Avere la spina dorsale: chi sono gli animali vertebrati

Se un animale possiede una struttura rigida formata da più elementi che ne sostiene il corpo in tutta la sua lunghezza allora è un vertebrato, cioè dotato di colonna vertebrale. Tra vertebrati sono compresi alcuni tra i gruppi animali più noti, tradizionalmente conosciuti come pesci, anfibi, rettili, uccelli e mammiferi. Nonostante la popolarità e la confidenza che tutti possiedono con queste categorie, la percezione comune sull'importanza e la grandezza di questo raggruppamento spesso è completamente distorta.

Se provate a chiedere a una persona qualsiasi di nominarvi un animale, a meno che non si tratti di uno degli ultimi esperti di vermi nematodi rimasti al mondo, con ragionevole certezza vi risponderà con qualcosa di simile a leone, elefante, aquila o un altro vertebrato qualsiasi. I vertebrati, però, rappresentano solamente meno del 5% di tutto il regno animale. Ne sono state descritte circa 73 mila specie, contro le quasi 1,5 milioni di invertebrati, le vere forme animali dominanti del Pianeta.

Questa visione vertebratocentrica del mondo animale è giustificata dal fatto che mammiferi, uccelli e altri vertebrati sono le forme di vita più vicine e simili a noi, ma anche quelle più carismatiche e storicamente culturalmente più rilevanti. Ma quanto bene conosciamo questo gruppo? Facciamo un passo indietro e procediamo con ordine.

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Caratteristiche dei vertebrati

Tutti i vertebrati, uomo compreso, possiedono una colonna vertebrale o spina dorsale che si estende dal cranio alla coda, hanno un midollo spinale che si sviluppa in lunghezza sopra di essa e il tratto gastrointestinale che invece si trova al di sotto. Il loro corpo è diviso in maniera evidente in capo, tronco e coda, e spesso vengono anche chiamati craniati, poiché tutti sono caratterizzati da un cranio osseo o cartilagineo. La colonna vertebrale è formata da elementi rigidi e ripetuti, le vertebre, che nel corso dell'evoluzione ha rimpiazzato la struttura di base che i vertebrati condividono con tutti gli altri membri del phylum Chordata, la notocorda.

Nella classificazione dei viventi un phylum è la categoria tassonomica immediatamente inferiore al regno, ed è un raggruppamento molto vasto che racchiude tutti gli esseri viventi che hanno un piano strutturale comune. I molluschi o gli artropodi, ad esempio, sono un phylum. Del phylum Chordata, con cui condividono altre numerose caratteristiche, i vertebrati rappresentano la stragrande maggioranza delle specie. Le restanti appartengono al gruppo dei tunicati, organismi marini filtratori che vivono spesso ancorati al fondale, e ai cefalocordati, piccoli animali marini apparentemente simili ai pesci di cui l'anfiosso (Branchiostoma lanceolatum) è il rappresentante più noto.

Quali sono gli animali vertebrati

Esistono diversi criteri di classificazione all'interno del gruppo dei vertebrati, alcuni più tradizionali si basano sulla morfologia e l'anatomia, altri più moderni utilizzano la genetica e la filogenesi, lo studio dei rapporti evolutivi di parentela tra i gruppi di specie sul grande albero della vita. La classificazione storica, ormai superata, divideva i vertebrati in sette classi:

• Agnatha, i pesci privi di mascelle e mandibole;
• Chondrichthyes, i pesci cartilaginei;
• Osteichthyes, i pesci ossei;
• Amphibia, gli anfibi;
• Reptilia, i rettili;
• Aves, gli uccelli;
• Mammalia, i mammiferi;

Queste suddivisioni non hanno più valore scientifico, poiché non rispecchiano i reali rapporti di parentela evolutiva tra i vari gruppi e sottogruppi. Oggi sappiamo che alcuni raggruppamenti discendono da altri, come per esempio gli uccelli che hanno antenati storicamente considerati rettili. La classificazione moderna, quindi, è stata riorganizzata con nuove divisioni che includono tutti i discendenti di un antenato comune e che viene solitamente raffigurata sotto forma di un grosso e intricato albero genealogico. Senza entrare troppo nel dettaglio tra i vari rapporti evolutivi, e provando a semplificare, oggi possiamo dividere tutti i vertebrati viventi in con questi grossi gruppi:

• Agnatha, i pesci privi di mascelle e mandibole come lamprede e missine;
• Chondrichthyes, i pesci cartilaginei come squali e razze;
• Actinopterygii, i pesci ossei con pinne raggiate, la maggior parte delle specie ittiche;
• Actinistia, i pesci ossei dalle pinne carnose come il celacanto;
• Dipnoi, i pesci ossei polmonati;
• Tetrapoda, anfibi, rettili, uccelli e mammiferi;

Con questo tipo di suddivisione le categorie includo tutti i discendenti a partire da un antenato comune senza lasciare fuori nessuno. Ancora oggi, però, la terminologia e la classificazione storica vengono utilizzati in maniera informale da tutti per questioni di abitudine e praticità.

I pesci

Il gruppo che continuiamo a chiamare informalmente "pesci" include quindi un gran varietà di organismi molto diversi tra loro oggi sparsi in varie categorie tassonomica. Rappresentano quasi il 50% di tutti i vertebrati, con circa 36 mila specie.

Agnati (Agnatha)

Gli agnati, chiamati anche ciclostomi, sono animali acquatici privi di mascelle e dotati di una bocca circolare. Non possiedono pinne pari laterali, hanno uno scheletro cartilagineo e nel corso dell'evoluzione hanno perso la colonna vertebrale ritornando ad avere una notocorda. Vengono divisi in due gruppi principali, le missine, simili alle anguille e ricoperte da uno strato di muco molto spesso, e le lamprede, che vivono sia in acqua dolce che in mare.

Condritti (Chondrichthyes)

I condritti sono i pesci con scheletro cartilagineo e branchie a più fessure, e include tutti gli squali, le razze e le chimere, curiosi e misteriosi abitanti degli abissi. Vivono quasi esclusivamente in mare e tra i pesci cartilaginei più noti abbiamo alcuni tra i più straordinari predatori dei mari, come lo squalo bianco, e il pesce più grande al mondo, lo squalo balena. Purtroppo gran parte di queste specie e seriamente minacciata di estinzione a causa della pesca eccessiva e insostenibile.

Attinopterigi (Actinopterygii)

Gli attinopterigi sono invece i pesci dotati di un vero e proprio scheletro osseo e a differenza di squali e razze hanno pinne sostenute da raggi ossei. Sono il gruppo di pesci più numeroso con oltre 30 mila specie, che hanno conquistato ogni tipo di ambiente acquatico, da quelli montani di acqua dolce alle profondità degli abissi marini. Appartengono ai pesci con pinne raggiate quasi tutte le specie più note, dal pesce pagliaccio alla trota di fiume, passando per i cavallucci marini, i pesci palla, i salmoni e i piranha.

Attinisti (Actinistia) e dipnoi

Attinisti e dipnoi sono un gruppo molto piccolo di pesci incredibilmente particolari. Appartengono agli attinisti solamente due specie di pesci con pinne carnose comunemente noti come celacanti. Fino a non molto tempo fa si pensava che i celacanti fossero estinti da almeno 66 milioni di anni, fino a quando, nel 1938 non ne fu pescato uno nelle acque al largo del Sud Africa. Vivono nelle profondità marine e sono molto difficili da osservare.

I dipnoi invece vivono in acqua dolci e paludose, hanno un corpo allungato, e soprattutto sono dotati di polmoni primitivi che gli permettono di respirare anche fuori dall'acqua. Per questo motivo sono chiamati anche pesci polmonati. Da qualcosa di simile a questi pesci, circa 365 milioni di anni, è iniziata la conquista della terra ferma da parte dei tetrapodi, quelli che conosciamo come anfibi, rettili, uccelli e mammiferi.

Anfibi

Gli anfibi sono stati i primi vertebrati a conquistare le terre emerse. Vivono generalmente in ambienti umidi e hanno spesso una doppia vita, acquatica allo stadio larvale e terrestre in quello adulto. Molte specie compiono una vera e propria metamorfosi quando passano da larva ad adulto. Se ne conoscono più di 8 mila specie, buona parte di queste minacciate seriamente di estinzione. Vengono divisi in tre grossi gruppi gli anuri, anfibi privi di coda come rane, rospi e raganelle, gli urodeli dotati di coda, come salamandre e tritoni, e i gimnofioni, bizzarri anfibi privi di zampe dall'aspetto e dalle abitudini vagamente simile ai lombrichi.

Rettili

I rettili, con oltre 11 mila specie sono il gruppo di vertebrati terrestri più numeroso di tutti. A differenza degli anfibi si sono completamente svincolati dall'acqua, anche nella riproduzione. Sono i primi, infatti, ad avere evoluto uova protette da un guscio che possono quindi svilupparsi in qualsiasi tipo di ambiente senza disidratarsi. Hanno inoltre una pelle fortemente cheratinizzata, spesso ricoperta di squame, che gli ha permesso di conquistare tutti i tipi di habitat ad eccezione di quelli più freddi. I rettili vengono divisi in testudinati, che include tartarughe e testuggini, rincocefali, con il solo tuatara, squamati, come lucertole e serpenti, e loricati, che comprende coccodrilli e alligatori.

Uccelli

Gli uccelli sono i dinosauri che ce l'hanno fatta. Da un po' di tempo, ormai, sappiamo che questi animali sono i diretti discendenti di un piccolo gruppo di dinosauri teropodi dotati di penne e piume. Sono i vertebrati che hanno conquistato l'aria trasformando gli arti superiori in ali, perdendo i denti a favore del becco e sviluppando altre numerose caratteristiche che gli rendono la vita in volo più facile.

Con circa 11 mila specie sono secondi per numero solamente ai rettili, ma ancor meglio di questi sono riusciti a colonizzare qualsiasi tipo di ambiente sulla Terra. Dalle fredde zone antartiche, alle umide foreste pluviali. Hanno evoluto forme e colori tra le più belle e affascinanti di tutto il regno animale, dal gigantesco struzzo africano ai piccolissimi colibrì del Sud America, passando per rapaci, passeriformi, pinguini e pappagalli.

Mammiferi

Con circa 6500 specie conosciute i mammiferi sono il gruppo di vertebrati terrestri più piccolo ma tra quelli maggiormente diversificati per forme e adattamenti. Sono ricoperti di pelo e dotati di ghiandole mammarie per l'allattamento. A differenza di altri gruppi i mammiferi sono i vertebrati che hanno maggiormente hanno sviluppato la neocorteccia del cervello. Solitari o sociali, terrestri, acquatici o volatori questi animali hanno evoluto forme, adattamenti e comportamenti tra i più straordinari e complessi di tutto il regno animale. Dal minuscolo mustiolo (Suncus etruscus), che pesa meno di 2 grammi, alla gigantesca balenottera azzurra (Balaenoptera musculus), che può pesare oltre 150 tonnellate, fino ad arrivare a noi, l'autoproclamatosi Homo sapiens.

Dalle profondità più buie degli abissi, alle vette più fredde e alte del mondo, anche se piccoli in percentuale rispetto a tutto il regno animale, i vertebrati sono riusciti comunque ad imporsi e a lasciare un segno permanente nella storia della vita del nostro Pianeta. Hanno dato origine a una moltitudine di forme e colori strabilianti che hanno conquistato terra, acqua, aria e spazio. Perché sì, ogni singola straordinaria conquista del genere umano è stata resa possibile anche grazie al nostro retaggio vertebrato.