Kerangka hewan yang berbeda berbeda satu sama lain. Struktur mereka sangat tergantung pada habitat dan gaya hidup organisme tertentu. Apa kesamaan kerangka hewan? Perbedaan apa yang ada? Apa perbedaan kerangka manusia dengan kerangka mamalia lain?
Kerangka adalah penopang tubuh
Struktur tulang, tulang rawan dan ligamen yang keras dan elastis pada tubuh manusia dan hewan disebut kerangka. Bersama dengan otot dan tendon, membentuk sistem muskuloskeletal, berkat makhluk hidup yang dapat bergerak di ruang angkasa.
Ini terutama mencakup tulang dan tulang rawan. Di bagian yang paling bergerak, mereka dihubungkan oleh sendi dan tendon, membentuk satu kesatuan. "Kerangka" tubuh yang padat tidak selalu terdiri dari tulang dan jaringan tulang rawan, terkadang dibentuk oleh kitin, keratin, atau bahkan batu kapur.
Bagian tubuh yang menakjubkan adalah tulang. Mereka sangat kuat dan kaku, mampu menahan beban besar, tetapi pada saat yang sama tetap ringan. Pada tubuh yang masih muda, tulang bersifat elastis, dan lama kelamaan menjadi rapuh dan rapuh.
Kerangka hewan adalah semacam "pantry" mineral. Jika sebuahtubuh kekurangan mereka, maka keseimbangan elemen yang diperlukan diisi kembali dari tulang. Tulang terdiri dari air, lemak, zat organik (polisakarida, kolagen), serta garam kalsium, natrium, fosfor, magnesium. Komposisi kimia yang tepat tergantung pada nutrisi organisme tertentu.
Arti kerangka
Tubuh manusia dan hewan adalah cangkang, di dalamnya terdapat organ dalam. Cangkang ini dibentuk oleh kerangka. Otot dan tendon melekat langsung padanya, berkontraksi, mereka menekuk sendi, membuat gerakan. Jadi, kita bisa mengangkat kaki, memutar kepala, duduk atau memegang sesuatu dengan tangan kita.
Selain itu, kerangka hewan dan manusia berfungsi sebagai pelindung jaringan lunak dan organ. Misalnya, tulang rusuk menyembunyikan paru-paru dan jantung di bawahnya, menutupinya dari pukulan (tentu saja, jika pukulannya tidak terlalu kuat). Tengkorak mencegah kerusakan pada otak yang agak rapuh.
Beberapa tulang mengandung salah satu organ terpenting - sumsum tulang. Pada manusia, ia terlibat dalam proses hematopoiesis, membentuk sel darah merah. Ini juga membentuk leukosit, sel darah putih yang bertanggung jawab untuk kekebalan tubuh.
Bagaimana dan kapan kerangka itu muncul?
Kerangka hewan dan seluruh sistem muskuloskeletal muncul berkat evolusi. Menurut versi yang diterima secara umum, organisme pertama yang muncul di Bumi tidak memiliki adaptasi yang begitu rumit. Untuk waktu yang lama, makhluk amuba bertubuh lunak ada di planet kita.
Lalu di atmosfer dan hidrosfer planet ini, oksigen sepuluh kali lebih sedikit. Pada titik tertentu, bagian gas menjadimeningkatkan, memulai, seperti yang disarankan para ilmuwan, reaksi berantai perubahan. Dengan demikian, jumlah kalsit dan aragonit meningkat dalam komposisi mineral laut. Mereka, pada gilirannya, terakumulasi dalam organisme hidup, membentuk struktur padat atau elastis.
Organisme paling awal yang memiliki kerangka ditemukan di lapisan batu kapur di Namibia, Siberia, Spanyol, dan wilayah lainnya. Mereka menghuni lautan dunia sekitar 560 juta tahun yang lalu. Dalam strukturnya, organisme menyerupai spons dengan tubuh silinder. Sinar panjang (hingga 40 cm) kalsium karbonat berangkat secara radial darinya, yang berperan sebagai kerangka.
Varietas Kerangka
Di dunia hewan, ada tiga jenis kerangka: luar, dalam, dan cair. Eksoskeleton atau kerangka luar tidak tersembunyi di bawah penutup kulit atau jaringan lain, tetapi menutupi seluruh atau sebagian tubuh hewan dari luar. Hewan apa yang memiliki kerangka luar? Ini dimiliki oleh arakhnida, serangga, krustasea, dan beberapa vertebrata.
Seperti baju besi, ia melakukan fungsi pelindung terutama, dan kadang-kadang dapat berfungsi sebagai tempat berlindung bagi organisme hidup (kulit kura-kura atau cangkang siput). Kerangka seperti itu memiliki kelemahan yang signifikan. Itu tidak tumbuh bersama pemiliknya, itulah sebabnya hewan itu terpaksa melepaskannya secara berkala dan menumbuhkan penutup baru. Untuk beberapa waktu, tubuh kehilangan perlindungan biasanya dan menjadi rentan.
Endoskeleton adalah kerangka internal hewan. Itu ditutupi dengan daging dan kulit. Ini memiliki desain yang lebih kompleks, melakukan banyak fungsi dan tumbuhbersamaan dengan seluruh organisme. Endoskeleton dibagi menjadi bagian aksial (tulang belakang, tengkorak, dada) dan bagian tambahan atau perifer (tungkai dan tulang ikat pinggang).
Kerangka cairan atau hidrostatik adalah yang paling tidak umum. Itu dimiliki oleh ubur-ubur, cacing, anemon laut, dll. Ini adalah dinding berotot yang diisi dengan cairan. Tekanan cairan mempertahankan bentuk tubuh. Saat otot berkontraksi, tekanan berubah, yang membuat tubuh bergerak.
Hewan apa yang tidak memiliki kerangka?
Dalam pengertian biasa, kerangka adalah kerangka internal tubuh, seperangkat tulang dan tulang rawan yang membentuk tengkorak, anggota badan, dan tulang belakang. Namun, ada sejumlah organisme yang tidak memiliki bagian-bagian ini, beberapa di antaranya bahkan tidak memiliki bentuk tertentu. Tapi apakah itu berarti mereka tidak memiliki kerangka sama sekali?
Jean Baptiste Lamarck pernah menyatukan mereka menjadi sekelompok besar invertebrata, tetapi selain tidak adanya tulang punggung, tidak ada lagi yang menyatukan hewan-hewan ini. Sekarang diketahui bahwa organisme bersel tunggal pun memiliki kerangka.
Misalnya, pada radiolaria terdiri dari kitin, silikon atau strontium sulfat dan terletak di dalam sel. Karang dapat memiliki kerangka hidrostatik, protein internal, atau kerangka berkapur eksternal. Pada cacing, ubur-ubur dan beberapa moluska, bersifat hidrostatik.
Pada sejumlah moluska, kerangkanya berada di luar dan berbentuk cangkang. Pada spesies yang berbeda, strukturnya berbeda. Biasanya, itu mencakup tiga lapisan, terdiri dari protein conchiolin dan kalsium karbonat. Kerang adalah bivalvia (kerang, tiram) dan spiraldengan ikal dan terkadang jarum dan paku karbonat.
Arthropoda
Jenis artropoda juga termasuk ke dalam invertebrata. Ini adalah kelompok hewan yang paling banyak, yang meliputi krustasea, arakhnida, serangga, lipan. Tubuhnya simetris, memiliki anggota badan berpasangan dan terbagi menjadi beberapa segmen.
Berdasarkan struktur, kerangka hewan bersifat eksternal. Ini menutupi seluruh tubuh dalam bentuk kutikula yang mengandung kitin. Kutikula adalah cangkang keras yang melindungi setiap segmen hewan. Daerah padatnya adalah sklerit, saling berhubungan oleh membran yang lebih mobile dan fleksibel.
Pada serangga, kutikula kuat dan tebal, terdiri dari tiga lapisan. Di permukaan, ia membentuk rambut (chaetae), paku, bulu dan berbagai hasil. Pada arakhnida, kutikula relatif tipis dan mengandung lapisan dermal dan membran basal di bawahnya. Selain perlindungan, ini mencegah hewan kehilangan kelembapan.
Kepiting darat dan kutu kayu tidak memiliki lapisan luar padat yang mempertahankan kelembapan di dalam tubuh. Hanya cara hidup yang menyelamatkan mereka dari kekeringan - hewan terus-menerus mencari tempat dengan kelembaban tinggi.
Kerangka chordata
Chord adalah formasi kerangka aksial internal, untaian longitudinal kerangka tulang tubuh. Ini hadir di chordata, yang ada lebih dari 40.000 spesies. Ini termasuk invertebrata, di mana notochord hadir untuk periode tertentu di salah satu tahap perkembangan.
Di perwakilan kelompok yang lebih rendah (lancelet, cyclostomesdan spesies ikan tertentu) notochord bertahan sepanjang hidup. Dalam lancelet, terletak di antara usus dan tabung saraf. Ini terdiri dari pelat otot melintang, yang dikelilingi oleh cangkang dan saling berhubungan oleh pertumbuhan. Berkontraksi dan rileks, ia bekerja seperti kerangka hidrostatik.
Dalam cyclostomes, notochord lebih padat dan memiliki dasar vertebra. Mereka tidak memiliki anggota badan berpasangan, rahang. Kerangka hanya dibentuk oleh jaringan ikat dan tulang rawan. Dari jumlah tersebut, tengkorak, sinar sirip, dan kisi kerawang dari insang hewan terbentuk. Lidah cyclostomes juga memiliki kerangka; di bagian atas organ ada gigi, yang dengannya hewan itu memakan mangsanya.
Vertebrata
Pada perwakilan chordata yang lebih tinggi, tali aksial berubah menjadi tulang belakang - elemen pendukung kerangka internal. Ini adalah kolom fleksibel yang terdiri dari tulang (vertebra) yang dihubungkan oleh cakram dan tulang rawan. Biasanya, itu dibagi menjadi beberapa departemen.
Struktur kerangka vertebrata jauh lebih rumit daripada chordata lain dan, terlebih lagi, invertebrata. Semua perwakilan kelompok dicirikan oleh kehadiran bingkai internal. Dengan perkembangan sistem saraf dan otak, mereka membentuk tengkorak tulang. Dan penampilan tulang belakang memberikan perlindungan yang lebih baik untuk sumsum tulang belakang dan saraf.
Tangan yang berpasangan dan tidak berpasangan berangkat dari tulang belakang. Yang tidak berpasangan adalah ekor dan sirip, yang berpasangan dibagi menjadi sabuk (atas dan bawah) dan kerangka anggota badan bebas (sirip atau anggota badan berjari lima).
Pisces
IniPada vertebrata, kerangka terdiri dari dua bagian: batang dan ekor. Hiu, pari, dan chimera tidak memiliki jaringan tulang. Kerangka mereka terbuat dari tulang rawan fleksibel yang menumpuk kapur dan menjadi keras seiring waktu.
Ikan lainnya memiliki kerangka tulang. Lapisan tulang rawan terletak di antara tulang belakang. Di bagian anterior, proses lateral memanjang dari mereka, melewati tulang rusuk. Tengkorak ikan, tidak seperti hewan darat, memiliki lebih dari empat puluh bagian yang bergerak.
Faring dikelilingi oleh setengah lingkaran dari 3 hingga 7 lengkungan insang, di antaranya celah insang berada. Di luar, mereka membentuk insang. Semua ikan memilikinya, hanya beberapa yang dibentuk oleh jaringan tulang rawan, sementara yang lain - oleh tulang.
Tulang jari-jari sirip, dihubungkan oleh membran, keluar dari tulang belakang. Sirip berpasangan - dada dan perut, tidak berpasangan - dubur, punggung, ekor. Jumlah dan jenisnya beragam.
Amfibi dan reptil
Amfibi memiliki bagian serviks dan sakral, yang berkisar dari 7 hingga 200 tulang belakang. Beberapa amfibi memiliki bagian ekor, ada juga yang tidak memiliki ekor, tetapi ada yang anggota tubuhnya berpasangan. Mereka bergerak dengan melompat, sehingga kaki belakangnya memanjang.
Spesies tanpa ekor tidak memiliki tulang rusuk. Mobilitas kepala disediakan oleh vertebra serviks, yang melekat pada bagian belakang kepala. Bahu, lengan bawah dan tangan muncul di daerah toraks. Pelvis berisi tulang iliaka, pubis, dan iskiadika. Dan tungkai belakang memiliki kaki bagian bawah, paha, kaki.
Kerangka reptil jugamemiliki bagian-bagian ini, menjadi lebih rumit dengan bagian kelima dari tulang belakang - lumbar. Mereka memiliki 50 hingga 435 vertebra. Tengkorak lebih mengeras. Bagian ekor selalu ada, tulang belakangnya mengecil menjelang akhir.
Kura-kura memiliki kerangka luar berupa cangkang keratin yang kuat dan lapisan dalam tulang. Rahang kura-kura tidak memiliki gigi. Ular tidak memiliki korset tulang dada, bahu dan panggul, dan tulang rusuk menempel di sepanjang tulang belakang, kecuali bagian ekor. Rahang mereka sangat fleksibel untuk menelan mangsa besar.
Burung
Fitur kerangka burung sebagian besar terkait dengan kemampuannya untuk terbang, beberapa spesies memiliki adaptasi untuk berlari, menyelam, memanjat cabang, dan permukaan vertikal. Burung memiliki lima bagian tulang belakang. Bagian dari daerah serviks terhubung secara bergerak, di daerah lain tulang belakang sering menyatu.
Tulangnya ringan dan sebagian terisi udara. Leher burung memanjang (10-15 ruas). Tengkorak mereka lengkap, tanpa jahitan, di depannya memiliki paruh. Bentuk dan panjang paruhnya sangat berbeda dan berhubungan dengan cara makan hewan.
Perangkat utama untuk terbang adalah lunas. Ini adalah pertumbuhan tulang di bagian bawah tulang dada, tempat otot-otot dada melekat. Lunas dikembangkan pada burung terbang dan penguin. Dalam struktur kerangka vertebrata yang terkait dengan penerbangan atau penggalian (tahi lalat dan kelelawar), juga ada. Burung unta tidak memilikinya, burung beo burung hantu.
Kaki depan burung adalah sayap. Mereka terdiridari humerus yang tebal dan kuat, ulna yang melengkung dan radius yang tipis. Beberapa tulang di tangan menyatu. Pada semua kecuali burung unta, tulang kemaluan panggul tidak menyatu. Beginilah cara burung bertelur besar.
Mamalia
Sekarang ada sekitar 5.500 spesies mamalia, termasuk manusia. Di semua anggota kelas, kerangka internal dibagi menjadi lima bagian dan termasuk tengkorak, tulang belakang, dada, sabuk ekstremitas atas dan bawah. Armadillo memiliki kerangka luar berupa cangkang yang terdiri dari beberapa perisai.
Tengkorak mamalia lebih besar, terdapat tulang zygomatic, tulang langit-langit sekunder dan sepasang tulang timpani, yang tidak ditemukan pada hewan lain. Sabuk atas, terutama mencakup tulang belikat, tulang selangka, bahu, lengan bawah dan tangan (dari pergelangan tangan, metakarpus, jari dengan falang). Sabuk bawah terdiri dari paha, tungkai bawah, kaki dengan tarsus, metatarsus dan jari-jari. Perbedaan terbesar dalam kelas terlihat persis di sabuk tungkai.
Anjing dan kuda tidak memiliki tulang belikat dan tulang selangka. Pada anjing laut, bahu dan tulang paha tersembunyi di dalam tubuh, dan anggota badan berjari lima dihubungkan oleh selaput dan terlihat seperti sirip. Kelelawar terbang seperti burung. Jari-jari mereka (kecuali satu) sangat memanjang dan dihubungkan oleh jaringan kulit, membentuk sayap.
Bagaimana seseorang berbeda?
Kerangka manusia memiliki bagian yang sama dengan mamalia lain. Secara struktur, ia paling mirip dengan simpanse. Tapi, tidak seperti mereka, kaki manusia jauh lebih panjang daripada lengan. Seluruh tubuh berorientasisecara vertikal, kepala tidak menonjol ke depan, seperti pada hewan.
Bagian tengkorak dalam struktur jauh lebih besar daripada monyet. Aparat rahang, sebaliknya, lebih kecil dan lebih pendek, taring berkurang, gigi ditutupi dengan enamel pelindung. Orang tersebut memiliki dagu, tengkorak membulat, tidak memiliki tonjolan alis yang bersambung.
Kami tidak punya ekor. Varian terbelakangnya diwakili oleh tulang ekor 4-5 vertebra. Tidak seperti mamalia, dada tidak rata di kedua sisi, tetapi melebar. Jempol berlawanan dengan yang lain, tangan terhubung secara bergerak ke pergelangan tangan.
