Farklı hayvanların iskeletleri birbirinden farklıdır. Yapıları büyük ölçüde belirli bir organizmanın habitatına ve yaşam tarzına bağlıdır. Hayvan iskeletlerinin ortak noktası nedir? Hangi farklılıklar var? İnsan iskeletinin diğer memelilerden farkı nedir?
İskelet vücudun desteğidir
İnsan ve hayvan vücudundaki kemik, kıkırdak ve bağların sert ve elastik yapısına iskelet denir. Kaslar ve tendonlarla birlikte canlıların uzayda hareket edebildiği kas-iskelet sistemini oluşturur.
Esas olarak kemikleri ve kıkırdağı içerir. En hareketli kısımda, tek bir bütün oluşturan eklemler ve tendonlarla bağlanırlar. Vücudun katı "iskeleti" her zaman kemik ve kıkırdak dokusundan oluşmaz, bazen kitin, keratin ve hatta kireçtaşından oluşur.
Vücudun harika bir parçası kemiklerdir. Çok güçlü ve serttirler, büyük yüklere dayanabilirler, ancak aynı zamanda hafif kalırlar. Genç bir vücutta kemikler esnektir ve zamanla daha kırılgan ve kırılgan hale gelir.
Hayvanların iskeleti, bir tür mineral "kiler"dir. Eğer birvücut onlardan yoksundur, o zaman gerekli elementlerin dengesi kemiklerden yenilenir. Kemikler su, yağ, organik maddeler (polisakkaritler, kollajen) ve ayrıca kalsiyum, sodyum, fosfor, magnezyum tuzlarından oluşur. Kesin kimyasal bileşim, belirli bir organizmanın beslenmesine bağlıdır.
İskeletin anlamı
İnsanların ve hayvanların vücudu, içinde iç organların bulunduğu bir kabuktur. Bu kabuk iskelet tarafından şekillendirilir. Kaslar ve tendonlar doğrudan ona bağlanır, büzülür, eklemleri bükerek hareket ederler. Böylece bir bacağımızı kaldırabilir, başımızı çevirebilir, oturabilir veya elimizle bir şey tutabiliriz.
Ayrıca, hayvanların ve insanların iskeleti, yumuşak dokular ve organlar için koruma görevi görür. Örneğin, kaburgalar akciğerleri ve kalbi altlarında gizler, onları darbelerden korur (elbette darbeler çok güçlü değilse). Kafatası oldukça kırılgan olan beyne zarar gelmesini önler.
Bazı kemikler en önemli organlardan birini içerir - kemik iliği. İnsanlarda, kırmızı kan hücreleri oluşturan hematopoez süreçlerinde yer alır. Ayrıca vücudun bağışıklığından sorumlu olan beyaz kan hücreleri olan lökositleri oluşturur.
İskelet nasıl ve ne zaman ortaya çıktı?
Hayvanların iskeleti ve tüm kas-iskelet sistemi evrim sayesinde ortaya çıktı. Genel kabul görmüş versiyona göre, Dünya'da ortaya çıkan ilk organizmalar bu kadar karmaşık adaptasyonlara sahip değildi. Uzun zamandır gezegenimizde yumuşak gövdeli amipli yaratıklar vardı.
O zaman gezegenin atmosferinde ve hidrosferinde on kat daha az oksijen vardı. Bir noktada, gazın payıbilim adamlarının önerdiği gibi, değişikliklerin zincirleme reaksiyonunu başlatan artış. Böylece okyanusun mineral bileşimindeki kalsit ve aragonit miktarı artmıştır. Onlar da canlı organizmalarda birikerek katı veya elastik yapılar oluştururlar.
İskeleti olan en eski organizmalar Namibya, Sibirya, İspanya ve diğer bölgelerdeki kireçtaşı tabakalarında bulundu. Yaklaşık 560 milyon yıl önce dünya okyanuslarında yaşadılar. Yapılarında, organizmalar silindirik gövdeli süngerlere benziyordu. Uzun ışınlar (40 cm'ye kadar) kalsiyum karbonat onlardan radyal olarak ayrıldı ve bu da bir iskelet rolü oynadı.
İskelet Çeşitleri
Hayvan dünyasında üç tür iskelet vardır: dış, iç ve sıvı. Dış veya dış iskelet, deri veya diğer dokuların örtüsünün altına gizlenmez, ancak hayvanın vücudunu tamamen veya kısmen dışarıdan kaplar. Hangi hayvanların dış iskeleti vardır? Araknidler, böcekler, kabuklular ve bazı omurgalılar tarafından ele geçirilir.
Zırh gibi, esas olarak koruyucu bir işlev görür ve bazen canlı bir organizma (kaplumbağa veya salyangoz kabuğu) için bir barınak görevi görebilir. Böyle bir iskeletin önemli bir dezavantajı vardır. Sahibiyle birlikte büyümez, bu nedenle hayvan periyodik olarak onu dökmeye ve yeni bir örtü yetiştirmeye zorlanır. Bir süre vücut her zamanki korumasını kaybeder ve savunmasız hale gelir.
İç iskelet, hayvanların iç iskeletidir. Et ve deri kaplıdır. Daha karmaşık bir tasarıma sahiptir, birçok işlevi yerine getirir ve büyürtüm organizma ile aynı anda İç iskelet, eksenel bir kısma (omurga, kafatası, göğüs) ve ek veya çevresel bir kısma (kemerlerin uzuvları ve kemikleri) bölünmüştür.
Sıvı veya hidrostatik iskelet en az yaygın olanıdır. Denizanası, solucanlar, deniz anemonları vb. tarafından ele geçirilmiştir. Sıvı ile dolu kaslı bir duvardır. Sıvı basıncı vücudun şeklini korur. Kaslar kasıldığında, vücudu harekete geçiren basınç değişir.
Hangi hayvanların iskeleti yoktur?
Genel anlamda, iskelet tam olarak vücudun iç çerçevesidir; kafatasını, uzuvları ve omurgayı oluşturan bir dizi kemik ve kıkırdaktır. Bununla birlikte, bu parçalara sahip olmayan, bazıları belirli bir şekle bile sahip olmayan bir takım organizmalar vardır. Ama bu onların hiç iskeletleri olmadığı anlamına mı geliyor?
Jean Baptiste Lamarck bir keresinde onları büyük bir omurgasızlar grubuna birleştirdi, ancak bir omurganın olmaması dışında bu hayvanları birleştiren başka bir şey yok. Artık tek hücreli organizmaların bile bir iskeleti olduğu biliniyor.
Örneğin radyolaryalılarda kitin, silikon veya stronsiyum sülfattan oluşur ve hücrenin içinde bulunur. Mercanlar hidrostatik bir iskelete, bir iç proteine veya bir dış kalkerli iskelete sahip olabilir. Solucanlarda, denizanasında ve bazı yumuşakçalarda hidrostatiktir.
Birkaç yumuşakçada iskelet dıştadır ve bir kabuk şeklindedir. Farklı türlerde yapısı farklıdır. Kural olarak, protein conchiolin ve kalsiyum karbonattan oluşan üç katman içerir. Kabuklar çift kabuklu (midye, istiridye) ve sarmaldır.bukleler ve bazen karbonat iğneler ve sivri uçlarla.
Eklem bacaklılar
Eklembacaklının türü de omurgasızlara aittir. Bu, kabuklular, örümcekler, böcekler, kırkayaklar içeren en çok sayıda hayvan grubudur. Vücutları simetriktir, çift uzuvlara sahiptir ve bölümlere ayrılmıştır.
Yapı olarak, hayvanların iskeleti dışsaldır. Kitin içeren bir kütikül şeklinde tüm vücudu kaplar. Kütikül, hayvanın her bir bölümünü koruyan sert bir kabuktur. Yoğun alanları, daha hareketli ve esnek zarlarla birbirine bağlanan skleritlerdir.
Böceklerde kütikül güçlü ve kalındır, üç katmandan oluşur. Yüzeyde kıllar (chaetae), sivri uçlar, kıllar ve çeşitli çıkıntılar oluşturur. Araknidlerde, kütikül nispeten incedir ve altında bir dermal tabaka ve bazal membranlar içerir. Korumaya ek olarak hayvanların nem kaybetmesini engeller.
Kara yengeçleri ve odun biti, vücutta nemi tutan yoğun bir dış katmana sahip değildir. Sadece yaşam biçimi onları kurumaktan kurtarır - hayvanlar sürekli olarak yüksek nemli yerler için çabalar.
Kordalıların iskeleti
Akor, vücudun kemik çerçevesinin uzunlamasına bir ipliği olan bir iç eksenel iskelet oluşumudur. 40.000'den fazla türün bulunduğu kordalarda bulunur. Bunlar, notokordların gelişim aşamalarından birinde belirli bir süre boyunca mevcut olduğu omurgasızları içerir.
Grubun alt temsilcilerinde (neşterler, siklostomlarve bazı balık türleri) notokord yaşam boyunca devam eder. Neşterlerde, bağırsaklar ve nöral tüp arasında bulunur. Bir kabukla çevrili ve büyümelerle birbirine bağlanan enine kas plakalarından oluşur. Kasılıp gevşetici, hidrostatik bir iskelet gibi çalışır.
Siklostomlarda, notokord daha sağlamdır ve omur temellerine sahiptir. Eşleştirilmiş uzuvları, çeneleri yoktur. İskelet sadece bağ ve kıkırdak dokudan oluşur. Bunlardan kafatası, yüzgeçlerin ışınları ve hayvanın solungaçlarının ajur kafesi oluşur. Siklostomların dilinin de bir iskeleti vardır, organın tepesinde hayvanın avını taşıdığı bir diş vardır.
Omurgalılar
Kordalıların daha yüksek temsilcilerinde, eksenel kord bir omurgaya dönüşür - iç iskeletin destekleyici elemanı. Diskler ve kıkırdak ile birbirine bağlanan kemiklerden (omurlar) oluşan esnek bir kolondur. Kural olarak bölümlere ayrılmıştır.
Omurgalıların iskeletlerinin yapısı, diğer kordalıların ve dahası omurgasızlarınkinden çok daha karmaşıktır. Grubun tüm temsilcileri, bir iç çerçevenin varlığı ile karakterize edilir. Sinir sisteminin ve beynin gelişmesiyle birlikte bir kemik kafatası oluşturdular. Ve omurganın görünümü omurilik ve sinirler için daha iyi koruma sağladı.
Eşleşmiş ve eşleşmemiş uzuvlar omurgadan ayrılır. Eşlenmemiş olanlar kuyruklar ve yüzgeçlerdir, eşleştirilmiş olanlar kemerlere (üst ve alt) ve serbest uzuvlardan oluşan bir iskelete (yüzgeçler veya beş parmaklı uzuvlar) ayrılır.
Balık
BunlarOmurgalılarda iskelet iki bölümden oluşur: gövde ve kuyruk. Köpekbalıkları, ışınlar ve kimeraların kemik dokusu yoktur. İskeletleri, kireç biriktiren ve zamanla sertleşen esnek kıkırdaktan oluşur.
Balıkların geri kalanının kemik iskeleti vardır. Omurlar arasında kıkırdaklı tabakalar bulunur. Ön kısımda, yanal süreçler onlardan kaburgalara geçerek uzanır. Balıkların kafatası, kara hayvanlarının aksine, kırktan fazla hareketli parçaya sahiptir.
Farinks, aralarında solungaç yarıklarının bulunduğu 3 ila 7 solungaç kemerinden yarım daire ile çevrilidir. Dışta solungaçlar oluştururlar. Tüm balıklarda vardır, sadece bazılarında kıkırdak dokudan, bazılarında ise kemikten oluşurlar.
Bir zarla birbirine bağlanan yüzgeçlerin yarıçap kemikleri omurgadan ayrılır. Eşleştirilmiş yüzgeçler - pektoral ve ventral, eşleştirilmemiş - anal, dorsal, kaudal. Sayıları ve türleri farklıdır.
Amfibiler ve sürüngenler
Amfibiler, 7 ila 200 omur arasında değişen servikal ve sakral bölümlere sahiptir. Bazı amfibilerin kuyruk bölümü vardır, bazılarının kuyruğu yoktur, ancak eşleştirilmiş uzuvlar vardır. Zıplayarak hareket ederler, böylece arka uzuvlar uzar.
Kuyruksuz türlerde kaburga yoktur. Başın hareketliliği, başın arkasına bağlı olan servikal omur tarafından sağlanır. Göğüs bölgesinde omuzlar, önkollar ve eller belirir. Pelvis iliak, kasık ve iskiyal kemikleri içerir. Ve arka uzuvların alt bacağı, uyluğu ve ayağı vardır.
Sürüngen iskeleti debu parçalara sahiptir, omurganın beşinci bölümü olan lomber ile daha karmaşık hale gelir. 50 ila 435 omurları vardır. Kafatası daha kemikleşmiştir. Kuyruk kısmı her zaman mevcuttur, omurları sonlara doğru azalır.
Kaplumbağaların güçlü bir keratin kabuğu ve bir iç kemik tabakası şeklinde bir dış iskeleti vardır. Kaplumbağaların çenelerinde diş yoktur. Yılanlarda göğüs kemiği, omuz ve pelvik kuşak yoktur ve kaburgalar kuyruk kısmı hariç omurganın tüm uzunluğu boyunca tutturulmuştur. Çeneleri büyük avları yutmak için çok esnektir.
Kuşlar
Kuşların iskeletinin özellikleri büyük ölçüde uçma yetenekleriyle ilgilidir, bazı türlerin koşma, dalış, dallara tırmanma ve dikey yüzeyler için uyarlamaları vardır. Kuşların omurgasının beş bölümü vardır. Servikal bölgenin parçaları hareketli bir şekilde birbirine bağlıdır, diğer bölgelerde ise omurlar genellikle kaynaşmıştır.
Kemikleri hafiftir ve bazıları kısmen hava ile doludur. Kuşların boynu uzar (10-15 omur). Kafatasları eksiksiz, dikişsiz, önünde bir gaga var. Gaganın şekli ve uzunluğu çok farklıdır ve hayvanların beslenme şekliyle ilgilidir.
Uçuş için ana cihaz omurgadır. Bu, göğüs kaslarının bağlı olduğu sternumun alt kısmındaki kemikli bir büyümedir. Omurga uçan kuşlarda ve penguenlerde gelişmiştir. Uçma veya kazma (benler ve yarasalar) ile ilişkili omurgalıların iskeletinin yapısında da bulunur. Devekuşlarında yok, baykuş papağanı.
Kuşların ön ayakları kanattır. oluşurlarkalın ve güçlü bir humerustan, kavisli bir ulnadan ve ince bir yarıçaptan. Eldeki bazı kemikler birbirine kaynaşmıştır. Devekuşları hariç hepsinde, pelvik kasık kemikleri birbirine kaynaşmaz. Kuşlar bu şekilde büyük yumurtalar bırakabilir.
Memeliler
Şimdi insanlar dahil yaklaşık 5.500 memeli türü var. Sınıfın tüm üyelerinde, iç iskelet beş bölüme ayrılmıştır ve kafatası, omurga, göğüs, üst ve alt ekstremite kemerlerini içerir. Armadilloların birkaç kalkandan oluşan bir kabuk şeklinde bir dış iskeleti vardır.
Memelilerin kafatası daha büyüktür, elmacık kemiği, ikincil kemik damak ve diğer hayvanlarda bulunmayan eşleştirilmiş bir kulak kemiği vardır. Üst kemer, esas olarak omuz bıçakları, köprücük kemikleri, omuz, önkol ve eli (bilekten, metacarpus, falankslı parmaklardan) içerir. Alt kemer, uyluk, alt bacak, tarsuslu ayak, metatars ve parmaklardan oluşur. Sınıf içindeki en büyük farklılıklar tam olarak uzuv kemerlerinde görülür.
Köpekler ve atlar, kürek kemiklerinden ve köprücük kemiklerinden yoksundur. Mühürlerde, omuz ve femur vücudun içinde gizlenir ve beş parmaklı uzuvlar bir zarla birbirine bağlanır ve palet gibi görünür. Yarasalar kuşlar gibi uçar. Parmakları (biri hariç) çok uzundur ve bir deri ağıyla birbirine bağlanarak bir kanat oluştururlar.
Bir insan nasıl farklıdır?
İnsan iskeleti diğer memelilerle aynı bölümlere sahiptir. Yapı olarak en çok şempanzeye benzer. Ancak onlardan farklı olarak insan bacakları kollardan çok daha uzundur. Tüm vücut yönlendirilirdikey olarak, baş hayvanlarda olduğu gibi öne doğru çıkıntı yapmaz.
Kafatasının yapıdaki payı maymunlarınkinden çok daha fazladır. Çene aparatı, aksine, daha küçük ve daha kısadır, dişler küçülür, dişler koruyucu emaye ile kaplanır. Kişinin çenesi vardır, kafatası yuvarlaktır, sürekli kaş çıkıntıları yoktur.
Bizim kuyruğumuz yok. Az gelişmiş varyantı, 4-5 omurdan oluşan bir kuyruk sokumu ile temsil edilir. Memelilerin aksine, göğüs her iki tarafta düzleşmez, genişler. Başparmak diğerlerinin karşısındadır, el bileğe hareketli bir şekilde bağlanmıştır.
