Invertebrati marini

Spugne

Ci sono tra 9.000 e 15.000 specie di spugne classificate sotto il Phylum Porifera. Le spugne sono animali relativamente semplici che hanno avuto origine con la prima vita animale nei tempi precambriani.

L’anatomia di una spugna tipica è organizzata in modo che i flagelli all’interno della spugna tirino l’acqua in piccoli fori (ostia) nel corpo ed espellano i rifiuti attraverso fori più grandi (oscula). Le specie di spugne hanno una varietà di piani corporei che forniscono struttura, incluso il supporto da fibre organiche (Classe Demospongiae – 90% delle specie di spugne), spicole calcaree (Classe Calcarea ~400 specie) e spicole silicee (Classe Hexactinellida) o combinazioni di queste.

Il piano corporeo di una spugna si è adattato a filtrare piccole particelle di cibo dall’acqua che passa permettendo loro di risiedere nella maggior parte degli habitat, tra cui scaffali polari e caverne sottomarine che spesso contengono pochissime sostanze nutritive.

Come altri animali, anche le spugne crescono molto lentamente in acque fredde come quelle dell’Antartico. Le stime di età basate sui tassi di crescita di una spugna di vetro (Scolymastra joubini) nel Mare di Ross erano tra 15.000 e 23.000 anni, il che significa che l’esemplare sembra essere l’animale più longevo sulla terra ancora registrato. Le spugne sono spesso studiate dagli scienziati per trovare indizi sulle prime forme di vita sulla Terra con più di una cellula.

Le spugne sono ermafrodite e sono in grado di riprodursi sia sessualmente che asessualmente. La maggior parte delle spugne di solito si riproducono per riproduzione sessuale, dove gli spermatozoi (spermatociti) si sviluppano dai choanociti (cellule del colletto) e le uova si sviluppano dagli ovociti. Quando le condizioni ambientali sono favorevoli, gli spermatociti vengono espulsi in correnti esterne e le uova, una volta fecondate all’interno della spugna in alcune spugne, si sviluppano in larva flagellata che nuotano come plancton fino a trovare un luogo adatto per stabilirsi e crescere in adulti. Riproduzione asessuata si verifica quando le favorevoli condizioni ambientali si deteriorano, e comprende sia la rigenerazione (rigenerante da frammenti), erba (gruppi di cellule si differenziano in piccole spugne che vengono poi rilasciati all’esterno o espulsi attraverso il canale centrale (oscula)), o la formazione di gemonio (“la sopravvivenza dei contenitori” di cellule non specializzate che rimangono latenti fino a quando le condizioni migliorano e, quindi, di forma completamente nuova di spugne o ri-colonizzare gli scheletri dei loro genitori).

Le spugne sono mangiate da chitoni, lumache, nudibranchi, tartarughe, pesci e insetti. Essi forniscono una casa per anemoni di mare, policheti, polpi, copepodi, zoantidi, gamberetti, stelle fragili, anfipodi, cirripedi, e pesci. Esistono numerose relazioni simbiotiche tra animali e spugne.

Le spugne composte da fibre organiche (demosponges) sono state utilizzate dall’uomo per migliaia di anni per la pulizia e altri scopi. Le immersioni in spugna sono diminuite in modo significativo a causa della pesca eccessiva e la maggior parte delle spugne in questi giorni sono ora sintetiche.

Cnidari

Phylum Cnidaria ( (“Ny-CORAGGIO-eeya”) è costituito da circa 10.000 specie di “semplici” animali in un habitat marino e comprende Classe Antozoi (coralli e anemoni di mare), Classe Hydrozoa (idrozoi), Subphylum Medusozoa: Classe i Cubozoi (medusa), Classe Scifozoi (medusa), e la Classe Staurozoa che contiene l’Ordine Stauromedusae (pedinato meduse). Il Phylum Cnidaria può anche contenere la Famiglia Polypodiidae e la Famiglia Tetraplatidae. Le specie in cnidaria hanno speciali cellule urticanti chiamate cnidociti (vedi figura). Gli cnidari si sono evoluti durante l’era precambriana e sono alcune delle prime forme di vita multicellulari conosciute.

La maggior parte dei cnidari ha un piano corporeo molto basilare che include una cavità digestiva con un’apertura. Questa apertura funziona sia come bocca che come ano per l’organismo. Gli unici veri organi in cnidari sono le gonadi. La maggior parte dei cnidari sono simmetrici, un’osservazione denominata ” simmetria radiale.”Gli cnidari hanno anche un ectoderma (tessuto che copre le superfici esterne del corpo) e un endoderma (strato interno di cellule che formano il tratto gastrointestinale e respiratorio e gli organi interni). L’ectoderma è collegato all’endoderma da una sostanza gelatinosa nota come mesoglea. I cnidari usano una rete nervosa e recettori molto basilari per gli impulsi di muoversi. L’ossigeno viene prelevato direttamente dall’acqua attraverso i tessuti.

Gli organismi in cnidaria catturano e uccidono le loro prede usando cnidocisti, o cellule urticanti, intorno alla loro bocca che inviano barbe pungenti che immobilizzano le loro prede e aiutano a proteggere dai predatori. Una volta catturata la preda, i tentacoli la spostano nella cavità gastrovascolare centrale dove viene digerita. I rifiuti vengono quindi espulsi attraverso la bocca.

Le quattro classi di cnidari sono gli Anthozoa, gli Hydrozoa, gli Scyphozoa e i Cubozoa. Anemoni, coralli e fan del mare sono in classe Anthozoa, che è stato il primo a divergere durante l’evoluzione. Portoghese man-o-guerre e obelia sono esempi di animali in Hydrozoa, meduse sono in classe Scyphozoa, e gelatine scatola sono in classe Cubozoa.

Le specie cnidarie hanno una varietà di cicli di vita. Alcuni si alternano tra l’essere meduse a nuoto libero e polipi asessuati a seconda del loro ambiente. In alcuni gruppi come gli Anthozoa, gli organismi non arrivano mai allo stadio medusae a nuoto libero, ma vivono invece tutta la loro vita come un polipo non in movimento. Gli organismi dei gruppi Scyphozoa e Cubozoa trascorrono la maggior parte della loro vita nella fase medusa. Medusae può misurare ovunque da pochi millimetri a 30 metri di lunghezza compresi i tentacoli. Alcuni, come i sifonofori, sono individui ma possono vivere in colonie e apparire come un unico organismo.

Vermi marini

Vermi marini possono essere collocati in più di dieci diversi phyla e sono disponibili in una varietà di colori, forme e dimensioni. I vermi marini sono spesso confusi con altri animali con corpi sottili e lunghi. La maggior parte dei vermi marini sono raggruppati in Anellidi, un gruppo che comprende i Policheti (vermi setole), Oligocheti, Hirudinae, e l’Eunice aphroditois. I policheti si trovano più spesso vicino al litorale e nuotano o strisciano usando un paio di gambe trovate su ogni segmento del loro corpo. Gli Oligocheti, che includono i lombrichi, si trovano principalmente sulla terra e la sottoclasse Hirudinae comprende sanguisughe che di solito vivono in ambienti d’acqua dolce. Alcune specie di vermi marini, come il verme di fuoco barbuto, possono fornire una brutta puntura bruciante agli esseri umani quando maneggiati.

La struttura corporea di un anellide consiste in una parte anteriore con un prostomio, indicato anche come una testa significativamente definita. La maggior parte degli anellidi ha due paia di occhi, tre antenne, una faringe o una proboscide usata per mangiare cibo e cirri simili a tentacoli per sondare l’area circostante. Un esempio della biodiversità delle specie di vermi è il Sipunculid noto anche come il verme di arachidi. Questo verme si scava in un buco sotto le rocce, mangia materiale organico, non ha segmenti e sembra una nocciolina quando tira la sua proboscide in se stessa.

In generale, i vermi marini vivono sotto le rocce vicino al bordo dell’oceano, nelle alghe o ovunque ci sia fango o sabbia. Le specie di vermi marini possono essere anellate, segmentate o piatte e includono vermi che scavano tubi, vermi che abitano tane, vermi a nastro e vermi di arachidi.

Alcuni anellidi comuni includono il tubo-making Galeoloaria, il fireworm pungente, il verme scala corta, e l’enorme Eunice aphroditois. I vermi del tubo in realtà fanno un tubo con un guscio duro e si ritirano nel guscio quando sono minacciati. Il verme dell’albero di Natale ha molti tentacoli simili a piume dai colori vivaci a forma di albero di Natale che viene utilizzato per filtrare il cibo dall’acqua.

Lofoforati

I lofoforati sono caratterizzati da uno speciale organo di alimentazione chiamato lofoforo che è un’estensione della parete del corpo in una struttura tentacolare che circonda la bocca ed è a forma di U o circolare. Il lophophore è usato per intrappolare le particelle di cibo galleggianti nelle correnti di passaggio (chiamate alimentazione in sospensione). I tentacoli che circondano la bocca sono solitamente cavi e la bocca si trova solitamente all’interno del lofoforo. L’ano è sullo stesso lato del corpo, ma sulla parte esterna del lophophore. I lofoforati comprendono i phyla Phoronida, i Bryozoa (Ectoprocta) e i Brachiopoda e sono imparentati con i phyla Mollusca e Annelida. Molti lofoforati hanno tubi, gusci o esoscheletri per la protezione. Di solito sono sessili (non mobili), bentonici (abitanti del fondo marino) e vivono in acqua salata, anche se ci sono alcuni lofoforati d’acqua dolce nel Phylum Bryozoa.

Il Phylum Bryozoa contiene la Classe Gymnolaemata (briozoi marini) e la Classe Phylactolaemata (briozoi d’acqua dolce ~50 specie) e sono piccoli animali coloniali visibili che assomigliano un po ‘ a minuscole colonie coralline che costruiscono anche scheletri di carbonato di calcio (anche se alcune specie mancano di calcificazione e invece sono mucillaginose (fatte di melma)). I membri del Phylum Bryozoa sono conosciuti come” animali di muschio “o” stuoie di mare ” e generalmente preferiscono acque calde e tropicali, ma sono noti in tutto il mondo. Ci sono circa 8.000 specie viventi, con molte volte quella conosciuta dai reperti fossili. I briozoi fossili sono comuni in tutto il mondo nelle rocce sedimentarie che rappresentano habitat marini poco profondi, specialmente nelle rocce di età paleozoica.

I briozoi si trovano solitamente su substrati duri come rocce, conchiglie, legno, lame di alghe e navi che possono diventare fortemente incrostati di briozoi. Alcune colonie di briozoi formano anche colonie direttamente sui sedimenti marini. Briozoi sono stati trovati a profondità di 8.200 m (27.000 ft) anche se la maggior parte abitano acque più basse più calde. La maggior parte dei briozoi sono sessili anche se alcuni sono in grado di insinuarsi e alcuni briozoi non coloniali vivono e si muovono negli spazi tra i granelli di sabbia. Una specie sembra fare la sua vita mentre galleggia nell’Oceano meridionale.

Quasi tutti i briozoi sono animali che formano colonie spesso con milioni di individui in ogni colonia. Le colonie variano da millimetri a metri di dimensione, ma gli individui che compongono le colonie (chiamati zooidi) sono piccoli, di solito meno di un millimetro di lunghezza. In ogni colonia, diversi individui o zooidi assumono funzioni diverse. Alcuni raccolgono cibo per la colonia (autozooidi) mentre altri si sono specializzati per diverse funzioni (eterozooidi) come i kenozooidi che forniscono supporto strutturale e vibracula che hanno lunghe strutture simili a frusta che usano per eliminare i detriti dalla superficie della colonia. Esiste solo una singola specie solitaria conosciuta, ambulans Monobryozoon, che non forma colonie.

Gli scheletri di briozoi crescono in una varietà di forme e modelli: a forma di tumulo, ventagli di pizzo, ramificazioni ramificate e persino a forma di cavatappi. I loro scheletri hanno numerose piccole aperture, ognuna delle quali è la casa di uno zooide. Hanno anche un corpo celomato con un canale alimentare o intestino ad anello, che si apre alla bocca e termina all’ano. Si nutrono con una struttura ciliata specializzata chiamata lofoforo, che è una corona di tentacoli che circonda la bocca. La loro dieta consiste di piccoli microrganismi, tra cui diatomee e altre alghe unicellulari. A loro volta, i briozoi sono predati da organismi al pascolo come ricci di mare e pesci. I briozoi non hanno alcun sistema respiratorio o circolatorio definito a causa delle loro piccole dimensioni. Tuttavia, hanno un sistema nervoso semplice e un sistema scheletrico idrostatico. Diversi studi sono stati intrapresi sulla cristallografia di scheletri briozoi, rivelando una suite di tessuto complesso di calcite orientate o cristalliti aragonite all ” interno di una matrice organica — vedi per esempio Hall et al. (2002).

I tentacoli dei briozoi sono ciliati e il battito delle ciglia crea una potente corrente d’acqua che spinge l’acqua insieme a particelle di cibo trascinate (principalmente fitoplancton) verso la bocca.

A causa delle loro piccole dimensioni, i briozoi non hanno bisogno di un sistema sanguigno. Lo scambio gassoso avviene su tutta la superficie del corpo, ma in particolare attraverso i tentacoli del lofoforo.

I briozoi possono riprodursi sia sessualmente che asessualmente. Tutti i briozoi, per quanto è noto, sono ermafroditi (nel senso che sono sia maschi che femmine). La riproduzione asessuata avviene germogliando nuovi zooidi mentre la colonia cresce, ed è il modo principale con cui una colonia si espande in dimensioni. Se un pezzo di una colonia di briozoi si rompe, il pezzo può continuare a crescere e formerà una nuova colonia. Una colonia formata in questo modo è composta interamente da cloni individui geneticamente identici) del primo animale, che è chiamato ancestrula.

Una specie di briozoo, Bugula neritina, è di interesse attuale come fonte di sostanze chimiche citotossiche, le briostatine, sotto indagine clinica come agenti anti-cancro.

Le relazioni più strette dei Bryozoa sembrano essere i brachiopodi.

Molluschi

Gli animali classificati sotto il phylum Mollusca sono estremamente diversi nella forma, ma tutti hanno un piano corporeo abbastanza semplice. I molluschi familiari includono ostriche, chitoni, vongole, lumache, lumache, polpi e calamari. La maggior parte dei molluschi ha un corpo morbido e un guscio duro o “calcareo”. Molti molluschi usano mucose e ciglia per mangiare, muoversi e riprodursi. Ci sono più di 110.000 specie nel phylum Mollusca, più di ogni altro phylum tranne Arthropoda. Con poche eccezioni, tutte le specie viventi di molluschi sono classificate sotto Gastropoda o Bivalvia. Un’altra classe importante è Cephalopoda. Alcuni scienziati hanno stabilito che c’è più biomassa dai molluschi marini di qualsiasi altro animale sulla terra.

I molluschi si riproducono attraverso la fecondazione esterna dove le uova e lo sperma vengono rilasciati nell’acqua. In alcuni molluschi più complessi, la fecondazione può avvenire internamente dopo lunghi rituali di corteggiamento e danze di molluschi. Molte delle lumache più sofisticate sono ermafrodite. Alcuni passano attraverso fasi in cui si alternano genere, altri sono sia femminile e maschile allo stesso tempo.

Quasi tutti i molluschi che vivono in acqua dolce sono gasteropodi, anche se alcuni bivalvi possono essere trovati in acqua salmastra. Alcune specie di molluschi si sono adattate a vivere sulla terra ma possono vivere solo in ambienti umidi. I molluschi terrestri devono avere la capacità di regolare la loro temperatura, respirare aria, fare uova più grandi e mantenere i livelli di umidità conservando l’acqua. Le lumache che vivono nella zona costiera dell’oceano mostrano spesso adattamenti simili alle lumache viventi terrestri o terrestri. Le lumache della classe Pulmonata si sono adattate a vivere sulla terra così bene che possono essere trovate ad alta quota. Altre lumache in Pulmonata che un tempo potevano respirare aria sono tornate a vivere nell’acqua.

I molluschi possono essere trovati in tutti gli habitat dell’oceano. Alcuni bivalvi come i Protobranchiati, si trovano anche in acque profonde 9.000 m o 29.500 ft. I cefalopodi più avanzati potrebbero essere visti come gli invertebrati più sofisticati. Animali come calamari, seppie e polpi hanno cervelli relativamente “enormi” e si muovono usando le braccia, le pinne e i sifoni (in modo simile alla propulsione a getto).

Artropodi

Arthropoda è il più grande phylum nel sistema tassonomico ed è composto da insetti, crostacei e aracnidi. Quasi 4/5 di tutti gli animali viventi sono artropodi.

Questo antico phylum risale ai primi giorni del periodo cambriano.

Gli artropodi sono caratterizzati da un piano del corpo segmentato con testa, addome e torace e gambe o appendici su ogni segmento con un esoscheletro rigido fatto di chitina. Gli artropodi usano le loro appendici per nutrirsi, come meccanismi sensoriali e per la locomozione. Gli artropodi acquatici usano le branchie per la respirazione.

Anche se i ragni sono forse l’artropode più familiare, aragoste, granchi, cirripedi e gamberetti nella classe Crustacea sono anche in questo phylum.

Gli artropodi sono più strettamente correlati agli Anelidi, o vermi segmentati. I cinque sottogruppi principali del phylum sono Trilobita, Myriapoda, Chelicerata, Crustacea e Hexapoda.

Echinodermi

Gli echinodermi mancano di una testa e hanno una simmetria radiale a cinque punti. Questi affascinanti animali vivono solo in ambienti marini. Hanno un endoscheletro fatto di placche calcaree, che è spesso protetto da spine. Le piastre che compongono l’endoscheletro spesso sostengono le spine e racchiudono il celoma, una caratteristica anatomica utilizzata per il movimento, la respirazione, la raccolta di cibo e come meccanismo sensoriale. Il celom ospita anche gli organi riproduttivi e il canale alimentare.

Gli echinodermi possono essere trovati in tutti gli oceani in tutte le zone con circa 6.000 specie descritte.

I due subphylum principali nel phylum Echinodermata sono Eleutherozoa e Pelmatozoa.

Il Subphylum Eleutherozoa contiene le superclassi Asterozoa e Cryptosyringida.

La Superclasse Asterozoa contiene le stelle marine della Classe Asteroidea e l’estinta Classe Somasteroidea.

La superclasse Cryptosyringida contiene la Classe Echinoidea (ricci di cuore, dollari di sabbia e ricci di mare), la Classe Holothuroidea (cetrioli di mare) e la Classe Ophiuroidea (stelle a cesto, stelle fragili e stelle di serpente).

Subphylum Pelmatozoa contiene la Classe Crinoidea (stelle di piume e gigli di mare).

Gli echinodermi maturi hanno cinque punti che si affacciano verso l’esterno dal centro del corpo con una bocca sotto e l’ano sopra. Ci sono eccezioni a questo piano tuttavia; alcuni echinodermi mancano di un ano e altri, come i crinoidi, hanno sia la bocca che l’ano sullo stesso lato del corpo. Gli scienziati si riferiscono al lato del corpo con la bocca come lato orale e il lato con l’ano come lato aborale. I crinoidi, gli ophiuroidi e gli oloturoidi hanno i piedi del tubo per aiutare a raccogliere le particelle di cibo che galleggiano verso il loro corpo. Altri tipi di echinodermi come gli asteroidi sono carnivori e circonderanno o getteranno il loro stomaco sopra la loro preda. Alcuni echinoidi hanno persino denti usati per masticare e smantellare piante e piccoli animali.

La maggior parte degli echinodermi si riproducono sessualmente producendo larve che si nutrono di fitoplancton fino a raggiungere la maturità. Alcune specie di echinodermi sviluppano la loro prole in sacche embrionali situate all’esterno dei loro corpi.

Gli echinodermi hanno affascinanti sistemi acqua-vascolari che probabilmente provenivano da una sorta di sistema respiratorio che si è evoluto per includere la raccolta e il movimento del cibo. Compiono questi compiti attraverso l’uso dei loro numerosi piedi a tubo cavo che assomigliano a tentacoli. Ci sono due file di piedi a tubo all’esterno del corpo che si riempiono di acqua di mare in modo che quando l’animale si espande o si contrae, l’acqua viene aspirata nei piedi. Una volta riempiti, i piedi si estendono verso l’esterno permettendo all’animale di camminare. I polloni situati alle punte dei piedi del tubo sono spesso usati per afferrare la preda o per aggrapparsi a oggetti solidi quando l’echinoderma vuole rimanere attaccato a qualcosa.

L’echinoderma più familiare conosciuto dall’uomo è probabilmente la stella marina, classificata nelle superclassi Asterozoa e Cryptosyringida. Ci sono due classi di stelle marine che includono Asteroidea e Ophiuroidea. Le vere stelle marine e le stelle del sole sono in Classe Asteroidea mentre le stelle fragili e le stelle del cestino sono in Classe Ophiuroidea.

Gli echinodermi della classe Asteroidea hanno braccia che sono collegate senza problemi al corpo; gli echinodermi degli Ophiuroidea hanno braccia che sparano da un centro simile a un disco. Entrambi sono in grado di rigenerare i loro arti quando uno è rotto. In alcuni casi, un arto perso può generare una stella marina completamente nuova. I piccoli dossi sulla parte superiore della stella marina sono indicati come branchiae dermiche e vengono utilizzati per assorbire l’ossigeno dall’acqua per la respirazione. Pedicellaria sono piccole appendici utilizzate per mantenere corpi estranei al largo della stella marina. La madreporite è una dura apertura sul lato aborale della stella marina utilizzata per regolare e filtrare l’acqua di mare.

Le stelle marine hanno anche una struttura simile ad un occhio all’estremità di ogni braccio, chiamata eyespot, utilizzata per rilevare la luce.

Gli emicordati

Gli emicordati sono un phylum relativamente piccolo. Queste creature sono estremamente importanti per lo studio dell’evoluzione dei vertebrati. Sono caratterizzati da un corpo diviso in tre aree principali: il lobo preorale, il colletto e il tronco. Gli emicordati sono cordati parziali e sono strettamente correlati ai primi cordati. Secondo l’analisi del DNA, gli emicordati sono strettamente correlati agli echinodermi, che è anche evidente durante le osservazioni degli stadi larvali dell’emicordato e dell’echinoderma. Gli emicordati hanno fessure branchiali, una struttura che assomiglia a una notocorda ma è chiamata stomocorda, un cordone nervoso dorsale e un cordone nervoso ventrale ridotto.

Ci sono tre classi di emicordati che includono Enteropneusta, Pterobranchia e Graptolithina. La classe più conosciuta è l’Enteropneusta o “vermi di ghianda”. I vermi delle ghiande hanno fessure branchiali, scavano nel sedimento e probabilmente si nutrono di sporcizia e detriti. Possono raggiungere fino a 2,5 m o 8 piedi di lunghezza, ma la maggior parte sono in realtà piuttosto piccole. Nella classe Pterobranchia, ci sono solo poche specie notevolmente diverse dai vermi ghianda. Gli pterobranchi vivono in colonie collegate da stoloni simili a steli. Ogni piccolo individuo è indicato come uno zooide e ha una fessura branchiale. I Graptolithina sono più noti nella documentazione fossile che si presenta nei tempi ordoviciano e siluriano.

Wikipedia: Cnidari
Introduzione all’Emichordata-Museo di Paleontologia, Università della California, Berkeley
Wikipedia: Lophophorate, Wikipedia: Artropodi, Wikipedia: Spugna, Wikipedia: Briozoi
Fossili e Recenti Briozoi
Worm Vita Australiano, Spiagge da Keith Davey
sistema ucmp: Calcarea
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