Oltre ai loro nomi, cosa hanno in comune i cavalli e i cavallucci marini? Sebbene sembrino molto diversi, sono entrambi animali. In generale, definiamo gli animali come organismi multicellulari che sono mobili, cioè capaci di movimento indipendente, consumano materia organica per produrre energia e sono in grado di riprodursi sessualmente. Le specie hanno evoluto i loro diversi tratti con funzioni specifiche per massimizzare la loro fitness nei loro habitat, come ad esempio polmoni e branchie. Una buona regola empirica è che la forma segue la funzione, il che significa che la funzione di una caratteristica può essere prevista dalla sua struttura e dal suo aspetto. Ad esempio, diverse specie di fringuelli nelle isole Galapagos hanno sviluppato becchi diversi per diete specifiche, come becchi sottili per consumare nettare e becchi spessi per aprire semi di grandi dimensioni. Pertanto, possiamo prevedere le diete di una specie osservando le strutture coinvolte nell'alimentazione.
Alcune caratteristiche segnano i punti di ramificazione sull'albero evolutivo e questo è vero lungo tutto l'albero della vita animale. Se guardiamo alla struttura di base dell'albero evolutivo degli animali, possiamo vedere che è suddiviso in molti phyla diversi con ogni phylum definito da importanti caratteristiche condivise. Esaminiamoli brevemente.
Il primo grande phylum è Porifera, che significa semplicemente portatore di pori. Stazionari da adulti, i poriferi includono filtratori come le spugne. La mancanza di simmetria e di strati di tessuto distinti separa i poriferi dagli altri gruppi e conferisce loro un'enorme capacità di rigenerazione in cui un intero organismo può ricrescere da un piccolo gruppo di cellule.
Il phylum successivo, Cnidaria, comprende anemoni di mare e meduse e questo gruppo è caratterizzato dai loro tentacoli con cellule specializzate nelle punte che usano per pungere e sottomettere la preda. Gli cnidari sono radialmente simmetrici poiché possono essere divisi in parti uguali lungo un asse centrale e possiedono due strati di tessuto, l'endoderma all'interno e l'ectoderma all'esterno. Ciò permise agli Cnidari di sviluppare un budello semplice con una singola apertura.
I Platyhelminthes, che letteralmente significa vermi piatti, è il nostro prossimo gruppo. I vermi piatti mostrano una simmetria bilaterale, il che significa che hanno metà speculari lungo un singolo asse. La simmetria bilaterale ha permesso la cefalizzazione, che è una concentrazione di organi sensoriali vicino all'estremità anteriore o alla testa in cui questi animali interagiranno continuamente con l'ambiente circostante. La cefalizzazione, a sua volta, ha permesso il movimento direzionale, come il movimento verso una fonte di cibo. I platelminti hanno anche sviluppato un terzo strato di tessuto, il mesoderma, che è inserito tra l'ectoderma e l'endoderma.
Man mano che gli animali diventavano più complessi, è stato il phylum segmentato, gli anellidi come il lombrico, a sviluppare una cavità corporea rivestita di mesoderma chiamata celoma. Questa nuova caratteristica ha permesso un'ulteriore specializzazione dei tessuti e ha aperto la strada allo sviluppo degli organi.
La complessità di questa specializzazione è aumentata nei molluschi, un gruppo che comprende piani corporei diversi come polpi, lumache e vongole. Questo gruppo ha molti organi specializzati coperti e tenuti in posizione con un mantello.
Gli artropodi sono probabilmente il phylum più diversificato e includono insetti, crostacei e aracnidi. Sono stati il primo gruppo a sviluppare appendici articolate e quindi sono stati chiamati di conseguenza. Hanno anche antenne sensoriali e i loro corpi sono divisi in tre segmenti specializzati, testa, torace e addome, tutti ricoperti da un esoscheletro.
Infine, il phyla Cordato include il nostro vecchio amico mangiatore di semi e tutti gli altri uccelli, nonché tunicati o ascidie di mare, pesci, anfibi, rettili e mammiferi. I cordati prendono il nome da un nuovo tratto fisico che hanno sviluppato, il cordone nervoso, visto chiaramente in questo tipico embrione di cordata. Questo si sviluppa nel cervello e nel midollo spinale nella maggior parte degli adulti. Hanno anche una struttura cartilaginea, la notocorda, che diventa la colonna vertebrale o spina dorsale.
Qui, abbiamo caratterizzato i principali phyla animali in modo estremamente semplificato. Ma come si può vedere, anche all'interno di un singolo phylum, ci sono numerose differenze nella forma e nella funzione da trovare. Ciò significa che possiamo osservare le diverse strutture e fisiologie di diversi membri di un singolo phylum e prevedere le loro funzioni e storie di vita.
In questo laboratorio, osserverai le strutture di gamberi e grilli e predirai le loro funzioni.
