Sistema

Sistema

Il termine sistema (dal greco σύστημα, "riunione, complesso", derivato di συνίστημι, "porre insieme, riunire") in ambito scientifico sta a indicare qualsiasi oggetto di studio che, pur essendo costituito da diversi elementi reciprocamente interconnessi e interagenti tra loro o con l'ambiente esterno, reagisce oppure evolve come un tutto, seguendo proprie leggi generali. In anatomia, per sistema si intende un complesso di strutture e di organi affini per origine embriologica o coordinati per una funzione specifica, e in tal senso è frequentemente usato come suo sinonimo il termine apparato, il quale tuttavia dovrebbe essere riservato a un insieme di organi deputati alla stessa funzione, ma costituiti da tessuti differenti. Altre volte, sistema designa, in modo insostituibile, strutture che, pur avendo in comune determinate attività funzionali, sono prive di continuità (per es. sistema reticoloistiocitario).

Tutti gli animali, pur essendo di tipi molto diversi fra loro, hanno bisogni comuni: tutti devono procurarsi ossigeno, digerire gli alimenti, eliminare i rifiuti. A ciascuno di questi bisogni fondamentali provvedono organi che spesso cooperano per eseguire un compito comune e che costituiscono un sistema o un apparato organico. Per es., l'importante funzione di eliminare dal sangue i prodotti di rifiuto viene svolta essenzialmente dal rene, ma per allontanare i rifiuti dall'organismo sono necessari anche altri organi, quali la vescica, l'uretere, l'uretra, che costituiscono nel loro insieme il sistema o apparato escretore. I bisogni comuni di frequente conducono a soluzioni evolutive simili, ma indipendenti. Un lombrico e una balena, che sono accomunati solo da un lontano progenitore unicellulare, possiedono sistemi e apparati che svolgono funzioni globalmente simili: essi, cioè, pur essendosi evoluti in maniera indipendente, presentano sistemi organici analoghi a causa della loro lontanissima parentela. In altri animali, parenti più stretti, gli apparati e i sistemi sono omologhi, perché oltre all'identità di funzione è possibile individuare un piano evolutivo comune. Le maggiori informazioni circa le affinità evolutive fra animali derivano dagli studi di reperti fossili lasciati da organismi vissuti milioni di anni fa. Tuttavia, i fossili sono sempre costituiti da resti scheletrici e quindi possono dirci pochissimo sui sistemi non costituiti da parti ossee. Per questo motivo, la conoscenza dell'evoluzione di quasi tutti i sistemi e apparati organici deriva dagli studi comparati di animali viventi. Questo approccio solleva sempre il problema dell'origine dei sistemi comparati, in particolare se essi siano analoghi od omologhi. Il confronto di sistemi negli Invertebrati mostra una progressione nella complessità anatomica dagli animali più semplici, come gli anemoni di mare o i vermi piatti, a quelli più complessi, come Insetti o polpi: per es. il sistema nervoso di un'attinia è costituito da una rete di cellule nervose diffuse, mentre quello di un polpo comprende già un cervello complesso, che coordina il comportamento dell'animale. I Radiati sono animali che possiedono tessuti, a volte organizzati in organi primitivi, ma non hanno ancora evoluto sistemi: per es., come si è detto, le loro cellule nervose formano una rete diffusa, senza la presenza di un vero e proprio sistema nervoso centrale. I vermi piatti e quelli a nastro, che fanno parte degli Acelomati, cioè sono privi di una cavità peritoneale, sono i primi animali ad aver raggiunto un livello di organizzazione organo-sistema: mostrano infatti una maggiore specializzazione e divisione del lavoro tra i loro organi, grazie anche alla presenza del terzo foglietto embrionale, il mesoderma, che ha reso possibile la formazione di organi più complessi. Lo sviluppo di una cavità interna, prima come pseudoceloma, poi come celoma vero e proprio, ha fornito alcune potenzialità adattative. Già lo pseudocele, nei Rotiferi e nei vermi cilindrici, ha fornito uno spazio per lo sviluppo e il differenziamento di sistemi, come quelli digerente, escretore e riproduttivo, così come la formazione di un semplice sistema di circolazione e distribuzione di materiali attraverso il corpo. Nei Cefalopodi, una classe di Molluschi che comprende calamari, polpi e seppie, i sistemi hanno raggiunto un buon grado di funzionalità: in particolare, l'efficienza dei sistemi respiratorio e circolatorio ha consentito un aumento della taglia corporea. Inoltre i sistemi nervoso e sensoriale sono molto più evoluti di quanto non lo siano negli altri tipi di Molluschi: il cervello, il più grande di tutti gli altri Invertebrati, consiste di numerosi lobi ove sono localizzati milioni di cellule nervose. Nei Vertebrati, il confronto della maggior parte dei sistemi e degli apparati organici, oltre a confermare questa progressione di complessità, fornisce informazioni su come la selezione naturale abbia potuto determinare modificazioni di strutture per soddisfare differenti esigenze fisiologiche e consentire un migliore adattamento all'ambiente. Così, le caratteristiche di un sistema o di un apparato in un animale si possono spiegare prendendo in considerazione sia l'origine dell'animale, sia le sfide ambientali che quel sistema o apparato hanno dovuto affrontare nel corso della loro evoluzione.

Bibliografia

g. brum, l. mckane, g. karp, Biology. Exploring life, New York, Wiley, 19942 (trad. it. Bologna, Zanichelli, 1996).

g.c. kent jr., Comparative anatomy of the Vertebrates, Dubuque (IA), W.M.C. Brown, 1997⁸ (trad. it. Padova, Piccin-Nuova libraria, 1997²).

e. padoa, Manuale di anatomia comparata dei Vertebrati, Milano, Feltrinelli, 1996¹⁵.