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E’ lo studio dell’evoluzione dei complessi sistemi morfologici posseduti dai vertebrati. Fondamentalmente tratta dei sistemi anatomici dei vertebrati inquadrati in un contesto evolutivo (altrimenti si dovrebbe chiamare semplicemente Anatomia). Noi esamineremo ciascuno dei sistemi anatomici maggiori e tracceremo la sua evoluzione dalla sua comparsa fino ai vertebrati attuali. Parleremo anche di come questi sistemi funzionano (anche in relazione agli altri sistemi). Vedremo che quello che noi siamo è il risultato del nostro passato. Nulla nel nostro corpo si è sviluppato dal nulla, ma è un riarrangiamento di parti che possono essere osservate nei nostri antenati: la nostra trachea sono branchie trasformate; i nostri arti sono pinne trasformate, etc. Poiché osserviamo che tante nostre caratteristiche sono presenti non solo negli altri mammiferi, ma anche nei rettili, negli uccelli e perfino nei pesci, noi possiamo usare i vertebrati come modello animale per conoscere meglio il nostro corpo.
L’Anatomia Comparata
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• Morfologia descrittiva • Morfologia funzionale • Fisiologia comparata • Embriologia comparata • Paleontologia • Paleogeologia
• Evoluzione
ANATOMIA COMPARATA
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I vertebrati Da quali animali derivano Quando sono comparsi sulla Terra In quale ambiente si sono originati Come sono organizzati Come funzionano i loro sistemi Come sono distribuiti sulla Terra Come e perché si sono evoluti L’uomo è un vertebrato
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La TASSONOMIA del leone PHYLUM CORDATI Subphylum: VERTEBRATI Classe MAMMIFERI Sottoclasse EUTERI Ordine CARNIVORI Sottordine FISSIPEDI Famiglia FELINI Genere PANTERA Specie Pantera leo
La Classificazione
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La TASSONOMIA dell’uomo PHYLUM CORDATI Subphylum: VERTEBRATI Classe MAMMIFERI Sottoclasse EUTERI Ordine PRIMATI Sottordine CATARRINI Super-famiglia OMINOIDEI Famiglia OMINIDI Genere Homo Specie Homo sapiens
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ontogenesi
filogenesi
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Archaeopteryx lithographica Giurassico (150 ml) scoperto in Baviera
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Tempi Ere e Periodi Fossili
Quaternario o Pleistocene Uomo
Terziario
70
Pliocene 11 Miocene 15 Oligocene 11 Eocene 20 Paleocene 10 Cretaceo 70 Giurese 50 Triassico 50 Permiano 50 Carbonifero 70 Devoniano 60 Siluriano 50 Ordoviciano 50 Cambriano 80
240
70
Secondario 170
Uccelli Mammiferi
Primario 360
ReKli Anfibi Pesci AgnaN InvertebraN Fossili non IdenNficaN di Piante e animali
600
2000 Archeano o Precambriano
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La deriva dei continenti
Tempi Ere e Periodi Fossili
Quaternario o Pleistocene Uomo
Terziario
70
Pliocene 11 Miocene 15 Oligocene 11 Eocene 20 Paleocene 10 Cretaceo 70 Giurese 50 Triassico 50 Permiano 50 Carbonifero 70 Devoniano 60 Siluriano 50 Ordoviciano 50 Cambriano 80
240
70
Secondario 170
Uccelli Mammiferi
Primario 360
ReKli Anfibi Pesci AgnaN InvertebraN Fossili non IdenNficaN
600
2000 Archeano o Precambriano
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• Organismi deuterostomi • Organismi a simmetria bilaterale • Presenza di una corda dorsale • SNC dorsale alla corda • Sistema digerente e circolatorio ventrali
• Dilatazione della parte anteriore del tubo neurale (encefalo)
• Presenza di una protezione dell’encefalo (cranio)
• Presenza di fosfato di calcio nei tessuti di sostegno o di rivestimento
I Cordati e i Vertebrati
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quale era l’habitat originario dei vertebrati?
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-- ++
--
-- --
-- H2O
H2O
H2O
H2O
++
++ ++
++ H2O
H2O
H2O
H2O
--
+-
+- +-
+- H2O
H2O
H2O
H2O
-+ H2O
organismi iperosmotici
organismi iposmotici
organismi isosmotici
Acqua di mare 3,5 % Acqua di fiume 0,5 % Sol. Fisiol. 0,9 % Mar Morto 7,0 %
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da quale invertebrati sono originati vertebrati?
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deuterostomi
protostomi
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Origine dei Vertebrati I Deuterostomi
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Modello generale di Vertebrato
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i Cordati
Urocordato
Cefalocordato
Vertebrato
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Varie classi Notochordata (Vertebrata)
Amphiossus Cefalochordata
Ascidiacea Taliacea
Urochordata (Tunicata) Chordata
Balanoglossida Pterobranchia
Hemichordata
(incertae sedis)
Classi Sottotipi Tipo
I Cordati