De skeletten van verschillende dieren verschillen van elkaar. Hun structuur hangt grotendeels af van de habitat en levensstijl van een bepaald organisme. Wat hebben dierlijke skeletten gemeen? Welke verschillen zijn er? Waarin verschilt het menselijk skelet van dat van andere zoogdieren?
Het skelet is de ondersteuning van het lichaam
De harde en elastische structuur van botten, kraakbeen en ligamenten in het menselijk en dierlijk lichaam wordt het skelet genoemd. Samen met spieren en pezen vormt het het bewegingsapparaat, waardoor levende wezens zich in de ruimte kunnen bewegen.
Het omvat voornamelijk botten en kraakbeen. In het meest mobiele deel zijn ze verbonden door gewrichten en pezen en vormen ze één geheel. Het solide "skelet" van het lichaam bestaat niet altijd uit bot- en kraakbeenweefsel, soms wordt het gevormd door chitine, keratine of zelfs kalksteen.
Een geweldig deel van het lichaam zijn de botten. Ze zijn erg sterk en stijf, in staat om enorme belastingen te weerstaan, maar blijven tegelijkertijd licht. In een jong lichaam zijn botten elastisch en worden ze na verloop van tijd kwetsbaarder en brozer.
Het skelet van dieren is een soort "voorraadkast" van mineralen. Als eenhet lichaam mist ze, dan wordt de balans van de noodzakelijke elementen aangevuld vanuit de botten. Botten bestaan uit water, vet, organische stoffen (polysachariden, collageen), evenals zouten van calcium, natrium, fosfor, magnesium. De exacte chemische samenstelling hangt af van de voeding van een bepaald organisme.
Betekenis van het skelet
Het lichaam van mensen en dieren is een omhulsel, waarbinnen zich interne organen bevinden. Deze schaal wordt gevormd door het skelet. Spieren en pezen zijn er direct aan vastgemaakt, trekken samen, buigen de gewrichten en maken beweging. We kunnen dus een been optillen, ons hoofd draaien, gaan zitten of iets vasthouden met onze hand.
Bovendien dient het skelet van dieren en mensen als bescherming voor zachte weefsels en organen. De ribben verbergen bijvoorbeeld de longen en het hart eronder en bedekken ze tegen slagen (natuurlijk, als de slagen niet te krachtig zijn). De schedel voorkomt schade aan de nogal kwetsbare hersenen.
Sommige botten bevatten een van de belangrijkste organen: het beenmerg. Bij mensen is het betrokken bij de processen van hematopoëse en vormt het rode bloedcellen. Het vormt ook leukocyten, witte bloedcellen die verantwoordelijk zijn voor de immuniteit van het lichaam.
Hoe en wanneer is het skelet ontstaan?
Het skelet van dieren en het hele bewegingsapparaat zijn dankzij evolutie ontstaan. Volgens de algemeen aanvaarde versie hadden de eerste organismen die op aarde verschenen niet zulke complexe aanpassingen. Lange tijd bestonden er amoebenwezens met een zacht lichaam op onze planeet.
Toen was er in de atmosfeer en de hydrosfeer van de planeet tien keer minder zuurstof. Op een gegeven moment werd het aandeel gasverhogen, beginnend, zoals wetenschappers suggereren, een kettingreactie van veranderingen. Zo nam de hoeveelheid calcieten en aragonieten toe in de minerale samenstelling van de oceaan. Ze hoopten zich op hun beurt op in levende organismen en vormden vaste of elastische structuren.
De vroegste organismen met een skelet werden gevonden in kalksteenlagen in Namibië, Siberië, Spanje en andere regio's. Ze bewoonden de oceanen van de wereld ongeveer 560 miljoen jaar geleden. In hun structuur leken de organismen op sponzen met een cilindrisch lichaam. Lange stralen (tot 40 cm) calciumcarbonaat vertrokken radiaal van hen, die de rol van een skelet speelden.
Verscheidenheden van skeletten
In de dierenwereld zijn er drie soorten skeletten: uitwendig, inwendig en vloeibaar. Het uitwendige of exoskelet is niet verborgen onder de bedekking van huid of andere weefsels, maar bedekt het lichaam van het dier geheel of gedeeltelijk van buitenaf. Welke dieren hebben een uitwendig skelet? Het is bezeten door spinachtigen, insecten, schaaldieren en sommige gewervelde dieren.
Net als harnassen vervult het voornamelijk een beschermende functie en soms kan het dienen als een schuilplaats voor een levend organisme (schildpad of slakkenhuis). Een dergelijk skelet heeft een belangrijk nadeel. Het groeit niet met de eigenaar mee, daarom wordt het dier gedwongen om het periodiek af te werpen en een nieuwe dekking te laten groeien. Gedurende een bepaalde periode verliest het lichaam zijn gebruikelijke bescherming en wordt het kwetsbaar.
Het endoskelet is het interne skelet van dieren. Het is bedekt met vlees en leer. Het heeft een complexer ontwerp, vervult veel functies en groeitgelijktijdig met het hele organisme. Het endoskelet is verdeeld in een axiaal deel (ruggengraat, schedel, borst) en een extra of perifeer deel (ledematen en botten van de gordel).
Het vloeibare of hydrostatische skelet komt het minst vaak voor. Het is bezeten door kwallen, wormen, zeeanemonen, enz. Het is een gespierde wand gevuld met vloeistof. Vloeistofdruk handhaaft de vorm van het lichaam. Wanneer spieren samentrekken, verandert de druk, waardoor het lichaam in beweging komt.
Welke dieren hebben geen skelet?
In de gebruikelijke zin is het skelet precies het interne frame van het lichaam, een set botten en kraakbeen die de schedel, ledematen en ruggengraat vormen. Er zijn echter een aantal organismen die deze delen niet bezitten, waarvan sommige zelfs geen specifieke vorm hebben. Maar betekent dat dat ze helemaal geen skelet hebben?
Jean Baptiste Lamarck verenigde ze ooit in een grote groep ongewervelde dieren, maar afgezien van de afwezigheid van een ruggengraat, verenigt niets anders deze dieren. Het is nu bekend dat zelfs eencellige organismen een skelet hebben.
Bij radiolariërs bestaat het bijvoorbeeld uit chitine, silicium of strontiumsulfaat en bevindt het zich in de cel. Koralen kunnen een hydrostatisch skelet, een intern eiwit of een extern kalkskelet hebben. Bij wormen, kwallen en sommige weekdieren is het hydrostatisch.
Bij een aantal weekdieren is het skelet uitwendig en heeft het de vorm van een schelp. Bij verschillende soorten is de structuur anders. In de regel omvat het drie lagen, bestaande uit het eiwit conchioline en calciumcarbonaat. Schelpen zijn tweekleppig (mosselen, oesters) en spiraalvormigmet krullen en soms carbonaat naalden en spikes.
Geleedpotigen
Het type geleedpotige behoort ook tot de ongewervelde dieren. Dit is de meest talrijke groep dieren, waaronder schaaldieren, spinachtigen, insecten, duizendpoten. Hun lichaam is symmetrisch, heeft gepaarde ledematen en is verdeeld in segmenten.
Door structuur is het skelet van dieren extern. Het bedekt het hele lichaam in de vorm van een cuticula die chitine bevat. De cuticula is een harde schaal die elk segment van het dier beschermt. De dichte gebieden zijn sklerieten, onderling verbonden door meer mobiele en flexibele membranen.
Bij insecten is de cuticula sterk en dik, en bestaat uit drie lagen. Aan de oppervlakte vormt het haren (chaetae), stekels, borstelharen en verschillende uitgroeisels. Bij spinachtigen is de cuticula relatief dun en bevat een dermale laag en basale membranen eronder. Naast bescherming voorkomt het dat dieren vocht verliezen.
Landkrabben en houtluizen hebben geen dichte buitenlaag die vocht in het lichaam vasthoudt. Alleen de manier van leven voorkomt dat ze uitdrogen - dieren streven constant naar plaatsen met een hoge luchtvochtigheid.
Skelet van akkoorden
Akkoord is een interne axiale skeletformatie, een longitudinale streng van het botframe van het lichaam. Het is aanwezig in chordaten, waarvan er meer dan 40.000 soorten zijn. Deze omvatten ongewervelde dieren, waarbij het notochord gedurende een bepaalde periode in een van de ontwikkelingsstadia aanwezig is.
In de lagere vertegenwoordigers van de groep (lancetten, cyclostomesen bepaalde vissoorten) blijft het notochord gedurende het hele leven bestaan. In lancetten bevindt het zich tussen de darmen en de neurale buis. Het bestaat uit transversale spierplaten, die zijn omgeven door een schaal en onderling verbonden zijn door uitgroeisels. Samentrekkend en ontspannend, het werkt als een hydrostatisch skelet.
In cyclostomen is het notochord steviger en heeft het beginselen van wervels. Ze hebben geen gepaarde ledematen, kaken. Het skelet wordt alleen gevormd door bindweefsel en kraakbeenweefsel. Hiervan worden de schedel, de stralen van de vinnen en het opengewerkte rooster van de kieuwen van het dier gevormd. De tong van cyclostomes heeft ook een skelet, aan de bovenkant van het orgel zit een tand, waarmee het dier zijn prooi verveelt.
Vertebraten
In de hogere vertegenwoordigers van de chordaten verandert het axiale koord in een ruggengraat - het ondersteunende element van het interne skelet. Het is een flexibele kolom die bestaat uit botten (wervels) die verbonden zijn door schijven en kraakbeen. In de regel is het verdeeld in afdelingen.
De structuur van de skeletten van gewervelde dieren is veel gecompliceerder dan die van andere akkoorden en bovendien van ongewervelde dieren. Alle vertegenwoordigers van de groep worden gekenmerkt door de aanwezigheid van een intern frame. Met de ontwikkeling van het zenuwstelsel en de hersenen vormden ze een schedelbeen. En het uiterlijk van de wervelkolom zorgde voor een betere bescherming van het ruggenmerg en de zenuwen.
Gepaarde en ongepaarde ledematen vertrekken van de wervelkolom. Ongepaarde zijn staarten en vinnen, gepaarde zijn verdeeld in riemen (boven en onder) en een skelet van vrije ledematen (vinnen of vijfvingerige ledematen).
Vissen
DezeBij gewervelde dieren bestaat het skelet uit twee delen: de romp en de staart. Haaien, roggen en chimaera's hebben geen botweefsel. Hun skelet bestaat uit flexibel kraakbeen dat kalk ophoopt en na verloop van tijd hard wordt.
De rest van de vissen heeft een botskelet. Tussen de wervels bevinden zich kraakbeenlagen. In het voorste deel strekken zich laterale processen uit, die in de ribben gaan. De schedel van vissen heeft, in tegenstelling tot landdieren, meer dan veertig bewegende delen.
De keelholte is omgeven door een halve cirkel van 3 tot 7 kieuwbogen, waartussen zich kieuwspleten bevinden. Aan de buitenkant vormen ze kieuwen. Alle vissen hebben ze, alleen in sommige worden ze gevormd door kraakbeenweefsel, terwijl in andere - door bot.
De straalbeenderen van de vinnen, verbonden door een membraan, vertrekken van de ruggengraat. Gepaarde vinnen - borstvinnen en ventraal, ongepaard - anaal, dorsaal, caudaal. Hun aantal en type variëren.
Amfibieën en reptielen
Amfibieën hebben cervicale en sacrale secties, die variëren van 7 tot 200 wervels. Sommige amfibieën hebben een staartsectie, sommige hebben geen staart, maar er zijn gepaarde ledematen. Ze bewegen door te springen, dus de achterpoten zijn langwerpig.
Staartloze soorten hebben geen ribben. De mobiliteit van het hoofd wordt verzorgd door de halswervel, die aan de achterkant van het hoofd is bevestigd. Schouders, onderarmen en handen verschijnen in het thoracale gebied. Het bekken bevat de iliacale, schaam- en zitbeenderen. En de achterpoten hebben een onderbeen, dij, voet.
Reptielskelet ookheeft deze delen, en wordt ingewikkelder met het vijfde deel van de wervelkolom - de lumbale. Ze hebben 50 tot 435 wervels. De schedel is meer verbeend. Het staartgedeelte is altijd aanwezig, de wervels nemen af naar het einde toe.
Schildpadden hebben een exoskelet in de vorm van een sterke schaal van keratine en een binnenste laag bot. De kaken van schildpadden zijn verstoken van tanden. Slangen hebben geen borstbeen, schouder en bekkengordel en de ribben zijn over de gehele lengte van de wervelkolom bevestigd, behalve het staartgedeelte. Hun kaken zijn erg flexibel om grote prooien in te slikken.
Vogels
Kenmerken van het skelet van vogels zijn grotendeels gerelateerd aan hun vermogen om te vliegen, sommige soorten hebben aanpassingen voor rennen, duiken, klimmen in takken en verticale oppervlakken. Vogels hebben vijf delen van de wervelkolom. Delen van het cervicale gebied zijn beweegbaar verbonden, in andere gebieden zijn de wervels vaak versmolten.
Hun botten zijn licht en sommige zijn gedeeltelijk gevuld met lucht. De nek van vogels is langwerpig (10-15 wervels). Hun schedel is compleet, zonder naden, daarvoor heeft een snavel. De vorm en lengte van de snavel zijn heel verschillend en zijn gerelateerd aan de manier waarop dieren zich voeden.
Het belangrijkste apparaat om te vliegen is de kiel. Dit is een benige uitgroei in het onderste deel van het borstbeen, waaraan de borstspieren zijn bevestigd. De kiel is ontwikkeld bij vliegende vogels en pinguïns. In de structuur van het skelet van gewervelde dieren geassocieerd met vliegen of graven (mollen en vleermuizen), is het ook aanwezig. De struisvogels hebben het niet, de uilpapegaai.
De voorpoten van vogels zijn vleugels. Ze bestaan uituit een dikke en sterke humerus, een gebogen ellepijp en een dunne straal. Sommige botten in de hand zijn samengesmolten. In alle, behalve struisvogels, smelten de bekken schaambeenderen niet samen. Zo kunnen vogels grote eieren leggen.
Zoogdieren
Nu zijn er ongeveer 5.500 soorten zoogdieren, waaronder mensen. In alle leden van de klas is het interne skelet verdeeld in vijf secties en omvat de schedel, wervelkolom, borst, riemen van de bovenste en onderste ledematen. Gordeldieren hebben een exoskelet in de vorm van een schaal van verschillende schilden.
De schedel van zoogdieren is groter, er is een jukbeen, een secundair benig gehemelte en een gepaard trommelvlies, dat niet bij andere dieren wordt gevonden. De bovenste riem omvat voornamelijk de schouderbladen, sleutelbeenderen, schouder, onderarm en hand (van de pols, metacarpus, vingers met vingerkootjes). De onderste gordel bestaat uit de dij, onderbeen, voet met tarsus, middenvoet en vingers. De grootste verschillen binnen de klas zijn precies te zien in de ledematengordels.
Honden en paardachtigen hebben geen schouderbladen en sleutelbeenderen. Bij zeehonden zijn de schouder en het dijbeen verborgen in het lichaam, en de vijfvingerige ledematen zijn verbonden door een membraan en zien eruit als vinnen. Vleermuizen vliegen als vogels. Hun vingers (op één na) zijn erg langwerpig en verbonden door een web van huid, dat een vleugel vormt.
Hoe is een persoon anders?
Het menselijk skelet heeft dezelfde secties als andere zoogdieren. In structuur lijkt het het meest op een chimpansee. Maar, in tegenstelling tot hen, zijn menselijke benen veel langer dan armen. Het hele lichaam is georiënteerdverticaal steekt de kop niet naar voren, zoals bij dieren.
Het aandeel van de schedel in de structuur is veel groter dan dat van apen. Het kaakapparaat is daarentegen kleiner en korter, de hoektanden zijn verminderd, de tanden zijn bedekt met beschermend glazuur. De persoon heeft een kin, de schedel is rond, heeft geen doorlopende wenkbrauwruggen.
We hebben geen staart. De onderontwikkelde variant wordt vertegenwoordigd door een stuitbeen van 4-5 wervels. In tegenstelling tot zoogdieren is de borst niet aan beide zijden afgeplat, maar vergroot. De duim is tegengesteld aan de rest, de hand is beweegbaar verbonden met de pols.
