HYDRO-SKELETT: EGENSKAPER OCH EXEMPEL - BIOLOGI - 2025

Ett hydroskelett eller hydrostatisk skelett består av ett vätskefylldt hålrum som omger muskelstrukturer och ger stöd till djuren. Det hydrostatiska skelettet deltar i rörelse, vilket ger djuret ett brett spektrum av rörelser.

Det är vanligt hos ryggradslösa djur som saknar styva strukturer som möjliggör kroppsstöd, såsom mejmask, vissa polyper, anemoner och sjöstjärnor och andra hästdjur. I stället finns hydrostatiska skelett.

Källa: Av Rob Hille, från Wikimedia Commons. Vissa specifika strukturer i djur fungerar med denna mekanism, såsom däggdjurs- och sköldpaddas penis, och spindlarnas ben.

Däremot finns det strukturer som använder den hydrostatiska skelettmekanismen men saknar det vätskefyllda hålrummet, såsom ben i bläckfiskar, däggdjurens tunga och elefantstammen.

Bland de mest framstående funktionerna hos hydrostatiska skelett är stöd och rörelse, eftersom det är en muskelantagonist och hjälper till att förstärka kraften vid muskelsammandragning.

Funktionen hos ett hydrostatisk skelett beror på att upprätthålla en konstant volym och trycket som det alstrar - det vill säga vätskan som fyller hålrummet är inkomprimerbar.

egenskaper

Djur kräver specialiserade strukturer för stöd och rörelse. För detta finns det en mängd olika skelett som tillhandahåller en antagonist för musklerna som överför sammandragningskraften.

Emellertid går termen "skelett" utöver de typiska benstrukturerna för ryggradsdjur eller de yttre skeletten hos leddjur.

En vätskeformig substans kan också uppfylla stödkraven med hjälp av ett inre tryck, och bildar hydroskeletten, som är utbredd i den ryggradslösa linjen.

Hydroskeletten består av en hålighet eller stängda hålrum fyllda med vätskor som använder en hydraulisk mekanism, där sammandragningen av muskulaturen översätter till rörelsen av vätskan från ett område till ett annat, och arbetar med mekanismen för impulsöverföring - muskelantagonist.

Det grundläggande biomekaniska kännetecknet för hydroskeletoner är konstansen hos volymen som de bildar. Detta måste ha kompressionskapacitet vid tillämpning av fysiologiska tryck. Denna princip är grunden för systemets funktion.

Mekanism för hydrostatiska skelett

Stödsystemet är rumsligt anordnat enligt följande: muskulaturen omger ett centralt vätskefylldt hålrum.

Det kan också arrangeras på tredimensionellt sätt med en serie muskelfibrer som bildar en massa muskelmassa, eller i ett muskelnätverk som passerar genom utrymmen fyllda med vätska och bindväv.

Gränserna mellan dessa arrangemang är emellertid inte väl definierade och vi hittar hydrostatiska skelett som uppvisar mellanliggande egenskaper. Även om det finns stor variation i ryggradslösa hydroskeletter, fungerar de alla enligt samma fysiska principer.

Muskulatur

De tre allmänna arrangemangen för muskler: cirkulär, tvärgående eller radiell. Den cirkulära muskulaturen är ett kontinuerligt lager som är anordnat runt omkretsen av kroppen eller organet i fråga.

Tvärgående muskler inkluderar fibrer som är placerade vinkelrätt mot strukturens längsta axel och kan orienteras horisontellt eller vertikalt - i kroppar med en fast orientering är konventionella vertikala fibrer dorsoventrala och horisontella fibrer är tvärgående.

Radiella muskler å andra sidan inkluderar fibrer som ligger vinkelrätt mot den längsta axeln från den centrala axeln mot periferin av strukturen.

De flesta muskelfibrerna i hydrostatiska skelett är snedställda och har förmågan att "super stretch".

Typer rörelser tillåtna

Hydrostatiska skelett stödjer fyra typer av rörelse: töjning, förkortning, böjning och vridning. När en sammandragning i muskeln minskar inträffar området för volymkonstanten, förlängning av strukturen.

Förlängning inträffar när någon av musklerna, vertikala eller horisontella, sammandras bara för att hålla tonen mot orienteringen. Faktum är att hela drift av systemet beror på trycket hos den inre vätskan.

Föreställ dig en cylinder med konstant volym med en initial längd. Om vi ​​minskar diametern med hjälp av en sammandragning av de cirkulära, tvärgående eller radiella musklerna sträckes cylindern åt sidorna på grund av den ökning av trycket som inträffar i strukturen.

Däremot, om vi ökar diametern förkortas strukturen. Förkortningen är relaterad till sammandragning av muskler med längsgående arrangemang. Denna mekanism är avgörande för hydrostatiska organ, såsom tungan hos de flesta ryggradsdjur.

Till exempel i tentaklarna på en bläckfisk (som använder en typ av hydrostatisk skelett) kräver det endast en 25% minskning i diameter för att öka 80% i längd.

Exempel på hydrostatiska skelett

Hydrostatiska skelett är spridda i djurriket. Även om de är vanliga i ryggradslösa djur fungerar vissa ryggradsorgan enligt samma princip. I själva verket är hydrostatiska skelett inte begränsade till djur, vissa växtbaserade system använder denna mekanism.

Exempel sträcker sig från notokordet som är karakteristiskt för havsprutor, cephalochords, larver och vuxna fiskar, till larver av insekter och kräftdjur. Därefter beskriver vi de två mest kända exemplen: polyper och maskar

polyper

Anemoner är det klassiska exemplet på djur som har ett hydrostatisk skelett. Djurets kropp bildas av en ihålig kolonn stängd vid basen och med en oral skiva vid det övre partiet som omger munnen. Muskulaturen är i princip den som beskrivs i föregående avsnitt.

Vattnet kommer in genom munhålan, och när djuret stänger det förblir den inre volymen konstant. Således ökar sammandragningen som minskar kroppens diameter höjden på anemonen. På samma sätt när anemonen sträcker sig de cirkulära musklerna utvidgas den och dess höjd minskar.

Maskformade djur (vermiformer)

Samma system gäller för daggmaskar. Denna serie peristaltiska rörelser (förlängning och förkortning av händelser) gör att djuret kan röra sig.

Dessa ringringar kännetecknas av att coelen har delats upp i segment för att förhindra att fluid från ett segment tränger in i det andra, och var och en arbetar oberoende.

referenser

1. Barnes, RD (1983). Zeroogi för ryggradslösa djur. Inter.
2. Brusca, RC, & Brusca, GJ (2005). Ryggradslösa djur. McGraw-Hill.
3. French, K., Randall, D., & Burggren, W. (1998). Eckert. Djurfysiologi: Mekanismer och anpassningar. McGraw-Hill.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrerade zoologiska principer (vol. 15). McGraw-Hill.
5. Irwin, MD, Stoner, JB, & Cobaugh, AM (Eds.). (2013). Zookeeping: en introduktion till vetenskap och teknik. University of Chicago Press.
6. Kier, WM (2012). Mångfalden i hydrostatiska skelett. Journal of Experimental Biology, 215 (8), 1247-1257.
7. Marshall, AJ, & Williams, WD (1985). Zoologi. Ryggradslösa djur (vol. 1). Jag vänt.
8. Rosslenbroich, B. (2014). På autonomiens ursprung: en ny titt på de viktigaste övergångarna i evolutionen (vol. 5). Springer Science & Business Media.
9. Starr, C., Taggart, R., & Evers, C. (2012). Volym 5-djurstruktur och funktion. Cengage Learning.