- الهيكل الداخلي والهيكل الخارجي: الاختلافات
- أجزاء من الهيكل الداخلي
- أهم الوظائف
- مزايا الهيكل الداخلي
- تطور
- المراجع
و هيكل داخلي هو الهيكل الذي يدعم الجسم من البشر وبعض الحيوانات من الداخل، والسماح لها للتحرك ولهيكل وشكل الجسم. الحيوانات مثل الأسماك والطيور والثدييات لها هياكل داخلية. في الحيوانات الأكثر تعقيدًا ، يكون بمثابة مرساة لهياكل العضلات.
في الإنسان أو التمساح ، ترتبط هذه العضلات بالعظام وتتفاعل معها لإنتاج القوة والمرونة وأداء جميع المهام اليومية اللازمة لضمان صحة الجسم وبقائه.
صورة لهياكل عظمية مختلفة للحيوانات.
الحيوانات الأخرى (مثل أسماك القرش) تطور عددًا قليلاً جدًا من العظام ولها هياكل داخلية تتكون إلى حد كبير من الغضاريف. إنهم يعيشون حياتهم الكاملة مع دعامات غضروفية لا تترك أي سجل أحفوري. تكون هذه الهياكل الداخلية عمومًا أكثر مرونة من العظام ، لكنها أقل مقاومة.
الهيكل الداخلي والهيكل الخارجي: الاختلافات
Branchiostoma lanceolatum. تستطيع أن ترى الهيكل الداخلي. المصدر: © Hans Hillewaert /
ينمو الهيكل الداخلي مع نمو الجسم ، ويسمح بسهولة تعلق العضلات ، وله العديد من المفاصل التي توفر المرونة. هذا يجعله مختلفًا عن الهيكل الخارجي بعدة طرق.
تمتلك العديد من الحشرات والقشريات هياكل خارجية ، وهي هياكل صلبة تشبه الصدفة تغطي الجسم من الخارج. هذه الهياكل ثابتة ، مما يعني أنها لا تنمو.
تظل الحيوانات ذات الهياكل الخارجية في حجم ثابت طوال حياتها أو تنتقل إلى هياكلها الخارجية القديمة لتوليد كائنات جديدة تمامًا أثناء نموها.
في المقابل ، فإن الهياكل الداخلية هي أجزاء دائمة من أجسام الفقاريات. يبدأ الهيكل الداخلي في التطور في المرحلة الجنينية.
غالبًا ما تصنع عظام الحيوانات من الغضاريف ، ثم تتحول العظام بمرور الوقت إلى عملية تُعرف باسم التعظم. مع نمو الحيوان ، تقوى العظام وتكثف وتطول إلى الحجم الكامل.
أجزاء من الهيكل الداخلي
يتميز النظام الهيكلي للفقاريات بعدة أجزاء يمكن التعرف عليها بسهولة. الأول هو العمود الفقري. جميع الهياكل الداخلية مبنية حول عمود فقري مكدس من الأقراص المتصلة التي تشكلت مثل عمود يحتوي على الجهاز العصبي المركزي للحيوان.
في الجزء العلوي من العمود الفقري توجد جمجمة تضم الدماغ. الاستثناء الوحيد لهذه القاعدة هو شوكيات الجلد ، التي لا تحتوي على جماجم أو أدمغة. يتحكم جهازه العصبي المركزي في تحركاته بالكامل.
تمتد الأطراف والزعانف وأي أطراف أخرى أيضًا من العمود الفقري. في معظم الحيوانات ، يُغطى الهيكل الداخلي بالعضلات والأربطة والأنسجة.
تسمح هذه البطانات للهيكل الداخلي بلعب دور مهم في حركة الجسم والتحكم الحركي. يسمح الهيكل العظمي الذي يوفره الهيكل الداخلي للجسم بالوقوف والجلوس والانحناء والسباحة بدقة.
حماية الأعضاء هي وظيفة تنظير داخلية مهمة بنفس القدر. يتم تنظيم أجسام الفقاريات من خلال نظام معقد من الأعضاء الداخلية ، بما في ذلك القلب والرئتين والكلى والكبد. يحمي الهيكل الداخلي هذه الأعضاء من التلف ، ويحميها بـ "قفص" من عظام الأضلاع.
أهم الوظائف
الوظائف الرئيسية للهيكل الداخلي هي:
- توفير الدعم للجسم والمساعدة في الحفاظ على الشكل وإلا لن يكون الجسم مستقرًا.
- حماية الأعضاء الداخلية الحساسة مثل القفص الصدري الذي يحمي القلب والرئتين من أي ضرر
- بمثابة خزان للكالسيوم والفوسفات في الجسم.
- تصنيع خلايا الدم. تصنع خلايا الدم الحمراء في نخاع العظام وهذا يحافظ على إمدادات مستمرة من خلايا الدم.
- يسمح للجسم بالوقوف والجلوس والانحناء والسباحة بدقة.
مزايا الهيكل الداخلي
تشمل المزايا خصائص قوية تدعم الوزن وحتى النمو. توجد الهياكل الداخلية بشكل عام في الحيوانات الأكبر حجمًا نظرًا لتحمل الوزن بشكل أفضل ، حيث يمكن أن تحد الهياكل الخارجية من النمو بسبب الوزن.
تتمثل الميزة الرئيسية في أنه يمكن استخدام الهيكل الداخلي كأداة رافعة ونقاط ربط للعضلات ، مما يعني أن هناك تفوقًا في النشاط الحيوي وهو أمر مهم جدًا على نطاقنا.
تتمتع النملة أو العنكبوت بقوة كبيرة مقارنة بحجمها بمقياسها الخاص ، ولكن إذا كانت بحجم الإنسان فإنها بالكاد تستطيع الوقوف لأن عضلاتها محصورة داخل هيكل خارجي صلب.
أيضًا ، من الأسهل كثيرًا أن يكون للمخلوق الذي لديه رئتان هيكل داخلي مرن وقفص صدري ، حيث يمكنه أن يتنفس بسهولة دون الحاجة إلى ضغط أعضاء أخرى.
تطور
الجلكيات
كان أول هيكل عظمي في سلالة الفقاريات عبارة عن هيكل داخلي غضروفي غير معدني بدون كولاجين. كان مرتبطًا بشكل أساسي بالبلعوم ، في الأصناف مثل المشرط ، الجلكى ، والويتشفيش.
بعد تطور الكولاجين الثاني ، يمكن تكوين غضروف أساسه الكولاجين. على عكس الحيوانات التي لم يكن لديها هياكل عظمية كولاجينية ، كان بعض الغضروفين الأوائل (مثل أسماك القرش) قادرين على تكوين أجزاء هيكلية من خلال عملية التعظم داخل الغضروف.
ومع ذلك ، نظرًا لعدم وجود سجلات أحفورية ، فإن الوقت المحدد للمنشأ ومدى استخدام هذه الآلية غير واضح.
من وجهة نظر تطورية ، فإن التعظم الغضروفي هو أصغر نوعين من تكوين العظام (تم تشكيل أقدم عظام جلدية عن طريق التعظم الغشائي).
تم إنتاجه في الهياكل العظمية للفقاريات عن طريق استبدال قوالب الغضاريف. تطورت عملية التعظم الغضروفي تدريجيًا ، بدءًا من ترسب العظام حول الغضروف باستخدام الأدوات الجزيئية التي تطورت أثناء تطور دروع العظام في الجلد.
وقد سبق هذا تطور عمليات تدهور الغضروف وترسب العظام داخل الغضروف ، كما يتضح بشكل أساسي من خلال الدراسات التي أجريت على نشأة الهيكل العظمي لسمك القرش. قدم التعظم الغضروفي الدعم الهيكلي لتطور أطراف الفقاريات.
مع ظهور الفقاريات البرية ، توسعت وظيفة الهيكل العظمي في اتجاهات جديدة. على الرغم من أن العظم كان لا يزال خزانًا للكالسيوم والفوسفور ، وكان بمثابة درع للأجزاء الضعيفة من الجسم ، إلا أنه بدأ أيضًا في العمل كموقع لإنتاج خلايا الدم ، وسمح بالحركة والدعم الميكانيكي.
المراجع
- فريق بي بي سي (2014). الهياكل الداخلية والهياكل الخارجية. بي بي سي. تم الاسترجاع من: bbc.co.uk.
- داريا أوبرادوفيتش فاغنر (2008). من أين أتت العظام؟ معهد الكيمياء والكيمياء الحيوية ، جامعة برلين. تم الاسترجاع من: archive.org.
- سارة ميرز (2016). الهيكل الداخلي والهيكل الخارجي. دراسة. تم الاسترجاع من: study.com.
- فريق Wise Geek (2017). ما هو الهيكل الداخلي؟ الحكيم المهوس. تم الاسترجاع من: wisegeek.com.