ZOOLOGIA SISTEMATICA(2016)

Pierfilippo CERRETTIpierfilippo.cerretti@uniroma1.it

lezioni

Martedì 14-16

Giovedì 11-13Letture consigliate

• Hickman et alii 2016. Zoologia. McGraw-Hill Education.• Grimaldi & Engel 2005. Evolution of the Insects. Cambridge University Press, New York. (artropodi, fossili)

[in biblioteca]• Argano et alii 2007. Zoologia. Evoluzione e adattamento. Monduzzi editore (Artropodi)• Zunino, M. & A. Zullini. 2004. Biogeografia. La dimensione spaziale dell'evoluzione. Casa editrice

Ambrosiana. 373 pp., 2 edizione.• Materiale ricavato dalla bibliografia recente selezionato e distribuito durante il corso

http://bbcd.bio.uniroma1.it/bbcd/users/cerretti-pierfilippo

Sede «Entomologia» Piazzale Valerio Massimo, 6

Stretti collaboratori

Maurizio Mei – si occupa di tante cose tra le quali: diversità delle formiche, sistematica di alcune famiglie di ditteri (mosche) e di imenotteri (vespe e api).Daria Corcos – PhD student. Si occupa «global change»

Progetti in corso:

• Phylogeny and Evolution of world tachinids (Dipetra: Tachinidae) – US NSF collaborative project

• Phylogeny and Evolution of world rhinophorids(Dipetra: Rhinophoridae) – proposal in prep.

• Detecting Alien Species at School (LIFE-DEALS)– EU LIFE Nat (proposal submitted)

• Effect of global change on insect natural enemies (Daria Corsos) – PhD project

Struttura del corso• 4 Ottobre – 14 Ottobreprincipi di: sistematica zoologica (nomenclatura & classificazione), biologia evoluzionistica, sistematica & filogenesi, concetti di specie, speciazione, principi di zoogeografia (regioni biogeografiche)

• 18 Ottobre – 8 Dicembregli artropodi (con esempi e seminari riferiti alla fauna italiana)

• 13 Dicembre – fine corso (Gennaio)Deuterostomi

Storia della vita tra diversificazione ed estinzione…

un’introduzione alle tappe fondamentali

Attenzione pero’… i dati molecolari talvolta si discostano molto dal dato fossile!!!

16/10/2016“The Other 99%”: la tassonomia degli

invertebrati nello studio della biodiversitàPagina 8

Diversità attuale 1

Uno sguardo ai piani corporei degli artropodi viventi più comuni…

Diversità attuale 2

Mr Haldane, what could be inferred about the mind of the Creator from the works of His Creation: "An inordinate fondness for beetles."

John B. S. Haldane

Domanda 1

Quanti concetti di specie conosci?• 1• 3• Piu’ di 20

Da: Misof et alii. Science 2014.

Domanda 2

Sai cosa sono: (a) un gruppo monofiletico, (b) un grade, (c) un raggruppamento polifiletico?

• Si• no

Domanda 3

Sapete quali strumenti usa un sistematico per identificare gli animali, a qualunque livellotassonomico?

• Si• no

Domanda 3a

Avete idea dell’importanza di ottenereidentificazioni tassonomiche corrette?

• Si• no

Proterozoico superiore ca. 600 mya

Resti fossili più abbondanti e più chiaramente interpretabili risalgono a circa 600 milioni di anni fa, all'inizio del Primario o Era Paleozoica, la più antica delle ere geologiche.

Proterozoico terminale ca. 560 mya

Resti fossili più abbondanti e più chiaramente interpretabili risalgono a circa 600 milioni di anni fa, all'inizio del Primario o Era Paleozoica, la più antica delle ere geologiche.

Cambriano inferiore ca. 540 mya

L'inizio del Cambriano corrisponde ad un gran numero di fossili appartenenti a gruppi attuali ed estinti. Tipiche del Cambriano e di fondamentale importanza per la comprensione della «Cambrain explosion» sono le faune del Burgess Shales (Canada occidentale) e di ChengjiangCina meridionale). Gli Invertebrati sono ormai rappresentati da molti gruppi

Myllokunmingia fengjiaoa

Yunnanozoon lividum

Haikouichthys ercaicunensis

Vetulicola rectangulata and V. cuneata

Cambriano superiore ca. 500 mya

Gentle giants of the Cambrian – nature videos

Ordoviciano medio ca. 470 mya

La vita è ancora confinata in ambiente acquatico. La fauna si diversifica notevolmente. I trilobitiraggiungono la massima diffusione, abbondano brachiopodi, gasteropodi, cefalopodi, celenterati e infine…

Ordoviciano superiore ca. 450 mya

…si diffondono le graptoliti (fossili guida dell'Ordoviciano), piccoli organismi marini coloniali esclusivamente paleozoici, di incerta classificazione, attualmente riferiti al gruppo degli emicordati.

Siluriano ca. 430 mya

Massima diversificazione dei trilobiti. Prosegue radiazione di coralli, brachiopodi, echinodermi e molluschi. Comparsa placodermi (pesci corazzati provvisti di mascella. Prima colonizzazione dell'ambiente terrestre da parte delle piante. I primi vegetali terrestri di cui si ha documentazione furono le Psilophytales, piante prive di radici, con piccoli gambi verticali; si riproducevano per spore.

euripteridi

Devoniano inferiore ca. 400 mya

Declino dei trilobiti. Scomparsa quasi totale delle graptolititi, estinzione di agnati e placodermi. Diffusione e diversificazione delle piante terrestri. Comparsa di felci, con forme arboree alte anche più di 20 metri e le prime piante capaci di riprodursi per seme (Gimnosperme). Compaiono i primi anfibi. Il genere Ichthyostega presenta zampe perfettamente conformate e polmoni, segni evidenti di adattamento alla vita terrestre

Devoniano superiore ca. 370 mya

Declino dei trilobiti. Scomparsa quasi totale delle graptolititi, estinzione di agnati e placodermi. Diffusione e diversificazione delle piante terrestri. Comparsa di felci, con forme arboree alte anche più di 20 metri e le prime piante capaci di riprodursi per seme (Gimnosperme). Compaiono i primi anfibi. Il genere Ichthyostega presenta zampe perfettamente conformate e polmoni, segni evidenti di adattamento alla vita terrestre

Mississippiano ca. 340 mya

Continua il declino dei trilobiti. Grande radiazione di gimnosperme. Abbondanza di equiseti e felciche darà origine ai notevoli depositi di carbone fossile tipici di questo periodo. Reperti fossili di protorettili.

Diadectes

Pennsylvaniano ca. 300 mya

Gli anfibi si diversificano e dominano le scene terrestri, anche se compaionoi primi amnioti (rettili), animali cioè capaci di depositare uova fuori dall'acqua, protette da un guscio. Compaiono i primi synapsidi

Domanda 4

Sapete cosa sono gli stati apomorfi e plesiomorfidi un dato carattere morfologico o molecolare?

• Si• no

Permiano inferiore ca. 280 mya

Scomparsa totale di trilobiti e graptoliti. I pesci sono in forte riduzione. Si affermano i rettili. Molti brachiopodi si estinguono alla fine di questo periodo

Permiano superiore ca. 260 mya

Alla fine del Permiano si realizzò: 1 la formazione della Pangea, 2 l’abbassamento del livello marino, 3inaridimento del clima, 4 variazione della salinità e dei rapporti isotopici delle acque marine. Tale combinazione di eventi causò una grande crisi biologica che portò all’estinzione moltissime specie marine

Triassico medio e inferiore ca. 240 mya

Gli anfibi cadono in declino e prendono il sopravvento i rettili, che ormai invadono tutti i domini, della terra e delle acque dolci, del mare e perfino dell'aria, dove gli anfibi non erano mai arrivati. Nei mari scompaiono le trilobiti, prendono importanza vari gruppi di asteroidi ed echinoidi, cambiano le faune dei coralli (ai cosiddetti tetracoralli si sostituiscono gli esacoralli)

Triassico superiore ca. 220 mya

Un tipico rettile triassico è Lystrosaurus del Sud AfricaUn evento importantissimo di questo periodo è la comparsa dei mammiferi

Cynognathus

Jurassico inferiore ca. 200 mya

Inizia lo smembramento della Pangea formatasi alla fine del Paleozoico. I rettili, ormai decisamente affermati, seguono diverse linee evolutive e compaiono forme di dimensioni gigantesche: i dinosauri. La fauna marina giurassica è caratterizzata da numerose specie di ammoniti

Jurassico medio ca. 170 mya

Inizia lo smembramento della Pangea formatasi alla fine del Paleozoico. I rettili, ormai decisamente affermati, seguono diverse linee evolutive e compaiono forme di dimensioni gigantesche: i dinosauri. La fauna marina giurassica è caratterizzata da numerose specie di ammoniti

Jurassico superiore ca. 150 mya

Inizia lo smembramento della Pangea formatasi alla fine del Paleozoico. I rettili, ormai decisamente affermati, seguono diverse linee evolutive e compaiono forme di dimensioni gigantesche: i dinosauri. La fauna marina giurassica è caratterizzata da numerose specie di ammoniti

Cretaceo inferiore ca. 120 mya

La flora si «rinnova» con la comparsa di piante angiosperme. Coesistono animali di vecchio tipo (dinosauri, ammoniti) e forme "moderne" (mammiferi, angiosperme) fino alla fine del periodo, momento nel quale si verifica una grande crisi biologica con estinzione di quasi tutti i vecchi elementi come le ammoniti per l'ambiente marino e i dinosauri per quello terrestre

Figure 1. Estimated times of divergence for lineages leading to families of Lepidoptera based on 350 taxa (the full tree on which all analyses were performed is shown in Fig. S1).

Wahlberg N, Wheat CW, Peña C (2013) Timing and Patterns in the Taxonomic Diversification of Lepidoptera (Butterflies and Moths). PLoS ONE 8(11): e80875. doi:10.1371/journal.pone.0080875http://journals.plos.org/plosone/article?id=info:doi/10.1371/journal.pone.0080875

Tardo Cretaceo inferiore ca. 105 mya

La flora si «rinnova» con la comparsa di piante angiosperme. Coesistono animali di vecchio tipo (dinosauri, ammoniti) e forme "moderne" (mammiferi, angiosperme) fino alla fine del periodo, momento nel quale si verifica una grande crisi biologica con estinzione di quasi tutti i vecchi elementi come le ammoniti per l'ambiente marino e i dinosauri per quello terrestre

Cretaceo superiore ca. 90 mya

Verso la fine del Mesozoico si assiste ad un rapido declino delle ammoniti, con la comparsa di conchiglie a struttura molto variata.

K-Pg 66 mya

Eocene ca. 50 mya

Dorudon atrox

Si affermano i vari ordini di mammiferi, evolvendo gradualmente verso le forme attuali. Compaiono proboscidati, equidi, artiodattili, primati, carnivori, ecc. Si rinnovano anche le faune a invertebrati, con nuovi gruppi di bivalvi e gasteropodi, nummuliti. La flora assume lentamente un aspetto simile all'attuale. La configurazione paleogeografica del Terziario si adegua gradualmente alla situazione attuale

Mantophasmatodea

Oligocene ca. 35 mya

Si affermano i vari ordini di mammiferi, evolvendo gradualmente verso le forme attuali. Compaiono proboscidati, equidi, artiodattili, primati, carnivori, ecc. Si rinnovano anche le faune a invertebrati, con nuovi gruppi di bivalvi e gasteropodi, nummuliti. La flora assume lentamente un aspetto simile all'attuale. La configurazione paleogeografica del Terziario si adegua gradualmente alla situazione attuale

Ages of major lineages and their rates of diversification.

Maria Heikkilä et al. Proc. R. Soc. B 2012;279:1093-1099

This journal is © 2011 The Royal Society

Domanda 5

Conoscete i principi della biogeografia insulare?

• Si• no

Miocene inferiore e medio ca. 20 mya

Hymenaea stigonocarpa

Hymenaea proteraExtinct species from Cenozoic

Syndesus MacLeay (Lucanidae)

MIOCENE

OGGI

Valeseguya rieki Colless

Valeseguyidae

Valeseguya from Dominican amber

Una specie in ambra del Cretaceo di

Myanmar

MIOCENE

OGGI

Trinemurodes Silvestri

Archaeognatha

MIOCENE

OGGI

Anche il genere Hemitrinemura Mendes (Zygentoma), oggi presente nell’areaindo-pacifica occidentale, ha una specie in ambra dominicana

Questo però non èun Hemitrinemura!!

Halovelia BergrothHeteroptera, Veliidae)

MIOCENE

OGGI

Fig wasps

MIOCENE

OGGI

Domanda 6

Avete mai sentiro parlare di parassitoidi?

• Si• no

Pleistocene ca. 50 kya

Presente

Maps available from: http://cpgeosystems.com/mollglobe.html