Biologia
Obiettivi di Apprendimento
alla fine di questa sezione, si sarà in grado di:
- Confronta strutturali e caratteristiche dell’organizzazione di Poriferi e Cnidari
- Descrivere il progressivo sviluppo dei tessuti e la loro rilevanza per animali complessità
Phylum Cnidari sono animali che mostrano radiale o biradial simmetria e sono diploblastic, che è, si sviluppano da due foglietti embrionali. Quasi tutti (circa il 99%) i cnidari sono specie marine.
Gli cnidari contengono cellule specializzate note come cnidociti (“cellule pungenti”) contenenti organelli chiamati nematocisti (pungiglioni). Queste cellule sono presenti intorno alla bocca e ai tentacoli e servono a immobilizzare la preda con le tossine contenute all’interno delle cellule. Le nematocisti contengono fili arrotolati che possono sopportare barbe. La parete esterna della cellula ha proiezioni simili a peli chiamate cnidocili, che sono sensibili al tatto. Quando vengono toccate, le cellule sono note per sparare fili arrotolati che possono penetrare nella carne della preda o predatori di cnidari (vedi) o intrappolarla. Questi fili arrotolati rilasciano tossine nel bersaglio e spesso possono immobilizzare la preda o spaventare i predatori.
Guarda questo video animazione che mostra due anemoni impegnati in una battaglia.
Gli animali in questo phylum mostrano due distinti piani morfologici del corpo: polipo o ” gambo “e medusa o” campana” (). Un esempio della forma polipo è Hydra spp.; forse gli animali medusoidi più noti sono le gelatine (meduse). Le forme polipo sono sessili come adulti, con una singola apertura al sistema digestivo (la bocca) rivolta verso l’alto con tentacoli che lo circondano. Le forme di medusa sono mobili, con la bocca e i tentacoli che pendono da una campana a forma di ombrello.
Alcuni cnidari sono polimorfici, cioè hanno due piani corporei durante il loro ciclo di vita. Un esempio è l’idro coloniale chiamato Obelia. La forma polipo sessile ha, infatti, due tipi di polipi, mostrati in . Il primo è il gastrozooide, che è adattato per catturare prede e nutrirsi; l’altro tipo di polipo è il gonozooide, adattato per il germogliamento asessuato di medusa. Quando le gemme riproduttive maturano, si staccano e diventano meduse a nuoto libero, che sono maschi o femmine (dioiche). La medusa maschile produce sperma, mentre la medusa femminile produce uova. Dopo la fecondazione, lo zigote si sviluppa in una blastula, che si sviluppa in una larva planula. La larva nuota liberamente per un po’, ma alla fine si attacca e si forma un nuovo polipo riproduttivo coloniale.
Clicca qui per seguire il ciclo di vita dell’Obelia.
Tutti gli cnidari mostrano la presenza di due strati di membrana nel corpo che derivano dall’endoderma e dall’ectoderma dell’embrione. Lo strato esterno (dall’ectoderma) è chiamato epidermide e riveste l’esterno dell’animale, mentre lo strato interno (dall’endoderma) è chiamato gastroderma e riveste la cavità digestiva. Tra questi due strati di membrana c’è uno strato connettivo mesoglea non vivente e gelatinoso. In termini di complessità cellulare, i cnidari mostrano la presenza di tipi cellulari differenziati in ogni strato di tessuto, come cellule nervose, cellule epiteliali contrattili, cellule che secernono enzimi e cellule che assorbono i nutrienti, nonché la presenza di connessioni intercellulari. Tuttavia, lo sviluppo di organi o sistemi di organi non è avanzato in questo phylum.
Il sistema nervoso è primitivo, con cellule nervose sparse in tutto il corpo. Questa rete nervosa può mostrare la presenza di gruppi di cellule sotto forma di plessi nervosi (plesso singolare) o corde nervose. Le cellule nervose mostrano caratteristiche miste di neuroni motori e sensoriali. Le molecole di segnalazione predominanti in questi sistemi nervosi primitivi sono peptidi chimici, che svolgono funzioni sia eccitatorie che inibitorie. Nonostante la semplicità del sistema nervoso, coordina il movimento dei tentacoli, il disegno della preda catturata alla bocca, la digestione del cibo e l’espulsione dei rifiuti.
I cnidari eseguono la digestione extracellulare in cui il cibo viene portato nella cavità gastrovascolare, gli enzimi vengono secreti nella cavità e le cellule che rivestono la cavità assorbono i nutrienti. La cavità gastrovascolare ha solo un’apertura che funge sia da bocca che da ano, che viene definita un sistema digestivo incompleto. Le cellule cnidarie scambiano ossigeno e anidride carbonica per diffusione tra le cellule dell’epidermide con acqua nell’ambiente e tra le cellule del gastroderma con acqua nella cavità gastrovascolare. La mancanza di un sistema circolatorio per spostare i gas disciolti limita lo spessore della parete del corpo e richiede una mesoglea non vivente tra gli strati. Non esiste un sistema o organi escretori e i rifiuti azotati si diffondono semplicemente dalle cellule nell’acqua all’esterno dell’animale o nella cavità gastrovascolare. Non esiste anche un sistema circolatorio, quindi i nutrienti devono spostarsi dalle cellule che li assorbono nel rivestimento della cavità gastrovascolare attraverso la mesoglea ad altre cellule.
Il phylum Cnidaria contiene circa 10.000 specie descritte suddivise in quattro classi: Anthozoa, Scyphozoa, Cubozoa e Hydrozoa. Gli antozoi, gli anemoni di mare e i coralli, sono tutte specie sessili, mentre gli scifozoani (meduse) e i cubozoani (gelatine a scatola) sono forme di nuoto. Gli idrozoi contengono forme sessili e forme coloniali nuotanti come il portoghese Man O’ War.
La classe Anthozoa comprende tutti gli cnidari che presentano solo un piano del corpo polipo; in altre parole, non esiste uno stadio medusa all’interno del loro ciclo di vita. Gli esempi includono anemoni di mare (), penne di mare e coralli, con un numero stimato di 6.100 specie descritte. Gli anemoni di mare sono solitamente dai colori vivaci e possono raggiungere una dimensione di 1,8-10 cm di diametro. Questi animali sono solitamente di forma cilindrica e sono attaccati a un substrato. Un’apertura della bocca è circondata da tentacoli che portano cnidociti.
La bocca di un anemone di mare è circondata da tentacoli che portano cnidociti. L’apertura della bocca a fessura e la faringe sono rivestite da un solco chiamato sifonoforo. La faringe è la parte muscolare del sistema digestivo che serve per ingerire e ingerire cibo e può estendersi fino a due terzi della lunghezza del corpo prima di aprirsi nella cavità gastrovascolare. Questa cavità è divisa in diverse camere da setti longitudinali chiamati mesenteri. Ogni mesentere è costituito da uno strato di cellule ectodermiche e uno endodermico con la mesoglea inserita in mezzo. I mesenteri non dividono completamente la cavità gastrovascolare e le cavità più piccole si uniscono all’apertura faringea. Il beneficio adattativo dei mesenteri sembra essere un aumento della superficie per l’assorbimento di nutrienti e lo scambio di gas.
Gli anemoni di mare si nutrono di piccoli pesci e gamberetti, di solito immobilizzando la preda usando i cnidociti. Alcuni anemoni di mare stabiliscono una relazione mutualistica con i granchi eremiti attaccandosi al guscio del granchio. In questa relazione, l’anemone ottiene particelle di cibo dalla preda catturata dal granchio, e il granchio è protetto dai predatori dalle cellule urticanti dell’anemone. I pesci anemoni, o pesci pagliaccio, sono in grado di vivere nell’anemone poiché sono immuni alle tossine contenute nelle nematocisti.
Gli antozoi rimangono polipoidi per tutta la vita e possono riprodursi asessualmente germogliando o frammentando, o sessualmente producendo gameti. Entrambi i gameti sono prodotti dal polipo, che può fondersi per dare origine a una larva planula a nuoto libero. La larva si deposita su un substrato adatto e si sviluppa in un polipo sessile.
Classe Scyphozoa
La classe Scyphozoa comprende tutte le gelatine ed è esclusivamente una classe marina di animali con circa 200 specie conosciute. La caratteristica distintiva di questa classe è che la medusa è lo stadio prominente nel ciclo di vita, sebbene sia presente uno stadio polipo. I membri di questa specie variano da 2 a 40 cm di lunghezza, ma la più grande specie di scifozoo, Cyanea capillata, può raggiungere una dimensione di 2 m di diametro. Gli scifozoi presentano una caratteristica morfologia a campana ().
Nella medusa, un’apertura della bocca è presente sul lato inferiore dell’animale, circondata da tentacoli recanti nematocisti. Gli scifozoi vivono la maggior parte del loro ciclo vitale come carnivori solitari e liberi. La bocca conduce alla cavità gastrovascolare, che può essere sezionata in quattro sacche interconnesse, chiamate diverticoli. In alcune specie, il sistema digestivo può essere ulteriormente ramificato in canali radiali. Come i setti negli antozoi, le cellule gastrovascolari ramificate svolgono due funzioni: aumentare l’area superficiale per l’assorbimento e la diffusione dei nutrienti; quindi, più cellule sono in contatto diretto con i nutrienti nella cavità gastrovascolare.
Negli scifozoi, le cellule nervose sono sparse su tutto il corpo. I neuroni possono anche essere presenti in gruppi chiamati rhopalia. Questi animali possiedono un anello di muscoli che rivestono la cupola del corpo, che fornisce la forza contrattile necessaria per nuotare attraverso l’acqua. Gli scifozoi sono animali dioici, cioè i sessi sono separati. Le gonadi si formano dal gastroderma e i gameti vengono espulsi attraverso la bocca. Le larve di Planula si formano per fecondazione esterna; si depositano su un substrato in una forma polipoide nota come scifistoma. Queste forme possono produrre polipi aggiuntivi germogliando o possono trasformarsi nella forma medusoide. Il ciclo di vita () di questi animali può essere descritto come polimorfico, perché presentano sia un piano del corpo medusale che polipoide ad un certo punto del loro ciclo di vita.
Identificare le fasi del ciclo di vita di gelatine utilizzando questo quiz di animazione video dal New England Aquarium.
Classe Cubozoa
Questa classe include le gelatine che hanno una medusa a forma di scatola, o una campana che è quadrata in sezione trasversale; quindi, sono colloquialmente conosciute come “meduse a scatola.”Queste specie possono raggiungere dimensioni di 15-25 cm. I cubozoani mostrano caratteristiche morfologiche e anatomiche generali simili a quelle degli scifozoani. Una differenza prominente tra le due classi è la disposizione dei tentacoli. Questo è il gruppo più velenoso di tutti i cnidari ().
I cubozoani contengono cuscinetti muscolari chiamati pedalia agli angoli del baldacchino a campana quadrata, con uno o più tentacoli attaccati a ciascun pedalium. Questi animali sono ulteriormente classificati in ordini basati sulla presenza di tentacoli singoli o multipli per pedalium. In alcuni casi, il sistema digestivo può estendersi nella pedalia. Le nematocisti possono essere disposte in una configurazione a spirale lungo i tentacoli; questa disposizione aiuta a sottomettere e catturare efficacemente le prede. I cubozoans esistono in una forma polipoide che si sviluppa da una larva planula. Questi polipi mostrano mobilità limitata lungo il substrato e, come gli scifozoi, possono germogliare per formare più polipi per colonizzare un habitat. Le forme di polipo si trasformano quindi nelle forme medusoidi.
Classe Hydrozoa
Hydrozoa comprende quasi 3.200 specie; la maggior parte sono marine, anche se alcune specie di acqua dolce sono noti (). Gli animali di questa classe sono polimorfi e la maggior parte mostra sia forme polipoidi che medusoidi nel loro ciclo di vita, anche se questo è variabile.
La forma polipo in questi animali mostra spesso una morfologia cilindrica con una cavità gastrovascolare centrale rivestita dal gastroderma. Il gastroderma e l’epidermide hanno un semplice strato di mesoglea inserito tra di loro. Un’apertura della bocca, circondata da tentacoli, è presente all’estremità orale dell’animale. Molti idrozoi formano colonie composte da una colonia ramificata di polipi specializzati che condividono una cavità gastrovascolare, come nell’hydroid Obelia coloniale. Le colonie possono anche essere flottanti e contenere individui medusoidi e polipoidi nella colonia come in Physalia (l’uomo portoghese O’ War) o Velella (marinaio dal vento). Anche altre specie sono polipi solitari (Idra) o meduse solitarie (Gonionemus). La vera caratteristica condivisa da tutte queste diverse specie è che le loro gonadi per la riproduzione sessuale derivano dal tessuto epidermico, mentre in tutti gli altri cnidari derivano dal tessuto gastrodermico.
Sezione Sommario
Cnidari rappresentano un livello più complesso di organizzazione di Porifera. Possiedono strati di tessuto esterno e interno che sandwich una mesoglea non cellulare. Gli cnidari possiedono un sistema digestivo ben formato e svolgono la digestione extracellulare. Il cnidocita è una cellula specializzata per la consegna delle tossine alla preda come pure avvertimento fuori dai predatori. Gli cnidari hanno sessi separati e hanno un ciclo di vita che coinvolge forme morfologicamente distinte. Questi animali mostrano anche due forme morfologiche distinte-medusoide e polipoide—in varie fasi del loro ciclo di vita.
Risposta libera
Spiega la funzione delle nematocisti nei cnidari.
Le nematocisti sono “cellule pungenti” progettate per paralizzare la preda. Le nematocisti contengono una neurotossina che rende immobile la preda.
Confronta le differenze strutturali tra Porifera e Cnidaria.
I poriferani non possiedono veri tessuti, mentre i cnidari hanno tessuti. A causa di questa differenza, i poriferani non hanno un sistema nervoso o muscoli per la locomozione, che hanno i cnidari.
Glossario
phylum Cnidaria di animali che sono diploblastic e hanno simmetria radiale cnidocyte specializzato di cellule urticanti trovato in Cnidari epidermide, lo strato esterno (da ectoderma) che le linee esterno dell’animale digestione extracellulare cibo è preso in gastrovascular cavità, enzimi secreti nella cavità, e le cellule che rivestono la cavità assorbire le sostanze nutrienti gastroderma strato interno (da endoderma) che linee digerente cavità gastrovascular cavità apertura che serve sia per la bocca e l’ano, che è considerata incompleta di un digestivo sistema di medusa free-floating cnidaria corpo piano con la bocca sul lato inferiore e tentacoli, che pende da una campana mesoglea non vivente, gel matrice presente tra l’ectoderma e l’endoderma di cnidari dei nematocisti rampone come organello all’interno cnidocyte con punte di proiettile e veleno per stordire e intrappolare la preda polipo gambo-come sessili forma di vita di un cnidari con la bocca e tentacoli verso l’alto, di solito sessili, ma può essere in grado di scivolare lungo la superficie polimorfici in possesso di molteplici piani di corpo all’interno del ciclo di vita di un gruppo di organismi siphonophore struttura tubolare che funge da ingresso per l’acqua nella cavità del mantello
