Hydroskelettegenskaper og eksempler

5029
Egbert Haynes

EN hydroskjelett eller hydrostatisk skjelett består av et væskefylt hulrom som omgir muskulære strukturer og gir støtte til dyrets kropp. Det hydrostatiske skjelettet deltar i bevegelse, og gir dyret et bredt spekter av bevegelser.

Det er vanlig hos virvelløse dyr som mangler stive strukturer som tillater kroppsstøtte, for eksempel meitemark, noen polypper, anemoner og sjøstjerner og andre pighuder. I stedet er det hydrostatiske skjeletter.

Kilde: Av Rob Hille [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], fra Wikimedia Commons
Noen spesifikke strukturer hos dyr fungerer gjennom denne mekanismen, for eksempel penis fra pattedyr og skilpadder og bena på edderkopper..

I kontrast er det strukturer som bruker den hydrostatiske skjelettmekanismen, men mangler det væskefylte hulrommet, for eksempel lemene til blæksprutter, pattedyrstungen og elefantstammen..

Blant de mest fremragende funksjonene til hydrostatiske skjeletter er støtte og bevegelse, siden det er en muskelantagonist og hjelper til med å forsterke kraften i muskelsammentrekning..

Funksjonaliteten til et hydrostatisk skjelett avhenger av å opprettholde et konstant volum og trykket det genererer - det vil si at væsken som fyller hulrommet er ukomprimerbar..

Artikkelindeks

  • 1 Funksjoner
  • 2 Mekanisme av hydrostatiske skjeletter
    • 2.1 Muskulatur
    • 2.2 Typer bevegelser tillatt
  • 3 Eksempler på hydrostatiske skjeletter
    • 3.1 Polypper
    • 3.2 Ormformede dyr (vermiforms)
  • 4 Referanser

Kjennetegn

Dyr krever spesialiserte strukturer for støtte og bevegelse. For dette er det et bredt mangfold av skjeletter som gir en antagonist for musklene, som overfører sammentrekningskraften..

Imidlertid går begrepet "skjelett" utover de typiske beinstrukturene hos virveldyr eller de ytre skjelettene til leddyr..

En flytende substans kan også oppfylle støttekravene ved å bruke et indre trykk og danne hydroskjelettet, bredt fordelt i den virvelløse avstamningen..

Hydroskjelettet består av et hulrom eller lukkede hulrom fylt med væsker som bruker en hydraulisk mekanisme, der sammentrekningen av muskulaturen oversettes til bevegelsen av væsken fra en region til en annen, og jobber med mekanismen for overføring av impulsen - muskelantagonist.

Den grunnleggende biomekaniske egenskapen til hydroskjeletter er bestandigheten av volumet de danner. Dette må ha evnen til å komprimere når du bruker fysiologiske trykk. Dette prinsippet er grunnlaget for funksjonen til systemet.

Mekanisme av hydrostatiske skjeletter

Støttesystemet er romlig arrangert som følger: muskulaturen omgir et væskefylt sentralt hulrom.

Det kan også ordnes på en tredimensjonal måte med en serie muskelfibre som danner en solid muskelmasse, eller i et muskelnettverk som passerer gjennom mellomrom fylt med væske og bindevev..

Imidlertid er grensene mellom disse arrangementene ikke godt definert, og vi finner hydrostatiske skjeletter som har mellomliggende egenskaper. Selv om det er stor variasjon i hydroskjelettene til virvelløse dyr, fungerer de alle i henhold til de samme fysiske prinsippene..

Muskulatur

De tre generelle arrangementene av muskler: sirkulær, tverrgående eller radial. Den sirkulære muskulaturen er et kontinuerlig lag som er ordnet rundt kroppens eller organets omkrets.

Tverrgående muskler inkluderer fibre som er plassert vinkelrett på konstruksjonens lengste akse og kan orienteres horisontalt eller vertikalt - i kropper med en fast retning er konvensjonelle vertikale fibre dorsoventrale og horisontale fibre er tverrgående.

Radiale muskler, derimot, inkluderer fibre plassert vinkelrett på den lengste aksen fra sentralaksen mot periferien av strukturen..

De fleste av muskelfibrene i hydrostatiske skjeletter er skråstripede og har evnen til "super forlengelse".

Typer bevegelser tillatt

Hydrostatiske skjeletter støtter fire typer bevegelse: forlengelse, forkorting, bøying og vridning. Når en sammentrekning i muskelen minker, oppstår volumkonstantområdet, forlengelse av strukturen.

Forlengelse oppstår når noen av musklene, vertikale eller horisontale, trekker seg sammen bare for å holde tonen mot retning. Faktisk avhenger hele driften av systemet av trykket i den indre væsken.

Se for deg en sylinder med konstant volum med en initial lengde. Hvis vi reduserer diameteren ved hjelp av en sammentrekning av de sirkulære, tverrgående eller radiale musklene, strekkes sylinderen til sidene på grunn av den økningen i trykk som oppstår inne i strukturen..

Hvis vi derimot øker diameteren, forkortes strukturen. Forkortelsen er relatert til sammentrekning av musklene med langsgående ordninger. Denne mekanismen er viktig for hydrostatiske organer, for eksempel tungen til de fleste virveldyr..

For eksempel, i tentaklene til en blæksprutte (som bruker en type hydrostatisk skjelett), krever det bare en 25% reduksjon i diameter for å øke 80% i lengde..

Eksempler på hydrostatiske skjeletter

Hydrostatiske skjeletter er vidt distribuert i dyreriket. Selv om det er vanlig hos virvelløse dyr, fungerer noen virveldyrsorganer på samme prinsipp. Faktisk er hydrostatiske skjeletter ikke begrenset til dyr, visse urteaktige systemer bruker denne mekanismen..

Eksempler spenner fra notokord som er karakteristisk for sjøsprøyt, cephalochords, larver og voksen fisk, til larver av insekter og krepsdyr. Nedenfor vil vi beskrive de to mest kjente eksemplene: polypper og ormer.

Polypper

Anemoner er det klassiske eksemplet på dyr som har et hydrostatisk skjelett. Kroppen til dette dyret er dannet av en hul kolonne lukket ved basen og med en oral plate på den øvre delen som omgir munnåpningen. Muskulaturen er i utgangspunktet den som er beskrevet i forrige avsnitt.

Vannet kommer inn gjennom munnhulen, og når dyret lukkes forblir det indre volumet konstant. Dermed øker sammentrekningen som reduserer kroppens diameter, høyden på anemonen. Tilsvarende, når anemonen strekker seg de sirkulære musklene, utvides den og høyden synker.

Ormformede dyr (vermiforms)

Det samme systemet gjelder meitemark. Denne serien av peristaltiske bevegelser (forlenge og forkorte hendelser) lar dyret bevege seg.

Disse annelidene er preget av å ha coelom delt inn i segmenter for å forhindre væske fra det ene segmentet å komme inn i det andre, og hver opererer uavhengig..

Referanser

  1. Barnes, R. D. (1983). Virvelløse zoologier. Interamerikansk.
  2. Brusca, R. C., og Brusca, G. J. (2005). Hvirvelløse dyr. McGraw-Hill.
  3. French, K., Randall, D., og Burggren, W. (1998). Eckert. Dyrefysiologi: Mekanismer og tilpasninger. McGraw-Hill.
  4. Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W. C., og Garrison, C. (2001). Integrerte prinsipper for zoologi (Vol. 15). McGraw-Hill.
  5. Irwin, M. D., Stoner, J. B., og Cobaugh, A. M. (red.). (2013). Dyrepleie: en introduksjon til vitenskap og teknologi. University of Chicago Press.
  6. Kier, W. M. (2012). Mangfoldet av hydrostatiske skjeletter. Journal of Experimental Biology, 215(8), 1247-1257.
  7. Marshall, A. J. og Williams, W. D. (1985). Zoologi. Hvirvelløse dyr (Bind 1). Omvendt.
  8. Rosslenbroich, B. (2014). Om opprinnelsen til autonomi: et nytt blikk på de viktigste overgangene i evolusjonen (Vol. 5). Springer Science & Business Media.
  9. Starr, C., Taggart, R., & Evers, C. (2012). Volum 5-dyrestruktur og funksjon. Cengage læring.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.