§ 39. ОПОРА ТВАРИНИ

Основні поняття й ключові терміни: ОПОРА ТВАРИН. СКЕЛЕТ. Гідроскелет. Екзоскелет. Ендоскелет.

Пригадайте! Що таке клітини, тканини, органи, системи органів?

Поміркуйте

Іл. 156. Архімед (287-212 рр. до н.е.)

На значення опори звертав увагу ще давньогрецький математик, фізик та інженер, один з найвидатніших вчених античності Архімед. Що ж таке опора? Опорою в механіці називають елементи системи, основною функцією яких є передача зусиль від однієї частини конструкції на інші або на фундамент. А яке ж значення має опора для тварин? Чи тільки цим обмежується значення опорної системи для організму тварини?

ЗМІСТ

Які особливості опори в тварин?

Для розуміння значення опори для тварин ознайомимося з особливостями цієї життєвої функції на рівні молекул, тканин, органів тваринного організму.

Опора організму тварин пов’язана з наявністю та властивостями неорганічних та органічних сполук, якими є нестискуваність, стійкість щодо впливів середовища, гнучкість, пружність тощо. Так, вода як опорна рідина має значення для тварин, позбавлених твердого скелета (дощового черв’яка, п’явок, аскариди). Кальцію карбонат, кальцію фосфат, стронцію сульфат - це мінеральні солі, що зміцнюють й утворюють скелет коралових поліпів, черепашку молюсків, кістяк хребетних тварин. А такі органічні сполуки, як спонгін, хітин, колаген, кератин, будують опорні голки губок, зовнішній скелет раків, павуків, комах, рогові утвори хребетних тварин.

У реалізації опори на рівні тканин важливе значення мають епітеліальні клітини покривів та хрящові й кісткові клітини сполучної тканини. Наприклад, клітини мантії здатні виділяти на поверхню сполуки, які в молюсків утворюють черепашку, клітини шкірно-м’язового мішка в аскариди утворюють сполуки для кутикули. На відміну від рослин, у тваринному організмі функцію опори виконують спеціалізовані органи, які мають придатні для цього особливості будови й властивості. Основними органами опори в тварин є пружні хрящі й міцні кістки. Хрящі та кістки мають тісний зв’язок з м’язами, кровоносними судинами, нервовими закінченнями й разом формують скелет у складі опорно-рухової системи.

Отже, ОПОРА ТВАРИН - це функція тваринного організму, яка здійснюється покривами тіла та спеціалізованими органами тваринного організму.

Які види скелета розрізняють у тварин?

СКЕЛЕТ - сукупність утворів, що забезпечують опору організму. Різні типи скелета в організмів визначаються різними способами життя. Дощовому черв’яку, який мешкає в ґрунті, твердий скелет заважав би переміщенню, а в гепарда - по-іншому: тут необхідний міцний, гнучкий і рухливий скелет, що допомагає розвивати високу швидкість і робити круті повороти. У тварин виділяють три види скелета: гідроскелет, зовнішній скелет (екзоскелет) та внутрішній скелет (ендоскелет).

Іл. 157. 1 - гідроскелет у дощового черв'яка; 2 - екзоскелет краба, 3 - кістковий ендоскелет риби

Гідростатичний скелет - рідинний скелет, у якому опорою для тіла є насичені водою м’які тканини (головоногі молюски) або порожнина (круглі черви, кільчасті черви). Порожнинна рідина або вода тканин зумовлює тиск на м’язи тіла або шкірно-м’язового мішка, які, скорочуючись, забезпечують протидію і, відповідно, розміри та форму тіла.

Екзоскелет - зовнішній скелет, який утворюється виділеннями цитоплазми клітин, клітинами ектодерми (коралові поліпи) чи епітеліальними тканинами тіла (молюски). Тварини, які мають екзоскелет, ростуть лише під час линяння (членистоногі з хітиновим екзоскелетом) або постійно нарощують його (молюски з черепашкою).

Ендоскелет - внутрішній скелет, який відрізняється від екзоскелету тим, що утворений живими тканинами (хрящовий чи кістковий скелет хребетних). Він може неперервно рости в тілі, завдяки чому немає необхідності в линянні. У хребетних тварин скелет поділяється на три відділи: скелет голови, скелет тулуба (хребет та грудна клітка) й скелет кінцівок (плечовий пояс, тазовий пояс, скелет вільних передніх кінцівок та скелет вільних задніх кінцівок).

Дослідження скелетів у різних тварин дозволяє зрозуміти загальні закономірності еволюції скелетної системи, яка відбувалася в таких напрямках: 1) від зовнішнього до внутрішнього скелету; 2) від мертвих утворів, утворених епітеліальною тканиною, до утворів з живих сполучних тканин; 3) диференціації на відділи, що зумовлювало урізноманітнення функцій.

Отже, у тваринному світі є три види скелета: гідроскелет, екзоскелет і ендоскелет.

Яке значення скелета для тварин?

Скелет у тваринному організмі виконує низку важливих функцій:

1. Опора. Скелет допомагає тілу зберігати ту форму, яка для певних умов існування є найкращою. Наприклад, для хижих риб важливою є обтічна форма тіла, а для придонних - сплощена, як у камбали. У живих системах у процесі еволюції функція опори дуже тісно поєдналась із функцією руху, тому розмежувати їхню роботу неможливо.

2. Захист. Опорні структури здійснюють захист організму від поїдання або захист внутрішніх органів від несприятливої дії чинників середовища. Так, черепашка захищає молюсків від ворогів, череп у хребетних тварин захищає головний мозок, а хребет - спинний мозок.

3. Рух. Скелет є місцем прикріплення м’язів. Наприклад, у членистоногих до хітинового екзоскелету прикріплюються їхні м’язи-згиначі й м’язи-розгиначі кінцівок та м’язи крил у комах, у хребетних м’язи прикріплюються до кісток з утворенням важелів. На цю особливість звернув увагу ще великий Леонардо да Вінчі, який писав: «М’язи починаються і закінчуються завжди в кістках, що стикаються, і ніколи не починаються і не закінчуються на одній і тій самій кістці, тому що вони не змогли б нічого переміщувати, окрім лише самих себе».

4. Джерело мінеральних речовин. За необхідності зі скелету для використання в організмі може надходити Кальцій. Деякі рослиноїдні тварини (олені, жирафи) навіть можуть поїдати кістки, щоб забезпечити власні потреби цього важливого для життя хімічного елемента.

5. Кровотворення. Кістки хребетних тварин містять кістковий мозок, у якому й відбувається утворення крові.

Отже, ОПОРА ТВАРИН - це функція тваринного організму, що забезпечує опору, активне переміщення в просторі, характерну форму та захист тіла.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Практична робота № 5

ПОРІВНЯННЯ БУДОВИ СКЕЛЕТІВ ХРЕБЕТНИХ ТВАРИН

Мета: порівняти будову скелета у різних груп хребетних тварин; закріпити знання про опорну систему тварин.

Хід роботи

Іл. 158. Скелет хребетних тварин

1. Розгляньте ілюстрації скелета різних хребетних тварин: I - риби (окуня); II - земноводного (жаби); III - плазуна (ящірки); IV - птаха (голуба); V - ссавця (кролика). Якими цифрами позначені такі елементи скелета: череп, хребет, плечовий пояс, тазовий пояс, ребра, скелет непарних плавців, скелет передніх кінцівок, скелет задніх кінцівок?

2. Зіставте групу хребетних тварин з особливостями скелету.

3. Сформулюйте висновок. Які ознаки подібності й відмінності наявні в будові скелетів хребетних тварин?

Біологія + Хімія

Іл. 159. Екзоскелет молюска

Кальцію карбонат - найпоширеніша сполука Кальцію. У природі він трапляється у складі вапняку, крейди, мармуру. У живій природі ця сполука бере участь у побудові опорних структур різних тварин і людини. Що являє собою ця неорганічна сполука? Які властивості кальцію карбонату визначають опорну функцію скелета?

РЕЗУЛЬТАТ

скачать dle 11.0фильмы бесплатно

 

Даний матеріал відноситься до підручника "Біологія 7 клас Соболь", створено завдяки МІНІСТЕРСТУ ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ (МОН)