Skelett (från annan grekisk σκελετός - "torkad", lat. skeleton ) - en uppsättning ben , broskvävnad och ligament som stärker dem . Den uråldriga metoden att tillverka ett skelett är att torka den slaktade slaktkroppen i solen eller i het sand [1] .
Den äldsta kända organismen med ett skelett var den svampliknande varelsen Coronacollina acula , som levde på havsbotten utanför Australiens södra kust för 550-560 år sedan . Utåt liknade den en fingerborg , från vilken raka strålar avgick radiellt och fungerade som ett skelett [2] [3] .
Skelett delas generellt in i tre typer: yttre ( exoskelett ), inre ( endoskelett ) och vätska ( hydroskelett ).
Det är karakteristiskt för de flesta ryggradslösa djur , där det presenteras i form av ett skal (många protozoer , blötdjur ) eller en nagelband ( leddjurskitinskal ) . Ett karakteristiskt drag för dessa formationer är att de inte innehåller några cellulära organismer. Kallas även det yttre skelettet.
Endoskelettet (eller helt enkelt skelettet) hos ryggradsdjur är ett komplex av täta formationer som utvecklas från mesenkymet . Består av individuella ben sammankopplade av brosk , ben eller fibrös vävnad , tillsammans med vilka den utgör den passiva delen av rörelseapparaten .
Skelettet delas vanligtvis in i:
Indelningen i skallen och det postkraniella skelettet (som omfattar alla delar av skelettet utom skallen) är också konventionell. Kallas även det inre skelettet .
Hydroskelett - ett system för att bibehålla kroppens form (ibland även rörelse) hos vissa djur, baserat på komprimering av hålrumsvätskan genom sammandragning av muskelfibrer .
Skelettet är en samling separata täta formationer, derivat av mesenkymal vävnad, sammankopplade med hjälp av brosk- eller benvävnad , utför ett antal funktioner av biologisk och mekanisk betydelse och utgör den passiva delen av rörelseapparaten [1] .
Alla ryggradsdjur har ett inre skelett ( endoskelett ), och det finns arter där det i varierande grad kompletteras med ett utvecklat yttre skelett ( exoskelett ) som förekommer i huden (till exempel benfjäll hos vissa fiskarter). Utseendet på ett fast skelett ( yttre skelett av ryggradslösa djur ) gjorde det möjligt att skydda kroppen från skadliga yttre miljöpåverkan. Endoskelettets utseende hos ryggradsdjur blev ett ramverk (stöd och stöd) för mjuka vävnader, och omvandlingen av enskilda delar av skelettet till spakar som sattes i rörelse med hjälp av muskler gav en ny funktion till skelettet- lokomotivet . Således manifesteras skelettets mekaniska funktion av förmågan att utföra stöd (fästning av mjuka vävnader och organ till benvävnad), rörelse (en viss struktur av långa rörformiga ben förbundna med rörliga leder och sätts i rörelse av muskler som styrs av impulser från nervsystemet ) och skydd (bildning från separata ben i kanalen , lådan , bencellen eller benbehållaren ). Spinalkanalen och kraniet skyddar nervsystemets vävnader och organ , bröstkorgen skyddar brösthålans vitala organ ( hjärta och lungor ), och bäckenet skyddar reproduktionsorganen och urinblåsan . Tillsammans med den mekaniska funktionen utför ryggradsdjurens skelett också en biologisk funktion - deltagande i metabolismen i kroppen, särskilt mineral (skelettet är en reservoar av fosfor , kalcium , järn och andra ämnen), och utför också en hematopoetisk funktion , Det är inte bara ett skydd för benmärgen utan representerar också dess organiska del [1] .
Fiskens ryggrad består av separata, inte sammansmälta i någon avdelning, kotor . Kotor hos fiskar är amfikoelösa (det vill säga båda deras ändytor är konkava), det finns ett broskskikt mellan kotorna; nervbågen ovanför kotkroppen skyddar ryggmärgen , som passerar genom den. Från kotorna som finns i kroppen sträcker sig costal processer till sidorna, till vilka revbenen är fästa. Det finns inga laterala processer på kotorna i stjärtsryggraden, men förutom neuralbågen finns det en kärlbåge som fäster på kotan underifrån och skyddar det stora blodkärlet som passerar genom den - bukaorta . Spetsiga processer sträcker sig vertikalt upp och ner från nerv- och kärlbågarna. På höger sida och på vänster sida av ryggraden sträcker sig ett membran av bindväv , som kallas den horisontella septum ( septa ) och delar upp musklerna i fiskens kropp i dorsala (övre) och ventrala (nedre) delar , som kallas myomerer. Till skillnad från landlevande ryggradsdjur, där skallen består av ett stort antal sammansmälta ben, innehåller fiskens skalle mer än 40 benelement som kan röra sig oberoende av varandra. Detta gör att du kan sträcka ut käkarna, trycka käftarna åt sidorna, sänka gälapparaten och golvet i munhålan. Rörliga element fäster vid ett mer stelbent ledat neurokranium som omger storhjärnan . Benfiskens neurokranium bildas evolutionärt från broskskallet hos broskfiskar, till vilken beniga skinnplattor fäster.
Skelettet och musklerna bildar fiskens muskuloskeletala system - ett system av organ och vävnader som gör att fiskar kan röra sig och justera sin position i miljön. Tack vare evolutionära modifieringar är delar av rörelseapparaten också anpassade för att utföra andra specialiserade funktioner.
Kroppen av amfibier eller amfibier ( lat. Amphibia ) är uppdelad i huvud , bål , svans (i caudates) och femfingrade lemmar. Huvudet är rörligt förbundet med kroppen. Skelettet är indelat i sektioner:
Det finns 4 sektioner i ryggraden : cervikal, bål, sakral och kaudal. Antalet kotor varierar från 7 hos anuraner till 200 hos benlösa amfibier. Den halskota är rörligt ansluten till den occipitala regionen av skallen, vilket ger huvudets rörlighet. Således artikulerar den platta och breda skallen av amfibier med ryggraden med hjälp av 2 kondyler som formas av nackbenen. Revben är fästa vid bålkotorna (med undantag för anuraner, där de saknas). Den enda sakrala kotan är kopplad till bäckengördeln. Hos anuraner smälter kotorna i den kaudala regionen samman till ett ben (urostyle).
Lemskelettet består av lemgördelskelettet och det fria lemskelettet. Axelgördeln ligger i musklernas tjocklek och bildas av parade skulderblad, nyckelben och kråkben kopplade till bröstbenet. Frambenets skelett består av axeln (humerus), underarmen (radius och ulna) och handen (karpal-, metacarpal- och falanxben). Bäckengördeln hos amfibier representeras av parade höftben, ischialben, parade blygdsbrosk, sammansmälta. Den är fäst vid korsbenskotan med hjälp av höftbenet. Strukturen av bakbenets skelett inkluderar låret, underbenet (tibia och fibula) och foten, inklusive benen i tarsus, metatarsus och phalanges av fingrarna. Hos anuraner är benen i underarmen och underbenet sammansmälta. Alla ben i bakbenet är mycket långsträckta och bildar kraftfulla spakar för att hoppa.
I skelettet av reptiler eller reptiler ( lat. reptilia ) finns:
I reptilernas axiella skelett är uppdelningen i sektioner mer märkbar än hos amfibier. Fem sektioner av ryggraden är tydligt urskiljbara: cervikal ( lat. pars cervicalis ), bål ( lumbal-thoracic, ( lat. pars thoracolumbalis ), ländrygg, sakral ( lat. pars sacralis ) och svans ( lat. pars caudalis ). Typiskt för reptiler är följande strukturen hos det axiella skelettet.Det totala antalet kotor är olika i olika arter (50-80, i ormar ökar det till 140-435).Av kotorna i livmoderhalsregionen (från 7 till 10), de två främre ( atlas och epistrofi ) bildar en led som gör att huvudet inte bara kan röra sig i ett vertikalt plan i förhållande till den första halskotan, utan också vända sig.I bålregionen från 16 till 25 kotor, var och en med ett par revben.De första kotorna är fästa vid bröstbenet, bildar bröstet (frånvarande i ormar).Det finns bara två kotor i den sakrala regionen, till breda tvärgående processer som bäckenet är fäst . är små stavformade ben. Det axiella skelettet bland representanter för vissa grupper av reptiler har skillnader: hos ormar är ryggraden tydligt uppdelad endast i bål- och svanssektionerna, bröstbenet saknas, och hos sköldpaddor är stammens kotor sammansmälta med ryggskölden av skalet, som ett resultat av vilket de är orörliga.
Skallen hos reptiler är mycket mer förbenad än hos amfibier. Endast luktkapseln och hörselregionen innehåller en liten mängd brosk . De axiella och viscerala regionerna av skallen är embryonalt formade separat, men hos vuxna smälter de samman till en enda formation. Skallens struktur inkluderar både broskben (ersättande eller primär) och många hudben (integumentära eller sekundära ) .
Frambenens gördel liknar gördeln hos amfibier, och skiljer sig endast i en starkare utveckling av förbening. Reptilens framben består av en axel , en underarm och en hand . Ett par bakben - från låret , underbenet och foten . Klor är belägna på lemmarnas falanger .
I skelettets struktur hos de flesta fåglar är anpassningar till flyg som det huvudsakliga transportmedlet uttalade . Specialiserade arter har anpassningar för att dyka, simma, springa horisontellt eller klättra i trädstammar eller grenar, stenar och andra vertikala ytor [4] [5] . Fåglarnas skelett är mycket förenklat och består av lätta och starka ben. Vissa ben har luftfyllda håligheter som kallas " pneumatiska " förknippade med andningsorganen [6] .
Skallens ben är sammansmälta och har inga kraniala suturer [7] . Ögonhålorna är stora och åtskilda från varandra av en benig skiljevägg. Skallen är ansluten till ryggraden med en occipital kondyl , underkäken är fäst vid skallen av ett kvadratiskt ben , som spelar rollen som en suspension. En mycket viktig egenskap hos fåglarnas skalle är näbbens rörlighet, vilket förstärker bitkraften och ökar storleken på svalget, och den rörliga gommen hjälper till att pressa matbolusen in i matstrupen. Basen av näbben hos många fåglar är täckt med säd . Formen och längden på näbben, egenskaperna hos dess kåta hölje, rörlighetens natur, storleken på munöppningen hos olika fåglar varierar kraftigt, vilket återspeglar artens matspecialisering [8] .
Ryggraden är uppdelad i livmoderhals-, bröst-, länd- och kaudalregioner. Alla delar av ryggraden, förutom livmoderhalsen, kännetecknas av sammansmältning av många kotor med varandra. Denna egenskap hos ryggraden bestämmer orörligheten hos fåglars kropp, vilket är av stor betydelse under flygning. Fåglar kännetecknas av en lång rörlig hals. Den bildas av 11-25 halskotor. Den cervikala regionen är mycket lång och mycket flexibel, men rörligheten är avsevärt reducerad i bröstkorgen och helt frånvarande i ländryggen [9] . I livmoderhalsregionen kan det finnas ett annat antal kotor (9-25). Förutom atlasen och epistrofin är alla andra halskotor hos fåglar av heterocoelous typ och har sadelformade ledytor. Detta ger relativ rörlighet i horisontella och vertikala plan, men inte runt axeln. Rotationen av huvudet runt sin axel tillhandahålls av den speciella strukturen hos den första (atlas) och andra (epistrofi) halskotan. I bröstregionen finns 3-10 kotor, som hos de flesta fåglar smälter samman och bildar ryggbenet. Hela ländryggen, korsbenet och en del av stjärtkotorna, tillsammans med bäckenet, kombineras till ett enda ben som kallas sammansatt korsbenet [7] . Antalet fria stjärtskotor är mellan 5 och 9. De sista stjärtkotorna bildar svanskotan ( pygostyle ). Revbenen består av två delar - ryggkotan och bröstbenet. Hos fåglar (förutom Palamedes ) är revbenen utrustade med krokformade processer , till vilka de interkostala musklerna är fästa . Bröstbenet hos flygande fåglar och pingviner har en köl , till vilken en kraftfull högutvecklad flygmuskel är fäst (subclavia och pectoralis major muskler); springande fåglar ( strutsar , kasuarer och andra) har ingen köl. Axelgördeln består av kraftfulla, långsträckta korakoider , sammansmälta nyckelben ( gafflar ) och långa, smala skulderblad som ligger ovanför revbenen. Metacarpus ben och några av handledens ben växer ihop till en enda formation - ett spänne . Endast två proximala karpalben är fria.
Hos fåglar har frambenen förvandlats till vingar , som består av en välutvecklad humerus, en rak och tunnare radie och en krökt tjockare ulna och en hand, i vilken ett antal ben har reducerats och några av dem har smält samman med varje Övrig. Den metakarpala delen av handen består av två ben som är förbundna med sina ändar och bildar ett " spänne ". Rudiment av tre fingrar har bevarats, varav den mest utvecklade är den andra. Som ett resultat av dessa förändringar förlorade frambenen förmågan att röra sig på marken.
Fåglarnas bäcken är öppet: blygdbenen och ischialbenen ansluter inte i sina ändar till motsvarande ben på den motsatta sidan (bäckenartikulation finns endast hos strutsar ), vilket gör att du kan lägga stora ägg [8] . Den stora ytan av bäckenbenen och deras starka förbindelse med det axiella skelettet ger stöd åt bakbenen, vilket ger en fäste för kraftfulla muskler. Det rundade huvudet på ett relativt kort lårben går in i acetabulum i bäckengördeln nästan i rät vinkel mot dess axel, vilket säkerställer en relativt vertikal position av bakbenet. Knäleden täcks framtill av knäskålen, som är särskilt välutvecklad hos dykande fåglar [8] . Tibia smälter samman med tarsus proximala ben ( calcaneus och talus ) till ett ben - det löpande eller tibio-tarsal (tibiotarsus). Fibula reduceras. Den distala raden av ben i tarsus och alla ben i mellanfoten smälter samman till en enda benbildning - tarsus , som ger en extra led på benen . stöd av fingrarna, samtidigt som steglängden ökar. Tarsen är särskilt långsträckt hos semakvatiska fåglar ( vadare , skaft , tranor ) [8] . Det finns vanligtvis fyra fingrar, falangformeln är vanligtvis 2-3-4-5. De allra flesta fåglar har utvecklat fyra fingrar: den första är riktad bakåt, de andra tre är framåt. Fingrar är vanligtvis mycket rörliga och kan utföra olika rörelser: greppa, greppa grenar, klänga, etc. [8] . Hos ugglor , bananätare , fiskgjuse och några andra kan det andra fingret pekas godtyckligt antingen framåt eller bakåt. Hos ett antal trädlevande fåglar ( papegojor , gökar , hackspettar) är två fingrar riktade framåt, två (den första och fjärde) är bakåt. Längden på fingrarna, klornas utveckling bestäms av ekologisk specialisering. Hos semiakvatiska fåglar tillåter långa fingrar rörelse på trögflytande jord; hos landlevande fåglar förkortas och tjocknar fingrarna, och bakfingret antingen försvinner eller förblir i kraftigt reducerad form [8] . På plantardelen av fingrarnas djupa flexor finns tvärgående utsprång. På grund av detta är senan stadigt fixerad; när fågeln sover tar fingrarna stadigt tag i grenen även när musklerna slappnar av. Den sista falangen på varje finger är täckt av en välutvecklad klo. Klorna fungerar som ett stöd när man går, hjälper fågeln med att klättra, rengöra fjäderdräkt, bygga ett bo. Ett antal arter använder sina klor för att hålla eller döda sitt byte.
Skelettet ( lat. sceleton seu sceletum ) i sin helhet bildas av ben ( lat. ossa ), som i sin tur är ett fast stöd för kroppens mjuka vävnader och spakar som förflyttas i rymden av muskelsammandragningskraften [ 10] . Skelettet hos en vuxen människa består av cirka 200-208 ben sammankopplade med olika typer av leder .
Skelettet kan delas in i två sektioner: axiellt och tillbehör. Den första inkluderar benen i huvudet , ansiktet, halsen och bålen; till den andra - benen i de övre och nedre extremiteterna och deras bälten - axeln och bäckenet. Det axiella skelettet hos en vuxen människa består av 80 ben, det inkluderar skallen , kotpelaren , 12 par revben och bröstbenet . Ryggraden består av 33-34 kotor. De sju minsta, rörliga halskotorna utgör den mest rörliga halsryggraden, de 12 större bröstkotorna bildar tillsammans med revbenen utrymmet som skyddar bröstorganen och de 5 kraftfulla ländkotorna är placerade i nedre delen av ryggen. Fem korsbenskotor är sammansmälta till ett ben - korsbenet . De återstående 4-5 kotorna utgör coccygealregionen (vår underutvecklade svans).
HuvudskelettHuvudets skelett är skallen ( lat. cranium ), vars individuella ben är uppdelade i skallben ( lat. ossa cranii ) och ben i ansiktet ( lat. ossa faciei ). Skallens ben bildar en hålighet i vilken hjärnan är belägen . I sin tur bildar benen i ansiktet ansiktets skelett och de första delarna av andningsorganen (luft) och matsmältningsröret. Båda avdelningarna (ben i skallen och ben i ansiktet) bildas av många separata ben, artikulerade sinsemellan orörliga med hjälp av suturer ( latin suturae ). Undantagen är underkäken ( lat. mandibula ), som tack vare käkleden är rörligt förbunden med tinningbenet ( lat. os temporale ) och hyoidbenet ( lat. os hyoideum ), som har formen av en hästsko och ligger under tungans kropp , som är ansluten till andra ben genom ligament [11] .
Skallen ( lat. kranium ) består av 29 ben.
Mellanörat ben (2x3 ben):
StambenKroppens ben ( lat. ossa trunci ) representeras av kotor ( lat. kotor ), förbundna i en kolumn och bildar ryggraden ( lat. columna vertebralis ), revben ( lat. costae ) och bröstbenet ( lat. sternum ) [12] .
Ryggraden ( lat. columna vertebralis ) består av 32-34 kotor:
Bröstkorgen ( lat. compages thoracis ) består av 37 ben (varav 12 bröstkotor också tillhör ryggraden):
Ben i den övre extremitetenDen övre extremitetens skelett ( lat. sceleton membri superioris ) är uppdelad i benen i bältet på den övre extremiteten ( lat. ossa cinguli membri superioris ), som innefattar nyckelbenet ( lat. clavicula ), skulderbladet ( lat. scapula ) ) och benen i den fria övre extremiteten ( lat . . ossa membri superioris liberi ), som inkluderar överarmsbenet ( lat. humerus ), ben i underarmen ( lat. ossa antebrachii ) och ben i handen ( lat. ossa manus ) [13] . Axlar, underarmar, händer och handflator består av 64 ben. Den mest komplexa strukturen har en handflata, som inkluderar 8 ben i handleden, 5 ben i metacarpus, 2 av tummen och 3 av var och en av de andra fingrarna.
Bälte i den övre extremiteten ( lat. cingulum membri superioris ) (2 × 2 ben):
Den fria delen av den övre extremiteten ( lat. pars libera membri superioris ) (2×3 ben)
Underarm ( lat. anterbrachium ):
Borste ( lat. manus ) (2 × 27 ben).
Underbenets skelett ( lat. sceleton membri inferioris ) är uppdelat i benen i bältet i underbenet ( lat. ossa cinguli membri inferioris ), som omfattar bäckenbenen ( lat. ossa coxae ) och benen i fria underben ( lat. ossa membri inferioris liberi ), som representeras i lårområdet av lårbenet ( lat. femur ), i skenbenet ( lat. tibia ) och fibula ( lat. fibula ) ben samt i fotområdet ( lat. pes ) av tarsalbenen ( lat. ossa tarsi ), mellanfot ( lat. ossa metatarsi ) och fingrar ( lat. ossa digitorum pedis seu phalanges digitorum pedis ) [14] . Bäckenet och nedre extremiteterna består av 62 ben. Bäckenet indikerar betydande sexuell dimorfism : män och kvinnor skiljer sig åt i form och storlek. På varje sida av kroppen består bäckenet av ben: lårbenet, ischium och pubis. Foten består av: 7 ben av tarsus, 5 - metatarsus , 2 - stortå och 3 - i var och en av de andra fingrarna.
Bälte i den nedre extremiteten ( lat. cingulum membri inferioris )
Den fria delen av den nedre extremiteten ( lat. pars libera membri inferioris ) (2 × 30 ben)
Fot ( lat. pes , lat. pedis ) (2×26 ben)
Ett exempel på ett hydroskelett är bildningen i form av en vätskefylld maghåla i åttakantiga polyper , som bibehåller polypens form.
| Skelett | |
|---|---|
| Exoskelett |
|
| Endoskelett | |
| Hydroskelett | Bildning av åttakantiga polyper |
| se även | |