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Escala (zoología)

Escamas aquilladas de una serpiente colúbrida ( serpiente de agua bandeada ; Nerodia fasciata )

En zoología , una escama ( griego antiguo : λεπίς , romanizadolepís ; latín : squāma ) es una pequeña placa rígida que crece en la piel de un animal para brindar protección. En los lepidópteros ( mariposas y polillas ), las escamas son placas en la superficie del ala del insecto y brindan coloración. Las escamas son bastante comunes y han evolucionado varias veces a través de la evolución convergente , con una estructura y función variables.

Las escamas se clasifican generalmente como parte del sistema tegumentario de un organismo . Existen varios tipos de escamas según la forma y la clase de un animal.

Escamas de pescado

Las escamas de los peces se derivan de la dermis , específicamente del mesodermo . Este hecho las distingue paleontológicamente de las escamas de los reptiles. Genéticamente, los mismos genes involucrados en el desarrollo de los dientes y el pelo en los mamíferos también están involucrados en el desarrollo de las escamas. [1]

Escalas cosmoides

Las escamas cosmoides verdaderas solo se pueden encontrar en los sarcopterigios . La capa interna de la escama está hecha de hueso laminar . Encima de esto hay una capa de hueso esponjoso o vascular y luego una capa de material similar a la dentina llamado cosmina . La superficie superior es queratina . El celacanto tiene escamas cosmoides modificadas que carecen de cosmina y son más delgadas que las escamas cosmoides verdaderas.

Escamas ganoides

Las escamas ganoideas se pueden encontrar en los peces lagarto (familia Lepisosteidae ), los bichires y los peces caña (familia Polypteridae ). Las escamas ganoideas son similares a las escamas cosmoides, pero una capa de ganoína se encuentra sobre la capa cosmina y debajo del esmalte [ aclaración necesaria ] . Las escamas de ganoína tienen forma de diamante, son brillantes y duras. Dentro de la ganoína hay compuestos de guanina , derivados iridiscentes de la guanina que se encuentran en una molécula de ADN. [2] La propiedad iridiscente de estos químicos proporciona a la ganoína su brillo.

Escamas placoideas

Las escamas placoideas se encuentran en peces cartilaginosos, incluidos tiburones y rayas . Estas escamas, también llamadas dentículos, son similares en estructura a los dientes y tienen una espina media y dos espinas laterales. Los ancestros de los peces con mandíbulas modernos, los ostracodermos sin mandíbula y los placodermos con mandíbulas posteriores , pueden haber tenido escamas con las propiedades de las escamas placoideas y ganoides.

Escamas leptoides

Las escamas leptoides se encuentran en los peces óseos de orden superior. A medida que crecen, agregan capas concéntricas. Están dispuestas de manera que se superponen en una dirección de la cabeza a la cola, como las tejas de un techo, lo que permite un flujo más suave del agua sobre el cuerpo y, por lo tanto, reduce la resistencia . [3] Vienen en dos formas:

Escamas de reptil

Escamas de colores brillantes en un gecko diurno de polvo dorado

Los tipos de escamas de los reptiles incluyen: cicloides, granulares (que parecen abultadas) y aquilladas (que tienen una cresta central). Las escamas suelen variar en tamaño; las escamas más grandes y gruesas cubren las partes que suelen estar expuestas al estrés físico (normalmente los pies, la cola y la cabeza), mientras que las escamas son pequeñas alrededor de las articulaciones para mayor flexibilidad. La mayoría de las serpientes tienen escamas extra anchas en el vientre, y cada escama cubre el vientre de lado a lado.

Las escamas de todos los reptiles tienen un componente epidérmico (lo que se ve en la superficie), pero muchos reptiles, como los cocodrilos y las tortugas, tienen osteodermos debajo de la escama epidérmica. Estas escamas se denominan más apropiadamente escudos . Las serpientes, los tuátaras y muchos lagartos carecen de osteodermos. Todas las escamas de los reptiles tienen una papila dérmica debajo de la parte epidérmica, y es allí donde se formarían los osteodermos, si estuvieran presentes.

Escamas de aves

Escamas en las garras de un águila marina de Steller ( Haliaeetus pelagicus )

Las escamas de las aves se encuentran principalmente en los dedos de los pies y en los metatarsos, pero en algunas aves pueden encontrarse más arriba, en el tobillo. Se pensaba que las escamas y escudos de las aves eran homólogos a los de los reptiles, [4] pero ahora se acepta que evolucionaron de forma independiente, siendo plumas degeneradas. [5] [6]

Escamas de mamíferos

Pangolín indio cubierto de escamas

Un ejemplo de mamífero escamoso es el pangolín . Sus escamas están hechas de queratina y se utilizan para protegerse, de forma similar a la armadura de un armadillo . Han evolucionado de forma convergente, sin estar relacionados con los ancestros reptiles lejanos de los mamíferos (ya que los terápsidos perdieron las escamas), excepto que utilizan un gen similar.

Por otro lado, el canguro rata almizclado tiene escamas en las patas y la cola. [7] La ​​naturaleza precisa de sus supuestas escamas no se ha estudiado en detalle, pero parecen ser estructuralmente diferentes de las escamas del pangolín.

Los anómaluros también tienen escamas en la parte inferior de la cola. [8]

Los tejidos epidérmicos de las almohadillas plantares de la mayoría de las especies de mamíferos se han comparado con las escamas de otros vertebrados. Es probable que deriven de procesos de cornificación o de un pelaje atrofiado, de forma similar a como los retículos de las aves se derivan de plumas atrofiadas. [9]

Escamas de artrópodos

Escamas de una polilla luna ( Actias luna )
Estructura generalizada de una escama lanceolada y aquillada de una araña saltadora

Las mariposas y las polillas (orden Lepidoptera , en griego , "con alas escamosas") tienen alas membranosas cubiertas de escamas delicadas y polvorientas, que son setas modificadas . Cada escama consiste en una serie de pequeñas plaquetas apiladas de material orgánico, y las mariposas tienden a tener las escamas anchas y aplanadas, mientras que las polillas tienden a tener las escamas más estrechas y más parecidas a pelos. Las escamas suelen estar pigmentadas , pero algunos tipos de escamas son iridiscentes, sin pigmentos; debido a que el grosor de las plaquetas es del mismo orden que la longitud de onda de la luz visible, las placas dan lugar a la coloración estructural y la iridiscencia a través del fenómeno físico descrito como óptica de película delgada . El color más común producido de esta manera es el azul , como en las mariposas Morpho .

Algunos tipos de arañas también tienen escamas. Las escamas de araña son cerdas aplanadas que recubren la superficie de la cutícula . Vienen en una amplia variedad de formas, tamaños y colores. Se sabe que al menos 13 familias diferentes de arañas poseen escamas cuticulares, aunque solo se han descrito bien en el caso de las arañas saltadoras (Salticidae) y las arañas lince (Oxyopidae). [10] [11]

Algunos crustáceos como Glyptonotus antarcticus tienen escamas nudosas. [12] Se ha demostrado que algunos cangrejos de río utilizan escamas antenales que se activan en movimientos de respuesta rápida. [13]

Véase también

Referencias

  1. ^ Sharpe PT (septiembre de 2001). "Desarrollo de las escamas de los peces: ¿pelo hoy, dientes y escamas ayer?". Current Biology . 11 (18): R751–2. doi : 10.1016/S0960-9822(01)00438-9 . PMID  11566120. S2CID  18868124.
  2. ^ Levy-Lior A, Pokroy B, Levavi-Sivan B, Leiserowitz L, Weiner S, Addadi L (2008). "Los cristales de guanina biogénica de la piel de pescado pueden diseñarse para mejorar la reflectancia de la luz". Crystal Growth & Design . 8 (2): 507–511. doi :10.1021/cg0704753.
  3. ^ Ballard B, Cheek R (2 de julio de 2016). Medicina de animales exóticos para técnicos veterinarios. John Wiley & Sons. ISBN 978-1-118-92421-1.
  4. ^ Lucas AM (1972). Anatomía aviar: integumento . East Lansing, Michigan, EE. UU.: Proyecto de anatomía aviar del USDA, Universidad Estatal de Michigan. págs. 67, 344, 394–601.
  5. ^ Zheng X, Zhou Z, Wang X, Zhang F, Zhang X, Wang Y, Wei G, Wang S, Xu X (marzo de 2013). "Alas traseras en aves basales y evolución de las plumas de las patas". Science . 339 (6125): 1309–12. Bibcode :2013Sci...339.1309Z. doi :10.1126/science.1228753. PMID  23493711. S2CID  206544531.
  6. ^ Sawyer RH, Knapp LW (agosto de 2003). "Desarrollo de la piel aviar y origen evolutivo de las plumas". Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution . 298 (1): 57–72. doi :10.1002/jez.b.26. PMID  12949769.
  7. ^ "Canguro rata almizclero". Rainforest-Australia.com . Archivado desde el original el 2013-10-30 . Consultado el 2014-03-08 .
  8. ^ Fleming T, Macdonald D, eds. (1984). La enciclopedia de los mamíferos. Nueva York: Facts on File. pág. 632. ISBN 0-87196-871-1.
  9. ^ Spearman RI (1973). El tegumento: un libro de texto de biología de la piel . Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-20048-6.
  10. ^ Townsend, Victor R.; Felgenhauer, Bruce E. (1998). "Escamas cuticulares de las arañas". Biología de invertebrados . 117 (4): 318. doi :10.2307/3227034. JSTOR  3227034.
  11. ^ Hill, David E. (22 de octubre de 2022). "Escamas de araña saltadora (Araneae: Salticidae)" (PDF) . Peckhamia . 279 (1): 1–83.
  12. ^ Meyer-Rochow, VB (1980). "Estructuras superficiales cuticulares en Glyptonotus antarcticus , un isópodo marino del mar de Ross (Antártida)". Zoomorphologie . 94 (2): 209–216. doi :10.1007/BF01081935. S2CID  9216365.
  13. ^ Herberholz, Jens; Swierzbinski, Matthew E.; Widjaja, Austin; Kohn, Armand (1 de octubre de 2019). "Not so fast: giant interneurons control precise moves of antenal scales during escape behavior of crabfish" (No tan rápido: las interneuronas gigantes controlan movimientos precisos de las escamas antenales durante el comportamiento de escape de los cangrejos de río). Journal of Comparative Physiology A . págs. 687–698. doi :10.1007/s00359-019-01356-y . Consultado el 5 de enero de 2024 .

Lectura adicional