CO JSOU TO PNEUMATICKÉ KOSTI? - BIOLOGIE - 2025

Tyto pneumatiky kosti jsou vzduchovými - naplněné dutiny, což je lehčí než kosti jsou zcela pevné. Slovo „pneumatika“ označuje vzduch obsažený pod tlakem, je odvozen z řečtiny a souvisí s větrem a dechem.

V biologii se termín „pneumatika“ vztahuje na dýchání, což je důvod, proč jsou tyto kosti známé také jako „dýchací kosti“ nebo „duté kosti“. U ptáků nabízejí tyto druhy kostí evoluční výhodu, která jim díky své lehkosti umožňuje létat.

Kosti lidského obličeje jsou pneumatické, nacházejí se kolem vnitřního obočí, pod očima, kolem nosu a dolních tváří, jedná se o tzv. Paranazální dutiny.

Tyto dutiny pneumatických kostí jsou uvnitř obvykle lemovány buněčnou vrstvou zvanou epitel a jsou pokryty mukózou.

Kromě toho, že je lebka světlejší, přispívá také ke zvukové rezonanci a bylo navrženo, že spolu se sliznicí slouží k kondicionování inspirovaného vzduchu před tím, než dosáhne plic.

Proces pneumatizace kostí byl popsán v lebkách savců, ptáků a krokodýlů, ale byl také dokumentován u zaniklých zvířat, jako jsou dinosaury a pterosaury.

Funkce pneumatických kostí

Pro tyto duté kosti v přírodě nebyla definována žádná jediná funkce. Byly však popsány některé hypotézy o úloze těchto kostí v organismech, které je mají:

Snížení tělesné hmotnosti

U pneumatických kostí byly dutiny upraveny tak, aby obsahovaly vzduch místo medulárního materiálu, a v důsledku toho byla snížena tělesná hmotnost.

Toto usnadnilo let u ptáků a pterosaurů, protože existuje menší množství, ale stejné množství svalů, které pohánějí let.

Změna hustoty kostí

Pneumatizace kostí umožňuje redistribuci kostní hmoty v těle. Například pták a savec podobné velikosti mají zhruba stejnou kostní hmotu.

Ptačí kosti však mohou být hustší, protože kostní hmota musí být distribuována v menším prostoru.

To naznačuje, že pneumatizace ptáčích kostí neovlivňuje celkovou hmotnost, ale podporuje lepší rozložení hmotnosti v těle zvířete a následně větší rovnováhu, obratnost a snadnost letu.

Zůstatek

U theropodů (podřád dinosaurů) byl kosterní systém lebky a krku vysoce pneumatizován a předloktí se snížilo. Tyto úpravy pomohly snížit hmotnost pryč od těžiště.

Toto přizpůsobení těžiště umožnilo těmto zvířatům snížit rotační setrvačnost, čímž se zvýšila jejich pohyblivost a rovnováha.

Přizpůsobení výškám

Ptáci, kteří létají ve vysokých nadmořských výškách, mají anatomické úpravy, které jim umožnily kolonizovat tato stanoviště. Jednou z těchto úprav byla právě extrémní pneumatizace jeho kostry.

Reference

1. Dumont, ER (2010). Hustota kostí a lehké kostry ptáků. Sborník královské společnosti B: Biological Sciences, 277 (1691), 2193–2198.
2. Farmer, CG (2006). O původu ptačí vaky. Respirační fyziologie a neurobiologie, 154 (1-2), 89–106.
3. Márquez, S. (2008). Paranazální dutiny: Poslední hranice kraniofaciální biologie. Anatomical Record, 291 (11), 1350–1361.
4. Picasso, MBJ, Mosto, MC, Tozzi, R., Degrange, FJ a Barbeito, CG (2014). Zvláštní vztah: Kůže a podkožní divertikula Southern Screamer (Chauna torquata, Anseriformes). Zoologie obratlovců, 64 (2), 245–249.
5. Qin, Q. (2013). Mechanika remodelace buněčných kostí: Účinky spojené s tepelným, elektrickým a mechanickým polem (1. vydání). CRC Stiskněte.
6. Roychoudhury, S. (2005). Otázky s možností výběru z anatomie (3. vydání). Elsevier Indie.
7. Sereno, PC, Martinez, RN, Wilson, JA, Varricchio, DJ, Alcober, OA a Larsson, HCE (2008). Důkaz pro ptačí intrathorakální vzduchové vaky v novém dravém dinosaurovi z Argentiny. PLoS ONE, 3 (9).
8. Sirois, M. (2016). Elsevierova učebnice veterinárních asistencí (2. vydání). Mosby.
9. Stefoff, R. (2007). Třída ptáků (1. vydání). Marshall Cavendish.
10. Wedel, MJ (2003). Vertebrální pneumatičnost, vzduchové vaky a fyziologie dinosaurů sauropodů. Paleobiologie, 29 (2), 243–255.