Endoesqueleto: الأجزاء والوظائف
الهيكل الداخلي هو هيكل يدعم جسم البشر وبعض الحيوانات من الداخل ، مما يسمح له بالتحرك وتشكيل الجسم وتشكيله . الحيوانات مثل الأسماك والطيور والثدييات لديها هياكل داخلية. في الحيوانات الأكثر تعقيدًا ، تعمل بمثابة مرساة لهياكل العضلات.
في الإنسان أو التمساح ، يتم تثبيت هذه العضلات على العظام والتفاعل معها لإنتاج القوة والمرونة وتنفيذ جميع المهام اليومية الضرورية لضمان صحة الكائن الحي وبقائه.
الحيوانات الأخرى (مثل أسماك القرش) تطوير عدد قليل جدا من العظام ولها هياكل داخلية تتكون إلى حد كبير من الغضروف. يعيشون حياة الكبار بأكملها بدعم الغضروفية التي لا تترك سجل الأحفوري. هذه الهياكل الداخلية أكثر مرونة بشكل عام من العظام ، لكنها أقل مقاومة.
Endoesqueleto ضد Exoskeleton
ينمو الهيكل الداخلي مع نمو الجسم ، مما يتيح سهولة تثبيت العضلات وله العديد من المفاصل التي توفر المرونة. هذا يجعلها مختلفة عن الهيكل الخارجي في جوانب عدة.
تحتوي العديد من الحشرات والقشريات على هياكل خارجية ، وهي هياكل صلبة تشبه القشرة تغطي الجسم من الخارج. هذه الهياكل ثابتة ، مما يعني أنها لا تنمو.
تبقى الحيوانات ذات الهياكل الخارجية في حجم ثابت طوال حياتهم أو تنتقل إلى هياكلها الخارجية القديمة لتوليد كائنات جديدة تمامًا أثناء نموها.
في المقابل ، تشكل الهياكل الداخلية أجزاء دائمة من أجسام الفقاريات. يبدأ الهيكل الداخلي في التطور في المرحلة الجنينية.
غالبًا ما تصنع عظام الحيوانات من الغضروف ، ثم تتحول في النهاية إلى العظام من خلال عملية تُعرف بالتعظم. مع نمو الحيوان ، تقوى العظام وتثخن وتطول إلى الحجم الكامل.
أجزاء من هيكل داخلي
يتميز الهيكل العظمي للفقاريات بعدة أجزاء يمكن التعرف عليها بسهولة. الأول هو العمود الفقري. يتم بناء جميع الهياكل الداخلية حول العمود الفقري مكدسة من الأقراص المرتبطة شكلت كعمود يحتوي على الجهاز العصبي المركزي للحيوان.
يوجد في الجزء العلوي من العمود الفقري جمجمة تضم المخ. الاستثناء الوحيد لهذه القاعدة هو الجلد المشقوق ، الذي لا يحتوي على جماجم أو أدمغة. يتم التحكم بشكل كامل في تحركاته بواسطة نظامه العصبي المركزي.
الأطراف ، الزعانف وأي أطراف أخرى تمتد أيضًا من العمود الفقري. في معظم الحيوانات ، يتم تغطية الهيكل الداخلي في العضلات والأربطة والأنسجة.
تسمح هذه الطلاءات للهيكل الداخلي بالقيام بدور مهم في حركة الجسم والتحكم الحركي. يسمح هيكل العظام الذي توفره الهيكل الداخلي للجسم بالوقوف والجلوس والانحناء والسباحة بدقة.
حماية الأعضاء هي وظيفة بالمنظار بنفس القدر من الأهمية. يتم تنظيم أجسام الفقاريات عن طريق نظام معقد من الأعضاء الداخلية ، بما في ذلك القلوب والرئتين والكلى والكبد. يحمي الهيكل الداخلي هذه الأعضاء من التلف ، ويحميها بـ "قفص" من عظام الأضلاع.
أهم الوظائف
المهام الرئيسية للهيكل الداخلي هي:
- تقديم الدعم للجسم والمساعدة في الحفاظ على النموذج ، وإلا فإن الجسم لن يكون مستقرا.
- حماية الأعضاء الداخلية الحساسة ، على سبيل المثال القفص الصدري الذي يحمي القلب والرئتين من أي ضرر
- إنه بمثابة خزان للكالسيوم والفوسفات في الجسم.
- يصنع خلايا الدم يتم تصنيع خلايا الدم الحمراء في النخاع العظمي وهذا يحافظ على كمية ثابتة من خلايا الدم.
- يسمح للجسم بالوقوف والجلوس والانحناء والسباحة بدقة.
مزايا الهيكل العظمي
وتشمل المزايا ميزات قوية تدعم الوزن وحتى النمو. عادة ما توجد الهياكل الداخلية في الحيوانات الكبيرة بسبب تحسن وزنها ، حيث يمكن للهياكل الخارجية أن تحد من النمو بسبب الوزن.
تتمثل الميزة الرئيسية في أنه يمكن استخدام هيكل داخلي كرافعة ونقاط تثبيت للعضلات ، مما يعني أن هناك تفوقًا ميكانيكيًا حيويًا مهم جدًا في نطاقنا.
تكون النملة أو العنكبوت قوية جدًا بالنسبة لحجمها على نطاقها الخاص ، ولكن إذا كان حجم كائن بشري ، فإنه بالكاد يمكن أن يقف لأن عضلاته محصورة داخل هيكل خارجي صلب.
بالإضافة إلى ذلك ، من الأسهل جدًا أن يكون لدى المخلوق الذي يتسم بالرئتين هيكل داخلي وصدري مرن ، حيث يمكنه بسهولة التنفس دون الحاجة إلى ضغط أعضاء أخرى.
تطور
كان أول هيكل عظمي في سلالة الفقاريات هيكل داخلي غضروفي غير معدني بدون كولاجين. كان مرتبطا بشكل رئيسي مع البلعوم ، في الأصناف مثل المصور ، المصباح ، والأسماك الساحرة.
بعد تطور الكولاجين الثاني ، يمكن تشكيل الغضاريف المبنية على الكولاجين. على النقيض من الحيوانات التي لم يكن لديها هياكل عظمية كولاجينية ، كان بمقدور بعض الغدد الدرقية المبكرة (مثل أسماك القرش) تكوين أجزاء هيكلية من خلال عملية التعظم الداخلي للغضروف.
ومع ذلك ، نظرًا لعدم وجود سجلات أحفورية ، فإن الوقت الأصلي لمدى الاستخدام ومدى استخدام هذه الآلية غير واضح.
من وجهة النظر التطورية ، يعد التعظم داخل الغضروف هو الأصغر بين هذين النوعين من تكوين العظم (تشكلت أقدم عظم جلدي عن طريق التعظم داخل الغشاء).
تم إنتاجه في هياكل عظمية فقارية عن طريق استبدال قوالب الغضروف. تطورت عملية التعظم داخل الغضروف تدريجيًا ، بدءًا من ترسب العظام حول الغضروف باستخدام الأدوات الجزيئية التي تطورت أثناء تطور الدروع العظمية في الجلد.
وسبق هذا تطور عمليات تدهور الغضاريف وترسب عظم الغضروف ، كما يتضح بشكل رئيسي من خلال دراسات أجريت على الهيكل العظمي للقرش. قدم التحجر الغضروفي الدعم الهيكلي لتطوير أعضاء الفقاريات.
مع ظهور الفقاريات الأرضية ، توسعت وظيفة الهيكل العظمي في اتجاهات جديدة. على الرغم من أن العظم كان لا يزال خزانًا للكالسيوم والفوسفور ، وكان بمثابة درع للأجزاء الضعيفة من الجسم ، إلا أنه بدأ أيضًا العمل كموقع لإنتاج خلايا الدم ، وسمح بالحركة والدعم الميكانيكي.
