و العظام الإطارات هي تلك بالهواء - تجاويف مملوءة، مما يجعلها أخف وزنا من عظام صلبة تماما. تشير كلمة "إطار" إلى الهواء الموجود تحت الضغط ، وهي مشتقة من الكلمة اليونانية وترتبط بالريح والنفس.
في علم الأحياء ، يشير مصطلح "الإطارات" إلى التنفس ، ولهذا تُعرف هذه العظام أيضًا باسم "عظام التنفس" أو "العظام المجوفة". في الطيور ، تقدم هذه الأنواع من العظام ميزة تطورية سمحت لها بالطيران بفضل خفتها.
عظام وجه الإنسان تعمل بالهواء المضغوط ، وتوجد حول الحاجب الداخلي وتحت العينين وحول الأنف والخدين السفلية ، وهي تسمى الجيوب الأنفية.
عادة ما تكون تجاويف العظام الهوائية هذه مبطنة بالداخل بطبقة خلوية تسمى الظهارة ومغطاة بالغشاء المخاطي.
بالإضافة إلى جعل الجمجمة أفتح ، فإنها تساهم أيضًا في صدى الصوت وقد اقترح أنه ، جنبًا إلى جنب مع الغشاء المخاطي ، يعمل على تكييف الهواء الملهم قبل وصوله إلى الرئتين.
تم وصف عملية نفخ العظام في جماجم الثدييات والطيور والتماسيح ، ولكن تم توثيقها أيضًا في الحيوانات المنقرضة مثل الديناصورات والتيروصورات.
وظائف العظام الهوائية
لم يتم تحديد وظيفة واحدة لهذه العظام المجوفة في الطبيعة. ومع ذلك ، فقد تم وصف بعض الفرضيات حول دور هذه العظام في الكائنات الحية التي تمتلكها:
انخفاض في كتلة الجسم
في العظام الهوائية ، تم تعديل التجاويف لاحتواء الهواء بدلاً من مادة النخاع ، وبالتالي تم تقليل كتلة الجسم.
سهّل ذلك طيران الطيور والتيروصورات ، حيث توجد كتلة أقل ولكن نفس الكمية من العضلات التي تساعد على الطيران.
تغيير كثافة العظام
يسمح نفخ العظام بإعادة توزيع كتلة العظام داخل الجسم. على سبيل المثال ، الطيور والثدييات ذات الحجم المماثل لهما نفس الكتلة العظمية تقريبًا.
ومع ذلك ، يمكن أن تكون عظام الطيور أكثر كثافة لأنه يجب توزيع كتلة العظام في مساحة أصغر.
يشير هذا إلى أن تهوية عظام الطيور لا تؤثر على الكتلة العامة ، ولكنها تعزز توزيعًا أفضل للوزن داخل جسم الحيوان ، وبالتالي زيادة التوازن وخفة الحركة وسهولة الطيران.
توازن
في الثيروبودات (أحد رتب الديناصورات) ، كان النظام الهيكلي للجمجمة والرقبة منفوخًا بالهواء المضغوط بدرجة عالية ، وتم تقليل الساعدين. ساعدت هذه التعديلات على تقليل الكتلة بعيدًا عن مركز الثقل.
سمح هذا التعديل لمركز الكتلة لهذه الحيوانات بتقليل الجمود الدوراني ، وبالتالي زيادة خفة الحركة والتوازن.
التكيف مع المرتفعات
الطيور التي تطير على ارتفاعات عالية لديها تكيفات تشريحية سمحت لها باستعمار هذه الموائل. كان أحد هذه التعديلات على وجه التحديد هو التهوية الشديدة للهيكل العظمي.
المراجع
- دومون ، ER (2010). كثافة العظام وخفيفة الوزن الهياكل العظمية للطيور. وقائع الجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية ، 277 (1691) ، 2193-2198.
- فارمر ، سي جي (2006). حول أصل الحويصلات الهوائية للطيور. فسيولوجيا الجهاز التنفسي والبيولوجيا العصبية ، 154 (1-2) ، 89-106.
- ماركيز ، س. (2008). الجيوب الأنفية: آخر الحدود في علم الأحياء القحفي الوجهي. سجل تشريحي ، 291 (11) ، 1350-1361.
- بيكاسو ، MBJ ، Mosto ، MC ، Tozzi ، R. ، Degrange ، FJ ، & Barbeito ، CG (2014). ارتباط غريب: الجلد والرتج تحت الجلد للصرخ الجنوبي (Chauna torquata ، Anseriformes). علم الحيوان الفقاري ، 64 (2) ، 245-249.
- تشين ، كيو (2013). ميكانيكا إعادة تشكيل العظام الخلوية: التأثيرات الميدانية الحرارية والكهربائية والميكانيكية المزدوجة (الطبعة الأولى). اضغط CRC.
- رويشودري ، س. (2005). أسئلة الاختيار من متعدد في علم التشريح (الطبعة الثالثة). إلسفير الهند.
- Sereno، PC، Martinez، RN، Wilson، JA، Varricchio، DJ، Alcober، OA، & Larsson، HCE (2008). دليل على وجود أكياس هوائية داخل الصدر في ديناصور مفترس جديد من الأرجنتين. بلوس وان، 3 (9).
- سيرويس ، م. (2016). كتاب إلسفير البيطري المساعد (الطبعة الثانية). موسبي.
- ستيفوف ، ر. (2007). فئة الطيور (الطبعة الأولى). مارشال كافنديش.
- ويديل ، إم جي (2003). الهوائية ، وأكياس الهواء ، وفسيولوجيا الديناصورات الصربودية. علم الأحياء القديمة ، 29 (2) ، 243-255.