ENDOSKELET: ČASTI A FUNKCIE - BIOLÓGIE - 2025

Endoskelet je štruktúra, ktorá podporuje telo človeka a niektorých zvierat z vnútornej strany, čo umožňuje pohyb a na štruktúre a tvaru tela. Zvieratá, ako sú ryby, vtáky a cicavce, majú endoskeletóny. U komplikovanejších zvierat slúži ako kotva pre svalové štruktúry.

U ľudí alebo krokodílov sú tieto svaly ukotvené v kostiach a vzájomne s nimi pôsobia tak, že vytvárajú silu, ohýbajú a vykonávajú všetky každodenné úlohy potrebné na zabezpečenie zdravia a prežitia tela.

Obrázok rôznych kostrov zvierat.

Ostatné zvieratá (ako žraloky) vyvíjajú veľmi málo kostí a majú endoskeletóny tvorené prevažne chrupavkou. Žijú celý svoj dospelý život s chrupavkovými podporami, ktoré nezanechávajú žiadne fosílne záznamy. Tieto endoskeletóny sú spravidla flexibilnejšie ako kosti, ale sú menej rezistentné.

Endoskelet a exoskeleton: rozdiely

Branchiostoma lanceolatum. Môžete vidieť endoskeleton. Zdroj: © Hans Hillewaert /

Endoskelet rastie s rastom tela, umožňuje ľahké prichytenie svalov a má mnoho kĺbov, ktoré poskytujú flexibilitu. To sa odlišuje od exoskeletu niekoľkými spôsobmi.

Mnoho hmyzu a kôrovcov má exoskeletóny, ktoré sú tvrdými škrupinovými štruktúrami, ktoré pokrývajú telo zvonku. Tieto štruktúry sú statické, čo znamená, že nerastú.

Zvieratá s exoskeletónmi zostávajú počas svojho života v konštantnej veľkosti alebo sa sťahujú do svojich starých exoskeletónov, aby pri ich raste generovali úplne nové.

Naopak, endoskeletóny sú stále časti stavovcov. Endoskelet sa začína vyvíjať v embryonálnom štádiu.

Živočíšne kosti sa spočiatku často vyrábajú z chrupavky, potom v priebehu času menia kosť procesom známym ako osifikácia. Ako zviera rastie, kosti posilňujú, zahusťujú a predlžujú sa na plnú veľkosť.

Časti endoskeletu

Kostrový systém stavovcov sa vyznačuje niekoľkými ľahko identifikovateľnými časťami. Prvou je chrbtica. Všetky endoskeletóny sú postavené na stohovanej chrbte pripojených diskov, ktoré sú vytvorené ako stĺpec, ktorý obsahuje centrálny nervový systém zvieraťa.

V hornej časti chrbtice je lebka, ktorá ukladá mozog. Jedinou výnimkou z tohto pravidla sú ostnokožce, ktoré nemajú lebky alebo mozgy. Jeho pohyby sú úplne ovládané jeho centrálnym nervovým systémom.

Končatiny, plutvy a akékoľvek iné končatiny sa tiahnu od chrbtice. U väčšiny zvierat je endoskeleton pokrytý svaly, väzmi a tkanivami.

Tieto vložky umožňujú endoskeletu hrať dôležitú úlohu pri pohybe tela a pri kontrole motora. Štruktúra kosti, ktorú poskytuje endoskelet, umožňuje telu stáť, sedieť, ohýbať sa a presne plávať.

Ochrana orgánov je rovnako dôležitou endoskopickou funkciou. Telo stavovcov je regulované zložitým systémom vnútorných orgánov vrátane srdca, pľúc, obličiek a pečene. Endoskelet chráni tieto orgány pred poškodením a chráni ich „klietkou“ rebier.

Najdôležitejšie funkcie

Hlavné funkcie endoskeletu sú:

- Poskytnite podporu telu a pomáhajte udržiavať tvar, inak nebude telo stabilné.

- Chráňte jemné vnútorné orgány, napríklad hrudnú klietku, ktorá chráni srdce a pľúca pred poškodením

- Slúži ako rezervoár na vápnik a fosfát v tele.

-Výroba krvných buniek. Červené krvinky sa tvoria v kostnej dreni, čo udržuje konštantný prísun krvných buniek.

- Umožňuje telu stáť, sedieť, ohýbať sa a plávať s presnosťou.

Výhody endoskeletu

Medzi výhody patria silné vlastnosti, ktoré podporujú váhu a dokonca aj rast. Endoskeletóny sa vo všeobecnosti nachádzajú u väčších zvierat kvôli lepšiemu znášaniu hmotnosti, pretože exoskeletóny môžu obmedziť rast v dôsledku hmotnosti.

Hlavnou výhodou by bolo to, že endoskelet je možné použiť ako páku a body ukotvenia svalov, čo znamená, že v našom meradle je veľmi dôležitá biomechanická preeminencia.

Mravec alebo pavúk má veľkú silu vo vzťahu k svojej veľkosti vo svojej vlastnej mierke, ale ak by to bola veľkosť človeka, sotva by sa mohol postaviť, pretože jeho svalstvo je ohraničené pevným exoskeletom.

Pre zviera s pľúcami je tiež oveľa ľahšie mať flexibilný endoskelet a hrudnú klietku, pretože môže ľahko dýchať bez toho, aby musel komprimovať iné orgány.

vývoj

lampreys

Najskoršou kostrou v línii stavovcov bol nemineralizovaný chrupavkový endoskelet bez kolagénu. To bolo spojené predovšetkým s hltanom, v taxónoch, ako sú lancety, lampióny a čarodejnice.

Po vývoji kolagénu II sa mohla vytvoriť chrupavka na báze kolagénu. Na rozdiel od zvierat, ktoré nemali kolagénne kostry, niektoré z prvých chondrichtyanov (ako sú žraloky) boli schopné formovať časti kostry prostredníctvom endochondrálneho osifikačného procesu.

Vzhľadom na nedostatok fosílnych záznamov je však presný čas pôvodu a rozsah, v akom sa tento mechanizmus použil, nejasný.

Z evolučného hľadiska je endochondrálna osifikácia najmladšia z 2 typov tvorby kostí (najstaršia dermálna kosť bola vytvorená intramembranóznou osifikáciou).

Vyrábal sa v kostroch stavovcov nahradením šablón chrupavky. Proces endochondrálneho osifikácie sa vyvíjal postupne, začínajúc ukladaním perichondriálnych kostí pomocou molekulárnych nástrojov, ktoré sa vyvinuli počas vývoja kostných štítov v koži.

Toto predchádzalo vývoju procesov degradácie chrupavky a ukladania endochondrálnych kostí, ako to ukazujú hlavne štúdie genézy kostry žralokov. Endochondrálna osifikácia poskytla štrukturálnu podporu pre vývoj končatín stavovcov.

S príchodom stavovcov sa kostrové funkcie rozšírili novými smermi. Hoci bola kosť stále zásobníkom vápnika a fosforu a pôsobila ako štít pre zraniteľné časti tela, začala tiež slúžiť ako miesto na produkciu krvných buniek, čo umožňovalo pohyb a mechanickú podporu.

Referencie

1. Tím BBC (2014). Endoskeletóny a exoskeletóny. BBC. Získané z: bbc.co.uk.
2. Darja Obradovic Wagner (2008). Odkiaľ pochádza kosť? Ústav chémie a biochémie, Univerzita v Berlíne. Obnovené z: archive.org.
3. Sarah Meers (2016). Endoskelet a exoskelet. Štúdia. Obnovené z: study.com.
4. Wise Geek Team (2017). Čo je endoskeleton? Wise Geek. Získané z: wisegeek.com.