Пневматичность скелета - это наличие воздушных пространств внутри костей. Обычно он образуется во время развития путем выкапывания кости пневматическими дивертикулами (воздушными мешочками) из заполненного воздухом пространства, такого как легкие или носовая полость. Пневматизация сильно различается у разных людей, и кости, которые обычно не пневматизируются, могут пневматизироваться при патологическом развитии.
Пневматичность черепа [ править ]
Пневматизация происходит в черепах млекопитающих , крокодилов и птиц среди современных четвероногих . Пневматизация была зарегистрирована у вымерших архозавров, включая динозавров и птерозавров . Пневматические пространства включают околоносовые пазухи и некоторые сосцевидные клетки .
Посткраниальная пневматичность [ править ]
Посткраниальный pneumaticity находится в основном в некоторых Archosaur групп, а именно динозавры , [1] птерозавров и птиц . Пневматизация позвонков широко распространена среди заурисхических динозавров, а некоторые теропод имеют довольно широкую пневматизацию, например Aerosteon riocoloradensis имеет пневматизацию подвздошной кости , фуркулы и гастралии . [2] Многие современные птицы сильно пневматизированы. Воздушные карманы костей соединены с легочными воздушными мешками : [3]
| Воздушные мешочки | Часть скелета, пневматизированная диверкулами |
|---|---|
| шейные воздушные мешки | шейные и передние грудные позвонки |
| брюшные воздушные мешки | задние грудные позвонки, синсакрум и задние конечности |
| межключичный воздушный мешок | грудина , грудинные ребра , коракоид , ключица , лопатка и передняя конечность |
| передний и задний грудные воздушные мешки | - (отсутствие дивертикулов) |
Однако степень пневматичности зависит от вида. Например, у ныряющих птиц она незначительна, у гагар вообще отсутствуют пневматические кости. [3] [4]
Посткраниальная пневматизация встречается реже за пределами архозаврии. Примеры включают подъязычную кость у обезьян-ревунов Алуатта и спинные позвонки у остеоглошиформной рыбы Пантодон . [5] Небольшая пневматизация головок и головок ребер спинными дивертикулами в легких наземных черепах также была задокументирована. [5] Кроме того, известно, что в атлантическом позвонке человека возникает патологическая пневматизация . [6]
Функция скелетной пневматичности [ править ]
Точная функция пневматичности скелета окончательно не известна, но существует несколько рабочих гипотез, касающихся роли пневматичности скелета в организме.
Уменьшить массу тела [ править ]
Проникая в кости, пневматические дивертикулы заменяют костный мозг воздухом, уменьшая общую массу тела. Уменьшение массы тела упростит полет птерозаврам и птицам, поскольку меньше массы нужно удерживать в воздухе при том же количестве мышц, приводящих в действие взлеты. [7] Пневматизация позвоночного столба зауроподов уменьшит вес этих организмов и упростит поддержку и движение массивной шеи. [1]
Изменить распределение массы скелета [ править ]
Пневматичность скелета позволяет животным перераспределять скелетную массу внутри своего тела. Масса скелета птицы (пневматизированной) и млекопитающего (не пневматизированного) с одинаковыми размерами тела примерно одинакова, но кости птиц оказались более плотными, чем кости млекопитающих. Это говорит о том, что пневматизация костей птиц не влияет на общую массу, но позволяет лучше сбалансировать вес внутри тела, обеспечивая больший баланс, маневренность и легкость полета. [8]
Баланс [ править ]
У теропод сильно пневматизированы голова и шея, а предплечья уменьшены. Это поможет уменьшить массу дальше от центра баланса. Эта регулировка центра масс позволит животному уменьшить инерцию вращения, тем самым увеличивая его ловкость. Крестцовая пневматика опускает его центр масс в более вентральное положение, обеспечивая большую стабилизацию. [5]
Адаптация к большой высоте [ править ]
Крикуны - это сильно пневматизированные птицы с пневматическими дивертикулами, перемещающимися через кости и кожу. Поскольку крикуны летают на больших высотах, предполагается, что чрезвычайная пневматичность этих птиц свидетельствует об их адаптации к полетам на больших высотах. [9]
Ссылки [ править ]
- ^ a b Ведель, Мэтью Дж. (2005). «Посткраниальная скелетная пневматичность у зауроподов и ее значение для оценки массы» (PDF) . В Карри Роджерс, Кристина А .; Уилсон, Джеффри А. (ред.). Зауроподы: эволюция и палеобиология . Беркли: Калифорнийский университет Press. С. 201–228. ISBN 9780520246232.
- ↑ Серено, ПК; Мартинес, Р.Н.; Wilson, JA; Варриккио, диджей; Олкобер, О.А.; Ларссон, ХК (30 сентября 2008 г.). «Доказательства наличия птичьих внутригрудных воздушных мешков у нового хищного динозавра из Аргентины» . PLOS One . 3 (9): e3303. DOI : 10.1371 / journal.pone.0003303 . PMC 2553519 . PMID 18825273 .
- ^ a b Ведель, Мэтью Дж. (2003). «Позвоночная пневматичность, воздушные мешки и физиология зауроподовых динозавров» (PDF) . Палеобиология . Палеонтологическое общество . 29 (2): 243–255. DOI : 10.1666 / 0094-8373 (2003) 029 <0243: vpasat> 2.0.co; 2 . Проверено 21 января 2014 .
- ^ Schorger, AW (сентябрь 1947). "Глубокое ныряние гагары и старой скво и ее механизма" (PDF) . Бюллетень Уилсона . Орнитологическое общество Вильсона. 59 (3): 151–159 . Проверено 21 января 2014 .
- ^ a b c Фермер, CG (ноябрь 2006 г.). «О происхождении птичьих воздушных мешков». Респираторная физиология и нейробиология . 154 (1–2): 89–106. DOI : 10.1016 / j.resp.2006.04.014 . PMID 16787763 .
- ^ Морейра, Бруно; Сом, Питер М. (июль 2010 г.). «Необъяснимое обширное основание черепа и пневматизация атласа: результаты компьютерной томографии». JAMA Отоларингология - хирургия головы и шеи . 136 (7): 731–3. DOI : 10,1001 / archoto.2010.108 . PMID 20644073 .
- ^ Беннетт, Кристофер (2001). "Остеология и функциональная морфология позднемелового птерозавра Pteranodon". Palaeontographica Abteilung A : 1–153.
- ↑ Дюмон, Элизабет Р. (22.07.2010). «Плотность костей и легкие скелеты птиц» . Труды Лондонского королевского общества B: биологические науки . 277 (1691): 2193–2198. DOI : 10.1098 / rspb.2010.0117 . ISSN 0962-8452 . PMC 2880151 . PMID 20236981 .
- ^ Пикассо, Мариана Би Джей; Мосто, Мария Клелия; Тоцци, Ромина; Дегранж, Федерико Дж; Барбейто, Клаудио G (2014). «Своеобразная ассоциация: кожа и подкожные дивертикулы южного крикуна (Chauna torquata, Anseriformes)». Зоология позвоночных . 64 (2): 245–249.
