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Piante, animali ed ecosistemi · Struttura e funzioni degli animali

Funzioni vitali degli animali

Un corridore di Torino scatta lungo il Po: dopo pochi secondi il respiro si fa affannoso e il cuore batte forte. Che cosa sta succedendo dentro il suo corpo? Per capirlo vediamo come gli animali svolgono le loro funzioni vitali, cioè tutto ciò che serve per restare in vita.

Nutrizione e digestione

Gli animali sono eterotrofi: non producono da soli il nutrimento, quindi devono procurarselo mangiando altri esseri viventi. Dal cibo ricavano i materiali per crescere e l'energia per muoversi.

In base alla dieta distinguiamo:

  • erbivori: mangiano vegetali (la marmotta delle Alpi, lo stambecco, il capriolo);

  • carnivori: mangiano altri animali (il lupo appenninico, l'aquila reale);

  • onnivori: mangiano di tutto (il cinghiale, l'orso bruno, l'uomo).

Il cibo deve essere "smontato" in pezzi piccolissimi che il corpo possa assorbire: questo processo si chiama digestione. Nei mammiferi il cibo percorre l'apparato digerente in quest'ordine.

Percorso del cibo nell'apparato digerente di un mammifero: bocca, esofago, stomaco, intestino tenue, intestino crasso. Boccadenti, saliva Esofagotrasporto Stomacosucchi acidi Int. tenueassorbimento Int. crassoacqua, scarti → il cibo avanza da sinistra a destra

Nella bocca i denti spezzettano il cibo e la saliva comincia a digerirlo. L'esofago lo spinge fino allo stomaco, dove i succhi gastrici lo trasformano in una poltiglia. Nell'intestino tenue i nutrienti passano nel sangue (assorbimento). Nell'intestino crasso viene recuperata acqua e si formano le feci, gli scarti non digeriti.

Dieta e apparato digerente

La forma dell'apparato dipende dalla dieta. I vegetali sono ricchi di cellulosa, difficile da digerire: gli erbivori hanno quindi intestini lunghi e, nei ruminanti come la vacca, uno stomaco con più camere. Il cibo torna in bocca per essere rimasticato (ruminazione) e fermenta a lungo. La carne invece si digerisce in fretta: il lupo ha stomaco semplice e intestino corto.

Esercitati★☆☆Da iniziare
Spiega la differenza tra un animale erbivoro e un animale carnivoro e scrivi un esempio italiano per ciascuno (ad esempio tra gli animali dell'Appennino o delle Alpi).

Spiega la differenza tra un animale erbivoro e un animale carnivoro e scrivi un esempio italiano per ciascuno (ad esempio tra gli animali dell'Appennino o delle Alpi).

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Esercitati★★☆Da iniziare
Descrivi il percorso del cibo in un mammifero, dalla bocca all'ultimo tratto dell'intestino, indicando almeno quattro organi e la funzione di ciascuno.

Descrivi il percorso del cibo in un mammifero, dalla bocca all'ultimo tratto dell'intestino, indicando almeno quattro organi e la funzione di ciascuno.

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Esercitati★★★Da iniziare
Una vacca ha uno stomaco con più camere e rumina, mentre un lupo ha uno stomaco semplice e un intestino corto. Collega queste differenze alla dieta dei due animali e…

Una vacca ha uno stomaco con più camere e rumina, mentre un lupo ha uno stomaco semplice e un intestino corto. Collega queste differenze alla dieta dei due animali e spiega perché il cibo vegetale richiede una digestione più lunga e complessa.

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Respirazione e circolazione

Per ricavare energia dal cibo le cellule hanno bisogno di ossigeno; producono invece anidride carbonica, da eliminare. Lo scambio di questi gas con l'ambiente è la respirazione, che avviene in organi diversi a seconda dell'animale.

Animale Organo respiratorio Da dove prende l'ossigeno
pesce (trota) branchie ossigeno disciolto nell'acqua
mammifero, uccello, rettile polmoni aria
rana adulta polmoni e pelle umida aria e acqua
insetto trachee aria

Ma l'ossigeno deve arrivare a tutte le cellule: lo fa il sangue, spinto dal cuore attraverso i vasi sanguigni. Questo è l'apparato circolatorio. Il sangue prende ossigeno nei polmoni (o nelle branchie), lo porta ai muscoli e agli altri organi, e riporta indietro l'anidride carbonica.

Schema della circolazione: il cuore spinge il sangue ai polmoni, che si carica di ossigeno, e poi ai muscoli, che lo usano. Cuore Polmoni Muscoli O₂ entra, CO₂ esce O₂ usato, CO₂ prodotto il sangue fa un circuito continuo

Durante lo sforzo i muscoli consumano più ossigeno: il respiro accelera per farne entrare di più e il cuore batte più in fretta per portarlo subito ai muscoli e portare via l'anidride carbonica.

Esercitati★☆☆Da iniziare
Un pesce respira con le branchie, un gatto con i polmoni. Indica per ciascuno da dove prende l'ossigeno.

Un pesce respira con le branchie, un gatto con i polmoni. Indica per ciascuno da dove prende l'ossigeno.

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Esercitati★★☆Da iniziare
Un corridore di Torino, dopo uno scatto, nota che il respiro e il battito del cuore sono più veloci. a) Perché i muscoli in attività richiedono più ossigeno? b) Come…

Un corridore di Torino, dopo uno scatto, nota che il respiro e il battito del cuore sono più veloci.

  1. a) Perché i muscoli in attività richiedono più ossigeno?
  2. b) Come arriva l'ossigeno ai muscoli?
  3. c) Perché il battito accelera?
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Movimento e struttura del corpo

Gli animali si spostano per cercare cibo, sfuggire ai predatori, trovare un partner. Il movimento è reso possibile da muscoli che si contraggono e da uno scheletro (o altre strutture rigide) a cui sono attaccati.

La forma del corpo è legata all'ambiente in cui l'animale si muove:

  • nuoto: corpo affusolato e pinne (trota, delfino); la trota nuota con ondulazioni laterali del corpo e della coda, mentre il delfino, che ha pinne e una coda orizzontale, la muove con un movimento verticale (su-giù);

  • volo: ali, ossa leggere, muscoli potenti del petto (aquila reale);

  • corsa e salto: zampe lunghe e robuste (lupo, capriolo, stambecco);

  • strisciamento: corpo allungato, senza zampe (serpenti).

Non confondere: il delfino vive in acqua e nuota, ma è un mammifero e respira con i polmoni, quindi deve salire in superficie per prendere aria.

Esercitati★☆☆Da iniziare
Collega ciascuna funzione all'organo o apparato che la svolge: a) respirazione b) circolazione c) digestione d) movimento Organi: 1) cuore e vasi; 2) polmoni o branchie;…

Collega ciascuna funzione all'organo o apparato che la svolge:

  1. a) respirazione
  2. b) circolazione
  3. c) digestione
  4. d) movimento

Organi: 1) cuore e vasi; 2) polmoni o branchie; 3) stomaco e intestino; 4) muscoli e scheletro.

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Tre animali: un delfino, un'aquila reale, una trota. Per ciascuno indica come si muove (nuoto, volo...) e quale struttura del corpo lo permette.

Tre animali: un delfino, un'aquila reale, una trota. Per ciascuno indica come si muove (nuoto, volo...) e quale struttura del corpo lo permette.

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Funzioni e adattamenti all'ambiente

Le funzioni vitali non si svolgono nello stesso modo in tutti gli animali: ogni specie ha adattamenti, cioè caratteristiche che le permettono di vivere bene nel suo ambiente.

La rana: due vite, due respirazioni

Il girino vive in acqua e respira con le branchie. La rana adulta vive tra acqua e terra: respira con i polmoni e anche attraverso la pelle, che deve restare umida perché l'ossigeno possa sciogliersi nell'umidità e attraversarla. Una pelle così sottile e permeabile assorbe però anche le sostanze disciolte nell'acqua: per questo gli anfibi sono molto sensibili all'inquinamento e sono considerati buoni indicatori della qualità dell'ambiente.

L'orso e la riduzione del metabolismo

L'orso bruno marsicano, in Abruzzo, in autunno mangia moltissimo e accumula grasso. In inverno il cibo scarseggia: l'orso si ritira in una tana e riduce l'attività, abbassando il metabolismo (cioè il consumo di energia). Non è un letargo vero e proprio (l'orso si sveglia con facilità): è una riduzione dell'attività e del metabolismo, un letargo parziale. L'orso vive consumando lentamente le riserve di grasso. Il vantaggio è evidente: supera la stagione fredda senza cercare cibo che non c'è.

Esercitati★★★Da iniziare
Una rana adulta respira con i polmoni e anche attraverso la pelle umida, mentre il girino respira con le branchie. Spiega a quale ambiente è adattata ciascuna fase della…

Una rana adulta respira con i polmoni e anche attraverso la pelle umida, mentre il girino respira con le branchie. Spiega a quale ambiente è adattata ciascuna fase della vita, perché la pelle deve restare umida e perché gli anfibi sono sensibili all'inquinamento dell'acqua.

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Un orso bruno dell'Appennino abruzzese in autunno mangia moltissimo e poi trascorre l'inverno in una tana con attività ridotta. Spiega il collegamento tra alimentazione,…

Un orso bruno dell'Appennino abruzzese in autunno mangia moltissimo e poi trascorre l'inverno in una tana con attività ridotta. Spiega il collegamento tra alimentazione, riserve di grasso e riduzione del metabolismo, e quale vantaggio adattativo offre questo comportamento.

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Vuoi riprendere la domanda iniziale? Il corridore ansima perché i muscoli usano più ossigeno: respiro e cuore accelerano per rifornirli.

In sintesi

  • Gli animali sono eterotrofi: si nutrono di altri esseri viventi (erbivori, carnivori, onnivori).

  • La digestione scompone il cibo: bocca, esofago, stomaco, intestino tenue (assorbimento), intestino crasso. Gli erbivori hanno apparati digerenti più lunghi e complessi.

  • La respirazione porta ossigeno alle cellule (branchie, polmoni, pelle, trachee); il sangue lo trasporta con il cuore e i vasi.

  • Il movimento dipende da muscoli e scheletro, con forme del corpo adatte a nuotare, volare o correre.

  • Gli adattamenti legano struttura e ambiente: la pelle umida della rana, il letargo dell'orso.

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