Fauna
La fauna é
costituita da
animali ovvero organismi pluricellulari (formati da più cellule), dotati di
cellule di tipo eucariote ed eterotrofi, che cioè non sono capaci di
sintetizzare le molecole da cui trarre energia per vivere e che, pertanto, devono
procurarsele dall'ambiente esterno sotto forma di alimenti (al contrario delle
piante, organismi autotrofi). L'insieme degli organismi che possiedono queste
caratteristiche costituisce uno dei cinque regni in cui vengono classificati i
viventi .
La
necessità di ricercare attivamente sostanze alimentari spiega la struttura
corporea caratteristica degli animali: essi possiedono un apparato locomotore
(formato dallo scheletro e dai muscoli) per potersi spostare, un apparato
digerente in grado di assumere gli alimenti dall'esterno e di degradarli in una
forma che può essere assimilata dall'organismo, un apparato escretore che
permette al corpo di liberarsi delle sostanze di scarto, un sistema endocrino e
un sistema nervoso capaci di regolare le funzioni corporee e di produrre
adeguate risposte agli stimoli provenienti sia dall'esterno che dall'interno del
corpo.
Gli animali
possiedono inoltre un apparato riproduttore che permette loro di riprodursi,
cioè di perpetuare la specie, funzione che condividono con tutti gli altri
viventi. Essi di solito attuano la riproduzione sessuata.
Classificazione
Il primo
studioso che classifico gli esseri viventi fu
Aristotele nel IV
secolo a.C.egli infatti creò un sistema di classificazione secondo il quale gli
organismi venivano suddivisi in due regni, animale e vegetale. Tale sistema si
basava sulle somiglianze esteriori più evidenti degli organismi e rimase
invariato per molto tempo: soltanto nel 1735 Carlo Linneo, con il suo Systema
Naturae, propose una modalità più precisa per ordinare i viventi, che si
basava su categorie (regno, classe, ordine, famiglia, genere, specie), e che è
tuttora utilizzata. Il naturalista svedese prevedeva ancora che i viventi
fossero suddivisi in vegetali e animali. I primi corrispondevano agli organismi
autotrofi, sessili, cioè fissi al terreno e incapaci di spostarsi, in grado di
compiere la fotosintesi, e agli organismi unicellulari autotrofi, i batteri, le
alghe e i funghi; ai secondi appartenevano, invece, organismi eterotrofi dotati
di movimento, nonché gli eterotrofi unicellulari (protozoi).
Alcuni
microrganismi, però, risultavano di difficile collocazione entro un sistema di
classificazione di questo tipo, poiché mostravano caratteristiche appartenenti
ai due regni: ad esempio il flagellato unicellulare Euglena contiene clorofilla
e si nutre in modo autotrofo, per mezzo della fotosintesi, ma è anche dotato di
movimento; i funghi, pur essendo sessili, si nutrono in modo eterotrofo, per
assorbimento di sostanze organiche dal terreno. Con l'avvento della microscopia
elettronica si è anche scoperto che i batteri sono organismi dalle
caratteristiche cellulari peculiari, che li differenziano da tutti gli altri
organismi viventi.Per
risolvere questi problemi, nel 1959 fu proposto un sistema di classificazione in
cinque regni, così organizzato: il regno animale, comprendente organismi
eucarioti pluricellulari eterotrofi che si nutrono per ingestione, ossia
introducendo sostanze alimentari in un canale alimentare (tubo digerente) in cui
avviene la loro demolizione e digestione; il regno vegetale, comprendente
organismi eucarioti pluricellulari autotrofi che si nutrono per mezzo della
fotosintesi; il regno dei funghi, comprendente organismi eucarioti
pluricellulari eterotrofi che si nutrono per assorbimento (ossia mediante il
passaggio diretto delle sostanze attraverso la membrana cellulare); il regno dei
protisti, comprendente organismi eucarioti unicellulari; il regno delle monere,
comprendente i procarioti, ossia archeobatteri, batteri e cianobatteri (o alghe
azzurre).Questo sistema di classificazione non fu tanto soddisfacente risolti. Restava, infatti, il
problema delle alghe, che venivano
suddivise, a seconda che fossero pluricellulari o unicellulari, rispettivamente
nel regno vegetale e in quello dei protisti. In realtà tutte le alghe
condividono numerose caratteristiche comuni e non dovrebbero, pertanto, essere
classificate separatamente. Recentemente venne proposto il
regno dei prototisti, che si sostituisce a quello dei protisti, accogliendo al
proprio interno tutti gli organismi unicellulari e tutte le alghe.
Evoluzione
Gli animali
pluricellulari , si sono probabilmente evoluti da prototisti
unicellulari ancestrali, anche se non é del tutto chiaro come sia
avvenuto questo passaggio . Al riguardo esistono, tuttavia, diverse ipotesi; una
delle più credibili prevede che le complesse strutture degli animali si
potrebbero essere evolute da organismi unicellulari in grado di formare colonie.
Un organismo fotosintetico, il Volvox, che forma colonie a forma di sfera cava,
viene considerato una sorta di "esperimento" della natura nel
passaggio verso la pluricellularità. Le colonie comprendono fino a 600.000
cellule dotate ognuna di flagelli capaci di battere in modo coordinato per
permettere all'intera sfera di muoversi; alcune cellule sono specializzate per
svolgere la funzione riproduttiva.
Dalle sue
incerte origini, il regno animale si è differenziato in diverse linee
principali, o ramificazioni, che a loro volta sono state classificate in
numerosi gruppi tassonomici. Gli artropodi insetti, i molluschi cefalopodi e i
vertebrati, pur avendo seguito cammini evolutivi diversi, possono essere tutti
considerati "animali superiori", per il grado di complessità da essi
raggiunto.
La
differenziazione dei principali gruppi di animali avvenne probabilmente più di
570 milioni di anni fa, prima della fine del periodo cambriano; ciò è
dimostrato dal fatto che già nelle rocce più antiche del Cambriano sono stati
rinvenuti numerosi resti fossili appartenenti a quasi tutti i phyla animali. I
rapporti evolutivi tra i diversi phyla possono essere dedotti unicamente dai
caratteri che si sono conservati fino a oggi; fra questi vi sono alcune
caratteristiche dello sviluppo embrionale. I rapporti evolutivi tra animali
compresi all'interno dello stesso phylum sono descritti da dati tanto più certi
quanto più essi sono vicini dal punto di vista della classificazione. In
particolare, i tassonomisti, cioè gli studiosi che si occupano di valutare la
posizione di ciascun vivente nell'ambito della sistematica, utilizzano come
parametri di confronto dati anatomici (non solo somiglianze esterne, ma
particolari anche microscopici dello scheletro); dati riguardanti le modalità
di sviluppo embrionale; dati di somiglianza biochimica di alcune proteine.
Quest'ultimo tipo di dati è particolarmente significativo considerando che,
essendo le proteine costruite dall'organismo in base alle istruzioni dell'acido
desossiribonucleico, DNA, se la somiglianza di due organismi a livello proteico
è elevata, sarà anche elevato il grado di somiglianza del loro DNA e, quindi,
più stretta la loro parentela.
Organizzazione del
corpo
Canale alimentare
Una
struttura fondamentale del corpo degli animali è il canale alimentare che, nel
corso della storia evolutiva degli animali, si è affermato precocemente. I
primi abbozzi di questa struttura si trovano già in animali semplici, come
poriferi (spugne) e celenterati (meduse).
Essi si procurano il cibo filtrando le particelle alimentari sospese nell'acqua
in cui essi vivono. I poriferi presentano cavità interne, tappezzate da cellule
a livello delle quali vengono assorbite le particelle; i celenterati presentano,
invece, una cavità gastrovascolare in cui vi è una apertura che funge da
bocca, ma priva di ano.
Protostomi e
deuterostomi
Durante le
prime fasi dello sviluppo embrionale, durante la fase chiamata gastrulazione, si
forma un ripiegamento dell'embrione, che porta alla costituzione del cosiddetto
intestino primitivo, o archenteron. Il punto in cui si produce questo
ripiegamento è detto blastoporo. Esso dà origine alla bocca in un gruppo di
organismi che vengono chiamati protostomi. Essi comprendono i platelminti, i
nemertini, i nematodi, i rotiferi, i tardigradi, i
briozoi, i foronidei, gli anellidi e i molluschi.
Sono invece
definiti deuterostomi gli animali nei quali la bocca si forma dall'estremità
dell'intestino primitivo opposta al blastoporo. Essi comprendono, in
particolare, i chetognati, gli echinodermi, gli anellidi e i cordati.La differenza tra
protostomi e deuterostomi si evidenzia anche nella modalità con cui avviene la
segmentazione durante lo sviluppo embrionale.
Simmetria
Gli animali
possiedono una simmetria nella distribuzione delle loro parti corporee, che può
essere raggiata o bilaterale. I tessuti degli animali a simmetria raggiata si
sviluppano solo da due foglietti embrionali: uno esterno, chiamato ectoderma, e
uno interno, chiamato endoderma. Gli animali a simmetria bilaterale sono
generalmente più evoluti e presentano, nei primi stadi dello sviluppo
embrionale, la formazione di un foglietto embrionale intermedio, chiamato
mesoderma, posto tra i primi due. In generale, nello sviluppo embrionale degli
animali, dall'ectoderma si formano il sistema nervoso e i tessuti di
rivestimento; dall'endoderma derivano le pareti dell'intestino e alcuni suoi
annessi; dal mesoderma altre strutture, tra cui i muscoli.
L'evoluzione
delle forme a simmetria bilaterale è generalmente legata allo sviluppo della
locomozione attiva, facilitata, peraltro, dallo sviluppo del capo, con il
cervello e gli organi di senso posti in questa estremità corporea.
Celoma
Lo sviluppo
del celoma rappresenta una tappa fondamentale della storia evolutiva. Esso è
costituito da una cavità rivestita da un sottile tessuto epiteliale, l'epitelio
celomatico, e ripiena di liquido. Tale cavità separa la parete corporea dagli
organi interni. Il celoma consente il movimento indipendente, l'uno rispetto
all'altro, degli organi interni, ad esempio della parete corporea e del tubo
digerente; in alcuni animali, inoltre, assolve anche alla funzione di scheletro
idrostatico e, dunque, contribuisce all'efficienza della locomozione.Gli organismi
più semplici sono privi di celoma e sono perciò detti acelomati. A essi
appartengono i poriferi e i celenterati.In alcuni gruppi
animali è presente uno pseudoceloma, ossia uno spazio corporeo ripieno di
liquido ma non delimitato da un epitelio. Numerosi phyla animali, perlopiù
vermiformi, presentano questo tipo di celoma e vengono pertanto chiamati
pseudocelomati.Tutti gli
altri organismi dotati di vero e proprio celoma sono detti, invece, celomati.
Sono celomati gli anellidi, gli artropodi e i molluschi, gli echinodermi e i
cordati.
Segmentazione
metamerica
La
segmentazione metamerica consiste nella suddivisione del corpo in segmenti,
detti metameri, condizione che permette un notevole vantaggio nella possibilità
di movimento dell'animale. La comparsa della metameria si ebbe con gli anellidi,
che sono gli animali più semplici a presentare la segmentazione metamerica. Gli
artropodi potenziarono le possibilità offerte dalla metameria, sviluppando uno
scheletro esterno, o esoscheletro, che comporta un ulteriore miglioramento della
locomozione, oltre a fornire sostegno e protezione.