Әртүрлі жануарлардың қаңқалары бір-бірінен ерекшеленеді. Олардың құрылымы көбінесе белгілі бір ағзаның тіршілік ету ортасы мен өмір салтына байланысты. Жануарлардың қаңқаларында қандай ортақ нәрсе бар? Қандай айырмашылықтар бар? Адам қаңқасының басқа сүтқоректілерден қандай айырмашылығы бар?
Қаңқа – дененің тірегі
Адам және жануарлар денесіндегі сүйектердің, шеміршектердің және байламдардың қатты және серпімді құрылымы қаңқа деп аталады. Бұлшықеттер мен сіңірлермен бірге ол тірек-қимыл аппаратын құрайды, оның арқасында тірі тіршілік иелері ғарышта қозғала алады.
Ол негізінен сүйектер мен шеміршектерді қамтиды. Ең қозғалмалы бөлігінде олар буындар мен сіңірлер арқылы жалғасып, біртұтас тұтастықты құрайды. Дененің қатты «қаңқасы» әрқашан сүйек пен шеміршек тінінен тұрмайды, кейде хитин, кератин немесе тіпті әктастан түзіледі.
Дененің таңғажайып бөлігі - сүйектер. Олар өте күшті және қатты, үлкен жүктемелерге төтеп бере алады, бірақ сонымен бірге жеңіл болып қалады. Жас денеде сүйектер серпімді болады және уақыт өте нәзік және сынғыш болады.
Жануарлардың қаңқасы – пайдалы қазбалардың «қоймасы» түрі. Егер аденеде олар жетіспейді, содан кейін қажетті элементтердің балансы сүйектерден толтырылады. Сүйектер судан, майдан, органикалық заттардан (полисахаридтер, коллаген), сонымен қатар кальций, натрий, фосфор, магний тұздарынан тұрады. Нақты химиялық құрамы белгілі бір ағзаның тамақтануына байланысты.
Қаңқаның мағынасы
Адамдар мен жануарлардың денесі қабықша, оның ішінде ішкі мүшелер болады. Бұл қабық қаңқа арқылы қалыптасады. Бұлшықеттер мен сіңірлер оған тікелей бекітіліп, жиырылады, олар буындарды бүгіп, қозғалыс жасайды. Сонымен, біз аяқты көтеріп, басымызды айналдыра аламыз, отыра аламыз немесе қолымызбен бір нәрсені ұстай аламыз.
Сонымен қатар жануарлар мен адамның қаңқасы жұмсақ тіндер мен мүшелерді қорғау қызметін атқарады. Мысалы, қабырғалар олардың астына өкпе мен жүректі жасырып, оларды соққылардан жабады (әрине, егер соққылар тым күшті болмаса). Бас сүйек өте нәзік мидың зақымдануын болдырмайды.
Кейбір сүйектерде ең маңызды мүшелердің бірі – сүйек кемігі болады. Адамдарда ол қызыл қан жасушаларын құра отырып, гемопоэз процестеріне қатысады. Ол сондай-ақ дененің иммунитетіне жауап беретін лейкоциттерді, ақ қан жасушаларын құрайды.
Қаңқа қалай және қашан пайда болды?
Жануарлардың қаңқасы және бүкіл тірек-қимыл жүйесі эволюцияның арқасында пайда болды. Жалпы қабылданған нұсқа бойынша, жер бетінде пайда болған алғашқы организмдерде мұндай күрделі бейімделулер болмаған. Ұзақ уақыт бойы жұмсақ денелі амебалы тіршілік иелері планетамызда болған.
Сонда планетаның атмосферасы мен гидросферасында оттегі он есе аз болды. Бір кездері газдың үлесі болдыарттыру, ғалымдар ұсынғандай, өзгерістердің тізбекті реакциясын бастайды. Осылайша, мұхиттың минералдық құрамында кальцит пен арагонит мөлшері өсті. Олар, өз кезегінде, тірі ағзаларда жинақталып, қатты немесе серпімді құрылымдарды құрады.
Қаңқасы бар ең ерте организмдер Намибия, Сібір, Испания және басқа аймақтардағы әктас қабаттарынан табылған. Олар шамамен 560 миллион жыл бұрын дүниежүзілік мұхиттарды мекендеген. Құрылымында организмдер цилиндрлік денесі бар губкаларға ұқсайды. Кальций карбонатының ұзын сәулелері (40 см-ге дейін) олардан радиалды түрде бөлініп шықты, олар қаңқа рөлін атқарды.
Скелеттердің сорттары
Жануарлар әлемінде қаңқаның үш түрі бар: сыртқы, ішкі және сұйық. Сыртқы немесе экзоскелет тері жамылғысының немесе басқа тіндердің астында жасырынбайды, бірақ жануардың денесін сыртынан толық немесе жартылай жабады. Қандай жануарлардың сыртқы қаңқасы бар? Оны өрмекшітәрізділер, жәндіктер, шаян тәрізділер және кейбір омыртқалылар иеленеді.
Брон сияқты, ол негізінен қорғаныс қызметін атқарады, кейде ол тірі организмге (тасбақа немесе ұлу қабығы) баспана қызметін атқара алады. Мұндай қаңқаның айтарлықтай кемшілігі бар. Ол иесімен бірге өспейді, сондықтан жануар оны мезгіл-мезгіл төгіп, жаңа жамылғы өсіруге мәжбүр болады. Біраз уақыт бойы дене әдеттегі қорғанысын жоғалтады және осал болады.
Ішкі қаңқа – жануарлардың ішкі қаңқасы. Ол ет пен былғарыдан жасалған. Ол күрделі дизайнға ие, көптеген функцияларды орындайды және өседібүкіл ағзамен бір мезгілде. Эндоскелет осьтік бөлікке (омыртқа, бас сүйек, кеуде) және қосымша немесе шеткі бөлікке (белдіктердің аяқ-қолдары мен сүйектері) бөлінеді.
Сұйық немесе гидростатикалық қаңқа ең аз таралған. Оны медузалар, құрттар, актиниялар және т.б. иеленеді. Бұл сұйықтық толтырылған бұлшықет қабырғасы. Сұйықтық қысымы дене пішінін сақтайды. Бұлшықеттер жиырылған кезде қысым өзгереді, бұл денені қозғалысқа келтіреді.
Қандай жануарлардың қаңқасы жоқ?
Кәдімгі мағынада қаңқа - бұл дененің ішкі жақтауы, бас сүйекті, аяқ-қолды және омыртқаны құрайтын сүйектер мен шеміршектердің жиынтығы. Бірақ бұл бөліктерге ие емес, кейбіреулерінің тіпті белгілі бір пішіні де жоқ бірқатар организмдер бар. Бірақ бұл олардың қаңқасы мүлде жоқ дегенді білдіре ме?
Жан Батист Ламарк бір кездері оларды омыртқасыздардың үлкен тобына біріктірді, бірақ омыртқасының жоқтығынан басқа, бұл жануарларды басқа ештеңе біріктірмейді. Қазір бір жасушалы организмдердің де қаңқасы болатыны белгілі.
Мысалы, радиолярияларда ол хитиннен, кремнийден немесе стронций сульфатынан тұрады және жасуша ішінде орналасады. Маржандардың гидростатикалық қаңқасы, ішкі ақуызы немесе сыртқы әк қаңқасы болуы мүмкін. Құрттарда, медузада және кейбір моллюскаларда ол гидростатикалық.
Бірқатар моллюскаларда қаңқасы сыртқы және қабық тәрізді болады. Әртүрлі түрлерде оның құрылымы әртүрлі. Әдетте, ол конхиолин ақуызы мен кальций карбонатынан тұратын үш қабаттан тұрады. Қабықшалары қосжақтаулы (мидия, устрица) және спираль тәріздібұйралар, кейде карбонатты инелер және ұштары бар.
Буынаяқтылар
Буынаяқтылар түрі де омыртқасыздарға жатады. Бұл шаянтәрізділер, өрмекшітәрізділер, жәндіктер, қырықаяқтар кіретін жануарлардың ең көп тобы. Олардың денесі симметриялы, жұп аяқтары бар және сегменттерге бөлінген.
Құрылысы бойынша жануарлардың қаңқасы сыртқы. Ол бүкіл денені хитині бар кутикула түрінде жабады. Кутикула - жануардың әрбір сегментін қорғайтын қатты қабық. Оның тығыз аймақтары мобильді және икемді мембраналар арқылы өзара байланысқан склериттерден тұрады.
Жәндіктерде кутикула күшті және қалың, үш қабаттан тұрады. Бетінде түкті (chaetae), масақ, қылшық және әртүрлі өсінділер түзеді. Өрмекшітәрізділерде кутикула салыстырмалы түрде жұқа және оның астында тері қабаты мен базальды мембраналар болады. Қорғаныспен қатар, ол жануарлардың ылғалды жоғалтуына жол бермейді.
Құрлық шаяндары мен ағаш биттерінің денеде ылғалды сақтайтын тығыз сыртқы қабаты жоқ. Оларды кеуіп кетуден тек өмір жолы ғана сақтайды - жануарлар үнемі ылғалдылығы жоғары жерлерге ұмтылады.
Хордаттар қаңқасы
Хорда – ішкі осьтік қаңқа түзіліс, дененің сүйек қаңқасының бойлық жіпі. Ол хордаларда кездеседі, олардың 40 мыңнан астам түрі бар. Бұларға омыртқасыздар жатады, оларда нотохорд даму кезеңдерінің бірінде белгілі бір кезеңде болады.
Топтың төменгі өкілдерінде (ланцелеттер, циклостомдаржәне кейбір балық түрлері) нотохорд өмір бойы сақталады. Ланцлеттерде ол ішек пен жүйке түтігінің арасында орналасады. Ол қабықпен қоршалған және өсінділер арқылы өзара байланысқан көлденең бұлшықет тақталарынан тұрады. Жиырылу және босаңсу, ол гидростатикалық қаңқа сияқты жұмыс істейді.
Циклостомдарда нотохорд қаттырақ және омыртқалардың рудименттері бар. Олардың жұп мүшелері, жақтары болмайды. Қаңқа тек дәнекер және шеміршекті ұлпалардан түзіледі. Оның ішінде жануардың бас сүйегі, желбезектерінің сәулелері және желбезектерінің ашық торлары қалыптасады. Циклостомдардың тілінде де қаңқа болады, мүшенің жоғарғы жағында тіс болады, онымен жануар жемтігін көтереді.
Омыртқалылар
Хордалылардың жоғары өкілдерінде осьтік сым омыртқаға айналады - ішкі қаңқаның тірек элементі. Бұл дискілер мен шеміршектермен байланысқан сүйектерден (омыртқалардан) тұратын икемді баған. Әдетте, ол бөлімдерге бөлінеді.
Омыртқалылардың қаңқасының құрылысы басқа хордалыларға және оның үстіне омыртқасыздарға қарағанда әлдеқайда күрделі. Топтың барлық өкілдері ішкі жақтаудың болуымен сипатталады. Жүйке жүйесі мен мидың дамуымен олардан сүйек миы пайда болды. Ал омыртқаның сыртқы түрі жұлын мен нервтерді жақсырақ қорғады.
Жұпталған және жұпталмаған мүшелер омыртқадан шығады. Жұпталмағандары құйрық пен қанат, жұптасқандары белдік (жоғарғы және төменгі) және бос мүшелердің қаңқасы (қанат немесе бес саусақты аяқ) болып бөлінеді.
Балықтар
БұлОмыртқалы жануарларда қаңқа екі бөлімнен тұрады: дің және құйрық. Акулаларда, сәулелерде және химераларда сүйек тіндері болмайды. Олардың қаңқасы әк жинап, уақыт өте қатты болып қалатын икемді шеміршектен тұрады.
Балықтың қалған бөлігінде сүйек қаңқасы бар. Омыртқалардың арасында шеміршекті қабаттар орналасқан. Алдыңғы бөлігінде олардан қабырғаға өтетін бүйірлік процестер созылады. Балықтың бас сүйегінің құрлықтағы жануарлардан айырмашылығы, қырықтан астам қозғалатын бөліктері бар.
Жұтқыншақты 3-тен 7-ге дейін желбезек доғалары жарты шеңбермен қоршап, олардың арасында желбезек саңылаулары орналасқан. Сыртынан олар желбезек түзеді. Барлық балықтарда олар бар, тек кейбіреулерінде шеміршек тінінен, ал басқаларында сүйектен түзілген.
Қабықпен байланысқан желбезектердің радиус сүйектері омыртқа жотасынан шығады. Жұп қанаттары – кеуде және вентральды, жұпсыз – анальді, дорсальды, каудальды. Олардың саны мен түрі әртүрлі.
Қосмекенділер мен бауырымен жорғалаушылар
Қосмекенділердің 7-ден 200 омыртқаға дейінгі мойын және сакральды бөлімдері бар. Кейбір қосмекенділердің құйрық бөлімі бар, кейбірінің құйрығы жоқ, бірақ жұп аяқтары бар. Олар секіру арқылы қозғалады, сондықтан артқы аяқтары ұзарады.
Құйрықсыз түрлердің қабырғалары жоқ. Бастың қозғалғыштығын бастың артқы жағына бекітілген мойын омыртқасы қамтамасыз етеді. Кеуде аймағында иық, білек және қолдар пайда болады. Жамбас сүйегінде мықын, жамбас және иық сүйектері бар. Ал артқы аяқтарда төменгі аяқ, жамбас, табан болады.
Жорғалаушылар қаңқасы дабұл бөліктерге ие, омыртқаның бесінші бөлімімен күрделенеді - бел. Олардың 50-ден 435-ке дейінгі омыртқалары бар. Бас сүйегі көбірек сүйектенген. Құйрық бөлімі әрқашан болады, оның омыртқалары соңына қарай кішірейеді.
Тасбақалар кератиннің күшті қабығы және сүйектің ішкі қабаты түріндегі экзоскелетке ие. Тасбақалардың жақтарында тістері жоқ. Жыландарда төс сүйегі, жауырын және жамбас белдеуі болмайды, қабырғалары құйрық бөлігінен басқа омыртқаның бүкіл ұзындығы бойынша бекітіледі. Олардың жақтары үлкен олжаны жұтуға өте икемді.
Құстар
Құстардың қаңқасының ерекшеліктері көбінесе олардың ұшу қабілетіне байланысты, кейбір түрлерінде жүгіруге, суға түсуге, өрмелеуге және тік беттерге бейімделулері бар. Құстардың омыртқаның бес бөлімі бар. Жатыр мойны аймағының бөліктері қозғалмалы байланысқан, басқа аймақтарда омыртқалар жиі біріктірілген.
Олардың сүйектері жеңіл, ал кейбіреулері ішінара ауамен толтырылған. Құстардың мойны ұзартылған (10-15 омыртқа). Олардың бас сүйегі толық, тігіссіз, алдында тұмсығы бар. Тұмсықтың пішіні мен ұзындығы өте әртүрлі және жануарлардың қоректенуіне байланысты.
Ұшудың негізгі құрылғысы - киль. Бұл кеуде бұлшықеттері бекітілген төс сүйегінің төменгі бөлігіндегі сүйек өсіндісі. Киль ұшатын құстар мен пингвиндерде дамыған. Ұшу немесе қазумен байланысты омыртқалылардың қаңқасының құрылымында (меңдер мен жарғанаттар) ол да бар. Түйеқұстарда жоқ, үкі тотықұсы.
Құстардың алдыңғы аяқтары – қанат. Олар тұрадықалың және күшті иық сүйегінен, қисық шынтақ сүйегінен және жіңішке радиустан. Қолдағы кейбір сүйектер біріктірілген. Түйеқұстардан басқасының барлығында жамбастың жамбас сүйектері біріктірілмейді. Құстар осылайша үлкен жұмыртқа сала алады.
Сүтқоректілер
Қазір сүтқоректілердің 5500-ге жуық түрі бар, соның ішінде адамдарды да. Класстың барлық өкілдерінде ішкі қаңқа бес бөлікке бөлінеді және оған бас сүйек, омыртқа жоталары, кеуде, жоғарғы және төменгі аяқтардың белдіктері кіреді. Armadillos бірнеше қалқаннан тұратын қабық түріндегі экзоскелетке ие.
Сүтқоректілердің бас сүйегі үлкенірек, басқа жануарларда кездеспейтін иық сүйегі, екінші реттік таңдай және жұптасқан тимпаникалық сүйек болады. Жоғарғы белбеу, негізінен жауырын сүйектерін, иық сүйектерін, жауырын, білек және қолды (білектен, метакарптан, фалангтары бар саусақтардан) қамтиды. Төменгі белдеу жамбас, төменгі аяқ, тарсты аяқ, метатарс және саусақтардан тұрады. Сыныптағы ең үлкен айырмашылықтар аяқ-қол белдеуінде көрінеді.
Иттер мен жануарлардың иық пышақтары мен бұғана сүйектері болмайды. Итбалықтарда иық пен сан сүйегі денесінің ішіне жасырылған, ал бес саусақты мүшелер қабықшамен жалғасып, жүзбе жүзгішке ұқсайды. Жарқанаттар құстар сияқты ұшады. Олардың саусақтары (біреуінен басқа) өте ұзартылған және тері торымен байланысып, қанатты құрайды.
Адам несімен ерекшеленеді?
Адам қаңқасының бөлімдері басқа сүтқоректілермен бірдей. Құрылымы бойынша ол шимпанзеге өте ұқсас. Бірақ, олардан айырмашылығы, адамның аяқтары қолдарынан әлдеқайда ұзын. Бүкіл дене бағытталғантігінен басы жануарлардағыдай алға шықпайды.
Құрылыстағы бас сүйегінің үлесі маймылдарға қарағанда әлдеқайда көп. Жақ аппараты, керісінше, кішірек және қысқа, тістері кішірейген, тістер қорғаныш эмальмен жабылған. Адамның иегі бар, бас сүйегі домалақ, үздіксіз қастары жоқ.
Бізде құйрық жоқ. Оның дамымаған нұсқасы 4-5 омыртқалы кокцикспен ұсынылған. Сүтқоректілерден айырмашылығы, кеуде екі жағынан тегістелмейді, бірақ кеңейеді. Бас бармақ қалған бөлігіне қарама-қарсы, қол білекке қозғалмалы түрде қосылған.
