Дайте мені точку опори, І я переверну світ.
Архімед
§39. ОПОРА ТВАРИНИ
Основні поняття: ОПОРА ТВАРИН. СКЕЛЕТ
Пригадайте! Що таке клітини, тканини, органи, системи
органів?
Поміркуйте
На значення опори звертав увагу ще давньогрецький
математик, фізик та інженер, один з найвпдатнішнх
вчених античності Архімед. Що ж таке опора? Опо-
рою в механіці називають елементи системи, основною
функцією яких є передача зусиль від однієї частини
конструкції на інші або на фундамент. А яке ж значен-
ня має опора для тварин? Чи тільки цим обмежується
значення опорної системи для організму тварини?
ЗМІСТ
Які особливості опори в тварин?
Для розуміня значення опори для тварин ознайомимося з особливо-
стями цієї життєвої функції на рівні молекул, тканин, органів тварин-
ного організму.
Опора організму тварин пов’язана з наявністю та властивостями
неорганічних та органічних сполук, якими є нестпскуваність, стій-
кість щодо впливів середовища, гнучкість, пружність тощо. Так, вода
в якості опорної рідини має значення для тварин, позбавлених твердо-
го 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, кола-
ген, кератин, будують опорні голки губок, зовнішній скелет раків, па-
вуків, комах, рогові утвори хребетних тварин.
У реалізації опори на рівні тканин важливе значення мають епі-
теліальні клітини покривів та хрящові й кісткові клітини сполучної
тканини. Наприклад, клітини мантії здатні виділяти на поверхню спо-
луки. 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 спеціалізо-
вані органи, які мають придатні для цього особливості будови й вла-
стивості. 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, пов’язана з на-
явністю неклітинних мертвих утворів та сполучнотканинних, хрящових і
кісткових, зміцнюючих живих утворів.
От. 156. Архітлид
(287-2)2 рр. до н.сЗ
Які види скелета розрізняють у тварин?
СКЕЛЕТ — сукупність утворів, що забезпечують опору організму.
Різні тшш скелета в організмів визначаються різними способами жит-
тя. Дощовому черв’яку, який мешкає в ґрунті, твердий скелет зава-
жав 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: гідроске-
лет, зовнішній скелет (екзоскелет) та внутрішній скелет (ендоскелет).
ІЧдростатичний скелет — рідин-
ний скелет, у якому опорою для тіла є
насичені водою м’які тканини (голово-
ногі молюски) або порожнина (круглі
черви, кільчасті черви). Порожнинна рі-
дина або вода тканин зумовлює тиск на
м’язи тіла або шкірно-м’язового мішка,
які, скорочуючись, забезпечують проти-
дію і, відповідно, розміри та форму тіла.
Екзоскелет — зовнішній скелет,
який утворюється виділеннями цито-
плазми 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 живою тканиною (хря-
щовий чи кістковий скелет хребетних).
Він може неперервно рости в тілі, завдя-
ки чомлг 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 уг тваринному організмі виконує ряд важливих функцій:
- Опори. Скелет допомагає тілу’ зберігати туг 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.
- Захисту. 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.
- Руху. Скелет є місцем прикріплення м’язів. Наприклад, у членистоногих до хітинового екзоскелету прикріплюються їхні м’язп-згп- начі й м’язп-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*.
- Джерела 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.
- Кровотворення. Кістки хребетних тварин містять кістковий мозок, у якому й відбувається утворення крові.
Отже, опора тварин — це функція тваринного організму, що забезпечує
опертя, активне лереи/щення в просторі, характерну форл<у та захист тіла.
ДІЯЛЬНІСТЬ
Практична робота N*5
ПОРІВНЯННЯ БУДОВИ СКЕЛЕТІВ ХРЕБЕТНИХ ТВАРИН
.Мета: розвивати навички порівняння з виявленням ознак подібності й відмінності: поглибити знання про будову скелета хребетних тварин.
Хід роботи
- Розгляньте ілюстрації скелета різних хребетних тварин: І — риби (окуня); II — земноводного (жаби); ПІ — плазуна (ящірки); IV — птаха (голуба); V — ссавця (кролика). Якими цифрами позначені такі елементи скелета: череп, хребет, плечовий пояс, тазовий пояс, ребра, скелет непарних тіавців, скелет передніх кінцівок, скелет задніх кінцівок?
- Співставте групу хребетних тварин з особливостями скелету’.
| 1 Риби | А Череп кістковий або хрящовий, зі щелепами. Хребет а двох відділів — тулубового і хвостового. Грудна клітка відсутня. Скелет парних плавців мас хрящові або кісткові промені. | |
| 2 Амфібії | Б Череп кістковий аі збільшеним мозковим відділом та диференційованими зуба ми. У шийному відділі хребта 7 хребців. | |
| 3 Рептилії | В Череп кістковий а твердим піднебінням. Хребет а 5 відділів: шийний, грудний, поперековий, крижовий і хвостовий. Грудна клітка е. | |
| 4 Птахи | Г Череп кістковий суцільний тонхостімний. У хребті е складний криж. Грудна клітка утворена ребрами, ь сі мають два відділи й гачки, та грудиною. що мас кіль. Кістки кінцівок зростаються й зменшуються. | |
| 5 Ссавці | Д Череп кістково-хрящовий плоский. Хребет з 4 відділів: шийний, грудний. крижовий і хвостовий. Грудної клітки немає. |
II
От. 15$. Скелет хребетних тэаран
- Сформулюйте висновок. Які ознаки подібності й відмінності в ске-
летах хребетних тварин?
Біологія ч- Фізика
Опорна система та форма тіла зумов-
лені способом життя організмів. У водних
тварин, які ведуть прикріплений чи малорух-
ливий спосіб життя, скелет твердий ЗОВНІШ-
НІЙ. Малорухливі тварини, а також тварини,
які живуть у ґрунті й у водному^ середовищі,
мають гідростатичний скелет. А в тварин,
здатних швидко рухатися, скелет твердий
внутрішній із «набором важелів». Що таке
важіль? Які особливості мають тварини, здат-
ні до ШВИДКОГО руху? ^ І®- Екзоскелет мвдоско
РЕЗУЛЬТАТ
| Оцінка | Запитання для самоконтролю |
| 1-6 | 1. Що таке опора а тварин? 2. Назвіть основні органи опори в тварин. 3. Що таке скелет? 4. Які види скелета е у тварин? 5. Назвіть основні функції скелета. 6. Які відділи виділяють в скелеті хребетних твзрхн? |
| 7-9 | 7. Які особливості опори в тварин? 8. Які види скелета розрізняють у тварин? 9. Яке значення скелета для тварин? |
| 10-12 | 10. Які ознаки подібності й відмінності в скелетах хребетних тварин? |
