Endoesqueleto: Teile und Funktionen

Ein Endoskelett ist eine Struktur, die den Körper von Menschen und einigen Tieren von innen stützt und es ihm ermöglicht, sich zu bewegen und den Körper zu strukturieren und zu formen. Tiere wie Fische, Vögel und Säugetiere haben Endoskelette. Bei komplizierteren Tieren dient es als Anker für Muskelstrukturen.

In einem Menschen oder einem Krokodil sind diese Muskeln in den Knochen verankert und interagieren mit ihnen, um Kraft zu erzeugen, sich zu beugen und alle täglichen Aufgaben auszuführen, die zur Sicherung der Gesundheit und des Überlebens des Organismus erforderlich sind.

Andere Tiere (wie Haie) entwickeln nur sehr wenige Knochen und haben Endoskelette, die größtenteils aus Knorpel bestehen. Sie leben ihr gesamtes Erwachsenenleben mit knorpeligen Stützen, die keine Fossilien hinterlassen. Diese Endoskelette sind im Allgemeinen flexibler als Knochen, aber sie sind weniger widerstandsfähig.

Endoesqueleto gegen Exoskeleton

Das Endoskelett wächst mit dem Körper, ermöglicht eine einfache Fixierung der Muskeln und hat viele Gelenke, die Flexibilität bieten. Dies unterscheidet es in mehreren Aspekten vom Exoskelett.

Viele Insekten und Krebstiere haben Exoskelette, harte, schalenartige Strukturen, die den Körper von außen bedecken. Diese Strukturen sind statisch, dh sie wachsen nicht.

Tiere mit Exoskeletten bleiben während ihres gesamten Lebens in einer konstanten Größe oder ziehen in ihre alten Exoskelette, um während ihres Wachstums völlig neue zu generieren.

Im Gegensatz dazu sind Endoskelette permanente Teile des Körpers von Wirbeltieren. Das Endoskelett beginnt sich im embryonalen Stadium zu entwickeln.

Die Knochen von Tieren bestehen oft aus Knorpel und werden schließlich durch einen als Ossifikation bekannten Prozess zu Knochen. Während das Tier wächst, stärken sich die Knochen, verdicken sich und dehnen sich zu voller Größe aus.

Teile eines Endoskeletts

Das Skelettsystem von Wirbeltieren ist durch mehrere leicht identifizierbare Teile gekennzeichnet. Das erste ist die Wirbelsäule. Alle Endoskelette sind um ein gestapeltes Rückgrat aus zusammengefügten Scheiben aufgebaut, die als Säule das zentrale Nervensystem des Tieres enthalten.

Im oberen Teil der Wirbelsäule befindet sich ein Schädel, der das Gehirn beherbergt. Die einzige Ausnahme von dieser Regel sind Stachelhäuter ohne Schädel oder Gehirn. Seine Bewegungen werden vollständig von seinem Zentralnervensystem gesteuert.

Die Gliedmaßen, Flossen und andere Gliedmaßen erstrecken sich ebenfalls von der Wirbelsäule. Bei den meisten Tieren ist das Endoskelett von Muskeln, Bändern und Geweben bedeckt.

Diese Beschichtungen ermöglichen es dem Endoskelett, eine wichtige Rolle bei der Körperbewegung und der Motorsteuerung zu spielen. Die Knochenstruktur des Endoskeletts ermöglicht es dem Körper, genau zu stehen, zu sitzen, sich zu beugen und zu schwimmen.

Der Schutz der Organe ist eine ebenso wichtige endoskopische Funktion. Die Körper von Wirbeltieren werden durch ein kompliziertes System innerer Organe reguliert, einschließlich Herzen, Lungen, Nieren und Lebern. Das Endoskelett schützt diese Organe vor Beschädigung und schützt sie mit einem "Käfig" aus Rippenbeinen.

Wichtigste Funktionen

Die Hauptfunktionen des Endoskeletts sind:

• Stützen Sie den Körper und halten Sie die Form aufrecht, da der Körper sonst nicht stabil ist.
• Schützen Sie empfindliche innere Organe, zum Beispiel den Brustkorb, der Herz und Lunge vor Schäden schützt
• Es dient als Reservoir für Kalzium und Phosphat im Körper.
• Produziert Blutzellen Rote Blutkörperchen werden im Knochenmark hergestellt und sorgen für eine konstante Versorgung mit Blutkörperchen.
• Es ermöglicht dem Körper, präzise zu stehen, zu sitzen, sich zu beugen und zu schwimmen.

Vorteile des Endoskeletts

Zu den Vorteilen zählen starke Merkmale, die das Gewicht und das Wachstum unterstützen. Endoskelette sind in der Regel bei größeren Tieren aufgrund einer besseren Gewichtsbelastung zu finden, da Exoskelette das Wachstum aufgrund des Gewichts einschränken können.

Der Hauptvorteil wäre, dass ein Endoskelett als Hebel und Ankerpunkt für die Muskeln verwendet werden kann, was bedeutet, dass es einen biomechanischen Vorrang gibt, der in unserer Skala sehr wichtig ist.

Eine Ameise oder Spinne ist in Bezug auf ihre Größe sehr stark. Wenn sie jedoch die Größe eines Menschen hätte, könnte sie kaum stehen, da ihre Muskeln in einem starren Exoskelett eingeschlossen sind.

Außerdem ist es für ein Lebewesen mit Lunge viel einfacher, ein Endoskelett und einen flexiblen Brustkorb zu haben, da es leicht atmen kann, ohne andere Organe zusammendrücken zu müssen.

Evolution

Das früheste Skelett in der Wirbeltierlinie war ein nicht mineralisiertes knorpeliges Endoskelett ohne Kollagen. Es wurde hauptsächlich mit dem Rachen in Taxa wie Lanzetten, Neunaugen und Hexenfischen in Verbindung gebracht.

Nach der Entwicklung von Kollagen II konnte der auf Kollagen basierende Knorpel gebildet werden. Im Gegensatz zu Tieren ohne kollagene Skelette konnten einige der frühen Chondrichthys (wie Haie) durch endochondrale Ossifikation Skelettteile bilden.

Aufgrund des Mangels an Fossilienbeständen ist jedoch der genaue Zeitpunkt der Entstehung und der Umfang, in dem dieser Mechanismus angewendet wurde, unklar.

Aus evolutionärer Sicht ist die endochondrale Ossifikation die jüngste der beiden Arten der Knochenbildung (der älteste Hautknochen wurde durch intramembranöse Ossifikation gebildet).

Es wurde in Wirbeltierskeletten hergestellt, indem Knorpelschablonen ersetzt wurden. Der Prozess der endochondralen Ossifikation entwickelte sich allmählich, beginnend mit der perikondralen Knochenablagerung unter Verwendung der molekularen Werkzeuge, die sich während der Entwicklung der Knochenschilde in der Haut entwickelt hatten.

Dies ging der Entwicklung der Prozesse des Knorpelabbaus und der endochondralen Knochenablagerung voraus, wie hauptsächlich durch Studien zur Hai-Skelettgenese gezeigt wurde. Die endochondrale Ossifikation unterstützte strukturell die Entwicklung der Wirbeltierorgane.

Mit dem Aufkommen von Landwirbeltieren erweiterte sich die Skelettfunktion in neue Richtungen. Obwohl der Knochen immer noch ein Reservoir von Kalzium und Phosphor war und als Schutzschild für die verletzlichen Körperteile fungierte, begann er auch, als Ort für die Produktion von Blutzellen zu dienen und Bewegung und mechanische Unterstützung zu ermöglichen.