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Domenico Fulgione » 13.Phylum Chordata

Caratteristiche generali

I cordota presentano le seguenti caratteristiche principali:

Sono organismi deuterostomi a simmetria bilaterale;
Presentano almeno in uno stadio del loro ciclo biologico 4 caratteri distintivi: notocorda, fessure o tasche faringee, tubo nervoso dorsale e coda;
Presentano un endostilo o ghiandola tiroidea;
Hanno un vaso sanguigno contrattile (cuore).

Caratteri distintivi dei Cordati: Notocorda, Cordone nervoso dorsale, segmentazione, Fessure branchiali al livello della faringe. Disegno di Domenico Fulgione.

La Notocorda

La Notocorda, o corda dorsale, è una struttura assiale di sostegno che si estende per gran parte del corpo dell’animale.
Tale struttura è disposta al di sotto del cordone nervoso dorsale.
La notocorda è rivestita da una guaina connettiva che racchiude cellule con lunghi vacuoli ripieni di liquido che conferiscono turgore alla struttura impedendo la compressione antero-posteriore. È una struttura flessibile che permette movimenti ondulatori del corpo.
Nella maggior parte dei vertebrati adulti è sostituita parzialmente o totalmente da cartilagine o osso.

Struttura della notocorda o corda dorsale. Disegno di Domenico Fulgione.

Fessure o tasche branchiali

Le Fessure (fenditure o tasche branchiali) mettono in comunicazione il lume dell’apparato digerente con l’esterno. Nei cordati più primitivi (Urocordati e Cefalocordati) vengono utilizzate per filtrare l’alimento. Altri sviluppano tra le fessure branchie deputate alla respirazione.

Talvolta estroflessioni del faringe verso la parete del corpo non si aprono formando delle tasche faringee. Nei vertebrati terresti le fessure faringee sono presenti solo durante gli stadi embrionali.

Cordato, condroitta in cui si vedono le fenditure branchiali. Foto di Domenico Fulgione.

Classificazione

Si distinguono 3 subphyla appartenenti al phylum dei Cordati:

Subphylum Urochordata (ascidie) presentano la corda dorsale solo nella regione caudale e solo negli stadi embrionali;

Subphylum Cephalochordata (anfiossi) la corda permane per tutto l’arco vitale e occupa l’intera lunghezza del corpo;

Subphylum Vertebrata (vertebrati) rivestono e sostituiscono la corda dorsale con un sistema scheletrico metamerico, la colonna vertebrale.

Evoluzione dei Cordati

Schema dell'evoluzione dei cordati. Secondo l'ipotesi proposta negli anni '20 da Walter Garstang i cordati hanno avuto origine da un organismo filtratore sessile primitivo simile alle attuali. Dalla forma adulta si sono evoluti gli attuali urocordati (primo a sx), dalla forma larvale per neotenia i subphylum degli Agnati, dei cefalocordati e dei Vertebrati (da sx a dx). Disegno di D. Fulgione.

Subphylum Urochordata (o Tunicati)

Il Subphylum degli Urocordati comprende circa 2000 specie, tra cui le ascidie risultano le più rappresentate.
I membri della classe ascidie sono piccoli invertebrati filtratori, sessili e sacciformi allo stadio adulto. Sono coloniali e incrostanti, tipiche degli ambienti marini. Le classi dei larvacei e dei taliacei sono rappresentate da organismi trasparenti, filtratori, liberamente natanti.
Gli urocordati prendono il nome di tunicati per la presenza di una tunica protettiva di fibre di tunicina e polisaccaridi che ne riveste il corpo.

La larva dei tunicati è mobile e natante, e, pur non alimentandosi, mostra già apparato faringeo, strutture locomotorie, una coda e corda dorsale tipiche dei Vertebrati. Durante la metamorfosi dallo stadio larvale a quello adulto la notocorda, il cordone nervoso e la coda vengono riassorbiti.

Anatomia di una ascidia. Questi organismi hanno un corpo sacciforme, con due estremità libere dette sifoni (1 sifone inalante, 2 sifone esalante). Il faringe è perforato da fessure marginate da ciglia (3) che permettono all'organismo di filtrare l'acqua e catturare particelle alimentari. L'apparato digerente è completo (4). Presentano una ghiandola detta endostilo (5) secernente sostanze mucose che ricoprono il faringe. L'apparato circolatorio è di tipo aperto (6). Disegno di Domenico Fulgione.

Subphylum Cephalocordata

Questo raggruppamento comprende solo un tipo di animali: gli anfiossi che hanno in comune con i Vertebrati la metameria (evidente a livello della muscolatura), una corda dorsale (estesa dal capo alla coda), un sistema nervoso dorsale cavo, un faringe con fessure, un tegumento composto da epidermide e derma ed un sistema di vasi venosi e atriosi.
Gli anfiossi assomigliano superficialmente a piccoli pesci (non più lunghi di 5 cm), anche se l’estremità cefalica priva di occhi o la struttura boccale priva di mandibole e mascelle, ne rivelano la differenza.
Sono piccoli animali marini, filtratori, grazie alla evidente muscolatura striata ed alle pinne, sono in grado di “nuotare” nella sabbia dei fondali.
Dal tubo nervoso dorsale si dipartono nervi disposti segmentalmente.
Presentano una faringe deputata alla raccolta del cibo e allo scambio gassoso.

Sono organismi dioici con organi sessuali disposti metamericamente. La fecondazione è esterna.

Anatomia di un anfiosso. Notocorda (1); Cordone nervoso dorsale (2); fessure branchiali (3), coda (4); vestibolo con cirri tentacolari disposti intorno alla bocca (5) che impediscono alle particelle troppo grandi di entrare nella bocca; atrioporo (6) da cui fuoriesce l'acqua che entrando dalla bocca passa attraverso le fenditure branchiali e penetra in un grande spazio interno detto atrio messo in comunicazione con l'estereno attraverso l'atrioporo; ano (7). Disegno di Domenico Fulgione.

Subphylum Vertebrata

I rappresentanti del subphylum vertebrata presentano le seguenti caratteristiche distintive:

Cordati metamerici con capo tronco e coda;
Cranio che circonda l’encefalo;
Embrione fornito di notocorda;
Adulti con notocorda e/o colonna vertebrale (cartilaginea o ossea);
Branchie e polmoni faringei;
Due paia di arti nel tronco Celoma ben sviluppato;
Movimento assicurato da numerosi muscoli in connessione con lo scheletro;
Cuore in posizione ventrale, con 2-4 camere, sistema circolatorio chiuso;
Cervello altamente differenziato, con 10-12 paia di nervi craniali;
Endostilo modificato in ghiandola tiroidea;
Sistema endocrino complesso;
Escrezione per mezzo di pronefro, mesonefro e metanefro;
Sessi generalmente separati, tipo di fecondazione variabile.

Schema dell'anatomia di un veretebrato. Disegno di Domenico Fulgione.

Principali gruppi di vertebrati

Agnati
Gnatostomi

Pesci cartilaginei
Pesci ossei
Anfibi
Rettili
Uccelli
Mammiferi

Elefante (sinistra) e il suo scheletro osseo (destra). Foto di Domenico Fulgione.

Classe Agnatha. Caratteristiche generali

Caratteristica degli Agnati è la mancanza di mascelle (da cui il nome della classe).
Questi organismi mancano pinne pari, sebbene in alcune specie estinte fossero presenti spine o pinne pettorali.
Le specie primitive possedevano pesanti scaglie e piastre ossee, perdute nelle specie odierne.
Le parti più interne dello scheletro sono cartilaginee (in alcune specie estinte il cranio era però ossificato).
La notocorda embrionale persiste nell’adulto.
Sono presenti sette o più paia di tasche branchiali.
È presente un occhio pineale mediano, sensibile alla luce ed una sola narice mediana.
L’orecchio interno con 1 o 2 dotti semicircolari (3 negli altri vertebrati).

Attualmente la classe degli agnati comprende circa 60 specie. Queste ultime sono comprese in due sottogruppi: le lamprede e le missine. Le lamprede trascorrono la vita larvale in acque dolci mentre da adulti possono vivere a seconda della specie in acqua dolce o del mare. Le lamprede adulte sono parassite di grossi pesci, ai quali si attaccano con la bocca, priva di mascelle, a forma di ventosa: tramite le migliaia di dentelli che armano la lingua, strappano brandelli di carne e sangue all’ospite.

Le missine si distinguono dagli altri vertebrati per l’assenza di vertebre. Questi organismi conservano notocorda come struttura di sostegno, hanno capo sorretto da barre cartilaginee.
Sono esclusivamente marini e a differenza delle lamprede sono privi di stadio larvale.
Le missine sono saprofaghe e occasionalmente predatrici. Si nutreno di pesci e cetacei in decomposizione o morenti, cui strappano brandelli di tessuti “annodandosi” su se stesse dopo essersi fissate al corpo della preda.

Classe Condrichthyes

I Condroitti o pesci cartilaginei sono predatori marini, anche se alcune specie abitano le acque salmastre e i laghi d’acqua dolce.
Si conoscono circa 750 specie.
Sono dotati di mascelle, archi viscerali, orecchio interno, due cavità nasali.
Presentano un sistema di elettroricezione ben sviluppato.
Hanno scaglie ossee ridotte all’interno di sottili squame placoidi.
Lo scheletro interamente è cartilagineo.
Sono privi di polmoni e di vescica natatoria.
La coda è eterocerca.
Mostrano cinque paia di branchie e intestino corto (valvola spirale).
I pricipali rappresentanti di questa classe sono gli squali, le razze, le torpedini.

Pesce sega, Pristis zijsron, Foto di Domenico Fulgione.

Classe Osteichthyes

La classe degli osteitti, conta circa 21.000 specie.
A differenza dei condroitti presentano uno scheletro osseo (da cui il nome di osteitti o pesci ossei).
Il corpo è rivestito da scaglie ossee di origine dermica che aumentano di superficie con l’accrescersi dell’animale.
Possiedono una vescica natatoria, ovvero, una sorta di sacchetto ripieno di gas, che permette di regolare il loro peso specifico e sostarsi in tal modo a profondità diverse. In alcune specie la vescica si trasforma in un sacco polmonare che coadiuva la respirazione branchiale in condizioni di siccità.
Le branchie disposte ai lati del capo sono altamente vascolarizzate e protette da un opercolo.

I pesci ossei possiedono una o due pinne doersali e una pinna caudale omeocerca (i due lobi della pinna hanno uguale lunghezza).

Piranha rosso, Pygocentrus natterei, Foto di Domenico Fulgione.

Classe Amphibia

Gli anfibi sono vertebrati terresti fortemente legati all’acqua (stagni, laghi, ruscelli ecc.,). Il loro ciclo biologico comprende, infatti, una fase larvale legata agli ambienti acquatici, dotata di coda, alimentazione erbivora e respirazione branchiale ed una fase adulta di solito terrestre. La larva va incontro a metamorfosi perdendo generalmente la coda. Gli adulti, presentano una pelle sottile attraverso la quale avvengono gran parte degli scambi respiratori. Ciò rende necessario mantenerla sempre umida grazie alla presenza di ghiandole mucose.

Presentano palpebre mobili e ghiandole lacrimali. Hanno una lingua carnosa ed estroflettibile che utilizzano per catturate le loro prede (soprattutto insetti).

Classificazione degli anfibi:

Apodi (cecilie, gimnofioni);
Anuri (rane, rospi, raganelle);
Urodeli (tritoni, salamandre).

Rospo, Bufo bufo, Foto di Domenico Fulgione.

Classe Reptilia

La Classe dei rettili è rappresentata da organismi che ben si sono adattati agli ambienti terresti. La pelle ricoperta di squame isola il corpo impedendo la disidratazione.

Sono organismi ectotermi, ovvero la temperatura corporea varia con la temperatura dell’ambiente estereno.

Lucertola, Podarcis sicula, Foto di Domenico Fulgione.

Classe Aves

La classe degli uccelli comprende circa 8.600 specie aggruppate in 28 ordini. Questi animali si ritrovano in ogni tipo di ambiente terrestre.

Caratteristica degli uccelli e la presenza di piume e penne che ricoprono il corpo. Le piume hanno la funzione di isolare termicamente il corpo dall’ambiente esterno, le penne sono implicate nel volo. Sono organismi endotermi capaci di mantenere costante la temepratura corporea.

Non presentano ghiandole cutanee, fatta eccezione per l’uropigio, una ghiandola situata sopra la coda che secerne una sostanza oleosa sebacea che gli uccelli stendo con il becco sulle piume e penne rendendole impermeabili all’acqua.

Hanno un becco corneo privo di denti con forma che varia in relazione alle abitudini alimentari della specie.

Gli uccelli hanno ossa leggerissime e pneumatiche, sterno perlopiù carenato, vertebre caudali fuse assieme a formare il pigostilo.

Passer hispaniolensis. Foto di Domenico Fulgione.

Classe Mammalia

La classe dei mammiferi comprende più di 5.000 specie. Sono distribuite in quasi tutti gli ambienti della Terra dalle calotte polari ai deserti. Alcuni di essi si sono ben adattati anche agli ambienti marini (Cetacei, Pinnipedi).

I Mammiferi sono organismi endotermi. Presenza di peli e grasso sottocutaneo che fungono da isolante termico.

Le femmine presentano ghiandole mammarie, da cui il nome della classe, che secernano il latte utilizzato per alimentare la prole.