquatico poggiato sul fondo diviso tra viventi fermi, alghe e coralli, e animali variamente mobili. Molti pesci si sono specializzati per muoversi tra i coralli e scogli, o rasentando il fondo o anche strisciare al suo interno.

Abissale Acquatico afotico dove non c’è luce e la catena alimentare inizia dal cibo che cala dall’alto, i pesci abissali hanno assunto forme davvero strane e organi produttori di luce o fotofori.

AGNATI

senza mascelle

Vertebrati privi di mascelle, acquatici ancestrali con endoscheletro di cartilagine in pezzi vertebrali intorno alla notocorda che permane nell’adulto. Sono già pesci per il corpo fusiforme, branchie e due occhi ma una sola narice mediana, con le sole pinne impari mentre sono privi di scaglie e di pinne pari. Sono quindi Agnati, Ittiopsidi cioè a forma di pesce, Anamni avendo uova gelatinose, Eterotermi perché a sangue freddo. È valutata superclasse con le due classi degli Ostracodermi fossili e dei Ciclostomi attualmente viventi, peraltro polifiletiche riunendo specie derivate da più antenati.

Ostracodermi

pelle a conchiglie

Primi vertebrati risalenti all’Ordo-viciano, lunghi meno di 30 cm e rivestiti da dermascheletro di piastre ossee, probabili lenti animali sul fondo dei fiumi. Loro innovazione fu l'uso delle branchie non per filtrare i nutrienti ma solo per respirare; mentre aspiravano piccole prede tra i detriti. Cephalaspis in figura e altri affini avevano di lato stabilizzatori per controllare il nuoto. La comparsa dei pesci con mascelle 400 maf portò al loro declino perché ne divennero prede, fino a estinzione.

Ciclostomi

bocca rotonda

Petromizonti o Lamprede

Petromyzon marinus o lam-preda di mare vive sui fondali fino a 500 m s.l.m. in acque pulite. Forma cilindroide lunga 1,2 m di colore prevalente grigio-scuro, con due pinne dorsali e la caudale. Sotto l’estremità del capo la bocca circolare porta 120 denti disposti in 23 file di misura crescente, anche la lingua è armata di denti aguzzi; dietro gli occhi corrono sette fori branchiali. Di aspetto e moto anguilliforme, connotato dalla tendenza ad agganciarsi a oggetti sul fondo del mare, a navi o addirittura altri individui, rimarcando un etologia da parassita che attacca qualsiasi specie marina mordendo e cibandosi del suo sangue e muscoli, grazie anche alla sostanza anticoagulante presente nella saliva. Per riprodursi si porta in acque dolci e scava una buca come nido su cui i due adulti si accoppiano deponendo fino a 200.000 uova, dopo di che muoiono. Nascono larve che, dopo alcuni anni, diventano sessualmente mature. Simile è la Lampreda di fiume Lampetra fluviatilis.

Missinoidi o Mixine

Esclusivamente marine e anguilliformi, hanno per scheletro il solo cranio, bocca con sei corti tentacoli e lingua a pistone dentellato con la quale, agganciata col dente palatino, dilaniano un punto vulnerabile della preda, ano o branchie. Così penetrano in profondità e la divorano dall'interno: riescono a strappare brandelli addentandoli e poi contorcendosi, fino ad annodarsi per fare più forza (figura). Pure la posizione delle fessure branchiali spostate indietro è tale da permettere alle mixine di respirare durante il pasto e addentrarsi con la testa nel corpo della preda. Attaccando in massa sono in grado di ridurre velocemente un pesce di grosse dimensioni alle sole parti scheletriche rivestite dalla pelle.

GNATOSTOMI

bocca con mascelle

Fatto sta che le branchie sono a lamine sostenute ognuna da pezzi ossei sovrapposti, così è negli agnati privi di mascelle e permane nei successivi pesci. Però la struttura del primo arco branchiale (figura) si è spostata in avanti fino a dare sostegno alla bocca e accogliere i denti. Così i pezzi superiori destro e sinistro si sono uniti dando la mascella, che solo con gli Osteitti si unirà al cranio, mentre i due pezzi inferiori danno la mandibola; i pezzi sopra e sotto restano tra loro articolati creando la bocca robusta per le ossa ma pure mobile: armata di denti potrà ridurre in pezzi una vasta gamma di cibi vegetali e animali.

L’innovazione passerà ai Tetrapodi ma intanto si perfeziona la tipica forma dei pesci o Ittiopsidi: bocca ossea a fessura o tagliola, due narici, fessure branchiali separate da archi e lamine, che negli osteitti saranno coperte e protette dall’opercolo. Pinne sono la caudale per spingere, le impari dorsali spesso due e anale per stabilizzare il nuoto, le pinne pari apparse con gli gnatostomi sono due pettorali e due ventrali e servono per direzionare il nuoto. In molti il corpo è rivestito di squame e la bocca ha intorno dei barbigli.

Anatomia interna è stata descritta nel primo volume e sarà volta volta rivisitata; comunque già presenta tutti gli apparati e organi propri di una organizzazione vitale complessa. Tratteremo quindi di vertebrati Gnatostomi, Ittiopsidi a forma di pesce, Anamni avendo uova gelatinose, Eterotermi perché a sangue freddo.

Placodermi

pelle a placche

Nel Siluriano superiore apparvero gli Acantodi. Primi ad essere dotati di mandibola e mascella con pezzi duri simili ma non uguali ai denti, erano predatori a nuoto libero e non striscianti sul fondo con corazza ossea stesa su capo e torace, occhi davanti, pinne pari, coda eterocerca in alto. Nel Devoniano i pesci con pelle a placche diversificarono: Ptictodontidi simili a chimere, Renanidi a razze per il corpo piatto adatto alla vita sul fondo, Antiarchi come attivi nuotatori. Artrodiri i più diffusi tra mari e fiumi con forme minuscole come Groenlandaspis e giganti come Dunkleosteus (figura) dai fossili trovati in Nordamerica e Europa. Era impressionante: massiccio predatore lungo 10