Pesci

Con il termine pesci, dal latino pisces, si intende un gruppo eterogeneo di organismi fondamentalmente acquatici, che nelle vecchie classificazioni era considerato una classe dei vertebrati. Per la zoologia moderna, invece, i pesci sono solo insieme di organismi che, vivendo nello stesso ambiente, hanno sviluppato caratteristiche esteriori comuni come la capacità di muoversi nell’acqua, la presenza di pinne e la respirazione prevalentemente con le branchie.
Il più antico pesce fossile è lo Haikouichthys vissuto durante il Cambriano 500 milioni di anni fa, imparentato con le lamprede. Il più grande pesce vivente è lo Squalo balena che può raggiungere i 20 metri di lunghezza e pesare fino a 34 tonnellate, mentre i Paedocypris, lunghi circa 1 centimetro, sono i pesci più piccoli viventi.

Agnati: lamprede

Le principali classi sono:
• Agnati, come le lamprede, caratterizzati dalla mancanza di mascelle osse;
• Pesci cartilaginei (Condroitti), come gli squali, che presentano uno scheletro prevalentemente cartilagineo;
• Dipnoi chiamati anche pesci polmonati;
• Pesci ossei (Actinopterigi) che sono la maggior parte degli attuali pesci ossei.
I pesci, con oltre 32000 specie coprono quasi il 50% del totale delle specie del subphylum dei vertebrati.

Pinne

Gli organi di locomozione dei pesci sono le pinne, delle strutture formate da raggi ossei nei pesci ossei o cartilaginei negli squali, collegati da una membrana di pelle. Il numero dei raggi è utile per la classificazione perché diverso nelle varie specie.

Schema pinne

I nomi delle pinne sono: (1) pettorali, (2) ventrali, (3) dorsale, (4) adiposa (presente solo in alcune specie), (5) anale (6) caudale

Possiamo dividerle in pinne PARI (pettorali e ventrali che sono analoghe agli arti dei vertebrati terrestri) e pinne IMPARI (dorsali, caudale e anale)

Le pinne dorsali possono variare in numero da 1 a 3 e a volte possono fondersi con l’anale e la caudale, formando un’unica grande pinna.
La pinna caudale è responsabile della principale spinta propulsiva del pesce, è disposta verticalmente rispetto al piano del pesce e si muove da destra verso sinistra e viceversa.

Coda pesce

Questa caratteristica permette di distinguere a prima vista un pesce da un cetaceo, in cui la pinna caudale è disposta orizzontalmente e si muove dal basso verso l’alto. Permette di distinguere anche tra animali con la vescica natatoria e senza: i primi hanno la pinna caudale con i due lobi uguali mentre nei secondi il lobo superiore è più grande e la colonna vertebrale passa al suo interno: questa caratteristica serve all’animale per muoversi con maggiore efficacia.
Oltre alle normali pinne alcune famiglie (Salmoni) presentano un’ulteriore pinna dopo quella dorsale: essa prende il nome di pinna adiposa poiché è composta soltanto da un lembo di tessuto adiposo (grasso). Le sue dimensioni variano a seconda delle specie e sembra serva ad aumentare la stabilità durante gli spostamenti orizzontali.
Altre specie presentano il primo (o più) raggio delle pinne dorsali e pettorali come una spina o addirittura un aculeo cavo collegato a dotto velenifero (Scorfano) utilizzati a scopo difensivo ma anche in delicati momenti riproduttivi.

Scaglie

Come tutti i vertebrati, i pesci presentano una pelle composta da due strati: l’epidermide (la parte esterna) e il derma (con molti vasi sanguigni che si trova nella parte interna della pelle). Tuttavia la maggioranza dei pesci è ricoperta da scaglie, posizionate sopra l’epidermide, di materiale osseo (simile alla dentina) incastrate una con l’altra come tegole di un tetto, che crescono come crescono agli animali unghie e peli. La loro funzione è quella di coprire il corpo del pesce rendendolo liscio e idrodinamico; in questo sono aiutate da un muco secreto dal derma: una sorta di “pelle invisibile” vischiosa che aiuta il pesce a scivolare nell’acqua.

Scaglie

Le scaglie sono di diverso tipo ma alcune di loro sono circolari, con bordi arrotondati e presentano anelli di accrescimento come i tronchi degli alberi, attraverso cui è possibile risalire all’età dei pesci. Ma non tutti i pesci hanno le scaglie: alcune specie, soprattutto quelle che vivono sui fondali, presentano piuttosto delle piastre ossee o estremamente cheratinizzate, tanto da venire chiamati anche “pesci corazzati”, altre hanno solo pelle nuda ispessita. Addirittura l’intero corpo può essere ricoperto di vere e proprie placche ossee come in certi “pesci scatola” o di scaglie evolute in spine, come nei pesci istrici.

Respirazione

La maggior parte dei pesci compie gli scambi gassosi attraverso branchie localizzate ai lati della faringe.

Branchie pesci ossei

I pesci cartilaginei possiedono da 4 a 7 aperture branchiali SENZA opercolo, mentre i pesci ossei sono dotati di una sola apertura per lato coperta da un opercolo. Le branchie sono costituite da strutture filamentose, con moltissimi vasi sanguigni. Quando il pesce assume acqua ricca di ossigeno attraverso la bocca la fa passare attraverso le branchie a livello delle quali avviene l’assunzione dell’ossigeno e l’eliminazione dell’anidride carbonica. Nelle branchie la circolazione del sangue va in controcorrente rispetto a quella dell’acqua. Questo sistema consente ai pesci di assorbire una grande quantità di ossigeno disciolto.

Branchie squalo

Alcuni pesci sono in grado di respirare l’aria mediante altri organi. La pelle delle anguille, come quella degli anfibi, è in grado di assorbire l’ossigeno; alcuni pesci gatto sono capaci di assorbire l’aria mediante il loro tratto digestivo. I Dipnoi possiedono una coppia di polmoni simili a quelli dei tetrapodi e devono raggiungere la superficie dell’acqua per ingoiare aria attraverso la bocca ed eliminare l’aria respirata attraverso le branchie. Altri pesci gatto respirano facendo passare l’aria attraverso l’intestino.
La capacità di respirare aria è tipica di quei pesci che vivono in acque basse e a variabilità stagionale, dove la concentrazione dell’ossigeno può abbassarsi in certi periodi dell’anno. Quando questo avviene, i pesci che si affidano solo alla respirazione dell’ossigeno presente nell’acqua moriranno velocemente per asfissia, mentre quelli capaci di respirare aria possono sopravvivere per più tempo, in alcuni casi anche all’interno del fango. Alcuni pesci, come i dipnoi africani, devono obbligatoriamente respirare aria periodicamente per sopravvivere e sono chiamati respiratori d’aria obbligati; altri respirano l’aria solo quando ne hanno realmente bisogno e sono detti respiratori d’aria facoltativi.

Vescica natatoria

La maggior parte dei pesci è dotata di un particolare organo, la vescica natatoria, posizionata sopra l’intestino. E’ una specie di camera d’aria che può essere riempita con diverse quantità di aria, a seconda della necessità, e che permette ai pesci di mantenere un ottimo assetto anche durante la sosta a qualsiasi profondità. La quantità di aria contenuta all’interno della vescica è variabile. Il gas è immesso nella vescica o riassorbito dal corpo del pesce grazie alla faringe (nelle specie in cui la vescica è collegata a questo organo) oppure ad una fitta rete di capillari distribuiti sulla parete della vescica. Per mezzo di questo meccanismo, la vescica si dilata quando il pesce vuole salire in superficie e si comprime quando il pesce desidera discende in profondità. La vescica, quindi, permette ai pesci di nuotare consumando meno energia o di spostarsi verticalmente più facilmente.

Vescica natatoria

La vescica natatoria può avere anche un ruolo nella percezione dei suoni, come organo accessorio dell’udito. In alcuni pesci la sacca della vescica ha una forma a punta che si appoggia sulla scatola cranica dove ha sede l’orecchio interno. Le onde sonore, che si propagano nell’acqua, mettono in vibrazione il corpo del pesce e il gas, contenuto nella vescica, funziona da cassa di risonanza e amplifica le vibrazioni. In altri gruppi di pesci, infine, la vescica natatoria ha la funzione di produrre suoni nel corteggiamento, a scopo aggressivo, o di avvertimento. I pesci grugnitori amplificano con la vescica la percussione o lo sfregamento di alcune placche ossee poste nella faringe, emettendo un suono stridulo caratteristico. L’aringa invece, produce uno squittio simile a quello di un topo espellendo bolle di gas attraverso un orifizio collegato alla vescica natatoria e posto vicino all’ano che può servire a disorientare i predatori.
I progenitori degli attuali pesci possedevano, probabilmente, sia le branchie sia i polmoni che svolgevano la stessa funzione respiratoria ma in condizioni diverse: i Dipnoi, ad esempio, usavano i polmoni quando le pozze d’acqua si prosciugavano. Quindi i polmoni avevano sia la funzione respiratoria che la funzione di galleggiamento. In alcune specie di pesci, specializzati solo per la vita acquatica e a cui bastavano le branchie, i polmoni hanno perso la funzione respiratoria e si sono evoluti in vescica natatoria. Quando la stessa funzione è svolta da più organi (principio di ridondanza), uno dei due può essere “reclutato” per nuovi utilizzi senza che la salute dell’individuo ne risenta. In questo modo si possono “evolvere” nuovi organi e gli organismi, nel corso del tempo, possono modificarsi.

Termoregolazione

La maggior parte dei pesci è costituita da organismi ectotermi, non sono, quindi, in grado di regolare la loro temperatura corporea, che è simile a quella dell’ambiente che li circonda. Alcuni pesci, invece, sono endotermi e quindi riescono a mantenere costante la loro temperatura corporea, che, quindi, è indipendente da quella esterna. Tra questi troviamo alcuni squali, i tonni e il pesce luna. Il pesce spada è in grado di riscaldare solo gli occhi e il cervello, mentre tonni e grandi squali riescono a mantenere una temperatura che supera quella dell’acqua di circa 20 gradi. L’endotermia viene mantenuta trattenendo il calore generato dai muscoli durante il nuoto: una maggiore temperatura accelera la velocità della digestione e consente di aumentare la velocità di elaborazione del sistema nervoso centrale.

Riproduzione

La maggior parte dei pesci è ovipara, cioè si riproduce mediante uova che vengono fecondate e che si sviluppano all’esterno del corpo materno. Alcuni pesci abbandonano le uova casualmente, altri costruiscono un nido o le ricoprono di sedimenti. Solo poche specie adottano delle cure parentali proteggendo il nido o i giovani avannotti: il maschio del cavalluccio marino trattiene le uova nella propria sacca fino alla loro nascita. Alcuni pesci (come gli squali) presentano fecondazione interna e sono vivipari. La maggior parte delle specie di pesci presenta sessi separati, sono quindi presenti maschi e femmine. In altri pesci le gonadi si sviluppano in tempi successivi e avviene l’inversione sessuale.

Donzella pavonina

Se il pesce nasce maschio e si trasforma successivamente in femmina, si ha la proterandria, se avviene il contrario si ha la proteroginia. La proterandria è presente in circa 8 famiglie mentre la proteroginia è invece molto più diffusa, essendo presente in circa 14 famiglie, tra cui la donzella pavonina.

I periodi riproduttivi variano in base alle aree geografiche in cui questi animali vivono. In Mediterraneo, la riproduzione avviene per la maggior parte delle specie in primavera ed in inverno, sebbene per alcune il periodo riproduttivo possa prolungarsi fino all’estate.

Gonopodio

Nelle zone tropicali la riproduzione avviene pressoché in tutte le stagioni. I periodi riproduttivi in genere seguono le variazioni stagionali della abbondanza di fitoplancton e zooplancton.

Sempre a scopo riproduttivo altre famiglie di pesci (come i Guppy) hanno sviluppato un particolare organo riproduttore, chiamato gonopodio e adatto alla fecondazione interna di questi pesci ovovivipari: esso consiste in una modifica della pinna anale in un tubo munito di microscopici uncini all’estremità che viene incastrato nella papilla genitale femminile e permette il passaggio del liquido seminale nel corpo della femmina. Il gonopodio non è erettile ma rigido e mobile.