VERTEBRATI

L’argomento può essere affrontato in ogni momento del curriculum scolastico.

Nella scuola dell’infanzia e nei primi tre anni della scuola primaria, le

attività dovranno essere incentrate sulla conoscenza degli individui

appartenenti ai cinque gruppi (pesci, anfibi, rettili, mammiferi, uccelli).

L’osservazione del loro comportamento, il racconto di episodi relativi

all’incontro con questi animali, nonché il disegno aiutano ad ampliare le

conoscenze. Il gioco «ho visto un animale che inizia con la…» che implica

alcune conoscenze di base di un determinato animale (abitudini alimentari,

habitat, dimensioni e colore) è molto utile per lavorare su questo argomento.

Può essere propedeutico al concetto di erbivoro, carnivoro ed onnivoro che a

sua volta permetterà di lavorare sui livelli trofici delle catene alimentari e sui

numeri rappresentati nella piramide alimentare. Storie o racconti che mostrino

come si nutrono gli animali rinforzeranno l’idea che ogni individuo è parte

importante del mondo.

Negli ultimi due anni della scuola primaria è possibile immaginare di

guardare dentro questi animali e scoprire diversità e similitudini. La

struttura dello scheletro si adatta alla forma dell’animale (la quale è

adattata all’ambiente in cui esso vive). Si faranno notare come le strutture

per la respirazione come anche il cuore siano protetti dalla gabbia

toracica, come il cervello sia protetto dal cranio, come gli arti si

modifichino (più di ogni altra struttura) per nuotare nel male, volare nel

cielo, camminare o correre, scavare nel suolo. I ragazzi impareranno i

diversi metodi di riproduzione, i diversi annessi cutanei, diversi modi di

reagire alla temperatura esterna. I vertebrati sono l’introduzione allo

studio del corpo umano, argomento che occupa la maggior parte dello

studio della classe quinta.

Nel corso della loro evoluzione, gli animali terrestri hanno sviluppato

la corda dorsale, ossia una struttura di sostegno presente all’interno

del corpo nella regione del dorso.

Questo elemento permette di sostenere il corpo di organismi animali

sia piccoli che grandi e ne garantisce la mobilità.

La corda è presente in tutti i cordati in almeno una fase dello

sviluppo (in alcuni anche solo nel corso dello sviluppo embrionale).

Negli animali più primitivi, la corda scompare o rimane nel corso di

tutta la vita sotto forma di cordone che attraversa il dorso.

In quelli più evoluti, la corda si trasforma nella colonna vertebrale o

spina dorsale composta da uno

scheletro interno di cartilagine e/o ossa.

Questi individui, a causa di tale struttura, si chiamano vertebrati

Strutture comuni a quasi tutti i vertebrati sono:

1) un cervello, formato dalla differenziazione della parte anteriore

del tubo neurale e che si trova racchiuso nel cranio

2) due paia di appendici articolate (pinne o membra)

3) un sistema vascolare sanguigno chiuso, con un cuore contrattile

ventrale e sangue con globuli rossi

4) aperture branchiali nei vertebrati inferiori e polmoni nelle forme

superiori

5) una parte del corpo che si prolunga posteriormente (coda)

6) un celoma grande che contiene gli organi vitali

7) due reni, parte di un sistema filtratore/escretore, situati nel dorso

8) occhi ed orecchie simmetrici

9) un solo paio di gonadi situate in sessi separati

COMUNICAZIONE

PROTEZIONEISOLAMENTO

LOCOMOZIONE

TATTO

Essendo a diretto contatto con l'ambiente esterno, gli annessi cutanei

rivestono particolare importanza nella vita degli animali e quindi le

funzioni in cui sono direttamente o indirettamente coinvolti sono

molteplici. Ome visto nella diapositiva precedente

- Garantiscono il senso del tatto

- Isolano termicamente dall’ambiente circostante

- Favoriscono la locomozione in alcuni gruppi

- Permettono la comunicazione tra individui della stessa specie a fini

riproduttivi e sociali e tra individui di specie diverse

- Proteggono da danni quali ferite, abrasione, radiazione ultravioletta,

disidratazione

Alcuni annessi sono fatti di tessuto osseo vero e proprio

Altri annessi cutanei sono di natura diversa si formano nella parte più

esterna dell'epidermide lo strato corneo. Il loro costituente principale

è la cheratina la stessa proteina che costituisce unghie e capelli.

sono caratteristiche dei pesci sono trasparenti, a crescita continua si

sviluppano dal derma lo strato più profondo della pelle

• hanno funzione protettiva (nei confronti dell'abrasione)

• conferiscono rigidità alla sottile pelle pur mantenendo la

flessibilità del corpo

• contribuiscono anche all'idrodinamicità del corpo del pesce

offrendo una superficie liscia e compatta sulla quale l'attrito e le

turbolenze dell'acqua sono ridotte al minimo

• nei buoni nuotatori le scaglie si riducono di dimensioni, nei

grossi nuotatori pelagici (tonno, ricciola) sono completamente

scomparse

sono fatte di TESSUTO OSSEO vero e proprio

si formano in zone circoscritte e sporgenti dell'epidermide

caratterizzano il rivestimento cutaneo di rettili e alcuni mammiferi

• rappresentano uno strato corneo particolarmente spesso, che

protegge l'animale dalla disidratazione, dall'abrasione e dalle

ferite.

• possono avere varie forme: a scudi giustapposti, embricate, a

tubercolo

• in corrispondenza delle giunture la pelle dei rettili è più sottile e

priva di squame per facilitare i movimenti

nei serpenti le squame dell'addome conferiscono maggiore

aderenza al substrato e quindi facilitano la locomozione

sono fatte di CHERATINA

L'ispessimento dello strato corneo della cute è una caratteristica

che ha permesso ai Rettili di conquistare ambienti terrestri anche

molto aridi

La pelle non si desquama come quella dei mammiferi al crescere

dell'animale viene rinnovata periodicamente attraverso la muta.

In periodi fissi dell'anno viene prodotto un nuovo strato corneo

dopodiché quello vecchio si spacca lungo linee di rottura prestabilite

e si stacca.

Il piumaggio è costituito dalle e dalle , le quali

ricoprono entrambe l'epidermide degli uccelli, ma sono differenti dal

punto di vista morfologico, anatomico e funzionale.

Dal punto di vista morfologico-anatomico, le si differenziano

dalle penne per il rachide più corto e flessibile, con barbe filiformi e

barbule prive di ciglia.

Dal punto di vista funzionale, le servono innanzitutto a

rivestire, a e

l'assorbimento di umidità, oltre a dare una forma più aerodinamica ai

volatori.

Le invece servono principalmente , con

funzioni diverse fra remiganti, e fra le remiganti primarie e le

secondarie, le timoniere, ecc.

Le penne sono le piume più grandi e sono indispensabili al volo.

• coprono il corpo degli uccelli

• aumentano la superficie delle ali, facilitando il volo

• permettono di mimetizzarsi o attirare le femmine

le penne sono soggette a notevole usura vengono quindi cambiate

completamente una o due volte all'anno attraverso la muta durante

la muta le penne vengono cambiate un po' per volta (se le penne

venissero cambiate tutte in una sola volta l'uccello sarebbe

impossibilitato a volare fino alla completa ricrescita di tutto il

piumaggio, con gravi rischi di sopravvivenza)

Oltre a pigmenti chimici

depositati durante

l'accrescimento della

penna, vi sono anche

colori fisici, per lo più

azzurri e verdi

iridescenti, dovuti a

microsculture dei

filamenti della penna o

all'inclusione di bolle

d'aria che riflettono la

luce creando fenomeni

di interferenza.

le penne sono

pigmentate, in certe

specie hanno colori

simili a quelli

all'ambiente circostante

e permettere all'uccello

di nascondersi agli

occhi dei predatori

Le penne forniscono livree molto

vistose, prevalentemente nel maschio

(penne della coda o della cresta

modificate) che servono per lo più ad

attirare la partner.

Barbe e barbule sono sottili

filamenti ramificati e agganciati

tra loro: forniscono la massima

superficie con un peso minimo e

un'efficiente capacità isolante.

Si dicono barbe le due serie di

rami che si dipartono dal rachide

del vessillo

Si dice barbula ognuna delle

sottili ramificazioni perpendicolari

che si dipartono dalle barbe di

una piuma o di una penna.

le piume del disco facciale dei rapaci notturni sono una serie di

piume disposte a raggiera intorno a ciascun occhio svolgono

l'importante funzione di captare e convogliare le onde sonore

nella cavità auricolare permettendo così all'animale di capire la

direzione del suono facilitando la caccia notturna.

La cavità auricolare dei

rapaci si trova dietro le

piume della testa nascosta

appena dietro gli occhi

Le penne situate sulle ali, sono chiamate

remiganti e a loro volta si distinguono in primarie

e secondarie.

Quelle situate sulla

coda hanno la

funzione di mantenere

la direzione e sono

chiamate timoniere.

Le copritrici ricoprono e proteggono tutto il corpo dell’uccello,

accavallandosi in modo perfetto anche sulle remiganti e timoniere, e

formando così una superficie senza fessure, impermeabile perfino

all’aria.

è formato da piumette con lo stelo (la parte rigida che si inserisce

nella pelle) cortissimo.

E’ inserito tra le copritrici e la pelle dell’uccello, e costituisce l’

“imbottitura” degli interstizi del piumaggio.

È responsabile dell'isolamento termico degli uccelli adulti di tutte le

specie. Inoltre il piumino dei nidiacei, strutturalmente più semplice

rispetto a quello dell'adulto, fornisce a molti uccelli, al momento della

schiusa o subito dopo, un rivestimento isolante.

Un nuovo fossile di Archaeopteryx, eccezionalmente ben

conservato, ha rivelato caratteristiche precedentemente

ignorate del suo piumaggio che hanno permesso un

dettagliato confronto con quello dei dinosauri piumati e

degli altri antenati degli uccelli moderni.

Molti dinosauri predatori ad andatura bipede erano dotati di

piume, queste avevano probabilmente la funzione di

assicurare un isolamento termico, di stabilizzarne

l'andatura durante la corsa (come avviene negli struzzi

odierni), e di mimetismo ed esibizione.

La disposizione e la struttura delle penne di Archaeopteryx

indica comunque che molto probabilmente l'animale era in

grado di volare: "Le penne laterali della coda di

Archaeopteryx avevano una forma aerodinamica, e molto

probabilmente avevano un ruolo importante per la sua

capacità di volare«.

Le penne sembrano quindi aver acquisito la loro funzione

aerodinamica in un secondo tempo, cooptate a una nuova

funzione.

http://www.lescienze.it/news/2014/07/07/news/fossile_archaeopteryx_penne_volo_dinosauri_piumati-

2205950/?refresh_ce

sono caratteristici dei mammiferi svolgono le importanti funzioni di

• isolare termicamente il corpo dell'animale

• proteggere la pelle dall'abrasione

• permettono di mimetizzarsi

nei mammiferi le colorazioni del mantello richiamano quelle

dell'ambiente in cui l'animale vive occultandolo alla vista dei nemici

o delle prede grazie al fenomeno detto mimetismo criptico o

criptismo.

L'importanza di questa funzione si vede bene per esempio nella

lepre variabile, che vive in alta montagna in estate ha un mantello

marroncino che l'aiuta a confondersi tra le erbe e gli arbusti, in

inverno, alle prime nevicate, essa cambia tutto il pelo che ricresce

bianco candido e la confonde sulla neve: la muta avviene un po' per

volta, il pelo viene cambiato all'inizio dell'estate e all'inizio dell'inverno

la pelle dei mammiferi è ricca di ghiandole sebacee una per ogni

bulbo pilifero che lubrificano il pelo e lo proteggono dall'usura

al bulbo pilifero sono associati anche dei muscoli che permettono di

erigere il pelo questo è importante nella comunicazione fra membri

della stessa specie per esempio nel gatto domestico: l'animale rizza

il pelo per rendersi minaccioso ad un rivale in conseguenza di un

forte spavento per aumentare lo spessore dello strato d'aria isolante,

quando l'animale sente freddo.

Alcuni peli sono modificati I peli sensoriali o vibrisse sono più

lunghi e tozzi, e localizzati in punti strategici come il muso e il retro

delle zampe se toccati o sfiorati, il loro movimento viene trasmesso

alle ricche terminazioni nervose alla loro base estendendo così le

percezioni dell'animale nello spazio

fitti peli sono anche distribuiti attorno e all'interno delle orecchie

per proteggere queste ultime dall'ingresso di corpi estranei

tra gli occhi e la base delle orecchie del gatto si possono

osservare due fasce di pelo molto rado: sono una specie di pista

per meglio convogliare le onde sonore alle orecchie e aumentare

la già elevata acuità uditiva di questo predatore

Le uova vengono deposte all’esterno.

L’uovo può avere un guscio calcareo o non avere guscio (animali

acquatici)

All’interno dell’uovo vi sono sostanze nutritive necessarie per lo

sviluppo dell’embrione indipendente dal genitore.

Sono ovipari i rettili, gli uccelli e molti anfibi e pesci

lo sviluppo embrionale avviene all'interno dell'organismo materno

I piccoli vengono partoriti solo quando giungono a maturità

Sono vivipari i mammiferi, alcuni rettili e pesci e pochi anfibi.

Vengono prodotte le uova ma rimangono nel corpo della femmina e

si schiudono solo quando il piccolo è completamente formato

Sono ovovivipari alcuni rettili e pesci.

influenza gli ambienti di vita e limita la diffusione degli animali.

Dall’enciclopedia Treccani:

Organismi viventi in cui la temperatura del corpo varia

con quella dell'ambiente esterno. Gli animali eterotermi,

comunemente chiamati ‘a sangue freddo’ (Pesci, Anfibi, Rettili),

avendo un basso tasso metabolico, producono poco calore che

non riesce a mantenere costante la temperatura del corpo. Poiché, a

differenza degli omotermi (Uccelli e Mammiferi), non posseggono

meccanismi di regolazione della temperatura, ricorrono a vari

accorgimenti per soddisfare la necessità di termoregolare il proprio

corpo, come l’esposizione al sole, l’ibernazione e l’estivazione.

Organismi viventi caratterizzati da stabilità termica del

corpo. La temperatura rimane, entro certi limiti, costante

indipendentemente dalle oscillazioni termiche dell'ambiente e

dal variare della quantità di calore prodotta nei processi metabolici,

grazie a meccanismi interni di termoregolazione.

Si possono classificare in

5 grandi gruppi

anfibi

rettili

pesci

uccelli

mammiferi

• il corpo è ricoperto dalla pelle

• depongono uova senza guscio

• il ciclo vitale prevede che una parte della vita venga trascorsa

nell’acqua

• sono eterotermi

• spesso è presente una fase larvale dissimile dall’adulta alla quale

si giunge tramite la metamorfosi

salamandra

tritone

rana

rospo

• hanno la pelle ricoperta di squame

• depongono uova protette da un guscio duro e poroso

• vivono in un ambiente strettamente terrestre

• sono eterotermi

• respirano attraverso i polmoni

• si dividono in: sauri (con le zampe) e ofidi (senza zampe)

geco

lucertola

camaleonte

tartaruga

coccodrillo

• sono ricoperti di scaglie

• depongono uova senza guscio

• sono animali acquatici

• sono eterotermi

• la maggior parte respira attraverso le branchie

• hanno un corpo idrodinamico

• hanno le pinne come organi di locomozione

pesce palla

pesce pagliaccio

tonno

cavalluccio marino

squalo

• hanno piume e penne sul corpo

• depongono uova dal guscio duro

• sono terrestri

• sono omeotermi

• respirano con i polmoni grazie ai sacchi aerei

• possiedono un becco corneo privo di denti

pappagallo

aquila

fenicottero

tucano

• sono ricoperti di pelo

• l’embrione si sviluppa nel corpo della madre e, una volta partorito,

viene allattato almeno fino a quando questa non è in grado di

nutrirsi in modo autonomo

• sono omeotermi

• respirano attraverso i polmoni

• sono provvisti di dentatura eteromorfa (diversi tipi di denti)

leone

scimmia

topo

cervo

delfino