Cetacea

I cetacei (Cetacea ) sono un infraordine di mammiferi euteri cetartiodattili, completamente adattati alla vita in ambiente acquatico, per la maggior parte marino.

Oltre a comprendere alcuni dei più grandi animali mai esistiti sul pianeta Terra, i cetacei sono i mammiferi meglio adattati per la vita in ambiente acquatico, sono gli unici mammiferi viventi, assieme ai sirenii (dugonghi e lamantini), che svolgono l'intero ciclo biologico in acqua, compresa la riproduzione, e sono anche capaci di alimentarsi e consumare la preda in acqua, un aspetto che i mammiferi parzialmente adattati alla vita in ambiente marino, come i pinnipedi, l'orso polare e la lontra marina, non sono in grado di fare (possono catturare le prede in acqua ma sono costretti a consumarle fuori dall'acqua).

Presentano un corpo fusiforme, simile a quello dei pesci, che assicura loro una maggiore idrodinamicità. Gli arti anteriori sono modificati in pinne; gli arti posteriori come tali sono assenti; rimangono solo alcune piccole ossa vestigiali, nascoste dentro al corpo, e non collegate alla spina dorsale per l'assenza del bacino. La pinna caudale è disposta orizzontalmente e divisa in due lobi. Sono generalmente privi di peli e sono isolati termicamente da uno spesso strato di grasso.

L'infraordine Cetacea comprende circa 85 specie,Secondo alcuni autori le specie di cetacei sarebbero 83, secondo altri 85 e secondo altri ancora 86. Si veda in proposito quasi tutte marine tranne 5 specie di delfini di acqua dolce. Le specie sono suddivise in due parvordini, Mysticeti ed Odontoceti. Esiste un terzo parvordine, Archaeoceti, cui appartengono solo specie estinte.

Tra i misticeti si trovano gli animali comunemente chiamati balene, i più grandi conosciuti al mondo: in particolare la balenottera azzurra è il più grande animale oggi presente sulla Terra. Tra gli odontoceti, invece, si trovano capodogli, delfini e orche, spesso allevati e addestrati nei delfinari.

La branca della biologia che si occupa dello studio di questi animali è la cetologia.

Etimologia Il nome cetaceo deriva (ketos), che significa balena o mostro marino e fu introdotto da Aristotele per designare gli animali acquatici dotati di respirazione polmonare.

Evoluzione e tassonomia

La teoria tradizionale sull'evoluzione dei Cetacei asseriva che derivassero dai Mesonychidae, un gruppo di ungulati carnivori simili a lupi, dotati di zoccoli e affini agli Artiodattili. Questi animali possedevano denti triangolari simili a quelli dei cetacei fossili e per questo motivo gli scienziati hanno creduto per molto tempo che balene e delfini derivassero da loro. Tuttavia una ricerca del 2001 conferma sulla base di dati molecolari che i Cetacei non derivano dai mesonichidi, ma sono fortemente correlati agli artiodattili..

A partire dai primi anni novanta, analisi molecolari su una grande quantità di proteine e sequenze di DNA hanno indicato che i Cetacei dovessero essere inclusi all'interno dell'ordine degli Artiodattili, essendo molto vicini filogeneticamente agli Hippopotamidae. È stato quindi istituito un ordine che riunisce Artiodattili e Cetacei: Cetartiodactyla, nel quale i Cetacei sono inseriti nel sottordine Cetancodontamorpha.

Il primo antenato dei Cetacei è ritenuto essere il Pakicetus, un artiodattilo primitivo vissuto nell'Eocene, circa 50 milioni di anni fa. Questo animale aveva mantenuto alcuni aspetti dei Mesonychidae da cui si era evoluto, come la presenza di denti triangolari che gli Artiodattili moderni hanno perso. L'anello di collegamento tra il Pakicetus e i Cetacei risulta essere la struttura delle ossa dell'orecchio. Inoltre, i denti del Pakicetus ricordano quelli delle balene fossili.

LAmbulocetus (47-48 milioni di anni fa) è stato il primo antenato dei Cetacei a condurre una vita anfibia, possedendo delle zampe più adatte al nuoto che ai movimenti terrestri. Il primo degli antenati dei Cetacei ad essere completamente acquatico fu invece il Basilosaurus, che visse circa 38 milioni di anni fa. I primi misticeti, i Cetotheriidae, comparvero nel Miocene, mentre i primi odontoceti, i Kentriodontidae fecero la loro comparsa nell'Oligocene.

Classificazione I cetacei viventi comprendono 89 specie divise in due parvordini: odontoceti (74 specie) e misticeti (15 specie).

Odontoceti

Gli odontoceti sono i cetacei dotati di denti, sono predatori attivi, si nutrono principalmente di pesci e/o calamari. Comprendono delfini, globicefali, grampi, orca, focene, zifi, narvalo, beluga, capodoglio e specie simili. Questi cetacei hanno un'abilità eccezionale nel percepire l'ambiente circostante mediante la ecolocalizzazione. Alcune specie vivono in acque dolci, come il platanista (Platanista gangetica) e le inie (Inia).

Agli odontoceti appartengono le seguenti famiglie:

Delphinidae (delfini, suse, stenelle, globicefali, grampi, cefalorinchi, orca, 37 specie) Monodontidae (beluga, narvalo, 2 specie) Phocoenidae (focene, 8 specie) Physeteridae (capodoglio, 1 specie) Platanistidae (platanista, 1 specie) Iniidae (inie, 3 specie) Ziphiidae (zifio, mesoplodonti e simili, 22 specie)

Misticeti

I misticeti sono i cetacei dotati di fanoni, sono grossi filtratori di plancton, krill e piccoli pesci. Comprendono balene e balenottere, i più grandi animali oggi esistenti sul pianeta. La balenottera azzurra (Balaenoptera musculus) è il più grande animale mai esistito. La caratteristica diagnostica dei cetacei misticeti sono i fanoni, strutture dell'apparato boccale presenti nella mascella superiore che agiscono da setaccio e che sono costituite da cheratina, sostituendo i denti. I fanoni permettono di filtrare il plancton dall'acqua.

Ai misticeti appartengono le seguenti famiglie:

Balaenidae (balene franche, 4 specie) Balaenopteridae (balenottere e megattera, 9 specie) Eschrichtiidae (balena grigia, 1 specie) Neobalaenidae (caperea, 1 specie)

Morfologia

Essendosi evoluti da progenitori terrestri, i Cetacei hanno dovuto sviluppare notevoli adattamenti anatomici e fisiologici per poter condurre una vita completamente acquatica: il corpo è fusiforme ed ha assunto una forma idrodinamica simile a quella di un pesce; sul dorso è comparsa una pinna dorsale, formata da tessuto connettivo; gli arti anteriori si sono trasformati in pinne pettorali ed hanno assunto la forma di pagaie; l'estremità della coda è piatta, formata da due lobi; gli arti posteriori sono assenti e di essi rimangono piccole ossa nascoste all'interno del corpo; sulla sommità del capo è presente uno sfiatatoio; i peli scompaiono completamente dopo i primi mesi di vita; i padiglioni auricolari sono assenti; i genitali esterni sono nascosti all'interno di tasche.

Forma del corpo e dimensioni La forma del corpo dei Cetacei ricorda molto da vicino quella dei pesci. Per convergenza evolutiva, infatti, hanno sviluppato una forma affusolata, idrodinamica, che permette loro di muoversi agevolmente nell'ambiente acquatico riducendo l'attrito con l'acqua. Il corpo dei Misticeti è più tozzo rispetto a quello degli Odontoceti, che sono in grado di nuotare a maggiori velocità.

All'infraordine dei Cetacei appartengono alcuni tra i più grandi animali mai esistiti sulla Terra. Soprattutto tra i Misticeti, le dimensioni corporee sono ragguardevoli: la balenottera azzurra (Balaenoptera musculus) può raggiungere i 30 metri di lunghezza ed è considerato il più grande animale mai esistito.. Tra gli Odontoceti, è il capodoglio (Physeter macrocephalus) che raggiunge le dimensioni maggiori, arrivando a una lunghezza di circa 20 metri nei maschi.. Il cetaceo più piccolo in assoluto è invece la focena del golfo di California (Phocoena sinus), una focena che può raggiungere la lunghezza di circa . Tra i Misticeti, le dimensioni minori sono quelle di Caperea marginata, che può raggiungere circa 6 metri.

La tabella 1 riassume lunghezza massima e peso raggiunti da alcuni cetacei.

+ Tab. 1: Dimensioni e pesi massimi raggiunti da alcuni cetacei. Tratto da Cetacean curriculum — American Cetacean Society Specie Lunghezza (m) Peso (kg) Note Phocoena sinus 1,2 - 1,5 30 - 55 Cetaceo più piccolo Delphinus delphis 2,4 70 - 110 Tursiops truncatus 3,7 150 - 650 Monodon monoceros 5 800 - Caperea marginata 6,5 - Misticeto più piccolo Orcinus orca 9,7 - Delfinide più grandeMegaptera novaeangliae 13,7 - 15,2 - Physeter macrocephalus 14,9 - 20 - Odontoceto più grande Balaenoptera musculus 30 Animale più grande in assoluto

Pelle Come in tutti i Mammiferi, la pelle dei Cetacei è formata da epidermide, derma ed ipoderma.

L'epidermide è costituita da un epitelio pavimentoso pluristratificato, è più spessa da 10 a 20 volte di quella dei mammiferi terrestri e il suo strato più esterno viene rinnovato circa 12 volte al giorno. Il derma è costituito da tessuto connettivo denso ed è privo di follicoli piliferi e ghiandole sebacee.

L'ipoderma forma il pannicolo adiposo (blubber) ed è costituito da tessuto connettivo lasso ricco di adipociti e fibre di collagene. La sua funzione è quella di evitare la dispersione del calore e di fungere da sostanza di riserva..

La superficie della pelle di diversi odontoceti presenta alcune creste cutanee, spesso visibili anche ad occhio nudo e distribuite lungo tutto il corpo, ad eccezione della testa e in alcune specie della regione ventrale. Non è ancora chiaro quale sia il loro ruolo: si pensa che possano essere coinvolte nella ricezione di stimoli tattili o che abbiano funzione idrodinamica, o entrambe le cose.

La pelle della testa e delle pinne pettorali di molte balene e balenottere è colonizzata da una serie di parassiti cutanei, soprattutto Cyamidae, conosciuti con il nome di pidocchi delle balene e balani appartenenti ai generi: Coronula, Cryptolepas, Conchoderma, Xenobalanus e Tubicinella. Mentre i pidocchi possono interferire con i recettori sensoriali delle balene e nutrirsi della pelle delle stesse, i balani sembrano non procurare agli animali nessun danno..

Pinne Pinna dorsale

Quasi tutti i cetacei presentano sul dorso una pinna dorsale formata da tessuto connettivo. La sua funzione è quella di dare stabilità al nuoto, evitando che l'animale possa capovolgersi durante gli spostamenti laterali veloci. Questa pinna è assente negli animali che vivono nelle regioni polari come narvali (Monodon monoceros), beluga (Delphinapterus leucas) e balene della Groenlandia (Balaena mysticetus), che non sarebbero in grado di nuotare agevolmente sotto i ghiacci.

La pinna dorsale presenta forme e dimensioni diverse nelle diverse specie di cetacei: può essere falcata, triangolare o arrotondata. Questa caratteristica è utile per l'identificazione delle specie. Inoltre la pinna poiché è spesso ricoperta da graffi, tagli e cicatrici, è utilizzata dai ricercatori per la fotoidentificazione, una tecnica che consente di riconoscere i singoli esemplari di una specie mediante le fotografie di particolari anatomici.

Pinna caudale La coda dei Cetacei è costituita da due lobi di tessuto connettivo, detti flukes, che formano la pinna caudale. A differenza di quella dei pesci, nei Cetacei questa pinna è disposta orizzontalmente e si muove dal basso verso l'alto. Questa caratteristica permette di riconoscere a prima vista un cetaceo da un pesce e la sua funzione è quella di agire da mezzo di propulsione tramite il suo movimento verticale.

Anche in questo caso forma e dimensione variano tra le diverse specie e quindi queste caratteristiche possono essere usate per l'identificazione soprattutto delle specie di grandi dimensioni.

Pinne pettorali