Animale

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Introduzione

Animale Qualunque organismo pluricellulare (formato da più cellule), dotato di cellule di tipo eucariote ed eterotrofo, che cioè non è capace di sintetizzare le molecole da cui trarre energia per vivere e che, pertanto, deve 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 (vedi Classificazione tassonomica).

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 sia 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.

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Classificazione degli animali

Nel IV secolo a.C. Aristotele 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).

Anche con questo complesso sistema di classificazione non tutti i problemi erano risolti in modo soddisfacente. Restava, infatti, il nodo 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. Per questo motivo, è stato recentemente proposto il regno dei prototisti, che si sostituisce a quello dei protisti, accogliendo al proprio interno tutti gli organismi unicellulari e tutte le alghe.

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Origini e relazioni

Gli animali pluricellulari, detti anche metazoi, si sono probabilmente evoluti da protisti unicellulari ancestrali, anche se non sono del tutto chiari i dettagli di questo lungo percorso, a causa della scarsità di resti fossili e dell’estinzione di numerose forme intermedie (vedi Evoluzione). 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, 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 dell’inizio 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.

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Organizzazione del corpo ed evoluzione

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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 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.