81. Elementi fondamentali di Biologia Marina A cura di Paolo Ferrazza (tratto da: " Corso di Biologia Marina" http://www.diveitaly.com/a_biblioteca/biologia/corbio/default.htm testo riveduto e corretto) Come è noto, la biologia è definita come la scienza che studia i processi fisico-chimici che danno origine e regolano la vita e studia i rapporti che intercorrono tra gli esseri viventi e l'ambiente che li circonda. Un settore molto affascinante di questa scienza è la biologia marina, che si occupa di studiare gli organismi animali e vegetali che vivono in mare e le loro relazioni con i parametri fisici, chimici, biologici che caratterizzano l'ambiente. Questo settore negli ultimi anni ha acquistato sempre più importanza, grazie all'aumento dell'interesse per l'ecologia e alla crescita della presa di coscienza dell'importanza dell'equilibrio naturale e di come possa essere alterato o forzato dall'uomo. E' compito quindi di tutti gli addetti al settore, dal subacqueo principiante all'istruttore professionista, educare correttamente alla difesa e alla vita in armonia con l'ambiente per cui lavora o semplicemente che ama e non più alla competizione con esso.
CENNI SULLE CARATTERISTICHE FISICO-CHIMICHE DEL MARE
L’ecosistema marino è l’unità ecologica di base ed è costituito da due elementi che interagiscono continuamente tra loro e si modificano reciprocamente:
Il biotopo marino è caratterizzato da una serie di fattori chimici e fisici dell’acqua e del substrato che influenzano la vita nei mari. Gli elementi determinanti sono la quantità di luce e l'idrodinamismo, infatti tutti gli altri fattori che influenzano direttamente la biocenosi (quante e quali specie viventi popolano l'ambiente marino), sono strettamente legati alla presenza di luce e al movimento delle acque.
I substrati marini sono di due tipi:
Ora, partendo da alcune domande che possono anche sembrare banali, cerchiamo di chiarire alcuni aspetti che riguardano i fattori fisici e chimici che influenzano la vita nel mare 1) FATTORI FISICI PERCHE' IL MARE E' BLU? LA LUCE La risposta sembra semplice: è il cielo che vi si specchia. Ma in realtà il discorso merita una riflessione. Le bande energetiche colorate componenti il raggio luminoso del sole vengono assorbite in modo differente durante la loro penetrazione nell'acqua, secondo una legge fisica ben nota a tutti i subacquei. L'effetto di perdita progressiva dei colori si chiama assorbimento (dopo i primi 50 centimetri la radiazione luminosa si è già ridotta del 50% e penetra nella colonna d’acqua in maniera selettiva) e le prime radiazioni che scompaiono sono quelle a minore energia come il rosso, il giallo, poi il verde, il viola e, infine, il blu. Poiché la luce blu è quella a maggior potere di penetrazione e quindi, nella vastità degli oceani è quella dominante, il mare risulta colorato uniformemente di blu. La quantità di luce e il modo con cui penetra in acqua sono gli elementi più importanti che influenzano la distribuzione della vita acquatica. Ad esempio il fenomeno dell'assorbimento fa si che si verifichi una rapida perdita di luce sott'acqua che si riduce dopo poche decine di metri all'1%. La luce che riesce a penetrare perde dapprima le radiazioni con minore energia e progressivamente quelle con maggiore energia. I vegetali acquatici ricorrono spesso a particolari adattamenti, come la presenza di pigmenti fotosintetici accessori, per riuscire a sfruttare al meglio le energie residue. Altri fenomeni che determinano la diminuzione di luce sott'acqua sono la diffusione e la diffrazione causati dalle particelle in sospensione e in soluzione: queste facendo da schermo disperdono la luce nell'ambiente determinando una luminosità diffusa in cui la luce non proviene da una direzione ben precisa. A causa della rifrazione (ben nota ai subacquei per la visione sott'acqua) la luce riesce ad entrare solo con una inclinazione del raggio tra i 42° e 90°, determinando una penetrazione dei raggi luminosi sempre verticale a qualsiasi ora del giorno. A prova di questa proprietà, si può notare che i pesci pelagici, per confondersi con l'ambiente, hanno sviluppato un particolare adattamento mimetico denominato "contrombreggiatura": la loro colorazione risulta infatti scura sul dorso (per confondersi sul fondo se sono visti dall'alto) e chiara sul ventre (per confondersi con la superficie illuminata se sono visti dal basso).
C'E' VITA A MIGLIAIA DI METRI DI PROFONDITA'? LA PRESSIONE La pressione che tanto bene conoscono tutti i subacquei sotto forma di "atmosfere", non ha alcuna influenza per gli organismi che vivono sott'acqua in quanto i liquidi e quindi i fluidi corporei sono incomprimibili, perciò sia le piante che gli animali dell'ambiente acquatico non presentano problemi di schiacciamento. Qualche problema si crea per gli organismi adattati alle grandi profondità al momento di eventuali brusche risalite, in quanto l'azoto disciolto nei loro tessuti subisce uno sbalzo di pressione dando luogo a casi di embolia, aggravati ulteriormente nei casi di pesci con vescica natatoria o nei mammiferi marini in cui particolari adattamenti li rendono idonei a vivere in ambiente acquatico e ad evitare problemi fisiologici connessi alle immersioni in profondità.
I PESCI SENTONO FREDDO? LA TEMPERATURA Tutti i pesci e gli invertebrati marini sono a sangue freddo, ossia la loro temperatura è equilibrata a quella dell'ambiente in cui si trovano. I mammiferi marini invece sono "omeotermi", ossia mantengono stabile la temperatura corporea, indipendentemente dalla temperatura dell'ambiente dove vivono. Questo comporta particolari adattamenti per conservare il calore (per non sentire freddo) come ad esempio la presenza di uno spesso strato di grasso sottocutaneo e, per il motivo opposto, dei radiatori termici nelle pinne. La temperatura in un organismo vivente può influenzare la velocità delle reazioni chimiche determinando, ad esempio, un rallentamento del metabolismo come avviene in effetti negli animali delle acque fredde. La temperatura inoltre, è uno dei fattori che principalmente determina variazioni di densità e di viscosità dell'acqua, influenzando oltre le correnti e i movimenti di rimescolamento, anche il galleggiamento ed il nuoto degli organismi viventi. Nel nostro Mediterraneo, al contrario che negli altri mari, la temperatura anche a profondità di 4.000-5.000 metri, non scende al di sotto dei 12-13 °C, questo perché lo stretto di Gibilterra (tra Spagna e Africa Settentrionale), collegamento tra le fredde acque dell'Atlantico e quelle del Mediterraneo, forma una soglia alla profondità di circa 300 metri che lascia entrare le correnti calde superficiali e fa uscire con le correnti di fondo, le acque fredde. La temperatura a causa della capacità termica dell’acqua è un fattore che subisce variazioni stagionali (valori più alti in autunno e più bassi in primavera) e anche variazioni durante l’arco della giornata a seguito dell’irraggiamento solare. Un ruolo molto importante per la vita in mare l’ha il “termoclino stagionale” che si forma in estate e nei primi metri di profondità, perché esso crea una barriera vera e propria che impedisce lo spostamento dei nutrienti.
DOVE VA L'ACQUA CON LA BASSA MAREA? L'IDRODINAMISMO Un altro fattore che unitamente alla temperatura è determinante per la vita in mare, è il rimescolamento continuo delle acque. Questo fenomeno è equivalente al nostro apparato circolatorio ed è chiamato "idrodinamismo". I movimenti delle acque permettono il rimescolamento dell'ossigeno e delle sostanze nutritive, facilitano la riproduzione, la distribuzione delle larve, la colonizzazione del fondo, la comunicazione intra e inter-specie viventi, eccetera.
Si possono osservare tre tipi di movimenti delle acque: onde, maree, correnti. Le onde, sono generate dalla pressione del vento sulla superficie del mare e sono costituite da movimenti circolari delle particelle d'acqua, che determinano un rimescolamento nei primi metri a profondità variabili, secondo la loro altezza. In acque poco profonde, il movimento della particella d'acqua diventa prima ellittico e poi oscillante e l'onda arriva a frangere determinando, negli esseri viventi di queste acque, lo sviluppo di adattamenti per un solido ancoraggio sul fondo (ad esempio: le patelle). Le maree sono grossi spostamenti di acqua che interessano tutto il globo, determinati dalla forza di attrazione della luna sulle masse d'acqua. Tale fenomeno determinerà un'alternanza di abbassamento o innalzamento di livello delle acque trovandosi l'alta marea nella zona d’influenza della luna; in questo modo aree più o meno vaste di fondale, a seconda delle zone, rimarranno periodicamente scoperte e così le specie viventi che ci si trovano. Le correnti sono spostamenti di acqua orizzontali o verticali determinate dalla forza di trascinamento dei venti (correnti di deriva) e dallo scorrimento verticale o orizzontale delle acque a diversa densità per differenza di sali e temperatura (correnti di densità). Le correnti sono paragonabili a grossi fiumi subacquei poiché, per differenti caratteristiche fisiche, le acque provenienti da una zona non si mescolano facilmente con le acque di un'altra zona. Le correnti di risalita sono molto importanti perché portano in superficie le sostanze nutritive sedimentate sul fondo. Nel Mare Mediterraneo le maree sono tutto sommato trascurabili; mentre per il biotopo marino hanno un ruolo importante le correnti e il moto ondoso, soprattutto per il trasporto di nutrienti.
2) FATTORI CHIMICI
PERCHE' IL MARE E' SALATO? LA SALINITA' La continua erosione delle coste, l'apporto fluviale e il rimescolamento sul fondo hanno contribuito in maniera sostanziosa, nell'arco dei millenni, alla formazione dei sali nell'acqua di mare. Dato che tutti gli oceani ed i mari sono in collegamento ed in continuo movimento, la distribuzione percentuale dei sali è costante, mentre la loro concentrazione totale, cioè se un mare è più o meno salato, può variare essendo influenzata da vari fattori come l'evaporazione o l'apporto di acque dolci (piogge, fiumi, scioglimento dei ghiacci). Per spiegare meglio questo concetto ci si può rifare a qualche esempio di uso comune nei subacquei: caricando una bombola aumenta la pressione totale della miscela d'aria e di conseguenza proporzionalmente la pressione parziale dei singoli componenti, ma la percentuale dell'ossigeno rimane sempre il 21% e quella dell'azoto il 79%. La concentrazione salina si misura in quantità di grammi sale per litro di acqua e si aggira in media tra il 30 e il 40 per mille, cioè 30 o 40 grammi di sale in 1 litro di acqua. I sali che si trovano in mare sono più di 80, ma quelli presenti in maggiore quantità sono il Cloruro di Sodio (NaCl), ossia il comune sale da cucina, il Cloruro di Magnesio (MgCl2) e il Cloruro di Potassio (KCl). Tutti gli altri sali, pur essendo presenti in piccolissime quantità, sono comunque fondamentali per la sopravvivenza di molte specie viventi e vengono denominati "oligoelementi". Tra i sali più importanti troviamo i nitrati e i fosfati derivanti dalla decomposizione degli esseri viventi e dei loro rifiuti. Questi sono denominati "sali nutritivi" o semplicemente "nutrienti", perché costituiscono il concime per i vegetali e determinano quindi insieme alla luce, la presenza di alimento primario per gli animali e la produzione di ossigeno. L'AMBIENTE MARINO - VEGETALI E ANIMALI Una prima grande e semplice distinzione va fatta all'interno di tutti gli organismi viventi: i vegetali e gli animali. La differenza fondamentale che esiste tra un vegetale e un animale è nella capacità del primo di essere autosufficiente, cioè di riuscire a nutrirsi e a sopravvivere senza dover cercare il cibo all'esterno; cosa invece assolutamente impossibile per tutti gli animali. Il fenomeno con cui le piante si fabbricano il proprio nutrimento è la "fotosintesi". Questa sintesi chimica fa si che delle fotocellule costituite da clorofilla e altri elementi riescano a sfruttare l'energia luminosa per far reagire l'anidride carbonica (CO2) e l'acqua (H2O) sintetizzando zucchero (glucosio) e sprigionando ossigeno (O2). La clorofilla è inoltre l'elemento che colora di verde le foglie o i talli dei vegetali. I vegetali possono essere considerati dei laboratori chimici anche per altri motivi: solo loro riescono a sintetizzare le proteine e i grassi da semplici sali nutrienti costituendo così la vera e propria biomassa vegetale. In questo modo i vegetali diventano fondamentali per la prima colonizzazione dell'ambiente. Nel mare riconosciamo due tipi diversi di vegetali: le ALGHE e le PIANTE. Le alghe hanno una struttura molto semplice, senza organi specializzati, chiamata "tallo"; mentre le piante hanno il corpo suddiviso in varie parti (il fusto, le foglie, le radici, ecc.) ognuna specializzata in una o più funzioni. Le alghe vengono comunemente suddivise in tre gruppi: le alghe ROSSE (Rodoficee), le alghe VERDI (Cloroficee) e le alghe BRUNE (Cromoficee). La differenza è data dalle sostanze fotosintetiche accessorie alla clorofilla che aiutano a sfruttare meglio le lunghezza d'onda che riescono a penetrare lo strato d'acqua. Le piante marine sono rappresentate soprattutto dalla Posidonia oceanica, nota ormai a tutti i subacquei, che forma nel Mediterraneo le famose praterie sommerse, tanto utili alla salvaguardia delle coste dall'erosione del mare e come rifugio per tutti gli organismi che le popolano. SUDDIVISIONE DELL'AMBIENTE MARINO L'ambiente marino può essere suddiviso in vari modi non necessariamente collegati tra loro. Si possono avere suddivisioni basate sulla penetrazione della luce, sulle variazioni di temperatura, l'andamento e la natura del fondo, e così via... Una prima e grande distinzione tuttavia è quella che distingue il dominio PELAGICO da quello BENTONICO.
IL PLANCTON Sono inclusi in questa categoria tutti quegli organismi animali (zooplancton) e vegetali (fitoplancton) sospesi nell'acqua, che non riescono ad opporre una valida resistenza ai movimenti del mare (onde, maree, correnti), ma sono capaci solo di movimenti verticali. Le caratteristiche che accomunano gli organismi planctonici sono le piccole dimensioni e le strutture corporee estremamente leggere, ossia con un peso specifico molto vicino a quello dell'acqua. Questo ovviamente per consentire loro di galleggiare il più possibile e di scendere lentamente verso il fondo. Laddove gli organismi planctonici siano di notevoli dimensioni (come ad esempio le meduse) la capacità di galleggiamento e la resistenza all'affondamento sono assicurate da una sorta di paracadute denominato "ombrella" e da altri accorgimenti chimico-fisici.
IL NECTON Comprende gli organismi in grado di spostarsi e di nuotare anche contrastando le correnti. E' ovvio che rientrano in questa categoria tutti gli animali dotati di muscolatura come i pesci, i mammiferi (balene, delfini, foche,...), alcuni rettili (tartarughe,...), alcuni uccelli (pinguini,...), ma anche alcuni invertebrati in grado di nuotare attivamente, come ad esempio i calamari.
IL BENTHOS Nel benthos rientrano tutti gli organismi che il subacqueo dei nostri mari può individuare e riconoscere, infatti, in questo gruppo sono inclusi tutti gli organismi animali (Zoobenthos) e vegetali (Fitobenthos) che si trovano sul fondo marino, sia fissi che in movimento o che comunque siano in qualche modo legati al fondo. Il fondale marino per il benthos è così importante che vengono distinti due tipi diversi di fondo o "substrato": i fondi DURI e i fondi MOBILI o MOLLI. I primi sono costituiti da roccia, grossi massi, substrati artificiali; sono quelli più vari perché offrono rifugio e possibilità di ancoraggio a molti organismi. I secondi sono costituiti da ciottoli, sabbia, fango, cioè da detrito. I fondi molli ricoprono la maggior parte dei fondali, soprattutto oceanici.
Secondo le capacità e il tipo di movimento si distinguono gli organismi bentonici in tre categorie: · erranti e vagili, se camminano o strisciano sul fondo; · sedentari se occupano una posizione generalmente stabile e si spostano lentamente ed occasionalmente; · sessili se sono fissi sul fondo. LA CLASSIFICAZIONE DEGLI ORGANISMI VIVENTI In questo capitolo descriveremo quali elementi servono per collocare in giusto modo i più comuni abitanti dei fondali marini mediterranei sull'albero dell'evoluzione. Tutte le forme viventi hanno un'unica origine, dapprima unicellulare poi, con aggregazioni di cellule sempre più organizzate, arrivano a formare gli organismi che, derivando l'uno dall'altro in una organizzazione sempre più complessa, vengono guidati in un cammino chiamato "evoluzione" degli esseri viventi. Gli ingredienti di tutto questo sono la mutevolezza dei caratteri ereditari e la selezione naturale dell'ambiente che determina la sopravvivenza degli organismi più adatti. Seguire l'evoluzione è come seguire la crescita di un albero in cui da un ceppo comune cominciano le ramificazioni sempre più estese, alcune muoiono, alcune si fermano, altre ne originano delle nuove. Nello stesso modo, da forme viventi sempre più complesse o specializzate, si ritrova l'estinzione, la stabilizzazione e la formazione di nuove specie. Ogni essere vivente può quindi trovare un posto su ognuno dei rami dell'albero evolutivo, come nell'albero genealogico della famiglia. Lo schema delle varie ramificazioni viene denominato dendrogramma, ossia diagramma ramificato.
Adesso tratteremo i ceppi principali del Regno Animale, in particolare gli animali organizzati in organismi che costituiscono il Sottoregno Metazoi. Ogni ceppo (interessante perché a noi evidente durante le immersioni come ad esempio le Spugne, i Vermi, i Molluschi...) verrà trattato nelle caratteristiche essenziali che lo distinguono e nelle sue principali derivazioni. Di alcuni ceppi (Phyla) tratteremo solo le ramificazioni che hanno per i subacquei un più diretto interesse.
Le suddivisioni principali in cui ci muoveremo sono le seguenti: PHYLUM, CLASSE, ORDINE, FAMIGLIA, GENERE, SPECIE. Il Phylum si ramifica in più classi, ogni Classe in più ordini, e così via fino ad identificare la Specie, unica per ogni animale. GLI INVERTEBRATI DEL MARE LE SPUGNE O PORIFERI Le spugne sono organismi molto primitivi, con caratteristiche del tutto particolari. Ad esempio le loro cellule non sono organizzate in tessuti e quindi non hanno degli organi né tantomeno un sistema nervoso e muscolare. Ogni singola cellula però, se separata dalla struttura, è in grado di dare origine ad una nuova spugna completa ! Le spugne possono anche essere coloniali, cioè costituite da tanti singoli individui. Vivono fisse sul fondo, sono variamente colorate e, soprattutto le spugne coloniali, non hanno una forma precisa: possono essere globose, ramificate, incrostanti o arborescenti. La loro superficie esterna è tappezzata di microscopici fori inalanti, non visibili ad occhio nudo, detti "porociti", attraverso i quali passano le sostanze nutritive e l'acqua che viene poi espulsa tramite una grande e visibile apertura, "l'osculo". Il corpo delle spugne è sostenuto da un'impalcatura scheletrica formata da piccole strutture denominate "spicole" che possono essere calcaree o silicee, oppure da una rete di fibre di materiale proteico, la "spongina". In base alla natura di questa impalcatura, le spugne vengono suddivise in tre classi: CALCISPONGE, SILICOSPONGE e DEMOSPONGE.
1)
1) CALCISPONGE
genere Clathrina
2)
SILICOSPONGE
3)
DEMOSPONGE
I CELENTERATI O CNIDARI Questi primitivi animali vengono così indifferentemente denominati a causa delle loro due caratteristiche peculiarità: l' esistenza di una cavità gastrovascolare interna al corpo, il "celenteron" e la presenza su tutta la superficie corporea di cellule urticanti, gli "cnidoblasti". Il celenteron costituisce la sede della digestione dell'animale e comunica all'esterno tramite un'apertura che costituisce la bocca. Gli cnidoblasti sono capsule contenenti un sottile filamento urticante spiralizzato, con l'estremità appuntita che può venir scaricato all'esterno per difese, offesa o ancoraggio e bloccaggio della preda. I Celenterati si presentano sotto due tipi particolari di organizzazione: a POLIPO o a MEDUSA e possono essere singoli o coloniali. Hanno inoltre la capacità di produrre una struttura di sostegno calcarea sia esterna (esoscheletro) sia interna (endoscheletro) tale da originare, nei mari tropicali, le cosidette formazioni madreporiche. Le Classi di suddivisione sono tre: IDROZOI (letteralmente animali acquatici), SCIFOZOI (animali a forma di tazza) e ANTOZOI (animali a forma di fiore).
1)
IDROZOI
2)
SCIFOZOI
3)
ANTOZOI
OTTOCORALLI I MOLLUSCHI Questo gruppo di animali comprende forme assai diverse tra loro per aspetto, tipo di comportamento, habitat occupato, ma tutte sono accumunate da una serie di caratteristiche essenziali presenti in ogni mollusco: il capo, con i tentacoli e gli occhi; il piede con cui strisciare, muoversi o infossarsi, il sacco dei visceri che comprende in pratica il corpo, il mantello che rappresenta la pelle dell'animale e la conchiglia -quando presente- che è secreta dal mantello. I molluschi vengono qui suddivisi per semplicità in 5 classi principali: GASTEROPODI, BIVALVI, POLIPLACOFORI, SCAFOPODI e CEFALOPODI
1)
GASTEROPODI
2)
BIVALVI
3)
POLIPLACOFERI
4)
SCAFOPODI
5)
CEFALOPODI GLI ANELLIDI Sono tutti i vermi, sia marini (POLICHETI), sia terrestri come il lombrico (OLIGOCHETI), che di acqua dolce come le sanguisughe (IRUDINEI). Sono caratterizzati dalla presenza di numerosi segmenti che formano il corpo dell'animale, denominati metameri e da una spaziosa cavità interna al corpo, chiamata “celoma”.
I POLICHETI, cioè i vermi marini, sono così denominati per la presenza di tante setole sul corpo, generalmente ai lati. Possono condurre una vita sedentaria, restando più o meno fissi al substrato, o strisciare sul fondo aiutandosi con delle alette laterali carnose presenti su ogni segmento, chiamate parapodi. I policheti SEDENTARI si costruiscono tutti un tubo nel quale rifugiarsi in caso di pericolo; il tubo può essere flessibile e viene costruito dall'animale con una secrezione mucosa raccogliendo fango e sabbia, come ad esempio lo Spirografo o può essere rigido, calcareo ed è sempre secreto dal verme che lo abita, ad esempio Serpula sp.. I policheti ERRANTI non hanno involucri di nessun tipo a protezione ma si spostano liberamente sul fondo mostrandosi in tutta la loro varietà di colori: il vermocane è di un bel colore verde acceso, con sfumature arancio e con i ciuffetti laterali bianchi.
GLI ECHIURIDI Di questo gruppo, assai affine agli Anellidi, l'esemplare più noto ai subacquei è la Bonellia viridis. Tipico di fondi duri, presenta il corpo a forma di oliva sempre nascosto sotto le rocce ed una lunghissima proboscide che si biforca in due rami nel tratto terminale. Il colore è verde scuro e la particolarità di questa specie è che l'animale che si incontra è sempre e solamente la femmina, in quanto il maschio è microscopico e parassita sulla proboscide di lei. Appena viene toccato sott'acqua si ritira lentamente come un lungo elastico.
I BRIOZOI Questo gruppo comprende piccoli animali che vivono in colonia, che sono bentonici fissi e che sono in grado di produrre scheletri calcarei. Somigliano vagamente ai polipi dei celenterati. La colonia ha dimensioni variabili: può essere microscopica come quando colonizza le foglie di Posidonia oceanica o avere dimensioni visibili come il famoso "corallo degli stolti" o Miriapora truncata, la "rosa di mare" o Sertella beaniana.
GLI ARTROPODI
Vengono qui raggruppati
tutti quegli animali dotati di zampe con le quali potersi muovere. Del
gruppo fanno parte i
CROSTACEI, gli insetti, gli aracnidi, le zecche, ecc...
GLI ECHINODERMI
Sono animali privi di capo
con uno scheletro calcareo formato da una serie di piastre articolate e
saldate tra loro. Al contrario dei molluschi o dei crostacei lo
scheletro degli echinodermi è interno, sotto l'epidermide degli animali,
la quale ricopre anche gli aculei del riccio di mare. Gli Echinodermi
sono tutti marini e comprendono le
STELLE MARINE, le
OLOTURIE, i
RICCI,
le
OFIURE o
STELLE SERPENTINE e i
CRINOIDI o
GIGLI
DI MARE. Riescono a muoversi sul fondo grazie ad un sistema
di locomozione collegato ai "pedicelli ambulacrali" dell'animale che si
allungano o si contraggono per la presenza del liquido interno.
I CORDATI
Sono raggruppati in questo
phylum animali assai diversi tra loro, alcuni Invertebrati e tutti i
Vertebrati conosciuti, ma che presentano una serie di caratteristiche
comuni almeno in una parte del loro ciclo vitale: la corda dorsale
-abbozzo di ciò che diventerà colonna vertebrale- e le fessure
branchiali.
I VERTEBRATI - L'AMBIENTE MARINO
Dal phylum Cordati, come abbiamo visto, deriva il subphylum Vertebrati che sono divisi nelle ben note 5 classi: PESCI, ANFIBI, RETTILI, UCCELLI, MAMMIFERI. Ovviamente ci occuperemo solo di quelli che hanno interesse per noi, cioè dei Vertebrati marini. La struttura di uno scheletro interno, caratteristica di tutti i vertebrati, permette di raggiungere grosse dimensioni corporee, con una elevata funzionalità e robustezza della struttura. Le grandi dimensioni, la mobilità, lo sviluppo cerebrale, hanno fatto dei vertebrati i dominatori del MACROAMBIENTE colonizzando prima l'ambiente acquatico con i pesci, passando gradualmente all'ambiente terrestre e aereo con gli anfibi, i rettili gli uccelli e i mammiferi. Da ognuna delle classi di cui sopra, troviamo esempi di ritorno al mare dalla terraferma, riprendendo le strutture evolutivamente lasciate, idonee all'ambiente acquatico (forma idrodinamica, pinne,....): Questo fenomeno che si chiama CONVERGENZA EVOLUTIVA consente ad ogni classe di ritentare l'evoluzione in ogni tipodi ambiente. Non vi fate ingannare perciò dalla forma e da dove vive un animale: dire che un delfino è un pesce è come dire che un uomo è un uccello non volatore come il tacchino, perchè cammina con due zampe.
I PESCI I pesci sono i primi vertebrati che hanno colonizzato l'ambiente acquatico; hanno colonna vertebrale longitudinale molto leggera, si muovono grazie al movimento delle pinne pettorali. La funzione delle pinne dorsali e vertebrali è però quella di semplici "alette stabilizzatrici". Il loro corpo è ricoperto di squame e di un muco che li protegge dagli attacchi di molti parassiti. La loro forma, comportamento, fisiologia e riproduzione, variano tantissimo in funzione dell'ambiente in cui vivono.
Una prima grossa distinzione è quella tra pesci PELAGICI e pesci legati al benthos, denominati anche NECTOBENTHOS. Nei pesci pelagici prevale la forma idrodinamica a "siluro" con pinne caudali, pinne pettorali ben evidenti come stabilizzatori (squalo), o a scomparsa (tonni).
I pelagici sono predatori, hanno vista e sensori chimici e meccanici (linea laterale) ben sviluppati per la predazione, colorazione grigia/azzurrognola/argentato con ventre chiaro e dorso scuro (contrombreggiatura) e si muovono spesso in gruppi chiamati BANCHI. I bentonici o nectobentonici, sono quelli con più o meno strette correlazioni con il fondo. La loro forma e colore dipenderà dal tipo di substrato e dal livello del legame con esso. Ad esempio su fondi molli troviamo le sogliole e le razze, pesci tipicamente piatti; altri che ispezionano il fondo con "baffi" chiamati barbigli, come le triglie; mentre su fondi duri troviamo pesci che perdono la forma idrodinamica e si mimetizzano con il fondo come gli scorfani, i blennidi (bavose), i signatidi (cavallucci marini). Altri pesci nectobentonici hanno la forma parzialmente idrodinamica perché effettuano brevi spostamenti e i loro comportamenti e la loro colorazione sono interconnessi al tipo di vita, ad es. le donzelle, le castagnole,... I pesci si dividono in due classi: CARTILAGINEI e OSSEI. Tra i pesci cartilaginei i rappresentanti più noti sono gli squali (SELACI) e le razze. Il loro scheletro è costituito da una cartilagine, ossificata solo in alcuni punti e sono tutti privi di vescica natatoria. I Selaci compensano questa assenza sviluppando una potente coda (pinna caudale) formata dal lobo superiore più lungo di quello inferiore e lunghe pinne pettorali per stabilizzarsi meglio. Le razze invece, essendo nectobentoniche, non hanno bisogno di una potente coda che infatti si presenta lunga ed appuntita, ma sviluppano le pinne pettorali a guisa di ali per gli spostamenti . Il medesimo adattamento è molto evidente anche nelle mante che popolano l'ambiente pelagico proprio grazie a queste potenti "ali". Un'altra caratteristica dei pesci cartilaginei è la presenza su ogni lato del corpo, delle fessure branchiali -di solito in numero di 5, 6 o 7- facilmente individuabili. La bocca ha un taglio ventrale sia negli squali sia nelle razze tale da consentire a quest'ultime di "brucare" sul fondo alla ricerca di piccoli animali. I pesci ossei sono tutti gli altri pesci: dal comune pesce rosso al potente tonno. La pinna codale è quasi sempre formata da due lobi di pari lunghezza; e tranne alcune particolari famiglie nectobentoniche (ad esempio i blennidi), hanno tutti la vescica natatoria. Nel pesce osseo è presente, lateralmente al corpo, vicino l'occhio, l'opercolo branchiale che protegge le branchie interne e si muove durante la respirazione. Dalle squame di un pesce si può risalire alla sua età: così come osservando gli anelli di accrescimento della sezione di un tronco d'albero. I pesci cartilaginei e i pesci ossei hanno squame diverse: vi siete mai chiesti perché è più facile squamare un pesce piuttosto che un altro? Le squame dei pesci ossei sono facilmente removibili facendo il "contropelo" all'animale. Il contrario avviene ad esempio con uno squalo: le squame infatti sono saldamente ancorate al corpo del pesce e, al contrario dei parenti ossei, hanno la stessa origine embrionale dello smalto dei denti, quindi anche molto robuste! Difatti, un tempo, la pelle di un tipo di squalo, lo smeriglio, veniva utilizzata come carta vetrata.
I RETTILI I rettili marini presenti in mediterraneo sono solo le tartarughe (ordine cheloni). Le zampe modificate a pinna mantengono all'interno parte della struttura ossea degli arti anteriori e posteriori. Hanno la pelle coperta di scaglie, la bocca munita di un becco osseo atto a strappare brandelli di carne, il corpo è protetto da una corazza detta CARAPACE formata da PIASTRE OSSEE che fondono la colonna vertebrale e le costole tra di loro. Il carapace è una struttura integrante del corpo, non può essere rimosso o bucato perché ciò ne provocherebbe la morte. Le tartarughe sono protette, è vietato comprare o importare oggetti di tartaruga. Protette spesso sono anche le spiagge dove solitamente non depongono le uova. Caretta Dermochelys.
GLI UCCELLI Gli unici uccelli realmente acquatici sono i pinguini. Questi infatti hanno perso la capacità di volare: le ali sono modificate in pinne e sono utilizzate per il nuoto, le zampe palmate sono molto corte e impiegate nel nuoto come timoni. Dopo la giovane età perdono il piumaggio e rimangono protetti da uno spesso strato di grasso sottocutaneo. Il maschio e la femmina si alternano nella cura delle uova.
I MAMMIFERI Sono un tipico esempio di convergenza evolutiva in cui dalla classe più evoluta dei vertebrati si ritorna all'ambiente iniziale tramite lo sviluppo di strutture che, in tre modi diversi, li riportano ad essere particolarmente adatti all'ambiente marino. Le caratteristiche comuni a tutti i mammiferi marini sono: respirano aria, hanno sangue caldo (omeotermi), partoriscono figli vivi (vivipari) e li allattano, per difendersi dal freddo si proteggono con grasso sottocutaneo e scambiano il calore dalle pinne, sono molto intelligenti, hanno sistemi di comunicazione complessi e articolati, gli arti sono trasformati in pinne, nuotano muovendo la pinna caudale in senso verticale. La classe dei mammiferi marini si divide in tre ordini: · Cetacei · Sirenidi o Sirenii · Carnivori – Pinnipedi
I Cetacei sono i meglio adattati all'ambiente acquatico, si dividono in Odontoceti (con i denti) e Misticeti (con i fanoni).
Gli Odontoceti sono predatori, gli arti posteriori sono regrediti e delle pieghe cutane formano la coda e la pinna dorsale, sono i più idrodinamici, veloci, intelligenti; tra loro troviamo le Orche, i Delfini, i Capodogli.
Molto interessante è lo studio del comportamento dei Delfini: un esempio curioso è il loro modo di sostenere il piccolo in superficie e di proteggerlo dalla predazione, questo comportamento può essere la spiegazione dei molti casi di aiuto e protezione dato dai Delfini a molti naufraghi.
Nei Misticeti troviamo le Balene e le Balenottere. Sono i vertebrati più grandi della terra in particolare la Balenottera Azzurra. I Misticeti si cibano direttamente dalla base della piramide alimentare filtrando dalll'acqua tramite i fanoni il Plancton, Sardine ed Acciughe. Questo salto di alcuni gradini della piramide alimentare consente loro di sfruttare al massimo la perdita di energia per consentirgli di mantenere le enormi dimensioni.
I Sirenidi o Sirenii sono degli erbivori di grosse dimensioni, vivono alle foci dei fiumi in acqua dolce o salmastra e sono molto pacifici e socevoli. La loro origine evolutiva sembra essere la stessa dei Proboscidati. A questo ordine appartengono le famiglie dei Dugonghi e dei Manati o Lamantini; ciò che differenzia in maniera evidente le due famiglie sono la forma della coda a "V" nei Dugonghi e a "pala rotonda" nei Manati. Da questi strani animali è derivata la legenda delle sirene sia per i suoni che emettono sia per come tengono il piccolo fra le braccia in superficie. I Dugonghi vivono sulle coste e nelle foci dei fiumi del Mar Rosso e dell'Oceano Indiano, i Lamantini nelle foci dei fiumi del Mar dei Caraibi e delle zone calde dell'Oceano Atlantico. Ambedue le famiglie sono protette nella maggior parte dei paesi in quanto sono in via di estinzione a causa della caccia senza limiti che hanno subito.
I Pinnipedi sono un sottordine dei Carnivori, a questi appartengono i Leoni Marini (Otarie), le Foche, i Trichechi, gli Elefanti Marini. In questo gruppo vi sono degli adattamenti intermedi che consentono parte della vita sulla terra, in particolare la riproduzione, l'allattamento, la vita sociale. Gli arti anteriori e posteriori, in particolare nei Leoni Marini, sono molto più evidenti ed utilizzabili anche per camminare in terra. I Leone Marini si distinguono dalle Foche per un muso più evidente, la presenza di padiglioni auricolari, arti più articolabili e probabilmente una maggiore intelligenza; i loro gruppi sociali hanno come base degli harem sorvegliati dai maschi più forti.
I Mammiferi Marini complessivamente costituiscono una ricchezza naturale per tutti noi; essi possono essere considerati dei nostri cugini acquatici da rispettare e da difendere. Per molti di loro non si è ancora capito se, rispetto a noi, c'é una differenza di livello di intelligenza o semplicemente un differente modo di interpretare un'intelligenza al nostro stesso livello. |