Що таке пневматичні кістки?



The пневматичні кістки це ті, які мають порожнини, заповнені повітрям, що робить їх легшими, ніж кістки, які є повністю твердими. Слово "пневматичний" відноситься до повітря, що міститься під тиском, походить від грецького і пов'язане з вітром і диханням.

У біології термін "шина" відноситься до дихання, тому ці кістки також відомі як "кістки, які дихають" або "порожні кістки". У птахів ці типи кісток дають еволюційну перевагу, що дозволило їм літати завдяки своїй легкості.

Людські лицьові кістки пневматичні, вони розташовані навколо внутрішньої брови, під очима, навколо носа і нижньої щоки, це так звані придаткові пазухи..

Ці порожнини пневматичних кісток, як правило, оббиті в інтер'єрі клітинним шаром, який називається епітелієм і покритий слизовою оболонкою..

Крім того, щоб зробити череп легшим, він також сприяє резонансу звуку, і було висловлено припущення, що разом зі слизовою оболонкою він служить для того, щоб кондиціонувати повітря, що надихнув, перш ніж він досягне легенів..

Процес пневматизації кісток описаний в черепах ссавців, птахів і крокодилів, але він також був задокументований у вимерлих тварин, таких як динозаври і птерозаври..

Функції пневматичних кісток

Для цих порожніх кісток в природі не було визначено жодної функції. Однак було описано деякі гіпотези про роль цих кісток у організмах, які їх мають:

Зниження маси тіла

У пневматичних кістках порожнини були змінені, щоб містити повітря замість медулярного матеріалу, і, отже, маса тіла була зменшена.

Це полегшило політ птахів і птерозаврів, тому що менше маса, але така ж кількість м'язів, що керує польотом.

Зміна щільності кісткової тканини

Пневматизація кісток дає можливість перерозподілу кісткової маси всередині тіла. Наприклад, птах і ссавець подібного розміру мають приблизно однакову кісткову масу.

Однак кістки птахів можуть бути більш щільними, тому що кісткова маса повинна розподілятися в меншому просторі.

Це говорить про те, що пневматизація кісток птахів не впливає на загальну масу, але сприяє кращому розподілу ваги в організмі тварини і, як наслідок, більшому рівновазі, спритності і легкості польоту.

Баланс

У тероподах (підряд динозаврів), кісткова система черепа і шиї була дуже пневматизована, а передпліччя були невеликими. Ці адаптації сприяли зменшенню маси від центру ваги.

Таке пристосування до центру мас дозволило цим тваринам знизити інерцію обертання, збільшивши тим самим їх спритність і баланс.

Адаптація до висот

Птахи, що літають на великих висотах, мають анатомічні адаптації, які дозволили їм колонізувати ці середовища існування. Однією з таких адаптацій була саме екстремальна пневматизація його скелета.

Список літератури

  1. Дюмон Е. Р. (2010). Щільність кісток і легкі скелети птахів. Праці Королівського суспільства B: Біологічні науки, 277(1691), 2193-2198.
  2. Farmer, C. G. (2006). Про походження пташиних повітряних мішечків. Фізіологія дихання та нейробіологія, 154(1-2), 89-106.
  3. Маркес, С. (2008). Параназальні синуси: останній кордон в черепно-лицевій біології. Анатомічний запис, 291(11), 1350-1361.
  4. Picasso, M. B. J., Mosto, M.C., Tozzi, R., Degrange, F.J., & Barbeito, C.G. (2014). Своєрідна асоціація: шкіра та підкореневий дивертикул південного крикуна (Chouna torquata, Anseriformes). Зоологія хребетних, 64(2), 245-249.
  5. Qin, Q. (2013). Механіка ремоделювання клітинної кістки: пов'язані теплові, електричні та механічні польові ефекти (1-е изд.). CRC Press.
  6. Roychoudhury, S. (2005). Кілька питань вибору в анатомії (3Nd ed.). Elsevier Індія.
  7. Sereno, P.C., Martinez, R.N., Wilson, J.A., Varricchio, D.J., Alcober, O.A., & Larsson, H.C.E. (2008). Докази для пташиних внутрішньогрудних повітряних мішків у новому хижацькому динозаврі з Аргентини. PLoS ONE, 3(9).
  8. Sirois, M. (2016). Ветеринарний допоміжний підручник Elsevier (2-е изд.). Mosby.
  9. Stefoff, R. (2007). Пташиний клас (1-е изд.). Маршал Кавендіш.
  10. Wedel, M.J. (2003). Хребетна пневматичність, повітряні мішки, фізіологія сауроподних динозаврів. Палеобіологія, 29(2), 243-255.