|
|
|
|
|
|
|
|
Знайти опору в самому собі |
|
|
|
|
Коли старогрецький вчений Архимед вигукнув: "Дайте мені точку опори, і я переверну мир!", він навряд чи думав про те, як рухаються тварини. Але існування опори потребує будь-який рух; знайшлася опора і в світі жвавого. Нею став скелет. Які ж функції виконує скелет в організмі? Перш за все дійсно опорные. Він грає роль жорсткого і одночасно пружного каркаса, який допомагає тілу зберігати свою форму, наприклад захищаючи його від стискування. Про решту функцій можна розповісти, лише з'ясувавши, які скелети зустрічаються в природі. Учені розрізняють трьох основних типів скелетів: гідростатичний, екзо- і эндоскелет.
Володарями гідростатичного скелета є тварини з м'якими тілами. У м'язових стінках їх тіл знаходиться рідина, що чинить тиск на м'язи. Вона допомагає тварині зберігати розміри і форму тіла. У свою чергу м'язи, скорочувавшись, долають тиск рідини і перерозподіляють її усередині всього тіла або в окремих його сегментах. Хвилеподібні рухи, що виникають при цьому, допомагають організму переміщатися. Саме такий скелет підтримує тіло добре всім знайомого дощового черв'яка.
Відповідно до своєї назви экзоскелет (від греч. "экзо" - "зовні") дійсно покриває тіла тварин зовні. Він характерний для безхребетних, а його форма і склад бувають самими різними. В крихітних форамініфер це одиночні вапняні раковинки або багатокамерні "будиночки"; масивний скелет рифообразующих коралів також складний з карбонату кальцію. А барвиста різноманітність раковин молюсків просто не піддається опису. Але найскладнішими, легшими і досконалими экзоскелетами володіють, безумовно, членистоногі - ракоподібні, павукоподібні і комахи. Їх "лати" побудовані з особливого вуглеводу - хітину, але інколи, для додаткової міцності, можуть бути ще і просочені вапном. Екзоськелет захищає організм від зовнішніх дій, а також служить надійною опорою тілу. Тверді щитки экзоскелета членистоногих кріпляться один до одного рухливо, за допомогою м'яких хітинових плівок. Тому така конструкція окрім захисту забезпечує членистоногим хорошу рухливість.
Проте є в экзоскелета і ряду серйозних недоліків. По-перше, вага і громіздкість, які різко зростають у міру того, як збільшуються розміри організму. Якщо для водних тварин це більш менш терпимо, то для наземних стає серйозною проблемою. По-друге, жорсткий экзоскелет обмежує зростання тіла господаря, тому його доводиться міняти. В членистоногих такий процес називається линькой. Під час линьки старий экзоскелет скидається, а під ним відкривається новий. Перший час він м'який і розтяжний, що дозволяє тварині швидко зростати. Пізніше новий "одяг" твердне, але до цього її господар вимушений, як правило, ховатися в затишному місці - адже хижаки не проти поласувати м'яким тілом, та і його вага майже не здатна підтримувати экзоскелет, що не окріпнув. Отже ні активно рухатися, ні успішно годуватися тварина під час линьки не може. Крім того, воно витрачає дуже багато енергії на побудову нового скелета.
Всіх цих недоліків позбавлений скелет третього типа - внутрішній, або эндоскелет (від греч. "эндон" - "усередині"). Як і экзоскелет, він буває різним. У простих тварин радиолярий це ажурна конструкція з кременевих голочок-спікул (див. статтю "Прості"); в деяких головоногих молюсків він представлений внутрішньою раковиною, але найбільш досконалими эндоскелетом володіють хребетні тварини. Утворений жвавою кістковою і хрящовою тканиною, він зростає разом з тілом тварини, що виключає потребу в линьке. Його жорсткі елементи рухливо зв'язані один з одним за допомогою особливого роду "шарнірів" - суглобів, що забезпечують тілу гнучкість, високу рухливість і маневреність. Правда, в процесі еволюційного розвитку гнучкість эндоскелета хребетних зменшилася. Якщо у акул і скатів скелет складається лише з хряща, то у складніше влаштованих хребетних тварин з'являється тверда, просочена фосфатом кальцію кісткова тканина. До того ж чим старше тваринне, тим менше в його скелеті хрящової тканини і більше кістковою. В період швидкого зростання (у зародків і молодняка) хрящові тканини переважають.
На відміну від экзоскелета комах, до якого м'язи кріпляться зсередини, эндоскелет оточений м'язами з усіх боків. Окремі частки эндоскелета виконують захисну функцію. Так, черепна коробка захищає від пошкоджень головний мозок, хребет - спинний мозок, а ребра і грудина оберігають серце і легені.
Виникнення поперечнополосатой мускулатури і формування досконалого, жорсткого скелета супроводилися ускладненням нервової системи, завдяки чому розширилася різноманітність рухів і відповідно зросли життєві можливості організмів.
|
|
|
|
|
|
|