Pesci, anfibi, rettili, uccelli e mammiferi sono tutti animali ben diversi tra loro, sia per l’aspetto che per costumi di vita. Eppure, tutti questi animali hanno qualcosa in comune: una robusta impalcatura scheletrica sostenuta dalla colonna vertebrale. Tutti gli animali che possiedono questa struttura sono stati quindi riuniti in un grande gruppo, quello dei vertebrati.
Pesci, anfibi, rettili, uccelli e mammiferi sono tutti animali ben diversi tra loro, sia per l’aspetto che per costumi di vita. Eppure, tutti questi animali hanno qualcosa in comune: una robusta impalcatura scheletrica sostenuta dalla colonna vertebrale. Tutti gli animali che possiedono questa struttura sono stati quindi riuniti in un grande gruppo, quello dei vertebrati.
La colonna portante
I vertebrati sono molto diversi tra loro: alcuni vivono in acqua, altri sulla terraferma, altri ancora volano. Ne esistono di erbivori, di carnivori, di onnivori; possono essere sociali o solitari… e molte molte altre cose ancora! Sembrerebbe allora che l’unica cosa comune a tutti sia proprio la presenza della colonna vertebrale: non è esattamente così, ma certamente è questo l’elemento più rilevante.
Vediamo da vicino questa importante struttura: chiamata anche spina dorsale, la colonna vertebrale è una struttura di sostegno che corre grossomodo lungo la schiena dei vertebrati (si vede molto bene nei mammiferi e negli uccelli, ma qualcuno sa qual è la schiena di un pesce??), di modo che la metà sinistra del corpo è uguale a quella destra.
È formata da un numero variabile – ma sempre abbastanza elevato – di particolarissimi ossi forati, le vertebre. Nella cavità delle vertebre è contenuto il midollo spinale, cioè parte di quel sistema nervoso che è la «cabina di controllo» degli animali. Le vertebre inoltre sono collegate fra loro da articolazioni molto robuste, ma non rigide: ciò rende la spina dorsale flessibile, in misura maggiore o minore a seconda delle specie.
Il «trucco» dello scheletro
La colonna vertebrale è solo una parte dello scheletro osseo dei vertebrati; in realtà, già lo scheletro nel suo insieme presenta caratteristiche interessanti. In primo luogo, perché si tratta di un sostegno interno al corpo. Vi sono altri animali che sono forniti di strutture di sostegno: i molluschi hanno spesso una conchiglia; i ricci e le stelle di mare hanno il dermascheletro (uno scudo esterno fatto di tante placchette); insetti, ragni e crostacei hanno un esoscheletro formato di pezzi articolati, anch’esso esterno al corpo. Solo i vertebrati sono forniti di uno scheletro interno!
Lo scheletro, inoltre, è un organo di protezione. Poiché le ossa sono resistenti, infatti, sono in grado di proteggere efficacemente dagli urti gli organi interni. Due esempi eccellenti di questa funzione sono il cranio, una specie di scatola ossea in cui è racchiuso il cervello (gli invertebrati ne sono privi, per questo i vertebrati sono noti anche con il nome di «craniali»), e la cassa toracica, che protegge cuore e polmoni. La struttura degli arti, infine, varia molto a seconda dei gruppi, ma presenta alcuni elementi comuni, e differisce in modo molto profondo da quella degli unici altri animali forniti di arti veri e propri, gli artropodi.
Infine, ma importantissimo, lo scheletro favorisce il movimento. La colonna vertebrale, infatti, non è rigida, ma articolata con altre ossa: questo ha consentito ai vertebrati di adottare le zampe (braccia e gambe nell’uomo!) come sistema di spostamento, che si è rivelato più rapido e sicuro.
Chi sono i vertebrati?
Gli scienziati hanno suddiviso i vertebrati in cinque gruppi: pesci, anfibi, rettili, uccelli e mammiferi (li conosceremo nel dettaglio nei capitoli successivi). Presi tutti insieme, essi non costituiscono che una minoranza degli animali esistenti, tuttavia rappresentano i gruppi più evoluti.
I primi vertebrati comparvero in mare e risalgono a circa 4500 anni fa, quando già gli invertebrati si erano spinti sulla terraferma. Da questi «antenati» dei pesci si evolsero dapprima i pesci, e poi gli altri fino ai mammiferi, che soppiantarono tutti nel dominio delle terre emerse.
Tra i vertebrati vi sono sia eterotermi, i cosiddetti animali a sangue freddo, cioè animali che variano la loro temperatura in base all’ambiente esterno, che omeotermi, animali a sangue caldo, che possiedono un sistema di regolazione in grado di mantenere la stessa temperatura indipendentemente dall’ambiente esterno. Sono omeotermi gli uccelli e i mammiferi, che anche a questo devono il loro successo sulla via dell’evoluzione.
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