Vertebrati
Quali sono i vertebrati?
Il termine "vertebrati" indica tutti gli animali dotati di scheletro interno e colonna vertebrale.
Da un punto di vista superficiale esso divide il regno animale in due categorie: quello dei vertebrati e quello degli invertebrati, che cioè possiedono scheletri esterni, oppure scheletri interni idrostatici o minerali privi di organizzazione colonnare o ancora quegli animali del tutto privi di scheletro, come ad esempio alcune classi di molluschi.
In realtà, dal punto di vista della sistematica, cioè la scienza che si occupa di classificare le forme di vita in categorie rappresentative, i vertebrati sono molto più di questo: sono un sub-phylum, cioè un raggruppamento di ordine appena inferiore al phylum, appartenente al phylum dei Cordati.
Diversità nei vertebrati.
Vertebrati, un sub-phylum dei Cordati
Il phylum "Cordata" contiene al suo interno 3 sub-phylum:
- Urocordati;
- Cefalocordati;
- Emicefalocordati.
Questi ultimi sono detti anche Vertebrati.
Gli Urocordati sono il gruppo più primitivo, da cui discendono di fatto gli altri due.
I rappresentanti di questo phylum sono detti Ascidie o Tunicati, e da adulti non possiedono alcuna forma di colonna vertebrale ma la loro larva, invece, è completamente diversa e ricorda un minuscolo girino: questa è la più antica forma animale dotata di una colonna vertebrale primordiale, detta "notocorda".
Nel corso dell'evoluzione, alcuni animali come questi hanno subito un processo detto "pedomorfosi", in cui le larve hanno smesso di fare la metamorfosi per divenire adulte e invece hanno iniziato a sviluppare gli organi riproduttivi mantenendo la struttura corporea propria della larva stessa. Da lì ha avuto inizio l'evoluzione dei vertebrati.
I Cefalocordati sono un piccolo gruppo di Cordati, distinti dai vertebrati per la mancanza del cranio. Questi piccoli animali, detti "anfiossi", hanno una notocorda che raggiunge il limite ultimo dell'estremità distale del corpo e vivono infossati nella sabbia filtrando il plancton e le particelle alimentari disperse nell'acqua.
I vertebrati veri e propri, infine, sono quei cordati che hanno sviluppato un cranio, alla cui base la corda si interrompe. Per questo motivo sono detti Emicefalocordati, che significa "animali che hanno la corda che si interrompe a metà del capo" .
Inoltre, a differenza degli Urocordati, la corda di derivazione embrionale viene sostituita, nell'organismo adulto, da una colonna vertebrale formata da tessuto osseo o cartilagineo.
Il phylum Cordata.
Struttura del corpo dei vertebrati
I vertebrati sono organismi triblastici, i loro tessuti quindi si originano a partire da tre foglietti embrionali: ectoderma, mesoderma ed endoderma. Sono inoltre celomati, sviluppano cioè, all'interno del corpo, una cavità che ospita gli organi interni detta appunto "celoma".
Lo schema di simmetria del corpo dei vertebrati è di tipo bilaterale: ciò sta ad indicare che è possibile suddividere il corpo dei vertebrati in due porzioni identiche facendo passare un asse di simmetria che attraversi il corpo in senso longitudinale, dalla testa alla coda.
I vertebrati sono animali evoluti, dotati di un vero e proprio cervello collocato all'interno della scatola cranica. Al di sotto del capo si sviluppa il tronco, che ospita gli organi interni e da cui si dipartono 4 arti simmetrici, due collocati nella porzione anteriore del corpo e due nella porzione inferiore.
In alcuni gruppi tali arti sono regrediti, in tutto o in parte: nei serpenti, ad esempio, è possibile scorgere solo dei residui vestigiali quasi invisibili, utilizzati nel corteggiamento; nei cetacei gli arti superiori si sono evoluti in pinne mentre quelli inferiori sono andati perduti nel corso dell'evoluzione.
Diversità ed evoluzione dei vertebrati
I Vertebrati più antichi sono i pesci anche se le forme che conosciamo oggi sono molto recenti ed evolute, ben diverse dalle forme primordiali che abitarono gli oceani all'alba dell'evoluzione dei vertebrati.
Dalle prime forme prive di mascelle (Agnati) si evolsero i Placodermi, pesci antichi dotati di pesanti armature ossee che proteggevano il capo ed il torace. Dai Placodermi si originarono i due grandi gruppi di pesci ancora oggi esistenti: i pesci cartilaginei (squali e razze) e i pesci ossei.
Nei pesci cartilaginei, la notocorda viene sostituita da uno scheletro non mineralizzato, formato da cartilagine leggera e flessibile.
Nei pesci ossei, invece, si sviluppa uno scheletro osseo che ha permesso ad alcuni di essi, membri del gruppo Sarcopterigi, di varcare il confine tra l'acqua e la terra ed evolversi nei moderni tetrapodi terrestri. Da quell'antico passaggio evolutivo sono quindi derivati gli anfibi, i rettili e da questi i mammiferi e gli uccelli.
Evoluzione dei vertebrati.
Caratteristiche fisiologiche dei vertebrati
Essendo un gruppo di animali estremamente diversificato, quello dei vertebrati conta al suo interno organismi dalle strategie vitali e riproduttive molteplici e differenti.
Nella maggioranza dei pesci ossei la riproduzione è esterna: la femmina depone le uova, che vengono poi fecondate dal maschio che vi disperde il seme nelle immediate vicinanze. Nei pesci cartilaginei, in alcuni pesci ossei e nei tetrapodi terrestri la fecondazione invece è interna.
Alcuni gruppi sono vivipari e partoriscono la prole già sviluppata, mentre altri sono ovipari e depongono le uova.
Il livello di cure parentali è molto diversificato: ai due estremi troviamo la gran parte dei pesci ossei, che disperdono semplicemente le uova nell'ambiente senza occuparsi in alcun modo della loro sopravvivenza e, all'altro estremo, i mammiferi più evoluti che accudiscono la prole anche per diversi anni prima che questa raggiunga l'indipendenza.
Anche l'alimentazione è molto varia: esistono vertebrati carnivori, onnivori ed erbivori. Tra i carnivori, alcune specie sono saprofaghe e altre predatrici.
Pesci, rettili ed anfibi sono definiti, dal punto di vista del metabolismo energetico, ectotermi, in quanto non in grado di regolare la temperatura corporea attraverso processi endogeni.
Mammiferi e uccelli (nonché, si pensa, anche gli estinti dinosauri) sono invece endotermi, essendo in grado di ricavare e conservare calore attraverso l'attività metabolica.
Alcuni pesci, come il tonno e lo squalo bianco, hanno sviluppato secondariamente degli adattamenti per recuperare il calore generato dall'attività muscolare per riscaldare il sangue, attraverso una rete di capillari che prende il nome di "rete mirabile".
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