SCIENZE DA SCOPRIRE VOLUME 1

5 La circolazione e l’escrezione negli animali Nella foto puoi osservare dei vasi sanguigni al microscopio. Essi formano una specie di “rete stradale”. La circolazione ha il compito di trasportare alle cellule le sostanze nutritive e l’ossigeno e di raccogliere le sostanze di rifiuto e l’anidride carbonica. Come avviene la circolazione negli invertebrati? Attraverso quali organi?Osserva gli schemi degli organi circolatori di alcuni invertebrati e individua in quali casi è presente un vero apparato circolatorio. Negli invertebrati più semplici, come i poriferi e i celenterati ( 21 ), non esiste un apparato circolatorio differenziato, ma il sistema digerente funziona anche per la distribuzione delle sostanze in tutto il corpo. Nei molluschi ( 22), nei crostacei, nei ragni (23) e negli insetti il trasporto delle sostanze è svolto da un liquido giallastro, l’emolinfa, che scorre in un unico vaso lungo il quale vi sono una o più dilatazioni, le lacune, che sono dei cuori primitivi. Per raggiungere tutte le cellule, l’emolinfa esce dal vaso e “bagna” direttamente le cellule con cui entra in contatto. Questo tipo di apparato circolatorio è detto aperto. Negli anellidi (24) l’apparato circolatorio è invece chiuso: esistono un vaso dorsale e uno ventrale collegati da vasi circolari in cui il sangue scorre senza uscirne. CIRCOLAZIONE NEGLI INVERTEBRATI HAI CAPITO CHE... La circolazione trasporta sostanze nutritive e ossigeno alle cellule, da cui raccoglie sostanze di rifiuto e anidride carbonica. Analizza Nella medusa esiste un vero apparato circolatorio? In quali casi l’apparato circolatorio è aperto? In quale chiuso? Come avviene la circolazione nei vari gruppi di vertebrati? In tutti i vertebrati il trasporto delle sostanze è svolto dal sangue che scorre nell’apparato circolatorio, costituito da un sistema di tubi, i vasi sanguigni, e dal cuore. Il cuore è un organo muscolare capace di dilatarsi, per riempirsi di sangue, e di contrarsi, per mandare il sangue in circolo. All’interno è diviso in cavità: nella parte superiore ci sono uno o due atri e in quella inferiore uno o due ventricoli. Dal cuore si dipartono le arterie, vasi sanguigni che ramificandosi raggiungono tutti gli organi; al cuore arrivano le vene, vasi sanguigni provenienti dalla periferia del corpo. L’apparato circolatorio dei vertebrati è detto chiuso, perché il sangue non esce mai dai vasi sanguigni. Osserva gli schemi della circolazione e dei cuori nei vertebrati. Nei pesci (25) la circolazione è detta semplice, perché il sangue passa una sola volta dal cuore per ogni “giro” che fa nel corpo. Il cuore ha un solo atrio e un ventricolo in cui circola solo sangue ricco di sostanze di rifiuto. Negli anfibi, nei rettili, negli uccelli e nei mammiferi la circolazione è doppia perché esistono una grande circolazione (cuore, organi del corpo, cuore) e una piccola circolazione (cuore, polmoni, cuore). Il sangue passa due volte dal cuore per ogni “giro” che fa nel corpo. Negli anfibi (26) e nei rettili ( 27 ) il cuore ha due atri e un unico ventricolo. Nel ventricolo il sangue con ossigeno e quello con anidride carbonica si mescolano parzialmente. Negli uccelli (28) e nei mammiferi (29), ma anche in alcuni rettili come i coccodrilli, il cuore ha due atri e due ventricoli separati. Il sangue ossigenato non si mescola mai con quello ricco di anidride carbonica. CIRCOLAZIONE E CUORI A CONFRONTO Analizza Quale differenza esiste tra la circolazione nei pesci e quella negli altri gruppi? Com’è fatto il cuore dei pesci? Quale tipo di sangue lo attraversa? Com’è fatto il cuore di anfibi e rettili? E quello di uccelli e mammiferi? Come avviene l’eliminazione delle sostanze di rifiuto? Negli animali il “problema” dell’escrezione è legato sia all’eliminazione delle sostanze di rifiuto prodotte dalle varie reazioni che avvengono nelle cellule, sia alla regolazione della quantità di acqua all’interno del corpo. Negli invertebrati l’escrezione avviene attraverso organi particolari, che portano le sostanze da eliminare direttamente fuori dal corpo o nell’intestino. Negli anellidi (30), in particolare, esistono i nefridi, dei tubuli che partono dai tessuti del corpo, ne raccolgono le sostanze tossiche e sboccano all’esterno per eliminarle. Gli organi escretori nella maggior parte degli insetti ( 31 ) consistono in una serie di tubuli sottili che si ramifi cano all’interno del corpo e si aprono poi nella parte posteriore dell’intestino. Gli insetti producono, come sostanza di rifi uto, l’acido urico, che è insolubile in acqua e si deposita in varie parti del corpo sottoforma di scagliette solide. I vertebrati sono provvisti di reni che presentano forme diverse a seconda dei vari gruppi. Nei pesci (32 ) e negli anfi bi il rene è primitivo ed è collegato a masserelle di piccolissimi vasi sanguigni esterni a esso, i glomeruli. Le sostanze tossiche sono riversate all’esterno del corpo attraverso la cloaca, dilatazione dell’ultimo tratto dell’intestino. Nei rettili e negli uccelli (33) i glomeruli sono inglobati nel rene. Anche questi animali hanno la cloaca. Gli uccelli producono acido urico allo stato solido che si mescola con le scorie degli alimenti non digeriti e viene eliminato con esso. Nei mammiferi (34) i reni sono collegati a una vescica dove viene raccolta l’urina, poi eliminata attraverso l’uretra. Nei mammiferi quindi esistono due vie separate per l’eliminazione dell’urina e delle feci: l’uretra e l’intestino retto. ORGANI ESCRETORI NEI VERTEBRATI ORGANI ESCRETORI NEGLI INVERTEBRATI >> VERSO LE COMPETENZE Rifletti e collega Osserva gli animali delle fotografie e attribuisci a ognuno il cuore giusto scrivendo il numero corrispondente nel quadratino bianco.
5 La circolazione e l’escrezione negli animali Nella foto puoi osservare dei vasi sanguigni al microscopio. Essi formano una specie di “rete stradale”. La circolazione ha il compito di trasportare alle cellule le sostanze nutritive e l’ossigeno e di raccogliere le sostanze di rifiuto e l’anidride carbonica. Come avviene la circolazione negli invertebrati? Attraverso quali organi?Osserva gli schemi degli organi circolatori di alcuni invertebrati e individua in quali casi è presente un vero apparato circolatorio. Negli invertebrati più semplici, come i poriferi e i celenterati ( 21 ), non esiste un apparato circolatorio differenziato, ma il sistema digerente funziona anche per la distribuzione delle sostanze in tutto il corpo. Nei molluschi ( 22), nei crostacei, nei ragni (23) e negli insetti il trasporto delle sostanze è svolto da un liquido giallastro, l’emolinfa, che scorre in un unico vaso lungo il quale vi sono una o più dilatazioni, le lacune, che sono dei cuori primitivi. Per raggiungere tutte le cellule, l’emolinfa esce dal vaso e “bagna” direttamente le cellule con cui entra in contatto. Questo tipo di apparato circolatorio è detto aperto. Negli anellidi (24) l’apparato circolatorio è invece chiuso: esistono un vaso dorsale e uno ventrale collegati da vasi circolari in cui il sangue scorre senza uscirne. CIRCOLAZIONE NEGLI INVERTEBRATI HAI CAPITO CHE... La circolazione trasporta sostanze nutritive e ossigeno alle cellule, da cui raccoglie sostanze di rifiuto e anidride carbonica. Analizza Nella medusa esiste un vero apparato circolatorio? In quali casi l’apparato circolatorio è aperto? In quale chiuso? Come avviene la circolazione nei vari gruppi di vertebrati? In tutti i vertebrati il trasporto delle sostanze è svolto dal sangue che scorre nell’apparato circolatorio, costituito da un sistema di tubi, i vasi sanguigni, e dal cuore. Il cuore è un organo muscolare capace di dilatarsi, per riempirsi di sangue, e di contrarsi, per mandare il sangue in circolo. All’interno è diviso in cavità: nella parte superiore ci sono uno o due atri e in quella inferiore uno o due ventricoli. Dal cuore si dipartono le arterie, vasi sanguigni che ramificandosi raggiungono tutti gli organi; al cuore arrivano le vene, vasi sanguigni provenienti dalla periferia del corpo. L’apparato circolatorio dei vertebrati è detto chiuso, perché il sangue non esce mai dai vasi sanguigni. Osserva gli schemi della circolazione e dei cuori nei vertebrati. Nei pesci (25) la circolazione è detta semplice, perché il sangue passa una sola volta dal cuore per ogni “giro” che fa nel corpo. Il cuore ha un solo atrio e un ventricolo in cui circola solo sangue ricco di sostanze di rifiuto. Negli anfibi, nei rettili, negli uccelli e nei mammiferi la circolazione è doppia perché esistono una grande circolazione (cuore, organi del corpo, cuore) e una piccola circolazione (cuore, polmoni, cuore). Il sangue passa due volte dal cuore per ogni “giro” che fa nel corpo. Negli anfibi (26) e nei rettili ( 27 ) il cuore ha due atri e un unico ventricolo. Nel ventricolo il sangue con ossigeno e quello con anidride carbonica si mescolano parzialmente. Negli uccelli (28) e nei mammiferi (29), ma anche in alcuni rettili come i coccodrilli, il cuore ha due atri e due ventricoli separati. Il sangue ossigenato non si mescola mai con quello ricco di anidride carbonica. CIRCOLAZIONE E CUORI A CONFRONTO Analizza Quale differenza esiste tra la circolazione nei pesci e quella negli altri gruppi? Com’è fatto il cuore dei pesci? Quale tipo di sangue lo attraversa? Com’è fatto il cuore di anfibi e rettili? E quello di uccelli e mammiferi? Come avviene l’eliminazione delle sostanze di rifiuto? Negli animali il “problema” dell’escrezione è legato sia all’eliminazione delle sostanze di rifiuto prodotte dalle varie reazioni che avvengono nelle cellule, sia alla regolazione della quantità di acqua all’interno del corpo. Negli invertebrati l’escrezione avviene attraverso organi particolari, che portano le sostanze da eliminare direttamente fuori dal corpo o nell’intestino. Negli anellidi (30), in particolare, esistono i nefridi, dei tubuli che partono dai tessuti del corpo, ne raccolgono le sostanze tossiche e sboccano all’esterno per eliminarle. Gli organi escretori nella maggior parte degli insetti ( 31 ) consistono in una serie di tubuli sottili che si ramifi cano all’interno del corpo e si aprono poi nella parte posteriore dell’intestino. Gli insetti producono, come sostanza di rifi uto, l’acido urico, che è insolubile in acqua e si deposita in varie parti del corpo sottoforma di scagliette solide. I vertebrati sono provvisti di reni che presentano forme diverse a seconda dei vari gruppi. Nei pesci (32 ) e negli anfi bi il rene è primitivo ed è collegato a masserelle di piccolissimi vasi sanguigni esterni a esso, i glomeruli. Le sostanze tossiche sono riversate all’esterno del corpo attraverso la cloaca, dilatazione dell’ultimo tratto dell’intestino. Nei rettili e negli uccelli (33) i glomeruli sono inglobati nel rene. Anche questi animali hanno la cloaca. Gli uccelli producono acido urico allo stato solido che si mescola con le scorie degli alimenti non digeriti e viene eliminato con esso. Nei mammiferi (34) i reni sono collegati a una vescica dove viene raccolta l’urina, poi eliminata attraverso l’uretra. Nei mammiferi quindi esistono due vie separate per l’eliminazione dell’urina e delle feci: l’uretra e l’intestino retto. ORGANI ESCRETORI NEI VERTEBRATI ORGANI ESCRETORI NEGLI INVERTEBRATI >> VERSO LE COMPETENZE Rifletti e collega Osserva gli animali delle fotografie e attribuisci a ognuno il cuore giusto scrivendo il numero corrispondente nel quadratino bianco.