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L’Albero della vita (1)

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di Adriano Madonna
evoluzione[1]

 

La storia della Terra si divide in quattro eoni, dove l’eòne (dal latino aeon aeonis = età, periodo) è un’unità geologica di misura del tempo. Dal più antico al più recente, dunque, abbiamo, in sequenza:

Eone Adeano o Azoico (prima di 3800 milioni di anni fa)
Eone Archeano o Criptozoico (fra 3800 e 2500 milioni di anni fa)
Eone Proterozoico (tra 2500 e 545 milioni di anni fa)
Eone Fanerozoico (iniziato 545 milioni di anni fa)

L’Eone proterozoico (dal greco proteron e zoon = primo vivente) è caratterizzato dalla comparsa di molte forme di vita complesse.

Gli organismi viventi si suddividono in invertebrati (privi di una struttura di sostegno interna, cioè senza scheletro) e vertebrati (dotati di scheletro).

GLI INVERTEBRATI

Un albero della vita degli invertebrati ovvero un ordine sequenziale della loro comparsa sulla Terra può essere così composto:

Poriferi
Cnidari
Anellidi
Molluschi
Artropodi
Echinodermi
Tunicati

I PORIFERI

Per la loro caratteristica di essere costellati di minuscoli pori, dei quali vedremo la funzione, le spugne costituiscono il philum dei poriferi, quindi dire spugne o dire poriferi è la stessa cosa.
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Quello dei poriferi è un philum molto antico: si pensi che spicole di spugne sono state trovate nelle rocce del precambriano. Ciò significa che oltre seicento milioni di anni fa le spugne già esistevano, quindi, per giungere sino ai nostri giorni, hanno attraversato infiniti mutamenti ambientali, a cui si sono adattati volta per volta, riuscendo a evolversi secondo le necessità di ogni tipo di situazione, fino a costruire le spugne della nostra era, quelle che abitualmente vediamo sott’acqua o che usiamo durante le nostre abluzioni.

I poriferi sono organismi filtratori, che, per captare la sostanza organica finemente particellata e i piccoli organismi del plancton, si riempiono d’acqua, trattengono tutto quanto può servire da nutrimento e, infine, scaricano all’esterno l’acqua filtrata. Una spugna, dunque,è praticamente vuota: possiede, infatti, una cavità che prende il nome di spongocele. All’interno dello spongocele ci sono delle camere acquifere tappezzate di particolari cellule flagellate, cioè dotate di un flagello, una sorta di filamento, una frusta che muove l’acqua. Queste cellule, chiamate coanociti, sono specializzate per l’alimentazione. Ecco, dunque, che cosa avviene in una spugna: l’acqua penetra nello spongocele attraverso i pori inalanti (o ostii), dove il battito dei flagelli dei coanociti genera una corrente, quindi l’acqua circola attraverso i coanociti nutrendoli con la sostanza organica che contiene, e, infine, fuoriesce attraverso fori più grandi dei pori, detti osculi.

A seconda della grandezza e dell’organizzazione della cavità interna di una spugna, possiamo avere uno spongocele molto grande oppure una serie di canali percorsi dall’acqua.

Ascon sycon e leucon
Proprio in funzione del sistema acquifero interno, ovvero in base al tipo di spongocele, abbiamo tre tipi di spugne: ascon (spugne asconoidi), sycon (spugne siconoidi) e leucon (spugne leuconoidi).
spugna asconide

spugna asconoide

spugna siconoidespugna siconoide

spugna leuconoide
spugna leuconoide

Nelle asconoidi si osserva una cavità interna abbastanza lineare: lo spongocele, infatti, è come un vaso la cui superficie interna è tappezzata di coanociti. Nelle siconoidi già troviamo uno spongocele più complesso per aumentare la superficie di ancoraggio dei coanociti e, quindi, il loro numero: non osserviamo, infatti, uno spongocele con superficie regolare, bensì articolata in anse, chiamate canali radiali, ricoperte di coanociti. Aumenta, quindi, nelle siconoidi, rispetto alle asconoidi, la superficie di assunzione della sostanza alimentare.
Nei poriferi del terzo tipo, le spugne leuconoidi, lo spongocele è costituito da una complicata rete di canali, con un numero altissimo di coanociti. I canali sono ripiegati e formano vere e proprie camere acquifere, che, raggruppate insieme, ricordano un po’ dei grappoli d’uva.

Come si riproducono
La riproduzione delle spugne può essere agamica per semplice gemmazione, con la produzione di gemmule (aggregati di amebociti), che vengono circondati da uno strato di spicole (elementi duri che costituiscono una sorta di supporto scheletrico della spugna) e poi espulse in seguito alla rottura della spugna oppure attraverso l’acqua fuoriuscente dalla spugna dopo essere stata privata delle sostanze nutritizie.

Un altro tipo di riproduzione avviene per scissione di una parte della spugna, che si stacca e cade verso il basso, dove colonizza una superficie attigua di fondale.

Nelle spugne si osserva anche una riproduzione sessuata, con produzione e incontro di gameti (spermatozoi e uova).

GLI CNIDARI

Il philum degli cnidari (dal greco knide = ortica), con oltre 9000 specie, può presentarsi in due forme diverse, dette a polipo e a medusa. Le forme a polipo appaiono come una sorta di “fiorellini” dai colori variabili dal giallo al bianco al rossastro. I polipi sono costituiti da un corpo centrale, detto calice, e da una serie di appendici disposte a corolla, denominate tentacoli. Le forme a medusa presentano un corpo convesso, l’ombrella, che nella parte posteriore presenta appendici denominate bracci. Gli cnidari devono il loro nome alla presenza di organelli urticanti chiamati cnidociti. Ogni cnidocita (o cnida), costituito da una capsula con un filamento cavo all’interno e avvolto a spirale, presenta dei pori da cui sporgono delle strutture setoliformi denominate cnidocigli. Quando questi sono sollecitati da particolari sostanze oppure, meccanicamente, da uno spostamento d’acqua o dal contatto diretto di altri organismi, provocano la scarica delle nematocisti: una sorta di dardi con una carica tossica.

meduse

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meduse

Una volta vuotati, gli cnidociti deperiscono e si distruggono, per essere sostituiti da cnidociti nuovi entro un paio di giorni.

Come si riproducono
La riproduzione degli cnidari è quasi sempre asessuata e avviene per gemmazione. Si osserva, tuttavia, anche la riproduzione sessuata e in molte specie essa si alterna con quella asessuata.
Nella riproduzione sessuata, dall’uovo fecondato nasce una piccola larva, la planula, che dopo un periodo di esistenza planctonica (errante nel mare, in balia del moto ondoso e delle correnti) si ancora al substrato e si moltiplica per gemmazione.
Nelle meduse, la planula di trasforma in una seconda larva a forma di polipo, detta scifistoma. Questa, per gemmazione, origina le efire (con forma a disco e disposte una sull’altra come una pila di piatti), che a loro volta si accrescono, effettuano una metamorfosi e si trasformano in meduse adulte.

GLI ANELLIDI

Gli anellidi sono comunemente noti come vermi, un termine con cui siamo soliti indicare animali bruttissimi della terra, striscianti, viscidi e bavosi, che danno un inequivocabile senso di ribrezzo. La prima sorpresa, però, è questa: molti “vermi del mare” sono organismi bellissimi e colorati (almeno la maggior parte). Ciò non toglie, comunque, che nel regno del mare ci siano anche vermi con… “l’aspetto di vermi”.

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Una classe molto nota degli anellidi è quella dei cosiddetti policheti, di cui alcune specie vivono nella sabbia. Gli anellidi sono presenti un po’ in tutti gli habitat, da quelli asciutti a quelli acquatici. Il successo degli anellidi è dovuto proprio alla loro grande capacità di adattamento ad ogni tipo di ambiente, infatti sono comuni un po’ dappertutto.

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La metameria
Una caratteristica degli anellidi è il corpo metamerizzato, cioè diviso in tanti segmenti uguali, evidenziati da solchi di divisione che si succedono lungo il corpo dell’animale.
In biologia evolutiva, la metameria è una caratteristica importante, una essenziale materia di studio, perché è uno degli aspetti da considerare nell’ambito della trasformazione degli organismi ancestrali in quelli attuali. La metameria ha dato modo, ad esempio, ad animali privi di arti di assumere capacità di locomozione e, nello stesso tempo, ha offerto l’opportunità a organismi di conformazione allungata (appunto come i vermi), di assumere elasticità e agio di movimento in luogo di una svantaggiosa rigidità.

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Come si riproducono
Gli anellidi in genere sono a sessi separati, ma è impossibile distinguere a occhio il maschio e la femmina, poiché non esistono dimorfismi sessuali. Si individuano solo in seguito all’emissione di uova e spermatozoi.

La riproduzione, molto particolare, prende il nome di epitochìa (dal greco ἐπι- epi- = sopra e ἐπίτοκος = parto, quindi, letteralmente, sopra il parto, prossimo al parto), che avviene secondo queste modalità: al momento della riproduzione, l’individuo, detto atoco, va incontro a grandi mutamenti somatici, con formazione di ciglia e appendici a paletta, che lo mettono in grado di nuotare. Il corpo si gonfia nella parte posteriore poiché si riempie di prodotti sessuali maturi. Così modificato, l’individuo da atoco diventa epìtoco, poi il corpo si rompe e i gameti si liberano.

Si osserva, nei policheti, anche una riproduzione asessuata: il nuovo individuo ha origine da cellule somatiche del genitore situate in determinate regioni del corpo (scissiparità).

In particolare i sabellidi (gli spirografi) conservano le uova nel ventaglio branchiale o nel tubo. Dall’uovo nasce la larva trocofora, che in seguito si dividerà in segmenti. Essi formeranno i metameri e da questi l’individuo adulto.

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[L’Albero della vita (1) – continua]

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