Los esqueletos de diferentes animales son diferentes entre sí. Su estructura depende en gran medida del hábitat y el estilo de vida de un organismo en particular. ¿Qué tienen en común los esqueletos de los animales? ¿Qué diferencias existen? ¿En qué se diferencia el esqueleto humano del de otros mamíferos?
El esqueleto es el soporte del cuerpo
La estructura dura y elástica de los huesos, cartílagos y ligamentos del cuerpo humano y animal se denomina esqueleto. Junto con los músculos y los tendones, forma el sistema musculoesquelético, gracias al cual los seres vivos pueden moverse en el espacio.
Incluye principalmente huesos y cartílagos. En la parte más móvil, están conectados por articulaciones y tendones, formando un todo único. El "esqueleto" sólido del cuerpo no siempre consta de tejido óseo y cartilaginoso, a veces está formado por quitina, queratina o incluso piedra caliza.
Una parte asombrosa del cuerpo son los huesos. Son muy fuertes y rígidos, capaces de soportar grandes cargas, pero al mismo tiempo siguen siendo ligeros. En un cuerpo joven, los huesos son elásticos y con el tiempo se vuelven más frágiles y quebradizos.
El esqueleto de los animales es una especie de "despensa" de minerales. si unel cuerpo carece de ellos, luego el equilibrio de los elementos necesarios se repone a partir de los huesos. Los huesos consisten en agua, grasa, sustancias orgánicas (polisacáridos, colágeno), así como sales de calcio, sodio, fósforo y magnesio. La composición química exacta depende de la nutrición de un organismo en particular.
Significado del esqueleto
El cuerpo de las personas y los animales es un caparazón, dentro del cual hay órganos internos. Este caparazón está formado por el esqueleto. Los músculos y los tendones se unen directamente a él, se contraen, doblan las articulaciones y se mueven. Así, podemos levantar una pierna, girar la cabeza, sentarnos o sujetar algo con la mano.
Además, el esqueleto de animales y humanos sirve como protección para tejidos blandos y órganos. Por ejemplo, las costillas esconden los pulmones y el corazón debajo de ellas, cubriéndolos de los golpes (por supuesto, si los golpes no son demasiado fuertes). El cráneo evita daños en el frágil cerebro.
Algunos huesos contienen uno de los órganos más importantes: la médula ósea. En humanos, interviene en los procesos de hematopoyesis, formando glóbulos rojos. También forma leucocitos, glóbulos blancos que son responsables de la inmunidad del cuerpo.
¿Cómo y cuándo surgió el esqueleto?
El esqueleto de los animales y todo el sistema musculoesquelético surgió gracias a la evolución. Según la versión generalmente aceptada, los primeros organismos que aparecieron en la Tierra no tenían adaptaciones tan complejas. Durante mucho tiempo, las criaturas amebianas de cuerpo blando existieron en nuestro planeta.
Entonces en la atmósfera y la hidrosfera del planeta había diez veces menos oxígeno. En algún momento, la participación del gas se convirtió enaumentar, iniciando, como sugieren los científicos, una reacción en cadena de cambios. Así, aumentó la cantidad de calcitas y aragonitos en la composición mineral del océano. Ellos, a su vez, se acumulan en los organismos vivos, formando estructuras sólidas o elásticas.
Los primeros organismos que tenían un esqueleto se encontraron en estratos de piedra caliza en Namibia, Siberia, España y otras regiones. Habitaron los océanos del mundo hace unos 560 millones de años. En su estructura, los organismos se parecían a esponjas con un cuerpo cilíndrico. De ellos partían radialmente rayos largos (hasta 40 cm) de carbonato de calcio, que hacían el papel de un esqueleto.
Variedades de esqueletos
En el mundo animal, hay tres tipos de esqueleto: externo, interno y líquido. El exoesqueleto externo o no está oculto bajo la cubierta de piel u otros tejidos, sino que cubre total o parcialmente el cuerpo del animal desde el exterior. ¿Qué animales tienen un esqueleto externo? Está poseído por arácnidos, insectos, crustáceos y algunos vertebrados.
Al igual que una armadura, cumple principalmente una función protectora y, a veces, puede servir como refugio para un organismo vivo (tortuga o caparazón de caracol). Tal esqueleto tiene un inconveniente significativo. No crece con el dueño, por lo que el animal se ve obligado a mudarlo periódicamente y hacer crecer una nueva cubierta. Durante algún tiempo, el cuerpo pierde su protección habitual y se vuelve vulnerable.
El endoesqueleto es el esqueleto interno de los animales. Está cubierto de carne y cuero. Tiene un diseño más complejo, realiza muchas funciones y crecesimultáneamente con todo el organismo. El endoesqueleto se divide en una parte axial (columna vertebral, cráneo, tórax) y una parte adicional o periférica (extremidades y huesos de los cinturones).
El esqueleto líquido o hidrostático es el menos común. Está poseído por medusas, gusanos, anémonas de mar, etc. Es una pared muscular llena de líquido. La presión del fluido mantiene la forma del cuerpo. Cuando los músculos se contraen, la presión cambia, lo que pone el cuerpo en movimiento.
¿Qué animales no tienen esqueleto?
En el sentido habitual, el esqueleto es precisamente la estructura interna del cuerpo, un conjunto de huesos y cartílagos que forman el cráneo, las extremidades y la columna vertebral. Sin embargo, hay una serie de organismos que no poseen estas partes, algunos de los cuales ni siquiera tienen una forma específica. ¿Pero eso significa que no tienen ningún esqueleto?
Jean Baptiste Lamarck una vez los unió en un gran grupo de invertebrados, pero aparte de la ausencia de una columna vertebral, nada más une a estos animales. Ahora se sabe que incluso los organismos unicelulares tienen un esqueleto.
Por ejemplo, en los radiolarios se compone de quitina, silicio o sulfato de estroncio y se encuentra en el interior de la célula. Los corales pueden tener un esqueleto hidrostático, una proteína interna o un esqueleto calcáreo externo. En gusanos, medusas y algunos moluscos, es hidrostático.
En varios moluscos, el esqueleto es externo y tiene forma de concha. En diferentes especies, su estructura es diferente. Como regla general, incluye tres capas, que consisten en la proteína conchiolin y el carbonato de calcio. Las conchas son bivalvas (mejillones, ostras) y espiralescon rizos y, a veces, agujas y púas de carbonato.
Artrópodos
El tipo de artrópodo también pertenece a los invertebrados. Este es el grupo de animales más numeroso, que incluye crustáceos, arácnidos, insectos, ciempiés. Su cuerpo es simétrico, tiene extremidades pares y está dividido en segmentos.
Por estructura, el esqueleto de los animales es externo. Cubre todo el cuerpo en forma de una cutícula que contiene quitina. La cutícula es una cáscara dura que protege cada segmento del animal. Sus áreas densas son escleritos, interconectados por membranas más móviles y flexibles.
En los insectos, la cutícula es fuerte y gruesa, consta de tres capas. En la superficie forma pelos (chaetae), púas, cerdas y diversas excrecencias. En los arácnidos, la cutícula es relativamente delgada y contiene una capa dérmica y membranas basales debajo. Además de protección, evita que los animales pierdan humedad.
Los cangrejos terrestres y los piojos de la madera no tienen una capa exterior densa que retenga la humedad en el cuerpo. Solo el estilo de vida los salva de secarse: los animales luchan constantemente por lugares con mucha humedad.
Esqueleto de cordados
La cuerda es una formación esquelética axial interna, una hebra longitudinal del armazón óseo del cuerpo. Está presente en los cordados, de los que existen más de 40.000 especies. Estos incluyen invertebrados, en los que la notocorda está presente durante un cierto período en una de las etapas de desarrollo.
En los representantes inferiores del grupo (lancetas, ciclóstomosy ciertas especies de peces) la notocorda persiste durante toda la vida. En las lancetas, se encuentra entre los intestinos y el tubo neural. Consiste en placas musculares transversales, que están rodeadas por un caparazón y están interconectadas por excrecencias. Contráctil y relajante, funciona como un esqueleto hidrostático.
En los ciclóstomos, la notocorda es más sólida y tiene rudimentos de vértebras. No tienen extremidades emparejadas, mandíbulas. El esqueleto está formado únicamente por tejido conjuntivo y cartilaginoso. De estos, se forman el cráneo, los radios de las aletas y el entramado calado de las branquias del animal. La lengua de los ciclóstomos también tiene un esqueleto, en la parte superior del órgano hay un diente con el que el animal taladra a su presa.
Vertebrados
En los representantes superiores de los cordados, el cordón axial se convierte en una columna vertebral, el elemento de soporte del esqueleto interno. Es una columna flexible que consta de huesos (vértebras) que están conectados por discos y cartílagos. Por regla general, se divide en departamentos.
La estructura de los esqueletos de los vertebrados es mucho más complicada que la de otros cordados y, además, la de los invertebrados. Todos los representantes del grupo se caracterizan por la presencia de un marco interno. Con el desarrollo del sistema nervioso y el cerebro, formaron un cráneo óseo. Y la apariencia de la columna proporcionó una mejor protección para la médula espinal y los nervios.
Las extremidades emparejadas y no emparejadas parten de la columna vertebral. Los no emparejados son colas y aletas, los emparejados se dividen en cinturones (superior e inferior) y un esqueleto de extremidades libres (aletas o extremidades de cinco dedos).
Piscis
EstosEn los vertebrados, el esqueleto consta de dos secciones: el tronco y la cola. Los tiburones, rayas y quimeras no tienen tejido óseo. Su esqueleto está formado por cartílago flexible que acumula cal y se endurece con el tiempo.
El resto de los peces tienen un esqueleto óseo. Las capas cartilaginosas se encuentran entre las vértebras. En la parte anterior, los procesos laterales se extienden desde ellos y pasan a las costillas. El cráneo de los peces, a diferencia de los animales terrestres, tiene más de cuarenta partes móviles.
La faringe está rodeada por un semicírculo de 3 a 7 arcos branquiales, entre los cuales se encuentran las hendiduras branquiales. En el exterior, forman branquias. Todos los peces los tienen, solo que en algunos están formados por tejido cartilaginoso, mientras que en otros, por hueso.
Los huesos radiales de las aletas, conectados por una membrana, salen de la columna vertebral. Aletas emparejadas - pectoral y ventral, no emparejadas - anal, dorsal, caudal. Su número y tipo varían.
Anfibios y reptiles
Los anfibios tienen secciones cervicales y sacras, que van de 7 a 200 vértebras. Algunos anfibios tienen una sección de cola, algunos no tienen cola, pero tienen extremidades emparejadas. Se mueven s altando, por lo que las patas traseras se alargan.
Las especies sin cola carecen de costillas. La movilidad de la cabeza la proporciona la vértebra cervical, que está unida a la parte posterior de la cabeza. Hombros, antebrazos y manos aparecen en la región torácica. La pelvis contiene los huesos ilíaco, púbico e isquiático. Y las patas traseras tienen una parte inferior de la pierna, muslo, pie.
Esqueleto de reptil tambiéntiene estas partes, volviéndose más complicada con la quinta sección de la columna vertebral: la lumbar. Tienen de 50 a 435 vértebras. El cráneo está más osificado. La sección de la cola siempre está presente, sus vértebras disminuyen hacia el final.
Las tortugas tienen un exoesqueleto en forma de un fuerte caparazón de queratina y una capa interna de hueso. Las mandíbulas de las tortugas carecen de dientes. Las serpientes no tienen esternón, cintura escapular y pélvica, y las costillas están unidas a lo largo de toda la columna, excepto en la sección de la cola. Sus mandíbulas son muy flexibles para tragar presas grandes.
Pájaros
Las características del esqueleto de las aves están en gran medida relacionadas con su capacidad para volar, algunas especies tienen adaptaciones para correr, zambullirse, trepar ramas y superficies verticales. Las aves tienen cinco secciones de la columna vertebral. Partes de la región cervical están conectadas de forma móvil, en otras regiones las vértebras a menudo están fusionadas.
Sus huesos son livianos y algunos están parcialmente llenos de aire. El cuello de las aves es alargado (10-15 vértebras). Su cráneo es completo, sin costuras, delante tiene un pico. La forma y la longitud del pico son muy diferentes y están relacionadas con la forma en que se alimentan los animales.
El dispositivo principal para el vuelo es la quilla. Este es un crecimiento óseo en la parte inferior del esternón, al que se unen los músculos pectorales. La quilla se desarrolla en pájaros voladores y pingüinos. En la estructura del esqueleto de los vertebrados asociados con el vuelo o la excavación (topos y murciélagos), también está presente. Los avestruces no lo tienen, el loro búho.
Las extremidades anteriores de las aves son alas. consistende un húmero grueso y fuerte, un cúbito curvo y un radio delgado. Algunos de los huesos de la mano están fusionados. En todos menos en los avestruces, los huesos púbicos pélvicos no se fusionan. Así es como las aves pueden poner huevos grandes.
Mamíferos
Ahora hay unas 5.500 especies de mamíferos, incluidos los humanos. En todos los miembros de la clase, el esqueleto interno se divide en cinco secciones e incluye el cráneo, la columna vertebral, el tórax, los cinturones de las extremidades superiores e inferiores. Los armadillos tienen un exoesqueleto en forma de caparazón de varios escudos.
El cráneo de los mamíferos es más grande, hay un hueso cigomático, un paladar óseo secundario y un hueso timpánico pareado, que no se encuentra en otros animales. El cinturón superior, incluye principalmente los omóplatos, clavículas, hombro, antebrazo y mano (desde la muñeca, metacarpo, dedos con falanges). El cinturón inferior consiste en el muslo, la parte inferior de la pierna, el pie con tarso, metatarso y dedos. Las mayores diferencias dentro de la clase se aprecian precisamente en los cinturones de las extremidades.
Los perros y los équidos carecen de omoplatos y clavículas. En las focas, el hombro y el fémur están ocultos dentro del cuerpo, y las extremidades de cinco dedos están conectadas por una membrana y parecen aletas. Los murciélagos vuelan como pájaros. Sus dedos (excepto uno) son muy alargados y están conectados por una red de piel, formando un ala.
¿En qué se diferencia una persona?
El esqueleto humano tiene las mismas secciones que otros mamíferos. En estructura, es más similar a un chimpancé. Pero, a diferencia de ellos, las piernas humanas son mucho más largas que los brazos. Todo el cuerpo está orientadoverticalmente, la cabeza no sobresale hacia delante, como en los animales.
La parte del cráneo en la estructura es mucho mayor que la de los monos. El aparato mandibular, por el contrario, es más pequeño y más corto, los colmillos se reducen, los dientes están cubiertos con esm alte protector. La persona tiene barbilla, el cráneo es redondeado, no tiene arcos superciliares continuos.
No tenemos cola. Su variante subdesarrollada está representada por un cóccix de 4-5 vértebras. A diferencia de los mamíferos, el cofre no está aplanado en ambos lados, sino que se expande. El pulgar se opone al resto, la mano se conecta de forma móvil a la muñeca.
