Характеристики гідроскелету та приклади

A гідроскелет або гідростатичний скелет складається з порожнини, повної рідини, яка оточує м'язові структури і забезпечує підтримку тіла тварин. Гідростатичний скелет бере участь в локомоції, надаючи тварині широкий спектр рухів.

Це часто зустрічається у безхребетних, у яких відсутні жорсткі структури, що дозволяють підтримувати тіло, такі як земляні черв'яки, деякі поліпи, анемони, морські зірки та інші голкошкірі. Натомість існують гідростатичні скелети.

Деякі конкретні структури тварин працюють через цей механізм, як, наприклад, пеніс ссавців і черепах, а також ноги павуків..

На противагу цьому, існують структури, які використовують механізм гідростатичного скелета, але не мають заповненої рідиною порожнини, наприклад, членів головоногих молюсків, язика ссавців і стовбура слонів.

Підтримка і пересування є одними з найважливіших функцій гідростатичних скелетів, оскільки він є м'язовим антагоністом і сприяє посиленню сили м'язів..

Функціональність гідростатичного скелета залежить від змісту постійного об'єму і тиску, який він створює - тобто, рідина, що заповнює порожнину, не стискається.

Індекс

• 1 Характеристики
• 2 Механізм гідростатичних скелетів
  • 2.1 Мускулатура
  • 2.2 Типи дозволених рухів
• 3 Приклади гідростатичних скелетів
  • 3.1 Поліпи
  • 3.2 Хвороба глиста (червоподібна)
• 4 Посилання

Особливості

Тварини потребують спеціалізованих структур для підтримки і руху. Для цього існує широке різноманіття скелетів, які забезпечують антагоніст м'язів, передаючи силу скорочення.

Однак термін "скелет" виходить за рамки типових кісткових структур хребетних або зовнішніх скелетів членистоногих.

Рідка речовина може також задовольняти вимогам підтримки, використовуючи внутрішній тиск, утворюючи гідроскелет, широко поширений в безхребетних ліній..

Гідроізоляція складається з порожнини або закритих порожнин, заповнених рідинами, які використовують гідравлічний механізм, де скорочення мускулатури переводиться в рух рідини області в іншу, працюючи в механізмі передачі імпульсу - м'язового антагоніста.

Фундаментальною біомеханічною характеристикою гідросеквіту є сталість об'єму, що їх утворює. Це повинно мати здатність стиснення при застосуванні фізіологічного тиску. Цей принцип є основою для функціонування системи.

Механізм гідростатичних скелетів

Система опори просторово розташована таким чином: мускулатура оточує центральну порожнину, заповнену рідиною.

Він також може бути організований тривимірним способом з серією м'язових волокон, які утворюють тверду масу м'язів, або в м'язовій мережі, яка проходить через простори, заповнені рідиною і сполучною тканиною..

Однак межі між цими домовленостями недостатньо визначені і ми знаходимо гідростатичні скелети, які мають проміжні характеристики. Хоча існує велика мінливість у гідроскелетах безхребетних, всі вони працюють за тими самими фізичними принципами.

Мускулатура

Три загальні розташування м'язів: кругові, поперечні або радіальні. Кругова мускулатура - це суцільний шар, розташований по периферії тіла або органу.

Поперечні м'язи включають волокна, розташовані перпендикулярно довгої осі структур і можуть бути орієнтовані горизонтально або вертикально - в тілах з фіксованою орієнтацією, умовно вертикальні волокна є дорсовентральними, а горизонтальні - поперечними..

Радіальні м'язи, з іншого боку, включають волокна, розташовані перпендикулярно довгої осі від центральної осі до периферії структури.

Більшість м'язових волокон в гідростатичних скелетах смугасто поперечно і мають здатність "супер-подовження".

Види рухів допускаються

Гідростатичні скелети забезпечують чотири типи рухів: подовження, укорочення, подвоєння і скручування. Коли скорочення в м'язі зменшується, площа постійного об'єму відбувається подовження структури.

Подовження виникає, коли одна з м'язів, вертикальна або горизонтальна, контрактує тільки підтримання тонусу до орієнтації. Фактично вся робота системи залежить від тиску внутрішньої рідини.

Уявіть циліндр постійного об'єму з початковою довжиною. Якщо зменшити діаметр шляхом скорочення кругової, поперечної або променевої мускулатури, то циліндр розтягується в сторону збільшенням тиску, що відбувається всередині структури.

На відміну від цього, якщо збільшити діаметр, то структуру скорочують. Скорочення пов'язане зі скороченням м'язів з поздовжніми фіксаціями. Цей механізм необхідний для гідростатичних органів, таких як язик більшості хребетних.

Наприклад, у щупальцях головоноги (який використовує тип гідростатичного скелета), він вимагає лише 25% зменшення діаметра, щоб збільшити довжину на 80%.

Приклади гідростатичних скелетів

Гідростатичні скелети широко поширені в тваринному світі. Хоча вони поширені у безхребетних, деякі органи хребців працюють за тим же принципом. Насправді, гідростатичні скелети не обмежені тваринами, деякі трав'яні системи використовують цей механізм.

Приклади від носохордової характеристики асцидій, цефалопоні, личинок і дорослої риби до личинок комах і ракоподібних. Далі ми опишемо два найвідоміших прикладу: поліпи і черв'яки

Поліпи

Анемони є класичним прикладом тварин, які мають гідростатичний скелет. Тіло цієї тварини утворено порожньою колоною, закритою на підставі, і пероральним диском у верхній частині, що оточує отвір рота. Мускулатура в основному описана в попередньому розділі.

Вода надходить через порожнину рота, а коли тварина закривається, внутрішній об'єм залишається постійним. Таким чином, скорочення, що зменшує діаметр тіла, збільшує висоту анемони. Аналогічно, коли анемона розширює кругові м'язи, вона розширюється, а висота її зменшується.

Черв'ячні тварини (червоподібні)

Така ж система застосовується і до дощових черв'яків. Ця серія перистальтичних рухів (подовження і скорочення подій) дозволяє тварині рухатися.

Ці кольчатки характеризуються тим, що коелом ділиться на сегменти, щоб запобігти надходженню рідини одного сегмента в інший, і кожен з них працює незалежно один від одного..

Список літератури

1. Барнс, Р. Д. (1983). Зоологія безхребетних. Interamerican.
2. Brusca, R. C., & Brusca, G. J. (2005). Безхребетні. McGraw-Hill.
3. Французька, К., Рендалл, Д., & Burggren, W. (1998). Еккерт. Фізіологія тварин: механізми та адаптації. McGraw-Hill.
4. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Інтегровані принципи зоології (Том 15). McGraw-Hill.
5. Irwin, M.D., Stoner, J.B., & Cobaugh, A.M. (ред.). (2013). Zookeeping: вступ до науки і техніки. Університет Чикаго Пресс.
6. Kier, W. M. (2012). Різноманітність гідростатичних скелетів. Журнал експериментальної біології, 215(8), 1247-1257.
7. Marshall, A.J., & Williams, W. D. (1985). Зоологія Безхребетні (Том 1). Я повернувся назад.
8. Rosslenbroich, B. (2014). Про виникнення автономії: новий погляд на основні переходи в еволюції (Том 5). Springer Science & Business Media.
9. Starr, C., Taggart, R., & Evers, C. (2012). Обсяг 5-Структура і функція тварин. Навчання Cengage.