Lavoro di scienze sugli anfibi

1. Gli
NOAH GIAQUINTO Daniele Dirodi Davide Fusco Massimo Di Fazio Mattia Cappello

2. daipesciaiprimianfibielecausediquestocambiamento
L’origine degli anfibi non è ancora certa.
La maggior parte dei paleontologi, però, pensa che essi
discendano direttamente da dipnoi primitivi in grado di
respirare utilizzando la vescica natatoria, organo interno dei
pesci che controlla anche il loro galleggiamento, oppure il
polmone e, quindi, erano in grado di vivere per un lasso di
tempo più o meno lungo sulla terraferma.
La diversificazione tra i due gruppi è avvenuta circa 400-350
milioni di anni fa (Periodo Carbonifero).
Oltre ai dipnoi, però, comparvero pesci polmonati dotati di
strutture scheletriche che permettevano loro di avanzare
trascinando il corpo sul terreno, alla ricerca di pozze d’acqua
più profonde.
Per questo, il passaggio alla vita sulla terraferma potrebbe
essere iniziato come conseguenza di un tentativo di rimanere
in un ambiente acquatico accogliente. A segnare la conquista
della terraferma da parte degli anfibi, inoltre, è stata la
trasformazione delle pinne pari dei pesci in arti.

3. storiaevolutivadeglianfibi
La storia evolutiva degli Anfibi inizia
nel Devoniano con l'ordine degli Ictiostegali, i cui
rappresentanti mostrano una decisa derivazione
dai Pesci Crossoterigi, che presentavano una
struttura scheletrica. Da questi presero origine
tutti gli altri Anfibi. Verso la fine del Paleozoico gli
Anfibi iniziano una netta regressione, seguita dalla
scomparsa della maggior parte degli ordini.
Sopravvivono alla fine del Paleozoico solo
i Salienti con l'ordine degli Anuri e Protoanuri e i
Caudati con l'ordine degli Urodeli. Bisogna
ricordare infine che, durante il ‘’Periodo
Carbonifero’’, da un gruppo di Labirintodonti
presero origine i primi Rettili.

4. Gliantenatieigruppimaggiormentediversidaglianfibiattuali
I progenitori degli anfibi, molto probabilmente, sono i
Sarcopterigi, di cui fanno parte i dipnoi, muniti di
appendici simili a zampe. Nonostante numerose
somiglianze a livello scheletrico, biologico ed
embrionale con gli anfibi attuali, essi erano molto
diversi.
Tra questi i più diversificati erano i temnospondili,
che potevano essere di grandezza variabile e
comprendeva forme acquatiche, terrestri, corazzate e
munite di ‘’vela’’ dorsale, che probabilmente hanno
dato origine a rane e rospi.
Tra i più diversificati troviamo anche i leospondili,
che comprendevano animali di piccola taglia simili a
serpenti.

5. Igruppipiùsimiliaglianfibiattualiel’incertezzadeglistudiosiariguardo
La maggior parte degli studiosi classifica gli
anfibi attuali come parte di un unico
gruppo evoluto, i lissanfibi. Questo però è
ancora da dimostrare perché mancano del
tutto forme fossili intermedie che possano
essere definiti antenati di questo gruppo.
Alcuni pongono i lissanfibi come
discendenti del piccolo gruppo degli
anfibamidi, mentre altri avvicinano gli
anfibi attuali ai lepospondili, ma la
posizione dei vari studiosi è ancora oggi
tutta da chiarire.

6. Gli Anfibi sono una classe di vertebrati che conducono una vita
sia acquatica che terrestre (da qui il loro nome, che significa
“doppia vita”), la maggior parte delle specie di anfibi
presentano uno stadio acquatico sotto forma di larve che
respirano con le branchie e vanno poi incontro a metamorfosi
trasformandosi in adulti che respirano aria tramite i polmoni. La
maggior parte delle specie è ovipara e depone uova prive di
guscio in acqua e in ambienti molto umidi
Essendo legati, almeno per il periodo riproduttivo, all’acqua, gli
anfibi si trovano soprattutto nei climi caldi e umidi, mentre
sono assenti nelle zone aride.
Gli Anfibi sono divisi in tre Ordini:
Ordine Anura (rane e rospi): 48 famiglie comprendenti circa
5.600 specie
Ordine Caudata o Urodela (salamandre e tritoni): 9 famiglie
comprendenti 571 specie
Ordine Gymnophiona o Apoda (cecilie): 3 famiglie
comprendenti 174 specie.

7. Gli Anuri (rane e rospi) sono l’ordine più numeroso e diversificato. Tutti i membri dell’Ordine
Anura possono essere considerati rane, ma solo i membri della Famiglia Bufonidae sono
considerati veri “rospi”. Come dice il nome (Anura: senza coda) nella forma adulta sono privi
di coda o presentano una coda molto ridotta e non hanno branchie esterne. Le zampe
posteriori in genere sono più lunghe di quelle anteriori, adattate al salto, e presentano dita
palmate e prive di unghie. La bocca è molto grande, per consentire l’ingestione delle prede.
Le larve degli anuri, dette girini, sono profondamente diversi dagli adulti. Possiedono una
grossa testa ovale, un corpo tozzo e una lunga coda compressa lateralmente e sono privi di arti.
I girini respirano principalmente attraverso le branchie. Nella maggior parte delle specie sono
erbivori e possiedono un lungo intestino adattato a digerire le sostanze vegetali; in condizioni
di sovraffollamento possono adattarsi ad una dieta carnivora.
Poco dopo la nascita iniziano a formarsi i polmoni e gli arti posteriori; dopo alcuni giorni si
sviluppano gli arti anteriori e il girino resta in questo stadio per un certo tempo. In seguito si
succedono cambiamenti rapidissimi (anche nel giro di un solo giorno): si forma una bocca
dotata di mandibole, scompaiono le branchie e la linea laterale e si riassorbe il lungo
intestino. Gli arti e gli occhi crescono rapidamente. Dopo alcuni giorni la coda si riassorbe e la
giovane rana assume l’aspetto simile agli adulti.

8. I Caudati possiedono una lunga coda e l’aspetto
generale ricorda quella delle lucertole, con
quattro arti ben sviluppati. Le dita non
presentano unghie. Alcune specie presentano
branchie esterne dall’aspetto piumato, altre
sono prive di polmoni. Le forme larvali spesso
sono simili agli adulti. La lunghezza totale va dai
2,7 cm delle salamandre del genere Thorius a
1,8 m della salamandra gigante cinese.
Le forme larvali hanno una grande testa con tre
paia di branchie e sviluppano prima gli arti
anteriori e poi quelli posteriori. Al termine della
metamorfosi le specie terrestri iniziano a
riassorbire le branchie. Lo stadio larvale può
durare anche anni prima che si verifichi la
metamorfosi.

9. I Gimnofioni, detti anche cecilie, sono anfibi
privi di arti (da cui il nome Apoda = senza
arti), con un corpo allungato vermiforme,
dalla coda assente o molto corta, e quasi
completamente ciechi. Il nome cecilia deriva,
infatti, dal latino caecus, che significa cieco.
Spesso il corpo presenta degli anelli, come i
lombrichi.
Le specie acquatiche sono vivipare; i giovani
alla nascita sono piuttosto precoci, simili agli
adulti, anche se presentano branchie esterne
per un giorno. Anche le larve delle specie
ovipare nascono provviste di branchie
esterne e hanno anche pinne. Entrambe le
strutture scompaiono rapidamente.

10. la Pelle
Gli anfibi hanno pelle nuda, priva cioè di peli, penne o scaglie.
La pelle svolge diversi ruoli: barriera protettiva contro i traumi, barriera
difensiva contro l’ingesso di microrganismi dannosi, organo di senso,
termoregolazione, regolazione dello stato di idratazione (può assorbire o
espellere acqua), mimetismo, riconoscimento del sesso e in molte specie
anche respirazione e difesa (grazie alle ghiandole del veleno).
Le strutture che compongono la cute degli anfibi sono le stesse di tutti i
vertebrati: uno strato più profondo, detto derma, e uno più superficiale,
l’epidermide. L’epidermide è molto sottile; il suo strato più superficiale, lo
strato corneo può essere composto da un singolo strato di cellule . Per
questo motivo la pelle degli anfibi è molto delicata e si danneggia
facilmente se questi vengono maneggiati in modo indelicato.
Come i rettili, anche gli anfibi compiono regolarmente la muta, che
consiste nel ricambio simultaneo di tutto lo strato corneo della pelle,
rimpiazzato da un nuovo strato che si forma al di sotto. Alcuni anfibi
ingeriscono la pelle vecchia dopo il suo distacco.
Il derma è uno strato ricco di vasi e terminazioni nervose e contiene le
cellule responsabili della colorazione cutanea, i cromatofori. Il tessuto
sottocutaneo è praticamente assente nei caudati, in cui la pelle aderisce
direttamente ai muscoli sottostanti ed è priva di elasticità.

11. Sistemanervoso
Il sistema nervoso nelle sue componenti non
è diverso da quello dei mammiferi ed è
formato da cervello, cervelletto, midollo
spinale e nervi. Il midollo regola le funzioni
autonome quali digestione e respirazione.
Il cervelletto controlla la postura del corpo e
la coordinazione muscolare. Il cervello è
molto piccolo; le sue funzioni principali
riguardano vista, udito e olfatto e altre
funzioni di base. I nervi cranici, quelli che
originano dal cervello, sono 10 (nei
mammiferi invece sono 12). Il midollo spinale
in caudati e cecilie si estende fino alla punta
della coda. Negli anuri termina nella regione
lombare; da qui proseguono i nervi spinali che
proseguono nel canale spinale a formare la
cosiddetta cauda equina. I nervi spinali sono
10 paia (sono 12 nei mammiferi).

12. Organidisenso
Vista: La vista è ben sviluppata in anuri e caudati. Le pupille sono
rotonde nei caudati. Negli anfibi possono essere verticali, a forma di
cuore, orizzontali o rotonde. L’accomodamento (messa a fuoco)
avviene grazie a movimenti in avanti e indietro della lente.Gli anfibi
mostrano una peculiarità: le informazioni visive vengono processate
al 90% direttamente dalla retina e solo al 10% dal cervello. Le
palpebre sono poco sviluppate e immobili: per chiudere gli occhi li
retraggono nella cavità oculare.
Udito: L’importanza dell’udito è molto variabile tra gli anfibi. Le
strutture dell’udito son ben sviluppate negli anuri; il condotto uditivo
è assente e la membrana timpanica è a livello della cute. Anche negli
anfibi, come negli altri vertebrati, l’orecchio interno possiede le
strutture preposte al senso dell’equilibrio.
Altri sensi: Oltre al senso dell’olfatto, che ha sede nelle cavità nasali,
gli anfibi hanno un altro recettore per i segnali chimici, l’organo di
Jacobson (presente anche nei rettili). Si tratta di una struttura pari, a
fondo cieco, connessa alle cavità nasali, con cui gli anfibi
percepiscono sostanze chimiche presenti nell’aria, in particolare i
feromoni. Gli anfibi hanno papille gustative su lingua, palato e
mucose dell’interno della bocca. Recettori tattili sono distribuiti su
tutta la superficie cutanea. Nelle cecilie tra occhi e narici si trovano
un paio di piccoli tentacoli con funzione tattile e olfattoria, collegati
all’organo di Jacobson; sono gli organi principali coinvolti nella ricerca
del cibo.

13. apparati
Apparato digerente: Gli anfibi adulti sono tutti carnivori, mentre le forme larvali di alcune specie di anuri
sono vegetariane. Gli anfibi possiedo denti pedicellati, in cui la corona è attaccata alla base del dente detta
pedicello, che a sua volta è attaccato a mascella o mandibola; la corona è ricurva in direzione del faringe
per favorire la prensione della preda, e non ha una funzione masticatoria. I denti vengono periodicamente
persi e rimpiazzati da nuovi denti.L’apparato digerente non è diverso, come struttura generale, da quello
degli altri vertebrati, ed è relativamente corto e semplice. È composto da stomaco, intestino tenue, colon e
retto. Il tratto terminale viene detto cloaca, in cui terminano anche i dotti degli apparati riproduttore ed
escretore. Il fegato, molto grande, è costituito da due lobi negli anuri, mentre è allungato e formato da un
solo lobo nei caudati; è presente la cistifellea, con un dotto che sbocca nel duodeno. Negli anfibi il fegato
ha anche la funzione di produrre globuli rossi e cellule del sistema immunitario.
Apparato cardiocircolatorio: Il cuore degli anfibi comprende tre camere cardiache: un ventricolo e due
atri. Nelle cecilie e nella maggior parte dei caudati il setto che separa gli atri è incompleto, pertanto il
sangue arterioso (ossigenato) e quello venoso si possono mescolare in grado variabile. I globuli rossi degli
anfibi hanno il nucleo, come in rettili e uccelli.Gli anfibi hanno un sistema linfatico ben sviluppato; la linfa
ha gli stessi componenti del sangue, tranne i globuli rossi. L’apparato linfatico comprende i cosiddetti cuori
linfatici, strutture che pompano la linfa contraendosi come il cuore; pulsano ad una frequenza
indipendente da quella del cuore ma sincrona tra loro. I cuori linfatici nelle cecilie possono essere fino a
200.

14. Gli anfibi sono ovipari e ciò significa che si riproducono
grazie alla produzione di uova fecondate che vengono
deposte all’esterno e dalle quali vengono fuori i loro
piccoli. La riproduzione è sessuata ed è legata
all'acqua nella maggior parte delle specie. Negli anfibi a
riproduzione acquatica, le uova sono prive di guscio e
avvolte da un materiale gelatinoso, quindi devono
essere deposte in acqua, le uova a contatto con l'acqua
aumentano di volume.

16. Il corteggiamento non è presente negli Anuri (rospi, rane e
raganelle) che però utilizzano generalmente canti di richiamo
emessi dai maschi per attirare le femmine in acqua dove
avviene l'accoppiamento (detto amplesso). La fecondazione è
esterna: il maschio sale sul dorso della femmina e feconda le
uova man mano che questa le depone. Le uova fecondate si
sviluppano in seguito in larve acquatiche chiamate girini,
attrezzate di una coda ondulante per la
locomozione, branchie esterne, un lungo apparato digerente
che termina in maniera variabile a seconda
della dieta erbivora o carnivora del girino. Questi girini sono
privi di arti che acquisiscono, però, con
la metamorfosi ottengono prima quelli posteriori e poi quelli
anteriori; in più essa comporta modificazioni nell'apparato
digerente, la comparsa di polmoni, la scomparsa delle
branchie e, negli Anuri, della coda.

17. i maschi depongono
nell’acqua dei pacchetti
che hanno gli spermatozoi
che vengono prelevati
dalla femmina e messi
nella sua cloaca e così
sono già fecondate e
negli Anuri (privi di coda
come le rane e i rospi) la
femmina mette le uova in
acqua e poi il maschio le
feconda.
L’accoppiamento
cambia da un gruppo
tassonomico ad un
altro.
Nei Gimnofioni (vivon
o nel terreno e sono
privi di zampe come
la cecilia) c’è un
organo copulatore,
nei Caudati (con la
coda come le
salamandre e i
tritoni)

18. Gli anfibi popolano prevalentemente le
regioni temperate e quelle tropicali, ma è
soprattutto in queste ultime che si osservano
le maggiori varietà di specie e la più vasta
gamma di adattamenti ai vari tipi di vita.
Essi frequentano i principali habitat
acquatici e terrestri del nostro pianeta e si
possono incontrare, soprattutto di notte e con
tempo piovoso, negli stagni, nei ruscelli, nei
boschi e anche nelle grotte.
La più interessante caratteristica degli
anfibi,però, circa i suoi rapporti con
l'ambiente che li circonda è l'assoluta
incapacità a tollerare l'elevata salinità
dell'acqua di mare e sono dunque gli unici
vertebrati che non hanno colonizzato gli
ambienti marini.

19. Ebbene si, un anfibio vive in modo differente in base al
clima in cui vive, infatti nelle regioni a clima
temperato o temperato-freddo, gli Anfibi trascorrono
la stagione invernale sprofondati nel terreno o in
fenditure delle rocce o, nel fango degli stagni.
Questo periodo di inattività coincide con la durata della
stagione a loro poco favorevole e un drastico
rallentamento dei processi metabolici.
Tale rallentamento si traduce in uno stato di vita
latente, definito ibernazione, che consente loro di
superare l'inverno senza danni.
Nelle zone tropicali questo periodo viene sostituito
dalla estivazione, altra forma di rallentamento
metabolico con lo scopo di sottrarre l'animale
all'eccesso di caldo e di siccità.

20. Le specie appartenenti agli anfibi sono tra le più minacciate. Si calcola che delle 85 specie europee il 60% circa sia
in rapido declino come numero di esemplari e la situazione italiana sarebbe tra le più gravi dal momento che
l'Italia ospita un maggior numero di specie complessivo.
I raggi ultravioletti si sono rivelati notevolmente dannosi per gli esseri viventi visto che alterano il patrimonio
genetico. Alcuni anfibi sono in grado di riconoscere e distruggere le strutture del DNA danneggiate.
Altre specie di anfibi, invece, sono in pericolo di estinzione perché non producono sufficienti quantità di fotoliasi
e quindi godono di una minore protezione all'esposizione dei raggi solari. I raggi solari incidono negativamente,
sulle possibilità di sopravvivenza degli anfibi, attraverso varie modalità:
possono diminuire le difese immunitarie
possono diminuire la quantità di insetti acquatici di cui si nutrono gli anfibi
Oltre a questa nuova causa di pericolo per la sopravvivenza degli anfibi, questi ultimi sono minacciati
prevalentemente dalle seguenti cause di alterazione ambientale:
la bonifica delle zone acquatiche e la deforestazione
l'inquinamento e l'immissione di una lunga serie di prodotti chimici
la diffusione di malattie batteriche