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El exoesqueleto es el esqueleto externo continuo que recubre toda la superficie de los animales del filo artrópodos (arácnidos, insectos, crustáceos, miriápodos y otros grupos relacionados), donde cumple una función protectora, de respiración y otra mecánica, proporcionando el sostén necesario para la eficacia del aparato muscular. También se llama exoesqueleto a la base, frecuentemente mineralizada, que secretan los corales (clase Anthozoa del filo Cnidaria).
El exoesqueleto de los artrópodos
El exoesqueleto es una cubierta externa producida por la actividad secretora de las células epidérmicas. El exoesqueleto está compuesto por el polisacárido quitina, un polímero formado por cadenas rectas y simples (no ramificadas) de N-acetil-2-D-glucosamina, un monosacárido que incluye nitrógeno en su composición. En algunos casos el exoesqueleto aparece calcificado, reforzado por la aposición de carbonato cálcico; es el caso de muchos crustáceos, como los cangrejos o las langostas. El exoesqueleto sirve también de depósito de productos de excreción, como la guanina, lo que es a veces causa de colores vivos o brillo metálico, como se observan en muchos artrópodos.
El exoesqueleto es realmente continuo, pero aparece estructurado en zonas engrosadas (escleritos) que se articulan por líneas o zonas donde es menor el espesor. En artrópodos de vida aérea, como los insectos o los arácnidos, el exoesqueleto se continúa hacia las cavidades respiratorias (pulmones o tráqueas) allí donde éstas se abren al exterior, tapizándolas.
El exoesqueleto favorece la fosilización, especialmente la de formas marinas, como crustáceos o trilobites, que frecuentemente lo presentan mineralizado.
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Ecdisis
El crecimiento de los artrópodos requiere que se desprendan periódicamente de su esqueleto externo, fenómeno al que nos referimos como muda o ecdisis. Cuando llega el momento el animal pasa a un estado de quiescencia (reposo), durante el cual se afloja la consistencia de las partes internas de la cutícula, a la vez que la epidermis, que está debajo, se prepara para la síntesis y secreción de los componentes de la nueva cutícula. Por un aumento de la presión interna, o a veces por otro mecanismo, se desgarra la vieja cutícula y el animal realiza los esfuerzos necesarios para desprenderse de ella a la vez que secreta la nueva. Cuando sale se encuentra en un estado de debilidad y su consistencia es blanda. En un plazo más o menos breve la nueva cubierta se endurece.
La ecdisis afecta, naturalmente, a los recubrimientos de las cavidades internalizadas, de origen ectodérmico (los dos extremos del tracto digestivo y, en artrópodos aéreos, las tráqueas o pulmones).
La ecdisis no atañe solamente a los artrópodos, sino a los otros filos dotados de cutícula con los que están emparentados, y que conforman con ellos el clado de los ecdisozoos.
Exoesqueletos artificiales
Los humanos han usado durante mucho tiempo las armaduras como exoesqueletos artificiales para su protección, especialmente en combate.
Las ortosis son una forma médica limitada de exoesqueleto. Una ortosis es un mecanismo que acoplado a una pierna, o al torso, permite mejorar o corregir el comportamiento de esa pierna o de la espina dorsal. Una prótesis de pierna es un dispositivo que subsituye la parte faltante de una pierna. Si la prótesis forma su propia cubierta, se considera exoesqueletal. Si la estructura y el mecanismo son usados de manera interna y está cubierto de un material blando y no estructural, se considera una prótesis endoesqueletal.
Los exoesqueletos mecánicos han comenzado a ser usados con propósitos médicos e industriales, saltando del terreno de la ciencia-ficción, pero aún se encuentran en estado de prototipo. [cita requerida]
No obstante, el gobierno de los EEUU ha financiado con 50 millones de dólares un proyecto para integrar exoesqueletos mecánicos a unidades de Marines, con propósito de aumentar su rendimiento.