Polmoni a libro: differenze tra le versioni

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[[Immagine:Spin vent diag.jpg|thumb|right|In questo disegno schematico, i numeri 1 e 3 designano la posizione dei polmoni a libro, il 4 lo [[spiracolo tracheale]] e il 2 le [[Filiera (ragno)|filiere]]]]
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Il '''polmone a libro''' è un tipo di [[organo respiratorio]] atto allo scambio gassoso atmosferico e presente negli [[aracnidi]], in particolare nei [[ragno|ragni]] e negli [[scorpiones|scorpioni]].
 
==Descrizione==
Quest'organo è posto nella cavità addominale ventrale e connesso con l'esterno attraverso una piccola apertura. I polmoni a libro non hanno correlazioni di sorta con gli [[apparato respiratorio|apparati respiratori]] dei moderni vertebrati. È il nome stesso a
consentire di comprenderne la struttura. Constano infatti di pile di sottili strati di aria alternati a tessuto ripieno di [[emolinfa]], struttura che dà un aspetto molto simile a un libro ripiegato. Questi strati sono racchiusi in una tasca interna della parete addominale e sono immersi in spazi aerei che ricevono l'ossigeno dall'ambiente esterno mediante uno [[spiracolo]].
<ref name="rain">{{Cita libro |titolo=Biology of Spiders |cognome=Foelix |nome=Rainer F |wkautore= |coautori=
|url=http://books.google.com/books?id=XUgyqxNKhyAC&pg=PA64&dq=book+lung&sig=lcC3sQ_su5vxlM2HezcsA2vCN9I#PPA64,M1
|anno=1996 |editore=Oxford University Press US |città= | id=ISBN 0195095944 |pagine=61-64 }}</ref>.
 
Sono presenti in numero variabile: da un solo paio per i ragni più primitivi a quattro paia per gli scorpioni.
A volte i polmoni a libro possono essere assenti, e lo scambio gassoso viene effettuato dalle pareti sottili della cavità respiratoria con un'area di superficie aumentata grazie alla struttura ramificata in tubi sottili detta [[trachea degli invertebrati|trachea]].
Secondo alcuni autori questa trachea si è evoluta direttamente dai polmoni a libro, in quanto in alcuni ragni le trachee hanno un piccolo numero di camere di forma alquanto allungata.
Alcune famiglie di aracnidi e di opilionidi non hanno traccia di polmoni a libro, respirano attraverso la trachea o solo attraverso la superficie del corpo.
 
L'assenza o la presenza di polmoni a libro negli aracnidi li suddivide in due sezioni, ma non da ulteriori informazioni per consentire di essere assunto a significato tassonomico: gli aracnidi polmonati, in cui i polmoni a libro sono presenti (scorpioni, ragni, [[Schizomida]] e [[Amblypigi]]) e gli aracnidi apolmonati, dove sono assenti (opilionidi, acari, pseudoscorpioni e [[Ricinulei]]).
 
==Funzionalità==
[[File:Comstock-book-lungs.png|thumb|right|350px|Sezione che mostra la struttura dei polmoni a libro <br/> 1) [[Spiracolo polmonare]]. <br/> 2) Spazio interlamellare per lo scambio gassoso. <br/> 3) Lamelle o ''pagine del libro'']]
Le ''pagine'' dispiegate del libro (dette anche piatti per la loro forma) sono piene di [[emolinfa]], che svolge la funzione del sangue negli artropodi. Le pagine di questo libro massimizzano la superficie di contatto con l'aria e ciò a sua volta massimizza lo scambio gassoso con l'ambiente. Nella maggior parte delle specie non è stato riscontrato alcun moto proprio di queste pagine allo scopo di facilitare la fisiologia respiratoria in questi animali.
 
L'aria entra nei polmoni a libro attraverso lo [[spiracolo polmonare]] soprattutto per diffusione: la contrazione del muscolo posto nei pressi dello spiracolo fa sì che la camera principale o ''atrio'' dei polmoni a libro si dilati, consentendo all'aria di entrare.
Questa poi passa nelle ''pagine'' del polmone, chiamate anche ''lamine'', direttamente a contatto col flusso sanguigno e nelle quali avviene lo scambio gassoso.
 
Degli aracnidi muniti di trachea ne distinguiamo due tipi: le ''trachee a setaccio'' sono di conformazione molto simile ai polmoni a libro, ma di forma tubolare; al posto delle ''lamine'' vi sono tubicini ramificati nei quali avviene lo scambio gassoso. Le ''trachee tubolari'' sono anch'esse composte da tubicini ramificati, ma hanno origine direttamente dagli spiracoli polmonari.
 
==Testimonianze fossili==
I polmoni a libro più antichi ritrovati risalgono ad aracnidi [[Trigonotarbidae|trigonotarbidi]] risalenti a circa 410 milioni di anni fa, oggi estinti, e ritrovati nei [[chert]] di [[Rhynie]], paese della [[Scozia]]. Questi polmoni fossili sembrano comunque molto simili a quelli presenti nei ragni moderni.<ref>Kamenz, C. ''et al.'' (2008) ''Biology Letters'' 4, 212-215.</ref>.
Una delle più durature controversie sull'evoluzione degli aracnidi riguarda se il polmone a libro si evolse già nell'antenato comune di tutti gli aracnidi,<ref>Scholtz, G. & Kamenz, C. (2006) ''Zoology'' 109, 2-13.</ref>, oppure se è evoluto in più gruppi di aracnidi parallelamente a quando conquistarono le terre emerse.
 
==Branchie a libro==
I polmoni a libro si sono evoluti dalle branchie a libro. Anche se sono simili per struttura, negli organismi acquatici hanno una dislocazione diversa. [[Immagine:horseshoe crab female.jpg|thumb|left|200px|parte inferiore di un limulo che mostra le zampe e i polmoni a libro]]
Le branchie a libro sono situate esternamente, mentre i polmoni a libro si trovano internamente.
<ref>An Introduction to Arthropoda, di H.S.Bhamrah e Kavita Juneja.</ref>
 
Le branchie a libro sono ancora funzionali nei [[limulo|limuli]] che ne hanno cinque paia. L'origine di questa struttura per lo scambio gassoso all'interno dell'acqua sembra possa risalire a un paio di zampe man mano rimpicciolite e poi mutate di funzione.
Nella parte interna di queste branchie a forma di pendaglio vi sono circa 100 sottili fogli, a guisa di membrane, chiamate ''lamellae'', deputate proprio allo scambio gassoso.
Questi pendagli si muovono ritmicamente per guidare il sangue all'interno e all'esterno delle lamellae, facendovi circolare abbondante acqua.
 
La funzione principali è quindi quella respiratoria, ma negli esemplari piccoli e soprattutto in quelli giovani svolgono anche funzioni natatorie.
 
==Note==
<references/>
 
{{Anatomia ragni}}
{{Portale|Artropodi}}
 
[[Categoria:Anatomia degli artropodi]]
[[Categoria:Aracnidi]]
[[Categoria:Chelicerati]]