HYDRO-SKJELETT: EGENSKAPER OG EKSEMPLER - BIOLOGI - 2026

Et vannkjelett eller et hydrostatisk skjelett består av et væskefylt hulrom som omgir muskelstrukturer og gir støtte til dyrenes kropp. Det hydrostatiske skjelettet deltar i bevegelse, og gir dyret et bredt spekter av bevegelser.

Det er vanlig hos virvelløse dyr som mangler stive strukturer som tillater kroppsstøtte, for eksempel meitemark, noen polypper, anemoner, og sjøstjerner og andre pigghuder. I deres sted er det hydrostatiske skjeletter.

Kilde: Av Rob Hille, fra Wikimedia Commons Noen spesifikke strukturer i dyr fungerer etter denne mekanismen, for eksempel pattedyr og skilpadder og bena av edderkopper.

I kontrast til det er det strukturer som bruker den hydrostatiske skjelettmekanismen, men mangler det væskefylte hulrommet, for eksempel lemmer av blæksprutter, tungen til pattedyr og stammen til elefanter.

Blant de mest fremragende funksjonene til hydrostatiske skjeletter er støtte og bevegelse, siden det er en muskelantagonist og hjelper med å forsterke kraft i muskelsammentrekning.

Funksjonaliteten til et hydrostatisk skjelett avhenger av å opprettholde et konstant volum og trykket det genererer - det vil si at væsken som fyller hulrommet er inkomprimerbar.

kjennetegn

Dyr krever spesialiserte strukturer for støtte og bevegelse. For dette er det et bredt utvalg av skjeletter som gir en antagonist for musklene, som overfører sammentrekningskraften.

Imidlertid går uttrykket "skjelett" utover de typiske beinstrukturene til virveldyr eller de ytre skjelettene til leddyr.

Et flytende stoff kan også oppfylle støttekravene ved å bruke et indre trykk, og danner vannkjelettet, bredt fordelt i virvelløse linjer.

Hydroskjelettet består av et hulrom eller lukkede hulrom fylt med væsker som bruker en hydraulisk mekanisme, hvor sammentrekningen av muskulaturen oversettes til bevegelsen av væsken fra et område til et annet, og arbeider på mekanismen for overføring av impuls - muskelantagonisten.

Det grunnleggende biomekaniske kjennetegnet ved vannkjeletter er konstantiteten til volumet som de danner. Dette må ha kompresjonskapasitet ved påføring av fysiologiske trykk. Dette prinsippet er grunnlaget for systemets funksjon.

Mekanisme av hydrostatiske skjeletter

Støttesystemet er romlig anordnet som følger: muskulaturen omgir et sentralt væskefylt hulrom.

Det kan også arrangeres på en tredimensjonal måte med en serie muskelfibre som danner en solid masse av muskler, eller i et muskelnettverk som passerer gjennom rom fylt med væske og bindevev.

Imidlertid er grensene mellom disse arrangementene ikke godt definert, og vi finner hydrostatiske skjeletter som har mellomliggende egenskaper. Selv om det er stor variasjon i virvelløse hydroskjeletter, fungerer de alle etter de samme fysiske prinsippene.

muskulatur

De tre generelle muskelarrangementene: sirkulære, tverrgående eller radielle. Den sirkulære muskulaturen er et kontinuerlig lag som er arrangert rundt omkretsen av kroppen eller det aktuelle organet.

Tverrgående muskler inkluderer fibre som er vinkelrett på strukturenes lengste akse og kan orienteres horisontalt eller vertikalt - i kropper med en fast retning er konvensjonelle vertikale fibre dorsoventral og horisontale fibre er tverrgående.

Radiale muskler inkluderer derimot fibre som ligger vinkelrett på den lengste aksen fra den sentrale aksen mot periferien av strukturen.

De fleste av muskelfibrene i hydrostatiske skjeletter er skrått strippet og har evnen til å "super stretch".

Typer bevegelser tillatt

Hydrostatiske skjeletter støtter fire typer bevegelse: forlengelse, forkorting, bøying og vridning. Når en sammentrekning i muskelen avtar, oppstår området med volumkonstanten, forlengelse av strukturen.

Forlengelse oppstår når noen av musklene, vertikale eller horisontale, trekker seg sammen og bare holder tonen mot orienteringen. Faktisk avhenger hele driften av systemet av trykket i det indre væsken.

Se for deg en sylinder med konstant volum med en innledende lengde. Hvis vi reduserer diameteren ved hjelp av en sammentrekning av de sirkulære, tverrgående eller radielle musklene, strekkes sylinderen til sidene på grunn av trykkøkningen som oppstår inne i strukturen.

I kontrast, hvis vi øker diameteren, blir strukturen forkortet. Forkortelsen er relatert til sammentrekning av muskler med langsgående arrangementer. Denne mekanismen er viktig for hydrostatiske organer, for eksempel tungen til de fleste virveldyr.

For eksempel i tentaklene til en blæksprut (som bruker en type hydrostatisk skjelett), krever det bare en 25% reduksjon i diameter for å øke 80% i lengden.

Eksempler på hydrostatiske skjeletter

Hydrostatiske skjeletter er vidt distribuert i dyreriket. Selv om de er vanlige i virvelløse dyr, fungerer noen virveldyrorganer etter samme prinsipp. Faktisk er hydrostatiske skjeletter ikke begrenset til dyr, visse urteaktige systemer bruker denne mekanismen.

Eksempler spenner fra notokordet som er karakteristisk for sjøsprut, blæksprutter, larver og voksne fisk, til larver av insekter og krepsdyr. Deretter beskriver vi de to mest kjente eksemplene: polypper og ormer

polypper

Anemoner er det klassiske eksemplet på dyr som har et hydrostatisk skjelett. Kroppen til dette dyret er dannet av en hul kolonne lukket ved basen og med en oral plate i det øvre partiet som omgir åpningen av munnen. Muskulaturen er i utgangspunktet den som er beskrevet i forrige seksjon.

Vannet kommer inn gjennom munnhulen, og når dyret lukker det forblir det indre volumet konstant. Dermed øker sammentrekningen som reduserer diameteren på kroppen høyden på anemonen. På samme måte når anemonen utvider de sirkulære musklene, utvides den og høyden avtar.

Ormformede dyr (vermiformes)

Det samme systemet gjelder meitemark. Denne serien med peristaltiske bevegelser (forlengelse og forkortelse av hendelser) lar dyret bevege seg.

Disse ringene karakteriseres ved at selen er delt inn i segmenter for å forhindre at fluid fra det ene segmentet kommer inn i det andre, og hver enkelt opererer uavhengig.

referanser

1. Barnes, RD (1983). Invertebrate zoologi. Inter.
2. Brusca, RC, & Brusca, GJ (2005). Virvelløse dyr. McGraw-Hill.
3. French, K., Randall, D., & Burggren, W. (1998). Eckert. Dyrefysiologi: Mekanismer og tilpasninger. McGraw-Hill.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrerte zoologiske prinsipper (Vol. 15). McGraw-Hill.
5. Irwin, MD, Stoner, JB, & Cobaugh, AM (Eds.). (2013). Zookeeping: en introduksjon til vitenskap og teknologi. University of Chicago Press.
6. Kier, WM (2012). Mangfoldet av hydrostatiske skjeletter. Journal of Experimental Biology, 215 (8), 1247-1257.
7. Marshall, AJ, & Williams, WD (1985). Zoologi. Virvelløse dyr (bind 1). Jeg snudde meg.
8. Rosslenbroich, B. (2014). På opprinnelsen til autonomi: et nytt blikk på de viktigste overgangene i evolusjonen (Vol. 5). Springer Science & Business Media.
9. Starr, C., Taggart, R., & Evers, C. (2012). Volum 5-dyrestruktur og funksjon. Cengage Learning.