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L'ACQUA COME VITA

L'ACQUA: ELEMENTO FONDAMENTALE NELLA SPINTA ALL'EVOLUZIONE DEI CORDATI

Secondo la teoria dell'evoluzione tutti gli esseri viventi sono, per così dire, "parenti" tra loro. Fra parenti ci si dovrebbe un po' assomigliare. Eppure, anche solo a voler considerare gli animali vertebrati, non è immediato trovare somiglianze tra un pesce, un rettile, un uccello e un uomo. Se però invece degli individui adulti, confrontiamo gli "embrioni" nelle prime fasi del loro sviluppo, scopriamo delle somiglianze sorprendenti e addirittura talvolta è difficile distinguerli. Nelle prime fasi di sviluppo troviamo un'abbozzo di coda e le branchie, infatti gli embrioni vivono tutti immmersi nel loro liquido, che ha una composizione non molto diversa da un'acqua di mare ricca di nutrienti. L'origine acquatica è avvalorata anche dalla composizione dei liquidi presenti nel nostro organismo. Il nostro corpo è formato da oltre il 60% di acqua, in cui sono disciolti svariati tipi di sali minerali. Le cellule del nostro organismo vivono quindi immerse in un loro mare. Possiamo dire che gli animali terrestri sono riusciti a vivere lontano dal mare solo perchè sono riusciti a fabbricare al loro interno una specie di "acqua marina artificiale".

LA VITA NELL'AMBIENTE ACQUATICO

E' certo che la vita ha avuto origine nel mare, che esisteva circa due miliardi di anni or sono, quando si formarono i primi esseri viventi. Soltanto più tardi, nel corso dell'evoluzione, gli organismi, piante e animali hanno colonizzato le terre emerse. L'evoluzione biologica ha subito una svolta, passando dall'ambiente marino a quello terrestre. Su quest'ultimo si è poi venuto formando un ambiente di acqua dolce, nel quale sono penetrati sia organismi direttamente provenienti dal mare, sia organismi terrestri. Le caratteristiche degli animali viventi nei due ambienti sono nettamente differenti: gli animali acquatici possono facilmente mantenersi in equilibrio e lo spostamento richiede in genere scarso dispendio di energia, l'animale terrestre deve invece sostenere il proprio corpo. Ma soprattutto la riproduzione ha dovuto evolvere "inventando" strategie per avvenire in ambiente terrestre.

PESCI

I pesci sono vertebrati adatti alla vita in ambiente acquatico: popolano gli stagni, i laghi, i fiumi, i mari di tutto il nostro pianeta. La forma del corpo dei pesci è affusolata, idrodinamica, sono ricoperti di scaglie, sono guidati dagli occhi che si trovano nella testa e dall' olfatto, che in alcuni casi è molto sviluppato. Lungo tutto il corpo è spesso visibile una sottile linea laterale: un organo di senso in grado di percepire ogni più piccola vibrazione dell' acqua. I pesci ossei, a differenza di quelli cartilaginei, possiedono inoltre una struttura particolare detta vescica natatoria: aumentando o diminuendo il volume dei gas in essa contenuti, l'animale modifica la propria densità, regolando così la profondità a cui nuota. Al momento della riproduzione, maschi e femmine si cercano e si avvicinano: la femmina depone le uova nell'acqua o in un nido e il maschio le feconda cospargendole con il liquido spermatico. I pesci cartilaginei, invece, hanno fecondazione interna, e alcuni di essi, inoltre, sono vivipari, cioè partoriscono piccoli vivi. Per respirare i pesci usano l'ossigeno disciolto nell'acqua: esso è assorbito attraverso le branchie.

Per i primi vertebrati, la conquista della terraferma ricca di nutrimento e sicura dai predatori non è stata un'impresa facile. Per abbandonare l' ambiente acquatico, infatti, era necessario affrontare problemi molto difficili: respirare nell' aria, muoversi sul terreno, trovarsi esposti al caldo e al freddo, all'umido e al secco. Questi problemi sono stati risolti solo gradualmente, in tappe successive, e gli anfibi hanno compiuto il primo passo: il passaggio dall' ambiente acquatico a un ambiente terrestre molto umido.
Questi animali sono caratterizzati da una pelle umida e sottile, che non impedisce la disidratazione. Per non correre il rischio di morire per un'eccessiva perdita d' acqua, dunque, gli anfibi sono costretti a vivere in ambienti ricchi di umidità.

La fecondazione è esterna e avviene generalmente nell' acqua. Sempre nell'acqua si schiudono le uova e da esse nascono piccole larve o girini. Essi hanno forma e abitudini molto diverse da quelle dell'adulto. Nel giro di poche settimane, però, subiscono una metamorfosi: attraverso una serie di cambiamenti profondi si trasformano nella forma adulta.

RETTILI I rettili sono stati i primi vertebrati del tutto indipendenti dall'acqua, in grado di vivere anche in ambienti molto aridi. Essi occupano tutti gli ambienti del globo, ad eccezione di quelli più freddi: infatti i rettili sono eterotermi, cioè animali nei quali la temperatura del corpo dipende da quella dell'ambiente esterno. Hanno una pelle spessa e ricoperta di squame, che impedisce l'evaporazione dell'acqua dal corpo. I rettili sono svincolati dall' acqua anche per ciò che riguarda la fecondazione e lo sviluppo: la fecondazione, infatti, è interna e la femmina depone nel terreno le uova, ben protette dal guscio impermeabile.

Il successo degli uccelli nella conquista dell'aria è determinato da importanti modificazioni avvenute nella loro struttura scheletrica molto più leggera: alcune ossa sono cave con sacche aeree. La riproduzione degli uccelli ha dovuto risolvere gli stessi problemi di quella dei rettili.

UCCELLI

L'UOVO NEI VERTEBRATI SUPERIORI:

UNO STAGNO IN SCATOLA...!

Sia i rettili che gli uccelli sono animali del tutto terrestri. L' embrione deve quindi essere protetto, fornito di ossigeno, mantenuto umido e nutrito. L'uovo è ricco di tuorlo, poichè il piccolo si sviluppa fuori dal corpo della madre. Per la protezione, invece, è dotato di un guscio calcareo più o meno robusto. Intorno all' embrione si formano una serie "sacchi" che lo avvolgono e permettono la sua ossigenazione, la sua nutrizione e l' eliminazione delle sostanze di rifiuto. Il corion è una membrana che aderisce al guscio e racchiude tutto il sistema embrionale. C'è poi l'amnios che circonda l'embrione e che contiene il liquido amniotico, che protegge e mantiene umido il piccolo. Il tuorlo è circondato da uno strato di cellule collegate a vasi sanguigni, che portano all'embrione le sostanze nutritive e l'ossigeno, ed eliminano l'anidride carbonica attraverso i pori del guscio. I rifiuti dell' embrione, invece, vengono raccolti nell'allantoide.

I MAMMIFERI: UNA PISCINA PRIVATA...!

Questa classe comprende animali di aspetto molto diverso tra loro. Tutti i mammiferi sono animali omeotermi. Gli scambi gassosi avvengono attraverso i polmoni anche in quei mammiferi che vivono nell'acqua. Alcuni mammiferi hanno ripercorso l'evoluzione a marcia indietro e sono tornati all'acqua dove trascorrono tutta la loro vita. Infatti la forma di balene e delfini è molto simile a quella dei pesci. Gli arti anteriori sono modificati in pinne, non hanno arti posteriori: la coda è formata da due grandi lobi disposti orizzontalmente. L'inspirazione e l'espirazione avvengono attraverso le narici raggruppate in uno sfiatatoio, che si apre sul dorso.
La caratteristica fondamentale dei mammiferi è il loro modo di riprodursi: tutti hanno fecondazione interna e l'embrione resta protetto nel corpo della madre generalmente fino a che si è completamente sviluppato. Esso è racchiuso in un sacco pieno di liquido (sacco amniotico) ed è unito alla madre per mezzo della placenta e del cordone ombelicale. Con i mammiferi abbiamo così concluso il nostro discorso sull'evoluzione legata all'acqua e possiamo dire che tutti noi possiamo nascere perchè mamma natura ci ha preparato una PISCINA INTERNA!!!!!!

Noi tutti siamo nati nell'acqua dove cominciamo a crescere. In questo liquido amico restiamo fino al momento in cui veniamo alla luce. E quando ci troviamo di fronte alle grandi acque del mare siamo allegri, eccitati... perché torniamo a contatto con quel magico elemento nel quale abbiamo vissuto la prima parte della nostra avventura.