ENDOSKELETON: ČÁSTI A FUNKCE - BIOLOGIE - 2025

Endoskelet je struktura, která podporuje tělo člověka a některých zvířat z vnitřní strany, což umožňuje pohyb a na struktuře a tvaru těla. Zvířata, jako jsou ryby, ptáci a savci, mají endoskeletony. U složitějších zvířat slouží jako kotva svalových struktur.

U člověka nebo krokodýla jsou tyto svaly ukotveny v kostech a vzájemně s nimi působí, aby vytvářely sílu, ohýbaly se a prováděly všechny každodenní úkoly nezbytné k zajištění zdraví a přežití organismu.

Obrázek různých koster zvířat.

Jiná zvířata (jako žraloci) vyvinou velmi málo kostí a mají endoskeletony tvořené převážně chrupavky. Žijí celý svůj dospělý život s chrupavkovitými podpěrami, které nezanechávají žádné fosilní záznamy. Tyto endoskeletony jsou obecně flexibilnější než kosti, ale jsou méně odolné.

Endoskelet a exoskeleton: rozdíly

Branchiostoma lanceolatum. Můžete vidět endoskeleton. Zdroj: © Hans Hillewaert /

Endoskelet roste s růstem těla, umožňuje snadné připojení svalů a má mnoho kloubů, které poskytují flexibilitu. To ji odlišuje od exoskeletu několika způsoby.

Mnoho hmyzu a korýšů má exoskeletony, což jsou tvrdé skořápkové struktury, které zakrývají tělo zvnějšku. Tyto struktury jsou statické, což znamená, že nerostou.

Zvířata s exoskeletony zůstávají po celou dobu svého života v konstantní velikosti nebo se stěhují do svých starých exoskeletonů, aby při růstu rostla úplně nová.

Naproti tomu endoskeletony jsou permanentními částmi těl obratlovců. Endoskeleton se začíná vyvíjet v embryonálním stadiu.

Živočišné kosti jsou zpočátku často vyráběny z chrupavky, poté postupem času kost proměňují procesem známým jako osifikace. Jak zvíře roste, kosti posilují, zahušťují a prodlužují se na plnou velikost.

Části endoskeletu

Kosterní systém obratlovců je charakterizován několika snadno identifikovatelnými částmi. První je páteř. Všechny endoskeletony jsou postaveny kolem naskládané páteře připojených disků vytvořených jako sloupec, který obsahuje centrální nervový systém zvířete.

V horní části páteře je lebka, v níž je umístěn mozek. Jedinou výjimkou z tohoto pravidla jsou echinodermy, které nemají lebky nebo mozky. Jeho pohyby jsou zcela ovládány jeho centrálním nervovým systémem.

Končetiny, ploutve a další končetiny se také rozprostírají od páteře. U většiny zvířat je endoskeleton pokryt svaly, vazy a tkáně.

Tyto vložky umožňují endoskeletu hrát důležitou roli v pohybu těla a řízení motoru. Struktura kosti poskytovaná endoskeletem umožňuje tělu stát, sedět, ohýbat se a plavat s přesností.

Ochrana orgánů je stejně důležitou endoskopickou funkcí. Těla obratlovců jsou regulována složitým systémem vnitřních orgánů, včetně srdcí, plic, ledvin a jater. Endoskelet chrání tyto orgány před poškozením a chrání je "klecí" žeberních kostí.

Nejdůležitější funkce

Hlavní funkce endoskeletu jsou:

- Poskytujte podporu tělu a pomáhejte udržovat tvar, jinak nebude tělo stabilní.

- Chraňte jemné vnitřní orgány, například hrudní koš, který chrání srdce a plíce před poškozením

-Slouží jako zásoba vápníku a fosfátu v těle.

-Výroba krvinek. Červené krvinky jsou vytvářeny v kostní dřeni, a to udržuje stálý přísun krvinek.

- Umožňuje tělu stát se přesně, sedět, ohýbat se a plavat.

Výhody endoskeletu

Mezi výhody patří silné vlastnosti, které podporují hmotnost a dokonce i růst. Endoskeletony se obvykle vyskytují u větších zvířat v důsledku lepšího vázání, protože exoskeletony mohou omezit růst v důsledku hmotnosti.

Hlavní výhodou by bylo to, že endoskeleton lze použít jako páku a kotevní body pro svaly, což znamená, že v našem měřítku je velmi důležitá biomechanická preeminence.

Mravenec nebo pavouk má hodně síly relativně k jeho velikosti na jeho vlastním měřítku, ale jestliže to byla velikost lidské bytosti, mohla by sotva vstát, protože jeho muskulatura je uzavřena v rigidním exoskeletu.

Také je mnohem jednodušší pro stvoření s plícemi mít flexibilní endoskelet a hrudní koš, protože může snadno dýchat, aniž by muselo komprimovat jiné orgány.

Vývoj

Lampreys

Nejčasnější kostrou v linii obratlovců byl nemineralizovaný chrupavkový endoskelet bez kolagenu. To bylo spojováno primárně s hltanem, v taxonu takový jako lancety, lampreys a čarodějnice.

Po vývoji kolagenu II se mohla vytvořit chrupavka na bázi kolagenu. Na rozdíl od zvířat, která neměla kolagenní kostry, některé z raných chondrichthyanů (jako jsou žraloci) dokázali formovat části kostry endochondriálním osifikačním procesem.

Vzhledem k nedostatku fosilních záznamů však není přesný čas původu a rozsah, v jakém byl tento mechanismus použit, nejasný.

Z evolučního hlediska je endochondrální osifikace nejmladší ze 2 typů tvorby kosti (nejstarší dermální kost byla vytvořena intramembranní osifikací).

Byl vyroben v kostrech obratlovců výměnou chrupavkových šablon. Endochondrální osifikační proces se vyvíjel postupně, počínaje depozicí perichondrální kosti za použití molekulárních nástrojů, které se vyvinuly během vývoje kostních štítů v kůži.

To předcházelo vývoji procesů degradace chrupavky a ukládání endochondrálních kostí, jak ukazují hlavně studie geneze žraločí kostry. Endochondrální osifikace poskytovala strukturální podporu pro vývoj končetin obratlovců.

S příchodem suchozemských obratlovců se kosterní funkce rozšířila novými směry. Ačkoli byla kost stále rezervoárem pro vápník a fosfor a působila jako štít pro zranitelné části těla, začala také sloužit jako místo pro produkci krevních buněk a umožňovala pohyb a mechanickou podporu.

Reference

1. Tým BBC (2014). Endoskeletony a exoskeletony. BBC. Obnoveno z: bbc.co.uk.
2. Darja Obradovic Wagner (2008). Odkud pocházela kost? Ústav chemie a biochemie, Berlínská univerzita. Obnoveno z: archive.org.
3. Sarah Meers (2016). Endoskeleton a exoskeleton. Studie. Obnoveno z: study.com.
4. Wise Geek Team (2017). Co je endoskeleton? Wise Geek. Obnoveno z: wisegeek.com.