Koji predstavnici faune imaju skelet izvana? Egzoskelet. Njegove funkcije i karakteristike kod raznih životinja koje imaju egzoskelet

Koji predstavnici faune imaju skelet izvana?

Rakovi. Kod vodenih životinja, glava i trbušni dijelovi se spajaju u cefalotoraks, hitinski kostur je snažan, debeo i impregniran kalcijevim solima. Tijelo ljuskara počinje od glave čeljusti i završava analnim režnjem. Svaki segment tijela nosi par udova. Rast raka, kao i svih artropoda, nastaje zbog linjanja. U ovom slučaju, jednoslojni integumentarni epitel luči enzime koji ljušte hitinsku kutikulu. Nakon toga, rak izlazi iz skeleta. Nakon oslobađanja od starog skeleta, ćelije raka počinju se brzo dijeliti i u roku od nekoliko sati rak se udvostručuje. Tada epitelni omotači luče hitin, koji se stvrdnjava u interakciji s vodom, stvara se novi egzoskelet ga štiti, ali ograničava njegov rast.

Arachnids. Gotovo svi su arahnoidni oblici. Glava i stomak se spajaju i formiraju cefalotoraks. Posljednji segmenti torakalne regije formiraju oštar prijelaz u abdominalnu regiju. Trbušni segmenti su slabo vidljivi, granica je blago izražena. Nema antena, usni aparat je sisanja. Na cefalotoraksu se formiraju 4 para nogu za hodanje. Integument: Kod pauka nose relativno tanku hitinsku kutikulu, ispod koje se nalazi hipoderma i bazalna membrana. Kutikula štiti tijelo od gubitka vlage isparavanjem, zbog čega su pauci naseljavali najsušnija područja zemaljske kugle. Snagu kutikule daju proteini koji inkrustiraju hitin.

Insekti. Klasa beskičmenjaka šestonožnih artropoda sa najveća raznolikost među svim ostalim životinjama na Zemlji i uključuje, na primjer, leptire, bube, muhe, mrave, pčele itd. Poznato je oko 1 milion vrsta insekata. Dimenzije karoserije su 0,2 - 330 mm (kod modernih predstavnika), obično u rasponu od 1 - 50 mm. Pokrivajuće tijelo Kutikula je dio kože, formira čvrstu vanjsku školjku, ili egzoskelet, ali je u nekim slučajevima meka i tanka. Spoljna kutikula je podeljena na zasebne štitove - sklerite, i zbog svoje gustine je pogodna za razvoj raznih formacija na njoj - udubljenja, žlebova, tuberkula, rebara, sitnih dlačica - chetoida, itd. karakter čekinja ili ljuskica.

Kada čujemo riječ "kostur", obično odmah pomislimo na golu lobanju i kičmu povezane mnogo različitih kostiju. Zaista je tako, ali nemaju svi organizmi na našoj planeti. Mnoge životinje imaju egzoskelet. Dalje ćete saznati kako izgleda i koje funkcije obavlja.

Šta je egzoskelet?

Mišići, ligamenti i skelet zajedno čine mišićno-koštani sistem tijela. Zahvaljujući njima, sve se dešava, čak i najmanji pokreti. Kostur u ovom sistemu igra pasivnu ulogu. Ovo je okvir koji služi kao podrška mišićima i zaštita za unutrašnje organe.

Događa se:

• interijer;
• eksterno;
• hidrostatski.

Najrjeđi je hidrostatički skelet. Lišen je tvrdih dijelova i karakterističan je samo za meduze mekog tijela, crve i morske anemone. Svako ima unutrašnji ili endoskelet Sastoji se od kostiju i hrskavice, potpuno prekrivenih tjelesnim tkivom.

Egzoskelet je karakterističan uglavnom za beskičmenjake, ali može biti prisutan i kod kičmenjaka. Ne skriva se unutar tijela, već ga potpuno ili djelomično prekriva odozgo. Egzoskelet se sastoji od raznih organskih i neorganskih jedinjenja, kao što su hitin, keratin, krečnjak, itd.

Nemaju svi organizmi samo jednu vrstu „okvira“. Neke vrste imaju i unutrašnji i vanjski skelet. Ove životinje uključuju kornjače i armadilose.

Polipi

Polipi su jedno od najlijenijih stvorenja na planeti. Odlučili su da se praktično ne kreću sami, već da žive držeći se za morsko dno, poput biljaka. Samo morske anemone nemaju tvrd kostur. Za druge je predstavljen proteinima (gorgonije, crni koralji) ili limetom (madreporaceae).

Vapnenački egzoskelet se obično naziva koraljima. U njegovim malim otvorima nalaze se sami polipi, međusobno povezani membranom živog tkiva. Životinje formiraju čitave, brojne kolonije. Zajedno, njihovi egzoskeleti čine "podvodnu šumu" ili grebene koji podržavaju čitava ostrva.

Glavni dio grebena nalazi se u vodama Jugoistočna Azija. Najveća kolonija na svijetu je Veliki koralni greben u Australiji. Proteže se na 2.500 kilometara i sadrži više od 900 ostrva.

Školjke

Mekušci imaju jedan od najljepših i najraznovrsnijih egzoskeleta. Nauka poznaje oko dvije stotine hiljada vrsta ovih životinja, od kojih svaka ima svoju strukturu. Egzoskelet većine mekušaca predstavljen je školjkom. Može sadržavati aragonit ili konhiolin s primjesama kalcita, vaterita, kalcijum karbonata i kalcijum karbonata.

Neke životinje imaju ljusku u obliku spirale, čije se kovrče uvijaju u krug (puževi) ili u obliku konusa (epithonium scala). Na širokom kraju nalazi se rupa - usta. Može biti uska i široka, ovalna, okrugla ili u obliku dugog proreza.

Kod cyprea ili travnatih zmija, svaki novi uvojak preklapa se s prethodnim, čineći spiralu teškom za razlikovanje i ostavljajući dojam da uopće ne postoji. Ali školjke to zaista nemaju. Njihova školjka se sastoji od dva konveksna simetrična dijela koji se otvaraju i zatvaraju poput kutije.

Skeleti mekušaca obično nisu glatki. Prekrivene su mikroskopskim ljuskama, žljebovima i izbočinama. U pojedinačne vrste bodlje, kobilice, grebeni i ploče varijacija u kalcijum karbonatu protežu se od školjki.

Člankonošci

Tip artropoda uključuje rakove, insekte, pauke i stonoge. Tijelo im je jasnog oblika i podijeljeno je na segmente. U tom pogledu, egzoskelet artropoda se vrlo razlikuje od kože koralja i mekušaca.

Svaki segment njihovog tijela obavijen je izdržljivim kutikulama (skleritima) napravljenim od hitina i drugih nečistoća, koje su međusobno povezane elastičnim i savitljivim membranama, osiguravajući pokretljivost životinji.

Kod insekata, žilava, ali elastična kutikula formira vanjski sloj skeleta. Ispod njega je sloj hipoderme i bazalne membrane. Sastoji se od masno-proteinskih kompleksa koji sprečavaju isušivanje životinjskog tijela.

Kod rakova je kutikula jača i zasićena krečom, koji s vremenom postaje sve obilniji. Kod nekih vrsta skelet može biti proziran i mekan.

Kutikula sadrži pigmente koji životinjama daju različite boje. Na vrhu je obično prekriven ljuskama, izraslinama i dlačicama (hetoidi). Kod nekih predstavnika integument je opremljen žlijezdama koje luče otrov ili mirisne tvari.

Kičmenjaci

Izdržljive vanjske obloge nalaze se i kod razvijenijih životinja. Vanjski je predstavljen školjkom. Pouzdana je zaštita za životinju, jer je u stanju izdržati dvije stotine puta veću težinu od svog vlasnika.

Školjka se sastoji od debelog gornjeg sloja keratina u obliku čvrsto pričvršćenih skeleta i unutrašnjeg sloja kosti. Kičma i rebra su pričvršćeni za njih iznutra, ponavljajući lučni oblik školjke. Dio kostura koji pokriva leđa naziva se karapaks, a trbušni štit se naziva plastron. Svi ljusci na njima rastu nezavisno od ostalih i dobijaju godišnje prstenove kada životinja utone u zimski san.

Školjke mogu imati različite boje i uzorke, ali u osnovi je njihova boja prikrivena da odgovara vanjskom okruženju. Zvjezdaste kornjače imaju crne i konveksne kornjače sa žutim "zvijezdama" u sredini. U afričkom kinixu je prigušeniji i ima jednoličnu žuto-smeđu boju.

koncept " filogeneza"(od grčkog phyle - "klan, pleme" i genesis - "rođenje, porijeklo") uveo je 1866. njemački biolog Ernst Haeckel da označi historijski razvoj organizama u procesu evolucije.

Razmotrimo kako se kralježnica razvila i poboljšala od najjednostavnijih organizama do ljudi. Potrebno je razlikovati vanjski i unutrašnji skelet.

Egzoskelet obavlja zaštitnu funkciju. Svojstvena je nižim kralježnjacima i nalazi se na tijelu u obliku ljuski ili školjki (kornjača, armadillo). Kod viših kralježnjaka vanjski kostur nestaje, ali njegovi pojedinačni elementi ostaju, mijenjajući svoju svrhu i lokaciju, postajući pokrovne kosti lubanje. Smješteni su već ispod kože, povezani su s unutrašnjim skeletom.

Unutrašnji skelet obavlja uglavnom pomoćnu funkciju. Tokom razvoja, pod uticajem biomehaničkog opterećenja, stalno se menja. Kod beskičmenjaka izgleda kao pregrade na koje su pričvršćeni mišići.

Kod primitivnih hordata (lanceta), zajedno sa septama, pojavljuje se os - notohorda (ćelijska vrpca), prekrivena membranama vezivnog tkiva. Kod riba je kralježnica relativno jednostavna i sastoji se od dva dijela (trupa i kaudalnog). Njihova mekana hrskavičasta kičma je funkcionalnija od hordata; kičmena moždina nalazi u vertebralnom kanalu. Kostur ribe je savršeniji, omogućava brže i preciznije kretanje uz manju težinu.

Prelaskom na kopneni način života formira se novi dio skeleta - skelet udova. I ako je kod vodozemaca kostur napravljen od grubog vlaknastog koštanog tkiva, onda je kod više organiziranih kopnenih životinja već izgrađen od lamelarnog koštanog tkiva koje se sastoji od koštanih ploča koje sadrže uređena kolagena vlakna.

Unutrašnji skelet kičmenjaka u filogenezi prolazi kroz tri faze razvoja: vezivno tkivo (membranozno), hrskavično i koštano.

Kostur sisara (lijevo) i ribe (desno)

Dekodiranje genoma lanceta, završeno 2008. godine, potvrdilo je bliskost lanceta sa zajedničkim pretkom kičmenjaka. Prema najnovijim naučnim podacima, lancele su srodnici kičmenjaka, iako najudaljeniji.

Kičma sisara sastoji se od cervikalnog, torakalnog, lumbalnog, sakralnog i kaudalnog dijela. Njegovo karakteristična karakteristika- platicelijalni (s ravnim površinama) oblik pršljenova, između kojih se nalaze hrskavični intervertebralni diskovi. Gornji lukovi su dobro definisani.

IN vratne kičme Svi sisari imaju 7 pršljenova, čija dužina određuje dužinu vrata. Jedini izuzetak su dvije životinje: lamantin ima 6 ovih pršljenova i različite vrste lenjivci - od 8 do 10. Kod žirafe su vratni pršljenovi veoma dugački, dok su kod kitova koji nemaju cervikalni presret, naprotiv, izuzetno kratki.

Rebra su pričvršćena za torakalne pršljenove i formiraju grudni koš. Grudna kost koja ga zatvara je ravna i samo kod slepih miševa i kod predstavnika vrsta koje se ukopavaju sa snažnim prednjim udovima (na primjer, krtica) ima mali greben (kobilicu) za koji su pričvršćeni prsni mišići. Torakalna regija sadrži 9-24 (obično 12-15) pršljenova, a posljednjih 2-5 nose lažna rebra koja ne dosežu grudne kosti.

U lumbalnoj regiji ima od 2 do 9 pršljenova; Rudimentarna rebra se spajaju sa svojim velikim poprečnim nastavcima. Sakralni dio čine 4-10 spojenih pršljenova, od kojih su samo prva dva istinski sakralna, a ostali su kaudalni. Broj slobodnih kaudalnih pršljenova kreće se od 3 (kod gibona) do 49 (kod dugorepog guštera).

Pokretljivost pojedinih pršljenova zavisi od načina života. Tako je kod malih životinja koje trče i penjaju visoko po cijeloj dužini kralježnice, pa se njihovo tijelo može savijati u različitim smjerovima, pa čak i sklupčati u klupko. Pršljenovi torakalnog i lumbalnog područja su manje pokretni kod velikih životinja koje se brzo kreću. Kod sisara koji se kreću na zadnjim nogama (klokani, jerboasi, skakači) najveći pršljenovi nalaze se u podnožju repa i sakruma, a zatim se njihova veličina sukcesivno smanjuje. Kod kopitara su, naprotiv, pršljenovi, a posebno njihovi spinovi nastavci, veći u prednjem dijelu torakalnog dijela, gdje su za njih pričvršćeni snažni mišići vrata i dijelom prednjih udova.

Kod ptica su prednji udovi (krila) prilagođeni za let, a zadnji za kretanje po tlu. Posebna karakteristika skeleta je pneumatičnost kostiju: one su lakše jer sadrže zrak. Ptičije kosti su također prilično krhke, jer su bogate soli kreča, pa se stoga čvrstoća skeleta u velikoj mjeri postiže spajanjem mnogih kostiju.

Pitanje 1. Šta je u osnovi evolutivnih promjena u mišićno-koštanom sistemu?

Osnova evolucijskih promjena u mišićno-koštanom sistemu leži, prije svega, u prijelazu životinja iz vodenog staništa u stanište kopno-zračno. Novo okruženje zahtijevalo je veću snagu mišićno-koštanog sistema i sposobnost izvođenja složenijih i raznovrsnijih pokreta. Primjer je pojava složenih parnih udova s ​​pokretnim (zglobnim) zglobovima dijelova i složenim mišićima kod predstavnika klase vodozemaca - prvih kopnenih kralježnjaka.

Pitanje 2. Koje životinje imaju egzoskelet?

Svi predstavnici tipa člankonožaca imaju egzoskelet: insekti imaju hitinsku ljusku, arahnidi i rakovi imaju kožu impregniranu vapnom.

Pitanje 3. Koji kičmenjaci nemaju koštani skelet?

Predstavnici klasa ciklostoma i hrskavičnih riba nemaju koštani skelet.

Pitanje 4. Na šta ukazuje slična struktura skeleta različitih kičmenjaka?

Opći plan strukture skeleta različitih kralježnjaka ukazuje na zajedničko porijeklo i evolucijski odnos. A prisutnost sličnih privatnih formacija znači da životinje vode sličan način života u sličnim uvjetima okoline. Na primjer, i leteće ptice i slepi miševi imaju koštani greben (kobilicu) na prsnoj kosti.

Pitanje 5. Koji zaključak se može izvući nakon upoznavanja sa opštim funkcijama mišićno-koštanog sistema kod životinjskih organizama?

Unatoč značajnim razlikama u strukturi mišićno-koštanih struktura kod različitih životinja, njihovi skeleti obavljaju slične funkcije: podržavaju tijelo, štite unutrašnje organe, pomiču tijelo u prostoru.

37. Mišićno-koštani sistem

Pretraženo na ovoj stranici:

• šta leži u osnovi evolucijskih promjena u mišićno-koštanom sistemu
• koje životinje imaju egzoskelet
• koji kičmenjaci nemaju koštani skelet
• Na šta ukazuje slična struktura skeleta različitih kralježnjaka?
• šta leži u osnovi evolucijskih promjena u mišićno-koštanom sistemu

Skelet udova.

Udovi tetrapodi su se razvili iz parnih peraja riba s režnjevim perajima, čiji je kostur sadržavao elemente homologne kostima ramenog i zdjeličnog pojasa, kao i prednjih i stražnjih nogu.

Prvobitno je postojalo najmanje pet odvojenih okoštavanja u ramenom pojasu, ali kod modernih životinja obično postoje samo tri: lopatica, klavikula i korakoid. Kod gotovo svih sisara, korakoid je smanjen, pričvršćen za lopaticu ili ga uopće nema. Kod nekih životinja lopatica ostaje jedini funkcionalni element ramenog pojasa.

Zdjelični pojas uključuje tri kosti: ilium, ischium i pubis. Kod ptica i sisara oni su se međusobno potpuno stopili, u potonjem slučaju formirajući tzv. neimenovana kost. Kod riba, zmija, kitova i sirena, karlični pojas nije pričvršćen za kičmu, kojoj stoga nedostaju tipični sakralni pršljenovi. Kod nekih životinja, i rameni i karlični pojas uključuju pomoćne kosti.

Kosti prednjeg slobodnog uda kod četveronožca su u principu iste kao i zadnjeg uda, ali se drugačije nazivaju. U prednjem ekstremitetu, ako računate od tijela, prvo dolazi humerus, zatim radijus i ulna, zatim karpalni, metakarpalni i falangi prstiju. U zadnjem ekstremitetu odgovaraju femuru, zatim tibiji, tibiji, tarzusu, metatarzalnim kostima i falangama prstiju. Početni broj prstiju je 5 na svakom udu. Vodozemci imaju samo 4 prsta na prednjim šapama. Kod ptica se prednji udovi pretvaraju u krila; kosti ručnog zgloba, metakarpusa i prstiju su smanjene u broju i djelimično srasle jedna s drugom, peti prst na nogama je izgubljen. Konjima je ostao samo srednji prst. Krave i njihovi najbliži srodnici počivaju na trećem i četvrtom prstu, a ostali su izgubljeni ili smanjeni. Papkari hodaju na prstima i zovu se falangealni hodači. Mačke i mnoge druge životinje pri hodanju se oslanjaju na cijelu površinu prstiju i pripadaju digitalnom tipu. Medvjedi i ljudi prilikom kretanja pritiskaju čitave tabane na tlo i nazivaju se plantigradnim hodačima.

Rice. 9 Slika tipova stopala sisara

Egzoskelet.

U Kralježnjaci svih klasa su na ovaj ili onaj način predstavljeni egzoskeletom. Glavne ploče scutes (izumrle životinje bez čeljusti), drevne ribe i vodozemci, kao i ljuske, perje i dlake viših tetrapoda, su kožne formacije. Oklop kornjača je istog porijekla - visokospecijalizirana skeletna formacija. Njihove kožne koštane ploče (osteoderme) pomaknule su se bliže kralješcima i rebrima i spojile se s njima. Važno je napomenuti da su rameni i karlični pojas paralelni sa ovim pomaknuti unutar grudnog koša. U grbu na leđima krokodila i oklopu oklopnika nalaze se koštane ploče istog porijekla kao i oklop kornjača.