Corso di Biogeografia A.A. 2006/2007

Silvia Macchi

Unità di Analisi e Gestione delle Risorse Ambientali

Modelli di distribuzione di Anfibi e Rettili

Modelli di distribuzione di Anfibi e Rettili

ANFIBI

Primi vertebrati ad aver colonizzato le terre emerseDerivano dai pesci CrossopterigiI primi resti fossili risalgono al Devoniano (410-355 Mya) e diventano abbondanti nel Carbonifero(355-290 Mya); nel Triassico (250-205 Mya) compaiono gli Anfibi moderni:

Gymnophiona(cecilie)

Anura(Rane, rospi, ecc.)

Urodela(tritoni e salamandre)

PECULIARITÀ DEGLI ANFIBI

Cute sottile priva di scaglie o squame, ricca di ghiandole mucose o granulose (velenigere)Presenza originaria di due paia di arti (tetrapodi), di cui uno può essere modificato per il nuoto e/o saltoEterotermiaRespirazione branchiale, polmonare o cutaneaFecondazione esterna o interna; oviparità o piùraramente ovoviviparitàNelle specie a sviluppo indiretto larve natanti dotate di branchie che subiscono metamorfosi

CARATTERISTICHE BIOLOGICHE CHEINFLUENZANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ANFIBI

Dipendenza dall’acqua per la riproduzione e la sopravvivenzaDipendenza da fenomeni meteorologiciEterotermiaCapacità di assorbimento attraverso la pelleSensibilità di molte specie alle alterazioni ambientaliScarsa mobilitàSpecificità di molte specie per gli habitat frequentati

FATTORI CHE INFLUENZANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ANFIBI

Gli effetti delle condizioni ambientali sono maggiori sugli stadi giovanili e larvaliLa siccità può ridurre il successo riproduttivoGli Anfibi, a differenza dei Rettili, difficilmente superano barriere di acqua salata (eccezioni Bufomarinus e Bufo viridis).Le specie fossorie o di piccole dimensioni hanno scarsa capacità di dispersioneLe specie costiere o di rive fluviali sono trasportate più facilmente altrove

FATTORI CHE INFLUENZANO LA DISTRIBUZIONE DEGLI ANFIBI

Disponibilità di rifugi e cibo (es. Rana capito e specializzazioni alimentari)Alcuni fattori ambientali contingenti possono causare modificazioni nelle popolazioni che portano a variazioni dell’area di distribuzione:- Trasporto volontario o involontario da parte dell’uomo- Influenza delle specie introdotte su quelle autoctone

ADATTAMENTO FISIOLOGICO ALL’AMBIENTE

Capacità di congelamento (es. Rana sylvatica)Ritmi riproduttivi Riproduzione ovovivipara (es. Salamandra atra e Salamandra lanzai)

PARALLELISMO TRA LATITUDINE ED ALTITUDINE

Il numero di specie di Anfibi diminuisce spostandosi dall’Equatore ai Poli e dalla pianura alle alte quoteL’ampiezza media delle latitudini occupate dalle singole specie aumenta con l’aumentare della latitudine (Regola di Rapoport)Specie più grandi nei tropici e più piccole verso i Poli

GYMNOPHIONA (APODA)

Corpo vermiforme ed inanellato, con fino a 200 vertebre, privi di arti e cinti, capo robusto, pelle liscia e spesso contenente squame dermiche, occhi ridotti o assenti, piccoli tentacoli davanti alle narici, coda corta o assente, fecondazione interna, nei maschi presenza di organi copulatori.Fossori od acquatici, prevalentemente insettivori.Note circa 170 specie, presenti nelle foreste tropicali principalmente del Sud America ma anche in Africa e nell’Asia Sud orientale.

GIMNOFIONI: LE FAMIGLIE

Caecilidae (21 generi e 95 specie in Sud America, Africa e India), Ichthyophiidae (2 generi e 38 specie in Asia), Typhlonectidae (5 generi, 14 specie, in Centro e Sud America), Rhinatrematidae (2 generi, 9 specie in Centro e Sud America), Scolecomorphidae (2 generi, 6 specie in Africa), Uraeotyphlidae (1 genere e 5 specie in India).

Caecilidae TyphlonectidaeIchthyophiidae

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEI GIMNOFIONI

URODELA (CAUDATA)

Generalmente corpo distinto in capo, tronco, codaFecondazione interna (maschio produce spermatofore)Uova di solito deposte singolarmenteLarve simili agli adulti, con zampe anteriori che si sviluppano prima delle posteriori, dotate di denti ed onnivore

URODELA (CAUDATA)

Specie ovovivipare (es. Salamandra atra)Specie neoteniche (es. Ambystoma mexicanum)Note 10 famiglie e circa 540 specie presenti principalmente nell’emisfero Nord (Nordamerica e Eurasia).

URODELI: LE FAMIGLIE

Ambystomatidae (30 specie in Nordamerica e 1 in Messico), Amphiumidae (3 specie in Nordamerica), Cryptobranchidae (1 specie in Nordamerica, 2 in Asia), Hynobiidae (119 specie in Asia) Plethodontidae(365 specie in Nord, Centro e Sud America, 12 specie in Europa).

Ambystomatidae

Hynobiidae

Amphiumidae Cryptobranchidae

Plethodontidae

URODELI: LE FAMIGLIE

Proteidae (5 specie in Nordamerica e 1 in Europa, Salamandridae (68 specie in Europa e Asia, 6 in Nordamerica), Dicamptodontidae (4 specie in Nordamerica), Sirenidae (4 specie Nordamerica), Rhyacotritonidae (4 specie in Nordamerica).

Proteidae

Sirenidae

Salamandridae Dicamptodontidae

Rhyacotritonidae

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEGLI URODELI

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEI SALAMANDRIDI

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEI CRIPTOBRANCHIDI

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEI PLETODONTIDI

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEI PROTEIDI E DEI DICAMPTODONTIDI

ANURA (SALIENTIA)

Adulti senza codaArti posteriori sviluppati per il nuoto e/o saltoColonna vertebrale con poche vertebre, alcune fuse (urostilo)Presenza di ventose in specie arboree

ANURA (SALIENTIA)

Fecondazione esternaUova di solito deposte in masseLarve diverse dagli adulti (girini), con zampe posteriori che si sviluppano prima delle anteriori, senza denti e generalmente erbivoreMetamorfosi con riassorbimento delle branchie e della codaNote 30 famiglie, con circa 5200 specie, a distribuzione cosmopolita, eccetto le aree polari.

ANURI: LE FAMIGLIE

Ascaphidae (2 specie tipiche delle acque dolci del Nordamerica e isole artiche), Leiopelmatidae (4 specie, Nuova Zelanda), Bombinatoridae (10 specie, Europa e Asia), Discoglossidae (12 specie, Europa e Africa), Pipidae (30 specie, Sudamerica e Africa), Rhinophrynidae (1 specie, Centro America).

Ascaphidae

Discoglossidae

Leiopelmatidae

Pipidae

Bombinatoridae

Rhinophrynidae

ANURI: LE FAMIGLIE

Megophryidae (134 specie, principalmente in Asia e Arcipelago Indoaustraliano), Pelobatidae (11 specie, Nord America, Asia, Europa, e Africa), Pelodytidae (3 specie, Europa e Asia), Allophrynidae (1 specie, Sud America), Brachycephalidae (11 specie, Brasile), Bufonidae (488 specie, America, Africa, Eurasia).

Megophryidae Pelobatidae

Brachycephalidae

Pelodytidae

Bufonidae

ANURI: LE FAMIGLIE

Centrolenidae (139 specie in Centro e Sud America), Heleophrynidae (6 specie in Sud Africa), Hylidae(circa 830 specie, America, Eurasia, Australia, Indie occidentali), Leptodactylidae (circa 1100 specie America, Indie occidentali), Myobatrachidae (124 specie in Australia, Tasmania e New Guinea).

Centrolenidae

Myobatrachidae

Heleophrynidae

Leptodactylidae

Hylidae

ANURI: LE FAMIGLIE

Pseudidae (9 specie, Sudamerica), Rhinodermatidae (2 specie, Chile e Argentina), Arthroleptidae (50 specie, Africa sub-Sahariana), Dendrobatidae (250 specie in Centro e Sud America), Hyperoliidae (260 specie, Africa, Madagascar e Seychelles), Rhacophoridae(293 specie, Africa, Madagascar, e Asia).

Pseudidae

Hyperolidae

Rhinodermatidae

Dendrobatidae

Arthroleptidae

Rhacophoridae

ANURI: LE FAMIGLIE

Sooglossidae (4 specie, Seychelles), Hemisotidae (9 specie, Africa sub-Sahariana), Microhylidae (443 specie, America, Asia, Africa, e Madagascar), Ranidae (791 specie, America, Europa, Asia, Africa), Mantellidae (165 specie, Madagascar), Astylosternidae (29 specie, Africa), Nasikabatrachidae (1 specie, India).

NasikabatrachidaeMantellidaeRanidae Astylosternidae

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEGLI ANURI

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEI BUFONIDI

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEI RANIDI

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEGLI ILIDI

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEGLI IPEROLIDI

RETTILI

I primi resti fossili risalgono al Carbonifero (355-290Mya) e diventano dominanti nel Mesozoico (250-135 Mya)I Rettili, originatisi nel corso del Carbonifero daantenati Anfibi, si diffusero rapidamente nei più variambienti terrestri e, alcuni, anche in ambienti acquatici

RETTILI

Sopravvivono attualmente quattro ordini di Rettili:- Squamata (Amphisbaenia, Serpentes, Sauria)- Testudines (tartarughe)- Crocodrylia- Rhynchocephalia (tuatara)per un totale di circa 8300 specie diffuse per lo piùnelle regioni calde e temperate.

PECULIARITÀ DEI RETTILI

Cute spessa, protetta da squame cornee o scudi ectodermici, con ghiandole cutanee scarse o assentiDue paia di arti terminanti con cinque dita con unghie cornee (vestigiali o secondariamente assenti in alcune specie)Respirazione mediante polmoni, branchie assentiCataboliti azotati costituiti principalmente da acido uricoEterotermia

PECULIARITÀ DEI RETTILI

Con l’eccezione di alcune tartarughe e sauri, iRettili sono carnivori Fecondazione interna, alcune specie ovovivipareDeposizione di uova amniotiche (tuorlo, amnios, corion, allantoide, guscio poroso per scambi gassosi) svincolata dall’ambiente acquaticoSviluppo direttoIbernazione o estivazione, laddove le condizioni ambientali sono sfavorevoli

CARATTERISTICHE BIOLOGICHE CHE INFLUENZANO LA DISTRIBUZIONE DEI RETTILIEterotermiaNecessità di presenza di siti di termoregolazione e deposizioneNecessità di presenza di rifugiScarsa mobilità delle specie terrestriSensibilità di alcune specie alle alterazioni ambientaliSpecificità di molte specie per gli habitat frequentati

FATTORI CHE INFLUENZANO LA DISTRIBUZIONE DEI RETTILI

Le specie fossorie o di piccole dimensioni hanno scarsa capacità di dispersione, al contrario di quelle acquatiche e di grandi dimensioni (es. tartarughe marine)Le specie costiere o di rive fluviali sono trasportate più facilmente altroveAlcuni fattori ambientali contingenti possono causare modificazioni nelle popolazioni che portano a variazioni dell’area di distribuzione:- Periodi particolarmente freddi possono causare la nascita di soli maschi nelle popolazioni di diverse specie di tartarughe, riducendo la possibilità di riproduzione di tali popolazioni- Trasporto volontario o involontario da parte dell’uomo- Influenza delle specie introdotte su quelle autoctone

ADATTAMENTO FISIOLOGICO ALL’AMBIENTE

Il numero di specie di Rettili ovovivipari aumenta al diminuire delle temperature medieCoronella austriaca (ovovivipara) è ampiamente distribuita in Europa, fino alla Germania; Coronellagirondica (ovipara) è presente solo in aree mediterranee

Coronella austriaca Coronella girondica

ADATTAMENTO FISIOLOGICO ALL’AMBIENTE

Ovoviviparità facoltativa in Zootoca viviparaPartenogenesi in diversi gruppi di Sauri (es. Lacertasaxicola, Thamnophis sirtalis)

Zootoca vivipara

ADATTAMENTO ETOLOGICO ALL’AMBIENTE

Svernamento comune (es. Anguis fragilis e Thamnophis sp.)Posizioni assunte durante la termoregolazione (es. Chamaeleo lateralis)

Anguis fragilis Thamnophis sirtalis

PARALLELISMO TRA LATITUDINE ED ALTITUDINE

Il numero di specie di Rettili diminuisce spostandosi dall’Equatore ai Poli e dalla pianura alle alte quoteL’ampiezza media delle latitudini occupate dalle singole specie aumenta con l’aumentare della latitudine (Regola di Rapoport)Specie più grandi nei tropici e più piccole verso i Poli

N° specie di Rettili per continente

AMPHISBAENIA (circa 170 specie)

Amphisbaenidae (circa 160 specie principalmente in Africa e Sudamerica, con poche specie in Europa e Nordamerica), Rhineuridae (1 specie presente in Florida), Bipedidae (4 specie presenti in Messico),Trogonophidae (6 specie presenti in Nord Africa, Somalia e Medio Oriente)

Bipedidae Trogonophidae

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEGLI ANFISBENI

SAURIA(circa 4750 specie)

Agamidae (377 specie, Africa, Asia, Europa, Australia e isole indoaustralasiatiche ), Chamaeleonidae (158 specie, Africa, Madagascar, Asia, Sud Europa),Cordylidae (54 specie, Africa, Sud Africa),Corytophanidae (9 specie), Crotaphytidae (10 specie, USA, Messico).

AgamidaeChamaeleonidae

Cordylidae

Crotaphytidae

SAURIA(circa 4750 specie)

Dibamidae (16 specie, Messico, Sud-est asiatico, Indonesia, Filippine, Nuova Guinea), Anguidae (112 specie, America, Eurasia, Caraibi), Anniellidae (2 specie, California e Messico), Xenosauridae (7 specie, Centro America, Cina), Gekkonidae (1047 specie, fino alle medie latitudini).

Anguidae Anniellidae

Dibamidae

Xenosauridae

Gekkonidae

SAURIA(circa 4750 specie)

Gerrhosauridae (32 specie, Africa sub-sahariana, Madagascar), Gymnophthalmidae (188 specie, Sudamerica), Hoplocercidae (10 specie, Centro e Sudamerica), Iguanidae (36 specie, America, Galapagos, Indie occidentali, Fiji), Lacertidae (276 specie, Africa, Eurasia, introdotti in Nordamerica).

Gerrhosauridae Gymnophthalmidae

Iguanidae

Hoplocercidae

Lacertidae

SAURIA(circa 4750 specie)

Opluridae (7 specie, Madagascar, Isole Comore),Phrynosomatidae (124 specie, Canada, USA fino Panama), Helodermatidae (2 specie, USA Sud occidentali, Messico, Guatemala), Lanthanotidae(1 specie, Indonesia), Varanidae (57 specie, Africa, Asia, Australia tropicali).

Opluridae Phrynosomatidae

Lanthanotidae

Helodermatidae

Varanidae

SAURIA(circa 4750 specie)

Polychrotidae (393 specie, Centro e Sudamerica, Caraibi, introdotti negli USA), Pygopodidae (36 specie, Australia, Indonesia), Scincidae (1284 specie, cosmopolita, eccetto alte latitudini).

Polychrotidae

Pygopodidae Scincidae

SAURIA(circa 4750 specie)

Teiidae (117 specie, Nord e Sudamerica, Caraibi),Tropiduridae (292 specie, Sudamerica, Galapagos, Caraibi, introdotti in Florida), Xantusiidae (26 specie, SW USA, Panama, Cuba).

Teiidae Tropiduridae

Xantusiidae

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEI SAURI

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEGLI AGAMIDI E DEGLI XANTUSIDI

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEGLI IGUANIDI

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEI GECONIDI

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEI LACERTIDI E DEGLI ELODERMATIDI

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEI TEIDI E DEI VARANIDI

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEGLI SCINCIDI

SERPENTES(circa 3000 specie)

Atractaspididae (67 specie, Africa), Acrochordidae (3 specie, regione Indoaustralasiatica), Colubridae(1804 specie, cosmopolita, tranne Antartide),Elapidae (250 specie, regioni tropicali e subtropicali, esclusa Europa), Aniliidae (1 specie, Sudamerica),Anomochilidae (2 specie, Malaysia e Indonesia).

Achrocordidae Colubridae

Aniliidae Elapidae

SERPENTES(circa 3000 specie)

Boidae (incl. Pythonidae) (74 specie, Sudamerica, Madagascar, Africa, Australia, Asia, Sud Europa),Bolyeridae (2 specie, Isole Mascarene, estintiMauritius), Cylindrophiidae (10 specie, Sri Lanka,Malaysia, Indonesia), Loxocemidae (1 specie, America centrale), Tropidophiidae (25 specie, Centro e Sudamerica, Caraibi, Malaysia,Indonesia), Uropeltidae (47 specie, India meridionale e Sri Lanka).

Boidae Tropidophidae Uropeltidae

SERPENTES(circa 3000 specie)

Xenopeltidae (2 specie, Cina, Borneo, Sulawesi),Hydrophiidae (64 specie, Oceano Indiano, Oceano Pacifico sudoccidentale, Centro e Sud America),Anomalepidae (16 specie, America),Leptotyphlopidae (93 specie, Centro America, Caraibi, Africa, Pakistan, India), Typhlopidae (227 specie, Europa e Nordamerica), Viperidae (Tutti i continenti tranne Australia e Antartide).

Anomalepidae Leptotyphlopidae Typhlopidae Viperidae

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEI SERPENTI

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEI BOIDI

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEI PITONIDI

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEI TIFLOPIDI

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEGLI ACROCORDIDI

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEGLI ELAPIDI

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEI COLUBRIDI

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEI VIPERIDI

RHYNCHOCEPHALIA(2 specie)

Sphenodontidae (tuatara) (Nuova Zelanda)

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEI RINCOCEFALI

TESTUDINES(circa 310 specie)

Bataguridae (69 specie, Asia orientale, Europa, Africa e Sudamerica), Carettochelyidae (1 specie, Australia e Nuova Guinea), Chelidae (51 specie, Indonesia, Australia e Sudamerica), Cheloniidae (6 specie cosmopolita), Chelydridae (3 specie, Nordamerica, Cina e Indochina).

Bataguridae Cheloniidae Chelydridae

TESTUDINES(circa 310 specie)

Dermatemydidae (1 specie sudamericana),Dermochelyidae (1 specie cosmopolita), Emydidae(42 specie, America ed Europa), Pelomedusidae (18 specie, Africa).

Dermochelyidae Emydidae

Trachemys scripta elegansEmys orbicularis

TESTUDINES(circa 310 specie)

Kinosternidae (26 specie, America), Podocnemididae(8 specie, 1 Madagascar e le altre Sudamerica),Testudinidae (51 specie, cosmopolita), Trionychidae(25 specie, cosmopolita).

Podocnemididae Testudinidae Trionychidae

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEI CHELONI

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEI TESTUDINIDI

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEGLI EMIDIDI

CROCODYLIA(23 specie)

Crocodylidae (23 specie)Alligatorinae (7 specie, America, 1 specie, Cina),Crocodylinae (14 specie, Africa, Australia, Asia,Messico, Florida, Caraibi, Sudamerica, Madagascar),Gavialinae (1 specie, Pakistan, Indocina, Indonesia).

Alligatorinae GavialinaeCrocodylinae

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEI COCCODRILLI

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEGLI ALLIGATORINIE DEI GAVIALINI

GavialinaeAlligatorinae

DISTRIBUZIONE MONDIALE DEI CROCODILINI

E IN PROVINCIA DI VARESE?ANFIBI

SALAMANDRIDI

Salamandra salamandra

Lissotriton vulgaris Triturus carnifex

E IN PROVINCIA DI VARESE?ANFIBI

PELOBATIDI

Pelobates fuscus insubricus

E IN PROVINCIA DI VARESE?ANFIBI

BUFONIDI

Bufo bufo Bufo viridis

E IN PROVINCIA DI VARESE?ANFIBIILIDI

Hyla intermedia

E IN PROVINCIA DI VARESE?ANFIBIRANIDI

Rana temporaria

Rana latastei Rana synkl. esculenta

Rana dalmatina

E IN PROVINCIA DI VARESE?RETTILI

LACERTIDI

Podarcis muralis

Lacerta bilineata Zootoca vivipara

Podarcis sicula

E IN PROVINCIA DI VARESE?RETTILI

ANGUIDI

Anguis fragilis

E IN PROVINCIA DI VARESE?RETTILI

COLUBRIDI

Hierophis viridiflavus

Coronella austriaca

Natrix natrix

Zamenis longissimus

Natrix tessellata

E IN PROVINCIA DI VARESE?RETTILI

VIPERIDI

Vipera aspis