โครงกระดูกของสัตว์ต่างชนิดกัน โครงสร้างส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับที่อยู่อาศัยและวิถีชีวิตของสิ่งมีชีวิตโดยเฉพาะ โครงกระดูกของสัตว์มีอะไรที่เหมือนกัน? มีความแตกต่างอะไรบ้าง? โครงกระดูกมนุษย์แตกต่างจากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ อย่างไร
โครงกระดูกเป็นที่รองรับร่างกาย
โครงสร้างที่แข็งและยืดหยุ่นของกระดูก กระดูกอ่อน และเอ็นในร่างกายมนุษย์และสัตว์เรียกว่าโครงกระดูก ร่วมกับกล้ามเนื้อและเส้นเอ็น ทำให้เกิดระบบกล้ามเนื้อและกระดูก โดยที่สิ่งมีชีวิตสามารถเคลื่อนที่ได้ในอวกาศ
ประกอบด้วยกระดูกและกระดูกอ่อนเป็นหลัก ในส่วนที่เคลื่อนที่ได้ส่วนใหญ่จะเชื่อมต่อกันด้วยข้อต่อและเส้นเอ็นรวมกันเป็นชิ้นเดียว "โครงกระดูก" ที่แข็งของร่างกายไม่ได้ประกอบด้วยกระดูกและเนื้อเยื่อกระดูกอ่อนเสมอไป บางครั้งอาจเกิดจากไคติน เคราติน หรือแม้แต่หินปูน
ส่วนที่น่าทึ่งของร่างกายคือกระดูก พวกมันแข็งแรงและแข็งแกร่งมากสามารถรับน้ำหนักได้มาก แต่ในขณะเดียวกันก็ยังเบา ในร่างกายที่อ่อนเยาว์ กระดูกจะมีความยืดหยุ่น และเมื่อเวลาผ่านไปจะเปราะบางและเปราะบางมากขึ้น
โครงกระดูกของสัตว์คือ "ตู้เก็บอาหาร" ของแร่ธาตุ ถ้าร่างกายขาดพวกเขาจากนั้นความสมดุลขององค์ประกอบที่จำเป็นจะถูกเติมเต็มจากกระดูก กระดูกประกอบด้วยน้ำ ไขมัน สารอินทรีย์ (โพลีแซคคาไรด์ คอลลาเจน) เช่นเดียวกับเกลือของแคลเซียม โซเดียม ฟอสฟอรัส แมกนีเซียม องค์ประกอบทางเคมีที่แน่นอนขึ้นอยู่กับโภชนาการของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ
ความหมายของโครงกระดูก
ร่างกายของคนและสัตว์เป็นเปลือก ข้างในมีอวัยวะภายใน เปลือกนี้มีรูปร่างตามโครงกระดูก กล้ามเนื้อและเส้นเอ็นติดกับมันโดยตรงหดตัวงอข้อต่อทำให้เคลื่อนไหว ดังนั้นเราสามารถยกขา หันหัว นั่งหรือถืออะไรด้วยมือของเรา
นอกจากนี้ โครงกระดูกของสัตว์และมนุษย์ยังทำหน้าที่ป้องกันเนื้อเยื่ออ่อนและอวัยวะต่างๆ ตัวอย่างเช่น ซี่โครงซ่อนปอดและหัวใจไว้ข้างใต้ ปกปิดจากการถูกกระแทก (แน่นอนว่าถ้าการกระแทกไม่แรงเกินไป) กะโหลกศีรษะป้องกันความเสียหายต่อสมองที่ค่อนข้างบอบบาง
กระดูกบางชิ้นมีอวัยวะที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งคือไขกระดูก ในมนุษย์นั้นเกี่ยวข้องกับกระบวนการสร้างเม็ดเลือดซึ่งสร้างเซลล์เม็ดเลือดแดง นอกจากนี้ยังก่อให้เกิดเม็ดเลือดขาว เซลล์เม็ดเลือดขาวที่มีหน้าที่ในการสร้างภูมิคุ้มกันของร่างกาย
โครงกระดูกเกิดขึ้นมาได้อย่างไรและเมื่อไหร่
โครงกระดูกของสัตว์และระบบกล้ามเนื้อและกระดูกทั้งหมดเกิดจากวิวัฒนาการ ตามรุ่นที่ยอมรับกันโดยทั่วไป สิ่งมีชีวิตชนิดแรกที่ปรากฏบนโลกไม่มีการดัดแปลงที่ซับซ้อนเช่นนี้ เป็นเวลานานที่สัตว์อมีบิกที่อ่อนนุ่มมีอยู่บนโลกของเรา
จากนั้นในชั้นบรรยากาศและไฮโดรสเฟียร์ของโลกก็มีออกซิเจนน้อยลงถึงสิบเท่า เมื่อถึงจุดหนึ่ง ส่วนแบ่งของก๊าซก็กลายเป็นเพิ่มขึ้นโดยเริ่มต้นตามที่นักวิทยาศาสตร์แนะนำคือปฏิกิริยาลูกโซ่ของการเปลี่ยนแปลง ดังนั้นปริมาณแคลไซต์และอาราโกไนต์จึงเพิ่มขึ้นในองค์ประกอบแร่ธาตุของมหาสมุทร ในทางกลับกัน พวกมันจะสะสมในสิ่งมีชีวิต ก่อตัวเป็นโครงสร้างแข็งหรือยืดหยุ่น
สิ่งมีชีวิตแรกสุดที่มีโครงกระดูกถูกพบในชั้นหินปูนในนามิเบีย ไซบีเรีย สเปน และภูมิภาคอื่นๆ พวกเขาอาศัยอยู่ในมหาสมุทรของโลกเมื่อประมาณ 560 ล้านปีก่อน ในโครงสร้างของมัน สิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีลักษณะคล้ายฟองน้ำที่มีลำตัวเป็นทรงกระบอก รังสีแคลเซียมคาร์บอเนตยาว (สูงถึง 40 ซม.) แผ่ออกจากรังสีซึ่งทำหน้าที่เป็นโครงกระดูก
โครงกระดูกต่างๆ
ในโลกแห่งสัตว์ โครงกระดูกมีสามประเภท: ภายนอก ภายใน และของเหลว ภายนอกหรือโครงกระดูกภายนอกไม่ได้ซ่อนอยู่ใต้ผิวหนังหรือเนื้อเยื่ออื่น ๆ แต่ครอบคลุมร่างกายของสัตว์ทั้งหมดหรือบางส่วนจากภายนอก สัตว์ชนิดใดที่มีโครงกระดูกภายนอก? มันถูกสิงโดยแมง แมลง ครัสเตเชีย และสัตว์มีกระดูกสันหลังบางตัว
เหมือนเกราะ มันทำหน้าที่ป้องกันเป็นหลัก และบางครั้งมันก็สามารถใช้เป็นที่พักพิงสำหรับสิ่งมีชีวิต (เต่าหรือหอยทาก) โครงกระดูกดังกล่าวมีข้อเสียเปรียบอย่างมาก มันไม่เติบโตไปพร้อมกับเจ้าของซึ่งเป็นสาเหตุที่สัตว์ถูกบังคับให้หลั่งเป็นระยะและสร้างที่กำบังใหม่ ในช่วงเวลาหนึ่ง ร่างกายสูญเสียการป้องกันตามปกติและอ่อนแอลง
โครงกระดูกเป็นโครงกระดูกภายในของสัตว์ หุ้มด้วยเนื้อและหนัง มีการออกแบบที่ซับซ้อน ทำหน้าที่หลายอย่าง และเติบโตพร้อมกันกับร่างกายทั้งหมด โครงกระดูกถูกแบ่งออกเป็นส่วนแกน (กระดูกสันหลัง กะโหลกศีรษะ หน้าอก) และส่วนเพิ่มเติมหรือส่วนต่อพ่วง (แขนขาและกระดูกของเข็มขัด)
โครงกระดูกที่เป็นของเหลวหรือไฮโดรสแตติกพบน้อยที่สุด มันถูกครอบงำโดยแมงกะพรุน หนอน ดอกไม้ทะเล ฯลฯ เป็นผนังกล้ามเนื้อที่เต็มไปด้วยของเหลว แรงดันของเหลวช่วยรักษารูปร่างของร่างกาย เมื่อกล้ามเนื้อหดตัว แรงกดจะเปลี่ยนไป ทำให้ร่างกายเคลื่อนไหว
สัตว์อะไรไม่มีโครงกระดูก
ในความหมายปกติ โครงกระดูกคือโครงภายในของร่างกายอย่างแม่นยำ ชุดของกระดูกและกระดูกอ่อนที่ประกอบเป็นกะโหลกศีรษะ แขนขา และกระดูกสันหลัง อย่างไรก็ตาม มีสิ่งมีชีวิตจำนวนหนึ่งที่ไม่มีชิ้นส่วนเหล่านี้ ซึ่งบางส่วนไม่มีแม้แต่รูปร่างเฉพาะ แต่นั่นแสดงว่าพวกมันไม่มีโครงกระดูกเลยเหรอ
Jean Baptiste Lamarck เคยรวมพวกมันเป็นสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังกลุ่มใหญ่ แต่นอกเหนือจากการไม่มีกระดูกสันหลังแล้ว ไม่มีอะไรอื่นรวมสัตว์เหล่านี้ได้ ตอนนี้เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าแม้แต่สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวก็มีโครงกระดูก
ตัวอย่างเช่น ในเรดิโอลาเรียนประกอบด้วยไคติน ซิลิกอนหรือสตรอนเทียมซัลเฟตและอยู่ภายในเซลล์ ปะการังสามารถมีโครงกระดูกแบบไฮโดรสแตติก โปรตีนภายใน หรือโครงกระดูกที่เป็นปูนภายนอก ในหนอน แมงกะพรุน และหอยบางชนิด จะเป็นไฮโดรสแตติก
ในหอยจำนวนหนึ่ง โครงกระดูกภายนอกมีรูปร่างเหมือนเปลือกหอย ในสายพันธุ์ต่าง ๆ โครงสร้างจะแตกต่างกัน ตามกฎแล้วจะมีสามชั้นประกอบด้วยโปรตีนคอนชิโอลินและแคลเซียมคาร์บอเนต เปลือกเป็นสองแฉก (หอย, หอยนางรม) และเกลียวด้วยลอนผมและบางครั้งก็เป็นเข็มคาร์บอเนตและแหลม
อาร์โทรพอด
สัตว์ขาปล้องชนิดนี้ก็เป็นสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังเช่นกัน นี่คือกลุ่มสัตว์ที่มีจำนวนมากที่สุดซึ่งรวมถึงสัตว์จำพวกครัสเตเชีย, แมง, แมลง, ตะขาบ ร่างกายสมมาตร มีแขนขาคู่กัน และแบ่งออกเป็นปล้อง
ตามโครงสร้าง โครงกระดูกของสัตว์อยู่ภายนอก มันครอบคลุมทั้งร่างกายในรูปแบบของหนังกำพร้าที่มีไคติน หนังกำพร้าเป็นเปลือกแข็งที่ปกป้องแต่ละส่วนของสัตว์ พื้นที่หนาแน่นของมันคือ sclerite ซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยเยื่อที่ยืดหยุ่นและเคลื่อนที่ได้มากกว่า
ในแมลงนั้นหนังกำพร้านั้นแข็งแรงและหนาประกอบด้วยสามชั้น บนพื้นผิว ก่อให้เกิดขน (chaetae) หนามแหลม ขนแปรง และผลพลอยได้ต่างๆ ในแมง หนังกำพร้าค่อนข้างบางและมีชั้นผิวหนังและเยื่อหุ้มชั้นใต้ดินอยู่ข้างใต้ นอกจากการปกป้องแล้ว ยังป้องกันสัตว์ไม่ให้สูญเสียความชื้น
ปูดินและเหาไม้ไม่มีชั้นนอกหนาทึบที่กักเก็บความชื้นในร่างกาย มีเพียงวิถีชีวิตเท่านั้นที่ช่วยพวกเขาไม่ให้แห้ง - สัตว์พยายามหาที่ที่มีความชื้นสูงอย่างต่อเนื่อง
โครงกระดูกของคอร์ด
คอร์ดคือการสร้างโครงกระดูกตามแนวแกนภายใน ซึ่งเป็นเส้นใยตามยาวของโครงกระดูกของร่างกาย มีอยู่ในคอร์ดซึ่งมีมากกว่า 40,000 สปีชีส์ ซึ่งรวมถึงสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังซึ่งมีโนโตคอร์ดอยู่ในช่วงเวลาหนึ่งของการพัฒนา
ในตัวแทนกลุ่มล่าง (หอก, ไซโคลสโตมส์และปลาบางชนิด) notochord ยังคงมีอยู่ตลอดชีวิต ใน lancelets จะอยู่ระหว่างลำไส้และท่อประสาท ประกอบด้วยแผ่นกล้ามเนื้อตามขวางซึ่งล้อมรอบด้วยเปลือกและเชื่อมต่อกันด้วยผลพลอยได้ หดตัวและผ่อนคลายเหมือนโครงกระดูกอุทกสถิต
ในไซโคลสโตมโนโทคอร์ดจะแข็งกว่าและมีลักษณะเป็นกระดูกสันหลัง พวกเขาไม่มีแขนขาขากรรไกร โครงกระดูกเกิดจากเนื้อเยื่อเกี่ยวพันและกระดูกอ่อนเท่านั้น ในจำนวนนี้กะโหลกศีรษะรังสีของครีบและโครงตาข่ายของเหงือกของสัตว์นั้นถูกสร้างขึ้น ลิ้นของไซโคลสโตมก็มีโครงกระดูกเช่นกัน ที่ส่วนบนของอวัยวะมีฟันซึ่งสัตว์ใช้เจาะเหยื่อ
สัตว์มีกระดูกสันหลัง
ในตัวแทนที่สูงกว่าของคอร์ด สายแกนจะกลายเป็นกระดูกสันหลัง - องค์ประกอบรองรับของโครงกระดูกภายใน เป็นคอลัมน์ที่มีความยืดหยุ่นซึ่งประกอบด้วยกระดูก (กระดูกสันหลัง) ที่เชื่อมต่อกันด้วยแผ่นดิสก์และกระดูกอ่อน ตามกฎแล้วจะแบ่งออกเป็นแผนกต่างๆ
โครงสร้างของโครงกระดูกของสัตว์มีกระดูกสันหลังมีความซับซ้อนมากกว่าคอร์ดอื่นๆ และยิ่งไปกว่านั้นของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง ตัวแทนทั้งหมดของกลุ่มมีลักษณะเป็นกรอบภายใน ด้วยการพัฒนาของระบบประสาทและสมอง พวกเขาสร้างกะโหลกกระดูก และลักษณะของกระดูกสันหลังช่วยป้องกันไขสันหลังและเส้นประสาทได้ดีขึ้น
แขนขาที่จับคู่และไม่จับคู่ออกจากกระดูกสันหลัง ตัวที่ไม่จับคู่คือหางและครีบ คู่ที่จับคู่จะถูกแบ่งออกเป็นเข็มขัด (บนและล่าง) และโครงกระดูกของแขนขาอิสระ (ครีบหรือแขนขาห้านิ้ว)
ราศีมีน
พวกนี้ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง โครงกระดูกประกอบด้วยสองส่วน: ลำตัวและหาง ฉลาม กระเบน และลิงชิมแปนซีไม่มีเนื้อเยื่อกระดูก โครงกระดูกของพวกมันประกอบด้วยกระดูกอ่อนที่ยืดหยุ่นซึ่งสะสมมะนาวและแข็งเมื่อเวลาผ่านไป
ปลาที่เหลือมีโครงกระดูก ชั้นกระดูกอ่อนอยู่ระหว่างกระดูกสันหลัง ในส่วนหน้ากระบวนการด้านข้างจะขยายออกไปผ่านเข้าไปในซี่โครง กระโหลกของปลาไม่เหมือนสัตว์บก มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้มากกว่าสี่สิบชิ้น
คอหอยล้อมรอบด้วยครึ่งวงกลมตั้งแต่ 3 ถึง 7 ซุ้มเหงือกซึ่งอยู่ระหว่างร่องเหงือก ภายนอกพวกมันก่อตัวเป็นเหงือก ปลาทั้งหมดมีพวกมัน มีเพียงบางชนิดเท่านั้นที่สร้างโดยเนื้อเยื่อกระดูกอ่อน ในขณะที่ปลาอื่นๆ - โดยกระดูก
รัศมีกระดูกของครีบที่เชื่อมต่อกันด้วยพังผืดแยกออกจากกระดูกสันหลัง ครีบคู่ - ครีบอกและหน้าท้อง, ไม่มีคู่ - ทวาร, หลัง, หาง จำนวนและประเภทแตกต่างกันไป
สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำและสัตว์เลื้อยคลาน
สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำมีส่วนปากมดลูกและส่วนศักดิ์สิทธิ์ซึ่งมีตั้งแต่ 7 ถึง 200 กระดูกสันหลัง สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำบางตัวมีส่วนหาง บางตัวไม่มีหาง แต่มีแขนขาคู่กัน พวกมันเคลื่อนที่ด้วยการกระโดด ขาหลังจึงยืดออก
สัตว์หางขาดซี่โครง. ความคล่องตัวของศีรษะนั้นมาจากกระดูกคอซึ่งติดอยู่ที่ด้านหลังของศีรษะ ไหล่ ท่อนแขน และมือปรากฏขึ้นที่บริเวณทรวงอก กระดูกเชิงกรานประกอบด้วยกระดูกอุ้งเชิงกราน, pubic และ ischial และขาหลังมีขาท่อนล่าง ต้นขา เท้า
โครงกระดูกสัตว์เลื้อยคลานด้วยมีส่วนเหล่านี้ทำให้ซับซ้อนมากขึ้นด้วยส่วนที่ห้าของกระดูกสันหลัง - เอว พวกมันมีกระดูกสันหลัง 50 ถึง 435 กะโหลกศีรษะมีการสร้างกระดูกมากขึ้น ส่วนหางมีอยู่เสมอ กระดูกสันหลังจะลดระดับลงจนสุด
เต่ามีโครงกระดูกภายนอกในรูปแบบของเคราตินที่แข็งแรงและชั้นในของกระดูก ขากรรไกรของเต่าไม่มีฟัน งูไม่มีกระดูกสันอก ไหล่ และอุ้งเชิงกราน และซี่โครงติดอยู่ตลอดความยาวของกระดูกสันหลัง ยกเว้นส่วนหาง กรามของมันยืดหยุ่นมากเพื่อกลืนเหยื่อขนาดใหญ่
นก
ลักษณะของโครงกระดูกของนกส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับความสามารถในการบิน บางชนิดมีการปรับตัวสำหรับการวิ่ง การดำน้ำ การปีนกิ่งไม้ และพื้นผิวแนวตั้ง นกมีส่วนกระดูกสันหลังห้าส่วน ส่วนต่างๆ ของบริเวณปากมดลูกเชื่อมต่อกันอย่างเคลื่อนตัว ในส่วนอื่นๆ กระดูกสันหลังมักจะถูกหลอมรวม
กระดูกของพวกมันเบาและบางส่วนก็เต็มไปด้วยอากาศ คอของนกถูกยืดออก (10-15 กระดูกสันหลัง) กะโหลกศีรษะของพวกเขาสมบูรณ์โดยไม่มีตะเข็บด้านหน้ามีจะงอยปาก รูปร่างและความยาวของจะงอยปากแตกต่างกันมากและสัมพันธ์กับการให้อาหารของสัตว์
อุปกรณ์หลักสำหรับการบินคือกระดูกงู นี่คือการงอกของกระดูกในส่วนล่างของกระดูกอกซึ่งแนบกล้ามเนื้อหน้าอก กระดูกงูได้รับการพัฒนาในนกบินและนกเพนกวิน ในโครงสร้างของโครงกระดูกของสัตว์มีกระดูกสันหลังที่เกี่ยวข้องกับการบินหรือการขุด (ตัวตุ่นและค้างคาว) ก็มีอยู่เช่นกัน นกกระจอกเทศไม่มีค่ะ นกแก้วนกฮูก
ปีกนกเป็นปีก ประกอบด้วยจากกระดูกต้นแขนที่หนาและแข็งแรง ท่อนกระดูกโค้ง และรัศมีบาง กระดูกบางส่วนในมือหลอมรวมกัน กระดูกเชิงกรานไม่ได้หลอมรวมกันทั้งหมดยกเว้นนกกระจอกเทศ นี่คือวิธีที่นกสามารถวางไข่ขนาดใหญ่ได้
สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
ปัจจุบันมีสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมประมาณ 5,500 สายพันธุ์ รวมทั้งมนุษย์ด้วย ในสมาชิกทุกคนในชั้นเรียน โครงกระดูกภายในแบ่งออกเป็นห้าส่วนและรวมถึงกะโหลกศีรษะ กระดูกสันหลัง หน้าอก เข็มขัดของรยางค์บนและล่าง Armadillos มีโครงกระดูกภายนอกในรูปแบบของเกราะหลายตัว
กะโหลกของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีขนาดใหญ่กว่า มีกระดูกโหนกแก้ม เพดานโหนกรอง และกระดูกแก้วหูคู่ ซึ่งไม่พบในสัตว์อื่น เข็มขัดส่วนบน ส่วนใหญ่ประกอบด้วยหัวไหล่ กระดูกไหปลาร้า ไหล่ ปลายแขนและมือ (จากข้อมือ metacarpus นิ้วกับ phalanges) เข็มขัดส่วนล่างประกอบด้วยต้นขา, ขาส่วนล่าง, เท้าที่มี tarsus, metatarsus และนิ้วมือ ความแตกต่างที่ยิ่งใหญ่ที่สุดภายในชั้นเรียนนั้นเห็นได้อย่างชัดเจนที่เข็มขัดรัดแขน
สุนัขและอุปกรณ์ไม่มีสะบักและกระดูกไหปลาร้า ในแมวน้ำ ไหล่และกระดูกโคนขาซ่อนอยู่ภายในร่างกาย และแขนขาที่มีห้านิ้วเชื่อมต่อกันด้วยเมมเบรนและดูเหมือนครีบ ค้างคาวบินได้เหมือนนก นิ้วของพวกมัน (ยกเว้นนิ้วเดียว) ยาวมากและเชื่อมต่อกันด้วยใยหนังเป็นปีก
คนต่างกันอย่างไร
โครงกระดูกมนุษย์มีส่วนเดียวกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ ในโครงสร้างจะคล้ายกับชิมแปนซีมากที่สุด แต่ขามนุษย์นั้นยาวกว่าแขนมาก ร่างกายมีสมาธิแนวตั้งหัวไม่ยื่นไปข้างหน้าเหมือนสัตว์
กะโหลกศีรษะในโครงสร้างนั้นใหญ่กว่าของลิงมาก ในทางกลับกันอุปกรณ์กรามมีขนาดเล็กและสั้นกว่าเขี้ยวจะลดลงฟันถูกเคลือบด้วยสารเคลือบป้องกัน คนมีคาง กระโหลกศีรษะโค้งมน ไม่มีสันคิ้วต่อเนื่อง
เราไม่มีหาง ตัวแปรที่ด้อยพัฒนานั้นมีกระดูกก้นกบ 4-5 อัน หน้าอกไม่แบนทั้งสองข้างต่างจากสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แต่ขยายออก นิ้วโป้งอยู่ตรงข้ามกับส่วนที่เหลือ ส่วนมือเชื่อมต่อกับข้อมืออย่างเคลื่อนได้