Biologia per maggiori II

I rettili (compresi i dinosauri e gli uccelli) si distinguono dagli anfibi per il loro uovo adattato alla terra, che è sostenuto da quattro membrane extraembrionali: il sacco vitellino, l’amnios, il corion e l’allantois (Figura 1). Il corion e l’amnion si sviluppano da pieghe nella parete del corpo, e il sacco vitellino e l’allantois sono estensioni dell’intestino medio e dell’intestino posteriore rispettivamente. L’amnion forma una cavità piena di fluido che fornisce all’embrione il suo ambiente acquatico interno. L’evoluzione delle membrane extraembrionali ha portato ad una minore dipendenza dall’acqua per lo sviluppo e quindi ha permesso agli amnioti di ramificarsi in ambienti più secchi.

Oltre a queste membrane, le uova di uccelli, rettili e alcuni mammiferi hanno il guscio. Un embrione amniotico era quindi racchiuso nell’amnios, che a sua volta era racchiuso in un celoma extra-embrionale contenuto nel corion. Tra il guscio e il corion c’era l’albumina dell’uovo, che forniva ulteriore fluido e cuscinetto. Questo è stato uno sviluppo significativo che distingue ulteriormente gli amnioti dagli anfibi, che erano e continuano ad essere limitati ad ambienti umidi a causa delle loro uova senza guscio. Anche se i gusci delle varie specie di rettili amniotici variano significativamente, tutti permettono la ritenzione di acqua e nutrienti per l’embrione in via di sviluppo. I gusci delle uova degli uccelli (rettili aviari) sono induriti con carbonato di calcio, rendendoli rigidi, ma fragili. I gusci della maggior parte delle uova dei rettili non aviari, come le tartarughe, sono coriacei e richiedono un ambiente umido. La maggior parte dei mammiferi non depongono uova (eccetto i monotremi come le echinne e gli ornitorinchi). Invece, l’embrione cresce all’interno del corpo della madre, con la placenta derivata da due delle membrane extraembrionali.

Caratteristiche degli amnioti

Figura 1. Le caratteristiche chiave di un uovo amniotico sono mostrate.

L’uovo amniotico è la caratteristica chiave degli amnioti. Negli amnioti che depongono le uova, il guscio dell’uovo fornisce protezione all’embrione in via di sviluppo, pur essendo abbastanza permeabile da consentire lo scambio di anidride carbonica e ossigeno. L’albumina, o albume, all’esterno del corion fornisce all’embrione acqua e proteine, mentre il tuorlo più grasso contenuto nel sacco vitellino fornisce le sostanze nutritive all’embrione, come nel caso delle uova di molti altri animali, come gli anfibi. Ecco le funzioni delle membrane extraembrionali:

1. I vasi sanguigni nel sacco vitellino trasportano i nutrienti del tuorlo al sistema circolatorio dell’embrione.
2. Il corion facilita lo scambio di ossigeno e anidride carbonica tra l’embrione e l’ambiente esterno dell’uovo.
3. L’allantoide immagazzina i rifiuti azotati prodotti dall’embrione e facilita anche la respirazione.
4. L’amnios protegge l’embrione dagli shock meccanici e supporta l’idratazione.

Nei mammiferi, il sacco vitellino è molto ridotto, ma l’embrione è ancora ammortizzato e racchiuso nell’amnios. La placenta, che trasporta sostanze nutritive e funziona nello scambio di gas e nella gestione dei rifiuti, è derivata dal corion e dall’allantoide.

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