Skeleti različitih životinja se razlikuju jedni od drugih. Njihova struktura u velikoj mjeri ovisi o staništu i načinu života određenog organizma. Šta je zajedničko skeletima životinja? Koje razlike postoje? Po čemu se ljudski kostur razlikuje od kostura drugih sisara?
Skelet je oslonac tijela
Tvrda i elastična struktura kostiju, hrskavice i ligamenata u ljudskom i životinjskom tijelu naziva se skelet. Zajedno sa mišićima i tetivama formira mišićno-koštani sistem, zahvaljujući kojem se živa bića mogu kretati u svemiru.
Uglavnom uključuje kosti i hrskavicu. U najmobilnijem dijelu povezani su zglobovima i tetivama, čineći jedinstvenu cjelinu. Čvrsti "kostur" tijela ne sastoji se uvijek od koštanog i hrskavičnog tkiva, ponekad ga formiraju hitin, keratin ili čak krečnjak.
Neverovatan deo tela su kosti. Vrlo su jaki i kruti, sposobni izdržati ogromna opterećenja, ali u isto vrijeme ostaju lagani. U mladom tijelu, kosti su elastične i vremenom postaju krhke i krhke.
Skelet životinja je svojevrsna "ostava" minerala. Ako atijelu nedostaju, tada se ravnoteža potrebnih elemenata nadoknađuje iz kostiju. Kosti se sastoje od vode, masti, organskih materija (polisaharidi, kolagen), kao i soli kalcijuma, natrijuma, fosfora, magnezijuma. Tačan hemijski sastav zavisi od ishrane određenog organizma.
Značenje skeleta
Tijelo ljudi i životinja je školjka, unutar koje se nalaze unutrašnji organi. Ova školjka je oblikovana skeletom. Mišići i tetive se vezuju direktno za njega, skupljaju se, savijaju zglobove, praveći pokrete. Dakle, možemo podići nogu, okrenuti glavu, sjesti ili držati nešto rukom.
Osim toga, skelet životinja i ljudi služi kao zaštita za meka tkiva i organe. Na primjer, rebra ispod sebe skrivaju pluća i srce, pokrivajući ih od udaraca (naravno, ako udarci nisu previše snažni). Lobanja sprječava oštećenje prilično krhkog mozga.
Neke kosti sadrže jedan od najvažnijih organa - koštanu srž. Kod ljudi je uključen u procese hematopoeze, formirajući crvena krvna zrnca. Takođe formira leukocite, bela krvna zrnca koja su odgovorna za imunitet organizma.
Kako i kada je nastao kostur?
Skelet životinja i čitav mišićno-koštani sistem nastao je zahvaljujući evoluciji. Prema općeprihvaćenoj verziji, prvi organizmi koji su se pojavili na Zemlji nisu imali tako složene adaptacije. Dugo vremena, amebična stvorenja mekog tijela postojala su na našoj planeti.
Tada je u atmosferi i hidrosferi planete bilo deset puta manje kiseonika. U nekom trenutku je udio gasa postaopovećati, pokrećući, kako naučnici sugerišu, lančanu reakciju promjena. Tako se povećala količina kalcita i aragonita u mineralnom sastavu okeana. Oni se, pak, akumuliraju u živim organizmima, formirajući čvrste ili elastične strukture.
Najraniji organizmi koji su imali skelet pronađeni su u slojevima krečnjaka u Namibiji, Sibiru, Španiji i drugim regijama. Naselili su svjetske okeane prije oko 560 miliona godina. Po svojoj strukturi, organizmi su ličili na spužve sa cilindričnim tijelom. Dugi zraci (do 40 cm) kalcijum karbonata su radijalno odlazili od njih, koji su igrali ulogu skeleta.
Varieties of Skeletons
U životinjskom svijetu postoje tri tipa skeleta: vanjski, unutrašnji i tečni. Vanjski ili egzoskelet nije sakriven ispod kože ili drugih tkiva, već u potpunosti ili djelomično prekriva tijelo životinje izvana. Koje životinje imaju vanjski skelet? Posjeduju ga pauci, insekti, rakovi i neki kralježnjaci.
Poput oklopa, obavlja uglavnom zaštitnu funkciju, a ponekad može poslužiti i kao sklonište za živi organizam (kornjačinu ili puževu školjku). Takav kostur ima značajan nedostatak. Ne raste s vlasnikom, zbog čega je životinja prisiljena da ga povremeno odbacuje i uzgaja novi pokrov. Za neko vrijeme tijelo gubi svoju uobičajenu zaštitu i postaje ranjivo.
Endoskelet je unutrašnji skelet životinja. Prekrivena je mesom i kožom. Ima složeniji dizajn, obavlja mnoge funkcije i rasteistovremeno sa celim organizmom. Endoskelet je podijeljen na aksijalni dio (kičma, lobanja, grudni koš) i dodatni ili periferni dio (udovi i kosti pojaseva).
Tečni ili hidrostatski skelet je najmanje uobičajen. Posjeduju ga meduze, crvi, morske anemone itd. To je mišićni zid ispunjen tekućinom. Pritisak tečnosti održava oblik tela. Kada se mišići kontrahiraju, pritisak se mijenja, što pokreće tijelo.
Koje životinje nemaju kostur?
U uobičajenom smislu, skelet je upravo unutrašnji okvir tijela, skup kostiju i hrskavice koji formiraju lobanju, udove i kičmu. Međutim, postoji veliki broj organizama koji ne posjeduju ove dijelove, od kojih neki čak nemaju određeni oblik. Ali da li to znači da oni uopće nemaju kostur?
Jean Baptiste Lamarck ih je jednom ujedinio u veliku grupu beskičmenjaka, ali osim odsustva kičme, ništa drugo ne ujedinjuje ove životinje. Sada je poznato da čak i jednoćelijski organizmi imaju skelet.
Na primjer, kod radiolarijana se sastoji od hitina, silicijum ili stroncijum sulfata i nalazi se unutar ćelije. Koralji mogu imati hidrostatički skelet, unutrašnji protein ili vanjski vapnenački skelet. Kod crva, meduza i nekih mekušaca je hidrostatičan.
Kod jednog broja mekušaca, skelet je vanjski i ima oblik školjke. U različitim vrstama, njegova struktura je različita. U pravilu uključuje tri sloja, koji se sastoje od proteina konhiolina i kalcijum karbonata. Školjke su školjke (dagnje, kamenice) i spiralnesa uvojcima i ponekad karbonatnim iglicama i šiljcima.
Arthropods
Tip artropoda takođe pripada beskičmenjacima. Ovo je najbrojnija grupa životinja, koja uključuje rakove, pauke, insekte, stonoge. Njihovo tijelo je simetrično, ima uparene udove i podijeljeno na segmente.
Po strukturi, skelet životinja je spoljašnji. Prekriva cijelo tijelo u obliku kutikule koja sadrži hitin. Kutikula je tvrda školjka koja štiti svaki segment životinje. Njegove guste oblasti su skleriti, međusobno povezani pokretljivijim i fleksibilnijim membranama.
Kod insekata, kutikula je jaka i debela, sastoji se od tri sloja. Na površini formira dlake (chaetae), šiljke, čekinje i razne izrasline. Kod pauka, kutikula je relativno tanka i sadrži dermalni sloj i bazalne membrane ispod. Osim zaštite, sprečava životinje da izgube vlagu.
Kopneni rakovi i uši nemaju gust vanjski sloj koji zadržava vlagu u tijelu. Samo ih način života spašava od isušivanja - životinje neprestano teže mjestima s visokom vlažnošću.
Skelet hordata
Torda je unutrašnja aksijalna skeletna formacija, uzdužni niz koštanog okvira tijela. Prisutan je kod hordata, kojih ima više od 40.000 vrsta. Ovo uključuje beskičmenjake, kod kojih je notohorda prisutna u određenom periodu u jednoj od faza razvoja.
U nižim predstavnicima grupe (lanceleti, ciklostomii određene vrste riba) notohorda opstaje tokom života. U lancetama se nalazi između crijeva i neuralne cijevi. Sastoji se od poprečnih mišićnih ploča, koje su okružene školjkom i međusobno povezane izraslinama. Skupljajući se i opuštajući, radi kao hidrostatički kostur.
Kod ciklostoma, notohorda je čvršća i ima rudimente pršljenova. Nemaju uparene udove, vilice. Skelet se sastoji samo od vezivnog i hrskavičnog tkiva. Od toga se formiraju lubanja, zrake peraja i ažurna rešetka škrga životinje. Jezik ciklostoma također ima kostur; na vrhu organa nalazi se zub, kojim životinja nosi svoj plijen.
Kremenjaci
Kod viših predstavnika hordata aksijalna vrpca se pretvara u kičmu - potporni element unutrašnjeg skeleta. To je fleksibilan stup koji se sastoji od kostiju (pršljenova) koje su povezane diskovima i hrskavicom. Po pravilu se dijeli na odjele.
Struktura skeleta kičmenjaka je mnogo komplikovanija od strukture drugih hordata i, štaviše, beskičmenjaka. Sve predstavnike grupe karakteriše prisustvo unutrašnjeg okvira. S razvojem nervnog sistema i mozga formirali su koštanu lobanju. A izgled kičme pružio je bolju zaštitu za kičmenu moždinu i živce.
Upareni i neparni udovi odlaze od kičme. Nespareni su repovi i peraje, upareni se dijele na pojaseve (gornje i donje) i skelet slobodnih udova (peraje ili petoprsti udovi).
Ribe
OviKod kičmenjaka, skelet se sastoji od dva dijela: trupa i repa. Ajkule, raže i himere nemaju koštano tkivo. Njihov skelet se sastoji od fleksibilne hrskavice koja akumulira kamenac i vremenom postaje tvrd.
Ostale ribe imaju koštani skelet. Hrskavični slojevi nalaze se između pršljenova. U prednjem dijelu od njih se protežu bočni procesi koji prelaze u rebra. Lobanja ribe, za razliku od kopnenih životinja, ima više od četrdeset pokretnih dijelova.
Ždrijelo je okruženo polukrugom od 3 do 7 škržnih lukova, između kojih se nalaze škržni otvori. Sa vanjske strane formiraju škrge. Sve ribe ih imaju, samo su kod nekih formirane od hrskavičnog tkiva, dok kod drugih - od kosti.
Kosti poluprečnika peraja, povezane membranom, odlaze od kičme. Parne peraje - prsne i trbušne, neuparene - analne, leđne, kaudalne. Njihov broj i vrsta variraju.
Vozemci i gmazovi
Vozemci imaju vratne i sakralne dijelove, koji se kreću od 7 do 200 pršljenova. Neki vodozemci imaju repni dio, neki nemaju rep, ali postoje upareni udovi. Kreću se skačući, tako da su zadnji udovi izduženi.
Bezrepim vrstama nedostaju rebra. Pokretljivost glave obezbeđuje vratni pršljen, koji je pričvršćen za potiljak. Ramena, podlaktice i šake pojavljuju se u torakalnom dijelu. Zdjelica sadrži ilijačne, stidne i ishijalne kosti. A zadnji udovi imaju potkolenicu, butinu, stopalo.
Kostur reptila takođerima ove dijelove, postajući sve komplikovaniji sa petim dijelom kičme - lumbalnim. Imaju od 50 do 435 pršljenova. Lobanja je više okoštala. Repni dio je uvijek prisutan, njegovi pršljenovi se smanjuju prema kraju.
Kornjače imaju egzoskelet u obliku snažnog oklopa od keratina i unutrašnjeg sloja kosti. Čeljusti kornjača su bez zuba. Zmije nemaju prsnu kost, rameni i karlični pojas, a rebra su pričvršćena cijelom dužinom kičme, osim repnog dijela. Njihove čeljusti su vrlo fleksibilne da progutaju veliki plijen.
Ptice
Osobine skeleta ptica su u velikoj mjeri povezane sa njihovom sposobnošću letenja, neke vrste imaju adaptacije za trčanje, ronjenje, penjanje po granama i vertikalnim površinama. Ptice imaju pet dijelova kičme. Dijelovi cervikalne regije su pokretno povezani, u drugim regijama pršljenovi su često spojeni.
Njihove kosti su lagane, a neke su djelimično ispunjene zrakom. Vrat ptica je izdužen (10-15 pršljenova). Lobanja im je kompletna, bez šavova, ispred ima kljun. Oblik i dužina kljuna su veoma različiti i povezani su sa načinom na koji se životinje hrane.
Glavni uređaj za let je kobilica. Ovo je koštana izraslina u donjem dijelu grudne kosti, za koju su pričvršćeni prsni mišići. Kobilica je razvijena kod letećih ptica i pingvina. U strukturi skeleta kralježnjaka povezanih s letom ili kopanjem (krtice i slepi miševi) također je prisutan. Nojevi to nemaju, sova papagaj.
Prednji udovi ptica su krila. Oni se sastojeod debelog i snažnog humerusa, zakrivljene lakatne kosti i tankog radijusa. Neke od kostiju u ruci su spojene. Kod svih osim nojeva, karlične pubične kosti se ne spajaju. Ovako ptice mogu položiti velika jaja.
Sisavci
Sada postoji oko 5.500 vrsta sisara, uključujući i ljude. Kod svih pripadnika klase unutrašnji skelet je podijeljen na pet dijelova i uključuje lobanju, kralježnicu, grudni koš, pojaseve gornjih i donjih ekstremiteta. Armadilo ima egzoskelet u obliku školjke od nekoliko štitova.
Lobanja sisara je veća, ima zigomatsku kost, sekundarno koštano nepce i parnu bubnu kost, što nema kod drugih životinja. Gornji pojas uglavnom uključuje lopatice, ključne kosti, rame, podlakticu i šaku (od ručnog zgloba, metakarpusa, prstiju sa falangama). Donji pojas se sastoji od butine, potkolenice, stopala sa tarzusom, metatarzusa i prstiju. Najveće razlike unutar klase se vide upravo u pojasevima udova.
Psi i kopitari nemaju lopatice i ključne kosti. Kod tuljana su rame i butna kost skriveni unutar tijela, a petoprsti udovi povezani su opnom i izgledaju kao peraja. Slepi miševi lete kao ptice. Njihovi prsti (osim jednog) su veoma izduženi i povezani mrežom kože, formirajući krilo.
Kako se osoba razlikuje?
Ljudski skelet ima iste dijelove kao i ostali sisari. Po strukturi je najsličniji čimpanzi. Ali, za razliku od njih, ljudske noge su mnogo duže od ruku. Cijelo tijelo je orijentiranookomito, glava ne viri naprijed, kao kod životinja.
Udio lobanje u strukturi je mnogo veći nego kod majmuna. Vilični aparat je, naprotiv, manji i kraći, očnjaci su smanjeni, zubi su prekriveni zaštitnom caklinom. Osoba ima bradu, lobanja je zaobljena, nema neprekidne obrve.
Nemamo rep. Njegovu nerazvijenu varijantu predstavlja trtica od 4-5 pršljenova. Za razliku od sisara, prsa nisu spljoštena s obje strane, već proširena. Palac je suprotan ostatku, ruka je pokretno povezana sa zglobom.
