HIDRO-KOSTUR: KARAKTERISTIKE I PRIMJERI - BIOLOGIJA - 2026

Hydroskeleton ili hidrostatski kostur sastoji od tekućinom punjene šupljine koja okružuje mišića strukture i pruža potporu za tijelo životinja. Hidrostatski kostur sudjeluje u kretanju, što životinjama daje širok raspon pokreta.

Uobičajeno je kod beskralježnjaka koji nemaju krute strukture koje omogućuju potporu tijelu, kao što su gliste, neki polipi, anemoni i morske zvijezde i druge iglokožice. Na njihovom mjestu nalaze se hidrostatski skeleti.

Izvor: Autor Rob Hille, iz Wikimedia Commons Neke specifične strukture u životinjama djeluju po ovom mehanizmu, poput penisa sisara i kornjača i nogu pauka.

Suprotno tome, postoje strukture koje koriste hidrostatički skeletni mehanizam, ali im nedostaje šupljina ispunjena tekućinom, poput udova glavonožaca, jezika sisavaca i debla slonova.

Među najistaknutijim funkcijama hidrostatičkih kostura su podrška i lokomocija, jer je mišićni antagonist i pomaže u pojačavanju sile u mišićnoj kontrakciji.

Funkcionalnost hidrostatskog skeleta ovisi o održavanju konstantnog volumena i tlaku koji stvara - to jest, tekućina koja ispunjava šupljinu je nekompresibilna.

karakteristike

Životinje trebaju specijalizirane strukture za podršku i kretanje. Za to postoji širok izbor kostura koji pružaju antagonist mišićima, prenoseći snagu kontrakcije.

Međutim, pojam "kostur" nadilazi tipične koštane strukture kralježnjaka ili vanjske kosture člankonožaca.

Tekuća tvar također može ispuniti zahtjeve za podršku pomoću unutarnjeg tlaka, tvoreći hidroskelet, široko rasprostranjen u liniji beskralježnjaka.

Hidroskelet se sastoji od šupljine ili zatvorenih šupljina ispunjenih tekućinama koje koriste hidraulički mehanizam, pri čemu kontrakcija muskulature rezultira pomicanjem tekućine iz jedne regije u drugu, djelujući na mehanizmu prijenosa antagonista impulsa - mišića.

Temeljna biomehanička karakteristika hidroskeleta je postojanost volumena koji oni tvore. To mora imati sposobnost kompresije kad se primjenjuju fiziološki pritisci. Ovo je načelo osnova za funkcioniranje sustava.

Mehanizam hidrostatičkih kostura

Sustav potpore prostorno je smješten kako slijedi: muskulatura okružuje središnju šupljinu ispunjenu tekućinom.

Može se organizirati i trodimenzionalno s nizom mišićnih vlakana koja tvore čvrstu masu mišića ili u mišićnoj mreži koja prolazi kroz prostore ispunjene tekućinom i vezivnim tkivom.

Međutim, granice između ovih rasporeda nisu dobro definirane i pronalazimo hidrostatičke kosture koji imaju intermedijarne karakteristike. Iako je u hidroskeletima beskralježnjaka velika varijabilnost, svi oni funkcioniraju prema istim fizičkim principima.

Muskulatura

Tri opća rasporeda mišića: kružni, poprečni ili radijalni. Kružna muskulatura je kontinuirani sloj koji je smješten oko opsega tijela ili organa.

Poprečni mišići uključuju vlakna koja su okomita na najdužu os građevina i mogu se orijentirati vodoravno ili okomito - u tijelima fiksne orijentacije, konvencionalno okomita vlakna su dorsoventralna, a horizontalna vlakna su poprečna.

Radijalni mišići, s druge strane, uključuju vlakna smještena okomito na najdužu os od središnje osi prema periferiji strukture.

Većina mišićnih vlakana u hidrostatičkim kosturima kosi su prugasti i imaju sposobnost "super istezanja".

Dopuštene su vrste pokreta

Hidrostatički kosturi podržavaju četiri vrste pokreta: izduživanje, skraćivanje, savijanje i uvijanje. Kada se kontrakcija mišića smanji, nastaje područje volumena konstante, izduženje strukture.

Izduživanje nastaje kada se bilo koji od mišića, vertikalni ili vodoravni, steže samo zadržavajući ton prema orijentaciji. Zapravo, cijeli rad sustava ovisi o tlaku unutarnje tekućine.

Zamislite cilindar stalnog volumena s početnom duljinom. Ako smanjimo promjer kontrakcijom kružnih, poprečnih ili radijalnih mišića, cilindar se proteže na strane zbog povećanja tlaka koji se javljaju unutar strukture.

Suprotno tome, ako povećavamo promjer, struktura se skraćuje. Skraćivanje je povezano sa kontrakcijom mišića uzdužnim rasporedom. Ovaj je mehanizam neophodan za hidrostatske organe, kao što je jezik većine kralježnjaka.

Na primjer, u šljokicama glavonožaca (koji koristi vrstu hidrostatskog kostura) potrebno je samo 25% promjera u promjeru da bi se povećalo 80% u duljinu.

Primjeri hidrostatičkih kostura

Hidrostatički kosturi su široko rasprostranjeni u životinjskom carstvu. Iako je čest kod beskralježnjaka, neki organi kralježnjaka djeluju na istom principu. U stvari, hidrostatički kosturi nisu ograničeni na životinje, neki biljni sustavi koriste ovaj mehanizam.

Primjeri se kreću od notokorda karakterističnog za morske bušotine, glavonožce, ličinke i odrasle ribe, do ličinki insekata i rakova. Dalje ćemo opisati dva najpoznatija primjera: polipe i crve

polipi

Anemoni su klasičan primjer životinja koje imaju hidrostatski kostur. Tijelo ove životinje oblikovano je šupljim stupom zatvorenim u dnu i oralnim diskom na gornjem dijelu koji okružuje otvor usta. Muskulatura je u osnovi ona opisana u prethodnom odjeljku.

Voda ulazi kroz šupljinu usta, a kad se životinja zatvori, unutarnji volumen ostaje konstantan. Dakle, kontrakcija koja smanjuje promjer tijela povećava visinu anemona. Na isti način, kada se anemon proširuje kružnim mišićima, on se širi i njegova visina se smanjuje.

Životinje u obliku crva (vermiformes)

Isti se sustav odnosi i na zemljane gliste. Ova serija peristaltičnih pokreta (događaji produljenja i skraćivanja) omogućava životinjama kretanje.

Za ove annelide je karakteristično po tome što je kolom podijeljen na segmente kako bi se spriječilo da tekućina iz jednog segmenta ulazi u drugi, a svaki djeluje neovisno.

Reference

1. Barnes, RD (1983). Zoologija beskralježnjaka. Interamerican.
2. Brusca, RC, i Brusca, GJ (2005). Beskralježnjaka. McGraw-Hill.
3. French, K., Randall, D., & Burggren, W. (1998). Eckert. Fiziologija životinja: Mehanizmi i prilagodbe. McGraw-Hill.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrirani principi zoologije (Vol. 15). McGraw-Hill.
5. Irwin, dr. Med., Stoner, JB i Cobaugh, AM (ur.). (2013). Zookeeping: uvod u znanost i tehnologiju. University of Chicago Press.
6. Kier, WM (2012). Raznolikost hidrostatičkih kostura. Časopis za eksperimentalnu biologiju, 215 (8), 1247-1257.
7. Marshall, AJ, i Williams, WD (1985). Zoologija. Beskralježnjaci (svezak 1). Preokrenuo sam se.
8. Rosslenbroich, B. (2014). O nastanku autonomije: novi pogled na glavne tranzicije u evoluciji (Vol. 5). Springer Science & Business Media.
9. Starr, C., Taggart, R., i Evers, C. (2012). Svezak 5 - Struktura i funkcija životinja. Cengage Learning.