Scheletul (din altă greacă σκελετός - „uscat”, lat. schelet ) - un set de oase , țesut cartilaj și ligamente care le întăresc . Metoda străveche de realizare a unui schelet este uscarea carcasei măcelărite la soare sau în nisip fierbinte [1] .
Cel mai vechi organism cunoscut cu un schelet a fost creatura asemănătoare unui burete Coronacollina acula , care a trăit pe fundul oceanului în largul coastei de sud a Australiei în urmă cu de milioane de ani . În exterior, semăna cu un degetar , din care razele drepte plecau radial, acționând ca un schelet [2] [3] .
Scheletele sunt, în general, împărțite în trei tipuri: externe ( exoschelet ), interne ( endoschelet ) și fluide ( hidroschelet ).
Este caracteristică majorității nevertebratelor , în care se prezintă sub forma unei cochilii (multe protozoare , moluște ) sau a unei cuticule ( cochilie de chitină de artropode ). O trăsătură caracteristică a acestor formațiuni este că nu conțin organisme celulare. Denumit și scheletul extern.
Endoscheletul (sau pur și simplu scheletul) vertebratelor este un complex de formațiuni dense care se dezvoltă din mezenchim . Constă din oase individuale interconectate prin cartilaj , os sau țesut fibros , împreună cu care formează partea pasivă a sistemului musculo-scheletic .
Scheletul este de obicei împărțit în:
Împărțirea în craniu și scheletul postcranian (care include toate părțile scheletului cu excepția craniului) este, de asemenea, convențională. Denumit și scheletul intern .
Hidroschelet - un sistem de menținere a formei corpului (uneori și a mișcării) unor animale, bazat pe comprimarea fluidului din cavitate prin contracția fibrelor musculare .
Scheletul este o colecție de formațiuni dense separate, derivate ale țesutului mezenchimal, interconectate prin intermediul țesutului cartilaginos sau osos , îndeplinește o serie de funcții de semnificație biologică și mecanică și constituie partea pasivă a aparatului de mișcare [1] .
Toate vertebratele au un schelet intern ( endoschelet ) și există specii în care acesta este suplimentat în diferite grade de un schelet extern dezvoltat ( exoschelet ) care apare în piele (de exemplu, solzi osoase la unele specii de pești). Apariția unui schelet solid (scheletul extern al nevertebratelor ) a făcut posibilă protejarea organismului de influențele nocive ale mediului extern. Apariția endoscheletului la vertebrate a devenit un cadru (suport și suport) pentru țesuturile moi, iar transformarea părților individuale ale scheletului în pârghii puse în mișcare cu ajutorul mușchilor a dat o nouă funcție scheletului - locomotivă . Astfel, funcția mecanică a scheletului se manifestă prin capacitatea de a efectua sprijin (atașarea țesuturilor moi și a organelor de țesutul osos), mișcare (o anumită structură a oaselor tubulare lungi legate prin articulații mobile și puse în mișcare de mușchi controlați de impulsuri de la sistemul nervos ) și protecție (formarea din oase separate ale canalului , cutie , celule osoase sau recipient osos ). Canalul rahidian și craniul protejează țesuturile și organele sistemului nervos , pieptul protejează organele vitale ale cavității toracice ( inima și plămânii ), iar pelvisul protejează organele de reproducere și vezica urinară . Împreună cu funcția mecanică, scheletul vertebratelor îndeplinește și o funcție biologică - participarea la metabolismul în organism, în special mineral (scheletul este un rezervor de fosfor , calciu , fier și alte substanțe) și îndeplinește și o funcție hematopoietică , nu fiind doar o protecție pentru măduva osoasă , ci reprezentând și partea organică a acesteia [1] .
Coloana vertebrală a peștilor este formată din vertebre separate, necontopite în niciun departament . Vertebrele peștilor sunt amficoele (adică ambele suprafețe terminale sunt concave), există un strat cartilaginos între vertebre; arcul neural de deasupra corpului vertebral protejează măduva spinării , care trece prin ea. De la vertebrele care se află în corp, procesele costale se extind în părțile laterale, de care sunt atașate coastele. Nu există procese laterale pe vertebrele din coloana caudale, cu toate acestea, pe lângă arcul neural, există un arc vascular care se atașează de dedesubt la vertebre și protejează vasul de sânge mare care trece prin ea - aorta abdominală . Procesele ascuțite se extind vertical în sus și în jos de la arcadele nervoase și vasculare. Pe partea dreaptă și pe partea stângă a coloanei vertebrale se extinde o membrană de țesut conjunctiv , numită sept orizontal (sept ) și împarte mușchii corpului peștelui în părți dorsale (superioare) și ventrale (inferioare). , care se numesc miomeri. Spre deosebire de vertebratele terestre, la care craniul este alcătuit dintr-un număr mare de oase topite, craniul de pește conține mai mult de 40 de elemente osoase care se pot mișca independent. Acest lucru vă permite să întindeți fălcile, să împingeți fălcile în lateral, să coborâți aparatul branhial și podeaua cavității bucale. Elementele mobile se atașează la un neurocraniu mai rigid articulat care înconjoară creierul . Neurocraniul peștilor osoși este format evolutiv din craniul cartilaginos al peștilor cartilaginosi, la care aderă plăcile osoase ale pielii.
Scheletul și mușchii formează sistemul musculoscheletal al peștilor - un sistem de organe și țesuturi care le permite peștilor să se miște și să își ajusteze poziția în mediu. Datorită modificărilor evolutive, părți ale sistemului musculo-scheletic sunt, de asemenea, adaptate pentru a îndeplini alte funcții specializate.
Corpul amfibienilor sau amfibienilor ( lat. Amphibia ) este împărțit în cap , trunchi , coadă (în caudate) și membre cu cinci degete. Capul este conectat mobil de corp. Scheletul este împărțit în secțiuni:
Există 4 secțiuni în coloana vertebrală : cervical, trunchi, sacral și caudal. Numărul de vertebre variază de la 7 la anure la 200 la amfibieni fără picioare. Vertebra cervicală este conectată mobil cu regiunea occipitală a craniului, oferind mobilitate capului. Astfel, craniul plat si lat al amfibienilor se articuleaza cu coloana vertebrala cu ajutorul a 2 condile formate de oasele occipitale. Coastele sunt atașate de vertebrele trunchiului (cu excepția anurelor, în care acestea sunt absente). Singura vertebră sacră este legată de centura pelviană. La anure, vertebrele regiunii caudale fuzionează într-un singur os (urostyle).
Scheletul membrului este format din scheletul centurii membrelor și scheletul membrului liber. Centura scapulara se afla in grosimea muschilor si este formata din omoplati perechi, clavicule si oase de cioara legate de stern. Scheletul membrului anterior este format din umăr (humerus), antebraț (radius și ulna) și mână (oase carpien, metacarpian și falange). Centura pelviană a amfibienilor este reprezentată de oase iliace, ischiatice pereche, cartilaje pubiene pereche, fuzionate între ele. Este atașat de vertebrele sacrale prin intermediul ilionului. Structura scheletului membrului posterior include coapsa, piciorul inferior (tibia și fibula) și piciorul, inclusiv oasele tarsului, metatarsului și falangele degetelor. La anure, oasele antebrațului și ale piciorului inferior sunt topite. Toate oasele membrelor posterioare sunt foarte alungite, formând pârghii puternice pentru sărituri.
În scheletul reptilelor sau reptilelor ( lat. reptilia ) există:
În scheletul axial al reptilelor, împărțirea în secțiuni este mai vizibilă decât la amfibieni. Se disting clar cinci secțiuni ale coloanei vertebrale: cervical ( lat. pars cervicalis ), trunchi ( lombar-toracic, ( lat. pars thoracolumbalis ), lombar, sacral ( lat. pars sacralis ) și coadă ( lat. pars caudalis ). reptilele este următoarea structura scheletului axial.Numărul total de vertebre este diferit în diferite specii (50-80, la șerpi crește la 140-435).Din vertebrele regiunii cervicale (de la 7 la 10), cele două anterioare ( atlas și epistrofie ) formează o articulație care permite capului nu numai să se miște în plan vertical față de prima vertebră cervicală, ci și să se rotească.În regiunea trunchiului de la 16 până la 25 de vertebre, fiecare cu câte o pereche de vertebre. coaste.Primele vertebre sunt atașate de stern, formând pieptul (absent la șerpi).Există doar două vertebre în regiunea sacră, la procesele transversale largi de care este atașat pelvisul . sunt oase mici în formă de tijă. Scheletul axial dintre reprezentanții unor grupuri de reptile are diferențe: la șerpi, coloana vertebrală este clar împărțită numai în secțiunile trunchiului și coadă, sternul este absent, iar la țestoase, vertebrele trunchiului sunt fuzionate cu scutul dorsal al coaja, ca urmare a căreia sunt nemișcate.
Craniul reptilelor este mult mai osificat decât cel al amfibienilor. Doar capsula olfactivă și regiunea auditivă conțin o cantitate mică de cartilaj . Regiunile axiale și viscerale ale craniului sunt formate embrionar separat, dar la adulți se contopesc într-o singură formațiune. Structura craniului include atât oase cartilaginoase (de înlocuire sau primare) cât și numeroase oase ale pielii (tegumentare sau secundare ) .
Brâul membrelor anterioare este asemănător cu centura amfibienilor, diferind doar printr-o dezvoltare mai puternică a osificării. Perechea de membre anterioare reptiliene este formată dintr-un umăr , antebraț și mână . O pereche de membre posterioare - de la coapsă , picior și picior . Ghearele sunt situate pe falangele membrelor .
În structura scheletului majorității păsărilor sunt pronunțate adaptări la zbor ca principal mijloc de transport . Speciile specializate au adaptări pentru scufundări, înot, alergare orizontală sau cățărare în trunchiuri sau ramuri de copaci, stânci și alte suprafețe verticale [4] [5] . Scheletul păsărilor este foarte simplificat și este format din oase ușoare și puternice. Unele oase au cavități pline de aer numite „ pneumatice ” asociate cu organele respiratorii [6] .
Oasele craniului sunt topite între ele și nu au suturi craniene [7] . Orbitele oculare sunt mari și separate între ele printr-un sept osos. Craniul este conectat la coloana vertebrală cu un condil occipital , maxilarul inferior este atașat de craniu printr-un os pătrat , care joacă rolul unei suspensii. O caracteristică foarte importantă a craniului păsărilor este mobilitatea ciocului, care sporește forța de mușcătură și mărește dimensiunea faringelui, iar palatul mobil ajută la împingerea bolusului alimentar în esofag. Baza ciocului la multe păsări este acoperită cu cere . Forma și lungimea ciocului, caracteristicile învelișului său cornos, natura mobilității, dimensiunea deschiderii gurii la diferite păsări variază foarte mult, reflectând specializarea alimentară a speciei [8] .
Coloana vertebrală este împărțită în regiuni cervicale, toracice, lombare și caudale. Toate părțile coloanei vertebrale, cu excepția colului uterin, se caracterizează prin fuziunea multor vertebre unele cu altele. Această caracteristică a coloanei vertebrale determină imobilitatea corpului păsărilor, care este de mare importanță în timpul zborului. Păsările se caracterizează printr-un gât mobil lung. Este format din 11-25 de vertebre cervicale. Regiunea cervicală este foarte lungă și foarte flexibilă, totuși, mobilitatea este redusă semnificativ în regiunea toracică și complet absentă în regiunea lombară [9] . În regiunea cervicală poate exista un număr diferit de vertebre (9-25). Cu excepția atlasului și a epistrofiei, toate celelalte vertebre cervicale la păsări sunt de tip heterocel și au suprafețe articulare în formă de șa. Aceasta asigură mobilitate relativă în planurile orizontale și verticale, dar nu în jurul axei. Rotația capului în jurul axei sale este asigurată de structura specială a primei (atlas) și a doua (epistrofie) vertebre cervicale. În regiunea toracică există 3-10 vertebre, care la majoritatea păsărilor fuzionează pentru a forma osul dorsal. Toate vertebrele lombare, sacrale și o parte a vertebrelor caudale, împreună cu pelvisul, sunt combinate într-un singur os numit sacru compus [7] . Numărul vertebrelor caudale libere este cuprins între 5 și 9. Ultimele vertebre caudale formează osul coccigian ( pigostil ). Coastele sunt formate din două părți - vertebrală și sternală. La păsări (cu excepția Palamedes ), coastele sunt echipate cu procese în formă de cârlig , de care sunt atașați mușchii intercostali . Sternul păsărilor zburătoare și al pinguinilor are o chilă , de care este atașat un mușchi zburător puternic foarte dezvoltat (mușchii subclaviei și pectorali mari); păsările alergătoare ( struți , cazuari și altele) nu au chilă. Brâul scapular este format din coracoizi puternici, alungiți, clavicule ( furculițe ) topite și omoplați lungi și îngusti care se află deasupra coastelor. Oasele metacarpului și unele dintre oasele încheieturii mâinii cresc împreună într-o singură formațiune - o cataramă . Doar două oase carpiene proximale rămân libere.
La păsări, membrele anterioare s-au transformat în aripi , care constau dintr-un humerus bine dezvoltat, o rază dreaptă și mai subțire și o ulnă curbată mai groasă și o mână, în care un număr de oase au fost reduse și unele dintre ele s-au contopit cu fiecare. alte. Secțiunea metacarpiană a mâinii este formată din două oase legate prin capete, formând o „ cataramă ”. S-au păstrat rudimente de trei degete, dintre care cel mai dezvoltat este al doilea. Ca urmare a acestor modificări, membrul anterior și-a pierdut capacitatea de a se mișca pe sol.
Bazinul păsărilor este deschis: oasele pubiene și ischiatice nu se conectează la capetele lor cu oasele corespunzătoare din partea opusă (articulația pubiană este disponibilă numai la struți ), ceea ce vă permite să depuneți ouă mari [8] . Suprafața mare a oaselor pelvine și legătura lor puternică cu scheletul axial asigură suport pentru membrele posterioare, oferind un loc de atașare pentru mușchii puternici. Capul rotunjit al unui femur relativ scurt intră în acetabulul centurii pelvine aproape în unghi drept față de axa acestuia, ceea ce asigură o poziție relativ verticală a membrului posterior. Articulația genunchiului este acoperită în față de rotula, care este deosebit de bine dezvoltată la păsările scufundătoare [8] . Tibia fuzionează cu oasele proximale ale tarsului ( calcaneul și talusul ) într-un singur os - tibio-tarsianul (tibiotarsus). Fibula este redusă. Rândul distal de oase al tarsului și toate oasele metatarsului fuzionează într-o singură formațiune osoasă - tarsul , care oferă o articulație suplimentară pe picioare . sustinerea degetelor, marind in acelasi timp lungimea pasului. Tarsul este mai ales alungit la păsările semiacvatice ( lipicitori , ciobi , macarale ) [8] . De obicei sunt patru degete, formula falangiană este de obicei 2-3-4-5. Marea majoritate a păsărilor au dezvoltat patru degete: primul este îndreptat înapoi, celelalte trei sunt înainte. Degetele sunt de obicei foarte mobile și capabile să efectueze diverse mișcări: apucare, apucare de ramuri, agățare etc. [8] . La bufnițe , mâncătorii de banane , osprey și alții, al doilea deget poate fi îndreptat în mod arbitrar înainte sau înapoi. La o serie de păsări arboricole ( papagali , cuci , ciocănitoare), două degete sunt îndreptate înainte, două (primul și al patrulea) sunt înapoi. Lungimea degetelor, dezvoltarea ghearelor sunt determinate de specializarea ecologică. La păsările semiacvatice, degetele lungi permit mișcarea pe sol vâscos; la păsările terestre alergătoare, degetele se scurtează și se îngroașă, iar degetul posterior fie dispare, fie rămâne într-o formă mult redusă [8] . Pe partea plantară a flexorului profund al degetelor există proeminențe transversale. Din acest motiv, tendonul este ferm fixat; când pasărea doarme, degetele apucă ferm ramura chiar și atunci când mușchii se relaxează. Ultima falangă a fiecărui deget este acoperită de o gheară bine dezvoltată. Ghearele servesc drept suport la mers, ajută pasărea la cățărare, curățarea penajului, construirea unui cuib. Un număr de specii își folosesc ghearele pentru a-și ține sau ucide prada.
Scheletul ( lat. sceleton seu sceletum ) în ansamblu este format din oase ( lat. ossa ), care, la rândul lor, reprezintă un suport solid pentru țesuturile moi ale corpului și pârghiile deplasate în spațiu prin forța de contracție musculară [ 10] . Scheletul unui om adult este format din aproximativ 200-208 oase legate prin diferite tipuri de articulații .
Scheletul poate fi împărțit în două secțiuni: axială și accesorie. Primul include oasele capului , feței, gâtului și trunchiului; la al doilea - oasele extremităților superioare și inferioare și centurile acestora - umărul și pelvinul. Scheletul axial al unui om adult este format din 80 de oase, include craniul , coloana vertebrală , 12 perechi de coaste și sternul . Coloana vertebrală este formată din 33-34 vertebre. Cele mai mici șapte vertebre cervicale mobile alcătuiesc cea mai mobilă coloana cervicală, cele 12 vertebre toracice mai mari, împreună cu coastele, formează spațiul care protejează organele toracice, iar cele 5 vertebre lombare puternice sunt situate în partea inferioară a spatelui. Cinci vertebre sacrale sunt fuzionate într-un singur os - sacrul . Restul de 4-5 vertebre alcătuiesc regiunea coccigiană (coada noastră subdezvoltată).
Scheletul capuluiScheletul capului este craniul ( lat. cranium ), ale cărui oase individuale sunt împărțite în oase ale craniului ( lat. ossa cranii ) și oase ale feței ( lat. ossa faciei ). Oasele craniului formează o cavitate în interiorul căreia se află creierul . La rândul lor, oasele feței formează scheletul feței și secțiunile inițiale ale tractului respirator (aer) și tubului digestiv. Ambele departamente (oasele craniului și oasele feței) sunt formate din multe oase separate, articulate între ele nemișcate prin intermediul unor suturi ( latină suturae ). Excepție fac maxilarul inferior ( lat. mandibula ), care, datorită articulației temporomandibulare , este conectat mobil de osul temporal ( lat. os temporale ) și osul hioid ( lat. os hyoideum ), care are forma unui potcoavă și se află sub corpul limbii , care este legat de celelalte oase prin ligamente [11] .
Craniul ( lat. craniu ) este format din 29 de oase.
Oasele urechii medii (2x3 oase):
Oasele corpului ( lat. ossa trunci ) sunt reprezentate de vertebre ( lat. vertebrae ), conectate într-o singură coloană și formând coloana vertebrală ( lat. columna vertebralis ), coaste ( lat. costae ) și stern ( lat . sternum ) [12] .
Coloana vertebrală ( lat. columna vertebralis ) este formată din 32-34 vertebre:
Pieptul ( lat. compages thoracis ) este format din 37 de oase (dintre care 12 vertebre toracice aparțin și coloanei vertebrale):
Oasele membrului superiorScheletul membrului superior ( lat. sceleton membri superioris ) este împărțit în oasele centurii membrului superior ( lat. ossa cinguli membri superioris ), care include clavicula ( lat. clavicula ), omoplat ( lat. scapula ). ) și oasele membrului superior liber ( lat . . ossa membri superioris liberi ), care includ humerusul ( lat. humerus ), oasele antebrațului ( lat. ossa antebrachii ) și oasele mâinii ( lat. ossa manus ) [13] . Umerii, antebrațele, mâinile și palmele sunt formate din 64 de oase. Cea mai complexă structură are o palmă, care include 8 oase ale încheieturii mâinii, 5 oase ale metacarpului, 2 ale degetului mare și 3 ale fiecăruia dintre celelalte degete.
Centura membrului superior ( lat. cingulum membri superioris ) (2 × 2 oase):
Partea liberă a membrului superior ( lat. pars libera membri superioris ) (2×3 oase)
Antebrațul ( lat. anterbrahium ):
Perie ( lat. manus ) (2 × 27 oase).
Scheletul membrului inferior ( lat. sceleton membri inferioris ) este împărțit în oasele centurii membrului inferior ( lat. ossa cinguli membri inferioris ), care includ oasele pelvine ( lat. ossa coxae ) și oasele membrului inferior. membrul inferior liber ( lat. ossa membri inferioris liberi ), care sunt reprezentați în zona coapsei de femur ( lat. femur ), în oasele tibiei ( lat. tibia ) și fibula ( lat. fibula ) și în zona piciorului ( lat. pes ) de către oasele tarsale ( lat. ossa tarsi ) , metatars ( lat. ossa metatarsi ) și falangele degetelor ( lat. ossa digitorum pedis seu phalanges digitorum pedis ) [14] . Bazinul și membrele inferioare sunt alcătuite din 62 de oase. Bazinul indică un dimorfism sexual semnificativ : masculii și femelele diferă ca formă și dimensiune. Pe fiecare parte a corpului, pelvisul este alcătuit din oase: femurul, ischionul și pubisul. Piciorul este format din: 7 oase ale tarsului, 5 - metatars , 2 - degetul mare și 3 - în fiecare dintre celelalte degete.
Centura membrului inferior ( lat. cingulum membri inferioris )
Partea liberă a membrului inferior ( lat. pars libera membri inferioris ) (2 × 30 oase)
Picior inferior ( lat. crus ):
Picior ( lat. pes , lat. pedis ) (2×26 oase)
Un exemplu de hidroschelet este formarea sub forma unei cavități gastrice pline de lichid în polipi octogonali , care menține forma polipului.
| Schelet | |
|---|---|
| Exoschelet |
|
| Endoschelet | |
| Hidroschelet | Formarea polipilor octogonali |
| Vezi si | |