ZOOLOGIA

ZOOLOGIA

(XXXV, p. 1003)

La z. è la scienza che si occupa della dinamica della diversità animale. Gli animali sono organismi pluricellulari eterotrofi (che traggono quindi l'energia necessaria alla loro sopravvivenza a spese di altri esseri viventi) in grado di rispondere con rapide reazioni a stimoli esterni e che mostrano, in genere, capacità di movimento. Dei cinque Regni in cui vengono suddivisi gli esseri viventi sulla base delle loro caratteristiche biologiche (Monera, Protista, Fungi, Plantae, Animalia) quello degli animali presenta indubbiamente la più ampia e complessa eterogeneità. Quest'affermazione può essere confermata dalla constatazione che dei circa due milioni di specie, o comunque di entità biologiche distinte, attualmente conosciute (che rappresentano solo una parte del reale numero di specie esistenti), più dei tre quarti appartengono a questo Regno. Ma l'elevatissimo numero di specie non fornisce di per sé un'immagine corretta di quest'eterogeneità. L'ordine dei Coleotteri, per es., comprende attualmente oltre 350.000 diverse specie che, pur nella notevole diversificazione di forme e di ruoli ecologici, rispondono comunque tutte a uno stesso schema organizzativo. È da mettere invece in evidenza che nell'ambito del Regno animale si riscontrano una trentina di modelli organizzativi, di tipi di piani strutturali, profondamente diversi uno dall'altro: una medusa, una mosca, un uccello costituiscono soluzioni decisamente differenti ai problemi che ogni organismo deve risolvere per la sopravvivenza (come nutrirsi, liberarsi dei cataboliti, riprodursi). Per modello organizzativo o piano strutturale si deve intendere comunque tutto il complesso delle proprietà che consentono a un organismo di vivere e quindi, oltre all'organizzazione generale del corpo e ai meccanismi che ne consentono il funzionamento, anche lo sviluppo ontogenetico (dall'uovo all'adulto), il comportamento e il ruolo ecologico, il tutto controllato da un determinato programma genetico e dalle sue basi molecolari. Alla conoscenza di questi modelli d'organizzazione contribuiscono quindi le più diverse discipline, dall'anatomia alla fisiologia, dall'embriologia alla biologia molecolare.

Ognuno dei trenta modelli organizzativi che si riscontrano nel Regno animale rappresenta un phylum, la più alta categoria sistematica. Una medusa è strutturata secondo il modello organizzativo proprio del phylum degli Cnidari che si presenta allo studioso con circa 8000 varianti, tante quante sono le specie che il phylum stesso comprende. Una mosca è un Artropode e presenta un piano strutturale comune a oltre 900.000 diverse specie. Indipendentemente dal numero di specie che ogni phylum può comprendere (dal centinaio degli Gnatostomulidi alle oltre 900.000 degli Artropodi) è importante rilevare che ognuno di essi rappresenta una sorta di esperimento riuscito di organizzazione biologica. L'attuale grado di diversificazione in specie all'interno di una stessa categoria sistematica può essere più o meno ampio in funzione delle modalità con cui il modello organizzativo proprio di quell'entità sistematica, o taxon, ha risposto nel corso del tempo a cambiamenti ambientali: dipende quindi dalla sua plasticità adattativa.

Il complesso di specie che sono comprese in un singolo phylum costituisce un'unità naturale nel senso che la condivisione di uno stesso modello strutturale si può considerare un ragionevole indizio di una comune origine da un'unica forma progenitrice ancestrale. All'interno del phylum si distinguono ulteriori categorie sistematiche gerarchizzate secondo la sequenza: classe, ordine, famiglia, genere, specie. Ognuno di questi taxa rappresenta una variante rispetto al modello strutturale del taxon superiore con l'acquisizione di nuove peculiari caratteristiche (apomorfie): ogni taxon, quale che sia il suo livello gerarchico, rappresenta un'unità naturale nel senso che la condivisione delle stesse apomorfie tra le specie che lo compongono costituisce un ragionevole indizio di una comune origine da una stessa forma ancestrale nel contesto del taxon superiore. A titolo d'esempio si può dire che all'interno del phylum degli Artropodi (considerato in questa sede monofiletico, derivante da un'unica forma ancestrale comune) si distinguono, esemplificando, le classi dei Crostacei, Aracnidi, Insetti. La classe degli Insetti comprende a sua volta una trentina di ordini, tra i quali quello dei Coleotteri che comprende, secondo la scuola europea, circa 300 famiglie e così via.

L'enorme complessità della z. comporta la necessità, da parte degli studiosi di tale disciplina, di limitare il proprio campo di attività a singoli gruppi sistematici. Vengono così a identificarsi moltissime discipline zoologiche specialistiche: l'entomologia studia gli insetti, la carcinologia i crostacei, l'erpetologia i rettili, l'ornitologia gli uccelli. Spesso, data la vastità della materia, anche una disciplina specialistica come l'entomologia raccoglie al suo interno altre discipline come la mirmecologia, che studia le formiche (circa 10.000 specie), oppure la lepidotterologia, che si occupa di farfalle (120.000 specie circa), ecc.

La scienza zoologica che si occupa di ricostruire la dinamica storico-evolutiva della diversità del regno animale, di correlare filogeneticamente le diverse specie individuando i loro eventuali rapporti di parentela, è la sistematica (v. in questa Appendice). Questa disciplina si basa sul metodo comparativo applicato ai dati forniti sia dalla morfologia (che utilizza tecniche tradizionali e avanzate dell'analisi della forma, della microscopia ottica ed elettronica) sia dal complesso di discipline che stanno alla base delle conoscenze zoologiche, già citate. La sistematica, che sta cercando in questi anni un compromesso tra le tre principali scuole (evoluzionistica classica, cladistica e tassonomica numerica), è in costante evoluzione: il monofiletismo degli Artropodi, appena citato, è, per es., oggetto di ampie dispute testimoniate da una ricca bibliografia specializzata.

Ogni singolo taxon, a cominciare dalla specie, è necessariamente distribuito su una determinata area geografica (areale) più o meno ampia a seconda dei casi. La zoogeografia, che fa riferimento soprattutto ai dati forniti dalla sistematica, dall'ecologia e dalla geologia, è la disciplina zoologica che studia la dinamica della distribuzione degli animali. La presenza di una determinata entità tassonomica in una regione è spesso il risultato di vicende paleogeografiche e paleoecologiche, ma può anche dipendere da fenomeni di dispersione recenti o addirittura attuali. Molti organismi animali a scarsa o nulla capacità dispersiva e adattati ad ambienti particolarmente stabili nel tempo, come la foresta tropicale, le grotte, gli abissi marini, costituiscono spesso importanti testimonianze per la ricostruzione dell'assetto paleogeografico del pianeta. Si può ritenere infatti che questi ambienti abbiano risentito in maniera parziale dei grandi eventi climatici che hanno interessato la superficie del pianeta e abbiano così conservato, seppur con modificazioni adattative, testimonianze viventi della fauna che popolava una determinata regione in passato.

Lo studio del complesso di specie animali che popola attualmente una determinata regione è invece oggetto della faunistica. Questa disciplina fornisce un quadro della dinamica della diversità del popolamento animale mettendo in evidenza le peculiarità esclusive di quella regione (specie endemiche), gli effetti delle modificazioni ecologiche (di origine naturale o antropica) e costituisce la base per gli eventuali interventi di gestione ambientale. Nei paesi culturalmente più avanzati il patrimonio faunistico è tutelato da specifiche leggi che interessano l'intero territorio e prescindono dai regolamenti delle aree a gestione speciale (parchi, santuari, oasi) destinate alla salvaguardia di alcune specie animali o vegetali o di biotopi di particolare rilevanza ecologica.

Ogni singola specie animale mostra una sua complessa diversità, costituita dalla somma delle plasticità adattative proprie delle singole popolazioni che la compongono, la cui dinamica costituisce uno dei campi di studio della z. (biologia delle popolazioni). La plasticità adattativa delle popolazioni dipende dalla variabilità genetica che le caratterizza e che consente loro di disporre di un'ampia riserva di soluzioni funzionali da opporre, entro certi limiti, alle forze selettive che le controllano. Tale variabilità genetica è fornita, oltre che dal complesso di fenomeni di rimescolamento casuale legati alla riproduzione (scelta del partner, assortimento dei cromosomi nel gamete, crossing over, incontro dei gameti), dal flusso genico e dalle occasionali mutazioni, e viene controllata da fenomeni causali (come la selezione naturale) e casuali (deriva genetica, effetto del fondatore, collo di bottiglia).

In ogni ambiente convivono specie diverse, appartenenti a vari gruppi tassonomici, che formano comunità più o meno complesse. Il grado di diversità in specie mostrato dalle comunità è funzione di fattori geografici ed ecologici. All'interno di queste comunità ogni singola specie svolge un suo particolare ruolo ecologico determinato dal tipo di risorsa energetica utilizzata, dal rapporto che si stabilisce con le altre entità biologiche presenti, dalla risposta alle variazioni, ritmiche (giorno-notte, stagioni) e non, alle quali l'ambiente nel suo complesso è sottoposto, e così via. Viene così a crearsi un assetto dinamico che porta a un funzionale utilizzo delle risorse energetiche complessive disponibili che è in grado di evolvere con il trasformarsi, nel tempo, delle condizioni ambientali generali. La dinamica della diversità delle comunità animali costituisce un ulteriore campo d'indagine della z. (ecologia animale).

Bibl.: AA.VV., Zoologia. Trattato italiano: 2, Bologna 1991.