Čo sú pneumatické kosti?



pneumatické kosti sú to tie, ktoré majú dutiny naplnené vzduchom, čo z nich robí ľahšie ako kosti, ktoré sú úplne pevné. Slovo "pneumatický" sa vzťahuje na vzduch pod tlakom, je odvodený z gréčtiny a súvisí s vetrom a dýchaním.

V biológii termín "pneumatika" označuje dýchanie, takže tieto kosti sú tiež známe ako "kosti, ktoré dýchajú" alebo "duté kosti". U vtákov tieto typy kostí ponúkajú evolučnú výhodu, ktorá im umožnila lietať vďaka svojej ľahkosti.

Ľudské kosti tváre sú pneumatické, nachádzajú sa okolo vnútorného obočia, pod očami, okolo nosa a na spodných lícach, sú to tzv..

Tieto dutiny pneumatických kostí sú normálne čalúnené vo svojom vnútri bunkovou vrstvou nazývanou epitel a je pokrytá sliznicou..

Okrem toho, že lebka je ľahšia, prispieva aj k rezonancii zvuku a bolo navrhnuté, aby spolu so sliznicou slúžila na úpravu inšpirovaného vzduchu pred tým, ako sa dostane do pľúc..

Proces pneumatizácie kostí bol opísaný v lebkách cicavcov, vtákov a krokodílov, ale bol tiež dokumentovaný u vyhynutých zvierat, ako sú dinosaury a pterosaury..

Funkcie pneumatických kostí

Pre tieto duté kosti v prírode nebola definovaná žiadna jediná funkcia. Niektoré hypotézy však boli opísané o úlohe týchto kostí v organizmoch, ktoré ich majú:

Zníženie telesnej hmotnosti

V pneumatických kostiach boli dutiny modifikované tak, aby obsahovali vzduch namiesto medulárneho materiálu, a následne sa znížila telesná hmotnosť..

Toto uľahčilo let vtákov a pterosaurov, pretože je tu menej hmoty, ale rovnaké množstvo svalov, ktoré poháňa let.

Zmena hustoty kostí

Pneumizácia kostí umožňuje redistribúciu kostnej hmoty vo vnútri tela. Napríklad vták a cicavec podobnej veľkosti majú približne rovnakú kostnú hmotu.

Kosti vtákov však môžu byť hustejšie, pretože kostná hmota musí byť distribuovaná v menšom priestore.

To naznačuje, že pneumatizácia kostí vtákov neovplyvňuje celkovú hmotnosť, ale podporuje lepšie rozloženie hmotnosti v tele zvieraťa, a teda väčšiu rovnováhu, obratnosť a jednoduchosť letu..

zostatok

V teropodoch (poddruh dinosaurov) bol kostný systém lebky a krku veľmi pneumatizovaný a predlaktia boli malé. Tieto úpravy pomohli znížiť hmotnosť z ťažiska.

Toto nastavenie do stredu hmoty umožnilo týmto zvieratám znížiť zotrvačnosť rotácie, čím sa zvýšila ich pohyblivosť a rovnováha.

Prispôsobenie výškam

Vtáky, ktoré lietajú vo vysokých nadmorských výškach, majú anatomické úpravy, ktoré im umožnili kolonizovať tieto biotopy. Jednou z týchto úprav bola práve extrémna pneumatizácia jeho kostry.

referencie

  1. Dumont, E. R. (2010). Hustota kostí a ľahká kostra vtákov. Zborník Kráľovskej spoločnosti B: Biologické vedy, 277(1691), 2193-2198.
  2. Farmer, C. G. (2006). O pôvode vtáčích vzdušných vakov. Respiračná fyziológia a neurobiológia, 154(1-2), 89-106.
  3. Márquez, S. (2008). Paranazálne dutiny: Posledná hranica v kraniofaciálnej biológii. Anatomický záznam, 291(11), 1350-1361.
  4. Picasso, M. B. J., Mosto, M. C., Tozzi, R., Degrange, F. J., & Barbeito, C.G. (2014). Zvláštna asociácia: Koža a subkutánny divertikl južného screamera (Chauna torquata, Anseriformes). Zoológia zo stavovcov, 64(2), 245-249.
  5. Qin, Q. (2013). Mechanika prestavby bunkovej kosti: účinky spojené s tepelným, elektrickým a mechanickým poľom (1. vydanie). CRC Stlačte.
  6. Roychoudhury, S. (2005). Viacnásobné výberové otázky v anatómii (3. vydanie). Elsevier India.
  7. Sereno, P.C., Martinez, R.N., Wilson, J.A., Varricchio, D.J., Alcober, O.A., & Larsson, H.C. E. (2008). Evidencia vtáčieho intrathorakálneho vzduchu v novom dravom dinosaurovi z Argentíny. PLoS ONE, 3(9).
  8. Sirois, M. (2016). Elsevier's Veterinary Assisting Textbook (2. vydanie). Mosby.
  9. Stefoff, R. (2007). Trieda vtákov (1. vydanie). Marshall Cavendish.
  10. Wedel, M. J. (2003). Vertebrálna pneumatika, vzduchové vaky a fyziológia dinosaurov sauropoda. Paleobiology, 29(2), 243-255.