ХИДРО-СКЕЛЕТ: ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИМЕРИ - БИОЛОГИЯ - 2025

А hydroskeleton или хидростатичен скелет се състои от течност напълнена кухина, която обгражда мускулни структури и осигурява подкрепа на тялото на животни. Хидростатичният скелет участва в движение, като дава на животното широк спектър от движения.

Често срещано е при безгръбначните, които нямат твърди структури, които позволяват подпомагане на тялото, като земни червеи, някои полипи, анемони и морски звезди и други бодлокожи. На тяхно място има хидростатични скелети.

Източник: От Роб Хил, от Wikimedia Commons Някои специфични структури при животните работят по този механизъм, като пениса на бозайниците и костенурките и краката на паяците.

За разлика от тях има структури, които използват хидростатичния скелетен механизъм, но липсват напълнената с течност кухина, като крайниците на главоногите, езика на бозайниците и багажника на слонове.

Сред най-забележителните функции на хидростатичните скелети е опората и опората, тъй като е мускулен антагонист и подпомага усилването на силата при свиване на мускулите.

Функционалността на хидростатичния скелет зависи от поддържането на постоянен обем и налягането, което той създава - тоест течността, която запълва кухината, е некомпресивна.

характеристики

Животните се нуждаят от специализирани структури за подкрепа и движение. За това има голямо разнообразие от скелети, които осигуряват антагонист на мускулите, предавайки силата на свиване.

Терминът "скелет" обаче надхвърля типичните костни структури на гръбначни или външните скелети на членестоногите.

Течно вещество може също да отговаря на изискванията за поддържане, използвайки вътрешно налягане, образувайки хидроскелета, широко разпространен в безгръбначните линии.

Хидроскелетът се състои от кухина или затворени кухини, пълни с течности, които използват хидравличен механизъм, където свиването на мускулатурата се превежда в движението на течността от един участък в друг, работещ върху механизма на предаване на импулса - мускулен антагонист.

Основната биомеханична характеристика на хидроскелетите е постоянството на обема, който те образуват. Това трябва да има способността за компресия при прилагане на физиологични налягания. Този принцип е в основата на функцията на системата.

Механизъм на хидростатични скелети

Поддържащата система е пространствено разположена, както следва: мускулатурата обгражда централна кухина, пълна с течност.

Той може също да бъде подреден по триизмерен начин с поредица от мускулни влакна, които образуват плътна мускулна маса, или в мускулна мрежа, които преминават през пространства, пълни с течност и съединителна тъкан.

Ограниченията между тези схеми обаче не са добре дефинирани и откриваме хидростатични скелети, които имат междинни характеристики. Въпреки че има голяма променливост в хидроскелетите на безгръбначните животни, всички те функционират според едни и същи физически принципи.

мускулатура

Трите общи разположения на мускулите: кръгова, напречна или радиална. Кръговата мускулатура е непрекъснат слой, който е подреден около обиколката на тялото или въпросния орган.

Напречните мускули включват влакна, които са разположени перпендикулярно на най-дългата ос на структурите и могат да бъдат ориентирани хоризонтално или вертикално - в тела с фиксирана ориентация, конвенционално вертикалните влакна са дорзовентрални, а хоризонталните влакна са напречни.

Радиалните мускули, от друга страна, включват влакна, разположени перпендикулярно на най-дългата ос от централната ос към периферията на структурата.

Повечето от мускулните влакна в хидростатичните скелети са наклонено набраздени и притежават способността да "супер разтягат".

Разрешени видове движения

Хидростатичните скелети поддържат четири вида движение: удължаване, скъсяване, огъване и усукване. Когато свиване на мускула намалява, възниква областта на постоянната обем, удължаване на структурата.

Удължаването се получава, когато някой от мускулите, вертикален или хоризонтален, свива само поддържане на тона към ориентацията. Всъщност цялата работа на системата зависи от налягането на вътрешната течност.

Представете си цилиндър с постоянен обем с първоначална дължина. Ако намалим диаметъра чрез свиване на кръговите, напречните или радиалните мускули, цилиндърът се разтяга отстрани поради увеличаването на налягането, което се случва вътре в конструкцията.

За разлика от това, ако увеличим диаметъра, структурата се скъсява. Съкращаването е свързано с свиването на мускулите с надлъжни разположения. Този механизъм е от съществено значение за хидростатичните органи, като езика на повечето гръбначни животни.

Например, в пипалата на главоног (който използва тип хидростатичен скелет), той изисква само 25% намаляване на диаметъра, за да се увеличи 80% дължина.

Примери за хидростатични скелети

Хидростатичните скелети са широко разпространени в животинското царство. Въпреки че са често срещани при безгръбначните, някои гръбначни органи работят на същия принцип. Всъщност хидростатичните скелети не се ограничават само до животни, някои тревисти системи използват този механизъм.

Примерите варират от нотохорда, характерна за морските шприцове, главоноги, ларви и възрастни риби, до ларви на насекоми и ракообразни. След това ще опишем двата най-известни примера: полипи и червеи

Полипите

Анемоните са класическият пример за животни, които имат хидростатичен скелет. Тялото на това животно е образувано от куха колона, затворена в основата и с орален диск в горната част, заобикаляща отвора на устата. Мускулатурата е основно тази, описана в предишния раздел.

Водата навлиза през кухината на устата и когато животното я затвори вътрешният обем остава постоянен. По този начин свиването, което намалява диаметъра на тялото, увеличава височината на анемоната. По същия начин, когато анемонът разширява кръговите мускули, той се разширява и височината му намалява.

Червееви животни (вермиформи)

Същата система важи и за земните червеи. Тази серия от перисталтични движения (удължаване и скъсяване) позволява на животното да се движи.

Тези анелиди се характеризират с това, че целомът е разделен на сегменти, за да се предотврати навлизането на течност от един сегмент в другия и всеки от тях работи независимо.

Препратки

1. Barnes, RD (1983). Безгръбначна зоология. Интерамерикан.
2. Brusca, RC, & Brusca, GJ (2005). Безгръбначни. McGraw-Hill.
3. French, K., Randall, D., & Burggren, W. (1998). Екерт. Физиология на животните: Механизми и адаптации. McGraw-Hill.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Интегрирани принципи на зоологията (том 15). McGraw-Hill.
5. Irwin, MD, Stoner, JB, & Cobaugh, AM (изд.). (2013). Zookeeping: въведение в науката и технологиите. University of Chicago Press.
6. Kier, WM (2012). Разнообразието от хидростатични скелети. Journal of Experimental Biology, 215 (8), 1247-1257.
7. Marshall, AJ и Williams, WD (1985). Зоология. Безгръбначни (том 1). Обърнах се.
8. Rosslenbroich, B. (2014). Относно произхода на автономията: нов поглед върху основните преходи в еволюцията (том 5). Springer Science & Business Media.
9. Starr, C., Taggart, R., & Evers, C. (2012). Том 5 - Структура и функция на животните. Учене в Cengage.