Animali vertebrati

Gli animali vertebrati sono forniti di uno scheletro interno, il cui asse principale è costituito dalla colonna vertebrale. Questa struttura fondamentale dà il nome all'intero gruppo e rappresenta una delle innovazioni evolutive più importanti del regno animale.

I vertebrati si distinguono in 8 classi principali: ciclostomi, pesci cartilaginei, pesci ossei, anfibi, rettili, uccelli, mammiferi e agnati. Ogni classe presenta caratteristiche specifiche che riflettono i diversi adattamenti all'ambiente.

Lo scheletro è generalmente osseo, tranne nei ciclostomi e in alcuni pesci dove rimane cartilagineo. Questa struttura interna fornisce sostegno, protezione per gli organi vitali e punti di attacco per i muscoli.

Gli arti nei vertebrati che vivono sulla terraferma sono di solito quattro e servono principalmente alla locomozione. Tuttavia, l'evoluzione ha portato a notevoli specializzazioni:

• Negli uccelli, gli arti anteriori si sono trasformati in ali per il volo
• Nei vertebrati acquatici, gli arti sono diventati pinne per il nuoto
• Nei mammiferi, gli arti si sono adattati a diverse forme di locomozione: corsa, scavo, arrampicata

Queste modificazioni degli arti rappresentano esempi perfetti di come l'evoluzione abbia modellato le strutture corporee in base alle esigenze ambientali.

La pelle dei vertebrati presenta caratteristiche distintive per ogni classe:

• Mammiferi: pelle ricoperta di peli che forniscono isolamento termico
• Uccelli: rivestimento di piume per il volo e la termoregolazione
• Rettili: squame cornee che proteggono dalla disidratazione
• Pesci: squame ossee che riducono l'attrito nell'acqua
• Anfibi: pelle nuda e umida che partecipa alla respirazione

Ogni tipo di rivestimento rappresenta un adattamento specifico alle condizioni ambientali e alle esigenze fisiologiche di ciascun gruppo.

La respirazione varia significativamente tra le diverse classi di vertebrati:

• Mammiferi, uccelli e rettili: respirazione polmonare per l'estrazione dell'ossigeno dall'aria
• Pesci: respirazione branchiale per estrarre ossigeno disciolto nell'acqua
• Anfibi: respirazione mista (branchiale da giovani, polmonare e cutanea da adulti)

Il sistema circolatorio presenta anch'esso importanti differenze:

• Mammiferi e uccelli: circolazione doppia e completa con separazione totale tra sangue ossigenato e deossigenato
• Anfibi e rettili: circolazione doppia ma incompleta con parziale mescolamento del sangue
• Pesci: circolazione semplice con un solo circuito

Le strategie riproduttive dei vertebrati mostrano una grande diversità:

Mammiferi: sono vivipari, ossia lo sviluppo dell'uovo fecondato si compie nel corpo materno. Il nuovo organismo riceve nutrimento dal sangue della madre attraverso la placenta fino alla nascita.

Altri vertebrati: sono generalmente ovipari, cioè depongono uova che si schiudono dopo un periodo di incubazione. Lo sviluppo del nuovo organismo si compie fuori del corpo della madre, esclusivamente a spese del contenuto dell'uovo stesso.

L'uovo dei vertebrati ovipari contiene tutto il nutrimento necessario per lo sviluppo dell'embrione, rappresentando un sistema autosufficiente perfettamente adattato alla riproduzione terrestre o acquatica.

Tutti i vertebrati possiedono un sistema nervoso cerebro-spinale altamente sviluppato, costituito da:

• Encefalo: centro di controllo delle funzioni superiori
• Midollo spinale: via di comunicazione tra encefalo e periferia
• Sistema nervoso periferico: rete di nervi che raggiunge tutto il corpo

È presente anche il gran simpatico, parte del sistema nervoso autonomo che regola le funzioni involontarie come battito cardiaco, digestione e respirazione.

I cinque sensi (vista, udito, olfatto, gusto e tatto) sono più o meno sviluppati a seconda della specie e dell'ambiente in cui vivono, rappresentando adattamenti specifici alle esigenze ecologiche di ciascun gruppo.