الخصائص الهيكلية والأمثلة

ل hydroskeleton أو الهيكل العظمي الهيدروستاتيكي يتكون من تجويف مليء السوائل التي تحيط الهياكل العضلية ويوفر الدعم لجسم الحيوانات. يشارك الهيكل العظمي الهيدروستاتيكي في الحركة ، مما يمنح الحيوان مجموعة واسعة من الحركات.

من الشائع في اللافقاريات التي تفتقر إلى هياكل صلبة تسمح بدعم الجسم ، مثل ديدان الأرض ، بعض الاورام الحميدة ، شقائق النعمان ، نجم البحر وغيرها من الأديم الحبيبي. بدلا من ذلك ، هناك الهياكل العظمية الهيدروستاتيكي.

تعمل بعض الهياكل الخرسانية للحيوانات من خلال هذه الآلية ، مثل القضيب من الثدييات والسلاحف ، وأرجل العنكبوت.

في المقابل ، هناك هياكل تستخدم آلية الهيكل العظمي الهيدروستاتيكي ولكنها تفتقر إلى التجويف المملوء بالسوائل ، مثل أعضاء رأسيات الأرجل ، ولسان الثدييات وجذع الفيلة.

يعد الدعم والتنقل من بين أهم وظائف الهيكل العظمي الهيدروستاتيكي ، لأنه خصم عضلي ويساعد في تضخيم قوة تقلص العضلات..

تعتمد وظيفة الهيكل العظمي الهيدروستاتيكي على الحفاظ على الحجم الثابت والضغط الذي يولده - أي أن السائل الذي يملأ التجويف غير قابل للضغط.

مؤشر

• 1 الخصائص
• 2 آلية الهياكل العظمية الهيدروستاتيكية
  • 2.1 العضلات
  • 2.2 أنواع الحركات المسموح بها
• 3 أمثلة على الهياكل العظمية الهيدروستاتيكية
  • 3.1 الاورام الحميدة
  • 3.2 حيوانات على شكل دودة (فيرمي)
• 4 المراجع

ملامح

الحيوانات تتطلب هياكل متخصصة للدعم والحركة. لهذا ، هناك مجموعة واسعة من الهياكل العظمية التي توفر خصمًا للعضلات ، مما ينقل قوة الانكماش.

ومع ذلك ، فإن مصطلح "الهيكل العظمي" يتجاوز الهياكل العظمية النموذجية للفقاريات أو الهياكل العظمية الخارجية للمفصليات.

يمكن أن تلبي مادة السائل أيضًا متطلبات الدعم باستخدام ضغط داخلي ، مكونًا هيكلًا هيدروليكيًا ، موزع على نطاق واسع في نسب اللافقاريات.

يتكون hydroesqueleto من تجويف أو تجاويف مغلقة مليئة بالسوائل التي تستخدم آلية هيدروليكية ، حيث يتم ترجمة انكماش العضلات في حركة سائل منطقة إلى أخرى ، وتعمل في آلية انتقال المضاد الدافع العضلي.

السمة الحيوية الحيوية الأساسية لل hidroesqueletos هي ثبات الحجم الذي يشكلها. هذا يجب أن تمتلك قدرة الضغط عند تطبيق الضغوط الفسيولوجية. هذا المبدأ هو أساس وظيفة النظام.

آلية الهياكل العظمية الهيدروستاتيكية

يتم ترتيب نظام الدعم بشكل مكاني بالطريقة التالية: يحيط العضلات بتجويف مركزي مليء بالسوائل.

يمكن أيضًا ترتيبها بطريقة ثلاثية الأبعاد باستخدام سلسلة من الألياف العضلية التي تشكل كتلة صلبة من العضلات ، أو في شبكة عضلية تمر عبر مسافات ممتلئة بالسوائل والنسيج الضام..

ومع ذلك ، فإن الحدود بين هذه الترتيبات ليست محددة بشكل جيد ونجد الهياكل العظمية الهيدروستاتيكية التي تقدم خصائص وسيطة. على الرغم من وجود تباين واسع في الهياكل الهيدروكربونية اللافقارية ، إلا أنها تعمل جميعها وفقًا لنفس المبادئ المادية.

نمو العضلات

الترتيبات العامة الثلاثة للعضلات: دائرية ، عرضية أو شعاعية. العضلية الدائرية هي طبقة متصلة مرتبة حول محيط الجسم أو العضو المعني.

تشمل العضلات المستعرضة أليافًا تقع عموديًا على المحور الطويل للبنى ويمكن توجيهها أفقيًا أو رأسيًا - في الأجسام ذات الاتجاه الثابت ، والألياف الرأسية تقليدية هي الظهرية المركزية والأفقية مستعرضة.

تشمل العضلات الشعاعية ، من ناحية أخرى ، أليافًا تقع عموديًا على المحور الطويل من المحور المركزي باتجاه محيط الهيكل.

معظم ألياف العضلات في الهياكل العظمية الهيدروستاتية مقلوبة بشكل غير مباشر ولديها قدرة "الاستطالة الفائقة".

أنواع الحركات المسموح بها

تسمح الهياكل العظمية الهيدروستاتيكية بأربعة أنواع من الحركات: الاستطالة ، والتقصير ، والمضاعفة ، والتواء. عندما يتقلص تقلص العضلات ، مساحة الحجم الثابت ، يحدث استطالة الهيكل.

يحدث الاستطالة عندما تنقبض إحدى العضلات ، الرأسية أو الأفقية ، فقط مع الحفاظ على النغمة نحو الاتجاه. في الواقع ، يعتمد تشغيل النظام بالكامل على ضغط السائل الداخلي.

تخيل اسطوانة ذات حجم ثابت بطول أولي. إذا قللنا القطر من خلال تقلص العضلات الدائرية أو المستعرضة أو الشعاعية ، فإن الأسطوانة يتمدد إلى الجانبين بزيادة الضغط التي تحدث داخل الهيكل..

في المقابل ، إذا قمنا بزيادة القطر يتم تقصير الهيكل. يرتبط تقصير تقلص العضلات مع إصلاحات طولية. هذه الآلية لا غنى عنها للأعضاء الهيدروستاتيكية ، مثل لسان معظم الفقاريات.

على سبيل المثال ، في مخالب رأسيات الأرجل (التي تستخدم نوعًا من الهيكل العظمي الهيدروستاتيكي) ، لا يتطلب قطرها سوى 25٪ فقط لزيادة الطول بنسبة 80٪.

أمثلة على الهياكل العظمية الهيدروستاتيكية

يتم توزيع الهياكل العظمية الهيدروستاتيكية على نطاق واسع في مملكة الحيوانات. على الرغم من أنها شائعة في اللافقاريات ، إلا أن بعض أعضاء الفقاريات تعمل على نفس المبدأ. في الواقع ، لا تقتصر الهياكل العظمية الهيدروستاتيكية على الحيوانات ، وتستخدم بعض النظم العشبية هذه الآلية.

وتتنوع الأمثلة من خاصية notochord للإسفيديين والسيفالوبوني واليرقات والأسماك البالغة ، إلى يرقات الحشرات والقشريات. بعد ذلك ، سنصف المثالين الأكثر شهرة: الاورام الحميدة والديدان

الاورام الحميدة

شقائق النعمان هي المثال الكلاسيكي للحيوانات التي لديها هيكل عظمي الهيدروستاتيكي. يتكون جسم هذا الحيوان بواسطة عمود مجوف مغلق عند القاعدة وبقرص شفوي في الجزء العلوي يحيط بفتحة الفم. الجهاز العضلي هو الأساس الموصوف في القسم السابق.

يدخل الماء من خلال تجويف الفم ، وعندما يغلق الحيوان ، يظل الحجم الداخلي ثابتًا. وبالتالي ، فإن الانكماش الذي يقلل من قطر الجسم يزيد من ارتفاع شقائق النعمان. وبالمثل ، عندما يمتد شقائق النعمان العضلات الدائرية يتوسع وينخفض ​​طوله.

حيوانات على شكل دودة (vermiform)

نفس النظام ينطبق على ديدان الأرض. هذه السلسلة من الحركات التمعجية (أحداث التطويل والقصير) تسمح للحيوان بالتحرك.

تتميز هذه الطفيليات بقسمة الكويلوم إلى شرائح لمنع سائل جزء واحد من الدخول إلى الآخر ويعمل كل منها بشكل مستقل.

مراجع

1. بارنز ، ر. (1983). اللافقاريات علم الحيوان. أمريكي.
2. Brusca، R. C.، & Brusca، G. J. (2005). اللافقاريات. ماكجرو هيل.
3. French، K.، Randall، D.، & Burggren، W. (1998). إيكرت. فسيولوجيا الحيوان: آليات التكيف. ماكجرو هيل.
4. Hickman، C. P.، Roberts، L.S.، Larson، A.، Ober، W.C.، & Garrison، C. (2001). مبادئ متكاملة لعلم الحيوان (المجلد 15). ماكجرو هيل.
5. إروين ، دكتوراه في الطب ، ستونر ، جي بي ، وكوبوغ ، إيه إم (محرران). (2013). حديقة الحيوان: مقدمة في العلوم والتكنولوجيا. مطبعة جامعة شيكاغو.
6. Kier، W. M. (2012). تنوع الهياكل العظمية الهيدروستاتيكية. مجلة البيولوجيا التجريبية, 215(8) ، 1247-1257.
7. مارشال ، إيه جيه ، وويليامز ، دبليو دي (1985). علم الحيوان. اللافقاريات (المجلد 1). أنا عكس.
8. روسلينبرويش ، ب. (2014). حول أصل الحكم الذاتي: نظرة جديدة على التحولات الرئيسية في التطور (المجلد 5). سبرينغر للعلوم ووسائل الإعلام التجارية.
9. Starr، C.، Taggart، R.، & Evers، C. (2012). المجلد 5-هيكل الحيوان وظيفة. Cengage التعلم.