- L'uovo amniotico
- L'uovo amniotico raggiunge una riproduzione indipendente dell'ambiente acquatico
- Le quattro membrane extra-embrionali
- Amnion
- allantoide
- Chorion
- Sacco tuorlo
- Strato aggiuntivo: crosta mineralizzata o coriacea
- Evoluzione dell'uovo amniotico
- Caratteristiche derivate dagli amnioti
- Relazione tra amnioti
- Riferimenti
Le amniotas sono un gruppo monofiletico formato da animali i cui embrioni sono circondati da membrane (amnion, allantois, sacco vitellino e corion) e sono spesso ricoperti da un guscio coriaceo o calcareo.
La radiazione amniotica è composta da due linee principali: i sauropsidi e i sinapsidi. Come si è visto nella documentazione fossile, entrambi i gruppi si sono discostati molto presto nel tempo evolutivo - vicino al Carbonifero, o probabilmente prima.
I rettili sono amnioti.
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La stirpe sauropside è composta da uccelli, dinosauri ormai estinti e rettili moderni. I sinapsidi, da parte loro, sono un raggruppamento monofiletico composto da terapsidi e mammiferi moderni.
L'uovo amniotico
Tartaruga di mare che cova dall'uovo. Autore: Mayer Richard. Wikimedia Commons.
L'uovo amniotico raggiunge una riproduzione indipendente dell'ambiente acquatico
Gli anfibi presentano una serie di caratteristiche - a livello fisiologico e anatomico - che consentono loro di sviluppare una vita fuori dall'acqua. Tuttavia, la vita sulla terra avviene in modo parziale poiché la riproduzione continua a legare gli anfibi ai corpi idrici.
L'antenato del clade che contiene rettili, uccelli e mammiferi non aviari ha sviluppato un uovo adattato alle condizioni terrestri e ha permesso la totale indipendenza degli ecosistemi acquatici. In effetti, l'uovo amniotico è così caratteristico che dà il nome al clade.
Altre caratteristiche favorivano anche l'indipendenza dell'acqua. Principalmente la mancanza di branchie e fertilizzazione interna. Logicamente, l'esistenza di un guscio duro che circonda l'uovo richiede che la fecondazione sia interna, perché lo sperma non è in grado di penetrare questa struttura.
Per questo motivo, negli amnioti (tranne che nei tuatara e nella maggior parte degli uccelli) compare un organo copulatorio responsabile del trasferimento dello sperma. L'organo più popolare tra i membri del gruppo è il pene, ricavato dalle pareti della cloaca.
Le quattro membrane extra-embrionali
Le uova amniotiche hanno quattro membrane extraembrionali: l'amnion, l'allantoide, il corion e il sacco vitellino.
Amnion
L'amnion è la prima membrana che circonda l'embrione. È responsabile di fornire un mezzo acquoso all'embrione per la sua crescita, oltre ad avere funzioni tampone.
allantoide
I rifiuti metabolici prodotti dall'organismo di nuova formazione sono immagazzinati nell'allantoide. In questo strato troviamo una significativa vascolarizzazione.
Chorion
Il corion è responsabile di circondare l'intero contenuto dell'uovo e, come l'allantoide, è uno strato altamente vascolare. Per questo motivo sia il corion che l'allantoide partecipano come organo respiratorio, mediando lo scambio di anidride carbonica e ossigeno tra l'embrione e l'esterno.
Sacco tuorlo
Una caratteristica condivisa con l'uovo di animali non amniotici è la presenza di un sacco vitellino. Funziona come un deposito di sostanze nutritive e le sue dimensioni sono molto più grandi nelle uova degli amnioti.
Strato aggiuntivo: crosta mineralizzata o coriacea
Nella maggior parte dei casi, la struttura descritta è circondata da uno strato o guscio aggiuntivo, altamente mineralizzato e in alcune specie flessibile. Tuttavia, questa copertura è assente in molte lucertole, serpenti e nella stragrande maggioranza dei mammiferi.
Negli uccelli, questa copertura mineralizzata è un'importante barriera meccanica. Una delle caratteristiche del guscio è che permette il passaggio dei gas, ma riduce la perdita di acqua, cioè è semipermeabile.
Evoluzione dell'uovo amniotico
Un'idea che può essere attraente per molti è pensare che l'uovo amniotico sia l'uovo "terrestre". Tuttavia, molti anfibi sono in grado di deporre le uova nelle terre umide e molti amnioti si generano in luoghi umidi, come le tartarughe.
Chiaramente, le caratteristiche dell'uovo amniotico gli permettono di svilupparsi in aree molto più aride - rispetto ai siti ottimali per le uova di anfibi. Pertanto, l'evoluzione dell'uovo amniotico è stata un fattore chiave per il successo dei tetrapodi sulla terra.
Il più grande vantaggio selettivo che l'uovo amniotico ha dato al gruppo è stato quello di consentire la crescita di un embrione molto più grande e in molto meno tempo.
Inoltre, i depositi di calcio nel guscio possono essere sciolti e successivamente assorbiti dall'organismo in via di sviluppo. Questo materiale può essere incorporato nello scheletro e favorirne la costruzione.
Caratteristiche derivate dagli amnioti
Oltre all'uovo amniotico, questo gruppo animale è caratterizzato dalla ventilazione dei suoi polmoni mediante aspirazione. Lo fanno riempiendo i polmoni di aria espandendo la gabbia toracica utilizzando diverse strutture muscolari. Se lo confrontiamo con gli anfibi, c'è un cambiamento da ventilazione positiva a negativa.
Inoltre, rispetto alla pelle di anfibio, la pelle di amnioto è molto più spessa e resistente alla perdita d'acqua. La pelle tende ad essere più cheratinizzata e molto meno permeabile all'acqua. Esiste un'ampia varietà di strutture composte da cheratina, come scaglie, capelli, piume, tra gli altri
La cheratina dona alla pelle protezione fisica e i lipidi nella pelle sono responsabili della limitazione della perdita d'acqua.
Relazione tra amnioti
La differenziazione tra le due linee di amnioto in sauropsidi e sinapsidi si basa sulla fenestrazione del cranio, nella regione temporale, l'area prima di ciascun occhio. Questa regione sembra essere un indicatore affidabile dei lignaggi evolutivi.
La regione temporale degli amnioti può manifestarsi in due modi. Il primo criterio tiene conto del numero di aperture o finestra temporale e il secondo include la posizione degli archi temporali. Qui ci concentreremo solo sulla prima distinzione (numero di finestre).
Negli organismi non amniotici e negli amnioti più primitivi, la regione temporale è caratterizzata dall'essere interamente ricoperta da osso. Questa condizione è chiamata annapsid.
Un gruppo che si separò presto dagli anapsidi formò i sinapsidi. Questo tipo di cranio, con un'unica apertura temporale, si ritrova negli antenati dei mammiferi e negli attuali mammiferi.
Il secondo gruppo che si discostava dagli anapsidi erano i diapsidi, il cui cranio ha due aperture temporali. Questo modello anatomico si trova in pterosauri e dinosauri, uccelli e rettili, con la marcata eccezione delle tartarughe, che sono anapsidi.
Riferimenti
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- Vitt, LJ e Caldwell, JP (2013). Erpetologia: una biologia introduttiva di anfibi e rettili. Stampa accademica.