Rangka haiwan yang berbeza adalah berbeza antara satu sama lain. Struktur mereka sebahagian besarnya bergantung pada habitat dan gaya hidup organisma tertentu. Apakah persamaan rangka haiwan? Apakah perbezaan yang wujud? Bagaimanakah rangka manusia berbeza daripada kerangka mamalia lain?
Rangka ialah penyokong badan
Struktur tulang, rawan dan ligamen yang keras dan kenyal dalam tubuh manusia dan haiwan dipanggil rangka. Bersama-sama dengan otot dan tendon, ia membentuk sistem muskuloskeletal, yang mana makhluk hidup boleh bergerak di angkasa.
Ia terutamanya termasuk tulang dan rawan. Di bahagian yang paling mudah alih, mereka disambungkan oleh sendi dan tendon, membentuk satu keseluruhan. "Rangka" pepejal badan tidak selalunya terdiri daripada tisu tulang dan rawan, kadangkala ia dibentuk oleh kitin, keratin atau batu kapur.
Bahagian badan yang menakjubkan ialah tulang. Mereka sangat kuat dan tegar, mampu menahan beban yang besar, tetapi pada masa yang sama tetap ringan. Dalam badan muda, tulang adalah anjal, dan lama kelamaan menjadi lebih rapuh dan rapuh.
Rangka haiwan adalah sejenis "pantry" mineral. Sekiranyabadan kekurangannya, maka keseimbangan unsur-unsur yang diperlukan diisi semula dari tulang. Tulang terdiri daripada air, lemak, bahan organik (polisakarida, kolagen), serta garam kalsium, natrium, fosforus, magnesium. Komposisi kimia yang tepat bergantung pada pemakanan organisma tertentu.
Maksud rangka
Tubuh manusia dan haiwan adalah cangkang, di dalamnya terdapat organ dalaman. Cangkang ini dibentuk oleh rangka. Otot dan tendon dilampirkan terus kepadanya, mengecut, mereka membengkokkan sendi, membuat pergerakan. Jadi, kita boleh angkat kaki, pusingkan kepala, duduk atau pegang sesuatu dengan tangan.
Selain itu, rangka haiwan dan manusia berfungsi sebagai perlindungan untuk tisu lembut dan organ. Sebagai contoh, tulang rusuk menyembunyikan paru-paru dan jantung di bawahnya, menutupnya daripada pukulan (sudah tentu, jika pukulan tidak terlalu kuat). Tengkorak menghalang kerosakan pada otak yang agak rapuh.
Sesetengah tulang mengandungi salah satu organ terpenting - sumsum tulang. Pada manusia, ia terlibat dalam proses hematopoiesis, membentuk sel darah merah. Ia juga membentuk leukosit, sel darah putih yang bertanggungjawab untuk imuniti badan.
Bagaimana dan bilakah rangka itu terbentuk?
Rangka haiwan dan keseluruhan sistem muskuloskeletal timbul berkat evolusi. Menurut versi yang diterima umum, organisma pertama yang muncul di Bumi tidak mempunyai penyesuaian yang begitu kompleks. Untuk sekian lama, makhluk amoebik berbadan lembut wujud di planet kita.
Kemudian di atmosfera dan hidrosfera planet terdapat sepuluh kali kurang oksigen. Pada satu ketika, bahagian gas menjadimeningkat, bermula, seperti yang dicadangkan saintis, tindak balas berantai perubahan. Oleh itu, jumlah kalsit dan aragonit meningkat dalam komposisi mineral lautan. Mereka, seterusnya, terkumpul dalam organisma hidup, membentuk struktur pepejal atau elastik.
Organisme terawal yang mempunyai rangka ditemui dalam strata batu kapur di Namibia, Siberia, Sepanyol dan kawasan lain. Mereka mendiami lautan dunia kira-kira 560 juta tahun dahulu. Dalam strukturnya, organisma menyerupai span dengan badan silinder. Sinar panjang (sehingga 40 cm) kalsium karbonat berlepas secara jejari daripadanya, yang memainkan peranan sebagai rangka.
Pelbagai Rangka
Dalam dunia haiwan, terdapat tiga jenis rangka: luaran, dalaman dan cecair. Luaran atau eksoskeleton tidak tersembunyi di bawah penutup kulit atau tisu lain, tetapi sepenuhnya atau sebahagiannya meliputi badan haiwan dari luar. Apakah haiwan yang mempunyai rangka luaran? Ia dimiliki oleh arachnid, serangga, krustasea dan beberapa haiwan vertebrata.
Seperti perisai, ia berfungsi terutamanya sebagai fungsi perlindungan, dan kadangkala ia boleh berfungsi sebagai tempat perlindungan bagi organisma hidup (kura-kura atau kulit siput). Rangka sedemikian mempunyai kelemahan yang ketara. Ia tidak tumbuh dengan pemiliknya, itulah sebabnya haiwan itu terpaksa menumpahkannya secara berkala dan mengembangkan penutup baru. Untuk beberapa tempoh, badan kehilangan perlindungan biasa dan menjadi terdedah.
Endoskeleton ialah rangka dalaman haiwan. Ia ditutup dengan daging dan kulit. Ia mempunyai reka bentuk yang lebih kompleks, melaksanakan banyak fungsi dan berkembangserentak dengan seluruh organisma. Endoskeleton dibahagikan kepada bahagian paksi (tulang belakang, tengkorak, dada) dan bahagian tambahan atau persisian (anggota dan tulang ikat pinggang).
Rangka cecair atau hidrostatik adalah yang paling tidak biasa. Ia dimiliki oleh obor-obor, cacing, anemon laut, dan lain-lain. Ia adalah dinding otot yang dipenuhi dengan cecair. Tekanan cecair mengekalkan bentuk badan. Apabila otot mengecut, tekanan berubah, yang menyebabkan badan bergerak.
Haiwan apakah yang tidak mempunyai rangka?
Dalam pengertian biasa, rangka adalah tepat rangka dalaman badan, satu set tulang dan rawan yang membentuk tengkorak, anggota badan dan tulang belakang. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa organisma yang tidak memiliki bahagian ini, sebahagian daripadanya tidak mempunyai bentuk tertentu. Tetapi adakah itu bermakna mereka tidak mempunyai rangka sama sekali?
Jean Baptiste Lamarck pernah menyatukan mereka menjadi sekumpulan besar invertebrata, tetapi selain ketiadaan tulang belakang, tiada apa-apa lagi yang menyatukan haiwan ini. Kini diketahui bahawa organisma bersel tunggal pun mempunyai rangka.
Sebagai contoh, dalam radiolarians ia terdiri daripada kitin, silikon atau strontium sulfat dan terletak di dalam sel. Karang boleh mempunyai rangka hidrostatik, protein dalaman, atau rangka berkapur luaran. Dalam cacing, obor-obor dan beberapa moluska, ia adalah hidrostatik.
Dalam beberapa moluska, rangka adalah luaran dan mempunyai bentuk cangkerang. Dalam spesies yang berbeza, strukturnya berbeza. Sebagai peraturan, ia termasuk tiga lapisan, yang terdiri daripada protein conchiolin dan kalsium karbonat. Kerang ialah bivalve (kupang, tiram) dan lingkarandengan keriting dan kadangkala jarum karbonat serta pancang.
Artropod
Jenis artropod juga tergolong dalam invertebrata. Ini adalah kumpulan haiwan yang paling banyak, termasuk krustasea, arachnid, serangga, lipan. Badan mereka simetri, mempunyai anggota badan yang berpasangan dan dibahagikan kepada beberapa bahagian.
Mengikut struktur, rangka haiwan adalah luaran. Ia meliputi seluruh badan dalam bentuk kutikula yang mengandungi kitin. Kutikula adalah cangkang keras yang melindungi setiap segmen haiwan. Kawasan padatnya ialah sklerit, disambungkan oleh lebih banyak membran mudah alih dan fleksibel.
Pada serangga, kutikula kuat dan tebal, terdiri daripada tiga lapisan. Di permukaan, ia membentuk rambut (chaetae), pancang, bulu dan pelbagai pertumbuhan. Dalam arachnid, kutikula agak nipis dan mengandungi lapisan dermis dan membran bawah tanah di bawahnya. Selain perlindungan, ia menghalang haiwan daripada kehilangan lembapan.
Ketam darat dan kutu kayu tidak mempunyai lapisan luar yang padat yang mengekalkan kelembapan dalam badan. Hanya cara hidup yang menyelamatkan mereka daripada kekeringan - haiwan sentiasa mencari tempat yang mempunyai kelembapan yang tinggi.
Skeleton of chordates
Kord ialah pembentukan rangka paksi dalaman, untaian membujur rangka tulang badan. Ia terdapat dalam chordates, yang mana terdapat lebih daripada 40,000 spesies. Ini termasuk invertebrata, di mana notochord hadir untuk tempoh tertentu dalam salah satu peringkat pembangunan.
Di bahagian bawah wakil kumpulan (lancelets, cyclostomesdan spesies ikan tertentu) notochord berterusan sepanjang hayat. Dalam lancelets, ia terletak di antara usus dan tiub saraf. Ia terdiri daripada plat otot melintang, yang dikelilingi oleh cangkang dan disambungkan oleh pertumbuhan. Mengecut dan menenangkan, ia berfungsi seperti rangka hidrostatik.
Dalam cyclostomes, notochord lebih pepejal dan mempunyai asas vertebra. Mereka tidak mempunyai anggota badan yang berpasangan, rahang. Rangka dibentuk hanya oleh tisu penghubung dan tulang rawan. Daripada jumlah ini, tengkorak, sinar sirip dan kekisi kerawang insang haiwan terbentuk. Lidah cyclostomes juga mempunyai rangka; di bahagian atas organ terdapat gigi, yang dengannya haiwan itu membawa mangsanya.
Vertebrata
Dalam wakil kord yang lebih tinggi, kord paksi bertukar menjadi tulang belakang - elemen sokongan rangka dalaman. Ia adalah lajur fleksibel yang terdiri daripada tulang (vertebra) yang disambungkan oleh cakera dan rawan. Sebagai peraturan, ia dibahagikan kepada jabatan.
Struktur rangka vertebrata jauh lebih rumit daripada chordata lain dan, lebih-lebih lagi, invertebrata. Semua wakil kumpulan dicirikan oleh kehadiran bingkai dalaman. Dengan perkembangan sistem saraf dan otak, mereka membentuk tengkorak tulang. Dan penampilan tulang belakang memberikan perlindungan yang lebih baik untuk saraf tunjang dan saraf.
Tubuh yang berpasangan dan tidak berpasangan berlepas dari tulang belakang. Yang tidak berpasangan ialah ekor dan sirip, yang berpasangan dibahagikan kepada tali pinggang (atas dan bawah) dan rangka anggota badan bebas (sirip atau anggota lima jari).
Pisces
IniDalam vertebrata, rangka terdiri daripada dua bahagian: batang dan ekor. Jerung, pari dan chimera tidak mempunyai tisu tulang. Rangka mereka terdiri daripada rawan fleksibel yang mengumpul kapur dan menjadi keras dari masa ke masa.
Selebihnya ikan mempunyai rangka tulang. Lapisan tulang rawan terletak di antara vertebra. Di bahagian anterior, proses sisi memanjang dari mereka, melewati tulang rusuk. Tengkorak ikan, tidak seperti haiwan darat, mempunyai lebih daripada empat puluh bahagian yang bergerak.
Farinks dikelilingi oleh separuh bulatan dari 3 hingga 7 lengkung insang, di antaranya terdapat celah insang. Di luar, mereka membentuk insang. Semua ikan mempunyainya, hanya dalam sesetengahnya ia dibentuk oleh tisu tulang rawan, manakala pada yang lain - oleh tulang.
Tulang jejari sirip, disambungkan oleh selaput, berlepas dari tulang belakang. Sirip berpasangan - pectoral dan ventral, tidak berpasangan - dubur, punggung, ekor. Nombor dan jenisnya berbeza-beza.
Amphibia dan reptilia
Amphibia mempunyai bahagian serviks dan sakral, yang terdiri daripada 7 hingga 200 vertebra. Sesetengah amfibia mempunyai bahagian ekor, ada yang tidak mempunyai ekor, tetapi terdapat anggota badan yang berpasangan. Mereka bergerak dengan melompat, jadi anggota belakangnya memanjang.
Spesies tak berekor kekurangan tulang rusuk. Mobiliti kepala disediakan oleh vertebra serviks, yang dilekatkan pada bahagian belakang kepala. Bahu, lengan bawah dan tangan muncul di kawasan toraks. Pelvis mengandungi tulang iliac, pubis, dan ischial. Dan anggota belakang mempunyai kaki bawah, paha, kaki.
Rangka reptilia jugamempunyai bahagian-bahagian ini, menjadi lebih rumit dengan bahagian kelima tulang belakang - lumbar. Mereka mempunyai 50 hingga 435 vertebra. Tengkorak lebih ossified. Bahagian ekor sentiasa ada, vertebra mengecil ke arah hujung.
Penyu mempunyai exoskeleton dalam bentuk cangkerang keratin yang kuat dan lapisan dalam tulang. Rahang penyu tidak mempunyai gigi. Ular tidak mempunyai sternum, bahu dan ikat pinggang pelvis, dan tulang rusuk dilekatkan di sepanjang keseluruhan tulang belakang, kecuali bahagian ekor. Rahang mereka sangat fleksibel untuk menelan mangsa yang besar.
Burung
Ciri-ciri rangka burung sebahagian besarnya berkaitan dengan keupayaan mereka untuk terbang, sesetengah spesies mempunyai penyesuaian untuk berlari, menyelam, memanjat dahan dan permukaan menegak. Burung mempunyai lima bahagian tulang belakang. Bahagian kawasan serviks disambungkan secara bergerak, di kawasan lain vertebra sering bercantum.
Tulang mereka ringan dan sebahagiannya dipenuhi udara. Leher burung memanjang (10-15 vertebra). Tengkorak mereka lengkap, tanpa jahitan, di hadapannya mempunyai paruh. Bentuk dan panjang paruh sangat berbeza dan berkaitan dengan cara haiwan makan.
Peranti utama untuk penerbangan ialah lunas. Ini adalah pertumbuhan tulang di bahagian bawah sternum, di mana otot pektoral dilampirkan. Lunas dibangunkan pada burung terbang dan penguin. Dalam struktur rangka vertebrata yang dikaitkan dengan penerbangan atau menggali (tahi lalat dan kelawar), ia juga terdapat. Burung unta tidak memilikinya, burung nuri burung hantu.
Tungkai depan burung ialah sayap. Mereka terdiridari humerus yang tebal dan kuat, ulna melengkung dan jejari nipis. Beberapa tulang di tangan bercantum. Dalam semua kecuali burung unta, tulang kemaluan pelvis tidak bercantum bersama. Beginilah cara burung boleh bertelur besar.
Mamalia
Kini terdapat kira-kira 5,500 spesies mamalia, termasuk manusia. Dalam semua ahli kelas, rangka dalaman dibahagikan kepada lima bahagian dan termasuk tengkorak, lajur vertebra, dada, tali pinggang bahagian atas dan bawah. Armadillo mempunyai exoskeleton dalam bentuk cangkerang beberapa perisai.
Tengkorak mamalia lebih besar, terdapat tulang zigomatik, lelangit tulang sekunder dan tulang timpani berpasangan, yang tidak terdapat pada haiwan lain. Tali pinggang atas, terutamanya termasuk bilah bahu, tulang selangka, bahu, lengan bawah dan tangan (dari pergelangan tangan, metacarpus, jari dengan falang). Tali pinggang bawah terdiri daripada paha, kaki bawah, kaki dengan tarsus, metatarsus dan jari. Perbezaan terbesar dalam kelas dilihat dengan tepat pada tali pinggang anggota badan.
Anjing dan equid tidak mempunyai tulang belikat dan tulang selangka. Dalam anjing laut, bahu dan tulang paha tersembunyi di dalam badan, dan anggota lima jari disambungkan oleh membran dan kelihatan seperti sirip. Kelawar terbang seperti burung. Jari mereka (kecuali satu) sangat memanjang dan disambungkan oleh jaringan kulit, membentuk sayap.
Bagaimanakah seseorang itu berbeza?
Rangka manusia mempunyai bahagian yang sama seperti mamalia lain. Dalam struktur, ia paling mirip dengan cimpanzi. Tetapi, tidak seperti mereka, kaki manusia lebih panjang daripada lengan. Seluruh badan berorientasikansecara menegak, kepala tidak menonjol ke hadapan, seperti pada haiwan.
Bahagian tengkorak dalam struktur jauh lebih besar daripada monyet. Alat rahang, sebaliknya, lebih kecil dan lebih pendek, taring dikurangkan, gigi ditutup dengan enamel pelindung. Orang itu mempunyai dagu, tengkoraknya bulat, tidak mempunyai rabung kening yang berterusan.
Kami tidak mempunyai ekor. Varian yang kurang berkembang diwakili oleh tulang ekor 4-5 vertebra. Tidak seperti mamalia, dada tidak diratakan pada kedua-dua belah pihak, tetapi mengembang. Ibu jari bertentangan dengan yang lain, tangan digerakkan ke pergelangan tangan.
