PESCE: CARATTERISTICHE, CLASSIFICAZIONE, SISTEMI, RIPRODUZIONE - BIOLOGIA - 2025

I pesci sono un gruppo di vertebrati acquatici con branchie, appendici che formano pinne e solitamente ricoprono strutture cutanee chiamate fiocchi. Con oltre 28.000 specie viventi, sono stati in grado di colonizzare tutti i tipi di ecosistemi acquatici.

Storicamente, la parola "pesce" è stata utilizzata senza valore tassonomico, in quanto non descrive un raggruppamento effettivo. I primi tassonomi chiamavano "pesce" qualsiasi organismo che viveva nell'acqua. Pertanto, meduse, stelle marine, granchi, anfibi, foche e balene erano considerati pesci. Nel tempo, la definizione ha cominciato a diventare sempre più raffinata.

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Oggi, il termine è usato per descrivere vertebrati che non sono tetrapodi. Tuttavia, non è un gruppo monofiletico, perché l'antenato dei vertebrati terrestri si trova all'interno di un gruppo di pesci: i sarcopterigi.

I pesci hanno una serie di adattamenti associati alla vita acquatica. La maggior parte ha un aspetto a forma di fuso per muoversi in modo efficiente attraverso l'acqua, una vescica natatoria, organi che mediano lo scambio di sale e acqua, branchie, un sistema chemiorecettore ottimale e un sistema di linee laterali.

All'interno delle specie viventi, i pesci sono divisi in due grandi gruppi: non mascella e mascella. I primi sono pesci strega e lamprede, mentre nel gruppo mascellare troviamo le specie con cui siamo più strettamente imparentati: squali, razze e pesci con pinne raggiate e lobati.

Caratteristiche generali

I pesci fanno parte di un ampio gruppo di organismi che respirano attraverso le branchie e hanno appendici a forma di pinna modificate. All'interno del gruppo dei vertebrati, i pesci sono i membri più antichi e diversificati.

Anatomia di a di un osteictium. (1) - Opercolo, (2) - Linea laterale, (3) - Pinna dorsale, (4) - Pinna grassa, (5) - Peduncolo caudale, (6) - Pinna caudale, (7) - Pinna anale, (8 ) - Fotoforo, (9) - Pinna pelvica, (10) - Pinna pettorale. Autore: GrahamBould. Wikimedia Commons.

Tutti i suoi componenti sono poichilotermici, cioè non hanno la capacità di regolare la loro temperatura corporea, come facciamo noi mammiferi.

Uno degli eventi evolutivi più importanti del gruppo è stata la comparsa delle mascelle. Queste strutture sono riuscite ad ampliare la gamma di dighe disponibili, favorendo la diversificazione del gruppo.

Questo gruppo di animali acquatici è nato nel periodo Cambriano da un antenato sconosciuto. Oggi ci sono cinque tipi di pesci vivi che esplorerai nella prossima sezione.

Classificazione (tipi)

I pesci sono divisi in tre gruppi: Agnatos (Agnatha), Gnathostomata e Osteictios (Osteichthyes). A sua volta, ciascuno di questi gruppi è diviso in classi.

-Agnatha (agnatos): pesce senza mascella

Bocca di Petromyzon marinus (lampreda) nella Sala Maremagnum dell'Acquario Finisterrae (Casa de los Peces), a La Coruña, Galizia, Spagna. Di Drow_male, da Wikimedia Commons

Attualmente, ci sono circa 180 specie di pesci privi di mascelle. Questo gruppo ha le vertebre in uno stato rudimentale. Nonostante ciò, sono considerati vertebrati, grazie alla presenza di un cranio e di altre strutture omologhe al resto dei vertebrati.

Gli Agnatos sono divisi in due classi: Myxini, che comprende il popolarmente chiamato pesce strega, e Petromyzontida, i cui rappresentanti sono lamprede.

È stato proposto un raggruppamento di entrambi i gruppi, in base alle loro caratteristiche morfologiche. Questo gruppo si chiama “Cyclostomata”, e risultava parafiletico se analizzato secondo la metodologia cladistica, poiché le lamprede hanno molte caratteristiche condivise con gli organismi mandibolati.

Grazie all'applicazione di metodi molecolari, si è concluso che, in effetti, lamprede e pesci strega formano un gruppo monofiletico. Tuttavia, questa ipotesi filogenetica necessita di ulteriori prove, poiché la maggior parte degli zoologi tende a rifiutarla.

Classe Myxini

I mixin o pesci strega sono un gruppo di quasi 70 specie, composto da spazzini e predatori. Sebbene siano praticamente ciechi, riescono a catturare la preda seguendo stimoli chimici. Il suo habitat è completamente marino.

Morfologicamente, assomigliano a un'anguilla. Il suo corpo è nudo, senza nemmeno appendici (pinne), la notocorda è persistente e lo scheletro è cartilagineo.

Una delle caratteristiche più sorprendenti e peculiari dei witchfish è la loro capacità di produrre quantità significative di muco lattiginoso quando vengono disturbati. Quando il fluido si combina con l'acqua di mare, l'animale assume una consistenza così viscida che è quasi impossibile da afferrare.

I fluidi interni delle mixine sono in equilibrio osmotico con l'acqua di mare, caratteristica tipica degli invertebrati e non dei vertebrati.

Classe Petromyzontida

Questa classe è composta da 38 specie di lamprede. Come il pesce strega, le lamprede hanno un corpo di anguilla o vermiforme. Questi non hanno nemmeno appendici, ma una o due pinne dorsali.

Per quanto riguarda le loro abitudini di vita, esistono specie parassitarie e specie non parassitarie. Abitano gli ecosistemi di acqua dolce e anche i corpi di acqua salata.

La struttura circolare presente nella sua bocca gli permette di ancorarsi alle rocce e di aderire ad altri pesci. Le lamprede parassite sono in grado di nutrirsi dei fluidi corporei delle loro prede. Al contrario, le larve caratteristiche di questo gruppo si nutrono di particelle sospese nell'ambiente acquatico.

-Gnathostomata: pesce con la mascella

Squalo bianco nelle acque dell'isola di Guadalupe, in Messico.

Classe condritti - condritti

I condritti sono costituiti da oltre 970 specie viventi di pesci cartilaginei. Questa piccola classe di pesci è caratterizzata da organi sensoriali squisitamente adattati alla predazione in ambienti acquatici, mascelle forti e muscolatura potente.

Il suo habitat è prevalentemente marino, sebbene vi siano circa 30 specie che vivono principalmente nei corpi d'acqua dolce.

La cartilagine che caratterizza il gruppo proviene da antenati con uno scheletro osseo - un curioso evento evolutivo. Parte della transizione è stata osservata nella documentazione fossile, poiché sono stati trovati esemplari di squali con parti ossee.

Sebbene l'osso fosse perso nei condritti (forse in un processo di neotenia), i tessuti con minerali fosfatici erano ancora presenti, compresi i denti e le squame.

Dopo le enormi balene, gli squali sono tra le più grandi specie di vertebrati del mondo. Gli esemplari più grandi possono misurare più di 12 metri di lunghezza.

Squali e razze appartengono alla sottoclasse Elasmobrinchii. La morfologia varia da corpi fusiformi a varianti appiattite nel piano ventrale dorsale. La pinna caudale è etero vicina e ha anche pinne pettorali e pelviche. La bocca si trova nella regione ventrale. La pelle può essere nuda o presentare squame placoidi.

-Osteichthyes (Osteichthyes): pesce ossuto

Scheletro generalizzato di un osteitstium.
1 Mascella, 2 Arco ioide, 3 Dentale, 4 Orbita oculare, 5 Osso dell'orbita oculare, 6 Preopercolare, 7 Subopercolare,
8 Interopercolare, 9 Operculare, 10 Ossa del cingolo scapolare, 11 Pinne pettorali, 12 Ossa del cingolo pelvico , 13 Pinne ventrali, 14 Colonna vertebrale, 15 Processo vertebrale superiore, 16 Processo vertebrale inferiore,
17 Costole ventrali, 18 Costole dorsali, 19 Pterigofori delle pinne dorsali, 20 Pterigofori della pinna anale,
21 Spine della pinna dorsale, 22 Raggi della pinna dorsale, 24 placca caudale, 25 pinna caudale. '

I pesci ossei sono raggruppati sotto il nome di Osteichthyes. Questi pesci e tetrapodi sono generalmente uniti in un gruppo dalla presenza dell'osso endocondrale; un tipo di osso che sostituisce la cartilagine durante lo sviluppo del corpo.

Sebbene sia tradizionalmente utilizzato, il gruppo Osteichthyes non descrive un clade (gruppo monofiletico). Pertanto, la maggior parte delle classificazioni non lo riconosce come taxon valido. Invece, è usato come un termine "comodo" per descrivere i vertebrati con osso endocondrale.

Diversi adattamenti hanno contribuito alle estese radiazioni che questo gruppo ha subito nel corso dell'evoluzione. Uno di questi era l'aspetto dell'opercolo sulle branchie; in questo modo aumenta l'efficienza della respirazione. Inoltre, lo sviluppo e la specializzazione degli elementi della mascella, ampliando la gamma di possibili abitudini trofiche.

Classe Actinopterigi: pesce con pinne raggiate

La classe Actinopterigi è composta da circa 27.000 specie. Le prime forme erano pesci molto piccoli con grandi occhi e una coda dritta - queste caratteristiche sono considerate "primitive".

La caratteristica principale di questa classe di pesci ossei è la presenza di pinne con raggi, che hanno un supporto interno formato da fini e numerose strisce o lepidotrichia.

I muscoli che controllano il movimento delle pinne si trovano all'interno della parete del corpo; in contrasto con il pesce sarcopterigi, dove la muscolatura si trova all'esterno del corpo, lungo la pinna.

Alcuni tassonomisti dividono la classe Actinopterigi in tre gruppi: condroste, olostio e teleosto, tentando di rappresentare rispettivamente le forme "primitive", "intermedie" e "avanzate". Questi gruppi aumentano progressivamente il grado di ossificazione.

Teleostos

I teleostei rappresentano circa il 96% di tutte le specie viventi di pesci e circa la metà dei vertebrati, quindi meritano di essere trattati separatamente. Le forme e le dimensioni variano molto, da cui troviamo pesci minuscoli fino a specie che possono raggiungere i 4,5 metri di lunghezza.

I loro habitat sono tanto vari quanto le loro morfologie. Sono in grado di vivere a temperature vicine ai 50 gradi o in mari con temperature di -2 gradi Celsius.

Questo gruppo presenta scale di tipo cicloide e ctenoide, sostituendo un'armatura pesante con una variante leggera che facilita il movimento. In alcune specie le squame sono assenti.

Il tipo di coda in teleostos è simmetrico ed è chiamato coda homo-fence. Il cambio di classe delle pinne ha migliorato la mobilità degli animali, rendendo il nuoto un'attività più efficiente. Alcune specie hanno modificato la loro pinna dorsale per vari scopi, come le spine delle vene, per esempio.

Questa linea di pesci ha sviluppato un controllo nella vescica natatoria che consente loro di controllare il galleggiamento e, insieme alle modifiche nelle pinne, migliorare l'efficienza dell'alimentazione.

Classe Sarcopterigi: pesci con pinne lobate

I primi sarcopterigi erano caratterizzati dalla presentazione di polmoni e sistema branchie. La coda è del tipo etero chiuso, cioè con uno dei lobi più grande del suo partner. Con il passare del tempo, la coda ha preso simmetria ed è diventata difficile.

L'antenato dei tetrapodi si trova all'interno di questa classe di pesci, in particolare in un gruppo chiamato ripidisti. Il genere caratteristico è l'Eusthenopteron, di cui spiccano il corpo cilindrico, la sua grande testa, le sue pinne carnose ed eventualmente i polmoni.

I sarcopterigi hanno mascelle potenti e squame di un materiale simile alla dentina chiamato cosmina. Le pinne sono forti e accoppiate, consentendo a questi organismi di camminare sul fondo dell'acqua.

Sebbene sia vero che i sarcopterigi non rappresentano un gruppo abbondante o diversificato, sono di immenso interesse per i biologi, poiché aiutano a chiarire l'origine dei tetrapodi.

Oggi ci sono solo otto specie vive: sei specie di polmone e due specie di celacanto.

Dipnoos: polmone

Il genere più importante di lungfish è Neoceratodus, che abita i corpi idrici australiani. In Sud America troviamo Lepidosiren e in Africa Protopterus. Quest'ultimo genere ha la particolarità di sopravvivere durante la stagione secca seppellito nel fango come una sorta di letargo.

I celacanti sono caratterizzati dall'abitare regioni profonde di acqua salata, una notocorda prominente e una vescica natatoria piena di grasso.

Apparato digerente

Organi di un merluzzo (Gadus morhua): 1. Fegato, 2. Vescica natatoria, 3. Uova, 4. Duodeno, 5. Stomaco, 6. Intestino. H. Dahlmo, da Wikimedia Commons

L'apparato digerente dei pesci strega e delle lamprede è abbastanza semplice. Mancano di stomaco, valvola a spirale e ciglia nel tratto intestinale. Le lamprede che non mostrano uno stile di vita parassitario degenerano il sistema digerente in forma adulta; non si nutrono più.

Nei condritti, il sistema digestivo è più complesso. C'è uno stomaco a forma di J e l'intestino ha una valvola a spirale. Nelle chimere, lo stomaco è assente.

L'apparato digerente del pesce ossuto è costituito da uno stomaco e dal resto dei componenti tipici di un apparato digerente. La gamma di alimenti è molto ampia, ci sono specie carnivore, erbivore, che consumano plancton, detritivore, tra le altre.

Sistema circolatorio

Modello di cuore di un pesce. Wagner Souza e Silva / Museum of Veterinary Anatomy FMVZ USP

Nel pesce strega, il sistema circolatorio è costituito da un cuore con un seno venoso, un atrio e un ventricolo. Ci sono cuori accessori.

Gli squali e affini hanno un sistema circolatorio costituito da diverse paia di archi aortici. Il cuore ha un seno venoso, un atrio, un ventricolo e un cono venoso.

Sistema circolatorio dei pesci. Pedro D. Ponce, da Wikimedia Commons

Nella classe Actinopterigi il sistema è costituito da un cuore e un seno venoso, con atrio e ventricolo indivisi. Ci sono generalmente quattro archi aortici. A differenza dei mammiferi, questi organismi hanno globuli rossi con nuclei.

In questa classe la circolazione è singola, mentre nella classe Sarcopterygii la circolazione è doppia, con circuiti polmonare e sistemico.

Sistema nervoso

Vista schematica del cervello di una trota. (Oncorhynchus mykiss). Fish_brain.png: L'autore del caricamento originale era Neale Monks su Wikipedia in inglese. Opera derivata: Furado, tramite Wikimedia Commons

I mixin hanno un cavo nervoso con un cervello differenziato, ma non il cervelletto. Hanno 10 paia di nervi cranici e unità del cordone nervoso ventrale e dorato. Gli occhi sono degenerati, hanno un paio di canali semicircolari e sensi del gusto e dell'olfatto.

Allo stesso modo, le lamprede hanno una corda e un cervello differenziato. In questa classe si può vedere un piccolo cervelletto e, come nel gruppo precedente, ci sono 10 paia di nervi cranici. Gli organi visivi sono ben sviluppati, così come i sensi del gusto e dell'olfatto.

I condritti hanno un cervello con due lobi olfattivi, due emisferi cerebrali, due lobi ottici, un cervelletto e un midollo allungato. Ci sono 10 paia di nervi cranici, tre canali semicircolari e organi ben sviluppati per l'olfatto, la vista e l'elettroricezione.

Gli squali sono in grado di percepire gli stimoli vibrazionali grazie al sistema della linea laterale.

Sistema uditivo

Come tutti i vertebrati, i pesci hanno la capacità di rilevare i suoni nel loro ambiente. Logicamente, essere immersi in uno specchio d'acqua implica un sistema uditivo specializzato.

Nell'acqua, le vibrazioni che si verificano hanno quasi la stessa densità dei corpi degli animali. Questo è un notevole inconveniente, poiché le onde potrebbero passare quasi inosservate.

Apparecchio Weber

Una soluzione efficace per contrastare il problema delle densità è il sistema degli ossicini di Weber o l'apparato di Weber. Questo meccanismo è stato segnalato in un gruppo di pesci teleostei e consiste in un sistema di piccole ossa che migliora il sistema uditivo.

La ricezione dello stimolo inizia nella vescica natatoria (vedi sistemi di galleggiamento). Questo passaggio è logico, poiché la vibrazione può essere facilmente trasmessa in una cavità piena d'aria. Successivamente, lo stimolo viene diretto all'orecchio interno attraverso gli ossicini.

Questo sistema di ricezione ricorda il nostro orecchio, che è costituito da una serie di ossicini che trasmettono lo stimolo all'orecchio interno. Tuttavia, entrambe le strutture non sono omologhe tra loro e si sono evolute in modo indipendente.

Altri adattamenti

In altre specie prive dell'apparato Weber sono presenti una serie di adattamenti che consentono di migliorare il sistema che cattura le vibrazioni.

Alcune specie si distinguono per avere espansioni della vescica natatoria che consentono loro di stabilire una connessione con il cranio e quindi di trasmettere lo stimolo.

Sistema respiratorio

Branchie di tonno. WIkimedia Commons

L'apparato respiratorio dei pesci è costituito da strutture altamente specializzate che consentono loro di estrarre ossigeno da un ambiente acquatico.

Le branchie sono costituite da finissimi filamenti ricchi di vasi sanguigni. Si trovano all'interno della cavità della faringe e sono coperti dall'opercolo. La funzione di questo è la protezione, poiché le branchie sono molto delicate.

I cappucci non sono presenti negli squali. Invece, la respirazione avviene attraverso cinque o sette paia di branchie. Negli elasmobranchi le fessure sono esposte, mentre nelle chimere sono coperte da un opercolo.

Negli squali e nei pesci ossei, il sistema è responsabile del pompaggio continuo dell'acqua attraverso le branchie. Il flusso dell'acqua è opposto alla direzione del sangue, e in questo modo si ottiene la massima estrazione di ossigeno.

Apparato escretore

Nei vertebrati, i reni svolgono un ruolo fondamentale nelle funzioni escretorie. I reni hanno funzioni di osmoregolazione, che si traduce accidentalmente nella rimozione di metaboliti potenzialmente tossici per i pesci.

Il sistema più primitivo si trova negli embrioni delle mixine, con i reni del tipo arquinephros. I reni inclini sono tipici di pochi pesci ossei allo stato adulto o come embrioni. Questi ultimi si trovano funzionalmente negli adulti di witchfish.

Il sistema mesonefro renale è nell'embrione di lamprede e pesce. Quelle del tipo opistonefro sono le forme funzionali nelle lamprede e nei pesci adulti.

Galleggiamento

A causa della presenza di scheletri e organi, tutti i pesci sono leggermente più pesanti dell'acqua. Ogni gruppo ha sviluppato diversi adattamenti che consentono loro di affrontare questo problema.

Sistema di galleggiamento nei condritti

Gli squali riescono a rimanere a galla grazie al sistema di pinne che hanno. La pinna caudale è del tipo etero-recinto (asimmetrico) e le pinne pettorali sono piatte. Questa combinazione di pinne fornisce un meccanismo morfologico ideale che aiuta a mantenere a galla l'individuo.

Oltre a questo sistema, gli squali hanno un fegato ricco di un grasso speciale chiamato squalene. Questa sostanza lipidica ha una densità di 0,86 grammi per millilitro. Questo organo funziona compensando il corpo pesante dello squalo, agendo come una specie di galleggiante.

Sistema di galleggiamento nei pesci ossei

Il sistema di galleggiamento più efficiente è costituito da una cavità riempita di gas. Nei pesci ossei questo meccanismo avviene grazie alla vescica natatoria. Se i pesci non avessero questo organo, i loro corpi pesanti non potrebbero rimanere a galla.

Per mantenere un assetto naturale, gli individui hanno un meccanismo che consente la regolazione del volume di gas. In questo modo la permanenza in acqua non si traduce in un notevole dispendio energetico per il pesce.

Riproduzione

I pesci sono caratterizzati dall'esibizione di meccanismi di riproduzione ampiamente vari. In generale, i sessi sono separati e la fondazione e lo sviluppo avvengono esternamente, sebbene ci siano un numero significativo di eccezioni.

In agnate i sessi sono separati. Nelle mixine, lo stesso individuo ha ovaie e testicoli, ma solo uno è funzionale. La fecondazione è esterna. Le mixine non si presentano in fase larvale o metamorfosi.

Al contrario, le lamprede presentano uno stadio larvale, chiamato larva di ammocete. In alcune specie, le larve possono persistere fino a sette anni. Dopo la metamorfosi, la forma adulta si riproduce e muore rapidamente.

I condritti hanno sessi separati e gonadi accoppiati. Negli squali, i dotti riproduttivi si svuotano in una cloaca; mentre nelle chimere l'apparato urogenitale è separato dall'apertura anale. In questo gruppo di pesci cartilaginei, la fecondazione è interna. Alcune specie sono ovipare, vivipare o ovovivipare.

Riferimenti

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