Značilnosti in primeri hidroskeletov



A hidroskelet ali hidrostatični skelet je sestavljen iz votline, polne tekočine, ki obdaja mišične strukture in zagotavlja podporo telesu živali. Hidrostatični skelet sodeluje pri gibanju, kar daje živalim širok razpon gibanj.

Pogost je pri nevretenčarjih, ki nimajo togih struktur, ki omogočajo podporo telesa, kot so deževniki, nekateri polipi, vetrnice in morske zvezde ter drugi iglokožci. Namesto tega obstajajo hidrostatični okostja.

Nekateri konkretni objekti živali delujejo preko tega mehanizma, kot so penis sesalcev in želv, ter noge pajkov..

V nasprotju s tem pa obstajajo strukture, ki uporabljajo hidrostatični mehanizem okostja, vendar nimajo votline, napolnjene s tekočino, kot so člani glavonožcev, jezik sesalcev in deblo slonov..

Podpora in gibanje sta med najpomembnejšimi funkcijami hidrostatičnih skeletov, ker je mišični antagonist in pomaga pri ojačanju mišične kontrakcije..

Funkcionalnost hidrostatskega okostja je odvisna od vzdrževanja konstantne prostornine in tlaka, ki ga ustvarja - to pomeni, da je tekočina, ki napolni votlino, nestisljiva..

Indeks

  • 1 Značilnosti
  • 2 Mehanizem hidrostatičnih okostij
    • 2.1 Muskulatura
    • 2.2 Dovoljene vrste premikov
  • 3 Primeri hidrostatičnih skeletov
    • 3.1 Polipi
    • 3.2 Živali s črvi (vermiform)
  • 4 Reference

Funkcije

Živali potrebujejo specializirane strukture za podporo in gibanje. Za to obstaja široka raznolikost okostij, ki zagotavljajo antagonist za mišice, ki prenašajo silo krčenja.

Vendar pa izraz "okostje" presega tipične kostne strukture vretenčarjev ali zunanjih skeletov členonožcev..

Tekoča snov lahko izpolnjuje tudi zahteve za podporo z uporabo notranjega tlaka, ki tvori hidroskelet, široko porazdeljen v nevretenčarskih rodovih..

Hidroskrivnost je sestavljena iz votlih ali zaprtih votlin, polnih tekočin, ki uporabljajo hidravlični mehanizem, kjer se kontrakcija mišičja prevede v gibanju tekočine regije v drugo, pri čemer deluje v mehanizmu prenosa impulza - mišičnega antagonista..

Osnovna biomehanska značilnost hidroekvele je konstantnost volumna, ki jih tvori. Ta mora imeti sposobnost stiskanja pri fizioloških obremenitvah. To načelo je osnova za delovanje sistema.

Mehanizem hidrostatičnih skeletov

Podporni sistem je prostorsko razporejen na naslednji način: mišičnica obdaja osrednjo votlino, napolnjeno s tekočino.

Lahko se tudi razporedi na tridimenzionalen način z nizom mišičnih vlaken, ki tvorijo trdno maso mišic ali v mišičnem omrežju, ki prehaja skozi prostore, napolnjene z tekočino in vezivnim tkivom..

Vendar pa meje med temi ureditvami niso dobro opredeljene in najdemo hidrostatične okostja, ki predstavljajo vmesne značilnosti. Čeprav obstaja široka variabilnost v hidroveznih nevretenčarjih, vsi delujejo po enakih fizikalnih principih.

Muskulatura

Tri splošne razporeditve mišic: krožne, prečne ali radialne. Krožna muskulatura je neprekinjen sloj, ki je razporejen po obodu zadevnega telesa ali organa.

Prečne mišice vključujejo vlakna, ki se nahajajo pravokotno na dolgo os strukture in so lahko usmerjena vodoravno ali navpično - v telesih s fiksno orientacijo so navpična vlakna dorsoventralna in horizontalna prečna..

Po drugi strani pa radialne mišice vključujejo vlakna, ki se nahajajo pravokotno na dolgo os od osrednje osi proti obrobju konstrukcije..

Večina mišičnih vlaken v hidrostatičnih skeletih je poševno nagnjena in ima sposobnost "super raztezka"..

Vrste dovoljenih gibov

Hidrostatični skeleti omogočajo štiri vrste gibov: raztezek, skrajšanje, podvojitev in sukanje. Ko se zmanjša mišična kontrakcija, se na območju konstantnega volumna pojavi podaljšanje strukture.

Raztezek se pojavi, ko ena od mišic, navpično ali vodoravno, pogodbeno vzdržuje ton glede na orientacijo. Dejansko je celotno delovanje sistema odvisno od tlaka notranje tekočine.

Predstavljajte si valj s konstantno prostornino z začetno dolžino. Če zmanjšamo premer s krčenjem krožnih, prečnih ali radialnih mišic, se cilinder raztegne do strani s povečanjem tlaka, ki se pojavi znotraj strukture..

Če pa povečamo premer, se struktura skrajša. Skrajšanje je povezano s krčenjem mišic z vzdolžnimi fiksiranji. Ta mehanizem je nepogrešljiv za hidrostatične organe, kot je jezik večine vretenčarjev.

Na primer, v lovkah glavonožca (ki uporablja vrsto hidrostatskega okostja), potrebuje samo 25% zmanjšanje premera, da se poveča dolžina za 80%..

Primeri hidrostatičnih skeletov

Hidrostatični skeleti so široko razširjeni v živalskem svetu. Čeprav so pogosti pri nevretenčarjih, nekateri organi na vretenčarjih delujejo po istem načelu. Hidrostatični skeleti dejansko niso omejeni na živali, nekateri zeliščni sistemi uporabljajo ta mehanizem.

Primeri segajo od notokordnih lastnosti ascidij, cephalobony, ličink in odraslih rib, do ličink žuželk in rakov. Nato bomo opisali dva najbolj znana primera: polipi in črvi

Polipi

Anemoni so klasičen primer živali, ki imajo hidrostatični skelet. Telo te živali je tvorjeno z votlim stolpcem, zaprtim na dnu, in z ustno ploščo v zgornjem delu, ki obdaja odprtino ust. Mišičnost je v bistvu tista, ki je opisana v prejšnjem poglavju.

Voda vstopa skozi votlino ust, ko pa se žival zapre, notranja prostornina ostane konstantna. Tako zmanjšanje premera telesa poveča višino vetrnice. Podobno, ko se vetrnica razširi krožne mišice, se poveča in njegova višina se zmanjša.

Živali v črvi (vermiform)

Isti sistem velja za deževnike. Ta serija peristaltičnih gibov (podaljševanje in skrajšanje dogodkov) omogoča, da se žival premika.

Za te anelide je značilno, da ima coelom razdeljen na segmente, da se prepreči vstop tekočine enega segmenta v drugo in vsaka deluje neodvisno..

Reference

  1. Barnes, R. D. (1983). Nevretenčarska zoologija. Interameričan.
  2. Brusca, R. C., in Brusca, G. J. (2005). Nevretenčarji. McGraw-Hill.
  3. Francozi, K., Randall, D., & Burggren, W. (1998). Eckert. Fiziologija živali: mehanizmi in prilagoditve. McGraw-Hill.
  4. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Integrirana načela zoologije (Vol. 15). McGraw-Hill.
  5. Irwin, M.D., Stoner, J.B., & Cobaugh, A.M. (ur.). (2013). Zookeeping: uvod v znanost in tehnologijo. University of Chicago Press.
  6. Kier, W. M. (2012). Raznolikost hidrostatičnih skeletov. Journal of Experimental Biology, 215(8), 1247-1257.
  7. Marshall, A. J., in Williams, W. D. (1985). Zoologija Nevretenčarji (Vol. 1). Obrnil sem se.
  8. Rosslenbroich, B. (2014). O izvoru avtonomije: nov pogled na glavne spremembe v evoluciji (Vol. 5). Springer znanost in poslovni mediji.
  9. Starr, C., Taggart, R., in Evers, C. (2012). Zvezek 5 - Struktura in funkcija živali. Učenje Cengage.