Esercizi: I grandi gruppi di esseri viventi

Indica i cinque gruppi di vertebrati e fai un esempio di animale per ciascuno. Indica anche la caratteristica che accomuna tutti i vertebrati, la stessa che dà il nome all'insieme.

Indica a quale gruppo appartiene ciascuno di questi esseri viventi e giustifica ogni risposta con un carattere del gruppo corrispondente: una rana, una sardina, un gatto, un ragno, una felce e un geranio.

Lo schema mostra i cinque gruppi di vertebrati con un carattere tipico di ciascuno, ma manca un gruppo, indicato con «?». Indica quale gruppo è, descrivi le caratteristiche che lo definiscono e fai due esempi di animali di quel gruppo.

Spiega che cos'è un invertebrato e nomina quattro gruppi di invertebrati con un esempio di animale per ciascuno.

Indica a quale gruppo di vertebrati appartiene ciascun animale e quale caratteristica ti è servita per deciderlo: un salmone, una biscia, un'aquila, un rospo e una mucca.

Spiega due differenze tra anfibi e rettili (pensa alla pelle e a dove depongono le uova) e fai un esempio per ciascun gruppo.

Nomina due caratteristiche degli uccelli che permettono loro di volare e spiega brevemente come aiuta ciascuna.

Quante zampe hanno gli insetti e quante gli aracnidi? Nomina due animali per ciascun gruppo e indica un'altra differenza visibile tra i due.

Da questo elenco di animali —cane, formica, ragno, lombrico, lumaca, medusa e trota— separa prima i vertebrati dagli invertebrati. Poi raggruppa gli invertebrati in insetti, aracnidi, vermi, molluschi e meduse, indicando una caratteristica che ti è servita per decidere in ciascun caso.

Spiega la differenza tra muschi, felci e piante con fiore e fai un esempio per ciascun gruppo che puoi trovare vicino a dove abiti. In che tipo di luoghi cresce di solito ciascuno di essi?

Elabora una tabella con tre colonne —gruppo, caratteristica principale ed esempio— e completala per questi sei gruppi di esseri viventi: pesci, anfibi, rettili, uccelli, mammiferi e insetti.

Classifica questi invertebrati nel loro gruppo (insetto, aracnide, mollusco, crostaceo, verme o altro) e giustifica ogni scelta con una caratteristica: uno scorpione, una cozza, un millepiedi, un gambero e una spugna.

I pesci sono adattati alla vita nell'acqua. Spiega quale ruolo svolgono le branchie, le pinne e la forma idrodinamica del corpo.

Confronta un delfino con un tonno: indica a quale gruppo appartiene ciascuno e spiega due differenze tra loro, pensando a come respirano e a come nascono e si nutrono i loro piccoli.

Nomina le parti principali di una pianta con fiore (radice, fusto, foglie, fiore e frutto) e spiega la funzione di ciascuna.

Il riccio di mare e il riccio di terra hanno lo stesso nome, ma uno è un invertebrato marino e l'altro un mammifero. Spiega che cosa dimostra questo caso sui nomi comuni degli animali e confronta le caratteristiche di entrambi.

Un esploratore trova un animale marino sconosciuto: ha il corpo idrodinamico, è privo di zampe posteriori, si sposta mediante pinne e trascorre tutta la vita sott'acqua. Tuttavia osserva che sale periodicamente in superficie per rinnovare l'aria e che partorisce un piccolo vivo che nutre con il latte. L'esploratore annota sul suo quaderno: «Per la sua forma e perché vive sempre in acqua, si tratta di una nuova specie di pesce». Confuta la sua conclusione giustificando perché deve essere classificato come mammifero e prevedi quale tipo di riproduzione, fecondazione e regolazione termica (omeotermo o eterotermo) ti aspetteresti di trovare in questo animale.

In un laboratorio scolastico si analizzano tre organismi sconosciuti e si registrano le loro caratteristiche cellulari e nutrizionali:

• Organismo A: unicellulare, eucariote, con cloroplasti e nutrizione autotrofa.

• Organismo B: pluricellulare, eterotrofo per assorbimento, con parete cellulare e senza veri tessuti.

• Organismo C: pluricellulare, eterotrofo che ingerisce il cibo, vive fisso su una roccia marina e privo di tessuti differenziati.

Determina in modo motivato a quale regno appartiene ciascun organismo a partire dai suoi dati cellulari e nutrizionali. Inoltre, spiega perché l'organismo C appartiene al regno animale nonostante viva immobile come un vegetale.

Osserva questi tre animali: il pipistrello, il passero e il delfino. Se usassimo un criterio di classificazione basato esclusivamente sul mezzo in cui si spostano, quali due animali raggrupperesti? Spiega perché questo criterio induce in errore i biologi e giustifica, confrontando l'anatomia interna dei loro arti e il loro modo di riprodursi, perché il pipistrello è molto più imparentato con il delfino che con il passero.

Durante un'uscita sul campo, un gruppo di studenti ha raccolto quattro invertebrati non identificati:

• Esemplare A: corpo molle non segmentato, protetto da una conchiglia a spirale.

• Esemplare B: corpo diviso in capo, torace e addome, con 6 zampe e un paio di antenne.

• Esemplare C: corpo diviso in cefalotorace e addome, con 8 zampe e senza antenne.

• Esemplare D: corpo cilindrico diviso in anelli ripetuti, senza zampe e con pelle umida.

Progetta una semplice chiave dicotomica (basata su domande successive di «sì / no» su caratteristiche osservabili) che permetta a chiunque di identificare in modo inequivocabile a quale gruppo (insetti, aracnidi, anellidi o gasteropodi) appartiene ciascun esemplare.

In un orto scolastico compare un'infestazione di bruchi che divorano voracemente le foglie delle lattughe. Settimane dopo, i bruchi formano crisalidi e si trasformano in farfalle adulte che si nutrono solo del nettare dei fiori. Uno studente afferma: «La metamorfosi è uno svantaggio per la farfalla perché il bruco e l'adulto competono tra loro per il cibo». Confuta l'affermazione dello studente spiegando quale vantaggio ecologico apporta il cambio radicale di dieta e di apparato boccale tra le due fasi, e prevedi quali conseguenze avrebbe per le piante con fiore dell'orto l'eliminazione totale degli adulti.

Un compagno di classe sostiene la seguente affermazione: «Poiché gli squali hanno uno scheletro di cartilagine e non di vero osso, dovrebbero essere classificati tra gli invertebrati, come i calamari o i granchi». Confuta la sua posizione indicando due differenze fondamentali tra lo scheletro interno di uno squalo e i rivestimenti o le conchiglie protettive degli invertebrati, e spiega quale struttura interna esclusiva colloca lo squalo nel gruppo dei vertebrati.

In un tratto di fiume convivono due specie protette: la trota comune (pesce con respirazione branchiale) e il desman dei Pirenei (piccolo mammifero semiacquatico che si immerge per cacciare larve). A causa di uno sversamento, l'ossigeno disciolto nell'acqua scende a livelli vicini a zero per diverse settimane, mentre la superficie dell'acqua e l'aria esterna restano inalterate. Prevedi in modo motivato quale delle due specie subirà una mortalità immediata per asfissia e quale resisterà meglio al calo di ossigeno disciolto, giustificando la risposta in base ai loro meccanismi di respirazione.

Uno studio botanico confronta due versanti di una montagna: il versante nord è permanentemente in ombra e umido per la rugiada costante, mentre il versante sud è asciutto, soleggiato e riceve piogge scarse e concentrate. Sul versante nord prosperano muschi e felci, mentre sul versante sud riescono a sopravvivere solo piante con semi (pini e cisti). Giustifica questa distribuzione della vegetazione spiegando perché le felci hanno bisogno di acqua liquida per completare la loro riproduzione e quali due strutture (legate alla riproduzione) permettono alle piante con semi di conquistare l'ambiente secco.