Skeleta izcelsme. Anisimova I.M., Lavrovsky V.V. Ichtioloģija. Zivju struktūra un dažas fizioloģiskās īpašības. Skelets. Cauruļveida kaulu struktūra

Vai šķiedru audi, ar kuriem tie veido muskuļu un skeleta sistēmas pasīvo daļu.

Skelets parasti tiek sadalīts:

Cilvēku un citu mugurkaulnieku skeletus veido dažādas skrimšļa un kaula proporcijas. Skrimšļi, kas ir elastīgi, bet elastīgi, ir labi piemēroti, lai mīkstinātu locītavas un mainītu izmēru un formu. Skrimšļi kalpo kā pagaidu skelets mugurkaulnieku embrijos. Haizivīs un vairākos citos skriemeļu skrimšļos tas visu mūžu paliek kā skelets. Cilvēkiem un lielākajai daļai citu mugurkaulnieku lielāko daļu skrimšļu pakāpeniski nomaina kauls, bet daži paliek locītavu spilvenu formā un deguna, ausu un trahejas elastīgo balstu formā.

Kauls, protams, ir cietāks un stingrāks nekā skrimšļi, bet tas joprojām ir dzīvi audi, kas lēnām var pielāgoties tam pielietotajam spriegumam. Galvaskauss, skriemeļi un ribas pieder pie aksiālā skeleta. Roku un kāju, krūškurvja un iegurņa jostas kauli ir daļa no apendikulārā skeleta, kas ir piestiprināts pie aksiālā skeleta. Roberts un Alans Larsons.

  • aksiāls (mugurkaula kolonna, galvaskauss, krūtis)
  • papildu (ekstremitāšu kauli un to jostas).

Iedalījums galvaskausa un postkraniālajā skeletā (kurā ietilpst visas skeleta daļas, izņemot galvaskausu) ir arī parasts.

Integrētie zooloģijas principi, 11. izdevums Anatomija un fizioloģija, 2. izdevums Skelets. Dzīvnieka uzbūve, nodrošinot mehānisku atbalstu ķermenim, aizsardzību iekšējie orgāni   un muskuļu pievilkšanas pamats. Mazākās adatu struktūras un visu, kas izvirzīti no ķermeņa virsmas, caurules ir līdzīgas aizsargājošajām. Kauli aizsargā smadzenes. Attīstītākajos mugurkaulniekos un bezmugurkaulniekos daudzas skeleta struktūras nodrošina stingru pamatni muskuļu ievietošanai un nodrošina arī aizsardzību.

Hidrostatisko skeletu padara iespējams ar slēgtām, ar šķidrumu piepildītām ķermeņa iekšējām telpām. Tam ir liela nozīme dažādās dzīvnieku grupās, jo tas ļauj antagonistiski ietekmēt muskuļus, kurus izmanto kustībās un citās kustībās. Tā kā eksoskelets kļūst stingrāks un posmkājos apodemālais endo-demketons ir vairāk attīstīts, hematoceles nozīme antagonistiskas muskuļu darbības attīstībā samazinās.

Skeleta vērtība

Skelets ir atsevišķu blīvu veidojumu kopums, mezenhimālo audu atvasinājumi, kas savstarpēji savienoti ar skrimšļa vai kaulaudiem, veic vairākas bioloģiski un mehāniski nozīmīgas funkcijas un veido kustību aparāta pasīvu daļu.

Lielākām un spēcīgāk sklerotizētām sugām hidrostatiskajam skeletam vairs nav lokomotoriskas nozīmes; muskuļi darbojas tieši pret šarnīrveida skeletu, tāpat kā mugurkaulniekiem. Lielākos vai muskuļos lielākoties ir apaļš. Saspiežot tā zvanveida ķermeni, medūzas sašaurinās, izspiežot ūdeni no zvana; tas dzīvnieku stumj pretējā virzienā no dzīvnieka. Nav pretstata muskuļiem, kas neitralizētu saspiestos apļveida muskuļus. Zvanu pasīvā lēnā atgriešanās tā paplašinātajā formā lielā mērā ir saistīta ar mesula slāņa elastību, kas tiek saspiesta dzenošās kompresijas laikā.

Mugurkaula skelets

Zivju skelets

Putnu skelets

Skeletu var iedalīt divos departamentos: aksiālais un papildu. Pirmais ietver galvas, sejas, kakla un stumbra kaulus; uz otro - augšējo un augšējo kauli apakšējās ekstremitātes   un viņu jostas - plecu un iegurni. Pieaugušā aksiālais skelets sastāv no 80 kauliem, tajā ietilpst galvaskauss, mugurkaula kolonna, 12 pāri ribu un krūšu kauls. Mugurkauls sastāv no 33-34 skriemeļiem. Septiņi mazākie, mobilie kakla skriemeļi ir mobilākie, dzemdes kakla   mugurkauls, 12 lielāki, krūšu skriemeļi kopā ar ribām veido atstarpi, kas aizsargā orgānus krūtīs, un 5 spēcīgi jostas skriemeļi atrodas muguras lejasdaļā. Pieci sakrālā skriemeļi saplūduši vienā kaulā - krustā. Atlikušie 4-5 skriemeļi veido coccygeal sadaļu (mūsu nepietiekami attīstītā aste).

Pēc tam, kad apļveida muskuļi atslābst, mesulas izkropļotās šķiedras tos izvelk, lai paplašinātu zvanu. Daudzos lielākos zīdītājos elastīgās šķiedras tiek izmantotas plašāk. Viņiem, piemēram, muskuļos ir daudz elastīgo audu.

Virspusējās kutikulas elastība veicina atjaunojošās kustības apaļtārpu un posmkāju gadījumā, taču spriegumi un spriedzes, kuras kutikula var izturēt, ir ierobežotas. Īpašas maņu ierīces nodod dzīvniekiem kutikulas pakāpi, tādējādi novēršot pietiekami lielu spriegumu veidošanos, lai sabojātu struktūru. Spārnu pamatnē ir arī elastīgi mezgli. Šīs diezgan cietās elastīgās struktūras pārmaiņus uzkrāj un atbrīvo enerģiju. Iespējams, ka tie bija svarīgi dažu kukaiņu ārkārtīgi ātrā spārna evolūcijā.

Skeleta galva

Galvas skelets ir galvaskauss (lat. galvaskauss), kuru atsevišķus kaulus sadala galvaskausa kaulos (lat. ossa cranii) un sejas kaulus (lat. ossa faciei) Galvaskausa kauli veido dobumu, kura iekšpusē atrodas smadzenes. Savukārt sejas kauli veido sejas skeletu un elpošanas ceļu (elpceļu) un gremošanas cauruļu sākotnējās sadaļas. Abus departamentus (galvaskausa un sejas kaulus) veido daudzi atsevišķi kauli, kas savienoti kopā ar šuvēm (lat. suturae) Izņēmums ir apakšžoklis (lat. mandibula), kas, pateicoties temporomandibular locītavai, ir kustīgi savienots ar temporālo kaulu (lat. os pagaidu) un hyoid kauls (lat. os hyoideum), kam ir pakava forma un kas atrodas zem mēles korpusa, kas caur saitēm ir savienots ar citiem kauliem.

Peldspējas ierīces ir sarežģītas struktūras, kurās ietilpst gan cietās, gan mīkstā dzīvnieka daļas. Mugurkaulniekiem tos var cieši saistīt ar dzirdes aparātu vai būt tā sastāvdaļai. Dzirdes dzirdes ossilu ķēde pārraida vibrācijas no iekšējās uz iekšējo; sausākas virszemes mugurkaulniekiem ir sastopamas vienkāršākas ierīces. Zivīm, kurām ir jutīga dzirde, četru ķēde savieno dzirdes orgānu priekšējo vai priekšējo daļu. Skaņas vibrācijas izraisa skaļuma izmaiņas priekšpusē un tiek pārnestas uz nervu sistēma   caur kauliem.

Mugurkaula kolonna   (lat. kolumna skriemelis) sastāv no 32-34 skriemeļiem:

  • kakla skriemeļi (7 kauli, lat. skriemeļi cervicales), ieskaitot atlantu (lat. atlants) un epistrofija (lat. ass);
  • krūšu skriemeļi (12 kauli, lat. skriemeļi, krūšu kauli);
  • jostas skriemeļi (5 kauli, lat. skriemeļi lumbalis);
  • sakrālie skriemeļi (5 kauli, lat. skriemeļu sacralis) kausēts krustu   (lat. os sacrum);
  • coccygeal skriemeļi (3-5 kauli, lat. skriemeļi coccygae) kausēts astes kauls   (lat. os coccygis).

Krūtis   (lat. salīdzina krūšu kurvja daļu) sastāv no 37 kauliem (no kuriem 12 krūšu skriemeļi pieder arī mugurkaulam):

Citu zivju peldošais burbulis, šķiet, ir peldspēja, nevis skelets; tomēr, ātri peldot gan dziļos, gan seklos ūdeņos, tiem ir ar gaisu piepildīti peldošie orgāni. Apakšējā kaļķakmens spirāles apvalks ir smags un kamerveida; dzīvnieks dzīvo lielā kamerā. Aizmugurējais apvalks ir satīts un sastāv no kamerām, kas piepildītas ar gaisu un atbalsta dzīvnieku vertikālā stāvoklī. Kad ķermenī ir iegremdēts viss salocītais, nedaudz veidotais Spirula apvalks, dzīvniekam ir iekšējas gaisa telpas, kas var kontrolēt tā peldspēju, kā arī peldēšanas virzienu.

  • ribas (lat. costae) (2 × 12 kauli);
  • krūšu kauls (lat. krūšu kauls).
Kauli augšējā ekstremitāte

Augšējās ekstremitātes skelets (lat. sceleton membri superioris) tiek sadalīti augšējo ekstremitāšu jostas kaulos (lat. ossa cinguli membri superioris ), kurā ietilpst kaula cilpiņa (lat. clavicula), lāpstiņa (lat. lāpstiņa) un uz brīvās augšējās ekstremitātes kauliem (lat. ossa membri superioris liberi) uz kuru apakšstilba   (lat. apakšstilba), apakšdelma kauli (lat. ossa antebrachii) un sukas kauli (lat. ossa manus) Pleci, apakšdelmi, rokas un plaukstas sastāv no 64 kauliem. Plaukstai ir vissarežģītākā struktūra, kas sastāv no 8 plaukstas kauliem, 5 metakarpālajiem kauliem, 2 - īkšķis   un 3 katrs no otra pirkstiem.

Čaumalā, kas sākotnēji tika ievietota kamerā, pārvērtās par laminētu sēpiju. Gāzu sekrēcija un absorbcija uz skursteņa mizas un asinsritē nodrošina asins plūsmas mehānismu, kas ļauj kalmāriem peldēt ar nelielu piepūli dažādos dziļumos. Droši vien šī ierīce ļāva dažām sugām izaugt līdz 18 metriem. Dažiem sifonoforiem ir ar gāzi pildīta kameras pludiņa, tās sienas Velella pilsētā bija sasalušas ar hitīna struktūru.

Bezmugurkaulnieku skeletu šķirnes

Kustīgās zarnas muskuļu un skeleta masa

  Un ir sniegts piemērs tam, kā hidrostatiskais skelets var darboties kā līdzeklis, ar kura palīdzību vienkāršas loksnes un apļveida muskuļu šķiedras var savstarpēji neitralizēt, lai radītu kontrastējošas kustības. Ar šķidrumu piepildītā telpa ir liela ķermeņa gremošanas vai iekšējā dobuma daļa. Ja mute ir nedaudz atvērta, kad gan krūškurvja gareniskie, gan apļveida muskuļi, šķidrums izplūst no iekšējās telpas un ķermenis saraujas.

Augšējo ekstremitāšu josta   (lat. cingulum membri superioris) (2 × 2 kauli):

  • lāpstiņa (lat. lāpstiņa) (2 kauli);
  • apkakle (lat. clavicula) (2 kauli).

Augšējās ekstremitātes brīvā daļa   (lat. pars libera membri superioris) (2 × 3 kauliņi)

Ja mute ir aizvērta, ar šķidrumu piepildīto iekšējo telpu nevar izspiest; tādējādi ķermeņa tilpums paliek nemainīgs, un stumbra garenisko muskuļu saraušanās samazina un paplašina ķermeni. Apļveida muskuļu kontrakcija izstiepj atslābinātus gareniskos muskuļus, un ķermenis pagarinās. Atbilstošā muskuļu darbības koordinācija, kas iedarbojas uz hidrostatisko skeletu, var izraisīt pārvietošanos, piemēram, rībot smiltīs vai ejot pa cietu virsmu, izpūstot vienu dzīvnieka pamatnes pusi, bet pamatnes otru pusi saspiežot, izraisot šķidruma atslābināšanos un paplašināšanos.

Plecs   (lat. brahijs) :

  • Apakšstilba (lat. apakšstilba) (2 kauli).

Apakšdelms   (lat. anterbrahijs):

Priekšējā paplašinātā daļa pielīp pie virsmas, un tās muskuļi saraujas, izstiepjot dzīvnieku uz priekšu. Apļveida muskuļi atrodas ārpus ievērojama skeleta mezofaringijas fibrilu slāņa; garenvirziena muskuļi ir slāņa iekšēji. Muskuļu šķiedras abos galos ir piestiprinātas pie mesulas šķiedrām, kuras, tāpat kā skriemeļu kauli, nevar izstiepties. Ķermeņa garuma un platuma izmaiņas papildina leņķa izmaiņas starp divām mezofaringijas fibrilu loksnēm; tādējādi muskuļu atbalsts var ievērojami atšķirties.

Slieku muskuļu un skeleta struktūra

Kustības parasti ir lēnas, bieži tik lēnas, ka tās ir neredzamas ar neapbruņotu aci. Ātrākas kustības novedīs pie lielāka iekšējā spiediena palielināšanās, tādējādi radot nevajadzīgu slodzi muskuļiem. Visos zarnu dobumos tiek izmantota šī lēnā hidrostatiskā-muskuļu sistēma, taču, kā aprakstīts medūzai, ir iespējamas ātrākas kustības. Daudzu citu dzīvnieku hidrostatisko skeletu nodrošina ķermeņa dobums vai, kas atrodas ārpus ķermeņa sienas un iekšpusē.

  • ulna (lat. ulna) (2 kauli);
  • rādiusa kauls (lat. rādiuss) (2 kauli).

Birste (lat.manus )   (2 × 27 kauli).

Ķermeņa dobumā katrs stumbra segments tiek atdalīts no ķermeņa dobuma no nākamās sekcijas, lai segmentētajā ķermenī būtu virkne vairāk vai mazāk izolētu, ar noteiktu šķidrumu piepildītu, ar šķidrumu aizpildītu, koelomisko tilpumu. Ķermeņa sienā ir apaļi un gareniski muskuļi un daži mazi muskuļi. Tāpat kā jūras anemonā, skeleta saistaudu šķiedras veido muskuļu ieliktņus. Kad tārps skenē vai burrow, segmentu grupa sarūk un paplašinās, to kopējais tilpums paliek nemainīgs; kontaktu ar zemi atbalsta saru formas konstrukciju izvirzīšana no kutikulas.

  • Rokas (lat. karpuss) (2 × 8 kauli):
    • scaphoid (lat. os scaphoideum) (2 kauli);
    • laimes kauls (lat. os lunatum) (2 kauli);
    • trīskāršs kauls (lat. os triquetrum) (2 kauli);

Kad skan vārds "skelets", mēs parasti uzreiz redzam kailu galvaskausu un mugurkaulu, ko savieno daudzi dažādi kauli. Viņš patiešām ir, bet ne visi organismi uz mūsu planētas. Daudziem dzīvniekiem ir ārējs skelets. Jūs uzzināsit, kā tas izskatās un kādas funkcijas tas pilda.

Ar intervālu gar ķermeni veidojas īsu, plašu segmentu grupas; segmenti starp šīm grupām ir garāki, šaurāki un nesaskaras ar zemi. Tārpu skenējot šķiet, ka sabiezinātās zonas pārvietojas atpakaļ caur ķermeni, jo segmenti aiz katras zonas sabiezē, izplešas un pieķeras pie zemes, savukārt segmenti katras plašās zonas priekšējā galā tiek atbrīvoti no zemes un kļūst par zemi garāks un šaurāks. Tādējādi korpusa galvas gals periodiski virzās uz priekšu virs zemes vai nonāk slotā, jo gareniski izstiepjamie segmenti nepārtraukti izstiepjas uz āru no katras sabiezētās zonas priekšējā gala.

Kāds ir ārējais skelets?

Muskuļi, saites un skelets kopā veidojas muskuļu un skeleta sistēma   organisms. Pateicoties viņiem, viss notiek, pat vismazākais piepūles ziņā. Skeletam šajā sistēmā ir pasīva loma. Šī ir sistēma, kas kalpo kā atbalsts muskuļiem un iekšējo orgānu aizsardzībai.

Tas notiek:

  • iekšējais;
  • ārējs;
  • hidrostatiska.

Retāk sastopamais hidrostatiskais skelets. Tam nav cietu daļu, un tas ir raksturīgs tikai mīkstām medūzām, tārpiem un jūras anemoniem. Ikvienam ir iekšējs vai endoskelets.Tas sastāv no kauliem un skrimšļiem, ir pilnībā pārklāts ar ķermeņa audiem.

Tāpēc tikai gari, šauri segmenti virzās uz priekšu. Šis rāpošanas mehānisms ar garenisko un apļveida muskuļu maiņu un antagonistisku darbību kļūst iespējams sakarā ar nesaspiežamu koelomisko telpu hidrostatisko iedarbību. Lielākās daļas citu tārpu kustības kontrolē arī hidrostatiskais skelets.

Posmkāju muskuļu un skeleta struktūra

Daļēji skeletā veidojas kutikula, kas pārklāj ķermeņa virsmu, ar iekšējām šķiedrām saistaudi   un hidrostatiskais skelets, ko veido vai palielina ar asinīm piepildītas vietas. Kutikula var būt elastīga vai stingra, taču tā neizstiepjas. Kutikula ir plāna un daudzslāņu, kas ļauj ievērojami mainīt ķermeņa formu. Ķermeņa muskuļotā siena, tāpat kā annelīdi, darbojas pret hidrostatisko skeletu hemocele. Katra kāja pārvietojas tāpat kā jūras anemona vai hidra ķermeņa kustība.

Ārējais skelets ir raksturīgs galvenokārt bezmugurkaulniekiem, bet tas var būt arī mugurkaulniekiem. Tas neslēpjas ķermeņa iekšpusē, bet pilnībā vai daļēji to pārklāj no augšas. Eksoskelets sastāv no dažādiem organiskiem un neorganiskiem savienojumiem, piemēram, hitīna, keratīna, kaļķakmens utt.

Ne visiem organismiem piemīt tikai viena veida “karkass”. Dažām sugām ir gan iekšējie, gan ārējie skeleti. Pie šiem dzīvniekiem pieder bruņurupuči un bruņurupuči.

Bet unikālais sānu izolācijas mehānisms ļauj izmantot piemērotu hidrostatisko spiedienu katrai kājai. Tādējādi noteiktas kājas muskuļus var izmantot neatkarīgi, neatkarīgi no tā, ko var darīt citas kājas vai kādu iespaidu ķermeņa kustības var radīt vispārējai hemocelei.

Lielākajā daļā pieaugušo posmkāju kutikula ir mazāk elastīga nekā onihofori: lokalizētos stingros skleritus atdala ar elastīgiem savienojumiem starp tiem, un rezultātā hematocellus hidrostatiskais efekts ir mazāk svarīgs. To var izdalīt ar kaļķu nogulsnēšanos vai miecēšanu. Muskuļu šķiedras vai to saistaudu balsti ir savienoti ar kutikulu ar tonofibrillēm, kas atrodas ektodermas šūnu citoplazmā.

Polipi

Polipi ir viena no visvairāk slinkajām radībām uz planētas. Viņi deva priekšroku nevis pārvietoties paši, bet gan dzīvot, pielipdami jūras gultnei, tāpat kā augi. Tikai jūras anemonam nav cieta skeleta. Pārējā daļā to pārstāv olbaltumvielas (gorgonārija, melnais koraļlis) vai kaļķis (madreporovye).

Kaļķainu ārējo skeletu parasti sauc par koraļļiem. Tā mazajos caurumos atrodas paši polipi, kurus savā starpā savieno dzīvu audu membrāna. Dzīvnieki veido veselas kolonijas. Kopā viņu eksoskeleti veido “zemūdens mežu” vai rifus, kas mitina veselas salas.

Rifu galvenā daļa atrodas Dienvidaustrumu Āzijas ūdeņos. Lielākā kolonija pasaulē ir Lielais barjerrifs Austrālijā. Tas stiepjas 2500 kilometru garumā un satur vairāk nekā 900 salas.

Gliemenes

Gliemenēm ir viens no skaistākajiem un daudzveidīgākajiem āra skeletiem. Zinātne zina apmēram divsimt tūkstošus šo dzīvnieku sugu, kuriem katram ir sava struktūra. Lielākās daļas gliemju eksoskeletu attēlo apvalks. Tas var ietvert aragonītu vai konhiolīnu ar kalcīta, vaterīta, kalcija karbonāta un kalcija karbonāta piemaisījumiem.

Dažiem dzīvniekiem ir spirālveida apvalks, kura cirtas ir savītas aplī (gliemeži) vai konusa formā (kāpņu epitonijs). Plašajā galā ir caurums - mute. Tas var būt šaurs un plats, ovāls, apaļš vai garas spraugas formā.


Pie tsipreya vai čūskas katra jaunā čokurošanās pārklājas ar iepriekšējo, kas padara spirāli slikti atšķiramu, un šķiet, ka tā nemaz nav. Bet gliemenēm tā nav. Viņu izlietne sastāv no divām izliektām simetriskām daļām, kas atveras un aizveras kā zārks.

Gliemju skelets parasti nav gluds. Tie ir pārklāti ar mikroskopiskām zvīņām, rievām un izliekumiem. Dažās sugās no čaumalām stiepjas muguriņas, ķēdes, grēdas un plāksnes no kalcija karbonāta variācijām.

Posmkāji

Posmkāju tipā ietilpst vēžveidīgie, kukaiņi, zirnekļveidīgie un milipedes. Viņu ķermenim ir skaidra forma un tas ir sadalīts segmentos. Šajā sakarā posmkāju ārējais skelets ļoti atšķiras no koraļļu un gliemju vākiem.

Izturīgas hitīna un citu piemaisījumu kutikulas (sklerīti), ko savieno elastīgas un elastīgas membrānas, nodrošinot dzīvniekam pārvietošanos, apņem katru ķermeņa segmentu.


Kukaiņos spēcīga, bet elastīga kutikula attēlo skeleta ārējo slāni. Zem tā ir zemādas un pagraba membrānu slānis. Tas sastāv no tauku-olbaltumvielu kompleksiem, kas neļauj dzīvnieku ķermenim izžūt.

Vēžveidīgajos kutikula ir izturīgāka un piesātināta ar kaļķi, kas laika gaitā kļūst arvien vairāk. Dažām sugām skelets var būt caurspīdīgs un mīksts.

Kutikulā ir pigmenti, kas dzīvniekiem piešķir daudzveidīgu krāsu. No augšas tas parasti ir pārklāts ar svariem, izaugumiem un matiņiem (chetoīdiem). Dažos pārstāvjos integument ir aprīkots ar dziedzeriem, kas izdala indes vai smakas saturošas vielas.

Mugurkaulnieki

Spēcīgi ārējie apvalki ir sastopami arī attīstītāku dzīvnieku vidū. Ārējo apzīmē apvalks. Tā ir uzticama dzīvnieka aizsardzība, jo tā var izturēt divsimt reizes lielāku svaru nekā tā īpašnieks.

Carapace sastāv no bieza augšējā keratīna slāņa cieši savienotu vairogu un iekšējā kaula slāņa formā. Mugurkauls un ribas ir piestiprināti pie tiem no iekšpuses, atkārtojot apvalka izliektu formu. Skeleta daļu, kas aptver muguru, sauc par carapace, un vēdera vairogu sauc par plastronu. Visas skavas uz tām aug neatkarīgi no citiem un iegūst ikgadējus gredzenus, kad dzīvnieks iekrīt ziemas guļā.


Čaumalām var būt dažādas krāsas un raksti, taču pamatā to krāsa ir maskēta kā ārējā vide. Zvaigžņu bruņurupučiem ir melni un izliekti vairogi, un centrā ir dzeltenas “zvaigznes”. Āfrikas kinikā tas ir atturīgāks un ar izteiktu dzeltenbrūnu krāsu.