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La riproduzione negli animali

Gli animali fanno nascere i piccoli in due modi. Nella riproduzione asessuata un solo genitore produce copie di sé (gemmazione nell'idra, divisione, ricrescita da un pezzo, oppure uova che non hanno bisogno del maschio). Nella riproduzione sessuata un gamete maschile (spermatozoo) si unisce a un gamete femminile (cellula uovo) e forma uno zigote: così i geni si mescolano e nasce la variabilità. La fecondazione può avvenire fuori dal corpo, nell'acqua (rane, la maggior parte dei pesci) oppure dentro il corpo (insetti, rettili, uccelli, mammiferi). Gli animali di terra depongono uova con guscio e membrane, oppure tengono i piccoli dentro di sé. Dopo la schiusa molti animali cambiano forma: metamorfosi completa (uovo, larva, pupa, adulto) o metamorfosi incompleta (uovo, ninfa, adulto).

🎬 Storia passo dopo passo

  1. Primo modo: asessuato. Sul fianco di un'idra cresce una piccola gemma. Mette i tentacoli e poi si stacca. Un solo genitore, e il piccolo è una copia identica.
  2. Secondo modo: sessuato. Un minuscolo spermatozoo nuota verso una cellula uovo grande. Quando si uniscono si parla di fecondazione. La nuova cellula è lo zigote. Ha i geni di tutti e due i genitori.
  3. Dove si incontrano spermatozoo e uovo? Nelle rane e nella maggior parte dei pesci si incontrano in acqua. È la fecondazione esterna. Molte uova si perdono, quindi la madre ne depone migliaia. Dentro il corpo si parla di fecondazione interna, e servono meno uova.
  4. Sulla terraferma le uova rischiano di seccarsi. Rettili e uccelli depongono un uovo con il guscio. Dentro, sacchetti morbidi chiamati membrane tengono il piccolo umido, nutrito e in grado di respirare.
  5. Molti piccoli non assomigliano ai genitori. Un bruco diventa crisalide, poi farfalla. Questa è la metamorfosi completa. Una ninfa di cavalletta invece cresce e basta, cambiando pelle. Questa è la metamorfosi incompleta.
  6. Tocca a te. Scegli un animale e guarda come fa nascere i suoi piccoli.

Suggerimento: trascina la scena 3D per ruotarla. Usa due dita per zoomare.

🤔 Dubbi comuni, chiariti

Se la riproduzione asessuata è più veloce, perché la maggior parte degli animali usa quella sessuata?

La riproduzione sessuata produce piccoli diversi l'uno dall'altro. Questa variabilità permette ad alcuni di sopravvivere a malattie e cambiamenti dell'ambiente.

L'uovo di gallina che compro al negozio è uno zigote?

Di solito no. La maggior parte delle uova in vendita non è fecondata, quindi nessun embrione si sviluppa. Solo un uovo fecondato contiene uno zigote che diventa un pulcino.

Perché le rane hanno bisogno dell'acqua per riprodursi?

La loro fecondazione è esterna e le loro uova non hanno il guscio. L'acqua trasporta gli spermatozoi e impedisce alle uova di seccarsi.

Come respira un pulcino dentro un uovo chiuso?

Il guscio ha minuscoli pori. Corion e allantoide scambiano attraverso di essi ossigeno e anidride carbonica.

Il bruco dorme dentro la pupa?

No. Dentro la pupa il corpo da larva si scioglie e viene ricostruito come adulto con le ali.

Riproduzione asessuata e sessuata

Riprodursi significa dare origine a nuovi esseri viventi della stessa specie. Senza riproduzione una specie si estinguerebbe.

Riproduzione asessuata: un solo genitore

La riproduzione asessuata è veloce e non richiede un partner, ma i piccoli sono copie. Se una malattia o un cambio di clima colpisce uno, può colpirli tutti.

Riproduzione sessuata: due gameti

Un gamete è una cellula sessuale. Il gamete maschile è lo spermatozoo (piccolo, si muove con la coda). Il gamete femminile è la cellula uovo o ovulo (grande, contiene riserve di cibo). Si formano nei testicoli e nelle ovaie. Quando si uniscono, la nuova cellula è lo zigote. Lo zigote si divide più volte e forma l'embrione.

Poiché si mescolano i geni di due genitori, ogni piccolo è un po' diverso dagli altri. Questa variabilità aiuta la specie a sopravvivere ai cambiamenti.

Alcuni animali, come i lombrichi e molte lumache, sono ermafroditi: lo stesso animale ha organi maschili e femminili. Quasi sempre però si accoppiano con un partner, quindi i geni si mescolano comunque.

Fecondazione esterna e interna

La fecondazione è l'unione di uno spermatozoo con una cellula uovo.

Fecondazione esterna

Uova e spermatozoi vengono rilasciati nell'acqua e si incontrano lì. Esempi: rane, rospi, la maggior parte dei pesci ossei, ricci di mare. L'acqua trasporta gli spermatozoi e impedisce alle uova di seccarsi. Molte uova vengono mangiate o non incontrano mai uno spermatozoo, perciò questi animali rilasciano centinaia o migliaia di uova. I genitori di solito si prendono poca cura dei piccoli.

Fecondazione interna

Il maschio deposita gli spermatozoi dentro il corpo della femmina. Esempi: insetti, rettili, uccelli, mammiferi, squali. Si fecondano più uova e l'embrione è protetto, quindi servono meno uova. I genitori spesso si prendono più cura dei piccoli.

EsternaInterna
DoveFuori, in acquaDentro il corpo della femmina
Numero di uovaMoltissimePoche
EsempiRana, pesceGallina, mucca, essere umano, insetto

Le uova, l'uovo amniotico e dove cresce l'embrione

Gli animali che depongono uova sono ovipari (gallina, rana, serpente). Gli animali che partoriscono i piccoli sono vivipari (mucca, cane, essere umano). Alcuni, come molti squali e certi serpenti, tengono le uova dentro il corpo finché si schiudono (ovovivipari).

L'uovo è adatto all'ambiente. Le uova di pesci e rane sono molli e coperte di gelatina perché l'acqua le tiene umide. Sulla terra l'uovo ha bisogno di protezione, perciò rettili e uccelli depongono l'uovo amniotico:

Rettili, uccelli e mammiferi si chiamano amnioti perché i loro embrioni hanno l'amnios. Nella maggior parte dei mammiferi queste membrane contribuiscono a formare la placenta, che nutre l'embrione con il sangue della madre.

Sviluppo: diretto, indiretto e metamorfosi

Nello sviluppo diretto i piccoli sembrano adulti in miniatura (uccelli, mammiferi, ragni). Nello sviluppo indiretto c'è una larva molto diversa dall'adulto, che poi si trasforma. Questo cambiamento della forma del corpo è la metamorfosi.

Metamorfosi completa (4 stadi)

Uovo → larva (bruco, verme della mosca, larva di coleottero: mangia e cresce) → pupa (involucro di riposo dove il corpo viene ricostruito) → adulto. Farfalle, falene, coleotteri, mosche, api.

Metamorfosi incompleta (3 stadi)

Uovo → ninfa (un piccolo adulto senza ali complete) → adulto. Cavallette, scarafaggi, libellule.

Muta e ormoni

Gli insetti hanno uno scheletro esterno duro che non si allarga, quindi lo abbandonano per crescere. Questa è la muta. La controllano gli ormoni: uno (l'ecdisone) fa partire ogni muta; un altro (l'ormone giovanile) mantiene l'insetto giovane. Quando l'ormone giovanile cala, la muta successiva produce la pupa o l'adulto.

Anche le rane mostrano la metamorfosi: i girini respirano con le branchie e hanno la coda; l'ormone tiroideo fa spuntare le zampe, scomparire la coda e formare i polmoni.

Parassiti con più di un ospite

Alcuni parassiti hanno bisogno di due ospiti. La tenia vive da adulta nell'intestino umano (ospite definitivo, dove avviene la riproduzione sessuata) e da larva in un maiale o in una mucca (ospite intermedio). Cuocere bene la carne interrompe il ciclo.

Formule e definizioni chiave

Esempi svolti

1. Una rana depone circa 2000 uova, mentre una gallina ne depone una alla volta. Spiega la differenza.

Passo 1: Le rane hanno la fecondazione esterna, in acqua. Passo 2: Molte uova non vengono mai fecondate o vengono mangiate dai pesci. Passo 3: Per avere almeno qualche piccolo, la rana deve rilasciare moltissime uova. Passo 4: La gallina ha la fecondazione interna e protegge l'uovo con il guscio e covandolo, quindi bastano poche uova perché sopravvivano meglio.

2. Classifica: mosca domestica, scarafaggio, falena del baco da seta, libellula. Metamorfosi completa o incompleta?

Passo 1: Chiediti: c'è una pupa? Mosca domestica (verme poi pupa): completa. Falena del baco da seta (bruco, bozzolo): completa. Passo 2: Scarafaggio e libellula hanno ninfe e niente pupa: incompleta.

3. A luglio un giardiniere trova solo femmine in una colonia di afidi, eppure la colonia continua a crescere. Come è possibile?

Passo 1: Crescere vuol dire che nascono piccoli. Passo 2: Senza maschi non ci sono spermatozoi, quindi le uova non sono fecondate. Passo 3: Gli afidi usano la partenogenesi: le femmine fanno nascere piccoli da uova non fecondate. Passo 4: I piccoli sono copie della madre, e questo fa crescere la colonia molto in fretta quando il tempo è buono.

4. Perché una lucertola può deporre le uova nella sabbia asciutta e una rana no?

Passo 1: Le uova di rana hanno solo la gelatina, niente guscio, quindi sulla terra si seccano. Passo 2: Le uova di lucertola sono amniotiche: un guscio coriaceo evita la perdita d'acqua. Passo 3: L'amnios tiene l'embrione nel suo liquido, il tuorlo lo nutre e corion e allantoide gestiscono gas e rifiuti. Passo 4: Così la lucertola non ha bisogno di uno stagno.

Errori comuni

Quiz di allenamento

1. L'unione di uno spermatozoo con una cellula uovo si chiama:
2. Quale animale ha la fecondazione esterna?
3. Lo stadio tra la larva e l'adulto nella metamorfosi completa è:
4. L'idra si riproduce di solito per:
5. La membrana che circonda l'embrione con del liquido è:

Esercizi: rispondi da solo

Scrivi o scegli la risposta, poi premi Controlla. Usa un suggerimento se sei bloccato; la soluzione completa appare dopo la tua risposta.

Domande frequenti

Quali sono i due tipi di riproduzione negli animali?

Asessuata (un genitore, copie, per esempio la gemmazione nell'idra) e sessuata (due gameti si uniscono e formano uno zigote, per esempio rana, essere umano).

Qual è la differenza tra metamorfosi completa e incompleta?

La completa ha quattro stadi con una pupa (uovo, larva, pupa, adulto). L'incompleta ha tre stadi con una ninfa e senza pupa.

Prova tu: come posso osservare la metamorfosi a casa?

In primavera o nella stagione delle piogge, osserva alcuni girini in un barattolo con acqua di stagno e piante acquatiche (poi riportali dove li hai presi), oppure trova un bruco su una foglia e guardalo ogni giorno. Annota la data di ogni cambiamento e disegnalo.

Dove si studia

PolandLiceum ogólnokształcące, klasa IIIXI. How animals function
Spain1º BachilleratoAnimal physiology and histology
Germany (Bavaria)Jahrgangsstufe 9Invertebrate biodiversity and adaptation
China八年级(初二)U6 Ch.1 Reproduction

Da studiare prima

Da studiare dopo

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