Research, Technology

Усі скелети у тваринному світі можна поділити на чотири типи — які вони і чому виникли?

Природа може похвалитися безліччю скелетів,кожен із яких наділяє істота тими чи іншими здібностями. Наприклад, леткі риби вміють вистрибувати з води та ширяти над її поверхнею на висоті до одного метра. При цьому дальність польоту може сягати 400 метрів. Таким чином вони рятуються від хижаків, адже для багатьох морських мешканців ці маленькі рибки є ласощами. Літати їм дозволяє міцний хребет і область хвоста, на яких закріплені потужні м'язи, які рухають хвостом немов пропелером. Також кістки скелета дозволяють рибам розширювати плавці, у результаті вони виконують таку ж функцію, як і крила птахів. І це лише один із прикладів того, як скелет допомагає суті виживати в певних умовах. Як відомо, він є жорстким каркасом, який захищає внутрішні органи, забезпечує підтримку тіла і можливість руху. Найбільш поширений тип скелета в тваринному світі - ендоскелет, яким володіють люди, тварини, птахи і навіть згадані вище літаючі риби. Однак, крім нього існують ще три інші типи скелетів — екзоскелети, хрящові екзоскелети та гідростатичні скелети.

Усі скелети, що існують у природі, бувають чотирьох основних типів.

зміст

  • 1 Еволюція скелетів
  • 2 Екзоскелет - зовнішня броня
  • 3 Хрящовий скелет для плавання
  • 4 Гідростатичні скелети

Еволюція скелетів

Які інші частини тіла, кістяки еволюціонуваливідповідно до способу життя та довкілля їх власників. Кістки птахів, наприклад, сповнені повітряних кишень, які полегшують їх вагу, а й можуть утримувати у собі кисень під час польоту. Панцирі черепах є кістковими пластинками, що зрослися з лопатками і хребтом. Мало хто знає, що насправді вони є ребрами, які були модифіковані в ході еволюції. Панцир черепахи служить бронею, що захищає тварину, що повільно рухається, від хижаків. Причому цю функцію, зважаючи на все, він виконував навіть у гігантських черепах, що жили в часи динозаврів, таких як nanhsiungchelyids, яйце якої було знайдено в Китаї. Крім того, панцир забезпечував захист від палючого сонця.

Панцир черепахи – це ребра, модернізовані під час еволюції.

Деякі хребетні, особливо самці, маютьдодаткові елементи на черепі. Самці хамелеона, наприклад, носять барвисті кістяні капюшони, які, ймовірно, приваблюють самок. Самці сімейства оленячих, такі як лосі, відрощують роги, які є кістяними продовженнями черепа. Вони потрібні цим тваринам, щоб залучити самок, демонструвати перевагу серед самців, а також оборонятися у разі нападу.

Екзоскелет – зовнішня броня

Зовнішні скелети, або екзоскелети, представляютьсобою тверді оболонки, які захищають членистоногих, таких як комахи, ракоподібні та павуки. Ця їхня природна броня, яка забезпечує захист від хижаків, багато з яких не можуть прокусити екзоскелет.

У жуків-геркулесів з Латинської Америки таКарибського басейну екзоскелет особливо міцний. Самці цих комах мають два довгі роги, які вони використовують для боротьби за доступ до самок. Два жуки атакують один одного, немов учасники спортивного змагання. Перемагає той, хто бере іншого за роги, піднімає та б'є об землю. Самки також віддають перевагу самцям з більш довгими рогами, оскільки вони є ознакою міцного здоров'я.

Морські черепашки - найкрасивіші володарі екзоскелету

Серед найкрасивіших екзоскелетів – безумовноморські черепашки, які захищають м'якотілих молюсків, таких як раковини, гребінці та конічні равлики. Один недолік екзоскелета - він занадто жорсткий, щоб тварина могла рости. Панцирь омара, наприклад, може забезпечує надійний захист від хижаків, але в міру того, як омар стає більше, він повинен періодично скидати панцир, щоб поступитися місцем новому. Для повного затвердіння нового панцира може знадобитися кілька тижнів, протягом яких омар залишається беззахисним.

Хрящовий скелет для плавання

Група риб, званих еластожаберцями, до якихвідносяться акули та скати, мають ендоскелети, що складаються повністю з хряща - гнучкої, але при цьому міцної тканини. Такий гнучкий та легкий скелет дозволяє рибі швидко плавати та економить енергію. Як ми знаємо, хрящі також є у всіх хребетних з ендоскелетами, включаючи людей. Наприклад, один з хрящів надає форму носу. А на ранньому етапі розвитку скелети плодів ссавців взагалі повністю складаються з хрящів, які згодом окостеніють.

Скати мають хрящовий скелет

Довгий час вважалося, що сучасні акулипоходять від примітивних предків, які ще не розвинулися кістки. Однак у 2015 році вчені виявили кісткові клітини у скам'янілої акули віком 380 мільйонів років. В результаті вони зробили висновок, що сучасні акули, навпаки, походять від риби з кістками, які в ході еволюції перетворилися на хрящі.

Гідростатичні скелети

Гідростатичні скелети єзаповнені рідиною порожнини всередині безхребетних, включаючи медуз, плоских хробаків, нематод та кільчастих хробаків, таких як дощові хробаки. Їхні м'язи та сполучна тканина утворюють міцну стінку тіла навколо порожнини.

У морських анемонів є м'язи навколо внутрішньоїпорожнини, які працюють разом подібно до того, як наші м'язи керують нашими передпліччям, щоб тварина могла рухатися і тікати від потенційних хижаків. Деякі істоти, такі як сині краби, можуть перемикатися з екзоскелету на тимчасовий скелет гідростатичний, після того як скидають панцир. У дослідженні 2003 року вчені виявили, що під час линяння внутрішній тиск води у крабів сильно збільшувався, внаслідок чого рідина всередині м'яких тіл крабів діяла як гідростатичний скелет, що дозволяє тварині рухатися. Приблизно через три дні новостворений екзоскелет ставав досить міцним, щоб знову виконувати функцію основи тіла.

Медузи мають гідростатичні скелети

«Без кістяка ми просто великий мішок з м'язами,які лежать на підлозі і посмикуються», — каже Стів Хаскі, біолог з Університету Західного Кентуккі та автор книги «Розкритий скелет». «Ми нікуди не дінемося без скелета, який дозволяє нам рухатися, харчуватися і вести той спосіб життя, який нам подобається».

Вчені стверджують, що скелети сучаснихтварин - це неймовірна робота, виконана еволюцією. Кожен навіть найдрібніший його елемент має вирішальне значення для істоти, його здатності комфортно жити в навколишньому середовищі і пересуватися в ній. Насамкінець зазначу, що еволюція продовжується, у тому числі продовжують еволюціонувати і люди. Через якийсь час зміняться навіть наші обличчя.