L’ORGANIZZAZIONE DELLA COMPLESSITÀ ANIMALE
La complessità di un organismo animale è dovuta al modo in cui la materia vivente che lo costituisce si organizza.
- Se prendiamo infatti un protozoo, ossia un organismo formato da una sola cellula (eucariotica) animale, ci accorgeremmo che esso è in grado di assolvere a tutte le funzioni vitali all’interno di questa singola cellula: esso pertanto si nutrirà, espellerà sostanza di scarto, si muoverà e si riprodurrà facendo ricorso solamente agli organuli cellulari che possiede; si parla in questo caso di un’organizzazione a livello del protoplasma.
- Il livello di organizzazione gerarchica successivo è quello rintracciabile nei protisti coloniali e, secondo alcuni zoologi, nelle spugne (phylum Porifera): esso prevede un’aggregazione di cellule con suddivisione dei compiti ma con assenza di veri e propri tessuti; esisteranno pertanto cellule specializzate nella riproduzione sessuale e cellule specializzate nella cattura dell’alimento. Si parla in questo caso di organizzazione a livello cellulare.
VERSO I SISTEMI ALTAMENTE ORGANIZZATI
Dugesia sp. (phylum Platyhelminthes).
Analizzando un polipo o una medusa (phylum Cnidaria) si può notare un grado di complessità maggiore rispetto al precedente. Le cellule con medesima specializzazione che prima trovavamo disperse all’interno dell’organismo, adesso sono invece aggregate tra loro a dare strati organizzati, i tessuti; si parla all’ora di organizzazione a livello cellula-tessuto.
L’aggregazione di tessuti in organi con funzioni ancora più specializzate rappresenta il passo successivo nella gerarchia della complessità animale.
I primi organismi che hanno evoluto l’organizzazione a livello tessuto-organo sono stati i vermi piatti (phylum Platyhelminthes). Lo step finale per raggiungere la massima complessità strutturale è quello in cui gli organi cooperano tra di loro per una determinata funzione andando a costituire sistemi altamente organizzati; l’organizzazione a livello organi-sistema è presente nella maggior parte dei metazoi (animali pluricellulari), come molluschi, anellidi e cordati.
I PIANI STRUTTURALI DEL CORPO
L’architettura degli animali è stata studiata per gradi, partendo in primo luogo dalle caratteristiche macroscopiche degli individui adulti per poi passare allo sviluppo embrionale e quindi alle indagini molecolari.
Una prima importante caratteristica da individuare in un gruppo di animali è la simmetria del corpo: una simmetria sferica fa sì che il corpo sia suddivisibile in metà equivalenti o speculari da qualsiasi piano passante per il centro del corpo stesso ed è tipica esclusivamente degli organismi unicellulari.
Una simmetria raggiata (o radiale) implica invece che il corpo è divisibile in metà speculari o equivalenti da un qualsiasi piano passante per l’asse longitudinale del copro stesso ed è tipica degli cnidari.
Una simmetria bilaterale è propria di quegli animali il cui corpo è divisibile in metà speculari o equivalenti da un solo piano, generalmente passante per l’asse maggiore del corpo.
Esempio di simmetria bilaterale in C. septempunctata (coccinella) e di simmetria raggiata in un polipo.
LO SVILUPPO EMBRIONALE
Passando allo sviluppo embrionale, già dallo zigote (la prima cellula di un nuovo organismo, risultante dalla fusione di uno spermatozoo con una cellula uovo) è possibile fare delle distinzioni tra i vari gruppi di animali: un importante carattere tassonomico è infatti la modalità di segmentazione, ossia il modo in cui lo zigote si divide a dare numerose cellule figlie.
Queste ultime, a prescindere dalla modalità con cui si sono originate, si organizzano a dare un singolo strato che delimita una cavità piena di liquido proprio come un palloncino delimita una porzione di aria.
L’embrione, che in questo stadio viene detto blastula, va ora incontro a un ripiegamento da cui risulta la formazione di due strati cellulari, uno interno all’altro; la cavità delimitata dallo strato più interno (detta archenteron) andrà poi a costituire nell’individuo adulto il lume del sistema digerente.
In questo stadio di sviluppo, detto gastrula, si ha la vera e propria diversificazione del piano organizzavo del futuro individuo.
Se infatti i due foglietti di cellule (esoderma quello esterno e endoderma quello interno) non vanno incontro a ulteriori diversificazioni, avremmo un organismo diblastico, ossia formato appunto da due soli foglietti embrionali (tipico degli cnidari); al contrario, se si forma un terzo foglietto di cellule (mesoderma) tra i due già esistenti, l’organismo che si svilupperà sarà triblastico (tutti i metazoi esclusi gli cnidari).
Dallo zigote alla gastrula.
I PROTOSTOMI E GLI DEUTEROSTOMI
Tra gli animali triblastici si distinguono poi due ulteriori gruppi, a seconda del destino del blastoporo, ossia del punto di invaginazione dell’esoderma: quegli organismi in cui esso andrà a formare la bocca sono detti infatti protostomi (la maggior parte degli invertebrati), mentre quelli in cui andrà a formare l’ano deuterostomi (echinodermi, emicordati, cordati…).
IL CELOMA E LO PSEUDOCELOMA
L’intestino è la prima vera cavità a formarsi all’interno di un organismo, ma solitamente non è l’unica: sempre all’interno degli animali triblastici, infatti, il mesoderma può andare a circondare un’ulteriore cavità interna piena di liquido detta celoma. Il mesoderma può però andare a circondare anche solo esternamente questa seconda cavità, che non è pertanto da considerarsi un vero celoma, bensì uno pseudoceloma.
In alcune forme di animali, infine, non sono affatto presenti ulteriori cavità interne e il mesoderma va pertanto a riempire tutto lo spazio disponibile.
Animali con queste caratteristiche sono detti rispettivamente celomati, pseudocelomati e acelomati.
Da sinistra, schemi delle sezioni trasversali di un organismo acelomato, pseudocelomato e celomato.
CONCLUSIONI
Le forme animali oggi osservabili sono molteplici, ma il loro numero sbiadisce in confronto a tutte quelle esistite sulla Terra; di base, esse condividono però un’architettura del corpo standard che si articola attorno a poche caratteristiche di base: la simmetria del corpo, il numero di foglietti embrionali, l’evoluzione del blastoporo e la presenza o meno di cavità interne del corpo.
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