Un organismo ha un piano corporeo distinto che ne limita le dimensioni e la forma. Un piano corporeo comprende simmetria, segmentazione e disposizione degli arti. Quasi tutti gli animali hanno corpi fatti di tessuti differenziati, che a loro volta formano organi e apparati. I corpi degli animali si sono evoluti per interagire con i loro ambienti in modi che migliorano la sopravvivenza e la riproduzione.
Piani del corpo
I piani del corpo animale seguono schemi prestabiliti legati alla simmetria. Possono essere di forma asimmetrica, radiale o bilaterale.
- Asimmetrico: con una disposizione sproporzionata delle parti; senza motivo, come una spugna.
- Radiale: una forma di simmetria in cui parti identiche sono disposte in modo circolare attorno a un asse centrale. Questo piano si trova principalmente negli animali acquatici, in particolare negli organismi che si attaccano a una base, come una roccia o una barca, ed estraggono il cibo dall'acqua circostante mentre scorre intorno all'organismo, come l'anemone di mare.
- Bilaterale: avente una disposizione uguale delle parti (simmetria) su un piano verticale che va dalla testa alla coda. Questo aereo è illustrato in una capra.
Per descrivere le strutture nel corpo di un animale, è necessario disporre di un sistema per descrivere la posizione delle parti del corpo in relazione ad altre parti.
Termini direzionali comuni utilizzati per descrivere la posizione delle parti del corpo in relazione ad altre parti del corpo:
- Dorsale : più vicino alla parte posteriore dell'animale
- Ventrale : più vicino al ventre dell'animale
- Craniale o anteriore - Più vicino al cranio dell'animale
- Caudale o posteriore - Più vicino alla coda dell'animale
- Prossimale : più vicino al corpo
- Distale – Più lontano dal corpo
- Mediale : più vicino alla linea mediana
- Laterale – Più lontano dalla linea mediana
- Rostrale : verso il muso
- Palmar – La superficie di camminata della zampa anteriore
- Plantare : superficie di calpestio della zampa posteriore
Limiti alla taglia e alla forma degli animali
Gli animali acquatici tendono ad avere corpi di forma tubolare (forma fusiforme) che riducono la resistenza, consentendo loro di nuotare ad alta velocità.
Gli animali terrestri tendono ad avere forme del corpo adattate per affrontare la gravità.
Gli esoscheletri sono coperture o gusci protettivi rigidi che forniscono anche attacchi per i muscoli.
Prima di perdere o mutare l'esoscheletro esistente, un animale deve prima produrne uno nuovo.
L'esoscheletro deve aumentare di spessore man mano che l'animale diventa più grande, il che limita le dimensioni del corpo.
La dimensione di un animale con un endoscheletro è determinata dalla quantità di sistema scheletrico necessario per sostenere il corpo e i muscoli di cui ha bisogno per muoversi.
Parole chiave
- fusiforme: a forma di fuso; affusolato a ciascuna estremità
- esoscheletro: una struttura esterna dura che fornisce sia strutture che protezione a creature come insetti, crostacei e nematodi
- apodema: una crescita interna dell'esoscheletro di artropodi, che funge da sito di attacco per i muscoli
- endoscheletro: lo scheletro interno di un animale, che nei vertebrati è costituito da ossa e cartilagine
Effetti limitanti della diffusione su dimensioni e sviluppo
Lo scambio di nutrienti e rifiuti tra una cellula e il suo ambiente acquoso avviene attraverso il processo di diffusione. La diffusione è efficace su una distanza specifica, quindi è più efficiente nei piccoli microrganismi unicellulari. Se una cellula è un microrganismo unicellulare, come un'ameba, può soddisfare tutti i suoi bisogni di nutrienti e rifiuti attraverso la diffusione. Se la cella è troppo grande, la diffusione è inefficace nel completare tutti questi compiti. Il centro della cellula non riceve nutrienti adeguati né è in grado di dissipare efficacemente i suoi rifiuti.
La diffusione diventa meno efficiente al diminuire del rapporto superficie-volume, quindi la diffusione è meno efficace negli animali più grandi. Maggiore è la dimensione della sfera, o animale, minore è la superficie di diffusione che possiede.
Bioenergetica animale
Le dimensioni del corpo di un animale, il livello di attività e l'ambiente influiscono sul modo in cui utilizza e ottiene energia.
- Un animale è endotermico (a sangue caldo) se mantiene una temperatura corporea relativamente costante conservando il calore con l'aiuto dell'isolamento.
- Un animale è ectotermico se non dispone di isolamento per conservare il calore e deve fare affidamento sul suo ambiente per il calore corporeo.
- Il tasso metabolico è la quantità di energia spesa da un animale in un tempo specifico. La velocità è misurata in joule, calorie o chilocalorie (1000 calorie). Negli endotermi, è descritto come il metabolismo basale (BMR), mentre negli ectotermi come il tasso metabolico standard (SMR).
- Gli animali endotermici più piccoli hanno un BMR più elevato rispetto agli animali endotermici più grandi perché perdono calore a una velocità maggiore e richiedono più energia per mantenere una temperatura interna costante.
- Gli animali più attivi hanno BMR o SMR più elevati e richiedono più energia per mantenere la loro attività. Il tasso medio giornaliero di consumo energetico è di circa 2-4 volte il BMR o SMR di un animale. Gli esseri umani sono più sedentari della maggior parte degli animali e hanno una tariffa giornaliera media di solo 1,5 volte il BMR. La dieta di un animale endotermico è determinata dal suo BMR.
- Un lungo periodo di inattività e diminuzione del metabolismo (torpore) che si verifica nei mesi invernali è l'ibernazione; l'estivazione è il torpore che si verifica nei mesi estivi.
Fabbisogno energetico legato all'ambiente
Gli animali si adattano alle temperature estreme o alla disponibilità di cibo attraverso il torpore. Il torpore è un processo che porta a una diminuzione dell'attività e del metabolismo che consente agli animali di sopravvivere a condizioni avverse. Il torpore può essere utilizzato dagli animali per lunghi periodi. Ad esempio, gli animali possono entrare in uno stato di ibernazione durante i mesi invernali che consente loro di mantenere una temperatura corporea ridotta.
Se il torpore si verifica durante i mesi estivi con temperature elevate e poca acqua, si parla di estivazione. Alcuni animali del deserto vanno in estate per sopravvivere ai mesi più rigidi dell'anno. Il torpore può manifestarsi quotidianamente; questo è visto in pipistrelli e colibrì. Sebbene l'endotermia sia limitata negli animali più piccoli dal rapporto superficie-volume, alcuni organismi possono essere più piccoli ed essere ancora endotermi perché impiegano il torpore quotidiano durante la parte della giornata più fredda. Ciò consente loro di risparmiare energia durante le parti più fredde della giornata, quando consumano più energia per mantenere la temperatura corporea.
Piani e cavità del corpo animale
I vertebrati possono essere divisi lungo diversi piani per fare riferimento alle posizioni delle cavità definite.
- Un piano sagittale divide il corpo in porzioni destra e sinistra; un piano sagittale medio divide il corpo esattamente nel mezzo.
- Un piano frontale o coronale separa la parte anteriore dalla parte posteriore.
- Un piano trasversale o orizzontale divide l'animale in porzioni superiore e inferiore; è chiamato piano obliquo se è tagliato ad angolo.
- La cavità posteriore (dorsale) è una cavità continua che comprende la cavità cranica (cervello) e la cavità spinale (midollo spinale).
- La cavità anteriore (ventrale) comprende la cavità toracica e la cavità addominale.
- La cavità toracica è suddivisa in cavità pleurica (polmoni) e cavità pericardica (cuore); la cavità addominopelvica comprende la cavità addominale (organi digestivi) e la cavità pelvica (organi riproduttivi).
