Gli scheletri di diversi animali sono diversi l'uno dall' altro. La loro struttura dipende in gran parte dall'habitat e dallo stile di vita di un particolare organismo. Cosa hanno in comune gli scheletri di animali? Quali differenze esistono? In che modo lo scheletro umano è diverso da quello degli altri mammiferi?
Lo scheletro è il supporto del corpo
La struttura dura ed elastica delle ossa, della cartilagine e dei legamenti nel corpo umano e animale è chiamata scheletro. Insieme a muscoli e tendini, forma il sistema muscolo-scheletrico, grazie al quale gli esseri viventi possono muoversi nello spazio.
Include principalmente ossa e cartilagine. Nella parte più mobile sono collegati da articolazioni e tendini, formando un tutto unico. Lo "scheletro" solido del corpo non è sempre costituito da tessuto osseo e cartilagineo, a volte è formato da chitina, cheratina o persino calcare.
Una parte straordinaria del corpo sono le ossa. Sono molto forti e rigidi, in grado di sopportare carichi enormi, ma allo stesso tempo rimangono leggeri. In un corpo giovane, le ossa sono elastiche e nel tempo diventano più fragili e fragili.
Lo scheletro degli animali è una specie di "dispensa" di minerali. Se unil corpo ne manca, quindi l'equilibrio degli elementi necessari viene reintegrato dalle ossa. Le ossa sono costituite da acqua, grasso, sostanze organiche (polisaccaridi, collagene), nonché sali di calcio, sodio, fosforo, magnesio. L'esatta composizione chimica dipende dalla nutrizione di un particolare organismo.
Significato dello scheletro
Il corpo delle persone e degli animali è un guscio, all'interno del quale ci sono gli organi interni. Questo guscio è modellato dallo scheletro. Muscoli e tendini sono attaccati direttamente ad esso, contraendosi, piegano le articolazioni, facendo movimento. Quindi, possiamo alzare una gamba, girare la testa, sederci o tenere qualcosa con la mano.
Inoltre, lo scheletro di animali e umani funge da protezione per i tessuti molli e gli organi. Ad esempio, le costole nascondono i polmoni e il cuore sotto di loro, coprendoli dai colpi (ovviamente, se i colpi non sono troppo potenti). Il cranio previene danni al cervello piuttosto fragile.
Alcune ossa contengono uno degli organi più importanti: il midollo osseo. Nell'uomo, è coinvolto nei processi di emopoiesi, formando i globuli rossi. Forma anche i leucociti, globuli bianchi responsabili dell'immunità del corpo.
Come e quando è nato lo scheletro?
Lo scheletro degli animali e l'intero sistema muscolo-scheletrico sono nati grazie all'evoluzione. Secondo la versione generalmente accettata, i primi organismi apparsi sulla Terra non avevano adattamenti così complessi. Per molto tempo sul nostro pianeta sono esistite creature amebiche dal corpo molle.
Allora nell'atmosfera e nell'idrosfera del pianeta c'era dieci volte meno ossigeno. Ad un certo punto, la quota di gas è diventataaumentare, avviando, come suggeriscono gli scienziati, una reazione a catena dei cambiamenti. Pertanto, la quantità di calciti e aragoniti è aumentata nella composizione minerale dell'oceano. Essi, a loro volta, si accumulavano negli organismi viventi, formando strutture solide o elastiche.
I primi organismi che avevano uno scheletro sono stati trovati negli strati calcarei in Namibia, Siberia, Spagna e altre regioni. Abitavano gli oceani del mondo circa 560 milioni di anni fa. Nella loro struttura, gli organismi assomigliavano a spugne con un corpo cilindrico. Da essi partivano radialmente lunghi raggi (fino a 40 cm) di carbonato di calcio, che svolgevano il ruolo di uno scheletro.
Varietà di scheletri
Nel mondo animale, ci sono tre tipi di scheletro: esterno, interno e liquido. L'esterno o esoscheletro non è nascosto sotto la copertura della pelle o di altri tessuti, ma copre completamente o parzialmente il corpo dell'animale dall'esterno. Quali animali hanno uno scheletro esterno? È posseduto da aracnidi, insetti, crostacei e alcuni vertebrati.
Come un'armatura, svolge principalmente una funzione protettiva e talvolta può fungere da rifugio per un organismo vivente (tartaruga o guscio di chiocciola). Un tale scheletro ha uno svantaggio significativo. Non cresce con il proprietario, motivo per cui l'animale è costretto a liberarsene periodicamente e a coltivare una nuova copertura. Per un certo periodo, il corpo perde la sua consueta protezione e diventa vulnerabile.
L'endoscheletro è lo scheletro interno degli animali. È ricoperto di carne e cuoio. Ha un design più complesso, svolge molte funzioni e crescecontemporaneamente a tutto l'organismo. L'endoscheletro è diviso in una parte assiale (colonna vertebrale, cranio, torace) e una parte aggiuntiva o periferica (arti e ossa delle cinture).
Lo scheletro liquido o idrostatico è il meno comune. È posseduto da meduse, vermi, anemoni di mare, ecc. È una parete muscolare piena di liquido. La pressione del fluido mantiene la forma del corpo. Quando i muscoli si contraggono, la pressione cambia, il che mette in movimento il corpo.
Quali animali non hanno uno scheletro?
Nel senso comune, lo scheletro è precisamente la struttura interna del corpo, un insieme di ossa e cartilagini che formano il cranio, gli arti e la colonna vertebrale. Tuttavia, ci sono un certo numero di organismi che non possiedono queste parti, alcuni dei quali non hanno nemmeno una forma specifica. Ma questo significa che non hanno affatto uno scheletro?
Jean Baptiste Lamarck una volta li unì in un grande gruppo di invertebrati, ma a parte l'assenza di una spina dorsale, nient' altro unisce questi animali. È ormai noto che anche gli organismi unicellulari hanno uno scheletro.
Ad esempio, nei radiolari è costituito da chitina, silicio o solfato di stronzio e si trova all'interno della cellula. I coralli possono avere uno scheletro idrostatico, una proteina interna o uno scheletro calcareo esterno. Nei vermi, nelle meduse e in alcuni molluschi è idrostatico.
In un certo numero di molluschi, lo scheletro è esterno e ha la forma di una conchiglia. In diverse specie, la sua struttura è diversa. Di norma, comprende tre strati, costituiti dalla proteina conchiolina e dal carbonato di calcio. Le conchiglie sono bivalve (cozze, ostriche) ea spiralecon ricci e talvolta aghi e punte di carbonato.
Artropodi
Il tipo di artropode appartiene anche agli invertebrati. Questo è il gruppo di animali più numeroso, che comprende crostacei, aracnidi, insetti, millepiedi. Il loro corpo è simmetrico, ha arti accoppiati ed è diviso in segmenti.
Per struttura, lo scheletro degli animali è esterno. Copre l'intero corpo sotto forma di cuticola contenente chitina. La cuticola è un guscio duro che protegge ogni segmento dell'animale. Le sue aree dense sono scleriti, interconnesse da membrane più mobili e flessibili.
Negli insetti, la cuticola è forte e spessa, è composta da tre strati. In superficie forma peli (chaetae), punte, setole e varie escrescenze. Negli aracnidi, la cuticola è relativamente sottile e contiene uno strato dermico e membrane basali al di sotto. Oltre alla protezione, impedisce agli animali di perdere umidità.
I granchi di terra e i pidocchi non hanno uno strato esterno denso che trattiene l'umidità nel corpo. Solo lo stile di vita li salva dall'essiccamento: gli animali cercano costantemente luoghi con elevata umidità.
Scheletro di accordi
Chord è una formazione scheletrica assiale interna, un filo longitudinale della struttura ossea del corpo. È presente nei cordati, di cui esistono più di 40.000 specie. Questi includono gli invertebrati, in cui la notocorda è presente per un certo periodo in uno degli stadi di sviluppo.
Nei rappresentanti inferiori del gruppo (lancette, ciclostomie alcune specie di pesci) la notocorda persiste per tutta la vita. Nelle lancette, si trova tra l'intestino e il tubo neurale. È costituito da placche muscolari trasversali, che sono circondate da un guscio e sono interconnesse da escrescenze. Contraente e rilassante, funziona come uno scheletro idrostatico.
Nei ciclostomi, la notocorda è più solida e presenta rudimenti di vertebre. Non hanno arti accoppiati, mascelle. Lo scheletro è formato solo da tessuto connettivo e cartilagineo. Di questi si formano il cranio, i raggi delle pinne e il reticolo traforato delle branchie dell'animale. Anche la lingua dei ciclostomi ha uno scheletro; alla sommità dell'organo vi è un dente, con il quale l'animale porta la sua preda.
Vertebrati
Nei rappresentanti superiori dei cordati, la corda assiale si trasforma in una spina dorsale, l'elemento portante dello scheletro interno. È una colonna flessibile costituita da ossa (vertebre) collegate da dischi e cartilagine. Di norma, è suddiviso in dipartimenti.
La struttura degli scheletri dei vertebrati è molto più complicata di quella degli altri cordati e, inoltre, degli invertebrati. Tutti i rappresentanti del gruppo sono caratterizzati dalla presenza di una cornice interna. Con lo sviluppo del sistema nervoso e del cervello, hanno formato un cranio osseo. E l'aspetto della colonna vertebrale ha fornito una migliore protezione per il midollo spinale e i nervi.
Gli arti accoppiati e non accoppiati si allontanano dalla colonna vertebrale. Quelli spaiati sono code e pinne, quelli appaiati sono divisi in cinture (superiore e inferiore) e uno scheletro di arti liberi (pinne o arti a cinque dita).
Pesci
QuestiNei vertebrati, lo scheletro è costituito da due sezioni: il tronco e la coda. Squali, razze e chimere non hanno tessuto osseo. Il loro scheletro è costituito da cartilagine flessibile che accumula calce e diventa dura nel tempo.
Il resto dei pesci ha uno scheletro osseo. Gli strati cartilaginei si trovano tra le vertebre. Nella parte anteriore, i processi laterali si estendono da loro, passando nelle costole. Il teschio di pesce, a differenza degli animali terrestri, ha più di quaranta parti mobili.
La faringe è circondata da un semicerchio da 3 a 7 archi branchiali, tra i quali si trovano le fessure branchiali. All'esterno formano branchie. Tutti i pesci li hanno, solo in alcuni sono formati da tessuto cartilagineo, mentre in altri - da osso.
Le ossa del raggio delle pinne, collegate da una membrana, si dipartono dalla spina dorsale. Pinne accoppiate - pettorali e ventrali, spaiate - anale, dorsale, caudale. Il loro numero e tipo variano.
Anfibi e rettili
Gli anfibi hanno sezioni cervicali e sacrali, che vanno da 7 a 200 vertebre. Alcuni anfibi hanno una sezione di coda, altri non hanno una coda, ma ci sono arti accoppiati. Si muovono s altando, quindi gli arti posteriori sono allungati.
Le specie senza coda mancano di costole. La mobilità della testa è fornita dalla vertebra cervicale, che è attaccata alla parte posteriore della testa. Spalle, avambracci e mani compaiono nella regione toracica. Il bacino contiene le ossa iliache, pubiche e ischiatiche. E gli arti posteriori hanno una gamba, una coscia, un piede.
Anche lo scheletro di rettileha queste parti, diventando più complicate con la quinta sezione della colonna vertebrale: la lombare. Hanno da 50 a 435 vertebre. Il cranio è più ossificato. La sezione della coda è sempre presente, le sue vertebre diminuiscono verso la fine.
Le tartarughe hanno un esoscheletro sotto forma di un forte guscio di cheratina e uno strato interno di osso. Le mascelle delle tartarughe sono prive di denti. I serpenti non hanno sterno, spalla e cintura pelvica e le costole sono attaccate lungo l'intera lunghezza della colonna vertebrale, ad eccezione della sezione della coda. Le loro mascelle sono molto flessibili per ingoiare grandi prede.
Uccelli
Le caratteristiche dello scheletro degli uccelli sono in gran parte legate alla loro capacità di volare, alcune specie hanno adattamenti per correre, tuffarsi, arrampicarsi su rami e superfici verticali. Gli uccelli hanno cinque sezioni della colonna vertebrale. Parti della regione cervicale sono collegate in modo mobile, in altre regioni le vertebre sono spesso fuse.
Le loro ossa sono leggere e alcune sono parzialmente piene d'aria. Il collo degli uccelli è allungato (10-15 vertebre). Il loro cranio è completo, senza cuciture, davanti ha un becco. La forma e la lunghezza del becco sono molto diverse e sono correlate al modo in cui si nutrono gli animali.
Il principale dispositivo per il volo è la chiglia. Questa è una crescita ossea nella parte inferiore dello sterno, a cui sono attaccati i muscoli pettorali. La chiglia è sviluppata negli uccelli in volo e nei pinguini. Nella struttura dello scheletro dei vertebrati associati al volo o allo scavo (talpe e pipistrelli), è presente anche. Gli struzzi non ce l'hanno, il gufo pappagallo.
Gli arti anteriori degli uccelli sono ali. Sono costituitida un omero spesso e forte, un'ulna curva e un raggio sottile. Alcune delle ossa della mano sono fuse insieme. In tutti tranne gli struzzi, le ossa pubiche pelviche non si fondono insieme. È così che gli uccelli possono deporre grandi uova.
Mammiferi
Ora ci sono circa 5.500 specie di mammiferi, inclusi gli umani. In tutti i membri della classe, lo scheletro interno è diviso in cinque sezioni e comprende il cranio, la colonna vertebrale, il torace, le cinture degli arti superiori e inferiori. Gli armadilli hanno un esoscheletro a forma di guscio di diversi scudi.
Il cranio dei mammiferi è più grande, c'è un osso zigomatico, un palato osseo secondario e un osso timpanico accoppiato, che non si trova in altri animali. La cintura superiore, comprende principalmente le scapole, le clavicole, la spalla, l'avambraccio e la mano (dal polso, metacarpo, dita con falangi). La cintura inferiore è costituita da coscia, parte inferiore della gamba, piede con tarso, metatarso e dita. Le maggiori differenze all'interno della classe si vedono proprio nelle cinture degli arti.
Cani ed equidi mancano di scapole e clavicole. Nei sigilli, la spalla e il femore sono nascosti all'interno del corpo e gli arti a cinque dita sono collegati da una membrana e sembrano pinne. I pipistrelli volano come uccelli. Le loro dita (tranne una) sono molto allungate e collegate da una rete di pelle, formando un'ala.
In che modo una persona è diversa?
Lo scheletro umano ha le stesse sezioni degli altri mammiferi. Nella struttura, è molto simile a uno scimpanzé. Ma, a differenza di loro, le gambe umane sono molto più lunghe delle braccia. Tutto il corpo è orientatoverticalmente, la testa non sporge in avanti, come negli animali.
La quota del cranio nella struttura è molto più grande di quella delle scimmie. L'apparato mascellare, invece, è più piccolo e più corto, le zanne sono ridotte, i denti sono ricoperti di sm alto protettivo. La persona ha un mento, il cranio è arrotondato, non ha arcate sopraccigliari continue.
Non abbiamo una coda. La sua variante sottosviluppata è rappresentata da un coccige di 4-5 vertebre. A differenza dei mammiferi, il torace non è appiattito su entrambi i lati, ma espanso. Il pollice è opposto al resto, la mano è collegata in modo mobile al polso.
