La pelle dei pesci

La pelle dei pesci è caratterizzata dalla presenza di scaglie, lamelle rigide che rivestono e proteggono il corpo, con una struttura adattata all'ambiente acquatico. L'epidermide è sottile e costituita principalmente da cellule vive. A differenza di altri vertebrati, come rettili o mammiferi, l'epidermide dei pesci non produce grandi quantità di cheratina, ma la deposita solo in aree ristrette, come i dentelli delle lamprede. La superficie non è completamente liscia, poiché presenta piccole creste microscopiche che aumentano l'area di scambio tra l'ambiente interno ed esterno.

Numerose ghiandole unicellulari sono presenti nell'epidermide e secernono muco, svolgendo un ruolo cruciale nel rendere la superficie liscia, limitando gli scambi d'acqua tra l'ambiente esterno e interno, proteggendo il corpo del pesce dai microrganismi e riducendo l'attrito, consentendo una maggiore velocità. Altre ghiandole unicellulari possono avere funzioni specifiche, come quelle granulose che rilasciano sostanze allarmanti (feromoni) in risposta a lesioni del tegumento, provocando reazioni di panico nei conspecifici. Inoltre, sono presenti ghiandole pluricellulari, tra cui quelle velenifere, che producono sostanze tossiche, e le fotofori, speciali ghiandole in grado di generare luce.

Il derma dei pesci è notevolmente spesso, in particolare rispetto a quello di altri vertebrati, poiché contiene fibre di collagene distribuite regolarmente a strati. La struttura delle fibre di collagene è caratterizzata da uno schema particolare, poiché sono disposte in strati incrociati che avvolgono a spirale il corpo con un angolo di circa 45° rispetto all'asse longitudinale. Gli strati adiacenti sono posizionati quasi perpendicolarmente l'uno rispetto all'altro. Questa complessa disposizione delle fibre di collagene è fondamentale per prevenire la deformazione del corpo durante il nuoto.

Le scaglie dei pesci sono il risultato dell'interazione tra l'epidermide e il derma, e sono composte da tessuto osseo, dentina e smalto. L'osso si forma grazie a cellule chiamate osteoblasti, che depositano una matrice extracellulare composta da fibre di collagene immerse in un fluido di polisaccaridi e fosfato di calcio (idrossiapatite). Gli osteoblasti, differenziandosi dalle cellule mesenchimali del derma, producono idrossiapatite che si lega alle fibre di collagene. Durante la formazione dell'osso, gli osteoblasti diventano osteociti e si trovano nelle lacune della matrice, collegati tra loro da canalicoli. Questo tipo di osso è chiamato osso cellulare. Esiste anche una variante chiamata osso acellulare, tipica dei pesci teleostei, in cui gli osteociti si posizionano in regioni periferiche durante la formazione dell'osso, evitando lacune e impedendo che le cellule rimangano intrappolate nell'osso in formazione. La dentina e lo smalto rivestono la superficie dell'osso che forma la scaglia. La loro formazione avviene per induzione: l'aggregazione delle cellule mesenchimali nella papilla dermica sotto la lamina basale dell'epidermide induce la differenziazione delle cellule dello strato germinativo dell'epidermide in adamantoblasti (smalto) e delle cellule del derma sottostante in odontoblasti (dentina). Gli odontoblasti, durante la formazione della dentina, lasciano lunghi processi citoplasmatici inclusi nei tubuli della dentina.

In base a queste componenti, possiamo avere diversi tipi di scaglie che rivestono il corpo dei pesci:

• Le piastre cosmoidi sono strutture presenti negli antichi agnati e possono essere descritte come piastre pesanti e spugnose, composte da ciuffi di cosmina (un tipo di dentina). Queste piastre ricoprivano quasi completamente il corpo degli agnati estinti, con spazi tra le scaglie che ospitavano vasi sanguigni nutrienti, ghiandole mucose e organi elettrosensoriali. Sulla superficie delle piastre cosmoidi sono presenti dentelli costituiti da cosmina e uno strato sottile di smalto. Lo scheletro risultava ingombrante e fungeva anche da deposito di ioni di calcio e fosfato.

• Le scaglie placoidi, tipiche dei pesci cartilaginei come gli squali, sono formate principalmente da dentina ricoperta da smalto, circondata da una polpa vascolarizzata. A differenza delle piastre cosmoidi, le scaglie placoidi hanno perso le componenti dermiche ingombranti, consentendo una maggiore attività nei pesci cartilaginei.

• Le scaglie ganoidi sono caratteristiche degli attinopterigi e sono composte da uno strato di osso spugnoso rivestito da pieghe sovrapposte di ganoina, un tipo di smalto. Nei teleostei, un altro gruppo di pesci, le scaglie sono disposte in modo embricato, ossia una accanto all'altra. Ci sono due tipi principali: le scaglie cicloidi, che crescono per cerchi concentrici, e le scaglie ctenoidi, che possiedono piccole lame esterne dette cteni.
  

• Inoltre, le scaglie ossee nei vertebrati possono allungarsi per formare i raggi delle pinne, come i lepidotrichi e i ceratotrichi, ma questi dettagli saranno approfonditi quando discuteremo degli arti e delle ossa.