Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из Скелетной системы )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Скелет относится к рамам поддержки органов животных. [1] Существует несколько различных типов скелета: экзоскелет , который является стабильной внешней оболочкой организма, эндоскелет , который образует опорную структуру внутри тела, гидроскелет , гибкий скелет, поддерживаемый давлением жидкости, и имеющийся цитоскелет. в цитоплазме всех клеток, включая бактерии и археи. Термин происходит от греческого σκελετός (скелетос) -  «высохший». [2]

Типы скелетов [ править ]

Есть два основных типа скелетов: твердые и жидкие. Твердые каркасы могут быть внутренними, называется эндоскелет , или внешним, называется экзоскелет , и может быть дополнительно классифицированы как Pliant (упругое / подвижный) или жесткой (жесткий / не-подвижный). [3] Жидкие скелеты всегда внутренние.

Экзоскелет [ править ]

Экзоскелет из муравьев .

Экзоскелеты являются внешними и встречаются у многих беспозвоночных ; они покрывают и защищают мягкие ткани и органы тела. Некоторые виды экзоскелетов подвергаются периодической линьке или шелушению по мере роста животного, как в случае многих членистоногих, включая насекомых и ракообразных .

Экзоскелет насекомых - это не только форма защиты, но и поверхность для прикрепления мышц, водонепроницаемая защита от высыхания и орган чувств для взаимодействия с окружающей средой. Оболочки моллюсков также выполняет все те же функции, за исключением того, что в большинстве случаев она не содержит органы чувств.

Внешний скелет может быть довольно тяжелым по сравнению с общей массой животного, поэтому на суше организмы, имеющие экзоскелет, в большинстве своем относительно малы. Несколько более крупные водные животные могут поддерживать экзоскелет, потому что под водой вес не так важен. Южный гигантский моллюск , вид чрезвычайно большой морской моллюск в Тихом океане, имеет оболочку, массивно в размере и весе. Syrinx aruanus - разновидность морской улитки с очень большой раковиной.

Эндоскелет [ править ]

Эндоскелет из летучей мыши .

Эндосколют является внутренней опорной конструкцией животного, состоящим из минерализованной ткани и являются типичным для позвоночных . Эндоскелеты различаются по сложности: от функций исключительно для поддержки (как в случае губок ) до использования в качестве места прикрепления мышц и механизма передачи мышечных сил. Настоящий эндоскелет происходит из мезодермальной ткани. Такой скелет присутствует у иглокожих и хордовых .

Податливые скелеты [ править ]

Податливые скелеты способны двигаться; таким образом, когда к скелетной структуре прикладывается напряжение , она деформируется, а затем возвращается к своей первоначальной форме. Эта структура скелета используются в некоторых беспозвоночных, например , в шарнире двустворчатых раковин или мезоглею из книдария , таких как медузы . Податливые скелеты полезны, потому что для сгибания скелета необходимы только мышечные сокращения; после расслабления мышц скелет вернется к своей первоначальной форме. Хрящ - это один из материалов, из которого может состоять гибкий скелет, но большинство гибких скелетов сформировано из смеси белков и полисахаридов., и вода. [3] Для дополнительной конструкции или защиты гибкие каркасы могут поддерживаться жесткими каркасами. Организмы с гибким скелетом обычно живут в воде, которая поддерживает структуру тела при отсутствии жесткого скелета. [4]

Жесткие скелеты [ править ]

Жесткие скелеты не способны двигаться при стрессе, создавая прочную систему поддержки, которая чаще всего встречается у наземных животных . Такой тип скелета, используемый животными, которые живут в воде, больше подходит для защиты (например, ракушки ракушек и улиток ) или для быстро движущихся животных, которым требуется дополнительная поддержка мускулатуры, необходимая для плавания в воде. Жесткие скелеты формируются из материалов, включая хитин (у членистоногих), соединения кальция, такие как карбонат кальция (у каменистых кораллов и моллюсков ) и силикат (у диатомовых водорослей и радиолярий ).

Цитоскелет [ править ]

Цитоскелет (гр. Kytos = клетка) используется для стабилизации и сохранения формы клеток. Это динамическая структура, которая поддерживает форму клетки, защищает клетку, обеспечивает клеточное движение (с использованием таких структур, как жгутики , реснички и ламеллиподии ) и играет важную роль как во внутриклеточном транспорте (движение везикул и органелл , например), так и во внутриклеточном транспорте. разделение.

Жидкие скелеты [ править ]

Гидростатический каркас (гидроскелет) [ править ]

Гидростатический скелет - это полужесткая структура из мягких тканей, заполненная жидкостью под давлением, окруженная мышцами. Продольные и круговые мышцы вокруг секторов тела позволяют двигаться за счет попеременного удлинения и сокращения по длине. Типичный пример этого - дождевой червь .

Организмы со скелетами [ править ]

Беспозвоночные [ править ]

Эндоскелеты иглокожих и некоторых других беспозвоночных с мягким телом, таких как медузы и дождевые черви , также называют гидростатическими ; тело полость целом заполнен полостной жидкостью и давление со стороны этой жидкости действует вместе с окружающими мышцами , чтобы изменить форму и производит движение организма.

Губки [ править ]

Скелет губок состоит из микроскопических известковых или кремнистых спикул . В demosponges включают в себя 90% всех видов губок . Их «скелеты» состоят из спикул, состоящих из волокон белкового спонгина , минерального кремнезема или того и другого. Спикулы кремнезема имеют форму, отличную от формы аналогичных стеклянных губок . [5]

Иглокожие [ править ]

Скелет иглокожих , в том числе морских звезд , состоит из кальцита и небольшого количества оксида магния . Он расположен ниже эпидермиса в мезодерме и находится в кластерах клеток, образующих каркас. Образовавшаяся структура пористая, поэтому прочная и в то же время легкая. Он сливается в небольшие известковые косточки (костные пластинки), которые могут расти во всех направлениях и, таким образом, могут заменить потерю части тела. Соединенные суставами, отдельные части скелета могут перемещаться мышцами.

Позвоночные [ править ]

Питекометра : из Доклада Томаса Хаксли 1863 года о месте человека в природе , сравнение скелетов обезьян с людьми.

У большинства позвоночных основной компонент скелета - это кость . Эти кости составляют уникальную систему скелета для каждого вида животных. Другой важный компонент - хрящ, который у млекопитающих находится в основном в области суставов. У других животных, таких как хрящевые рыбы, в том числе акулы , скелет полностью состоит из хряща. Сегментарная структура скелета присутствует у всех позвоночных (млекопитающие, птицы, рыбы, рептилии и амфибии) с основными единицами повторяются. Этот сегментарный рисунок особенно очевиден в позвоночнике и грудной клетке.

Кости не только поддерживают тело, но и служат на клеточном уровне хранилищем кальция и фосфата.

Рыба [ править ]

Скелет, который образует опорную структуру внутри рыбы, состоит либо из хряща, как у ( Chondrichthyes ), либо из костей, как у ( Osteichthyes ). Основным элементом скелета является позвоночный столб, состоящий из суставных позвонков, легких, но крепких. Ребра прикрепляются к позвоночнику, конечностей или поясов конечностей нет. Их поддерживают только мышцы. Основные внешние признаки рыбы, плавники , состоят из костных или мягких шипов, называемых лучами, которые, за исключением хвостового плавника (хвостового плавника), не имеют прямого соединения с позвоночником. Они поддерживаются мышцами, составляющими основную часть туловища.

Птицы [ править ]

Скелет птицы хорошо приспособлен к полету. Он чрезвычайно легкий, но при этом достаточно прочный, чтобы выдерживать нагрузки при взлете, полете и приземлении. Одна из ключевых адаптаций - это слияние костей в отдельные окостенения , такие как пигостиль . Из-за этого у птиц обычно меньше костей, чем у других наземных позвоночных. У птиц также отсутствуют зубы или даже настоящая челюсть , вместо этого у них появился клюв , который намного легче. Клюв многих птенцов имеет выступ, называемый яичным зубом , который облегчает их выход из околоплодных вод.

Морские млекопитающие [ править ]

Калифорнийский морской лев

Для облегчения передвижения морских млекопитающих в воде задние лапы либо полностью утрачивались, как у китов и ламантинов , либо объединялись в один хвостовой плавник, как у ластоногих (тюленей). У кита шейные позвонки, как правило, срослись, что позволяет адаптации гибкости в обмен на стабильность во время плавания. [6] [7]

Люди [ править ]

Изучение скелетов , c. 1510, Леонардо да Винчи

Скелет состоит как из сросшихся, так и из отдельных костей, поддерживаемых связками , сухожилиями , мышцами и хрящами и дополняемых ими . Он служит каркасом, который поддерживает органы, укрепляет мышцы и защищает такие органы, как головной мозг, легкие , сердце и спинной мозг . Хотя зубы не состоят из ткани, обычно обнаруживаемой в костях, зубы обычно считаются членами скелетной системы. [8] Самая большая кость в теле - это бедренная кость в верхней части ноги, а самая маленькая - это стремечка в среднем ухе.. У взрослого человека скелет составляет около 14% от общей массы тела [9], и половину этого веса составляет вода.

Сросшиеся кости включают кости таза и черепа . Не все кости связаны между собой напрямую: в каждом среднем ухе есть по три кости, называемые косточками, которые сочленяются только друг с другом. Подъязычной кости , которая расположена в области шеи и служит в качестве точки крепления для языка , не ясно сформулировать с любыми другими костями в организме, при поддержке мышц и связок.

В скелете взрослого человека 206 костей, хотя это количество зависит от того , считаются ли кости таза ( бедренные кости с каждой стороны) одной или тремя костями с каждой стороны (подвздошная, седалищная и лобковая), будь то копчик или лобок. копчик считается как одна или четыре отдельные кости, и не учитываются различные червячные кости между швами черепа. Точно так же крестец обычно считается одной костью, а не пятью сросшимися позвонками. Существует также различное количество мелких сесамовидных костей, обычно обнаруживаемых в сухожилиях. Надколенник или коленная чашечка с каждой стороны является примером более крупной сесамовидной кости. Подсчитываются коленные чашечки, так как они постоянны. Количество костей варьируется от человека к человеку и с возрастом - у новорожденных детей более 270 костей [10][11] [12] некоторые из которых сливаются воедино. Эти кости организованы в продольную ось, осевой скелет , к которомуприкреплен аппендикулярный скелет . [13]

Человеческому скелету требуется 20 лет, прежде чем он полностью разовьется, а кости содержат костный мозг , который производит клетки крови.

Между мужским и женским скелетами существует несколько общих различий. Например, мужской скелет обычно больше и тяжелее женского. В женском скелете кости черепа обычно менее угловатые. Женский скелет также имеет более широкую и короткую грудину и более тонкие запястья. Между мужским и женским тазом существуют значительные различия, которые связаны с возможностями женщины к беременности и родам. Женский таз шире и мельче, чем мужской таз. Женский таз также имеет увеличенный выход для таза и более широкий и круглый вход для таза. Угол между лобковыми костями, как известно, больше у мужчин, что приводит к более круглой, более узкой и близкой к сердцевидной форме тазу. [14] [15]

Части [ править ]

Кость [ править ]

Кости являются жесткими органами , которые образуют часть эндосколет из позвоночных . Они действуют, чтобы двигаться, поддерживать и защищать различные органы тела, вырабатывают красные и белые кровяные тельца и накапливают минералы. Костная ткань - это разновидность плотной соединительной ткани . Кости имеют разнообразную форму со сложной внутренней и внешней структурой, они также легкие, но при этом прочные и твердые. Один из типов ткани, из которой состоит костная ткань, - это минерализованная ткань, которая придает ей жесткость и трехмерную внутреннюю структуру в виде сот . Другие типы тканей, обнаруженные в костях, включают костный мозг ,эндост и надкостница , нервы , кровеносные сосуды и хрящи .

Хрящ [ править ]

Во время эмбрионального развития предшественником развития костей является хрящ, который в основном заменяется костью после того, как вокруг него сформировалась плоть, такая как мышцы. Хрящ - это жесткая и негибкая соединительная ткань, обнаруженная во многих областях, включая суставы между костями, грудную клетку , ухо, нос, локоть, колено, лодыжку, бронхи и межпозвоночные диски . Он не такой твердый и жесткий, как кость, но более жесткий и менее гибкий, чем мышцы .

Хрящ состоит из специализированных клеток, называемых хондроцитами, которые производят большое количество внеклеточного матрикса, состоящего из волокон коллагена II типа (за исключением фиброхрящей, которые также содержат коллаген I типа ), большого количества основного вещества, богатого протеогликанами , и волокон эластина . Хрящ делится на три типа: эластичный хрящ , гиалиновый хрящ и волокнистый хрящ , которые различаются относительными количествами этих трех основных компонентов.

В отличие от других соединительных тканей, хрящ не содержит кровеносных сосудов. Подача хондроцитов осуществляется путем диффузии, чему способствует насосное действие, создаваемое сжатием суставного хряща или сгибанием эластичного хряща. Таким образом, по сравнению с другими соединительными тканями, хрящ растет и восстанавливается медленнее.

Связка [ править ]

Связка - это кусок эластичной ткани, которая соединяет кость с другой костью. [16] Его обычно путают с сухожилием , похожей структурой, которая соединяет мышцы с костью.

Сухожилие [ править ]

Сухожилие - это ткань, похожая на резинку, которая соединяет мышцы с костью. Его не следует путать со связкой , похожей тканью, которая соединяет кость с костью.

Культура [ править ]

Фэнтези-шоу скелетов (骷髏 幻 戲 圖) Ли Сон (1190-1264)

В западной культуре человеческий скелет часто рассматривается как страшный символ смерти и паранормальных явлений . Это популярный мотив праздника Хеллоуин , а также Дня мертвых .

Фильмы [ править ]

Скелеты также можно встретить в фильмах. Скелеты в фильмах часто изображают оживающими, как правило, в фильмах ужасов. Скелеты также могут быть изображены в фильмах в кольчугах, шлемах и щитах. Обычно держит в руках топор или меч. В фильмах такого типа на них обычно нападают, «убивают» или дерутся с персонажами. Скелеты также можно найти в фильмах более «приветливым» и «дружелюбным» образом. Например, игра в качестве украшения, костюм / раскраска для лица на Хеллоуин и т. Д. Другой способ скелеты могут быть показаны в фильмах является спорным более распространенным , чем в других изображениях является признаком серьезного горения от таких вещей, как химические вещества, огонь и кислоты. Это также может быть случаем ухудшения со временем. [17]

См. Также [ править ]

  • Костоправ
  • Эндохондральная оссификация
  • Внутримембранозное окостенение
  • Экзоскелет
  • Остеобласт
  • Остеометрические точки
  • Скелетная система лошади

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Скелет" . Британская энциклопедия . Проверено 25 декабря 2020 года .
  2. ^ Оксфордский словарь английского языка, 2-е издание, 2005 г.
  3. ^ a b Барнс, Эдвард Э .; Фокс, Ричард С .; Барнс, Роберт Д. (2003). Зоология беспозвоночных: функциональный эволюционный подход (7. ред.). Бельмонт, Калифорния [ua]: Томсон, Брукс / Коул. ISBN 0-03-025982-7.
  4. ^ Печеник, Jan A. (2015). Биология беспозвоночных (Седьмое изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill Education. ISBN 978-0-07-352418-4.
  5. ^ Барнс, Роберт Д. (1982). Зоология беспозвоночных . Филадельфия: Холт-Сондерс Интернэшнл. С. 105–106. ISBN 0-03-056747-5.
  6. ^ "Белуга" . Yellowmagpie.com. 27 июня 2012 года. Архивировано 21 мая 2013 года . Проверено 12 августа 2013 года .
  7. ^ «О китах» . Whalesalive.org.au. 26 июня 2009 года Архивировано из оригинала 12 августа 2013 года . Проверено 12 августа 2013 года .
  8. ^ «Скелетная система: факты, функции и болезни» . Живая наука . Архивировано 7 марта 2017 года . Проверено 7 марта 2017 года .
  9. ^ Уильям В. Рейнольдс и Уильям Дж. Карлоцкий (1977). «Аллометрическая зависимость веса скелета от веса тела костистых рыб: предварительное сравнение с птицами и млекопитающими». Копея . 1977 (1): 160–163. DOI : 10.2307 / 1443520 . JSTOR 1443520 . 
  10. Миллер, Ларри (9 декабря 2007 г.). «Мы рождаемся с 270 костями. У взрослых - 206 костей» . Наземный отчет. Архивировано 14 августа 2016 года.
  11. ^ "Сколько костей содержит человеческое тело?" . Yahoo !. 8 августа 2001 года. Архивировано 11 июля 2011 года . Проверено 4 марта 2010 года .
  12. ^ http://education.sdsc.edu/download/enrich/exploring_human.pdf
  13. ^ Tözeren, Aydın (2000). Динамика человеческого тела: классическая механика и движение человека . Springer. С. 6–10. ISBN 0-387-98801-7.
  14. Перейти ↑ Balaban, Naomi (2008). Удобная книга ответов по анатомии . Visible Ink Press. п. 61. ISBN 978-1-57859-190-9.
  15. ^ Штейн, Лиза (2007). Body The Complete Human: как оно растет, как работает и как сохранить его здоровым и сильным . Национальное географическое общество. п. 73 . ISBN 978-1-4262-0128-8.
  16. ^ Ворвик, Линда "Сухожилие против связки", MediLinePlus.gov
  17. ^ https://www.britannica.com/science/skeleton

Внешние ссылки [ править ]

СМИ, связанные со скелетами, на Викискладе?

  • 3D-просмотрщик скелета мужского американского мастодонта с помеченными костями в цифровом хранилище окаменелостей Mammutidae Мичиганского университета
  • Интерактивные виды скелетов различных приматов на сайте eSkeletons.org (при Техасском университете в Остине).