RÈPTILS: CARACTERÍSTIQUES, CLASSIFICACIÓ I REPRODUCCIÓ - BIOLOGIA - 2025

Els rèptils són una agrupació parafilética d'animals vertebrats que inclouen a les tortugues, llangardaixos, serps, tuátaras i cocodrils. A més, inclouen diversos grups extints de grans dinosaures, plesiosaures, pterosaures, entre d'altres. La seva característica més destacada és la pell gruixuda amb escates.

Aquests éssers vius són ectoterms, ja que no tenen la capacitat de regular internament la seva temperatura corporal. Per això, la seva distribució està gairebé restringida a les regions amb climes càlids, on són molt abundants.

Font: pixabay.com

Les tortugues són organismes amb una closca gruix i morfologia ancestral. No posseeixen dents i són totes ovípares. La major diversitat de el grup la trobem en els llangardaixos, un grup que ha prosperat immensament. La majoria són ovípares i algunes vivípares.

Dos grups de rèptils, les serps i els anfisbénidos han patit una reducció total de les extremitats. A més, les serps presenten un crani cinètic (amb moviment) que els permet consumir preses enormes. Algunes poden injectar verí.

Les tuataras són animals endèmics de Nova Zelanda. Les seves característiques recorden als rèptils que van habitar la terra fa uns 100 milions d'anys.

Els cocodrils són els únics representants no aviaris dels arcosaures, llinatge que va donar origen als ja extints dinosaures i les aus actuals.

En els rèptils sorgeix una adaptació significativa que va aconseguir independitzar la reproducció de l'aigua: l'ou amniòtic. L'ou consisteix en una estructura coberta d'una estructura calcària o coriàcia amb membranes extraembrionàries trucades amnios, còrion, sac vitel·lí i alantoides. En els rèptils no s'observen estats larvals de vida aquàtica.

Característiques generals

Els rèptils formen un grup parafilètic d'aproximadament 8000 espècies. Aquests organismes són abundants i es troben en hàbitats molt variats, tant terrestres com aquàtics, generalment de clima càlid.

Estan coberts per estructures característiques denominades escates. La majoria presenta dos parells de membres, amb cinc dits en cada un. A les serps i alguns llangardaixos els membres han degenerat o estan molt reduïts.

La pell dels rèptils és gruixuda, atorgant protecció contra la dessecació. Les estructures epidèrmiques d'aquests animals estan formades per una queratina especial, anomenada beta queratina. La ossificació de l'esquelet és completa i el crani es caracteritza per tenir un sol còndil occipital.

Pel que fa a la regulació de la temperatura, tots els membres de el grup són animals ectotérmicos; no són capaços de regular la seva temperatura per vies metabòliques.

En contrast, poden regular la seva temperatura mitjançant el seu comportament. És a dir, es mobilitzen regions assolellades si necessiten incrementar-la, o bé se situen en regions sota ombra per disminuir la temperatura corporal.

L'ou amniòtic

Tortuga de mar sortint d'ou. Autor: Mayer Richard. Wikimedia Commons.

L'ou amniòtic representa una de les adaptacions més sorprenents de el regne animal, ja que va aconseguir independitzar els processos reproductius dels cossos d'aigua.

L'ou posseeix quatre capes o membranes extra embrionàries anomenades amnios, alantoides, corión i sac vitel·lí.

L'amnios és la capa que envolta l'embrió. En el seu interior trobem fluid que esmorteeix a l'organisme en desenvolupament i aporta un mitjà aquós per al seu creixement. Al alantoides s'emmagatzemen les substàncies de rebuig.

El còrion envolta tot el contingut de l'ou, i està altament vascularitzat, a l'igual que l'alantoides. Aquestes dues capes extra embrionàries participen en la respiració, sent un component vital per a l'intercanvi d'oxigen i diòxid de carboni. En el sac vitel·lí es troben les substàncies nutritives que l'embrió farà servir.

La majoria dels ous amniòtics es troben envoltats per una closca o cobertura mineralitzada i bastant flexible. Aquesta barrera aconsegueix un equilibri entre la protecció de l'embrió i l'intercanvi de substàncies, ja que actua com una barrera semipermeable.

classificació

Els rèptils vivents estan representats pels següent ordres: Testudines (tortugues), Squamata (llangardaixos i serps), Sphenodonta (les tuátaras de Nova Zelanda) i Crocodilia (cocodrils i afins).

Addicionalment, els grups de rèptils es distingeixen pel nombre d'obertures del seu crani. Primer, explorarem la classificació dels diferents cranis dels amniotes, i després explorarem la classificació taxonòmica dels quatre grup de rèptils vivents.

Anápsidos, sinàpsids i diápsidos

A = Anásidos, B = sinàpsids, C = diápsidos. Skull_anapsida.svg: Preto (m) Skull_synapsida.png: Preto (m) Skull_diapsida.png: Preto (m) derivative work: Petter BOCKMAN

En la classificació dels rèptils - i de la resta dels vertebrats tetràpodes - és usual aplicar els termes anápsidos, diápsidos i sinàpsids. Aquesta terminologia fa referència a el patró d'obertures (fenestra) a nivell de la regió temporal al crani d'aquests animals.

Els anápsidos són organismes la regió temporal no té cap obertura. Aquesta morfologia es considera primitiva i es pensa que els primers amniotes que van aparèixer en el curs de l'evolució posseïen dit patró anatòmic. Dins de les espècies actuals, les tortugues presenten un crani anápsido.

No obstant això, el cas de les tortugues és molt particular. Segons les evidències moleculars actuals, s'ha conclòs que aquests rèptils van adquirir la condició Anapsida de manera secundària, ja que provenen d'un ancestre amb obertures temporals diápsido.

D'aquesta condició ancestral, es van derivar dues variants anatòmiques: els diápsidos i els sinàpsids. En el crani dels diápsidos trobem dues obertures temporals. El crani diápsido està present en els rèptils actuals (incloent a les aus i amb excepció de les tortugues).

El tercer patró d'obertures temporals és sinápsido, on hi ha només un parell d'obertures temporals. Els mamífers posseeixen aquest tipus de crani.

1. Ordre Testudines (Chelonia)

L'ordre Testudines està integrat per les tortugues. Aquests organismes han canviat molt poc al llarg de l'evolució, mantenint en gran mesura la morfologia característica de el grup.

La característica més destacada és la presència d'una closca dorsal i un plastró ventral. Aquesta closca està format per dues capes: una d'externa composta de queratina i una interna de naturalesa òssia.

La capa interna és una unió d'ossos, vertebres fusionades i altres elements dermales ossificats. Com a característica única entre els vertebrats, les tortugues són els únics organismes que posseeixen els membres i cintures dins de les costelles.

La mandíbula dels quelonis no té estructures dentals. En el seu lloc, hi ha una mena de plats de queratina que permet la manipulació i triturat de l'aliment.

Des d'una perspectiva ecològica, les tortugues han aconseguit conquerir una diversitat de nínxols. Existeixen espècies totalment aquàtiques (exceptuant el moment de la deposició dels ous) i totalment terrestres.

Pel que fa als sentits, les tortugues no presenten una audició particularment bona. Per contrarestar aquesta desavantatge, posseeixen un sistema de el gust i de la visió molt sensible. De fet, la visió és a color i és comparable amb el sistema fotoreceptor dels humans.

2. Ordre Squamata

Aquest ordre està compost pels llangardaixos i les serps. És molt ampli i divers, incloent a gairebé el 95% de totes les espècies vives de rèptils no aviaris.

Les serps exhibeixen una sèrie de característiques úniques i distintives. El cos ha patit un allargament important, el que porta a la reorganització interna dels òrgans; les extremitats s'han perdut i hi adaptacions per al consum d'altres animals de grans dimensions.

La majoria dels llangardaixos posseeixen la capacitat de moure els seus parpelles. En contrast, les serps solen tenir una capa transparent i permanent sobre els seus òrgans de la visió. La visió d'algunes espècies està adaptada per a la llum solar i tenen visió a color, mentre que altres espècies nocturnes no la posseeixen.

El crani dels integrants d'aquesta classe s'anomena crani cinètic, ja que té propietats mòbils que els permet consumir i manipular preses de mides considerables. Tot i que el crani dels llangardaixos és cinètic, en les serps el fenomen és molt més marcat.

Antigament, l'ordre Squamata estava integrat per tres subordres: Sauria, Serpentes i Amphisbaenia. Avui dia, l'últim grup és considerat com a integrants modificats de Sauria.

subordre Sauria

Inclou als largartos, un grup extremadament divers de formes que habiten des d'ambients terrestres, aquàtics fins arbres, zones subterrànies i fins i tot pels aires. Dins dels representants més populars hi ha els gecos o gecónidos, les iguanes, els escíncidos, els monitors i els camaleons.

Per a la majoria de les espècies de llangardaixos, l'audició no representa un sentit rellevant. No obstant això, en unes poques espècies els cants són un element important en la recerca i elecció de parella.

Els ambients habitats per aquest grup d'organismes sol ser àrids i secs. La seva pell gruixuda i sense glàndules evita en gran mesura la pèrdua d'aigua. A més, l'orina dels rèptils és gairebé sòlida i presenta quantitats importants d'àcids úric. Aquests mecanismes els permeten evadir la dessecació.

Com els rèptils no tenen regulació tèrmica i depenen de la temperatura de l'entorn, hi ha poques espècies de rèptils en zones fredes, ja que aquestes condicions limiten el seu creixement.

Els anfisbénidos o culebrillas cegues

Els anfisbénidos són un grup molt particular de llangardaixos (Ordre Squamata), la morfologia recorda a la d'una serp o un cuc de terra. El seu cos és vermiforme i les extremitats s'han perdut.

El nom de el grup descriu la seva capacitat peculiar de poder desplaçar-se tant per endavant, com cap a enrere. És a dir, poden moure en la direcció del cap i de la cua amb la mateixa eficiència.

El seu estil de vida és subterrani i tenen diverses adaptacions relacionades amb la vida sota terra: morfologia vermiforme per desplaçar-se; el crani és dur i robust, permetent l'excavació; els ulls estan atrofiats i són pràcticament indistingibles de el cos (ja que estan coberts per una capa de pell) i no hi ha una obertura externa de l'oïda.

subordre Serpentes

Les serps són rèptils que no tenen membres i, en la majoria dels grups, també tenen les cintures pectoral i pèlvica. El seu cos està format per nombroses vertebres que els permet desplaçar-se per terra mitjançant una sèrie de moviments ondulatoris en forma de S.

Com hem esmentat, el crani de les serps és altament cinètic, la qual cosa implica que pot consumir preses enormes. Aquesta característica pot ser la responsable de l'èxit tan notable de les serps. Certes espècies de serps - prop de l'20% - són capaços d'injectar verí a les seves preses.

Pel que fa als sentits, només un petit grup de serps amb hàbits arborícoles tenen una visió notable. No posseeixen membrana timpànica ni oïda externa. Per a la detecció d'estímuls químics, les serps estan equipades amb l'òrgan de Jacobson, també conegut com a òrgan vomeronasal.

3. Ordre Sphenodonta

L'ordre Sphenodonta està compost exclusivament per dues espècies vivents - les úniques supervivents de la nissaga - pertanyents a l'gènere Sphenodon, endèmiques de Nova Zelanda. Són coneguts comunament com tuataras.

Les tuataras han estat un model d'estudi que ha despertat l'interès dels biòlegs evolutius. Aquestes espècies han canviat molt poc en el curs de l'evolució i presenten un crani diápsido primitiu.

4. Ordre Crocodilia

Els cocodrils, aligátorés i caimans són rèptils robustos i semiaquàtics. Són coneguts principalment per ser grans depredadors. Les seves mandíbules són poderoses i els permeten capturar eficaçment les seves preses.

El cos de l'animal consisteix en un cap, cos i cua allargades, i extremitats curtes però fortes. Aquestes últimes permeten la mobilitat a la terra, encara que les activitats en el medi terrestre no són molt comuns. Juntament amb les aus formen el clade Archosauria.

sistema digestiu

El sistema digestiu dels rèptils està compost per una sèrie d'òrgans i elements que orquestren el pas de l'aliment i l'extracció de nutrients.

La ingesta comença amb la cavitat bucal, que en els rèptils està àmpliament modificada, particularment en els cranis cinètics de serps, i en menor mesura en els llangardaixos. Només els cocodrils posseeixen un paladar secundari.

Seguit de la cavitat bucal, trobem a la faringe, després a l'esòfag i a l'estómac. Els segueixen els intestins que desemboquen en una claveguera.

El tracte gastrointestinal de la majoria dels rèptils és curt, característica típica d'una dieta carnívora. Les variants herbívores posseeixen intestins més llargs que els permet digerir la matèria vegetal. Alguns d'ells exhibeixen el comportament d'empassar pedres per afavorir la digestió.

sistema circulatori

Cor d'una iguana biseccionat a través del ventricle. Hartmacl

La circulació en els rèptils està composta per dos circuits: una d'elles pren la sang i la porta fins als pulmons, mentre que la segona via orquestra el pas de sang per la resta de el cos.

Amb excepció dels cocodrils, els rèptils posseeixen un cor amb una partició incompleta, que permet un petit contacte entre la sang oxigenada i no oxigenada.

En els cocodrils el cor és més complex i recorda el de mamífers i aus, ja que posseeix dues aurícules i dos ventricles. Aquesta separació completa augmenta eficiència de l'procés.

sistema nerviós

De manera general, el sistema nerviós dels rèptils posseeix totes les estructures bàsiques que trobem en els amfibis, però més grans - particularment el cervell i el cerebel.

No obstant això, comparat amb aus i mamífers, el cervell és relativament més petit. Per exemple, el cervell de les tortugues és petit - mai supera l'1% de la massa total de l'animal. No obstant això, el cerebel si posseeix una grandària important en aquest grup de rèptils.

La majoria dels òrgans dels sentits estan ben desenvolupats, encara que existeixen diverses excepcions.

sistema respiratori

La respiració en els rèptils ocorre per mitjà de pulmons. La pell d'aquests organismes és gruixuda, pel que no juga un paper rellevant en l'intercanvi de gasos, com passa en els amfibis amb pell fina i humida.

La majoria dels integrants posseeixen pulmons parells, amb excepció de les serps i dels anfisbénidos.

En les tortugues, hi ha una complicació addicional de el procés respiratori: els òrgans estan confinats a la closca de l'animal. Per solucionar aquest inconvenient, les tortugues fan servir la musculatura abdominal i pectoral com un diafragma.

Les espècies de tortugues que habiten cossos d'aigua aconsegueixen complir amb les seves demandes d'oxigen gràcies a l'bombament que realitzen en la seva cavitat bucal - la qual està molt vascularitzada - oa la claveguera. Aquest fenomen els permet romandre sota l'aigua per períodes de temps significatius.

Els cocodrils tenen una innovació important: el paladar secundari. Està constituït per una sèrie de plecs d'origen cutani que separa la boca dels conductes nasals. És a dir, poden respirar mentre la boca de l'animal està oberta.

sistema excretor

Tots els rèptils posseeixen ronyons rodolins, lobulats i aproximadament de la mateixa mida. En les serps, els ronyons se situen a la regió cabal de la cavitat celómica.

Com en la resta dels vertebrats, la unitat funcional de l'ronyó són les nefrones. En els rèptils, cada ronyó està constituït per unes milers de nefrones, la qual cosa és poc si les comparem amb les gairebé dos milions de nefrones en el ronyó humà.

La reducció en la mida de el glomèrul és considerada com una adaptació per evitar la pèrdua de l'aigua. A més, aquests es troben molt poc vascularitzats.

El producte de rebuig dels rèptils és l'àcid úric; per això, els rèptils es coneixen com uricotélicos. Això semblés ser una adaptació per reduir la pèrdua d'aigua.

L'àcid úric és una substància insoluble en aigua. Així, el producte precipita i la substància excretada consisteix en una massa semisòlida i blanca.

En contrast, les espècies que viuen en ambients aquàtics solen excretar amoníac, una substància amb alts nivells de toxicitat. Com el producte de l'excreció és tòxic, requereix ser diluït amb major quantitat d'aigua que la necessària per a l'excreció de l'àcid úric.

reproducció

Els rèptils tenen fecundació interna i els sexes es troben separats. Els mascles posseeixen dos testicles i les femelles dos ovaris. Els mascles executen la còpula amb un òrgan especial anomenat hemipene. És bat a gairebé tots els rèptils, amb l'excepció de les tortugues i cocodrils.

Les tortugues tenen una fertilització interna i són ovípares. Aquestes inverteixen energia en la creació d'un niu per les seves cries, i una vegada que els ous són dipositats i tapats pel substrat, els pares es desentenen dels seus futurs descendents.

Un gran nombre de serps són ovípares i un petit grup és ovovivípar. La viviparitat ha evolucionat dins dels rèptils gairebé cent vegades per vies evolutives separades. Aquest fenomen ocorre, generalment, per un increment en el temps en què els ous són retinguts dins de l'oviducte.

Els animals amb aquesta modalitat reproductiva solen ser associades a climes freds, podent ser una característica adaptativa que els permeti als rèptils mantenir una temperatura òptima per a la seva descendència. Dins el cos de la mare, la temperatura és òptima per al desenvolupament de les cries.

Determinació de l'sexe

Una de les peculiaritats dels rèptils en terme de la seva reproducció és la influència de la temperatura en la determinació de el sexe dels animals. Aquest fenomen s'ha reportat en tortugues, llangardaixos i cocodrils.

En les tortugues, les baixes temperatures estan associades amb la producció de mascles. De la mateixa manera, temperatures elevades es tradueixen en la producció de femelles. Com és la temperatura el factor determinant, aquestes espècies no tenen cromosomes sexuals.

¿Els rèptils són un grup veritable?

Històricament, els animals vertebrats terrestres es classifiquen en tres classes ben delimitades: els rèptils, les aus i els mamífers. Els rèptils són organismes de sang freda amb escates; les aus són de sang calenta i posseeixen plomes; mentre que els mamífers són de sang calenta, posseeixen pes i produeixen llet.

perspectiva cladista

Amb aquesta descripció senzilla, semblés fàcil agrupar els éssers orgànics en les categories corresponents a classes.

Per a l'escola cladista, els rèptils representen una agrupació parafilética, és a dir, no formen un clado.

Sota la perspectiva de l'cladisme, les agrupacions vàlides inclouen a l'ancestre comú més recent ia tots els descendents d'aquest. En el cas dels rèptils, no es consideren tots els descendents, ja que aquesta agrupació exclou les aus.

Les aus van evolucionar d'un grup de dinosaures anomenat dromeosaurios. Per això, si es vol considerar un grup monofilètic - ancestre comú més recent i tots els seus descendents - s'ha de prendre en compte a les aus dins dels rèptils.

Alguns biòlegs que volen fer referència a aquestes classes de manera correcta, usen el terme rèptils aviaris i no aviaris.

Caràcters derivats compartits

De manera molt superficial pot ser que els grups de rèptils i aus ens semblin molt diferents entre si. No obstant això, tots dos comparteixen una sèrie de caràcters derivats compartits o sinapomorfias, com se'ls coneix en la terminologia cladista.

Tant les aus com els rèptils "tradicionals" tenen característiques anatòmiques compartides a nivell de el crani i dels turmells. A més, tots dos presenten la beta queratina en les seves estructures. Aquests caràcters unifiquen a tots dos grups en un clado (grup monofilètic).

Les aus i els cocodrils són grups germans. Un cocodril està més relacionat amb un colibrí que amb un llangardaix o una serp. En altres paraules, els cocodrils i les aus comparteixen un ancestre en comú més recent, i són considerats un grup monofilètic (recordem que els grups monofilètics poden estar imbricats).

referències

1. Divers, SJ, & Stahl, SJ (Eds.). (2018). Mader 's Reptile and Amphibian Medicine and Surgery-I-Book. Elsevier Health Sciences.
2. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrated principles of zoology. McGraw-Hill.
3. Jacobson, ER (Ed.). (2007). Infectious diseases and pathology of rèptils: color atles and text. CRC Press.
4. Kardong, KV (2006). Vertebrates: comparative anatomy, function, evolution. McGraw-Hill.
5. Llosa, ZB (2003). Zoologia general. EUNED.
6. Vitt, LJ, & Caldwell, JP (2013). Herpetology: an Introductory biology of amphibians and rèptils. Academic press.