CORDATI

1. Phylum CORDATI Hanno simmetria bilaterale Hanno 4 strutture caratteristiche: NOTOCORDA, assicura il sostegno longitudinale CORDONE NERVOSO, cervello FENDITURE BRANCHIALI CODA POSTANALE

2. Caratteristiche generali Per la maggior parte hanno un capo e una coda ben sviluppati La corda dorsale si estende immediatamente sotto un cordone tubolare dorsale; La faringe reca fenditure branchiali che funzionano nell’alimentazione per filtrazione o negli scambi gassosi o che si sviluppano in altre strutture nei vertebrati terrestri La coda postanale contiene le estensioni posteriori della corda dorsale e del cordone nervoso Apparato circolatorio chiuso, con un cuore ventrale che pompa il sangue attraverso un’aorta dorsale

3. SUBPHYLUM Vertebrati Sono caratterizzati da una colonna vertebrale di vertebre metameriche e un cranio Questi elementi assicurano sostegno e protezione per il cordone nervoso cavo (midollo spinale) e la sua espansione anteriore, l‘encefalo (SNC) Tutti hanno una cuticola, il più esterno strato dell’epidermide, costituito da cellule morte eliminate e secreti cellulari che coprono le cellule vive dell’epidermide Il canale alimentare è sospeso nella cavità del corpo dal mesentere dorsale Due o tre strati di fibre muscolari lisce nella parete del canale alimentare assicurano i movimenti peristaltici che determinano la propulsione dell’alimento lungo il canale Uno o due strati di tessuto connettivo offrono sostegno al rivestimento epiteliale del lume del canale alimentare; l’epitelio è ricco di cellule ghiandolari che secernono muco ed enzimi digestivi nello stomaco e nell’intestino

4. Pesci Vertebrati acquatici ectotermi con un capo e un cranio, mascelle, pinne, un cuore con un unico atrio e un unico ventricolo, e branchie sporgenti all’esterno dagli archi branchiali

5. Pesci cartilaginei Hanno scheletro cartilagineo, benchè il cranio e le vertebre siano frequentemente rinforzate con depositi di calcio Caratteri diagnostici: Una coda eterocerca, assenza di vescica natatoria, valvola spirale (una plica di tessuto assorbente), scaglie placoidi e i loro derivati, denti ossei Hanno fecondazione interna, e i maschi hanno missopterigi, per trasferire gli spermatozoi durante la copulazione Mantengono una pressione osmotica interna più alta di quella dell’acqua di mare concentrando l’urea nei liquidi organici

6. Pesci ossei Hanno un endoscheletro osseo, cranio con ossa dermiche e un opercolo che copre una camera branchiale comune che racchiude le branchie La maggior parte ha anche una vescica natatoria con funzione di polmone o di organo idrostatico La maggior parte ha coda omocerca (la parte dorsale e la parte ventrale sono uguali)

7. Adattamenti specializzati per il nuoto Il loro corpo idrodinamico, ricoperto di muco, scivola attraverso l’acqua incontrando un minimo attrito del mezzo Il moto in avanti è dovuto alle onde di contrazione muscolare che si propagano lungo lati alterni del corpo nel verso anteroposteriore L’efficienza natatoria dipende dalla rigidità del corpo del corpo del pesce I nuotatori meno efficienti sono i pesci altamente flessibili (anguille) I nuotatori più efficienti (tonni) hanno corpo rigido e la spinta viene generata interamente dall’ondulazione della pinna caudale

8. I MIOMERI (segmenti muscolari assiali) sono formati da fibre muscolari rosse e bianche Le fibre muscolari rosse decorrono lungo i lati del corpo Sono attive durante il nuoto a qualsiasi velocità; le specie (tonni) che nuotano continuamente hanno una quantità relativamente maggiore di fibre muscolari rosseLe fibre muscolari rosse hanno uno scambiatore di calore controcorrente che riscalda il corpo Le fibre muscolari bianche forniscono fiotti di energia per i movimenti improvvisi e il nuoto veloce

9. Adattamenti specializzati per il galleggiamento I tessuti e gli organi dei pesci hanno una massa volumica maggiore di conseguenza, senza qualche mezzo per diminuire la massa del corpo i pesci tendono ad affondare La maggior parte dei pesci ha adattamenti grazie ai quali il risultante del peso e della spinta idrostatica è nullo e il pesce rimane sospeso in uno stato di apparente assenza di peso a qualsiasi profondità I condroitti essendo privi di vescica natatoria sono capaci di mantenere la propria posizione nell’acqua nuotando più o meno continuamente

10. Adattamenti specializzati per il galleggiamento La maggior parte degli osteitti mantiene nullo il risultante del peso e della spinta idrostatica immagazzinando e regolando il gas (ossigeno e azoto) contenuto nella vescica natatoria La vescica natatoria è situata in posizione dorsale nel corpo; se fosse in posizione ventrale, il gas contenuto in essa farebbe diminuire la massa volumica della parte ventrale del pesce tendendo a capovolgere il corpo La pressione del gas nella vescica natatoria è mantenuta dalla secrezione o dall’assorbimento di gas dal sangue Una ghiandola del gas, formata da una rete capillare, crea un gradiente di diffusione locale, determinando un afflusso di gas nella vescica natatoria e una conseguente diminuzione della massa volumica del corpo Un altro aggruppamento di capillari paralleli, che formano l’area di riassorbimento, riassorbe il gas nel sangue per aumentare la massa volumica del corpo

11. Alimentazione e digestione Sono per la maggior parte carnivori; catturano e consumano singole prede Nell’alimentarsi un pesce crea un vuoto parziale nella cavità boccale e aspira la preda I pesci hanno molti adattamenti che fanno aumentare l’area della superficie digestiva I condroitti hanno la valvola spirale e molti osteitti hanno ciechi pilorici che assicurano una maggiore area della superficie alla giunzione fra stomaco e intestino Le mascelle e i denti rispecchiano generalmente il tipo di alimento consumato Molti pesci erbivori hanno denti raspanti per prelevare alghe dalle rocce Gli osteitti hanno denti laceranti che sono capaci di strappare brandelli da un grande pesce o un’altra pedra

12. Organi di senso I pesci hanno una capacità chemiosensoriale particolarmente acuta Una o due narici, vicino alla parte anteriore del capo immettono in canali il cui rivestimento è altamente sensibile alle sostanze disciolta nell’acqua VISTA UDITO Gli occhi sono simili a quelli dei vertebrati terrestri La pupilla è relativamente più grande e ciò aumenta la capacità dell’occhio di raccogliere la luce Gli occhi sono anche privi di palpebre mobili; ma essendo esposti continuamente all’acqua, non necessitano d lubrificazione e sono capaci di rimanere aperti continuamente Benchè i pesci siano privi dell’ orecchio esterno e dell’orecchio medio, il loro orecchio interno oltre a determinare la posizione del corpo, può integrare il sistema della linea laterale nella ricezione del suono La vescica natatoria degli osteitti può anche aumentare la sensibilità al suono Il gas contenuto nella vescica natatoria è compressibile; perciò la vescica natatoria vibra e fa vibrare i tessuti contigui in risposta ai suoni che si propagano nell’acqua

13. Riproduzione I sessi sono separati nella maggior parte dei pesci La fecondazione è esterna negli osteitti, interna nei cartilaginei I cicli biologici dei pesci sono estremamente vari Strategia del numero Tipico degli osteitti: viene deposto e fecondato nell’acqua un numero enorme di minuscole uova La maggior parte dell’energia riproduttiva è destinata alla produzione delle uova anziché alla produzione di vitello Le uova sono galleggianti Le larva minute, con piccoli sacchi di vitello, sgusciano entro alcuni giorni e subiscono la metamorfosi che le trasforma in giovani simili ad adulti in alcune settimane La mortalità delle uova e delle larve è enorme; tuttavia il numero enorme compensa le forti perdite durante ogni generazione

14. Investimento parentale o cure parentali Viene prodotto un numero relativamente piccolo di uova, ma il genitore investe in esse un’energia supplementare: le uova e gli embrioni ricevono vitello e protezione e non c’è alcuno stadio larvale liberamente natante Molti depongono uova racchiuse in un involucro coriaceo che protegge l’embrione Altri producono uova che si schiudono nel’utero, dove gli embrioni rimangono e vengono nutriti prima dal vitello e poi per 2-12 mesi da un tipo di placenta Cartilaginei : alcuni sono privi di placenta, ma trattengono gli embrioni nell’utero per settimane o mesi (fino a 2 anni in alcuni squali) I loro embrioni consumano il vitello e alcuni si alimentano di uova non fecondate provenienti dall’ovidutto della femmina Osteitti: producono un numero piccolo di discendenti; la fecondazione è interna I maschi hanno una pinna anale allungata, il gonopodio, che trasferisce gli spermatozoi nell’ovidotto della femmina, e gli embrioni vengono trattenuti e nutriti all’interno dell’ovario della femmina Le femmine possono generare 25-150 piccoli ogni 3 o 4 settimane

15. Anfibi “amphibios” che vive sulla terra e nell’acqua Presentano una miscela di adattamenti acquatici e terrestri

16. Epidermide La cute è importante sia negli scambi gassosi sia nella protezione del corpo; è suddivisa in un’epidermide e in un derma sottostante Negli anfibi terrestri adulti, lo strato esterno dell’epidermide è uno strato sottile di cellule morte piene di cheratina, una proteina insolubile in acqua, che aiuta a limitare la perdita d’acqua attraverso la cute negli ambienti terrestri Subiscono periodicamente la muta, liberandosi di una lamina di epidermide dello spessore di una cellula Le ghiandole cutanee più cospicue sono le grandi ghiandole mucose, i cui secreti mantengono umida la cute per gli scambi gassosi, e le ghiandole velenigene, che secernano sostanze irritanti o tossiche che dissuadono i predatori Molti anfibi hanno una colorazione brillante; le variazioni di colore sono dovute a tre tipi di cromatofori L’inscurimento avviene quando le temperature diminuiscono, mentre la cute si schiarisce al crescere della temperatura e dell’illuminamento Presumibilmente, l’animale inscurito è meno visibile ai predatori al crepuscolo, mentre l’animale schiarito è meno visibile durante le ore diurne

17. Apparato muscolo scheletrico La rigida colonna vertebrale sostiene i visceri sospesi sotto di essa e nello stesso tempo trasmette le forze dalle zampe al corpo durante la locomozione Quando l’animale non si sta muovendo, il corpo poggia tipicamente sul terreno sottostante I muscoli ventrali nella regione addominale sono lamine pluristratificate adattate per sostenere gli organi interni quando l’anfibio si trova sul terreno I muscoli dorsali irrigidiscono la colonna vertebrale

18. Alimentazione e digestione Gli anfibi accumulano la maggior parte del loro grasso nei corpi grassi, mentre lo zucchero viene accumulato sotto forma di glicogeno nel fegato e nei muscoli Gli adulti sono provvisti di denti, ma i denti vengono usati per lo più per trattenere l’alimento finchè non viene deglutito intero, anziché masticarlo Sono provvisti di lingua, importante nella cattura dell’alimento Quando un insetto entra nel raggio d’azione della lingua, questa si ribalta in avanti attraverso la bocca aperta catturando l’insetto sull’apice posteriore rivestito di muco Scambi gassosi e circolazione Gli scambi gassosi cutanei hanno luogo negli adulti L’ossigeno diffonde nei capillari sanguigni presenti nel derma, mentre l’anidride carbonica diffonde nel verso opposto I polmoni degli anfibi sono sacchi sottili vascolarizzati

19. Escrezione e osmoregolazione Hanno un apparato urogenitale che trasporta sia prodotti dell’escrezione sia prodotti della riproduzione Nei maschi di molte specie, sia l’urina sia gli spermatozoi percorrono lo stesso dotto a differenza delle femmine in cui i dotti sono differenti La vescica urinaria è una evaginazione della cloaca; l’urina che esce dai tubuli renali prima entra nella cloaca e poi passa nella vescica urinaria Le larve e la maggior parte degli adulti acquatici eliminano ammoniaca, mentre quelli terrestri eliminano urea, che può venire accumulata temporaneamente nella vescica urinaria Negli anfibi acquatici l’acqua tende ad entrare nel corpo per osmosi attraverso la cute; essi eliminano l’acqua producendo urina diluita e i loro tubuli renali restituiscono ioni al sangue dall’urina

20. Coordinazione nervosa La maggior parte delle attività corporee è governata dal midollo allungato; la distruzione di esso provoca la morte Un piccolo cervelletto, situato sopra l’estremità del midollo, funziona principalmente nella regolazione dell’equilibrio Anteriormente al midollo e al cervelletto, un paio di lobi ottici, relativamente grandi, integrano le informazioni visive e altre informazioni sensoriali e inibiscono i riflessi del midollo spinale Ogni lobo ottico influenza il lato opposto del corpo Strutture sensoriali Si adattano al variare dell’illuminazione dilatando la pupilla in luce debole e contraendola in luce intensa Hanno il tatto, il gusto e l’olfatto ben sviluppati I recettori tattili sono abbondanti sotto l’epidermide, i boccioli gustativi sono presenti sulla lingua, sul palato e nella mucosa che tappezza le mascelle L’epitelio olfattivo nella cavità nasale rivela le sostanze trasportate dall’aria Hanno narici interne che si aprono nella cavità nasale, permettendo il movimento dell’aria mentre la bocca è chiusa o sommersa

21. Apparato riproduttore e sviluppo La maggior parte degli anfibi è in definitiva legata all’acqua dalla natura delle loro uova; depongono le uova nell’acqua o in luoghi molto umidi La deposizione sul terreno secco sarebbe letale per le uova poiché esse sono prive di membrane impermeabili all’acqua o di guscio Alcuni anfibi raggiungono la maturità sessuale e si riproducono entro un anno, ma molti, impiegano due o più anni per raggiungere la maturità Il comportamento riproduttivo e l’ovulazione avvengono generalmente durante la primavera; e sono diversi per ogni specie Un anuro maschio depone spermatozoi sulle uova via via che queste escono dalla cloaca della femmina Il rivestimento gelatinoso delle uova ha funzione protettiva e ha una superficie appiccicosa, che fa aderire le uova l’una all’altra in masse che spesso galleggiano liberamente in acqua o sono fissate a piante

22. I maschi di alcune specie hanno un organo copulatore con cui depongono gli spermatozoi nella cloaca della femmina I maschi di altre specie invece depongono spermatofore in vicinanza delle femmine, e le femmine raccolgono attraverso l’orifizio cloacale La copulazione e il trasferimento delle spermatofore permettono che la fecondazione avvenga quando la femmina è sul terreno e, dopo la fecondazione, una femmina può incubare le uova internamente o esternamente in un nido Molte specie proteggono le uova rimanendo con esse finchè non si schiudono, e alcuni accudiscono i piccoli sgusciati dall’uovo L’anuro depone le uova sul proprio dorso; dopo che il maschio le ha fecondate, su di esse si accresce uno strato sottile di cute che forma un compartimento pieno di liquido per ciascun uovo In molte specie di anuri, il maschio incuba le uova nel proprio sacco vocale Alcune femmine di anuri, non si alimentano durante l’incubazione e il loro apparato digerente diventa inattivo; dopo la fecondazione, esse ingeriscono le proprie uova e lo sviluppo degli embrioni avviene nel loro stomaco

23. Rettili I rettili prosperano nei climi caldi e il loro numero decresce rapidamente verso le latitudine più alte

24. Avere una cute e uova impermeabili all’acqua permette ai rettili di occupare un’ampia gamma di habitat, compresi quelli molto secchi; un rettili può disidratarsi, ma la perdita d’acqua è tipicamente molto lenta Epidermide La cute corneificata secca, tipicamente provvista di squame, permette a molte specie di strisciare senza ferirsi su fondi rocciosi, sabbia abrasiva Quando la cute è una corazza, quasi impenetrabile essa fornisce anche un’eccellente difesa contro molti predatori Scheletro I rettili hanno coste toraciche ben sviluppate, che formano una gabbia toracica ossea protettiva intorno al cuore e ai polmoni; le coste toraciche e i muscoli intercostali che le collegano svolgono un ruolo nella respirazione I coccodrilli hanno anche coste addominali per sostenere il loro addome pesante e proteggere la loro superficie inferiore vulnerabile Nei coccodrilli, ossa che si dipartono da ambo i lati del cranio si fondono a formare un palato secondario che permette all’animale di respirare anche quando la bocca è piena di cibo o di acqua

25. Alimentazione e digestione Sono per la maggior parte carnivori; hanno denti ben sviluppati ad eccezione dei cheloni che hanno un becco corneo I denti più specializzati sono quelli dei serpenti; il veleno fluisce attraverso un condotto dalla ghiandola velenigena alla base del dente e poi inoculato nella preda I veleni possono essere neurotossici, agendo sul sistema nervoso e provocando la paralisi dei muscoli dell’apparato respiratorio, del cuore o di entrambi; la morte è dovuta ad asfissia I veleni emotossici, agiscono sull’apparato circolatorio; le emotossine distruggono gli eritrociti e degradano le pareti dei capillari, provocando gravi emorragie interne Escrezione e osmoregolazione Il principale prodotto di rifiuto azotato eliminato dai rettili è l’acido urico Eliminando acido urico, i rettili riescono a concentrare ed essiccare l’urina fino a farle assumere la consistenza di una pasta densa

26. Scambi gassosi e circolazione Gli scambi gassosi si basano interamente sui polmoni La maggior parte dei rettili usa la muscolatura intercostale e la muscolatura addominale per variare il volume della cavità celomatica attorno ai polmoni, facendo affluire ed effluire l’aria nei e dai polmoni I rettili respirano anche ingerendo aria Il cuore ha un atrio destro e un atrio sinistro separati; il ventricolo è parzialmente diviso nella maggior parte dei rettili ed è completamente diviso nei coccodrilli Il sangue povero di ossigeno che giunge dal corpo al lato destro del cuore di un coccodrillo viene mantenuto completamente separato dal sangue ricco di ossigeno che ritorna al lato sinistro del cuore dai polmoni

27. Sistema nervoso Nei rettili gli emisferi cerebrali sono molto più grandi relativamente ai bulbi olfattivi e ai lobi ottici VISTA SENSI CHIMICI La visione dei colori e la capacità di adattamento visivo sono ben sviluppati nei rettili Variando il cristallino, diventando meno convesso (più piatto) osservano gli oggetti lontani; più convesso e quindi meno piatto osservano gli oggetti più vicini Nei rettili, il gusto si basa su bottoni gustativi situati nella faringe, mentre l’olfatto si basa sull’epitelio chemiosensoriale nelle vie nasali La capacità di rivelare le sostanze è particolarmente acuta nei serpenti poiché essi hanno una struttura sensoriale detta organo di Jacobson

28. Apparato riproduttore e sviluppo Essendo i rettili ectotermi, l’età a cui raggiungono la maturità sessuale dipende dagli effetti della temperatura ambiente sulla velocità di sviluppo L’ovulazione avviene in primavera e tutti i rettili fecondano le uova internamente I rettili hanno un organo copulatore per il trasferimento degli spermatozoi; in alcuni casi hanno un pene che viene evaginato attraverso la cloaca durante l’erezione Gli spermatozoi possono rimanere in vita per lunghi intervalli di tempo all’interno dell’apparato riproduttore della femmina prima di venire usati

29. Ovipari Vivipari e Ovovivipari La maggior parte dei rettili è ovipara; depongono uova che forniscono nutrimento all’embrione, lo ammortizzano nel liquido amniotico, e assicurano gli scambi gassosi e l’eliminazione dei prodotti di rifiuto Le cure parentali delle uova sono rare Verso la fine dello sviluppo embrionale sviluppano una spina cornea o dente dell’uovo sulla parte anteriore della bocca, per tagliare più facilmente il guscio durante lo sgusciamento Il piccolo neosgusciato è una copia in miniatura dell’adulto, mobile e pronto per catturare l’alimento Alcuni rettili sono ovovivipari altri vivipari cioè la femmina fornisce sostanze nutritive attraverso una placenta agli embrioni i sviluppo la viviparità e l’ovoviviparità eliminano anche la necessità di spendere energia per cercare siti idonei per la deposizione delle uova e per proteggere le uova contro i predatori

30. Uccelli

31. Apparato muscolo scheletrico Lo scheletro è leggero ma robusto, soddisfa l’esigenze di sostenere il corpo nell’aria e sulle terre emerse Molte ossa sono cave ma rinforzate internamente con travature reticolari Il cranio è forte e leggero, e la colonna vertebrale dietro il collo presenta aree di fusione che rinforzano l’asse del corpo Le vertebre cervicali sono altamente mobili, permettono al collo di rotare Gli uccelli atti al volo hanno muscoli dorsali piuttosto deboli; la grande resistenza meccanica del loro scheletro assiale permette che la maggior parte dei muscoli sia concentrata nella regione ventrale, assicurando equilibrio e potenza per il volo I principali muscoli del volo sono il massiccio grande pettorale, la cui contrazione abbassa l’ala, e il suo antagonista, il piccolo pettorale, la cui contrazione solleva l’ala I principali muscoli delle zampe sono brevi e la maggior parte della massa della parte superiore della zampa è concentrata attorno al femore

32. Cute Il tegumento svolge varie funzioni, tra cui la produzione delle penne Uno strato di grasso sotto il derma serve da riserva di energia e aiuta a isolare il corpo contro gli urti meccanici e le temperature estreme Le zampe e i piedi sono protetti da un rivestimento di squame La ghiandola uropigea, situata alla base della coda, secerne una sostanza oleosa destinata a lubrificare e impermeabilizzare l’intera superficie del corpo; spalmano sul becco la sostanza oleosa e la usano per lisciarsi le penne, le quali, senza questa sostanza sarebbero fragili e inutili per il volo Penne Si sviluppano come piccole papille dermiche, la base di questo abbozzo della penna si approfonda in una depressione circolare, il futuro follicolo, che tratterà la penna nella cute La papilla dermica originale contiene vasi sanguigni e nervi che nutrono e regolano il processo di sviluppo Cellule epidermiche pigmentate conferiscono la colorazione alle penne in accrescimento Via via che le cellule epidermiche muoiono e si cheratinizzano la penna assume la sua forma La penna matura è costituita interamente da tessuto morto e il follicolo serve soltanto ad ancorarla al corpo

33. Le penne di contorno costituiscono il rivestimento esterno e stabiliscono il profilo del corpo, conferiscono colorazione e assicurano protezione contro i danni meccanici e l’azione delle radiazioni solari sulla cute Ciascuna penna è costituita da uno scapo centrale, distinto in una rachide piena centrale, che sostiene un vessillo appiattito, e in una parte basale vuota ancorata nel follicolo cutaneo e detta calamo Le penne nell’insieme costituiscono il piumaggio Le penne della coda permettono all’uccello di equilibrarsi, frenare e manovrare nel volo, secondo cui l’angolo sotto cui vengono tenute

34. Muta Le penne si usurano perciò vengono sostituite con un processo di muta; tale processo viene regolato dal fotoperiodo ed è soggetto a regolazione endocrina La muta e la sostituzione delle penne vengono svolte durante i periodi dell’anno che sono meno stressanti Gli adulti subiscono la muta quando il cibo è abbondante, ma non quando si accoppiano e nidificano La maggior parte degli uccelli elimina le penne in una successione graduale e ordinata, senza diventare nuda e senza perdere la capacità di volare Escrezione Le feci semisolide sono costituite da prodotti di rifiuto della digestione e dell’escrezione L’acido urico si forma nel fegato e precipita nei tubuli renali Eliminando acido urico gli uccelli conservano l’acqua e alleggeriscono il carico che devono trasportare in volo L’acido urico, attraverso l’uretra, passa direttamente nella cloaca, dove viene eliminato allo stato semisecco insieme alle feci

35. Alimentazione, digestione Si alimentano di frutti, semi, animali; l’alimento percorre il canale alimentare, dove viene estratta un’alta percentuale delle sostanze nutritive e dell’energia che contiene Molte specie hanno un grande gozzo, una dilatazione dell’esofago, dove l’alimento viene immagazzinato temporaneamente; il gozzo permette a un uccello di ingerire una grande quantità di cibo e digerirlo successivamente durante lo svolgimento di altre attività Lo stomaco comprende uno stomaco ghiandolare, con pareti spesse secernenti i succhi gastrici, a cui segue uno stomaco trituratore, con pareti spesse, una densa muscolatura Lo stomaco trituratore assume il ruolo dei denti ed è particolarmente robusto negli uccelli che si alimentano di grandi quantità di sostanze vegetale gozzo

36. Omeotermia Il calore corporeo è generato dal metabolismo dell’alimento, e gli alimenti consumati generano una grande quantità di calore Le penne riducono al minimo la perdita di calore; in inverno gli uccelli hanno un numero maggiore di penne; quando è molto freddo gonfiano le penne le quali trattengono l’aria, e l’aria stazionaria vicino al corpo può venire riscaldata Per ridurre la perdita del calore, un uccello sta posato con il corpo rivestito di penne curvo sulle zampe e con il becco nascosto sotto l’ala In alcune specie (pinguini) il grasso corporeo funge da isolante termico Scambiatori di calore in controcorrente: arterie e vene associate le quali trasportano il sangue in versi opposti Le zampe sono siti di perdita di calore e in ognuna di essa vi è uno scambiatore i calore Nelle narici vi è un altro scambiatore di calore formato da una rete capillare che raffredda e condensa il vapore acqueo proveniente dall’apparato respiratorio, impedendo la perdita di calore che sarebbe causata se l’acqua evaporasse; quando è caldo lo scambiatore presente nelle narici viene aggirato, permettendo al calore di dissiparsi

37. Strutture sensoriali Gli uccelli localizzano il cibo con la vista o con l’udito Le narici hanno poco epitelio olfattivo e svolgono principalmente la funzione di depurare, riscaldare e inumidire l’aria inspirata VISTA UDITO L’ occhio è immobile nella sua orbita Un uccello volge il capo per osservare gli oggetti e mette a fuoco variando la curvatura del cristallino o della cornea Quanto più grande è l’occhio, tanto più nitida è l’immagine che esso è capace di formare; hanno un’eccellente visione dei colori Esclusivo degli uccelli è un gruppo di vasi sanguigni sottili, detto pettine, che serve a nutrire la retina e ad asportare da essa i prodotti di rifiuto L’orecchio è capace di analizzare i suoni in componenti singoli 10 volte più numerosi dei componenti in cui è capace di analizzare i suoni dell’orecchio umano

38. Riproduzione Si riproducono stagionalmente (condizioni ambientali e alimentari favorevoli) e le gonadi sono inattive e piccole durante il resto dell’anno, alleggerendo il carico per il volo Quasi tutte le femmine hanno un solo ovario e un solo ovidutto (quelli di sinistra) I maschi hanno un paio di testicoli; poiché l’alta temperatura corporea uccide gli spermatozoi, essi vengono prodotti durante la notte, quando la temperatura è più bassa I testicoli vengono raffreddati e gli spermatozoi vengono accumulati in una vescicola seminale dove la temperatura può essere di 5°C più bassa di quella del resto del corpo Quasi tutti costruiscono nidi, incubano le uova e prestano cure parentali Generalmente è la femmina che incuba le uova; sotto l’influenza ormonale, essa perde le penne sul petto, sviluppando una placca incubatrice I vasi sanguigni presenti nella cute della placca incubatrice si rigonfiano e possono fornire calore supplementare per le uova

39. Uova La forma dell’uovo impedisce a ad esso di rotolare lontano da un nido, resistere alla pressione esercitata dall’esterno, si rompe facilmente per effetto della pressione esercitata dall’interno Le uova della maggior parte degli uccelli si schiudono dopo circa 2-4 settimane di incubazione La prole neosgusciata è inetta: è quasi nuda, ha gli occhi chiusi ed è incapace di camminare e alimentarsi, e rimane nel nido ricevendo cure costanti dagli adulti finchè non si è accresciuta quasi completamente

40. Mammiferi Nutrono la prole con latte secreto dalle ghiandole mammarie della femmina

41. Tegumento La cute è importante nel ridurre la perdita d’acqua, nel contribuire a impedire le infezioni; importante anche nella comunicazione Ghiandole odorifere derivate dall’epidermide producono vari feromoni (segnali chimici), e muscoli cutanei permettono ad alcuni mammiferi di mutare le espressioni facciali e di erigere i peli nelle posture di minaccia Il pelo è costituito da squame della proteina cheratina; molti mammiferi hanno un denso mantello di peli detto pelliccia Il pelo deve il colore a pigmenti situati nello scapo; i peli sono lubrificati e resi idrorepellenti da secreti oleosi di una o più ghiandole sebacee L’accrescimento dei peli è determinato, e i peli vengono eliminati dopo che hanno raggiunto una certa lunghezza Le specie con peli scarsi hanno una cute molto spessa o uno spesso strato isolante di grasso sottocutaneo

42. Endotermia e omeotermia Per regolare la temperatura corporea, un animale deve essere capace di generare e conservare una notevole quantità di calore metabolico L’apparato circolatorio ad alta pressione distribuisce rapidamente ossigeno e sostanze nutritive ai tessuti del corpo L’apparato per gli scambi gassosi e l’apparato circolatorio funzionano di concerto con un apparato escretore efficiente nel mantenere l’omeostasi dei liquidi organici e nel’elaborare ed eliminare i prodotti di rifiuti metabolici con la stessa rapidità con cui vengono formati I mammiferi ottengono molto del loro calore corporeo dall’attività metabolica nella contrazione dei muscoli; il rabbrividimento fa contrarre i muscoli e generare calore quando un mammifero ha freddo Le altri fonti di calore comprendono il grasso bruno; le cellule adipose brune sono ricche di mitocondri L’unica funzione del grasso bruno è la produzione di calore Molti mammiferi hanno la capacità di variare le proprietà isolanti del mantello, sollevando o abbassando i peli; alla base del derma si originano muscoli erettori dei peli, la contrazione di questi muscoli erige i peli, intrappolando uno strato d’aria nel pellame

43. Scheletro Contiene oltre 200 ossa, che assicurano protezione agli organi interni e sostengono un complesso apparato locomotore Il cranio, costituito in prevalenza da ossa dermiche forma una scatola cranica forte La mandibola è costituita da un unico osso dermico, l’osso dentale Dente I mammiferi sono eterodonti, cioè differenti tipi di denti Gli incisivi e i canini, alle estremità anteriori delle mascelle; dietro ai canini, i premolari e i molari importanti nella masticazione dell’alimento I denti cessano di accrescersi dopo che hanno raggiunto determinate dimensioni; negli erbivori però i cui denti vengono abrasi dal materiale vegetale grossolano, una parte dei denti si accresce continuamente

44. Apparato circolatorio e respiratorio I mammiferi sono gli unici vertebrati che abbiano un diaframma muscolare atto a facilitare la ventilazione dei polmoni I mammiferi acquatici hanno adattamenti che permettono di rimanere sott’acqua per intervalli di tempo prolungati e di ritornare in superficie da notevoli profondità senza subire effetti nocivi L’apparato circolatorio dei mammiferi alti, come le giraffe, ha adattamenti specializzati; quando una giraffa solleva il capo, il cuore deve essere capace di pompare il sangue a una quota di 4 m fino all’encefalo Quando, la giraffa, abbassa il capo, la pressione del sangue deve venire regolata in modo che non rompa i vasi sanguigni attorno all’encefalo Sensi specifici I mammiferi hanno un olfatto sviluppato che usano nell’inseguimento e nella localizzazione della preda Anche la vista altamente sviluppata; le specie notturne hanno occhi adattati per vedere in luce debole, alcune specie sono cieche per i colori Le specie con occhi ai lati sono capaci di vedere all’indietro senza ruotare il capo; le specie con occhi rivolti in avanti hanno un’eccellente percezione della profondità Hanno anche udito molto acuto; molte specie hanno padiglioni auricolari mobili che raccolgono il suono e aiutano a localizzarne la sorgente

45. Riproduzione e cicli biologici Sono dioci; i maschi hanno un pene erettile situato in una cloaca e trasporta solo spermatozoi oppure ha una propria guaina e trasporta sia spermatozoi sia urina L’apparato riproduttore femminile comprende due ovari, due tube di Falloppio dove avviene la fecondazione, uno o due uteri, dove si sviluppano gli embrioni e una o due vagine Hanno fecondazione interna e sono quasi tutti vivipari; la maggior parte sono ovulatori spontanei, le uova vengono liberate dall’ ovario per effetto di variazioni cicliche dei livelli ormonali Altre specie sono ovulatori indotti: la copulazione stimola gli ovari a liberare le uova Il guscio dell’uovo è elastico; l’assorbimento del liquido uterino avviene attraverso il guscio I piccoli neosgusciati sono minuscoli e le cure materne durano circa 4-6 mesi; immediatamente subito il parto, una ghiandola mammaria produce il colostro che contiene anticorpi, zucchero, vitamine Il lattante riceve una parte dell’immunità della madre ed è protetto contro certe malattie finchè non sviluppa il proprio sistema immunitario Molti mammiferi sono poliestri, accoppiandosi e allevando la prole più volte all’anno, mentre altri sono monoestri; i mammiferi grandi (elefante) hanno un ciclo che dura più di un anno, i mammiferi delle zone temperate si riproducono stagionalmente, procreando la prole nelle stagioni più favorevoli