Endoesqueleto: Deler og funksjoner

En endoskelett er en struktur som støtter kroppen av mennesker og noen dyr fra innsiden, slik at den kan bevege seg og strukturere og forme kroppen. Dyr som fisk, fugler og pattedyr har endoskeletoner. I mer kompliserte dyr tjener det som et anker for muskelstrukturer.

I et menneske eller en krokodille er disse musklene forankret i beinene og samhandler med dem for å produsere styrke, bøye og utføre alle de daglige oppgavene som er nødvendige for å sikre organismenes helse og overlevelse.

Andre dyr (som haier) utvikler svært få bein og har endoskeletoner som i stor grad består av brusk. De lever hele deres voksne liv med brusk, som ikke etterlater en fossil plate. Disse endoskeletonene er generelt mer fleksible enn bein, men de er mindre resistente.

Endoesqueleto vs Exoskeleton

Endoskelettet vokser ettersom kroppen vokser, gir enkel fiksering av muskler og har mange ledd som gir fleksibilitet. Dette gjør det forskjellig fra eksoskelettet i flere aspekter.

Mange insekter og krepsdyr har exoskeletoner, som er harde, skalllignende strukturer som dekker kroppen fra utsiden. Disse strukturene er statiske, noe som betyr at de ikke vokser.

Dyr med eksoskeletoner forblir i konstant størrelse gjennom livet eller flytter til gamle exoskeletoner for å generere helt nye som de vokser.

I kontrast er endoskeletoner permanente deler av legene til vertebrater. Endoskelettet begynner å utvikle seg i det embryonale stadiet.

Beinene av dyr er ofte laget av brusk, og så til slutt vende mot bein gjennom en prosess kjent som ossifisering. Etter hvert som dyret vokser, styrker beinene seg, tykkere og lengde til full størrelse.

Deler av en endoskelett

Skjelettsystemet av vertebrater er preget av flere lett identifiserbare deler. Den første er ryggraden. Alle endoskeletoner er bygget rundt en stablet ryggraden av sammenføyde skiver dannet som en kolonne inneholdende dyrets sentralnervesystem.

I den øvre delen av ryggraden er det en skallle som huser hjernen. Det eneste unntaket til denne regelen er hos pattedyr, som ikke har skaller eller hjerner. Hans bevegelser styres helt av sitt sentrale nervesystem.

Lemmer, finner og andre lemmer strekker seg også fra ryggraden. I de fleste dyr er endoskelettet dekket av muskler, ledbånd og vev.

Disse beleggene gjør at endoskeletet kan spille en viktig rolle i kroppsbevegelse og motorstyring. Beinstrukturen som leveres av endoskeletet gjør at kroppen står, sitter, bøyer og svømmer nøyaktig.

Beskyttelsen av organene er en like viktig endoskopisk funksjon. Kroppene til vertebrater reguleres av et intrikat system med indre organer, inkludert hjerter, lunger, nyrer og lever. Endoskeletet beskytter disse organene mot skade, og beskytter dem med et "bur" av ribbein.

Viktigste funksjoner

Hovedfunksjonene til endoskelettet er:

• Gi støtte til kroppen og bidra til å opprettholde skjemaet, ellers vil kroppen ikke være stabil.
• Beskytt følsomme indre organer, for eksempel ribbeholderen som beskytter hjertet og lungene mot eventuelle skader
• Den fungerer som et reservoar for kalsium og fosfat i kroppen.
• Fremstiller blodceller Røde blodceller blir produsert i beinmarg og dette opprettholder en konstant tilførsel av blodceller.
• Det gjør at kroppen kan stå, sitte, bøye og svømme med presisjon.

Fordeler med endoskeletonen

Fordelene er sterke funksjoner som støtter vekt og jevn vekst. Endoskeletoner finnes vanligvis i større dyr på grunn av bedre vektlagring, siden eksoskeletoner kan begrense veksten på grunn av vekt.

Den største fordelen er at en endoskelet kan brukes som en arm og ankerpunkter for musklene, noe som betyr at det er en biomekanisk pre-eminens som er svært viktig i vår skala.

En myr eller edderkopp er veldig sterk i forhold til sin størrelse i sin egen skala, men hvis det var størrelsen på et menneske, kunne det knapt stå fordi musklene er begrenset i en stiv eksoskelett.

I tillegg er det mye lettere for en skapning med lunger å ha en endoskelett og en fleksibel ribcage, siden det lett kan ta pust uten å måtte komprimere andre organer.

evolusjon

Det tidligste skjelettet i vertebratlinjen var et ikke-mineralisert bruskbein endoskelet uten kollagen. Det var hovedsakelig forbundet med svelget, i taxa som lansett, lampreys og heksefisk.

Etter utviklingen av kollagen II kunne brusk basert på kollagen bli dannet. I motsetning til dyr som ikke hadde kollagenøse skjeletter, var noen av de tidlige chondrichthysene (som haier) i stand til å danne skjelettdeler gjennom endokondralbenkingsprosessen.

På grunn av mangel på fossile plater, er det imidlertid uklart at den nøyaktige opprinnelsestiden og omfanget av denne mekanismen ble brukt.

Fra evolusjonær synspunkt er endokondral ossifikasjon den yngste av de to typer bendannelse (det eldste dermale beinet ble dannet ved intramembranøs ossifikasjon).

Den ble produsert i vertebratskjeletter ved å erstatte bruskmaler. Prosessen med endokondral ossifisering utviklet seg gradvis, med utgangspunkt i perikondral beinavsetning ved hjelp av molekylære verktøy som hadde utviklet seg under utviklingen av beinskjoldene i huden.

Dette førte til utviklingen av prosessene for bruskdegradering og endokondral beinavsetning, som demonstrert hovedsakelig ved studier på hajskjelettese. Endokondral ossifikasjon ga strukturell støtte til utviklingen av vertebratmedlemmene.

Med fremkomsten av terrestriske vertebrater utvidet skjelettfunksjonen i nye retninger. Selv om beinet fortsatt var et kalsium- og fosforreservoar, og fungerte som skjold for kroppens sårbare deler, begynte den også å tjene som et sted for produksjon av blodceller, og tillot bevegelse og mekanisk støtte.