Cnidaria e Ctenophora Flashcards
Quali sono le caratteristiche generali dei phyla raggiati Cnidaria e Ctenophora?
• Organismi pluricellulari vagili o sessili, acquatici, predatori o filtratori
• Simmetria raggiata
• Veri tessuti che derivano da due foglietti embrionali (ectoderma ed endoderma)
• Tessuti quasi mai organizzati in organi; elevata capacità di rigenerazione
• Dimorfismo strutturale: polipo e medusa
• Molte specie posseggono tentacoli per la cattura delle prede o per l’equilibrio
• Tubo digerente con una sola apertura, cavità gastrovascolare (Cnidari), con aperture separate (Ctenofori)
• Digestione in parte extracellulare, ma soprattutto intracellulare
• Sistema nervoso semplice in forma di rete nervosa (cellule nervose: protoneuroni)
• Organi di senso dell’equilibrio (statocisti) e ocelli
• Locomozione (forme vagili plantoniche): non in grado di contrastare il moto ondoso
○ Cnidari: contrazioni muscolari (epitelio muscolare)
○ Ctenofori: bande cigliate (pettini)
• Cellule specializzate
○ Cnidari: cnidociti contenenti organelli urticanti, le nematocisti
○ Ctenofori: colloblasti, organelli adesivi
• Assenza di un sistema escretore e respiratorio: l’eliminazione di cataboliti e gli scambi gassosi avvengono per diffusione e trasporto cellulare
• Riproduzione
○ asessuale: scissione, gemmazione e frammentazione
○ sessuale: gonocorismo (sp. dioiche) ed ermafroditismo (sp. monoiche)
Phylum Cnidaria: caratteristiche generali?
Il nome viene dal greco knide = ortica e deriva dai cnidociti, le cellule che contengono organelli urticanti, le nematocisti, caratteristiche del phylum.
9.795 specie, prevalentemente marine, con alcuni gruppi di acqua dolce
I primi Cnidari noti risalgono a 700 milioni di anni fa.
Rispetto ad altri Metazoi, gli Cnidari hanno un’organizzazione strutturale e funzionale molto semplice (NON poco evoluta!), ma estremamente efficiente.
Sebbene la maggior parte delle specie sia sessile e le specie veloci si muovono lentamente, sono predatori molto efficienti, anche di specie molto più complesse (morfologicamente e funzionalmente) e molto più rapide.
Il phylum include gli organismi noti come:
• Idroidi
• Anemoni
• Meduse
• Coralli
Madrepore
Phylum Cnidaria: caratteristiche anatomiche?
Il disco pedale e la colonna del polipo possono secernere un sottile esoscheletro chtinoso, il periderma, che fornisce protezione e consente l’adesione al substrato; in altre può essere un massiccio esoscheletro di natura calcarea.
Nella mesoglea possono essere presenti strutture scheletriche, quali spicole calcaree o fibre di gorgonina, una proteina (endoscheletro)
Gli Cnidari hanno una cavità interna del corpo, la cavità gastrovascolare (coelenteron), a fondo cieco, una sorta di tubo digerente, ma a senso unico: il cibo entra ed i rifiuti escono attraverso la stessa apertura, la cavità orale, grazie ai flussi d’acqua in ingresso e in uscita.
L’acqua all’interno del coelenteron agisce anche da scheletro idrostatico, soprattutto per le specie sessili che non dispongono di altre strutture di sostegno (quali teche o spicole).
Gastrodermide (endoderma). Tappezza la cavità gastrovascolare ed è formato da cellule:
• nutritive-muscolari, ampie cellule colonnari, cigliate o flagellate (regolano il flusso dell’acqua), con vacuoli alimentari;
• cnidociti (interni), ad eccezione della Classe Hydrozoa;
• ghiandolari: secernono enzimi digestivi;
• interstiziali: indifferenziate pluripotenti;
• nervose: in contatto con le cellule nutritive-muscolari e sensoriali.
Negli Cnidari di acqua dolce possono essere presenti alghe verdi unicellulari (zooclorelle), mentre in quelli marini, dinoflagellati (zooxantelle): simbiosi mutualistica, gli ospitati forniscono composti organici sintetizzati in cambio dei prodotti di rifiuto dei loro ospiti.
Mesoglea (mesenchina): situata tra epidermide e gastrodermide. Strato gelatinoso o fibroso (proteico) oppure mesenchimatico (con cellule ameboidi o epitelio-muscolari). Particolarmente abbondante nelle meduse, nelle quali favorisce il galleggiamento.
Epidermide (ectoderma). Lo strato epidermico contiene cellule:
• epitelio-muscolari: formano gran parte dell’epidermide e servono sia per la copertura sia per la contrazione muscolare (muscolatura longitudinale che determina l’accorciamento del corpo o dei tentacoli);
• interstiziali: indifferenziate pluripotenti
• ghiandolari: secernono muco e materiale adesivo;
• cnidociti: funzionali all’attacco e alla difesa
• nervose: formano un sistema nervoso diffuso (a rete e bidirezionale), in connessione anche con quelle del gastrodermide; possiedono terminazioni in corrispondenza di cellule sensoriali e nematocisti;
• sensoriali: sono diversificate in base alla funzione svolta:
○ cellule bastoncellari: stimoli chimici e tattili;
○ ocelli fotosensibili (meduse);
○ statocisti: gravità.
Phylum Cnidaria: alimentazione e digestione
Le prede vengono introdotte nella cavità gastrovascolare, dove avviene il rilascio di enzimi digestivi da parte di cellule ghiandolari.
La digestione inizia nella cavità gastrovascolare (digestione extracellulare);
successivamente le cellule nutritive-muscolari fagocitano molte particelle alimentari per una digestione intracellulare. Infine, le cellule ameboidi riportano nella cavità gastrovascolare le particelle non digerite per essere espulse con il resto del materiale non digerito.
Phylum Cnidaria: scambi gassosi ed escrezione
La circolazione dell’acqua sulla superficie del corpo, garantita dall’azione delle ciglia epidermiche, agevola gli scambi gassosi, che tra cellula e ambiente acquatico esterno avvengono per diffusione. Il prodotto di escrezione degli Cnidari è l’ammoniaca, che si discioglie rapidamente in acqua, diffonde attraverso la parete del corpo ed è dispersa dalle correnti.
Phylum Cnidaria: rete nervosa
Non sono mai presenti nuclei di cellule nervose concentrate (assenza di sistema nervoso centrale), ma una rete nervosa diffusa.
Nelle meduse sono tuttavia presenti soltanto anelli nervosi e organi di senso marginali (ropalii).
• ropalio: rigonfiamento al bordo dell’ombrello delle meduse, dotato di statoticisti, chemorecettori e fotorecettori (ocelli).
Phylum cnidaria: gli cnidociti
Cnidocita (o cnidoblasto) è una cellula specializzata, al cui interno si trova la nematocisti, un organello spesso contenete neurotossine o sostanze urticanti, a scopo predatorio o difensivo.
L’espulsione avviene per brusco aumento della pressione osmotica all’interno della cellula (la pressione osmotica può raggiunger le 140 atm).
L’impulso di scatto può provenire dalla sollecitazione meccanica (stimolo tattile) di un cnidociglio (ciglio modificato).
Una volta scaricato, il cnidocita viene riassorbito e se ne forma uno nuovo.
Particolarmente ricchi in cnidociti sono i tentacoli.
Phylum cnidaria: gli zooidi delle colonie
I polipi possono costituire colonie.
Quando le gemme restano attaccate al corpo che le ha generate si formano le colonie. Nelle colonie il cibo ingerito da un polipo può essere condiviso attraverso la cavità gastrovascolare comune.
Tale condivisione permette la specializzazione funzionale dei diversi polipi (chiamati zooidi) che compongono la colonia polimorfa:
• gastrozooidi (idranti): nutrizione;
• dattilizooidi: difesa;
gonozooidi (gonangi): riproduzione.
Phylum Cnidaria: locomozione
• Propulsione “a getto” in medusa, con espulsione di acqua dell’ombrello. Il movimento è dato dal muscolo coronale sulla superficie della subombrella.
• Locomozione "a compasso" (a bruco) in polipo (Hydra)
Phylum Cnidaria: riproduzione
• La riproduzione clonale (asessuale) avviene per scissione, gemmazione e frammentazione, e interessa sia la fase di polipo sia quella di medusa
• La riproduzione sessuale può avvenire per via gonorica o ermafrodita. Le modalità possono interessare la fase polipoide o di medusa.
Quando è presente una fase medusoide la fase sessuale spetta ad essa
○ La fase di medusa solleva la fase polipoide dal costo energetico della riproduzione sessuale. Inoltre, la medusa offre notevoli vantaggi dal punto di vista della dispersione.
○ Nelle specie in cui il polipo deve provvedere alla riproduzione sessuale, spesso si associa a protisti fotosintetizzanti (zooxantelle o zooclorelle) per far fronte ai costi energetici per la formazione dei gameti (moltissimi gameti in rapporto agli individui prodotti).
Phylum Cnidaria: in quali classi è diviso?
- cubozoa
- scyphozoa
- anthozoa
- hydrozoa
Phylum Cnidaria, classe Hydrozoa: caratteristiche?
• Prevalentemente coloniali
• sono l’unica classe ad avere colonie con polipozooidi e modusozooidi
• fase asessuata polipoide, fase sessuate medusoide, anche se una delle due forme può mancare
• le nematocisti sono presenti soltanto sull’epidermide (assenti nel gastroderma);
• la medusa possiede tipicamente un velum che restringe l’apertura della campana; • le dimensioni delle medusa sono solitamente contenute (difficilmente superano qualche cm). • Anche se soprattutto marini, è l'unico taxon dei Cnidari con specie dulcacquicole
Phylum Cnidaria, classe Scyphozoa: caratteristiche?
• Meduse di grande dimensione, generalmente tra 2 e 40 cm, ma fino ad oltre 2 m e con tentacoli lunghi fino a 60-70 m
• Marine e solitarie
• Stadio polipoide ridotto o assente
• Il manubrio attorno alla bocca è rivolto verso l’esterno a formare 4 braccia (lobi) orali
• Oltre ai tentacoli, anche il manubrio e tutto il corpo possiedono molti cnidociti
• Possiedono un organo di senso, ropalio, dotato di statocisti, chemorecettori e, a volte, di fotorecettori
• Si nutrono di ogni tipo di animali marini, da protozoi a pesci
• Complessa cavità gastrovascolare permette ai nutrienti di circolare intorno all’intero corpo dell’animale
• I sessi sono separati; le gonadi sono localizzate nelle tasche gastriche e la fecondazione è interna • La larva cigliata (planula) dopo essersi fissata al substrato, metamorfosa in uno scifistoma:uno stadio polipoide che, una volta maturo (strobilo), con il processo di strobilazione genera una serie di gemme appiattite (efire) che si trasformano in meduse adulte
Phylum Cnidaria, classe Cubozoa: caratteristiche?
• La campana ha una sezione trasversale sub-quadrata
• Ciascun tentacolo, alla base di ogni angolo, si fonde in una lamina appiattita detta pedalium
• Predatori voraci, nutrendosi principalmente di pesci
• Presente un velo (velarium) alla base della campana che chiude in parte l’apertura della sub-ombrella, che migliora che capacità propulsive
• Marine
• La fase medusoide è dominante: la fase polipoide si trasforma in medusa per mezzo di una metamorfosi
• Producono veleno altamente tossico contenuto nelle nematocisti dei lunghi tentacoli
• Possiedono 4 ropalii, ciascuno con 6 ocelli e altri organi di senso
Phylum Cnidaria, classe Anthozoa: quali sono le caratteristiche fondamentali? In quali sottoclassi è divisa?
• Mancano totalmente di uno stadio medusoide;
• Solitari e coloniali;
• Marini;
• Cavità gastrica divisa da mesenteri o setti dotati di cnidociti –> predatori
• Molti sono dotati di struttura di sostegno (soprattutto per le colonie che hanno bisogno di essere sostenute)
• Tre sotto-classi:
○ Zoantharia (Hexacorallia)
○ Ceriantipatharia
○ Octocorallia (Alcyonaria)
