15 Artropodi - Riassunto Zoologia (a-l) PDF

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Gli Artropodi sono protostomi bilateri e triblastici, a crescita teloblastica. Sono presenti in tutti gli ambienti acquatici e terrestri. Sono caratterizzati dalla tendenza alla regionalizzazione del corpo,ossia la tendenza al raggruppamento dei segmenti in regioni dotate di struttura, funzione e appendici simili,detta tagmosi. E ogni gruppo di segmenti simili costituisce un tagma.

Gli Artropodi hanno raggiunto una grande diversità ed abbondanza,perchè dotati di: -Un esoscheletro versatile,che conferisce loro un'ottima protezione senza privarli della mobilità. L'esoscheletro è formato da una cuticola,un rivestimento esterno secreto da un'epidermide sottostante. La cuticola consta di una procuticola,interna più spessa e di un'epicuticola esterna relativamente più sottile. La procuticola si suddivide in un'esocuticola,secreta prima di ogni muta e un'endocuticola,secreta dopo la muta. Entrambi gli strati di procuticola contengono chitina legata ad una matrice proteica. La chitina è un polisaccaride azotato duro,resistente e insolubile in acqua,basi e acidi leggeri. Dopo la cellulosa, la chitina è il secondo carboidrato più abbondante in natura. Dunque la procuticola non solo è flessibile e leggera,ma offre anche grande protezione sopratutto contro la disidratazione. Nella maggior parte dei crostacei,la procuticola,in alcune aree,è anche impregnata di sali di calcio,che ne riducono la flessibilità. L'epicuticola esterna è composta da proteine e spesso da lipidi. Le proteine sono stabilizzate e indurite da un processo chimico chiamato tannazione,che aumenta il grado di protezione. Sia la procuticola che l'epicuticola sono composte da numerosi strati. La cuticola può essere soffice e permeabile oppure può formare una vera e propria corazza. Dunque l'esoscheletro di ogni segmento toracico è riconducibile ad un anello formato dall'organizzazione di quattro aree o scleriti: • una dorsale, detta tergo, tergite o noto; • due laterali, dette pleure; • una ventrale, detta sterno o sternite. Le appendici sono tipicamente articolate ai pleuriti e gli scleriti di segmenti contigui possono saldarsi. La cuticola è secreta ovunque si trovi l’epiderma,per questo intestino anteriore e posteriore, polmoni a libro e trachee sono strutture sottoposte a muta o ecdisi. Dunque gli artropodi crescono attraverso le mute. Gli artropodi mutano da quattro a sette volte prima di raggiungere lo stato adulto e molti continuano a mutare anche da adulti. La muta è regolata da un sistema ormonale e precisamente dall' ecdisone secreto dall' organo "Y" (situato alla base delle antenne) e da un ormone inibitore della muta secreto dall'organo "X" (situato alla base dei peduncoli oculari). L'Ecdisone è un ormone steroideo,distribuito all’epiderma dal flusso sanguigno.

Exuvia= termine usato per descrivere i resti di un esoscheletro dopo la muta di un artropode. -Un corpo segmentato sia internamente che esternamente per una locomozione più efficiente. E ogni segmento è provvisto di un paio di appendici. Le appendici agiscono come leve e forniscono un vantaggio di tipo meccanico. A differenza dei parapodi degli anellidi, ogni appendice è composta da una serie lineare di articoli. Le appendici articolate sono dotate di peli sensoriali. -Organi di senso ben sviluppati. Presentano una coppia di occhi composti e uno o più occhi mediani semplici. Gli occhi composti sono formati da unità dette ommatidi. Ogni ommatidio ha il proprio tratto nervoso, che porta al nervo ottico,e il proprio campo visivo. I campi visivi di ogni unità si sovrappongono in parte. Sono adatti a rilevare il movimento. La parte centrale di un ommatidio comprende il cono cristallino,lo stelo del cono e la retinula basale. Pieghe microtubulari (microvilli) delle membrane delle cellule retiniche danno origine al rabdoma. La luce deve colpire il rabdoma. Viene diretta dalla cornea e dal cono. La versatilità di questi occhi è dovuta ai pigmenti schermanti distali e prossimali che migrano lungo l’ommatidio. Gli occhi con visione per apposizione sono occhi che ottimizzano la risoluzione. Infatti in condizioni di luce intensa i pigmenti si disperdono: la luce angolare non può passare da un ommatidio ad un altro. Con gli occhi con visione per sovrapposizione,si ha minor risoluzione ma viene sfruttata la scarsa luminosità. Infatti i pigmenti si concentrano in posizione distale:la luce passa angolarmente attraverso più ommatidi e le immagini sono sovrapposte. Alcuni crostacei hanno occhi o solo per sovrapposizione o per apposizione. Mentre la visione integrata è la somma di campi visivi adiacenti. Inoltre siescono a percepire stimoli pressori (nel derma), di tensione (nei muscoli, tendini e legamenti), acustici e gravimetrici. Tra gli organi sensoriali specifici vanno ricordati gli statocisti, struttura contenente statoliti che poggiano cellule ciliate sensoriali e che muovendosi in relazione alla forza correlata all'accelerazione di gravità forniscono all'animale informazioni relative al suo orientamento. -Aria convogliata direttamente alle cellule. La maggior parte degli insetti terrestri ha un efficiente sistema di trachee,costituito da tubi cavi che portano l'ossigeno direttamente ai tessuti. Le forme acquatiche respirano per mezzo di branchie e gli Aracnidi attraverso polmoni a libro. Mentre gli artropodi piccolissimi hanno respirazione cutanea. -Comportamenti complessi per quannto riguarda la complessità e l'organizzazione delle loro attività. -Riduzione della competizione mediante la metamorfosi,poiché gli stati larvali occupano nicchie ecologiche differenti dall'adulto. Il primo carattere distintivo del phylum è sicuramente la metameria che,almeno nello stadio embrionale,è evidente in tutti i gruppi. Con lo sviluppo essa permane soprattutto esternamente nella suddivisione in segmenti. I metameri sono poi generalmente organizzati in regioni funzionali,o tagmi (come capo,torace e addome negli insetti). Solitamente la parte anteriore del corpo in cui si trovano l'encefalo e gli organi di senso non è segmentata, e così pure la regione terminale che porta l'apertura anale. Queste due parti vengono rispettivamente chiamate acron e telson,che potrebbero essere considerati omologhi di prostomio e pigidio degli anellidi. L’accrescimento avviene per aggiunta di nuovi segmenti che originanano dal segmento anteriore al telson. Il celoma è ridotto a porzioni del sistema riproduttore ed escretore. La principale cavità del corpo è un emocele aperto. L'intestino è completo con stomodeo e proctodeo ben sviluppati. Il bolo alimentare è avvolto da una membrana (membrana peritrofica) prodotta dalle cellule epiteliali del mesentero. Questa membrana, composta da muco,chitina e proteine, forma una vescicola al cui interno si svolgono i processi enzimatici

demolitivi. La membrana pertanto permette il passaggio dei principi nutritivi ottenuti dalla digestione, ma impedisce che i succhi enzimatici entrino in contatto diretto con l'epitelio. La formazione della membrana peritrofica varia secondo gli insetti.

Il sistema circolatorio è aperto con cuore dorsale,arterie ed emocele. Gli scambi di sostanze avvengono a livello dell'emocele,derivante dalla fusione del celoma con il blastocele. Il sistema escretore comprende organi complessi. Le ghiandole antennari e mascellari nei crostacei e le ghiandole coxali che si aprono alla base delle zampe negli aracnidi e producono ammoniaca e raramente urea e acido urico. I tubi malpighiani negli insetti,ossia diverticoli intestinali a fondo cieco che si diffondono nell’emocele,che sono comparsi allo scopo di conservare l’acqua ed espellono azoto sottoforma di acido urico o di guanina insolubile,che sono molecole sono poco tossiche dunque non occorre diluirle. Nella condizione più primitiva il sistema nervoso è simile a quello degli anellidi. Dunque il sistema è a scaletta con gangli segmentali separati e commessure trasversali. Il cervello è formato dalla fusione dalle prime tre coppie di gangli, posto in zona craniale i suoi nervi vanno ad innervare le antenne, gli occhi e ed il labbro superiore. Le prime tre coppie di gangli sono, in ordine anteroposteriore,il protocerebro,il deutocerebro e il tritocerebro. Il protocerebro e il deuterocerebro sono detti gangli dorsali. Il protocerebro è la parte più voluminosa ed innerva gli organi visivi e talvolta produce ormoni. Il deutocerebro è la sede dei centri olfattivi ed innerva le antenne. Il tritocerebro possiede il controllo degli apparati boccali. Nei Chelicerati: il protocerebro innerva gli occhi il tritocerebro innerva i cheliceri il deuterocerebro manca

Nelle forme avanzate i gangli associati ai segmenti cefalici post orali (mandibole,mascelle, massillipedi) sono fusi. I gangli del torace e dell’addome sono fusi in relazione alla compattazione del corpo. Nei Decapodi dal corpo lungo i gangli toracici ed addominali sono fusi, ma separati longitudinalmente. Nelle forme tipo granchi i gangli segmentali toracici sono fusi e formano una piastra nervosa ventrale. I gangli addominali sono poco sviluppati.

Il sistema muscolare degli Artropodi è complesso, e può essere rappresentato da un numero grandissimo di muscoli. Gli Artropodi presentano muscoli striati, disposti in fasce isolate e segmentate,mentre i muscoli degli Anellidi sono a fibre lisce. Ogni cellula muscolare presenta un'innervazione polineurale. E i neuroni motori possono essere eccitatori,fasici,tonici,inibitori. I neuroni fasici stimolano brevi sequenze di contrazioni di ampiezza ridotta. I neuroni tonici stimolano ad una potente e prolungata contrazione. I neuroni inibitori bloccano le contrazioni (esempio chela). Tutti gli artropodi hanno sviluppato solo la riproduzione sessuata e quasi tutti sono gonocorici, con sviluppo diretto, indiretto, misto.

Includono 4 linee evolutive: Chelicerati,Miriapodi,Crostacei ed Esapodi.

Subphylum CHELICERATI Gruppo che comprende zecche,acari,ragni,scorpioni e altri ancora. Mancano di mandibole ed antenne. Sono privi di capo specializzato e presentano una regione anteriore che porta la bocca,gli organi di senso e le appendici locomotorie. Il corpo è suddiviso in due tagmata: •un prosoma anteriore composto da sette segmenti più un acron presegmentale. Porta di norma sei paia di appendici(solo il primo segmento ne è privo),i,che comprendono un paio di cheliceri,un paio di pedipalpi e quattro paia di zampe ambulacrali. •un opistosoma posteriore composto da dodici segmenti più un telson postsegmentale. Privo di appendici,contiene organi digerenti,escretori,respiratori e riproduttivi. Utilizzano i cheliceri per attaccarsi alle prede e aspirano nutrimento liquido dalle stesse. Comprendono tre classi: Merostomi, Aracnidi e Picnogonidi.

La classe dei Merostomi comprende forme esclusivamente marine ed è suddivisa in due sottoclassi: Euripterida e Xiphosurida. Gli Eurypterida o scorpioni d'acqua giganti vissero nel Paleozoico e probabilmente presentavano somiglianze con gli attuali limuli o con gli scorpioni. Gli Xiphosurida sono fossili viventi e comprendono poche specie viventi,come la Limulus polyphemus. I limuli presentano un tipico carapace,ossia uno scudo dorsale rigido non segmentato a forma di ferro di cavallo e un largo addome,che presenta un lungo telson conformato a spina (per rigirarsi quando le onde lo ribaltano). L'opistosoma articolato al prosoma porta 6 paia di appendici laminari,un paio (opercolo) copre gli orifizi genitali e gli altri cinque paia di appendici addominali portano all'esterno branchie a libro,ossia branchie piatte che servono per nuotare. Presentano un paio di occhi,una bocca e l'ultimo paio di appendici è usato per scavare. Vivono nei fondali sabbiosi nutrendosi di piccoli invertebrati e nuotano rovesciati sul dorso. L' apparato circolatorio è aperto e l'apparato escretore è costituito dalle ghiandole coxali e metanefridi trasformati,che sboccano alla base dell’ultimo paio di zampe.

Sono a sessi separati. All’inizio dell’estate, i limuli si radunano nella zona intertidale,i maschi si aggrappano alle femmine con le zampe anteriori,la femmina depone 200-1000 uova in una fossa nella sabbia e il maschio intanto le ricopre di spermi per fecondarle e poi di sabbia. Lo sviluppo è indiretto e il primo stadio di vita libero è la larva trilobitoide. La classe degli Aracnidi comprende forme esclusivamente terrestri,molte urbane. Comprendono ordini come Scorpioni, Uropigi, Amblipigi, Palpigradi, Pseudoscorpioni, Ricinulei, Araneidi, Solifugi, Opilioni, Acari. Il loro esoscheletro funge da barriera contro la perdita d’acqua e conferisce protezione meccanica.

L'ordine dello scorpione comprende circa 1300 specie,la maggior parte delle quali abitano le regioni tropicali e subtropicali di tutto il mondo e poche vivono nelle regioni temperate (quelle europee del genere Euscorpius). Molti vivono nelle foreste pluviali e in altri ambienti umidi, altri in regioni aride e deserti. Infatti mostrano elevata tolleranza alle diverse temperature e presentano una cuticola ricca di lipidi,che è meno permeabile all’acqua rispetto a quella degli altri Artropodi. Gli scorpioni sono generalmente animali schivi che durante il giorno si nascondono e si alimentano di notte. Sono predatori e le prede vengono afferrate con i pedipalpi, smembrate coi cheliceri e masticate. Quelle di grandi dimensioni vengono uccise mediante puntura con l’aculeo velenoso. Il corpo di uno scorpione è composto da un prosoma piuttosto breve,che porta appendici e da uno a sei occhi e un opistosoma chiaramente segmentato,privo di appendici. Il prosoma è costituito da tergiti fusi in uno scudo dorsale con cheliceri piccoli e chelati, pedipalpi muniti di grandi chele prensili e quattro paia di zampe. L'opistosoma allungato si divide in: -mesosoma, ampio in cui ventralmente si trovano le aperture di 4 paia di polmoni a libro, le aperture genitali e i pettini, organi tattili e olfattivi. -metasoma, più sottile, ripiegabile dorsalmente e anteriormente, che termina in un telson a forma di aculeo che contiene ghiandole velenifere.

La respirazione si compie per mezzo di quattro paia di polmoni a libro,ossia invaginazioni pari della parete ventrale, ripiegate in una serie di lamine fogliacee che comunicano all’esterno mediante una fessura. E lo scambio avviene in controcorrente. Il sistema circolatorio è aperto. La cavità del prosoma e dell’opistosoma sono divise da un diaframma muscolare. I principali organi di senso sono gli occhi, i pettini, tricobotri, ma soprattutto peli e organi a fenditura che percepiscono le vibrazioni. Lo scorpione Paruroctonus mesaensis non utilizza vista, udito e olfatto per catturare le sue prede,ma percepisce le vibrazioni meccaniche della sabbia. Gli scorpioni hanno un complesso rito di corteggiamento in cui il maschio prende la femmina per i pedipalpi e mentre “danzano” depone una spermatofora sul suolo. Poi guida la femmina in modo da indurre l’apertura genitale in corrispondenza della spermatofora che si apre per la pressione del corpo e permette la fuoriuscita degli spermi e il loro ingresso nelle vie genitali femminili. In molti scorpioni le uova fecondate si sviluppano nelle vie genitali femminili. La deposizione avviene quando le preninfe sono ad uno stadio abbastanza avanzato di sviluppo. La madre raccoglie i giovani e li guida sul suo dorso dove si nutrono delle riserve di tuorlo. Dopo la prima o la seconda muta i giovani scendono e sono in grado di catturare autonomamente le prede. Gli scorpioni raggiungono la maturità dopo 5-6 mute e poi ne subiscono altre.

L'ordine degli pseudoscorpioni comprende specie che abitano aree tropicali, subtropicali e temperate calde. Sono comuni nel suolo, nei muschi, nella lettiera e sotto le pietre. Si nutrono di minuscoli artropodi. Sono di piccole dimensioni e presentano due grossi pedipalpi chelati e l'opistosoma breve e tozzo. Sui pedipalpi si trovano organi sensoriali e ghiandole del veleno. Respirano mediante trachee. I maschi depongono al suolo delle spermatofore che vengono raccolte dalle femmine. L'ordine delle Araneae o ragni è l'ordine di Aracnidi più ricco di specie,che popolano tutti gli ambienti terrestri. Eccezione per il ragno palombaro,che vive sott’acqua. Sono tutti predatori. Presentano cheliceri piccoli ed acuminati in cui sboccano ghiandole velenifere e pedipalpi più piccoli delle zampe, privi di chele, rivolti in avanti, ricchi di sensilli, modificati nei maschi per trasferire gli spermi nelle vie genitali femminili. L'opistosoma presenta segmentazione invisibile e un paio di appendici rudimentali (filiere) in cui sboccano ghiandole sericigene.

Si cibano prevalentemente di insetti, ma anche di piccoli vertebrati. Sono predatori solitari. Per la predazione presentano ghiandole velenifere, stomaco aspirante e seta. La preda viene paralizzata grazie al veleno iniettato dai cheliceri. Degli enzimi digestivi riversati all’esterno permettono una parziale digestione della preda,che liquefa. Il liquido ottenuto poi viene risucchiato all’interno dell’apparato digerente. Il veleno contiene neurotossine o sostanze ad azione citotossica ed emolitica e talvolta può essere pericoloso anche per l’uomo. Alcuni hanno l’opistosoma coperto di peli urticanti. Alcuni ragni nostrani possono infliggere morsi dolorosi. Presentano una bocca stretta adatta a cibi liquidi, un faringe muscoloso e uno stomaco aspirante. Per l'escrezione si servono dei tubuli malpighiani. Alcuni sono dotati anche di ghiandole coxali,ossia nefridi modificati che si aprono sulla base del primo e terzo paio di zampe ambulacrali. Respirano attraverso due paia di polmoni a libro,situati nell’opistosoma,anche se talvolta un paio o entrambi sono sostituiti da trachee. I ragni diurni si orientano con la vista. Di solito sono dotati di otto occhi semplici,sei laterali e un paio mediani,ciascuno composto da lente,bastoncelli e retina ed in grado di percepire gli oggetti in movimento. Nei ragni tessitori di tele e nelle specie notturne gli organi di senso principali sono setole tattili,setole chemiorecettrici e organi tarsali (=piccoli infossamenti sui tarsi, termo- igro e chemiorecettori),tricobotri, organi liriformi. Le ghiandole sericigene sono tipi di ghiandole specializzate,che secernono fili di seta sottilissimi per scopi vari e diversificati:costruzione della tana,creazione della ragnatela per

la predazione e imbozzolamento delle uova. Infatti le ghiandole sericigene secernono un liquido proteico,che,a contatto con l'aria,solidifica formando un filamento di seta. Prima dell'accoppiamento i maschi tessono una piccola tela,vi depositano una goccia di sperma e poi richiudono il tutto depositandolo in speciali cavità dei pedipalpi. Durante l'accoppiamento il maschio inserisci i pedipalpi nell'apertura genitale della femmina. Tuttavia il processo di copula è preceduto solitamente da complicati rituali di corteggiamento con emissione di segnali visivi, tattili, chimici,per evitare che il maschio sia predato dalla femmina prima dell’accoppiamento. Alcuni ragni producono spermatofore. Le femmine depositano le uova sempre in un sacco ovigero,che viene attaccato ad una pianta o ad una ragnatela o trasportato e che fornisce protezione durante i primi stadi di sviluppo. Generalmente presentano dimorfismo sessuale. Raramente i ragni sono pericolosi per l'uomo,sia perchè generalmente il loro veleno è innocuo per gli umani sia perchè pungono solo se minacciati o per difendere le uova. Tra le specie dannose va ricordata la Vedova nera,ragno di medie dimensioni di colore nero con macchie arancio sulla faccia inferiore dell'addome,il suo veleno è neurotossico e dunque agisce sul sistema nervoso. L'ordine dei ragni del sole e dei cammelli,comprende specie che popolano ambienti aridi. Sono notturni e veloci corridori (16km/ora). Presentano grandi cheliceri chelati,per la predazione e la riproduzione,e pedipalpi sensoriali e con organi adesivi evertibili. Sono predatori e scavano buchi dove si rifugiano durante il giorno, per digerire e durante la muta, per deporre le uova. L'accoppiamento è preceduto dal corteggiamento. L'ordine degli amblypygi comprende specie che vivono in ambienti subtropicali e tropicali. Presentano un corpo appiattito e un peduncolo tra prosoma e opistosoma. Sono dotati di robusti pedipalpi per la cattura delle prede...