Endoesqueleto: Части и функции

Ендоскелетът е структура, която поддържа тялото на човешките същества и някои животни отвътре, позволявайки му да се движи и структурира и оформя тялото. Животни като риби, птици и бозайници имат ендоскелети. При по-сложни животни той служи като котва за мускулните структури.

В човешко същество или крокодил тези мускули са прикрепени към костите и взаимодействат с тях, за да произвеждат сила, огъват се и изпълняват всички ежедневни задачи, необходими за осигуряване на здравето и оцеляването на организма.

Други животни (като акули) развиват много малко кости и имат ендоскелети, съставени предимно от хрущял. Те живеят целия си възрастен живот с хрущялни опори, които не оставят вкаменелости. Тези ендоскелети обикновено са по-гъвкави от костите, но са по-малко устойчиви.

Ендосекелото срещу екзоскелет

Ендоскелетът расте, когато тялото расте, позволява лесно фиксиране на мускулите и има много стави, които дават гъвкавост. Това го прави различен от екзоскелета в няколко аспекта.

Много насекоми и ракообразни имат екзоскелети, които са твърди, подобни на черупки структури, които покриват тялото отвън. Тези структури са статични, което означава, че те не растат.

Животните с екзоскелети остават с постоянен размер през целия си живот или се придвижват към старите си екзоскелети, за да генерират напълно нови такива, докато растат.

За разлика от тях, ендоскелетите са постоянни части на телата на гръбначните. Ендоскелетът започва да се развива в ембрионален стадий.

Костите на животните често са направени от хрущял, след което в крайна сметка се превръщат в кости чрез процес, известен като осификация. Тъй като животното расте, костите укрепват, удебеляват и удължават до пълен размер.

Части на ендоскелета

Скелетната система на гръбначните се характеризира с няколко лесно разпознаваеми части. Първият е гръбначния стълб. Всички ендоскелети са изградени около подредени гръбнак на съединени дискове, образувани като колона, съдържаща централната нервна система на животното.

В горната част на гръбначния стълб има череп, в който се намира мозъкът. Единственото изключение от това правило е с иглокожи, които нямат черепи или мозъци. Движенията му се контролират изцяло от централната нервна система.

Крайниците, перките и всякакви други крайници също се простират от гръбначния стълб. При повечето животни ендоскелетът е покрит с мускули, връзки и тъкани.

Тези покрития позволяват на ендоскелета да играе важна роля в движението на тялото и моторния контрол. Костната структура, осигурена от ендоскелета, позволява на тялото да стои, да седи, да се огъва и да плува точно.

Защитата на органите е също толкова важна ендоскопска функция. Телата на гръбначните животни се регулират от сложна система от вътрешни органи, включително сърца, бели дробове, бъбреци и черен дроб. Ендоскелетът защитава тези органи от увреждане, като ги предпазва с "клетка" от костите на ребрата.

Най-важни функции

Основните функции на ендоскелета са:

• Осигурете подкрепа на тялото и помогнете за поддържане на формата, в противен случай тялото няма да бъде стабилно.
• Защитете чувствителните вътрешни органи, например гръдния кош, който предпазва сърцето и белите дробове от всякакви увреждания
• Той служи като резервоар за калций и фосфати в тялото.
• Изработва кръвни клетки Червените кръвни клетки се произвеждат в костния мозък и това поддържа постоянно снабдяване с кръвни клетки.
• Тя позволява на тялото да стои, да седи, да се огъва и плува с точност.

Предимства на ендоскелета

Предимствата включват силни характеристики, които поддържат теглото и дори растеж. Ендоскелети обикновено се намират в по-големите животни поради по-доброто им преместване, тъй като екзоскелетите могат да ограничат растежа поради теглото.

Основното предимство е, че ендоскелетът може да бъде използван като лост и опорни точки за мускулите, което означава, че има биомеханично превъзходство, което е много важно в нашия мащаб.

Мравка или паяк е много силен по отношение на размера си в своя мащаб, но ако е бил с размерите на човешко същество, той едва може да устои, защото мускулите му са затворени в твърд екзоскелет.

Освен това е много по-лесно за едно същество с бели дробове да има ендоскелет и гъвкав гръден кош, тъй като той може лесно да вдишва, без да се налага да компресира други органи.

еволюция

Най-ранният скелет в гръбначния род беше неминерализиран хрущялен ендоскелет без колаген. Тя се свързва главно с фаринкса, в таксони като ланцети, миноги и риби от вещици.

След еволюцията на колаген II, може да се образува хрущял на базата на колаген. За разлика от животните, които не са имали колагенови скелети, някои от ранните хондристи (като акулите) са могли да образуват скелетни части чрез процеса на ендохондрална осификация.

Въпреки това, поради липсата на данни за вкаменелостите, точното време на произход и степента на използване на този механизъм са неясни.

От еволюционна гледна точка, ендохондралната осификация е най-младият от двата вида костни образувания (най-старата кожна кост е образувана от интрамембранозна осификация).

Тя е произведена в скелети на гръбначни животни чрез заместване на хрущялни шаблони. Процесът на ендохондрална осификация еволюира постепенно, започвайки с отлагането на перикондентална кост, използвайки молекулярните инструменти, които са се развили по време на еволюцията на костните щитове в кожата.

Това предшества еволюцията на процесите на деградация на хрущяла и отлагането на ендохондрални кости, както се демонстрира главно чрез проучвания върху скелетгенезата на акулите. Ендохондралната осификация осигурява структурна подкрепа за развитието на гръбначните членове.

С появата на сухоземни гръбначни животни, функцията на скелета се разширява в нови посоки. Въпреки че костта все още е резервоар от калций и фосфор и действа като щит за уязвимите части на тялото, тя също започва да служи като място за производството на кръвни клетки и позволява движение и механична подкрепа.