Muta (biologia)

Muta nel ramarro gigante (Lacerta trilineata)

La muta (più propriamente definita ecdisi) è un fenomeno biologico che consiste nel rinnovamento periodico della pelle di alcuni animali. Spesso la muta riguarda il rinnovo delle piume negli uccelli, dei peli nei mammiferi, della pelle nei rettili e dell'intero esoscheletro negli artropodi.

Artropodi

Muta (ecdisi) in un insetto

Negli artropodi, come insetti, aracnidi e crostacei, la muta consiste nella perdita dell'esoscheletro (che è spesso chiamato guscio o corazza), un processo fondamentale per consentire l'accrescimento dell'organismo. Questo fenomeno prende il nome scientifico di ecdisi. Si afferma spesso che l'ecdisi sia necessaria perché l'esoscheletro è rigido e non può espandersi con la crescita, ma si tratta di una spiegazione semplicistica: essa trascura infatti il fatto che anche la maggior parte degli artropodi dotati di una cuticola morbida e flessibile va incontro a muta. Inoltre, l'ecdisi rende possibile la metamorfosi (determinando differenze morfologiche anche radicali tra i vari stadi di sviluppo) e permette al nuovo tegumento di rinnovare diverse strutture esterne, come ad esempio le lenti oculari. Il nuovo esoscheletro è inizialmente molle e si indurisce solo dopo l'abbandono del vecchio rivestimento, il quale prende il nome di esuvia. Durante le fasi salienti della muta, gli insetti non possono respirare. Nel crostaceo Ovalipes catharus la muta della femmina deve avvenire prima dell'accoppiamento.

Insetti

Muta nella cavalletta verde (Tettigonia viridissima)

Negli insetti la muta rappresenta il cambio della cuticola, costituita da due sostanze (chitina e sclerotina) che la rendono dura e incapace di accrescersi. Quando le dimensioni della larva diventano troppo grandi rispetto a quelle dell'esoscheletro, l'ormone ecdisone (o ormone della muta) determina, al di sotto della vecchia cuticola, la formazione di una nuova cuticola, che è pieghettata e raggrinzita per poter essere più estesa della precedente. Successivamente la vecchia cuticola (esuvia o exuvia) si rompe e la larva se ne libera completamente. La nuova cuticola appena distesa ed esposta all'aria è molle, ma si indurisce nel giro di alcuni minuti. Nel processo svolge un ruolo importante anche la neotenina o ormone giovanile, in assenza del quale la muta porta alla formazione della pupa anziché di un nuovo stadio larvale.

Fase di muta di un'Aeshna cyanea

Anfibi

Una rana leopardo (Lithobates pipiensis) che muta e mangia la pelle

Sia le rane che le salamandre vanno incontro a muta regolare e sono solite ingerire la propria pelle rimossa; a seconda della specie, il distacco epidermico può avvenire a brandelli oppure in un'unica soluzione.

Rettili

Muta nel geco Hemidactylus turcicus
Muta nella lucertola Draco melanopogon

Negli squamati la muta avviene periodicamente, poiché la loro pelle è ricoperta di squame. L'esempio più noto riguarda i serpenti che "cambiano pelle". Il processo inizia di solito quando l'animale strofina la testa contro un oggetto duro, come una roccia o un pezzo di legno, provocando la rottura della vecchia pelle ormai tesa. A questo punto, continuando a strofinarsi, il serpente fa sì che l'estremità vicina alla testa si risvolti, fino a riuscire a strisciare fuori rovesciando completamente la vecchia epidermide. È un meccanismo simile a quello con cui si sfila un calzino dal piede, tirandolo dall'estremità aperta. La pelle del serpente viene spesso rilasciata in un unico pezzo integro, compresa la brille (la squama trasparente e immobile che protegge l'occhio); per questo motivo la muta è fondamentale anche per mantenere una buona vista. La pelle delle lucertole, al contrario, si stacca generalmente a brandelli.

Muta in un serpente
Pelle vecchia di serpente abbandonata dopo la muta

Nei serpenti la muta avviene ad intervalli regolari, variabili da poche settimane ad alcuni mesi: per poter crescere, questi rettili rinnovano l'intera pelle, quasi sempre in un'unica soluzione. Contorcendosi e strofinandosi contro roccia o altri elementi duri, i serpenti si sfilano dalla vecchia pelle espoendo lo strato nuovo sottostante e abbandonando la vecchia esuvia integra. Una muta incompleta, che avviene in più riprese o che lascia frammenti di pelle attaccati al corpo, è spia di un problema di salute dell'animale ed è nota come disecdisi. La muta (con i relativi problemi di disecdisi) riguarda anche altri rettili, come lucertole e testuggini. Le squame dei coccodrilli, analogamente a quelle dei serpenti, sono costituite da due generazioni epidermiche (una esterna e una interna): durante la muta, lo strato più profondo della generazione epidermica esterna (formato prevalentemente da cellule vive) va in autolisi, permettendo il distacco e la perdita dell'intero strato superficiale.

Uccelli

Muta nel pinguino reale (Aptenodytes patagonicus)
Muta nel pinguino degli antipodi (Megadyptes antipodes)

Negli uccelli, la muta consiste nel rinnovo periodico del piumaggio attraverso la caduta delle vecchie penne e la crescita di quelle nuove. Le piume sono strutture che a maturità diventano prive di vita: andando incontro ad usura, devono essere sostituite. Gli uccelli adulti mutano almeno una volta all'anno, anche se molte specie mutano due volte e alcune perfino tre. Generalmente si tratta di un processo graduale, poiché gli uccelli raramente perdono il piumaggio tutto in una volta: l'animale deve infatti conservare piume sufficienti per la termoregolazione e per mantenere l'impermeabilità. Il numero e l'estensione delle piume rinnovate varia: in alcuni periodi un uccello può sostituire solo il piumaggio del capo e del corpo, per poi rinnovare le penne delle ali e della coda in una fase successiva. Alcune specie perdono la capacità di volare durante la muta annuale delle remiganti e in quel periodo devono rifugiarsi in habitat protetti e ricchi di cibo. Anche se durante la muta il piumaggio può apparire diradato o irregolare, la sagoma dell'animale si mantiene uniforme nonostante la perdita di molte penne. Eventuali zone sguarnite o chiazze calve sono invece sintomo di altre problematiche, quali traumi gravi, parassitosi, pica (ossia la beccatura reciproca delle piume, comune negli allevamenti intensivi) o autodeplumazione (negli uccelli da compagnia). Infine, alcuni uccelli possono perdere improvvisamente le penne (in particolare quelle della coda) a causa di forte stress o spavento, fenomeno noto come "muta da spavento".

Il processo di muta negli uccelli avviene gradualmente: inizialmente l'animale perde alcune vecchie piume e al loro posto sviluppa i pennotti (o piume a canna). Man mano che questi completano la crescita diventando piume sviluppate, ha inizio la caduta di ulteriori piume. Si tratta di un processo ciclico articolato in più fasi e di norma simmetrico, con una perdita bilaterale e bilanciata delle penne su entrambi i lati del corpo. Poiché le piume rappresentano tra il 4% e il 12% del peso corporeo di un uccello, il loro rinnovo richiede un notevole dispendio energetico. Per questa ragione le mute avvengono spesso subito dopo la stagione riproduttiva, quando la disponibilità di cibo è ancora abbondante. Il piumaggio assunto in questo periodo è detto post-nuziale (o eclissale). Al contrario, la muta pre-nuziale si osserva ad esempio nella specie Euplectes ardens, i cui maschi sostituiscono il piumaggio eclissale con quello nuziale vistoso per il corteggiamento. Si ritiene infine che gli uccelli di grandi dimensioni siano in grado di anticipare la muta delle piume che hanno subito gravi danni.

Lo studio dei processi di muta negli uccelli è utile per comprenderne le strategie riproduttive, migratorie e di alimentazione. Un metodo non invasivo per studiare la muta negli uccelli consiste nell'utilizzare la fotografia sul campo. Le pressioni evolutive ed ecologiche che guidano la muta possono essere studiate anche tramite marcatori intrinseci, come l'analisi degli isotopi stabili dell'idrogeno (δ2H). In alcuni uccelli tropicali, come il Pycnonotus barbatus comune, la stagionalità riproduttiva risulta poco marcata a livello di popolazione; al contrario, la muta presenta un'elevata stagionalità, poiché gli individui sono probabilmente soggetti a una forte selezione per far coincidere il rinnovo del piumaggio con le condizioni ambientali più favorevoli.

Muta forzata

In alcuni paesi, i gruppi di galline ovaiole commerciali vengono sottoposti a muta forzata per rinvigorire la deposizione delle uova. Ciò di solito comporta il ritiro completo del cibo e talvolta dell'acqua per 7-14 giorni o fino a 28 giorni in condizioni sperimentali, che presumibilmente riflettono la pratica agricola standard in alcuni paesi. Ciò provoca una perdita di peso corporeo dal 25 al 35%, che stimola la gallina a perdere le piume, ma rinvigorisce anche la produzione di uova. Alcuni stormi possono essere sottoposti a muta forzata più volte. Nel 2003, più del 75% di tutti i gruppi è stato sottoposto a muta forzata negli Stati Uniti. Altri metodi per indurre una muta includono diete a bassa densità energetica (ad esempio residui della distillazione di cereali, farina di semi di cotone, farina di erba medica) oppure la manipolazione della dieta per creare uno squilibrio nutrizionale mirato. Tra le pratiche più diffuse vi è la regolazione dei minerali tra cui sodio (Na), calcio (Ca), iodio (I) e zinco (Zn), ottenuta riducendo parzialmente o azzerando del tutto il loro apporto nella razione alimentari.

Mammiferi

La maggior parte dei cani muta due volte all'anno, in primavera e in autunno, a seconda della razza, dell'ambiente e della temperatura.

Esempi

Gruppo Tipo di muta Periodo Descrizione
Gatti Pelliccia Di solito intorno alla primavera-estate. I gatti perdono il pelo durante la primavera-estate per sbarazzarsi del loro "cappotto invernale". I gatti hanno una pelliccia più spessa durante i mesi invernali più freddi per tenerli al caldo, poi verso la primavera e l'estate perdono parte della loro pelliccia per ottenere un mantello più sottile per i mesi estivi più caldi. Alcuni gatti hanno bisogno di essere spazzolati durante la muta, poiché i peli morti possono rimanere intrappolati nel pelo del gatto.
Cani e altri canidi Pelliccia Semestrale, primavera e autunno. La muta nei canidi, come in tutti i mammiferi, è dovuta alle fluttuazioni nella quantità di melatonina secreta dalla loro ghiandola pineale in risposta alle variazioni stagionali della luce solare piuttosto che alle variazioni di temperatura. Questa stagionalità nella muta è maggiormente conservata nelle razze artiche di cani che fanno la muta due volte all'anno, mentre la maggior parte delle altre razze muta una volta all'anno.
Polli Piume Di solito autunno (galline non commerciali). I polli generalmente smettono di deporre le uova quando inizia la loro muta e ricominciano a deporre quando le loro nuove piume sono ricresciute.
Germani reali Piume Mezza estate - inizio autunno. Dopo la fine della stagione riproduttiva, la maggior parte dei germani reali fanno la muta delle remiganti. Poiché il piumaggio nuziale dai colori vivaci dei maschi li rende vulnerabili alla predazione, lo perdono a causa della muta, sostituendolo con piumaggio d'eclissi che aiuta a mimetizzarsi fino a quando le remiganti non ricrescono, su cui mutano di nuovo e riacquistano i loro colori da piumaggio nuziale.
Serpenti Pelle Regolarmente, quando la vecchia pelle è diventata troppo stretta. I serpenti possono cambiare pelle una volta al mese, anche se di solito è solo una manciata di volte all'anno.
Lucertole Pelle Regolarmente, quando la vecchia pelle è diventata troppo stretta. Le lucertole, come i serpenti, si sfregano contro gli oggetti per aiutare a rimuovere la pelle vecchia e quindi mangiano tale pelle per il calcio e altri nutrienti.
Anfibi Pelle Regolarmente. Le salamandre e le rane perdono regolarmente la pelle, quindi spesso la mangiano.
Paguri Esoscheletro Regolarmente, quando il carapace è troppo cresciuto. I paguri di terra si seppelliscono per molte settimane mentre mutano e poi mangiano il loro esoscheletro perso.
Aracnidi Esoscheletro Regolarmente, quando l'esoscheletro è troppo cresciuto. Gli aracnidi mutano regolarmente per crescere, diventando spesso solitari e digiunando per lunghi periodi prima della muta.
Insetti Esoscheletro Regolarmente nelle larve, quando l'esoscheletro è troppo cresciuto. Nelle specie con una metamorfosi "completa", la muta finale trasforma il corpo, tipicamente da una larva dal corpo molle a un adulto fertile, alato e talvolta colorato. Nelle effimere, un subimagine alato muta un'ultima volta in un adulto alato.
Porcellini d'India, Criceti, Conigli Pelliccia Costante nei porcellini d'India, meno frequente nei criceti, e stagionale nei conigli (primavera e autunno). La muta nei piccoli mammiferi è influenzata da fattori stagionali, ormonali e dallo stato di salute. Nei criceti, la muta potrebbe essere segno di stress o problemi di salute. Una dieta sana e una toelettatura regolare sono essenziali per una muta sana.

Note

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Bibliografia

Voci correlate

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