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Piel de serpiente

La piel de serpiente puede referirse a la piel de una serpiente viva , a la piel mudada de una serpiente después de la muda o a un tipo de cuero que se hace a partir del cuero de una serpiente muerta. La piel de serpiente y sus escamas pueden tener patrones y formaciones de color variables, lo que proporciona protección a través del camuflaje contra los depredadores. [1] Los colores y la iridiscencia de estas escamas están determinados en gran medida por los tipos y la cantidad de cromatóforos ubicados en la dermis de la piel de la serpiente. [2] La piel y las escamas de la serpiente también son una característica importante para su locomoción, ya que brindan protección y minimizan la fricción al deslizarse sobre superficies. [3] [4] [5] [6]

Piel de una serpiente viva

En una serpiente viva, su piel suele sufrir diversas formas de abrasión. Para combatir los sustratos ásperos, las serpientes han formado estructuras epidérmicas especializadas y multicapa que les permiten deslizarse de forma segura y eficiente al maniobrar sobre superficies ásperas. [7]

Mostrar

Las grandes escamas del lado derecho cubren la parte ventral o abdominal de la serpiente. Las escamas más pequeñas cubren el resto de la serpiente. Observe cómo se superponen las escamas.

Formación de patrones

Las serpientes pueden tener patrones muy elaborados. Pueden ser rayadas, con bandas, lisas, verdes, azules, amarillas, rojas, negras, naranjas, marrones, moteadas o tener un patrón único propio. Estos esquemas de colores pueden cumplir muchas funciones, como el camuflaje, la absorción o reflexión del calor, o pueden desempeñar otras funciones menos comprendidas. Las células de melanina de la piel a menudo se superponen y forman patrones y láminas complejas que son muy reconocibles. [8] A veces, el tegumento blando de una serpiente tiene un color diferente al de sus escamas duras. Esto se utiliza a menudo como método de disuasión de depredadores. [1]

Color e iridiscencia

La variación de los colores de las escamas causada por diferentes cromatóforos, ubicados en la superficie dorsal (superior) de una serpiente de liga.

La coloración de las serpientes se debe en gran medida a las células pigmentarias y su distribución. Algunas escamas tienen centros de color claro, que surgen de regiones con una cutícula reducida. Una cutícula más delgada indica que está presente algún órgano sensorial. [2] Las escamas en general son numerosas y cubren la epidermis , y vienen en todas las formas y colores. Son útiles para la identificación de especies de serpientes. Los cromatóforos en la dermis producen coloración cuando la luz brilla a través de la capa córnea de la epidermis. [2] Hay muchos tipos de cromatóforos. Los melanóforos producen pigmentación marrón y, cuando se combinan con guanóforos, producen gris. Cuando se combinan con guanóforos y lipóforos, se obtiene el amarillo. Cuando se agregan guanóforos y alóforos a los melanóforos, se obtiene el pigmento rojo. [2] Los carotenoides también ayudan a producir colores naranja y rojo. [8] Las serpientes oscuras (de color marrón oscuro o negro) aparecen como tales debido a los melanocitos que están activos en la epidermis. Cuando la melanina está ausente, se obtienen individuos albinos . Las serpientes no poseen pigmentos azules o verdes, sino que estos surgen de los guanóforos, que también se denominan iridocitos. Los iridocitos residen en la dermis y son responsables del aspecto iridiscente de muchas serpientes de color oscuro. Los machos y las hembras pueden mostrar una coloración variada, al igual que las crías y los adultos de la misma especie. [2]

Estructuras y funciones

Integumento expuesto de la serpiente de liga después de que se han eliminado las escamas suprayacentes.

La piel de serpiente, o integumento , es más que solo patrones y escamas. Las escamas y los patrones son características de la piel de serpiente y se derivan de un integumento suave y complejo. Estos patrones de escamas son exclusivos de cada especie y las escamas en sí mismas ayudan en la locomoción al proporcionar un amortiguador de fricción entre la serpiente y el suelo [1] [9]

Organización

Los reptiles, incluidas las serpientes, poseen una extensa queratinización de la epidermis en forma de escamas epidérmicas . [10] La epidermis de una serpiente se compone de cuatro capas. La capa exterior de la piel de una serpiente se muda periódicamente y, por lo tanto, es una capa temporal y está altamente queratinizada. Debajo de la capa exterior se encuentra la capa córnea ( estrato córneo ), que está engrosada y es flexible. Bajo la capa córnea se encuentra la zona intermedia ( estrato granuloso ) y la capa basal ( estrato basal ), respectivamente. La dermis de una serpiente reside debajo de la epidermis. [2] La dermis de las serpientes es generalmente de naturaleza fibrosa y no muy prominente. [10] La dermis alberga células pigmentarias, nervios y fibras de colágeno. Las fibras nerviosas se extienden hacia la epidermis de la serpiente y se anclan cerca de las escamas, generalmente en el extremo rostral o de la cabeza de la serpiente. En concreto, los nervios se anclan en las espinas y fosas sensoriales, que son órganos de detección táctil y térmica, respectivamente. La hipodermis se encuentra debajo de la dermis y esta capa almacena principalmente grasa. [2]

Reducción y protección de la fricción

La piel de serpiente está compuesta por una capa interna suave y flexible (capa alfa), así como por una superficie externa dura e inflexible (capa beta). Los cuerpos de las serpientes están en contacto con una superficie en todo momento, lo que provoca una gran cantidad de fricción. Como resultado, tienen que minimizar la fricción para avanzar y generar su propia fricción para crear suficiente propulsión para moverse. Las escamas y la orientación de la piel logran esto, como lo han demostrado los estudios de las nanoestructuras en sus escamas. Específicamente, la capa alfa interna contiene alfa-queratinas que sirven como proteínas citoesqueléticas para una forma mecánica de resistencia contra la tracción. [4] [7] [5] Además, para reducir la fricción, algunas serpientes pulen sus escamas. Secretan un aceite de su conducto nasal y luego frotan la secreción sobre las escamas. Esto se hace a intervalos variables según la especie de serpiente, a veces con frecuencia, otras veces solo después de mudar o mudar. Se cree que el pulido de escamas se utiliza como un método de impermeabilización, y también puede desempeñar un papel en la mensajería química o la reducción de la fricción. [11] Por último, las escamas y la piel de serpiente proporcionan protección en forma de queratina. [4] Se ha descubierto que las beta-queratinas ayudan a la formación de escamas, ya que las proteínas de queratina producen una capa precórnea de escamas epidérmicas densamente compactas que crean una capa protectora córnea gruesa . [4] Partes de esta cubierta de queratina se afeitan hacia atrás para formar las escamas de la serpiente, y la porción menos restringida de cada escama se superpone a la escama que está detrás de ella. Entre las escamas se encuentra un material de conexión afeitado hacia atrás, también de queratina, que también forma parte de la epidermis. Este material permite que la serpiente se deslice con equilibrio sobre piedras ásperas o arena arenosa. [12] [3] [5]

Tegumento expuesto de la parte inferior de un escudo de una serpiente de liga.

Permeabilidad

La permeabilidad de la piel de las serpientes puede cambiar estacionalmente para ayudar a solucionar el problema de la desecación. Se sabe que las serpientes del desierto tienen pieles generalmente impermeables y que las serpientes acuáticas tienen una piel más permeable que a veces puede atrapar agua para evitar la desecación. Algunas serpientes pueden cambiar su entorno a lo largo del año y, como resultado, pueden cambiar la permeabilidad de su piel. Por ejemplo, las serpientes acuáticas pueden aferrarse a más agua si están en un entorno que se está secando al atraer una capa de agua debajo de sus escamas. [11]

Glándulas

No hay muchas glándulas presentes en la piel de las serpientes. La mayoría de las glándulas de las serpientes son glándulas holocrinas , lo que significa que las células de la glándula se secretan junto con la sustancia que la glándula produce. Estas glándulas holocrinas en las serpientes no tienen su propio suministro de sangre y, por lo tanto, se encuentran estrechamente relacionadas con el tejido conectivo vascularizado . Las serpientes también poseen glándulas que ayudan a atraer a sus parejas, y algunas especies de serpientes marinas poseen una glándula de sal que ayuda a eliminar el exceso de sal que han consumido. [2] La mayoría de las glándulas de los reptiles son poco conocidas debido a su escasez. [10]

Movimiento y flexibilidad

La piel que se encuentra debajo de las escamas de la serpiente también es responsable de su flexibilidad. [2] Las regiones entre las escamas de la serpiente están hechas de un tegumento suave llamado capa alfa, que está compuesta de alfa-queratina que permite la flexibilidad y el movimiento. [10] [7] [4] La movilidad de la serpiente depende del contacto de la piel con una superficie de fricción, el comportamiento tribológico de la piel de la serpiente permite cambios de dirección rápidos y precisos. [6] Para que se produzca un deslizamiento suave, la piel de serpiente está compuesta de espinas afiladas y crestas longitudinales entrelazadas. La piel de serpiente también contiene "micropelos" altamente organizados a lo largo de la superficie ventral (debajo), orientados en una dirección caudal (hacia la parte posterior). Con ambas características, la serpiente puede deslizarse eficientemente hacia adelante en superficies de baja fricción y crear alta fricción cuando necesita retroceder hacia atrás. [6]

Filogenia

Las serpientes pertenecen a un grupo de reptiles llamados Lepidosauria , que son reptiles con escamas superpuestas. Además, se agrupan en Squamata , que incluye a todas las serpientes y lagartos, y todas las especies de Lepidosauria, excepto dos, que pertenecen a Rynchocephalia (el tuátara ). Las especies que pertenecen a estos dos subgrupos también comparten características cutáneas similares con las serpientes, con adaptaciones y características únicas, respectivamente. [10]

Muda de piel

Primer plano de las escamas de una serpiente de liga. Nótese la presencia de tegumento blando, o piel, entre las escamas y cómo se superponen.

La muda de piel ocurre regularmente en las serpientes. [1] La muda es común y da como resultado la pérdida de toda la capa externa de epidermis. [10] En el caso de las serpientes, se llama muda o ecdisis . Una nueva capa de epidermis crece debajo de la vieja. Cuando termina, la serpiente secreta un líquido entre la piel nueva y la vieja. El líquido le da a la piel un tono plateado. Las serpientes trabajarán sus cabezas contra superficies ásperas hasta que la piel vieja se rompa, después de lo cual la serpiente puede salir de ella. Una piel mudada es mucho más larga que la serpiente que la mudó, ya que la piel cubre la parte superior e inferior de cada escama. Si la piel se muda intacta, cada escama se desenvuelve en el lado superior e inferior de la escama, lo que casi duplica la longitud de la piel mudada. Mientras una serpiente está en proceso de mudar la piel sobre su ojo, el ojo puede volverse lechoso. Las escamas sobre los ojos de las serpientes se endurecen, para ser mudadas con el resto de la piel vieja. Cuando el proceso se completa, la serpiente emerge con su color más profundo, las escamas pulidas, las superficies brillantes y sin opacar por el contacto con el cepillo rascador, y con su pérdida total de visión completamente restaurada. [1] [12]

Cuero

Primer plano de una piel de serpiente estampada en tonos beige y marrón utilizada para hacer una pitillera

La piel de serpiente se utiliza para confeccionar prendas de vestir como chalecos, cinturones, botas o zapatos o complementos de moda como bolsos y carteras , y se utiliza para cubrir la tabla de resonancia de algunos instrumentos musicales de cuerda , como el banhu , el sanxian o el sanshin .

El cuero de serpiente se considera un producto exótico junto con el de caimán, cocodrilo, lagarto, avestruz , emú, camello, entre otros. Junto con el de cocodrilo y lagarto, pertenece a la categoría de cueros de reptil, con un aspecto escamoso. Hay evidencia de que la cosecha de al menos algunas especies de serpientes asesinadas para la industria del cuero es insostenible y se lleva a cabo en violación de la legislación nacional en los países de origen. [13]

Galería

Véase también

Referencias

  1. ^ abcde Mattison, Christopher (2007). La nueva enciclopedia de serpientes . Princeton: Princeton University Press.
  2. ^ abcdefghi Bauchot, Roland (1994). Serpientes: una historia natural . Nueva York: Sterling Publishing Company.
  3. ^ ab Parker, HW (1977). Serpientes: una charla sobre historia natural . Londres: Cornell University Press.
  4. ^ abcde Toni, Mattia; Alibardi, Lorenzo (1 de febrero de 2007). "Alfa y beta-queratinas de la epidermis de la serpiente". Zoología . 110 (1): 41–47. doi :10.1016/j.zool.2006.07.001. ISSN  0944-2006. PMID  17169542.
  5. ^ abc Filippov, Alexander E.; Gorb, Stanislov N. (23 de marzo de 2016). "Modelado del comportamiento friccional de la piel de serpiente cubierta por nanoestructuras superficiales anisotrópicas". Scientific Reports . 6 : 23539. Bibcode :2016NatSR...623539F. doi :10.1038/srep23539. PMC 4804221 . PMID  27005001. 
  6. ^ abc Yang, Zhe; Zhu, Liangliang; Li, Botong; Sol, Shuocheng; Chen, Youlong; Yan, Yuan; Liu, Yilun; Chen, Xi (1 de septiembre de 2016). "Diseño mecánico y análisis de una locomoción reptante habilitada por una viga laminada". Cartas de Mecánica Extrema . Nanomecánica: uniendo escalas espaciales y temporales. 8 : 88–95. doi : 10.1016/j.eml.2016.03.014 . ISSN  2352-4316.
  7. ^ abc Klein, Marie-Christin G.; Gorb, Stanislav N. (7 de noviembre de 2012). "Arquitectura de la epidermis y propiedades materiales de la piel de cuatro especies de serpientes". Journal of the Royal Society Interface . 9 (76): 3140–3155. doi :10.1098/rsif.2012.0479. ISSN  1742-5689. PMC 3479930 . PMID  22896567. 
  8. ^ ab Mattison, Christopher (1995). La enciclopedia de las serpientes . Londres: Blandford.
  9. ^ Martínez, Alejandro; Nguyen, Damon; Basson, Mandeep S.; Medina, Josh; Irschick, Duncan J.; Baeckens, Simon (2021). "Cuantificación de la topografía de la superficie de sistemas biológicos a partir de escaneos 3D". Métodos en ecología y evolución . 12 (7): 1265–1276. doi :10.1111/2041-210X.13603. hdl : 10067/1774180151162165141 . ISSN  2041-210X. S2CID  235521715.
  10. ^ abcdef Kardong, Kenneth V. (2015). Vertebrados: Anatomía comparada, función, evolución (7.ª ed.). Nueva York: McGraw Hill. ISBN 9780078023026.
  11. ^ ab Mattison, Christopher (2007). La nueva enciclopedia de serpientes . Princeton: Princeton University Press.
  12. ^ ab Campbell, Sheldon; Shaw, Charles E. (1974). Serpientes del Oeste americano . Nueva York: Alfred A. Knopf . ISBN. 978-0-394-48882-0.
  13. ^ Nijman, Vincent (2022). «Cuotas de cosecha, mercados libres y comercio sostenible de pitones». Conservación de la naturaleza . 48 : 99–121. doi : 10.3897/natureconservation.48.80988 . ISSN  1314-3301.