Mifupa ya wanyama tofauti ni tofauti kutoka kwa kila mmoja. Muundo wao kwa kiasi kikubwa inategemea makazi na mtindo wa maisha wa kiumbe fulani. Mifupa ya wanyama inafanana nini? Kuna tofauti gani? Je, mifupa ya binadamu ni tofauti gani na ya mamalia wengine?
Mifupa ni tegemeo la mwili
Muundo mgumu na nyororo wa mifupa, cartilage na mishipa katika mwili wa binadamu na wanyama huitwa skeleton. Pamoja na misuli na kano, huunda mfumo wa musculoskeletal, shukrani kwa ambayo viumbe hai vinaweza kusonga angani.
Hujumuisha hasa mifupa na gegedu. Katika sehemu ya simu zaidi, wao huunganishwa na viungo na tendons, na kutengeneza nzima moja. "Mifupa" thabiti ya mwili sio kila wakati inajumuisha tishu za mfupa na cartilage, wakati mwingine huundwa na chitin, keratini au hata chokaa.
Sehemu ya ajabu ya mwili ni mifupa. Wana nguvu sana na ngumu, wanaweza kuhimili mizigo mikubwa, lakini wakati huo huo kubaki nyepesi. Katika mwili mchanga, mifupa huwa nyororo, na baada ya muda inakuwa tete na brittle.
Mifupa ya wanyama ni aina ya "pantry" ya madini. Ikiwa amwili hauna yao, basi usawa wa vipengele muhimu hujazwa tena kutoka kwa mifupa. Mifupa hujumuisha maji, mafuta, vitu vya kikaboni (polysaccharides, collagen), pamoja na chumvi za kalsiamu, sodiamu, fosforasi, magnesiamu. Muundo kamili wa kemikali hutegemea lishe ya kiumbe fulani.
Maana ya mifupa
Mwili wa watu na wanyama ni ganda, ndani yake kuna viungo vya ndani. Ganda hili limeundwa na mifupa. Misuli na tendons zimeunganishwa moja kwa moja nayo, kuambukizwa, hupiga viungo, kufanya harakati. Kwa hivyo, tunaweza kuinua mguu, kugeuza kichwa, kukaa chini au kushikilia kitu kwa mkono wetu.
Aidha, mifupa ya wanyama na binadamu hutumika kama ulinzi kwa tishu laini na viungo. Kwa mfano, mbavu huficha mapafu na moyo chini yao, na kuzifunika kutoka kwa makofi (bila shaka, ikiwa makofi hayana nguvu sana). Fuvu huzuia uharibifu wa ubongo dhaifu.
Baadhi ya mifupa ina moja ya viungo muhimu zaidi - uboho. Kwa wanadamu, inashiriki katika mchakato wa hematopoiesis, kutengeneza seli nyekundu za damu. Pia hutengeneza leukocytes, chembechembe nyeupe za damu ambazo huwajibika kwa kinga ya mwili.
Mifupa ilitokea vipi na lini?
Mifupa ya wanyama na mfumo mzima wa musculoskeletal iliibuka kutokana na mageuzi. Kulingana na toleo lililokubaliwa kwa ujumla, viumbe vya kwanza vilivyotokea Duniani havikuwa na marekebisho magumu kama haya. Kwa muda mrefu, viumbe vya amoebic vyenye mwili laini vilikuwepo kwenye sayari yetu.
Kisha katika angahewa na haidrosphere ya sayari kulikuwa na oksijeni kidogo mara kumi. Wakati fulani, sehemu ya gesi ikawakuongezeka, kuanzia, kama wanasayansi wanapendekeza, mmenyuko wa mlolongo wa mabadiliko. Kwa hivyo, kiasi cha calcites na aragonites kiliongezeka katika utungaji wa madini ya bahari. Wao, kwa upande wake, walikusanyika katika viumbe hai, na kutengeneza miundo imara au elastic.
Viumbe wa mwanzo kabisa waliokuwa na mifupa walipatikana katika tabaka za chokaa nchini Namibia, Siberia, Uhispania na maeneo mengine. Waliishi katika bahari ya dunia yapata miaka milioni 560 iliyopita. Katika muundo wao, viumbe vilifanana na sponge na mwili wa cylindrical. Miale mirefu (hadi sentimita 40) ya kalsiamu kabonati iliondoka kutoka kwayo, ambayo ilicheza nafasi ya kiunzi cha mifupa.
Aina za Mifupa
Katika ulimwengu wa wanyama, kuna aina tatu za mifupa: nje, ndani na kimiminika. Nje au exoskeleton haijafichwa chini ya kifuniko cha ngozi au tishu nyingine, lakini hufunika kabisa au sehemu ya mwili wa mnyama kutoka nje. Ni wanyama gani walio na mifupa ya nje? Inamilikiwa na arachnids, wadudu, krasteshia na baadhi ya wanyama wenye uti wa mgongo.
Kama silaha, hufanya kazi ya kinga, na wakati mwingine inaweza kutumika kama makazi ya kiumbe hai (kobe au ganda la konokono). Mifupa kama hiyo ina shida kubwa. Haikua na mmiliki, ndiyo sababu mnyama analazimika kumwaga mara kwa mara na kukua kifuniko kipya. Kwa muda fulani, mwili hupoteza ulinzi wake wa kawaida na kuwa hatarini.
Endoskeleton ni mifupa ya ndani ya wanyama. Imefunikwa na nyama na ngozi. Ina muundo ngumu zaidi, hufanya kazi nyingi na inakuawakati huo huo na kiumbe chote. Endoskeleton imegawanywa katika sehemu ya axial (mgongo, fuvu, kifua) na sehemu ya ziada au ya pembeni (miguu na mifupa ya mikanda).
Mifupa ya kimiminika au haidrotutiki ndiyo haipatikani sana. Inamilikiwa na jellyfish, minyoo, anemone za baharini, nk. Ni ukuta wa misuli uliojaa kioevu. Shinikizo la maji hudumisha umbo la mwili. Misuli inapogandana, shinikizo hubadilika, jambo ambalo hufanya mwili kuendelea.
Ni wanyama gani ambao hawana mifupa?
Kwa maana ya kawaida, kiunzi ni umbo la ndani la mwili, seti ya mifupa na gegedu zinazounda fuvu la kichwa, miguu na mikono na uti wa mgongo. Hata hivyo, kuna idadi ya viumbe ambavyo havimiliki sehemu hizi, ambazo baadhi yao hazina hata umbo maalum. Lakini hiyo inamaanisha kwamba hawana mifupa kabisa?
Jean Baptiste Lamarck aliwahi kuwaunganisha na kuwa kundi kubwa la wanyama wasio na uti wa mgongo, lakini mbali na kutokuwepo kwa uti wa mgongo, hakuna kitu kingine kinachowaunganisha wanyama hawa. Sasa inajulikana kuwa hata viumbe vyenye seli moja vina mifupa.
Kwa mfano, katika dawa za radiolariani huwa na chitin, silikoni au strontium sulfate na iko ndani ya seli. Matumbawe yanaweza kuwa na mifupa ya hydrostatic, protini ya ndani, au mifupa ya nje ya calcareous. Katika minyoo, jellyfish na baadhi ya moluska, ina hydrostatic.
Katika idadi ya moluska, kiunzi kiko nje na kina umbo la gamba. Katika aina tofauti, muundo wake ni tofauti. Kama sheria, inajumuisha tabaka tatu, zinazojumuisha protini ya conchiolin na kalsiamu carbonate. Shells ni bivalve (mussels, oysters) na ondyenye vikunjo na wakati mwingine sindano za kaboni na miiba.
Arthropods
Aina ya arthropod pia ni ya wanyama wasio na uti wa mgongo. Hili ndilo kundi la wanyama wengi zaidi, ambalo linajumuisha crustaceans, arachnids, wadudu, centipedes. Miili yao ina ulinganifu, ina viungo vilivyooanishwa na imegawanywa katika sehemu.
Kulingana na muundo, mifupa ya wanyama ni ya nje. Inafunika mwili mzima kwa namna ya cuticle iliyo na chitin. Cuticle ni shell ngumu ambayo inalinda kila sehemu ya mnyama. Maeneo yake mazito ni sclerite, yameunganishwa na utando unaosogea zaidi na unaonyumbulika.
Katika wadudu, cuticle ni kali na nene, ina tabaka tatu. Juu ya uso, huunda nywele (chaetae), spikes, bristles na outgrowths mbalimbali. Katika arachnids, cuticle ni nyembamba kiasi na ina safu ya ngozi na utando wa chini chini. Mbali na ulinzi, huzuia wanyama kupoteza unyevu.
Kaa wa nchi kavu na chawa wa mbao hawana tabaka mnene la nje ambalo huhifadhi unyevu mwilini. Njia pekee ya maisha huwaokoa kutokana na kukauka - wanyama hutafuta kila mara maeneo yenye unyevu mwingi.
Mifupa ya chordates
Chord ni uundaji wa kiunzi cha mhimili wa ndani, uzi wa longitudinal wa fremu ya mfupa wa mwili. Ipo katika chordates, ambayo kuna aina zaidi ya 40,000. Hawa ni pamoja na wanyama wasio na uti wa mgongo, ambapo notochord iko kwa kipindi fulani katika moja ya hatua za ukuaji.
Katika wawakilishi wa chini wa kikundi (lancelets, cyclostomesna aina fulani za samaki) notochord huendelea katika maisha. Katika lancelets, iko kati ya matumbo na tube ya neural. Inajumuisha sahani za misuli zinazopita, ambazo zimezungukwa na ganda na zimeunganishwa na ukuaji. Inapunguza na kustarehesha, inafanya kazi kama skeleton ya hidrostatic.
Katika cyclostomes, notochord ni imara zaidi na ina sehemu za mwanzo za vertebrae. Hawana viungo vilivyounganishwa, taya. Mifupa huundwa tu na tishu zinazojumuisha na za cartilaginous. Kati ya hizi, fuvu, miale ya mapezi na kimiani wazi cha gill za mnyama huundwa. Ulimi wa cyclostomes pia una mifupa; juu ya kiungo kuna jino ambalo mnyama huchukua mawindo yake.
Vertebrates
Katika wawakilishi wa juu wa chordates, kamba ya axial inageuka kuwa mgongo - kipengele cha kuunga mkono cha mifupa ya ndani. Ni safu inayonyumbulika inayojumuisha mifupa (vertebrae) ambayo imeunganishwa na diski na cartilage. Kama sheria, imegawanywa katika idara.
Muundo wa mifupa ya wanyama wenye uti wa mgongo ni mgumu zaidi kuliko ule wa chordates na, zaidi ya hayo, ya wanyama wasio na uti wa mgongo. Wawakilishi wote wa kikundi wana sifa ya uwepo wa sura ya ndani. Pamoja na maendeleo ya mfumo wa neva na ubongo, waliunda cranium ya mfupa. Na muonekano wa uti wa mgongo ulitoa ulinzi bora kwa uti wa mgongo na neva.
Viungo vilivyooanishwa na ambavyo havijaunganishwa hutoka kwenye uti wa mgongo. Visivyooanishwa ni mikia na mapezi, vilivyooanishwa vimegawanywa katika mikanda (ya juu na ya chini) na mifupa ya viungo vilivyo huru (mapezi au viungo vya vidole vitano).
Pisces
HiziKatika wanyama wenye uti wa mgongo, mifupa ina sehemu mbili: shina na mkia. Papa, mionzi na chimera hazina tishu za mfupa. Mifupa yao imeundwa na gegedu inayonyumbulika ambayo hujilimbikiza chokaa na kuwa ngumu baada ya muda.
Samaki wengine wana mifupa ya mifupa. Tabaka za cartilaginous ziko kati ya vertebrae. Katika sehemu ya mbele, michakato ya upande hutoka kwao, kupita kwenye mbavu. Fuvu la kichwa cha samaki, tofauti na wanyama wa nchi kavu, lina zaidi ya sehemu arobaini zinazosonga.
Koromeo limezungukwa na nusu duara kutoka matao 3 hadi 7 ya gill, kati ya ambayo mpasuo wa gill unapatikana. Kwa nje, huunda gill. Samaki wote wanazo, kwa baadhi tu zinaundwa na tishu za cartilaginous, wakati kwa wengine - kwa mfupa.
Mifupa ya radius ya mapezi, iliyounganishwa na utando, hutoka kwenye uti wa mgongo. Mapezi ya paired - pectoral na ventral, unpaired - anal, dorsal, caudal. Nambari na aina zao hutofautiana.
Amfibia na reptilia
Amfibia wana sehemu za seviksi na sakramu, ambazo ni kati ya 7 hadi 200 za vertebrae. Baadhi ya amphibians wana sehemu ya mkia, wengine hawana mkia, lakini kuna viungo vilivyounganishwa. Wanasogea kwa kuruka, hivyo viungo vya nyuma vinarefushwa.
Aina zisizo na mkia hazina mbavu. Uhamaji wa kichwa hutolewa na vertebra ya kizazi, ambayo inaunganishwa nyuma ya kichwa. Mabega, mikono na mikono huonekana katika eneo la thora. Pelvisi ina mifupa ya iliac, pubic, na ischial. Na viungo vya nyuma vina mguu wa chini, paja, mguu.
Mifupa ya Reptile piaina sehemu hizi, kuwa ngumu zaidi na sehemu ya tano ya mgongo - lumbar. Wana vertebrae 50 hadi 435. Fuvu limechorwa zaidi. Sehemu ya mkia ipo kila wakati, vertebrae hupungua kuelekea mwisho.
Kasa wana mifupa ya nje katika umbo la ganda lenye nguvu la keratini na safu ya ndani ya mfupa. Taya za kasa hazina meno. Nyoka hawana sternum, bega na ukanda wa pelvic, na mbavu zimefungwa kwa urefu wote wa mgongo, isipokuwa kwa sehemu ya mkia. Taya zao ni rahisi kumeza mawindo makubwa.
Ndege
Sifa za mifupa ya ndege zinahusiana kwa kiasi kikubwa na uwezo wao wa kuruka, baadhi ya spishi zina mabadiliko ya kukimbia, kupiga mbizi, matawi ya kupanda na nyuso wima. Ndege wana sehemu tano za mgongo. Sehemu za eneo la seviksi zimeunganishwa kwa urahisi, katika maeneo mengine vertebrae mara nyingi huunganishwa.
Mifupa yao ni mepesi na mingine imejaa hewa kwa kiasi. Shingo ya ndege ni ndefu (10-15 vertebrae). Fuvu lao limekamilika, bila seams, mbele yake ina mdomo. Umbo na urefu wa mdomo ni tofauti sana na vinahusiana na jinsi wanyama wanavyolisha.
Kifaa kikuu cha kukimbia ni keel. Hii ni ukuaji wa mifupa katika sehemu ya chini ya sternum, ambayo misuli ya pectoral imeunganishwa. Keel hutengenezwa katika ndege wanaoruka na penguins. Katika muundo wa mifupa ya vertebrates inayohusishwa na kukimbia au kuchimba (moles na popo), pia iko. Mbuni hawana, bundi kasuku.
Miguu ya mbele ya ndege ni mbawa. Wao hujumuishakutoka kwa humer nene na yenye nguvu, ulna iliyopinda na radius nyembamba. Baadhi ya mifupa mkononi imeunganishwa pamoja. Katika yote isipokuwa mbuni, mifupa ya kinena ya pelvic haiunganishi pamoja. Hivi ndivyo ndege wanavyoweza kutaga mayai makubwa.
Mamalia
Sasa kuna takriban spishi 5,500 za mamalia, wakiwemo binadamu. Katika wanachama wote wa darasa, mifupa ya ndani imegawanywa katika sehemu tano na inajumuisha fuvu, safu ya vertebral, kifua, mikanda ya juu na ya chini. Kakakuona wana mifupa ya exoskeleton katika umbo la ganda la ngao kadhaa.
Fuvu la kichwa cha mamalia ni kubwa zaidi, kuna mfupa wa zygomatic, palate ya pili ya mfupa na mfupa wa tympanic uliounganishwa, ambao haupatikani kwa wanyama wengine. ukanda wa juu, hasa ni pamoja na vile bega, collarbones, bega, forearm na mkono (kutoka mkono, metacarpus, vidole na phalanges). Ukanda wa chini una paja, mguu wa chini, mguu na tarso, metatarsus na vidole. Tofauti kubwa zaidi ndani ya darasa huonekana haswa katika mikanda ya viungo.
Mbwa na vifaa vya mkono hawana mabega na mikunjo. Katika mihuri, bega na femur hufichwa ndani ya mwili, na viungo vya vidole vitano vinaunganishwa na membrane na huonekana kama flippers. Popo huruka kama ndege. Vidole vyao (isipokuwa kimoja) vimerefushwa sana na vimeunganishwa na utando wa ngozi, na kutengeneza bawa.
Mtu ni tofauti kwa namna gani?
Mifupa ya binadamu ina sehemu sawa na mamalia wengine. Kwa muundo, ni sawa na sokwe. Lakini, tofauti na wao, miguu ya binadamu ni ndefu zaidi kuliko mikono. Mwili wote umeelekezwawima, kichwa hakitoki mbele, kama ilivyo kwa wanyama.
Sehemu ya fuvu la kichwa katika muundo ni kubwa zaidi kuliko ile ya nyani. Vifaa vya taya, kinyume chake, ni ndogo na fupi, fangs hupunguzwa, meno yanafunikwa na enamel ya kinga. Mtu ana kidevu, fuvu ni mviringo, halina matuta ya paji ya uso yanayoendelea.
Hatuna mkia. Tofauti yake isiyo na maendeleo inawakilishwa na coccyx ya 4-5 vertebrae. Tofauti na mamalia, kifua sio gorofa kwa pande zote mbili, lakini hupanuliwa. Kidole gumba kinapingana na vingine, mkono umeunganishwa kwa urahisi kwenye kifundo cha mkono.
