Когда звучит слово «скелет», нам обычно сразу представляется голый череп и позвоночник, соединенные множеством различных костей. Он действительно такой, но далеко не у всех организмов нашей планеты. Многие животные обладают наружным скелетом. Как он выглядит и какие функции выполняет, вы узнаете далее.

Что такое наружный скелет?

Мышцы, связки и скелет вместе образуют опорно-двигательный аппарат организма. Благодаря им происходят все, даже наименьшие по усилию движения. Скелет в этой системе играет пассивную роль. Это каркас, который служит опорой для мышц и защитой для внутренних органов.

Он бывает:

• внутренний;
• внешний;
• гидростатический.

Наименее распространен гидростатический скелет. Он лишен твердых частей и свойственен только мягкотелым медузам, червям и актиниям. Внутренний, или эндоскелет есть у всех Он состоит из костей и хрящей, полностью обтянут тканями организма.

Наружный скелет характерен в основном для беспозвоночных, но может присутствовать и у позвоночных. Он не прячется внутри тела, а полностью или частично покрывает его сверху. Экзоскелет состоит из различных органических и неорганических соединений, например, хитина, кератина, известняка и т.д.

Не все организмы обладают только одним видом «каркаса». Некоторые виды имеют и внутренний, и наружный скелеты. К таким животным относятся черепахи и броненосцы.

Полипы

Полипы - одни из самых «ленивых» существ на планете. Они предпочли практически не двигаться самостоятельно, а жить, вцепившись за морское дно, словно растения. Твердого скелета не имеют только актинии. У остальных он представлен белком (горгонарии, чёрные кораллы) или известью (мадрепоровые).

Известковый наружный скелет обычно называют кораллом. В его мелких отверстиях находятся сами полипы, связанные друг с другом мембраной из живых тканей. Животные формируют целые многочисленные колонии. Вместе их экзоскелеты образуют «подводный лес» или рифы, на которых размещаются целые острова.

Основная часть рифов расположена в водах Юго-Восточной Азии. Самой крупной колонией в мире является Большой Барьерный риф в Австралии. Он тянется на 2500 километров и держит на себе больше 900 островов.

Моллюски

Моллюски обладают одним из самых красивых и разнообразных наружных скелетов. Науке известно около двухсот тысяч видов этих животных, у каждого из которых свое строение. Экзоскелет большинства моллюсков представлен раковиной. В её состав может входить арагонит или конхиолин с примесями кальцита, ватерита, углекислого кальция и карбоната кальция.

Часть животных обладает спиралевидной раковиной, завитки которой закручиваются по кругу (улитки) или в виде конуса (лестничный эпитониум). На широком конце находится отверстие - устье. Оно бывает узким и широким, овальным, круглым или в виде длинной щели.

У ципреи или ужовок каждый новый завиток перекрывает предыдущий, отчего спираль плохо различима, и создаётся впечатление, что её нет вовсе. А вот у двустворчатых её действительно нет. Их раковина состоит из двух выпуклых симметричных частей, которые открываются и закрываются, как шкатулка.

Скелеты моллюсков, как правило, не гладкие. Они покрыты микроскопичными чешуйками, бороздами и выпуклостями. У отдельных видов от раковин отходят колючки, кили, гребни и пластины из вариаций карбоната кальция.

Членистоногие

Тип членистоногих включает ракообразных, насекомых, паукообразных и многоножек. Их тело имеет четкую форму и разделено на сегменты. В связи с этим наружный скелет членистоногих сильно отличается от покровов кораллов и моллюсков.

Каждый сегмент их тела обволакивают прочные кутикулы (склериты) из хитина и других примесей, которые соединяются между собой упругими и гибкими мембранами, обеспечивая подвижность животному.

У насекомых прочная, но эластичная кутикула представляет внешний слой скелета. Под ней находится слой гиподермы и базальные мембраны. Она состоит из жиробелковых комплексов, которые не дают организму животных пересыхать.

У ракообразных кутикула более прочная и пропитана известью, которой со временем становится все больше. У некоторых видов скелет может быть прозрачным и мягким.

Кутикула содержит в себе пигменты, которые придают животным разнообразную окраску. Сверху она обычно покрывается чешуйками, выростами и волосками (хетоидами). У отдельных представителей покровы оснащены железами, выделяющими яд или пахучие вещества.

Позвоночные

Прочные внешние покровы встречаются и среди более развитых животных. Наружный представлен панцирем. Он является надёжной защитой для животного, так как способен выдерживать тяжесть в двести раз больше веса своего хозяина.

Панцирь состоит из толстого верхнего кератинового слоя в виде плотно скреплённых щитков и внутреннего костного слоя. Изнутри к ним крепится позвоночник и рёбра, повторяя дугообразную форму панциря. Часть скелета, покрывающая спину, называется карапаксом, а брюшной щит - пластроном. Все щитки на них растут независимо от других и приобретают годовые кольца, когда животное впадает в зимний сон.

Панцири могут иметь различные цвета и рисунки, но в основном их окрас замаскирован под внешнюю среду. У звёздчатых черепах щитки черные и выпуклые, с жёлтыми «звёздами» в центре. У африканского киникса он более сдержан и имеет однотонный жёлто-коричневый цвет.

Вопрос 1. Что лежит в основе эволюционных изменений опорно-двигательной системы?

В основе эволюционных изменений опор­но-двигательной системы лежит, прежде всего, переход животных из водной среды обитания в наземно-воздушную. Новая сре­да требовала от опорно-двигательного аппа­рата большей прочности и возможности осуществлять более сложные и разнообраз­ные движения. В качестве примера можно привести появление составных парных ко­нечностей с подвижными (суставными) со­единениями частей и усложненной муску­латуры у представителей класса земновод­ных — первых наземных позвоночных.

Вопрос 2. У каких животных наружный ске­лет?

Наружный скелет имеется у всех пред­ставителей типа Членистоногие: у насеко­мых — хитиновый панцирь, у паукооб­разных и ракообразных — покровы, про­питанные известью.

Вопрос 3. У каких позвоночных животных нет костного скелета?

Костного скелета нет у представителей классов круглоротых и хрящевых рыб.

Вопрос 4. О чем говорит сходный план стро­ения скелетов разных позвоночных животных?

Общий план строения скелетов разных позвоночных животных говорит об об­щности происхождения, эволюционном родстве. А наличие сходных частных об­разований — о том, что животные ведут сходный образ жизни в сходных условиях среды. Например, костный гребень (киль) на грудной кости имеется и у летающих птиц, и у летучих мышей.

Вопрос 5. Какой вывод можно сделать, по­знакомившись с общими функциями опорно-двигательной системы у животных организмов?

Несмотря на значительные различия в строении опорно-двигательных структур у разных животных, их скелеты выполня­ют сходные функции: опоры тела, защиты внутренних органов, перемещения тела в пространстве.

37. Опорно-двигательная система

4.5 (90.29%) 35 votes

На этой странице искали:

• что лежит в основе эволюционных изменений опорно-двигательной системы
• у каких животных наружный скелет
• у каких позвоночных животных нет костного скелета
• о чем говорит сходный план строения скелетов разных позвоночных животных
• что лежит в основе эволюционных изменений опорно двигательной системы

Ответы к школьным учебникам

Скелет выполняет опорную функцию и служит защитой для многих внутренних органов. Так, черепная коробка защищает головной мозг, грудная клетка - сердце и легкие, таз - мочевой пузырь, прямую кишку и другие органы.

2. Какие бывают типы скелетов?

Различают два основных типа скелета: наружный и внутренний.

3 Назовите особенности строения наружного скелета моллюсков.

Моллюски имеют наружный скелет, представленный раковиной. В раковине выделяют три слоя: наружный, состоящий из органики (роговой), средний - известковый и внутренний - перламутровый (кристаллы карбоната кальция). Раковина очень прочная, но тяжелая, поэтому большинство моллюсков ведет малоподвижный образ жизни. Но встречаются и активно передвигающиеся (например, гребешки).

4. Какой тип скелета у членистоногих? Каковы особенности его строения?

У членистоногих наружный скелет. Но он значительно легче, чем у моллюсков. Состоит в основном из хитина - особого вещества, выделяемого клетками кожи. Хитиновый скелет покрывает все тело и служит местом для прикрепления мышц.

5. Встречаются ли скелеты у простейших? Какие они выполняют функции?

Скелеты встречаются и у простейших. Например, у радиолярий достаточно сложно устроенный скелет, состоящий из кремневых иголочек. Он позволяет им парить в толще воды и защищает от врагов. Есть скелеты и у других простейших - раковинных амеб и фораминифер. Их скелеты, напоминающие раковины улиток, хорошо защищают от нападения хищников.

6. Что такое линька?

Линька - это процесс, в ходе которого у членистоногих происходит сбрасывание старого хитинового покрова. Но еще до этого под старым панцирем образуется

новый тонкий хитиновый покров. Пока новый покров мягкий и эластичный, организм членистоногого быстро растет.

7. Что такое внутренний скелет? Какие животные его имеют?

Внутренний скелет - пассивная часть опорно-двигательной системы. Как правило, он состоит из костей, хрящей, суставов и связок.

Внутренним скелетом обладают позвоночные животные (рыбы, лягушки, ящерицы, птицы, звери, человек).

Из беспозвоночных примитивный внутренний скелет имеют некоторые простейшие (радиолярии) и головоногие моллюски.

У позвоночных внутренний скелет образован тремя отделами: скелетом головы, скелетом туловища и скелетом конечностей. Образован он из костной или хрящевой ткани. Хрящевой скелет на протяжении всей жизни имеют акулы и скаты. У большинства же позвоночных животных он на ранних стадиях развития Хрущевой, а с возрастом почти полностью заменяется костью.

8 Есть ли опорные структуры у растений. Каково их значение?

Растения имеют особые опорные образования, с помощью которых они выносят листья к солнцу и поддерживают их в таком положении, чтобы листовые пластинки как можно лучше освещались. У древесных растений основной опорой служит механическая ткань. В сочетании с другими тканями она формирует как бы скелет растения, особенно развитый в стебле. Здесь механическая ткань часто образует некое подобие цилиндра, проходящего внутри стебля, или располагается вдоль него отдельными тяжами, обеспечивая его прочность на изгиб. В корне, напротив, механическая ткань сосредоточена в центре, повышая сопротивление корня на разрыв. Клетки механической ткани различны по строению, но имеют общие признаки - очень толстые стенки, придающие им особую прочность.

Скелет конечностей.

Конечности четвероногих развились из парных плавников кистеперых рыб, в скелете которых были элементы, гомологичные костям плечевого и тазового пояса, а также передних и задних ног.

Первоначально в плечевом поясе было по крайней мере пять отдельных окостенений, однако у современных животных их обычно всего три: лопатка, ключица и коракоид. Почти у всех млекопитающих коракоид редуцирован, прирос к лопатке или вообще отсутствует. У некоторых зверей лопатка остается единственным функциональным элементом плечевого пояса.

Тазовый пояс включает три кости: подвздошную, седалищную и лобковую. У птиц и млекопитающих они полностью слились между собой, в последнем случае образовав т.н. безымянную кость. У рыб, змей, китов и сирен тазовый пояс не прикреплен к позвоночнику, в котором поэтому нет типичных крестцовых позвонков. У некоторых животных как плечевой, так и тазовый пояс включают в себя добавочные кости.

Кости передней свободной конечности у четвероногих в принципе такие же, что и в задней, но называются по-другому. В передней конечности, если считать от туловища, сначала идет плечевая кость, за ней лучевая и локтевая кости, затем запястные, пястные и фаланги пальцев. В задней конечности им соответствуют бедренная, затем большая и малая берцовые, предплюсневые, плюсневые кости и фаланги пальцев. Исходное число пальцев - по 5 на каждой конечности. У амфибий на передних лапах всего по 4 пальца. У птиц передние конечности преобразованы в крылья; кости запястья, пясти и пальцев сокращены в количестве и частично сращены между собой, на ногах утрачен пятый палец. У лошадей остался только средний палец. Коровы и их ближайшие родственники опираются на третий и четвертый пальцы, а остальные утрачены или редуцированы. Копытные животные передвигаются на кончиках пальцев и называются фалангоходящими. Кошки и многие другие звери при ходьбе опираются на всю поверхность пальцев и относятся к пальцеходящему типу. Медведи и человек при движении прижимают к грунту всю подошву и называются стопоходящими.

Рис. 9 Изображение типов стоп млекопитающих

Наружный скелет.

У позвоночных всех классов так или иначе представлен наружный скелет. Головные пластины у щитковых (вымерших бесчелюстных), древних рыб и амфибий, так же как чешуи, перья и волосы высших четвероногих, представляют собой кожные образования. Таков же по происхождению панцирь черепах - высоко специализированное скелетное образование. Их кожные костные пластинки (остеодермы) приблизились к позвонкам и ребрам и слились с ними. Примечательно то, что плечевой и тазовый пояса параллельно этому сместились внутрь грудной клетки. В гребне на спине у крокодилов и панцире броненосцев находятся костные пластинки того же происхождения, что и панцирь черепах.

У каких представителей фауны скелет снаружи?

Тип членистоногих самый многочисленный, насчитывающий около 1 млн. видов. Являясь вершиной эволюции беспозвоночных животных, членистоногие прошли длительный путь развития: первые из них обитали в морях кембрийского периода. На сушу они вышли в силурийском периоде. Первыми наземными животными, которые смогли дышать атмосферным воздухом, были паукообразные. Дальнейшая эволюция наземных членистоногих заключалась в совершенствовании наружного скелета и органов движения.


В состав типа входят: насекомые, ракообразные, паукообразные.

Ракообразные. Водные животные, головной и брюшной отделы сливаются и образуется головогрудь, хитиновый скелет прочный, толстый, пропитан солями кальция. Тело ракообразных начинается с головной челюсти и заканчивается анальной лопастью. Каждый сегмент тела несет пару конечностей. Рост рака как и всех членистоногих происходит за счет линьки. При этом однослойный покровный эпителий выделяет ферменты к-ые отслаивают хитиновую кутикулу. После этого рак выползает из скелета. После высвобождения от старого скелета клетки рака начинают интенсивно делится за несколько часов рак вырост в 2 раза. Затем покровы эпителия выделяют хитин к-ый застывает при взаимодействии с водой образуется новый наружный скелет к-ый защищает его но ограничивает его рост.

Паукообразные. Являются почти все паутиночными формами. Головной и брюшной отдел сливаются и образуют головогрудь. Последние сегменты грудного отдела образуют резкий переход к брюшному отделу. Сегменты брюшного отдела видны плохо, граница незначительно выражена. Усики отсутствуют, ротовой аппарат сосущего типа. На головогрудном отделе образуются 4 пары ходильных ног. Покровы: У паукообразных они несут относительно тонкую хитиновую кутикулу, под которой находится гиподерма и базальная мембрана. Кутикула предохраняет организм от потери влаги при испарении, поэтому паукообразные заселили самые засушливые районы земного шара. Прочность кутикуле придают белки, инкрустирующие хитин.

Насекомые. Класс беспозвоночных шестиногих членистоногих животных, обладающий наибольшим разнообразием среди всех остальных животных на Земле и включающий, например, бабочек, жуков, мух, муравьёв, пчёл и др. Известно около 1 млн видов насекомых. Размеры тела 0,2 - 330 мм (у современных представителей), обычно в пределах 1 - 50 мм. Покрывающее тело кутикула является частью кожи, образуя плотный наружный панцирь, или экзоскелет, но в ряде случаев она мягкая и тонкая. Наружная кутикула подразделена на отдельные щитки - склериты (sclerites), и вследствие своей плотности благоприятна для развития на ней различных образования - вдавлений, бороздок, бугорков, ребрышек, мелких волосков -хетоидов и др. К кутикуле причленяются также подвижные кожные волоски - хеты, имеющие иногда характер щетинок или чешуек.