Еволюція скелета - Студопедія
2.1.Походження та функції скелета тварин.
Опорні утворення у безхребетних тварин, що представляють їм постійну форму тіла, дуже різноманітні. Вони мають екто-, енто- та мезодермальне походження. У хребетних тварин скелет має здебільшого мезодермальне походження.
Скелет в організмі тварини виконує різноманітні функції:
- Забезпечення постійної форми тіла;
- пасивна частина опорно-рухового апарату;
- захист від механічних та інших впливів;
2.2.Еволюція скелета у ряді безхребетних тварин.
У губок опорні утворення представлені голками, що мають різний хімічний склад.
У кишковопорожнинних з'являється щільна опорна пластинка (мезоглея), яка займає місце між екто-і ентодермою. Скелет коралових поліпів розвивається з ектодерма. У членистоногих зовнішній скелет представлений хітинізованим покривом, що включає функції захисту від механічних пошкоджень і зовнішнього скелета, до якого прикріплюються поперечнополосатие м'язи, що вперше з'явилися у членистоногих.
Двостулкові та черевоногі молюски мають раковини, утворені виділеннями мантії. Головоногі молюски мають складні хрящові утворення, що захищають нервові центри та органи чуття.
2.3.Еволюція скелета у хордових тварин.
Як і безхребетних, скелет хордових тварин виконує функцію захисту органів прокуратури та служить опорою для органів пересування.
Восьовий скелету процесі еволюції зазнав великих змін.
У нижчих хордових осьовим скелетом є хорда, а у вищих вона поступово замінюється хребцями, що розвиваються. У хребцях розрізняють тіло, верхні та нижні дуги.
Так у круглоротих хордазберігається протягом усього життя, але з'являються закладки хребців, що є невеликими хрящовими утвореннями, що метамерно розташовуються над хордою. Вони називаються верхніми дугами.
У примітивних риб крім верхніх дуг з'являються нижні дуги, а вищих риб і тіла хребців. Тіла хребців у більшості риб та вищих тварин формується з тканини, що оточує хорду, а також із основ дуг. З тілами хребців зростаються верхні та нижні дуги. Кінці верхніх дуг зростаються між собою, утворюючи спинномозковий канал. На нижніх дугах з'являються відростки, яких прикріплюються ребра. У риб два відділи хребта – тулубний та хвостовий. Залишки хорди у риб зберігаються між тілами хребців.
У земноводних ранніх стадіях розвитку хорда замінюється хребтом. У хребті вже чотири відділи: шийний, грудний, крижовий та хвостовий. У шийному відділі лише один хребець, грудний складається з п'яти хребців. До грудних хребців прикріплюються невеликі ребра, що закінчуються вільно. Крижовий відділ, як і шийний, включає один хребець, який є опорою для кісток таза та задніх кінцівок. Хвостовий відділ у безхвостих амфібій зростається в одну кістку, а у хвостатих складається з великої кількості хребців.
У рептилій п'ять відділів у хребті: шийний, грудний, поперековий крижовий та хвостовий. У шийному відділі у різних видів плазунів різне число хребців, але найбільше вісім. Перший хребець називається атлантом і має форму кільця, а другий – епістрофеєм та має зубоподібний відросток, на якому обертається перший хребець. У грудному відділі число хребців який завжди, до них прикріплюються ребра, більшість із яких з'єднується з грудиною, вперше утворюючи у вищих тварин грудну клітину. У грудопоперековому відділівсього 22 хребці, а в крижовому два. До хребців поперекового та крижового відділів також прикріплюються ребра. У хвостовому відділі кількість хребців варіює, іноді їх кількадесят.
У птахів хребетний стовп подібний до хребта рептилій, але має певну спеціалізацію у зв'язку хвостової. а хребта - тулубний ються ребра. у й в'ється з ІВДр, навколишнього хорду, а також з основи дуг.освіти, з способом життя. Шийний відділ включає до 25-х хребців, що забезпечує більшу рухливість.
У ссавців у хребті п'ять відділів: шийний грудний, поперековий, крижовий та хвостовий. У шийному відділі сім хребців, у грудному непостійна кількість хребців (від 9 до 24, але частіше 12-13). До грудних хребців приєднуються ребра, велика кількість з яких з'єднується з грудиною. Поперековий відділ включає від трьох до дев'яти хребців. Хрестові хребці зрослися, утворивши криж, а хвостовий відділ хребта включає різну кількість хребців у різних видів ссавців.
Скелет голови.Скелетом голови є череп. Він розташований на передньому кінці скелета і складається з двох частин: черепної коробки і вісцерального скелета, які різняться між собою як за походженням, так і за функцією, що виконується. Черепна коробка служить вмістилищем головного мозку, а вісцеральний скелет дає опору органам передньої частини травного каналу.
У процесі еволюції найбільші зміни відбуваються у вісцеральному відділі. У зародків всіх хребетних, а у нижчих хребетних протягом усього життя, вісцеральний скелет складається з дуг, що охоплюють передню частину травної трубки. У риб вони диференціюються на щелепну дугу (захоплення їжі), під'язичну (прикріплення до черепної коробки) та зяброву дугу (прикріпленнязябер).
У наземних тварин вісцеральний скелет сильно перетворюється і редукується: верхня частина щелепної дуги зростається з дном черепної коробки, з під'язикової дуги утворюються невеликі кісточки, що входять до складу середнього вуха. Друга і третя зяброві дуги у ссавців утворюють щитовидний хрящ, та якщо з четвертої і п'ятої дуг формуються інші хрящі гортані.
Скелет кінцівок.Існує два типи вільних кінцівок. Це плавці риб та п'ятипалі кінцівки ссавців. П'ятипалі кінцівки хребетних тварин мають дуже різноманітну будову, що з виконанням ними різних функцій. Наприклад, кроти, що риють кінцівки, плавають – у тюленя, лазять – у мавп і т.д. Проте, попри відмінність, кінцівки хребетних тварин зберігають загальний план будівлі, що доводить спільність їх походження.
Вперше кінцівки з'явилися в риб та були представлені плавцями. Це парні грудні та черевні плавці. У більшості риб плавці складаються з тонких радіальних кісткових променів і виконують функцію зміни напрямку плавання, а не опори тіла. У кістеперих риб намічається укрупнення променів за рахунок зрощення і використання плавців як опори і пересування по твердій основі водойм, що пересихають. Тому плавці стародавніх кистеперих риб стали основою для розвитку кінцівок хребетних тварин. Важливою рисою перетворення плавців у кінцівки наземних хребетних стала заміна міцного з'єднання скелетних елементів рухомим з'єднанням у вигляді суглобів. В результаті цього кінцівка перетворилася на складний рухливий важіль, у якому виділяють три кістки: плече, передпліччя та кисть. Є два пояси кінцівок – плечовий та тазовий.
Далі еволюція передньої кінцівки йшла шляхомподовження плеча та передпліччя, укорочення зап'ястя, зменшення кількості кісток у зап'ястному відділі (у амфібій – 3 ряди, у ссавців – 2 ряди) та подовження дистальних відділів, тобто. пальців фаланг.
Скелет руки людини також характеризується загальним планом будови з передніми кінцівками хребетних тварин, але водночас має важливі відмінності, оскільки руки людини не лише зброєю праці, а й її результатом і здатна виконувати різноманітні дії.
2.4.Аномалії та вади розвитку скелета у людини.
1.Наявність ребер у нижнього шийного або у перших поперекових хребців. Відповідно до еволюції хребетних у людини під час ембріонального розвитку у всіх відділах хребта закладаються ребра, але згодом вони зберігаються лише у грудному відділі, а в інших відділах ребра редукуються. Але іноді у людини спостерігаються такі атавізми.
2.Наявність хвостових хребців. Під час ембріогенезу у людини, як і тварин, закладається 8-11 хвостових хребців, потім вони редукуються і залишається 4-5 недорозвинених хребців, утворюючи куприк. Іноді виявляються атавістичні ознаки як присутності хвостового відділу хребта.
3.Spina bifida- це нерідка аномалія, яка виникає при порушенні зрощення верхніх дуг хребців. Вона частіше проявляється в попереково-крижової області хребта і в залежності від глибини та протяжності розщеплення може мати різний ступінь тяжкості.
4.Наявність у барабанній порожнині лише однієї слухової кісточки - стовпчика. Це порушення, що відповідає будові звукопередавального апарату земноводних і плазунів, є результатом неправильного диференціювання елементів щелепної зябрової дуги в слухові кісточки.Це рекапітуляція основних етапів філогенезу вісцерального черепа в онтогенезі.
5.Гетеротопія пояса верхніх кінцівок. Це переміщення пояса верхніх кінцівок із шийного відділу на рівень 1-2 грудних хребців. Ця аномалія називається хворобою Шпренгеля або вродженим високим стоянням лопатки. Вона виявляється у тому, що плечовий пояс з однієї або з двох сторін знаходиться вище за нормальне положення на кілька сантиметрів. Механізм такого порушення пов'язаний як із порушенням переміщення органів, так і з порушенням морфогенетичних кореляцій.
6.Полідактилія- результат розвитку закладок додаткових пальців, характерних для далеких предкових форм.
7.Плоскостопість, клишоногість, вузька грудна клітина, відсутність підборіддя виступу- атавістичні аномалії скелета, які часто зустрічаються і є аноболіями (надставки), що виникли в ході філогенезу приматів.
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком: