9.2 Strutture deputate agli scambi gassosi
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o
FIGURA
9.15
Il girino della
Rana catesbeiana
assume O
2
in
eguale quantità sia dalla pelle sia dalle branchie. Nel corso del-
la metamorfosi, i polmoni della rana sostituiscono progressiva-
mente la funzione svolta dalle branchie e in parte quella della
cute. La metamorfosi modifica significativamente anche i mec-
canismi di eliminazione di CO
2.
Mentre il girino elimina il CO
2
prevalentemente attraverso la pelle e le branchie, la rana adulta
lo elimina soprattutto attraverso la pelle e solo in minima parte
attraverso i polmoni.
o
FIGURA 9.16
L’
Ambystoma mexicanum
, comunemente chia-
mato axolotl, è una salamandra neotenica che vive nel lago Xo-
chimilco nei pressi di Città del Messico. Oltre ai polmoni poco
sviluppati, presenta dei ciuffi branchiali esterni che possono
essere messi in movimento per aumentare la ventilazione e la
captazione dell’ossigeno. Una discreta quantità di ossigeno è as-
sunta anche attraverso la cute.
R
ETTILI
Sebbene i serpenti siano per la maggior parte terrestri, alcu-
ne specie presentano adattamenti che li rendono capaci di
respirare nell’acqua. I più interessanti sono i serpenti ma-
rini (famiglia Hydrophiidae), rettili molto velenosi, di!usi
prevalentemente nelle regioni costiere tropicali dell’Africa,
dell’India e dell’America centrale. Questi serpenti passano
il 90% del loro tempo sott’acqua e sono capaci di raggiun-
gere profondità di 200-300 metri, rimanendo immersi per
periodi superiori a 90 minuti alla ricerca di piccoli pesci che
immobilizzano con il loro veleno. Hanno narici fornite di
valvole, localizzate nella parte superiore della testa, che si
chiudono durante le immersioni impedendo l’ingresso di
acqua. Hanno un solo polmone, la cui porzione posteriore
funziona come un deposito di aria che, oltre a costituire una
riserva di O
2
in caso di immersioni prolungate, permette
loro di galleggiare. La capacità di e!ettuare immersioni pro-
lungate deriva anche dalla respirazione cutanea, la quale è
consentita perché, a di!erenza dei serpenti terrestri le cui
scaglie sono sovrapposte per creare attrito e permettere il
movimento sul terreno, i serpenti marini hanno la cute ri-
coperta di scaglie unite tra loro come un mosaico. I tratti di
cute interposti tra le scaglie sono riccamente vascolarizza-
ti e funzionano come le branchie, consentendo l’ingresso
dell’O
2
disciolto nell’acqua (circa il 35% del volume totale) e
l’uscita di CO
2
("no al 94% del volume totale). Attraverso la
cute può essere liberato anche l’N
2
, evitando probabilmen-
te la sindrome da decompressione (formazione di emboli)
quando l’animale riemerge velocemente.
Ad eccezione del periodo della deposizione delle uova,
le tartarughe trascorrono gran parte del loro tempo in ac-
qua, riposandosi durante la notte sui fondali marini ad una
profondità di 18-20 m. La tartaruga liuto (Dermochelys co-
riacea) compie normalmente immersioni "no a 300 metri,
ma può tranquillamente raggiungere i 1.200 metri di pro-
fondità. La ridotta capacità di espansione dei polmoni e la
necessità di immersioni piuttosto prolungate hanno reso
necessaria la presenza di vie alternative per l’assunzione
dell’O
2
e l’eliminazione di CO
2
. Diverse specie di tartarughe
marine sono per esempio provviste di borse cloacali, larghi
diverticoli della parte terminale dell’intestino caratterizzati
da un epitelio sottile e una consistente vascolarizzazione, in
grado di estrarre l’O
2
disciolto nell’acqua di mare e liberare
in essa CO
2
(
o
Figura 9.17
). L’acqua è pompata dentro e
fuori dalle borse cloacali con una frequenza variabile (16-60
atti al minuto) a seconda del tempo di immersione e della
profondità. Le tartarughe, inoltre, possono incrementare
ulteriormente l’assunzione di O
2
facendo entrare acqua dal-
la bocca o dalle narici "no alla cavità faringea che, essendo
rivestita da un epitelio riccamente vascolarizzato, funziona
come una branchia. Naturalmente, anche la cute di questi
animali è in grado di assorbire una notevole quantità di O
2
.
Anche le testuggini sono in grado di attuare lo scambio
dei gas respiratori attraverso la pelle, per esempio durante
l’ibernazione, mentre sono immerse negli stagni o nascoste
sotto gli argini dei "umi.
