Hydroskeletets egenskaber og eksempler

2100
Simon Doyle

EN hydroskelet eller hydrostatisk skelet består af et væskefyldt hulrum, der omgiver de muskulære strukturer og yder støtte til dyrets krop. Det hydrostatiske skelet deltager i bevægelse og giver dyret en bred vifte af bevægelser.

Det er almindeligt hos hvirvelløse dyr, der mangler stive strukturer, der tillader kropsstøtte, såsom regnorme, nogle polypper, anemoner og søstjerner og andre pighuder. I stedet er der hydrostatiske skeletter.

Kilde: Af Rob Hille [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], fra Wikimedia Commons
Nogle specifikke strukturer hos dyr arbejder gennem denne mekanisme, såsom penis fra pattedyr og skildpadder og benene på edderkopper..

Derimod er der strukturer, der bruger den hydrostatiske skeletmekanisme, men mangler det væskefyldte hulrum, såsom blæksprutterens lemmer, pattedyrstungen og elefantens bagagerum..

Blandt de mest fremragende funktioner i hydrostatiske skeletter er støtte og bevægelse, da det er en muskelantagonist og hjælper med at forstærke kraften i muskelsammentrækning..

Funktionaliteten af ​​et hydrostatisk skelet afhænger af at opretholde et konstant volumen og det tryk, det genererer - det vil sige, at væsken, der fylder hulrummet, er ukomprimerbar..

Artikelindeks

  • 1 Funktioner
  • 2 Mekanisme for hydrostatiske skelet
    • 2.1 Muskulatur
    • 2.2 Typer af tilladte bevægelser
  • 3 Eksempler på hydrostatiske skelet
    • 3.1 Polypper
    • 3.2 Ormformede dyr (vermiforms)
  • 4 Referencer

Egenskaber

Dyr kræver specialiserede strukturer til støtte og bevægelse. Til dette er der en bred mangfoldighed af skeletter, der giver en antagonist til musklerne, der transmitterer sammentrækningskraften..

Imidlertid går udtrykket "skelet" ud over de typiske knoglestrukturer hos hvirveldyr eller de eksterne skeletter af leddyr..

Et flydende stof kan også opfylde understøtningskravene ved anvendelse af et indre tryk, der danner hydroskelet, bredt fordelt i hvirvelløse slægter..

Hydroskelettet består af et hulrum eller lukkede hulrum fyldt med væsker, der bruger en hydraulisk mekanisme, hvor sammentrækningen af ​​muskulaturen oversættes til væskens bevægelse fra en region til en anden, der arbejder på mekanismen for transmission af impulsen - muskelantagonist.

Den grundlæggende biomekaniske egenskab ved hydroskeletter er konstanten af ​​det volumen, de danner. Dette skal have evnen til at komprimere ved anvendelse af fysiologiske tryk. Dette princip er grundlaget for systemets funktion.

Mekanisme af hydrostatiske skelet

Støttesystemet er rumligt arrangeret som følger: muskulaturen omgiver et væskefyldt centralt hulrum.

Det kan også arrangeres på en tredimensionel måde med en række muskelfibre, der danner en solid muskelmasse eller i et muskelnetværk, der passerer gennem rum fyldt med væske og bindevæv..

Imidlertid er grænserne mellem disse arrangementer ikke veldefinerede, og vi finder hydrostatiske skelet, der har mellemliggende egenskaber. Selvom der er stor variation i hvirvelløse dyrs skeletter, fungerer de alle efter de samme fysiske principper..

Muskulatur

De tre generelle arrangementer af muskler: cirkulær, tværgående eller radial. Den cirkulære muskulatur er et kontinuerligt lag, der er arrangeret omkring kroppens eller organets omkreds.

Tværgående muskler inkluderer fibre, der er placeret vinkelret på strukturenes længste akse og kan orienteres vandret eller lodret - i kroppe med en fast retning er konventionelle lodrette fibre dorsoventrale og vandrette fibre er tværgående.

Radiale muskler inkluderer på den anden side fibre placeret vinkelret på den længste akse fra den centrale akse mod strukturens periferi..

De fleste af muskelfibrene i hydrostatiske skeletter er skråt stribede og har evnen til "superforlængelse".

Typer af bevægelser tilladt

Hydrostatiske skelet understøtter fire typer bevægelse: forlængelse, afkortning, bøjning og vridning. Når en sammentrækning i muskelen aftager, opstår volumenkonstantområdet, strukturforlængelse.

Forlængelse opstår, når nogen af ​​musklerne, lodret eller vandret, trækker sig sammen og holder tonen i retning af orienteringen. Faktisk afhænger hele systemets drift af det indre væskes tryk.

Forestil dig en cylinder med konstant volumen med en indledende længde. Hvis vi formindsker diameteren ved hjælp af en sammentrækning af de cirkulære, tværgående eller radiale muskler, strækkes cylinderen til siderne på grund af den stigning i tryk, der opstår inde i strukturen..

I modsætning hertil, hvis vi øger diameteren, afkortes strukturen. Forkortelsen er relateret til sammentrækningen af ​​musklerne med langsgående arrangementer. Denne mekanisme er vigtig for hydrostatiske organer, såsom tungen hos de fleste hvirveldyr..

For eksempel kræver en blæksprutte i tentaklerne (som bruger en type hydrostatisk skelet) kun et fald på 25% i diameter for at øge 80% i længden..

Eksempler på hydrostatiske skelet

Hydrostatiske skeletter er bredt distribueret i dyreriget. Selvom det er almindeligt hos hvirvelløse dyr, fungerer nogle hvirveldyrsorganer på det samme princip. Faktisk er hydrostatiske skelet ikke begrænset til dyr, visse urteagtige systemer bruger denne mekanisme..

Eksempler spænder fra notochord karakteristisk for havsprøjter, cephalochords, larver og voksne fisk til larver af insekter og krebsdyr. Nedenfor beskriver vi de to bedst kendte eksempler: polypper og orme.

Polypper

Anemoner er det klassiske eksempel på dyr, der har et hydrostatisk skelet. Kroppen af ​​dette dyr er dannet af en hul søjle lukket ved basen og med en oral skive ved den øverste del, der omgiver mundåbningen. Muskulaturen er dybest set den, der er beskrevet i det foregående afsnit.

Vandet trænger ind gennem mundhulen, og når dyret lukker det, forbliver det indre volumen konstant. Således øger sammentrækningen, der formindsker kroppens diameter, anemonens højde. Tilsvarende, når anemonen udvider de cirkulære muskler, udvides den, og dens højde falder.

Ormformede dyr (vermiforms)

Det samme system gælder for regnorme. Denne række peristaltiske bevægelser (forlængelse og afkortning af begivenheder) gør det muligt for dyret at bevæge sig.

Disse annelider er kendetegnet ved at have coelom opdelt i segmenter for at forhindre væske fra det ene segment i at komme ind i det andet, og hver opererer uafhængigt..

Referencer

  1. Barnes, R. D. (1983). Hvirvelløse zoologi. Interamerikansk.
  2. Brusca, R. C. og Brusca, G. J. (2005). Hvirvelløse dyr. McGraw-Hill.
  3. Fransk, 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., & Garrison, C. (2001). Integrerede zoologiske principper (Bind 15). McGraw-Hill.
  5. Irwin, M. D., Stoner, J. B., og Cobaugh, A. M. (red.). (2013). Zookeeping: en introduktion til videnskab og teknologi. University of Chicago Press.
  6. Kier, W. M. (2012). Mangfoldigheden af ​​hydrostatiske skelet. 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 oprindelsen af ​​autonomi: et nyt kig på de største overgange i evolutionen (Bind 5). Springer Science & Business Media.
  9. Starr, C., Taggart, R., & Evers, C. (2012). Volumen 5-dyrestruktur og funktion. Cengage læring.

Endnu ingen kommentarer