Vlastnosti a příklady hydroskeletů

A hydroskeleton nebo hydrostatická kostra sestává z dutiny plné tekutiny, která obklopuje svalové struktury a poskytuje podporu tělu zvířat. Hydrostatická kostra se podílí na pohybu a dává zvířeti široký rozsah pohybů.

To je obyčejné u bezobratlých, kteří postrádají tuhé struktury, které dovolí podporu těla, takový jako žížaly, některé polypy, sasanky a hvězdice a jiné ostnokožce. Místo toho jsou zde hydrostatické kostry.

Tímto mechanismem fungují některé konkrétní struktury zvířat, například penis savců a želv a nohy pavouků.

Na rozdíl od toho existují struktury, které používají mechanismus hydrostatického skeletu, ale postrádají dutinu plnou tekutinou, jako jsou členové hlavonožců, jazyk savců a kmen slonů..

Podpora a lokomoce patří mezi nejdůležitější funkce hydrostatických koster, protože se jedná o svalového antagonistu a pomáhá při zesílení svalové kontrakční síly..

Funkce hydrostatické kostry závisí na udržování konstantního objemu a tlaku, který vytváří - to znamená, že tekutina, která vyplňuje dutinu, je nestlačitelná..

Index

• 1 Charakteristika
• 2 Mechanismus hydrostatických koster
  • 2.1 Muskulatura
  • 2.2 Typy povolených pohybů
• 3 Příklady hydrostatických koster
  • 3.1 Polypy
  • 3.2 Zvířata ve tvaru šneku (vermiform)
• 4 Odkazy

Vlastnosti

Zvířata vyžadují specializované struktury pro podporu a pohyb. Pro tento účel existuje široká rozmanitost koster, které poskytují antagonisty pro svaly, přenáší sílu kontrakce.

Termín "kostra" však přesahuje typické kostní struktury obratlovců nebo vnější kostry členovců..

Tekutá látka může také splňovat požadavky na podporu použitím vnitřního tlaku, který tvoří hydroskeleton, široce distribuovaný v bezobratlé linii..

Hydroequeleto se skládá z dutiny nebo uzavřených dutin plných tekutin, které využívají hydraulický mechanismus, kde se kontrakce svalstva překládá v pohybu tekutiny oblasti na jinou, pracuje v mechanismu přenosu impulsu - svalového antagonisty.

Základní biomechanická charakteristika hidroesqueletos je konstanta objemu, který je tvoří. To musí mít při použití fyziologických tlaků kompresní kapacitu. Tento princip je základem funkce systému.

Mechanismus hydrostatických koster

Nosný systém je prostorově uspořádán následujícím způsobem: svalstvo obklopuje centrální dutinu naplněnou tekutinou.

Může být také uspořádán trojrozměrně s řadou svalových vláken, které tvoří pevnou hmotu svalu, nebo ve svalové síti, která prochází prostorem naplněným tekutinou a pojivovou tkání..

Hranice mezi těmito uspořádáními však nejsou dobře definovány a najdeme hydrostatické kostry, které představují mezilehlé charakteristiky. Ačkoliv v hydroskeletech bezobratlých existuje široká variabilita, všechny pracují podle stejných fyzikálních principů.

Muskulatura

Tři obecné uspořádání svalů: kruhové, příčné nebo radiální. Kruhové svalstvo je spojitá vrstva, která je uspořádána po obvodu dotyčného těla nebo orgánu.

Příčné svaly zahrnují vlákna, která jsou umístěna kolmo k dlouhé ose struktur a mohou být orientována vodorovně nebo svisle - v tělech s pevnou orientací, svislá vlákna jsou obvykle dorsoventrální a horizontální jsou příčná.

Radiální svaly na druhé straně zahrnují vlákna umístěná kolmo k dlouhé ose od centrální osy směrem k obvodu struktury..

Většina svalových vláken v hydrostatických kostrách je šikmo šikmá a má kapacitu "super elongace".

Povolené typy pohybů

Hydrostatické kostry umožňují čtyři typy pohybů: prodloužení, zkrácení, zdvojení a zkroucení. Když se zmenší svalová kontrakce, plocha konstantního objemu, dojde k prodloužení struktury.

Prodloužení nastane, když jeden ze svalů, svislý nebo vodorovný, smlouvy jen udržovat tón k orientaci. Celá operace systému závisí na tlaku vnitřní tekutiny.

Představte si válec s konstantním objemem s počáteční délkou. Pokud se průměr zmenší kontrakcí kruhového, příčného nebo radiálního svalu, válec se natáhne do stran zvýšením tlaku, ke kterému dochází ve struktuře..

Naopak, pokud zvětšíme průměr, konstrukce se zkrátí. Zkrácení souvisí s kontrakcí svalů s podélnými fixacemi. Tento mechanismus je nezbytný pro hydrostatické orgány, jako je jazyk většiny obratlovců.

Například, v chapadlech hlavonožce (který používá typ hydrostatické kostry), to vyžaduje jen 25% zmenšení průměru zvětšit délku o 80% \ t.

Příklady hydrostatických koster

Hydrostatické kostry jsou široce distribuovány v živočišné říši. Ačkoli oni jsou obyčejní v bezobratlých, některé vertebrate orgány pracují na stejném principu. Ve skutečnosti, hydrostatické kostry nejsou omezeny na zvířata, některé bylinné systémy používají tento mechanismus.

Příklady sahají od notochord charakteristiky ascidians, cephalobony, larvy a dospělé ryby, k larvám hmyzu a korýšům. Dále popíšeme dva nejznámější příklady: polypy a červy

Polypy

Sasanky jsou klasickým příkladem zvířat, která mají hydrostatickou kostru. Tělo tohoto zvířete je tvořeno dutým sloupem uzavřeným na základně a ústním diskem v horní části obklopující otvor úst. Muskulatura je v podstatě ta, která je popsána v předchozí části.

Voda vstupuje dutinou úst a když zvíře uzavře, vnitřní objem zůstává konstantní. Tudíž, kontrakce, která snižuje průměr těla, zvyšuje výšku sasanky. Podobně, když sasanka rozšiřuje kruhové svaly, rozšiřuje se a její výška se snižuje.

Zvířata ve tvaru červů (vermiform)

Stejný systém platí i pro žížaly. Tato série peristaltických pohybů (prodlužování a zkracování událostí) umožňuje zvířeti pohyb.

Tyto annelidy jsou charakterizovány tím, že coelom je rozdělen do segmentů, aby se zabránilo tomu, že tekutina jednoho segmentu vstoupí do druhého a každý z nich pracuje nezávisle..

Odkazy

1. Barnes, R. D. (1983). Bezobratlá zoologie. Interamerican.
2. Brusca, R. C., & Brusca, G. J. (2005). Bezobratlí. McGraw-Hill.
3. Francouz, K., Randall, D., & Burggren, W. (1998). Eckert. Fyziologie zvířat: Mechanismy a adaptace. McGraw-Hill.
4. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Integrované zásady zoologie (Vol. 15). McGraw-Hill.
5. Irwin, M.D., Stoner, J.B., & Cobaugh, A.M. (Eds.). (2013). Zookeeping: úvod do vědy a techniky. Univerzita Chicaga Tisk.
6. Kier, W. M. (2012). Rozmanitost hydrostatických koster. Žurnál experimentální biologie, 215(8), 1247-1257.
7. Marshall, A. J., & Williams, W. D. (1985). Zoologie Bezobratlí (Vol. 1). Obrátil jsem se.
8. Rosslenbroich, B. (2014). O původu autonomie: nový pohled na hlavní změny v evoluci (Vol. 5). Springer Science & Business Media.
9. Starr, C., Taggart, R., a Evers, C. (2012). Svazek 5 - Struktura a funkce zvířat. Cengage učení.