Rettili
1   INTRODUZIONE
Anaconda
L'anaconda, che può raggiungere i 6 metri di lunghezza, è uno dei serpenti più lunghi del mondo. Vive nelle foreste pluviali del Sud America, e come molte altre specie della famiglia dei boidi, non ha ghiandole velenifere, ma uccide le prede per stritolamento e soffocamento, sfruttando la forza che gli proviene dalla sua straordinaria mole.
M. Wendler/Okapia/Photo Researchers, Inc.

Rettili Classe di vertebrati terrestri comprendente i serpenti, i sauri, le tartarughe, i coccodrilli, lo sfenodonte e numerose specie estinte. I rettili sono ampiamente distribuiti in tutte le regioni temperate e tropicali del mondo; nelle regioni più fredde non sono altrettanto ben rappresentati perché, in qualità di animali a sangue freddo (eterotermi), sono incapaci di regolare la temperatura corporea indipendentemente da quella dell’ambiente.

Serpente reale divora un crotalo
Carnivoro, diffuso dal sud degli Stati Uniti al Messico, il serpente reale della California (Lampropeltis getula californiae) si nutre di uccelli e lucertole, ma predilige soprattutto i crotali, come si vede nella foto, contro il veleno dei quali è immunizzato.
David A. Northcott/Corbis

Dal punto di vista evolutivo, si sono sviluppati alla fine del Paleozoico, a partire da un gruppo di anfibi che si è gradatamente affrancato dall’ambiente acquatico. Fra le forme oggi viventi si annoverano circa 2500 specie di serpenti, 3000 di sauri, circa 250 di tartarughe e testuggini e una ventina di loricati o coccodrilli.

2   CARATTERISTICHE FISICHE
Strategie adattative dei rettili
 
Discovery Enterprises, LLC

I rettili sono esternamente protetti da uno strato di squame cornee talvolta ossificate, che difendono il corpo dalla disidratazione e dagli insulti meccanici. Lo scheletro è quasi completamente ossificato (non cartilagineo) e il cranio è connesso alla colonna vertebrale mediante una singola articolazione, come negli uccelli (nei mammiferi e negli anfibi le articolazioni sono due). Rispetto agli anfibi la testa ha una maggiore mobilità, grazie alla presenza delle due vertebre cervicali atlante ed epistrofeo. Le costole del torace sono saldate allo sterno e, quando è presente l’osso sacro, una serie di costole sacrali si articolano al cinto pelvico.

Rettili: anatomia interna
 
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I serpenti e alcuni sauri presentano arti ridotti o addirittura assenti e, come adattamento alla loro struttura corporea stretta e lunga, hanno uno dei due polmoni atrofizzato. Il torace e l’addome non sono separati dal diaframma: i movimenti della respirazione sono coadiuvati dalla muscolatura della parete corporea.

2.1   Cuore e circolazione

Rispetto agli anfibi, da cui si sono evoluti, i rettili vantano un sistema circolatorio più efficiente: il cuore, che in rane e tritoni è suddiviso in due atri e un ventricolo, presenta un setto all’interno di quest’ultimo che, seppur incompleto, tende a mantenere separato il sangue venoso da quello arterioso. Solo nei loricati il setto divide quasi perfettamente il ventricolo in due camere distinte. Sono presenti due archi aortici embrionali (arterie presenti negli embrioni dei vertebrati), a differenza di quanto accade in uccelli e mammiferi, nei quali se ne sviluppa solo uno. Il sangue venoso proveniente dalla coda e dagli arti posteriori ritorna al cuore passando dai reni, mediante un sistema portale renale; il sangue refluo dalla regione addominale passa, invece, attraverso un sistema portale epatico.

L’escrezione dei prodotti di scarto del metabolismo avviene in modo da evitare un’eccessiva perdita dei liquidi dal corpo: il prodotto finale (acido urico in sauri e serpenti, urea in tartarughe e coccodrilli) è molto concentrato.

2.2   L’uovo amniotico
Schiusa di un uovo di rettile
Molteplici sono le modalità riproduttive che si trovano nella classe dei rettili: alcuni gruppi sono ovipari (depongono le uova), altri sono ovovivipari (producono uova che vengono trattenute negli ovidutti della femmina fino al termine dello sviluppo), altri ancora sono vivipari (partoriscono direttamente i piccoli vivi). Nel caso dei gruppi ovipari, alcune specie producono uova dal guscio membranoso, che i piccoli sono in grado di rompere senza difficoltà (nella foto); in altre specie, il guscio è coriaceo, e i piccoli nascono dotati di un apposito dente temporaneo, detto appunto dente dell'uovo, con cui rompono l'uovo al momento della schiusa.
BBC Worldwide Americas, Inc.

La maggior parte dei rettili è originariamente ovipara (depone le uova), sebbene non manchino casi di viviparità tra i serpenti e i sauri (partoriscono la prole). Rispetto agli anfibi, i rettili dispongono di un fondamentale adattamento che ha permesso loro di conquistare l’indipendenza dall’acqua e colonizzare l’ambiente terrestre: l’uovo amniotico, all’interno del quale l’embrione si può sviluppare in ambiente subaereo.

Uovo amniotico
Comparso per la prima volta nei rettili, e tipico anche degli uccelli, l'uovo amniotico fu un'importante conquista evolutiva di adattamento all'ambiente terrestre. In esso infatti l'embrione, protetto dalla disidratazione, può sopravvivere fuori dall'acqua: il tuorlo gli fornisce le sostanze alimentari, l'albume costituisce una riserva di acqua e di altri elementi nutritivi, mentre l'allantoide, un'estensione del suo stesso intestino, raccoglie le sostanze di rifiuto. L'ossigeno, che si diffonde facilmente attraverso i pori del guscio calcareo, raggiunge l'embrione attraverso un'apposita struttura detta corion.
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All’interno del guscio, una serie di membrane ne protegge il contenuto dalla disidratazione e crea un ambiente ideale al suo sviluppo, pur garantendo gli scambi gassosi dell’embrione con l’ambiente. In particolare, il corion contiene l’insieme dell’embrione e del tuorlo, a sua volta avvolto nel sacco vitellino; l’allantoide, insieme al corion, fa da tramite per gli scambi gassosi con l’ambiente, che hanno luogo grazie alla porosità del guscio; l’amnios, infine, delimita la camera piena di fluido in cui cresce l’embrione, protetto e ben fornito di acqua.

2.3   Termoregolazione

Nei rettili non esiste un meccanismo di regolazione interna della temperatura corporea simile a quello di uccelli e mammiferi: questi animali prelevano il calore loro necessario dall’ambiente, esponendosi ai raggi del sole, o mantenendo la più ampia superficie corporea possibile a contatto con il suolo caldo. Per rendere più efficiente la cattura del calore possono orientarsi longitudinalmente alla direzione dei raggi solari o dilatare e restringere i vasi periferici. Essendo legati alla temperatura esterna, i rettili che vivono nelle regioni in cui l’inverno è freddo ibernano, mentre altre forme, che vivono in regioni eccezionalmente calde e asciutte, vanno incontro a estivazione. Si ritiene tuttavia che alcune delle forme estinte (alcuni dei grandi dinosauri) avessero un sistema di termoregolazione più raffinato.

3   EVOLUZIONE

I primi rappresentanti della classe dei rettili furono i cotilosauri, caratterizzati da corpo tozzo e un aspetto generalmente simile a quello degli anfibi primitivi. Comparsi nel Carbonifero superiore dell’era paleozoica, nel corso del Permiano si svilupparono e prosperarono, diversificandosi in moltissime specie. Nell’era mesozoica, nota per questo come età dei rettili, raggiunsero la massima diffusione con i dinosauri, che diventarono i dominatori del pianeta. Nel Cretaceo infine andarono incontro a un’estinzione di massa. Oggi rimangono solo quattro, degli oltre venti ordini conosciuti: rincocefali, sauri, cheloni e loricati.

3.1   Gli ordini viventi
Sfenodonti
Lo sfenodonte è l'unica specie vivente dell'antico ordine di rettili rincocefali, comuni più di 200 milioni di anni fa. Lo si trova unicamente su alcune isole al largo costa della Nuova Zelanda, ha abitudini tipicamente crepuscolari e notturne, e si nutre prevalentemente di insetti, piccoli uccelli e lucertole. La coda dello sfenodonte è in grado di rigenerarsi, qualora venga mozzata da un predatore.
Dorling Kindersley

I rincocefali, presenti nella documentazione fossile a partire dai periodi triassico e giurassico, sono oggi tutti estinti a eccezione di una specie neozelandese, chiamata tuatara (Sphenodon punctatus). Il loro aspetto è simile a quello dei sauri, dai quali si differenziano per alcune caratteristiche anatomiche dello scheletro. L’ordine degli squamati invece, con le sue circa 5500 specie, è il più ampio di rettili viventi; ne fanno parte i serpenti e i sauri. L’ordine dei cheloni, già differenziato nel corso del Triassico, oggi comprende le testuggini e le tartarughe. La loro caratteristica esclusiva è l’ampio scudo dorsale, saldato alle costole. L’ordine dei loricati, comprendente coccodrilli, gaviali e alligatori, comparve verso la fine del Triassico. Le forme che ne fanno parte sono dotate di un cervello più sviluppato di quello degli altri rettili.

3.2   Alcuni ordini estinti
Ittiosauro
Prima dei mammiferi, anche i rettili avevano sviluppato forme acquatiche perfettamente idrodinamiche e pisciformi: simili agli attuali delfini, gli ittiosauri popolavano i mari nel periodo compreso tra il Triassico e il Cretaceo. Avevano taglia variabile tra 1 e 15 m di lunghezza, un muso appuntito, arti con funzione di pinne e denti conici per catturare i pesci di cui si nutrivano. Gli ittiosauri scomparvero durante l'estinzione cretacea, così come gli altri grandi rettili marini e volanti e i dinosauri, le ammoniti e molte specie planctoniche.
The Natural History Museum

L’ordine degli ittiosauri comprendeva grandi rettili marini con corpo pisciforme e arti simili a pinne, atti al nuoto. I membri del genere più tipico, Ichthyosaurus, arrivavano a misurare più di 4 m di lunghezza. I sauropterigi, i cui resti compaiono nella documentazione fossile del Triassico e del Cretaceo, erano anch’essi animali acquatici: caratterizzati da collo e coda molto sviluppati, raggiungevano una lunghezza complessiva di circa 15 m.

Pterosauro
Vissuto fra il Triassico e il Cretaceo, lo pterosauro fu il primo vertebrato a mettere in atto un sistema di volo. Pare che, a differenza di tutti gli altri rettili, questo animale avesse sangue caldo, condizione che lo accomunerebbe agli attuali uccelli.
Dorling Kindersley

I grandi dinosauri erano suddivisi in due ordini distinti, ornitischi e saurischi, che differivano per la conformazione delle ossa del bacino; tra gli ornitischi più noti, Triceratops e Stegosaurus; tra i saurischi, Tyrannosaurus e Apatosaurus. È proprio dai saurischi che si staccò la linea evolutiva che portò agli uccelli. I mammiferi, invece, si evolvettero dai terapsidi, un gruppo di rettili di taglia medio-piccola, che prosperarono tra il Permiano e il Triassico. Gli pterosauri, infine, costituivano un gruppo di rettili volanti, filogeneticamente vicini ai dinosauri.

4   CLASSIFICAZIONE SCIENTIFICA

I rettili costituiscono una classe del subphylum vertebrati, phylum cordati. Ne fanno parte diversi ordini, di cui gli unici viventi sono i rincocefali, i cheloni, gli squamati e i loricati.