ENDOSKELETON: OSAT JA TOIMINNOT - BIOLOGIA - 2025

Endoskeleton on rakenne, joka tukee runkoa ihmisten ja joidenkin eläinten sisäpuolelta, jolloin se voi liikkua ja rakenne ja muoto elimistöön. Eläimillä, kuten kaloilla, lintuilla ja nisäkkäillä, on luuranko. Monimutkaisemmissa eläimissä se toimii ankkurina lihaksen rakenteille.

Ihmisessä tai krokotiilissa nämä lihakset ankkuroituvat luihin ja ovat vuorovaikutuksessa niiden kanssa tuottamaan voimaa, taipua ja suorittamaan kaikki päivittäiset tehtävät, jotka ovat tarpeen organismin terveyden ja selviytymisen varmistamiseksi.

Kuva eläinten eri luurankoista.

Muilla eläimillä (kuten hailla) kehittyy hyvin vähän luita ja niiden endoskeletot koostuvat pääosin rustosta. He elävät koko aikuisen elämänsä ruusilla, jotka eivät jätä fossiilisia tietoja. Nämä endoskeletot ovat yleensä joustavampia kuin luut, mutta ne ovat vähemmän kestäviä.

Endoskeleton ja eksoskeleton: erot

Branchiostoma lanceolatum. Voit nähdä endoskeleton. Lähde: © Hans Hillewaert /

Endoskeletti kasvaa kehon kasvaessa, sallii lihasten helpon kiinnityksen ja siinä on monia niveliä, jotka tarjoavat joustavuutta. Tämä tekee siitä erilaisen kuin exoskeleton monin tavoin.

Monilla hyönteisillä ja äyriäisillä on eksoskeletot, jotka ovat kovia, kuoremaisia ​​rakenteita, jotka peittävät vartalon ulkopuolelta. Nämä rakenteet ovat staattisia, mikä tarkoittaa, etteivät ne kasva.

Eläimet, joilla on eksoskeletonia, pysyvät vakiona koko elämänsä ajan tai he muuttavat vanhoihin eksoskeleoneihinsa tuottaakseen kokonaan uusia kasvaessaan.

Sitä vastoin endoskeletonit ovat selkärankaisten elinten pysyviä osia. Endoskeleton kehitys alkaa alkion vaiheessa.

Eläinluut valmistetaan alun perin usein rustosta, sitten ne muuttuvat ajan myötä luusta prosessilla, joka tunnetaan luutumisena. Eläimen kasvaessa luut vahvistuvat, paksenevat ja pitkittyvät täysikokoisiksi.

Endoskeleton osat

Selkärankaisten luujärjestelmälle on tunnusomaista useita helposti tunnistettavia osia. Ensimmäinen on selkäranka. Kaikki endoskeletit on rakennettu kiinni kiinnitettyjen levyjen pinotun selkäosan ympärille, joka on muodostettu pylvääksi, joka sisältää eläimen keskushermoston.

Selkärangan yläosassa on pääkallo, jossa on aivot. Ainoa poikkeus tähän sääntöyn on piikkinahkaiset, joilla ei ole kalloja tai aivoja. Hänen keskushermostonsa hallitsee hänen liikkeensä täysin.

Raajat, evät ja muut raajat ulottuvat myös selkärangasta. Useimmissa eläimissä endoskeletto peittyy lihaksissa, nivelsiteissä ja kudoksissa.

Nämä vuoraukset antavat endoskeletin olla tärkeä rooli kehon liikkeessä ja moottorin ohjauksessa. Endoskeletin tarjoama luurakenne antaa vartalon seisoa, istua, taipua ja uida tarkasti.

Elinsuojaus on yhtä tärkeä endoskooppinen toiminto. Selkärankaisia ​​elimiä säätelee monimutkainen sisäelinten järjestelmä, mukaan lukien sydämet, keuhkot, munuaiset ja maksat. Endoskeletti suojaa näitä elimiä vaurioilta, suojaten niitä kylkiluiden "häkillä".

Tärkeimmät toiminnot

Endoskeleton päätoiminnot ovat:

-Tukea vartaloa ja auttaa ylläpitämään muotoa, muuten vartalo ei ole vakaa.

-Suojaa herkät sisäelimet, esimerkiksi kylkiluu, joka suojaa sydäntä ja keuhkoja mahdollisilta vaurioilta

-Se toimii varanna kalsiumia ja fosfaattia kehossa.

- Valmista verisoluja. Punasoluja valmistetaan luuytimessä ja tämä ylläpitää jatkuvaa verisolujen määrää.

- Antaa vartalon seisoa, istua, taipua ja uida tarkasti.

Endoskeleton edut

Etuja ovat vahvat ominaisuudet, jotka tukevat painoa ja tasaista kasvua. Endoskeletonit löytyvät yleensä suuremmista eläimistä paremman painonkestävyyden vuoksi, koska eksoskeletonit voivat rajoittaa kasvua painosta johtuen.

Tärkein etu olisi, että endoskelettiä voidaan käyttää lihaksen vivuna ja kiinnityspisteinä, mikä tarkoittaa biomekaanista esiintyvyyttä, joka on erittäin tärkeä mittakaavassa.

Muurahaisella tai hämähäkillä on paljon voimaa suhteessa sen kokoon omalla mittakaavallaan, mutta jos se olisi ihmisen koko, se tuskin pystyisi seisomaan, koska sen lihakset rajoittuvat jäykkään eksoskeleton osaan.

Lisäksi keuhkoilla olevassa olennossa on paljon helpompaa olla joustava endoskeletti ja kylkiluuhäkki, koska se voi helposti hengittää ilman, että tarvitsee puristaa muita elimiä.

evoluutio

nahkiaisia

Varhaisin selkärankaisten perimän luuranko oli mineralisoitumaton rustoinen endoskeleton ilman kollageenia. Siihen liittyi pääasiassa nielu, taksoneissa, kuten lansetit, nyrkkisirut ja noitakalat.

Kollageeni II: n kehityksen jälkeen voisi muodostua kollageenipohjaisia ​​rustoja. Päinvastoin kuin eläimillä, joilla ei ollut kollageenisia luurankoja, jotkut varhaisista chondrichthyaneista (kuten haista) pystyivät muodostamaan luuston osia endokondraalisen luutumisprosessin kautta.

Fossiilisten tietojen puutteen vuoksi tarkka alkuperäaika ja kuinka paljon tätä mekanismia on käytetty, on kuitenkin epäselvää.

Evolutionaation näkökulmasta endokondraalinen luutuminen on nuorin kahdesta luunmuodostustyypistä (vanhin dermaaliluu muodostui membraanin sisäisestä luutumisesta).

Sitä tuotettiin selkärankaisten luurankoissa korvaamalla rustomallit. Endokondraalinen luutumisprosessi kehittyi vähitellen alkamalla perikondraalisella luun laskeutumisella käyttämällä molekyylityökaluja, jotka olivat kehittyneet ihon luukilpien kehittymisen aikana.

Tämä edelsi rustojen hajoamisprosessien ja endokondraalisten luiden laskeutumisprosessien kehittymistä, kuten pääasiassa haiden luurankojen geneesiä koskevat tutkimukset osoittavat. Endokondraalinen luutuminen tarjosi rakenteellista tukea selkärankaisten raajojen kehitykselle.

Maa-selkärankaisten tulon myötä luuston toiminta laajeni uuteen suuntaan. Vaikka luu oli edelleen kalsium- ja fosforisäiliö, ja se toimi suojana kehon haavoittuville osille, se alkoi toimia myös verisolujen tuotantokohteena ja salli liikkumisen ja mekaanisen tuen.

Viitteet

1. BBC-joukkue (2014). Endoskeletonit ja exoskeletonit. BBC. Palautettu: bbc.co.uk.
2. Darja Obradovic Wagner (2008). Mistä luu tuli? Kemian ja biokemian instituutti, Berliinin yliopisto. Palautettu osoitteesta: archive.org.
3. Sarah Meers (2016). Endoskeleton ja Exoskeleton. Tutkimus. Palautettu osoitteesta study.com.
4. Wise Geek -joukkue (2017). Mikä on endoskeleton? Viisas Geek. Palautettu sivustolta: wisgeek.com.