La pelle dei rettili e degli anfibi

Gli anfibi possiedono un tegumento particolare, diverso da quello dei pesci. Basta osservare la pelle di una rana per notare che è liscia e umida. La differenza principale risiede nel fatto che gli anfibi, come tutti i vertebrati terrestri, sintetizzano la cheratina, una proteina insolubile in acqua che ricopre la superficie esterna dell'epidermide. A differenza dei rettili, tuttavia, lo strato corneo di cheratina è molto sottile, permettendo agli anfibi di evitare l'essiccazione della pelle, di proteggersi dalle abrasioni e di respirare attraverso la pelle (respirazione cutanea), alternando questa funzione alla respirazione polmonare, poiché i polmoni non sono utilizzati a temperature molto basse. Questo meccanismo rappresenta un modo efficace per conservare energia. Lo strato esterno della pelle viene periodicamente perso attraverso la desquamazione, un processo controllato a livello ormonale. È stato osservato che nei rospi privati dell'ipofisi la muta non avviene, con conseguente accumulo di cellule cheratinizzate. Durante la stagione degli accoppiamenti, possono comparire cuscinetti cheratinizzati sugli arti anteriori dei maschi di rane o salamandre, che aiutano a trattenere la femmina durante l'accoppiamento. Questi cuscinetti vengono poi persi e riacquistati nei successivi periodi di accoppiamento.

Le ghiandole unicellulari, molto abbondanti nei pesci, sono assenti negli anfibi. In compenso, sono presenti numerose ghiandole pluricellulari alveolari che si estendono nel derma. Queste ghiandole secernono un muco che protegge la superficie della pelle, impedendo la dispersione dell'acqua. Altre ghiandole, come quelle granulose, secernono sostanze tossiche per difendersi dai predatori. Ad esempio, la ghiandola parotide dei rospi, che forma un rigonfiamento dietro l'orecchio, secerne una sostanza irritante che dissuade i predatori.

Le scaglie ossee, chiamate osteodermi, sono presenti negli anfibi ma di piccole dimensioni. Questi osteodermi, che si trovano nel derma dei tetrapodi, si sono persi nella maggior parte degli anfibi. Tra i tetrapodi primitivi, l'osteoderma era più grande ed era integrato nel cinto pettorale come interclavicola.

La pelle dei rettili si differenzia notevolmente da quella degli anfibi, in quanto lo strato corneo cheratinizzato è molto più spesso (come nei coccodrilli) e stratificato. Di conseguenza, nelle tartarughe si formano piastre cornee e nelle lucertole e nei serpenti si sviluppano squame cornee. La cheratina si lega ai fosfolipidi, riducendo così le perdite d'acqua. Rispetto agli anfibi, i rettili perdono meno acqua per evaporazione attraverso l'epidermide.

L'epidermide dei rettili è piuttosto complessa. Nelle lucertole e nei serpenti, le squame sono generalmente composte da vari strati di cellule: le cellule esterne sono cheratinizzate (quindi morte), mentre quelle interne sono ancora vive, e le squame immature si trovano nella zona in cui tutte le cellule sono vive, pronte a sostituire quelle superficiali. Il cambio delle squame avviene in un unico processo, chiamato "ecdisi" o muta. Durante la muta, si forma una zona di separazione tra le cellule vive e quelle morte, permettendo la perdita simultanea di tutte le squame. Le nuove squame si formano prima del cambio.

Nelle tartarughe, le piastre cornee non vengono cambiate come descritto sopra, ma si consuma solo la superficie. Man mano che la tartaruga cresce, un nuovo strato corneo si forma lungo il margine della vecchia squama, creando una serie di anelli concentrici. Esistono diversi tipi di squame modificate per svolgere funzioni specifiche:

• Nei gechi, le squame presenti sui polpastrelli sono costituite da strutture filiformi (sete) che, grazie alle forze di adesione molecolari, permettono loro di scalare superfici verticali o soffitti.

• Nei serpenti, le squame sono diverse poiché si estendono anche ventralmente e svolgono un ruolo nella locomozione. In generale, sono squame embricate, sovrapposte l'una sull'altra.

• Nelle tartarughe e nei coccodrilli, le squame sono appiattite e svolgono una funzione protettiva, simile a uno scudo (chiamate, infatti, "squame a scudo").
  

Un altro prodotto cheratinico nei rettili è l'artiglio, che avvolge le falangi e aiuta l'animale a fare presa durante la locomozione. Tutti i rettili dotati di arti ne sono provvisti, e si formano dallo strato germinativo dell'epidermide, mentre la loro durezza è dovuta all'infiltrazione di sali di calcio nella cheratina. Nella pelle dei rettili, non sono presenti organi sensoriali, ad eccezione delle fossette apicali, strutture vicine alle squame che possono variare da una a sette in numero. Ogni fossetta contiene un filamento simile a un pelo, svolgendo una funzione tattile. Nel derma dei rettili non vi sono ghiandole mucose, ma sono presenti alcune ghiandole odorose, coinvolte durante il corteggiamento. Molti squamati, come i camaleonti, sono in grado di cambiare colore grazie alla presenza di cromatofori nel derma. La variazione di colore è controllata dall'adrenalina e dall'innervazione simpatica.