ENDOSKELETON: CZĘŚCI I FUNKCJE - BIOLOGIA - 2024

Szkielet wewnętrzny jest strukturą, która wspomaga organizm ludzi i niektórych zwierząt od wewnątrz, co pozwala na przenoszenie i struktury i kształtu ciała. Zwierzęta takie jak ryby, ptaki i ssaki mają szkielety wewnętrzne. U bardziej skomplikowanych zwierząt służy jako kotwica dla struktur mięśniowych.

U człowieka lub krokodyla mięśnie te są zakotwiczone w kościach i współdziałają z nimi, aby wytworzyć siłę, zginać i wykonywać wszystkie codzienne czynności niezbędne do zapewnienia zdrowia i przetrwania organizmu.

Obraz różnych szkieletów zwierząt.

Inne zwierzęta (takie jak rekiny) mają bardzo mało kości i mają endoszkielety zbudowane głównie z chrząstki. Żyją przez całe dorosłe życie z chrząstkowymi podporami, które nie pozostawiają śladów kopalnych. Te szkielety wewnętrzne są generalnie bardziej elastyczne niż kości, ale są mniej odporne.

Endoskeleton i egzoszkielet: różnice

Branchiostoma lanceolatum. Możesz zobaczyć endoskeleton. Źródło: © Hans Hillewaert /

Endoskeleton rośnie wraz ze wzrostem ciała, umożliwia łatwe przyczepianie mięśni i ma wiele stawów, które zapewniają elastyczność. To sprawia, że ​​różni się on od egzoszkieletu na kilka sposobów.

Wiele owadów i skorupiaków ma egzoszkielety, które są twardymi, podobnymi do muszli strukturami, które pokrywają ciało z zewnątrz. Struktury te są statyczne, co oznacza, że ​​nie rosną.

Zwierzęta z egzoszkieletami zachowują stały rozmiar przez całe życie lub przenoszą się do swoich starych egzoszkieletów, aby w miarę wzrostu wytwarzać zupełnie nowe.

W przeciwieństwie do tego, szkielety wewnętrzne są stałymi częściami ciał kręgowców. Endoskeleton zaczyna się rozwijać w fazie embrionalnej.

Kości zwierzęce są początkowo często wytwarzane z chrząstki, a następnie z czasem przekształcają kość w proces zwany kostnieniem. W miarę wzrostu zwierzęcia kości wzmacniają się, pogrubiają i wydłużają do pełnego rozmiaru.

Części endoszkieletu

Układ kostny kręgowców charakteryzuje się kilkoma łatwymi do zidentyfikowania częściami. Pierwsza to kręgosłup. Wszystkie szkielety wewnętrzne są zbudowane wokół ułożonego w stos kręgosłupa połączonych dysków uformowanych jak kolumna zawierająca centralny układ nerwowy zwierzęcia.

W górnej części kręgosłupa znajduje się czaszka, w której znajduje się mózg. Jedynym wyjątkiem od tej reguły są szkarłupnie, które nie mają czaszek ani mózgów. Jego ruchy są całkowicie kontrolowane przez jego centralny układ nerwowy.

Kończyny, płetwy i wszelkie inne kończyny również wychodzą z kręgosłupa. U większości zwierząt szkielet wewnętrzny jest pokryty mięśniami, więzadłami i tkankami.

Te wkładki pozwalają endoszkieletowi odgrywać ważną rolę w ruchu ciała i kontroli motorycznej. Struktura kości zapewniana przez endoszkielet pozwala ciału stać, siedzieć, zginać i pływać z precyzją.

Ochrona narządów jest równie ważną funkcją endoskopową. Ciała kręgowców są regulowane przez skomplikowany układ narządów wewnętrznych, w tym serca, płuca, nerki i wątroby. Endoskeleton chroni te narządy przed uszkodzeniem, chroniąc je „klatką” kości żebrowych.

Najważniejsze funkcje

Główne funkcje endoszkieletu to:

-Zapewnij wsparcie dla ciała i pomóż w utrzymaniu kształtu, w przeciwnym razie ciało nie będzie stabilne.

-Chronić delikatne narządy wewnętrzne, na przykład klatkę piersiową, która chroni serce i płuca przed uszkodzeniami

-Służy jako rezerwuar wapnia i fosforanów w organizmie.

-Produkcja krwinek. Czerwone krwinki są wytwarzane w szpiku kostnym, co zapewnia stały dopływ krwinek.

-Pozwala ciału stać, siedzieć, zginać i pływać z precyzją.

Zalety endoskeletonu

Zalety obejmują silne cechy, które wspierają wagę i równomierny wzrost. Na ogół endoszkielety występują u większych zwierząt ze względu na lepsze przenoszenie ciężaru, ponieważ egzoszkielety mogą ograniczać wzrost ze względu na wagę.

Główną zaletą byłoby to, że endoszkielet może być używany jako dźwignia i punkty kotwiczenia dla mięśni, co oznacza, że ​​istnieje biomechaniczny prymat, który jest bardzo ważny w naszej skali.

Mrówka lub pająk ma dużą siłę w stosunku do swoich rozmiarów w swojej własnej skali, ale gdyby była wielkości człowieka, ledwo mogłaby wstać, ponieważ jej muskulatura jest zamknięta w sztywnym egzoszkielecie.

Ponadto istocie z płucami znacznie łatwiej jest mieć elastyczny szkielet wewnętrzny i klatkę piersiową, ponieważ może łatwo oddychać bez konieczności uciskania innych narządów.

Ewolucja

Minogi

Najwcześniejszy szkielet w linii kręgowców był niezmineralizowanym chrzęstnym szkieletem wewnętrznym bez kolagenu. Było związane głównie z gardłem, u taksonów, takich jak lancety, minogi i czarownica.

Po ewolucji kolagenu II mogła powstać chrząstka na bazie kolagenu. W przeciwieństwie do zwierząt, które nie miały szkieletów kolagenowych, niektóre z wczesnych chrzęstnoszkieletów (np. Rekiny) były w stanie tworzyć części szkieletowe w procesie kostnienia wewnątrzchrzęstnego.

Jednak ze względu na brak zapisów kopalnych, dokładny czas powstania i zakres, w jakim ten mechanizm był używany, są niejasne.

Z ewolucyjnego punktu widzenia kostnienie śródbłonkowe jest najmłodszym z dwóch typów tworzenia kości (najstarsza kość skórna powstała w wyniku kostnienia śródbłonkowego).

Został wyprodukowany w szkieletach kręgowców poprzez wymianę szablonów chrząstki. Proces kostnienia wewnątrzchrzęstnego ewoluował stopniowo, zaczynając od odkładania się kości okołochrzęstnej przy użyciu narzędzi molekularnych, które wyewoluowały podczas ewolucji tarcz kostnych w skórze.

Poprzedziło to ewolucję procesów degradacji chrząstki i odkładania kości wewnątrzchrzęstnej, na co wskazują głównie badania nad genezą szkieletu rekina. Kostnienie śródchrzęstne zapewniło strukturalne wsparcie dla rozwoju kończyn kręgowców.

Wraz z pojawieniem się kręgowców lądowych funkcja szkieletu rozszerzyła się w nowych kierunkach. Chociaż kość nadal była rezerwuarem wapnia i fosforu i działała jako tarcza dla wrażliwych części ciała, zaczęła również służyć jako miejsce do produkcji krwinek oraz umożliwiała ruch i wsparcie mechaniczne.

Bibliografia

1. Zespół BBC (2014). Endoskeletony i egzoszkielety. BBC. Odzyskany z: bbc.co.uk.
2. Darja Obradovic Wagner (2008). Skąd się wzięła kość? Instytut Chemii i Biochemii Uniwersytetu Berlińskiego. Odzyskany z: archive.org.
3. Sarah Meers (2016). Endoskeleton i Exoskeleton. Badanie. Odzyskany z: study.com.
4. Zespół Wise Geek (2017). Co to jest endoskeleton? Wise Geek. Odzyskany z: wisegeek.com.