Quelles sont les caractéristiques structurelles du squelette d’un animal vertébré ? Caractéristiques de la structure des vertèbres et de la poitrine chez les animaux domestiques. En quoi une personne est-elle différente ?

Le système musculo-squelettique assure le mouvement et le maintien de la position du corps de l’animal dans l’espace, forme la forme externe du corps et participe aux processus métaboliques. Il représente environ 60 % du poids corporel d'un animal adulte.

Classiquement, le système musculo-squelettique est divisé en parties passives et actives. À partie passive comprennent les os et leurs connexions, dont dépend la nature de la mobilité des leviers osseux et des maillons du corps de l’animal (15 %). Partie active se compose des muscles squelettiques et de leurs attaches auxiliaires, grâce aux contractions desquelles les os du squelette sont mis en mouvement (45 %). Les parties actives et passives ont une origine commune (mésoderme) et sont étroitement liées.

Fonctions de l'appareil de mouvement:

1) L'activité motrice est une manifestation de l'activité vitale de l'organisme ; c'est ce qui distingue les organismes animaux des organismes végétaux et détermine l'émergence d'une grande variété de modes de mouvement (marcher, courir, grimper, nager, voler).

2) Le système musculo-squelettique forme la forme du corps - extérieur animal, puisque sa formation s'est produite sous l'influence du champ gravitationnel terrestre, sa taille et sa forme chez les animaux vertébrés se distinguent par une diversité importante, qui s'explique par des conditions de vie différentes (terrestre, terrestre-ligneux, aérien, aquatique).

3) De plus, l'appareil de mouvement assure un certain nombre de fonctions vitales du corps : rechercher et capturer de la nourriture ; attaque et défense active; assure la fonction respiratoire des poumons (respiratoire motricité); Aide le cœur à faire circuler le sang et la lymphe dans les vaisseaux (« cœur périphérique »).

4) Chez les animaux à sang chaud (oiseaux et mammifères), l'appareil de déplacement assure le maintien d'une température corporelle constante ;

Les fonctions de l'appareil de mouvement sont assurées par les systèmes nerveux et systèmes cardiovasculaires , organes respiratoires, digestifs et urinaires, peau, glandes endocrines. Puisque le développement de l'appareil moteur est inextricablement lié au développement du système nerveux, lorsque ces connexions sont perturbées, d'abord parésie, et puis paralysie appareil de déplacement (l'animal ne peut pas bouger). En diminuant activité physique Il y a une perturbation des processus métaboliques et une atrophie du tissu musculaire et osseux.

Les organes du système musculo-squelettique ont propriétés des déformations élastiques, lors du mouvement, de l'énergie mécanique y apparaît sous la forme de déformations élastiques, sans lesquelles une circulation sanguine normale et des impulsions du cerveau et de la moelle épinière ne peuvent pas se produire. L'énergie des déformations élastiques des os est convertie en énergie piézoélectrique et celle des muscles en énergie thermique. L'énergie libérée lors du mouvement déplace le sang des vaisseaux et provoque une irritation de l'appareil récepteur, à partir duquel l'influx nerveux pénètre dans le système nerveux central. Ainsi, le travail de l'appareil de mouvement est étroitement lié et ne peut être effectué sans le système nerveux, et le système vasculaire, à son tour, ne peut pas fonctionner normalement sans l'appareil de mouvement.

La base de la partie passive de l'appareil de mouvement est le squelette. Le squelette (grec sceletos - séché, séché ; lat. Squelette) sont des os reliés dans un certain ordre qui forment une charpente solide (squelette) du corps de l'animal. Puisque le mot grec pour os est « os », la science du squelette est appelée ostéologie.

Le squelette comprend environ 200 à 300 os (Cheval, r.s. -207-214 ; cochon, chien, chat -271-288), qui sont reliés les uns aux autres par du tissu conjonctif, cartilagineux ou osseux. La masse squelettique d'un animal adulte varie de 6 % (porc) à 15 % (cheval, bovin).

Tous fonctions squelettiques peuvent être divisés en deux grands groupes : mécaniques et biologiques. À fonctions mécaniques inclure : protection, support, locomoteur, ressort, anti-gravité et biologique – métabolisme et hématopoïèse (hémocytopoïèse).

1) La fonction protectrice est que le squelette forme les parois des cavités corporelles dans lesquelles se trouvent les organes vitaux. Par exemple, la cavité crânienne contient le cerveau, la poitrine contient le cœur et les poumons et la cavité pelvienne contient les organes génito-urinaires.

2) La fonction de soutien est que le squelette fournit un support aux muscles et aux organes internes qui, lorsqu'ils sont attachés aux os, sont maintenus dans leur position.

3) La fonction locomotrice du squelette se manifeste par le fait que les os sont des leviers entraînés par les muscles et assurant le mouvement de l'animal.

4) La fonction ressort est due à la présence dans le squelette de formations qui amortissent les chocs et les chocs (coussinets cartilagineux, etc.).

5) La fonction anti-gravité se manifeste dans le fait que le squelette crée un support pour la stabilité du corps s'élevant au-dessus du sol.

6) Participation au métabolisme, notamment minéral, puisque les os sont un dépôt de sels minéraux de phosphore, calcium, magnésium, sodium, baryum, fer, cuivre et autres éléments.

7) Fonction tampon. Le squelette agit comme un tampon qui stabilise et maintient constante la composition ionique de l’environnement interne du corps (homéostasie).

8) Participation à l'hémocytopoïèse. Située dans les cavités médullaires, la moelle osseuse rouge produit des cellules sanguines. La masse de la moelle osseuse par rapport à la masse osseuse chez les animaux adultes est d'environ 40 à 45 %.

DIVISION SQUELETTIQUE

Le squelette est la charpente du corps d'un animal. Il est généralement divisé en principal et périphérique.

Au squelette axial comprennent le squelette de la tête (crâne-crâne), le squelette du cou, du torse et de la queue. Le crâne a la structure la plus complexe, puisqu'il contient le cerveau, les organes de la vision, de l'odorat, de l'équilibre et de l'audition, les cavités buccale et nasale. La partie principale du squelette du cou, du corps et de la queue est la colonne vertébrale (columna vertebralis).

La colonne vertébrale est divisée en 5 sections : cervicale, thoracique, lombaire, sacrée et caudale. La région cervicale comprend les vertèbres cervicales (v.cervicalis) ; région thoracique - des vertèbres thoraciques (v.thoracica), des côtes (costa) et du sternum (sternum) ; lombaire - des vertèbres lombaires (v.lumbalis); sacrum - de l'os du sacrum (os sacrum); caudale - des vertèbres caudales (v.caudalis). La structure la plus complète comprend la partie thoracique du corps, où se trouvent les vertèbres thoraciques, les côtes et le sternum, qui forment ensemble la poitrine (thorax), dans laquelle se trouvent le cœur, les poumons et les organes médiastinaux. La région de la queue est la moins développée chez les animaux terrestres, ce qui est associé à la perte de la fonction locomotrice de la queue lors de la transition des animaux vers un mode de vie terrestre.

Le squelette axial est soumis aux lois suivantes de la structure corporelle, qui assurent la mobilité de l'animal. Ceux-ci inclus :

1) La bipolarité (uniaxialité) s'exprime dans le fait que toutes les parties du squelette axial sont situées sur le même axe du corps, avec le crâne sur le pôle crânien et la queue sur le pôle opposé. Le signe d’uniaxialité permet d’établir deux directions dans le corps de l’animal : crânienne – vers la tête et caudale – vers la queue.

2) La bilatéralité (symétrie bilatérale) est caractérisée par le fait que le squelette, comme le torse, peut être divisé par le plan sagittal médial en deux moitiés symétriques (droite et gauche), conformément à cela, les vertèbres seront divisées en deux moitiés symétriques. La bilatéralité (antimérie) permet de distinguer les directions latérales (latérales, externes) et médiales (internes) sur le corps de l'animal.

3) La segmentation (métamérie) réside dans le fait que le corps peut être divisé par des plans segmentaires en un certain nombre de métamères - segments relativement identiques. Les métamères suivent un axe d'avant en arrière. Sur le squelette, ces métamères sont des vertèbres avec des côtes.

4) Tetrapodium est la présence de 4 membres (2 thoraciques et 2 pelviens)

5) Et la dernière régularité est, en raison de la force de gravité, la localisation dans le canal rachidien du tube neural, et en dessous du tube intestinal avec tous ses dérivés. À cet égard, la direction dorsale est marquée sur le corps - vers le dos et la direction ventrale - vers l'abdomen.

Squelette périphérique représenté par deux paires de membres : thoracique et pelvien. Dans le squelette des membres, il n'y a qu'un seul motif: la bilatéralité (antimérie). Les membres sont appariés, il y a des membres gauche et droit. Les éléments restants sont asymétriques. Sur les membres se trouvent des ceintures (thoraciques et pelviennes) et un squelette de membres libres.

A l'aide d'une ceinture, le membre libre est attaché à la colonne vertébrale. Initialement, les ceintures des membres avaient trois paires d'os : une omoplate, une clavicule et un os coracoïde (tous conservés chez les oiseaux) ; chez les animaux, il ne restait qu'une seule omoplate ; de l'os coracoïde, seul un processus sur le tubercule de l'omoplate sur la face médiale a été préservée ; des rudiments de la clavicule sont présents chez les prédateurs (chiens et chats). Dans la ceinture pelvienne, les trois os (iliaque, pubien et ischiatique) sont bien développés et grandissent ensemble.

Le squelette des membres libres comporte trois maillons. Le premier maillon (stilopodium) comporte un rayon (du grec stilos - colonne, podos - jambe) : sur le membre thoracique c'est l'humérus, sur le membre pelvien c'est le fémur. Les seconds maillons (zeugopodium) sont représentés par deux rayons (zeugos - paire) : sur le membre thoracique se trouvent les os du radius et du cubitus (os de l'avant-bras), sur le membre pelvien se trouvent les os du tibia et du péroné (os du tibia) . Les troisièmes maillons (autipodium) se forment : sur le membre thoracique - la main, sur le membre pelvien - le pied. Ils distinguent les basipodes (la partie supérieure - les os du poignet et, par conséquent, le tarse), le métapode (le milieu - les os du métacarpe et du métatarse) et l'acropode (la section la plus externe - les phalanges des doigts).

PHYLOGÉNÈSE SQUELETTIQUE

Dans la phylogenèse des vertébrés, le squelette se développe dans deux directions : externe et interne.

L'exosquelette remplit une fonction protectrice, est caractéristique des vertébrés inférieurs et se situe sur le corps sous forme d'écailles ou de carapace (tortue, tatou). Chez les vertébrés supérieurs, le squelette externe disparaît, mais ses éléments individuels subsistent, changeant de fonction et d'emplacement, devenant les os recouvrant le crâne et, situés sous la peau, reliés au squelette interne. Dans la phylo-ontogenèse, ces os ne passent que par deux stades de développement (tissu conjonctif et os) et sont appelés primaires. Ils ne sont pas capables de se régénérer ; si les os du crâne sont blessés, ils sont obligés d'être remplacés par des plaques artificielles.

Le squelette interne remplit principalement une fonction de support. Au cours du développement, sous l'influence de la charge biomécanique, elle change constamment. Si l'on considère les animaux invertébrés, leur squelette interne a la forme de cloisons auxquelles sont attachés les muscles.

En primitif accords animaux (lancette ), Avec les septa, un axe apparaît - la notocorde (cordon cellulaire), recouvert de membranes de tissu conjonctif.

U poisson cartilagineux(requins, raies) des arcs cartilagineux se forment segmentairement autour de la notocorde, qui forment ensuite des vertèbres. Les vertèbres cartilagineuses, reliées les unes aux autres, forment la colonne vertébrale et les côtes y sont attachées ventralement. Ainsi, la notocorde reste sous forme de noyaux pulpeux entre les corps vertébraux. Le crâne est formé à l'extrémité crânienne du corps et participe, avec la colonne vertébrale, à la formation du squelette axial. Par la suite, le squelette cartilagineux est remplacé par un squelette osseux, moins souple, mais plus durable.

U poisson osseux le squelette axial est construit à partir de tissu osseux plus solide et à fibres grossières, caractérisé par la présence de sels minéraux et un arrangement aléatoire de fibres de collagène (osséine) dans le composant amorphe.

Avec la transition des animaux vers un mode de vie terrestre, amphibiens une nouvelle partie du squelette est formée - le squelette des membres. De ce fait, chez les animaux terrestres, en plus du squelette axial, un squelette périphérique (le squelette des membres) se forme également. Chez les amphibiens, ainsi que chez les poissons osseux, le squelette est constitué de tissu osseux fibreux grossier, mais chez les animaux terrestres plus organisés. (reptiles, oiseaux et mammifères) le squelette est déjà construit à partir de tissu osseux lamellaire, constitué de plaques osseuses contenant des fibres de collagène (osséine) disposées de manière ordonnée.

Ainsi, le squelette interne des vertébrés passe par trois étapes de développement dans la phylogenèse : le tissu conjonctif (membraneux), le cartilage et l'os. Les os du squelette interne qui passent par ces trois étapes sont appelés secondaires (primordiaux).

ONTOGENÈSE DU SQUELETTE

Conformément à la loi biogénétique fondamentale de Baer et E. Haeckel, au cours de l'ontogenèse, le squelette passe également par trois étapes de développement : membraneux (tissu conjonctif), cartilagineux et osseux.

Au tout début du développement embryonnaire, la partie de soutien de son corps est constituée de tissu conjonctif dense, qui forme le squelette membraneux. Ensuite, une notocorde apparaît dans l'embryon, et autour de lui, d'abord une colonne vertébrale cartilagineuse, puis une colonne vertébrale et un crâne osseux, puis des membres commencent à se former.

Pendant la période préfœtale, l'ensemble du squelette, à l'exception des os tégumentaires primaires du crâne, est cartilagineux et représente environ 50 % du poids corporel. Chaque cartilage a la forme d'un futur os et est recouvert de périchondre (une membrane dense de tissu conjonctif). Durant cette période, l'ossification du squelette commence, c'est-à-dire formation de tissu osseux à la place du cartilage. L'ossification ou ossification (latin os - bone, facio - do) se produit à la fois depuis la surface externe (ossification périchondrale) et depuis l'intérieur (ossification enchondrale). À la place du cartilage, du tissu osseux fibreux grossier se forme. En conséquence, le squelette des fruits est constitué de tissu osseux fibreux grossier.

Ce n'est que pendant la période néonatale que le tissu osseux fibreux grossier est remplacé par un tissu osseux lamellaire plus avancé. Durant cette période, une attention particulière est portée aux nouveau-nés, car leur squelette n'est pas encore solide. Quant à l'accord, ses restes sont situés au centre disques intervertébraux sous forme de noyau pulpeux. Durant cette période, une attention particulière doit être portée aux os tégumentaires du crâne (occipital, pariétal et temporal), car ils contournent le stade cartilagineux. Entre eux, au cours de l'ontogenèse, se forment d'importants espaces de tissu conjonctif appelés fontanelles (fonticulus) ; ce n'est qu'à un âge avancé qu'ils subissent une ossification complète (ossification endesmale).

Thème 1. Diversité animale

Travaux pratiques n°5. Comparaison de la structure des squelettes de vertébrés

Cible: examiner les squelettes d'animaux vertébrés, trouver des similitudes et des différences.

Progrès.

conclusions. 1. Tous les vertébrés ont un squelette interne, qui plan global structures - squelette de la tête (crâne), squelette du torse (colonne vertébrale), squelette des membres, squelette des ceintures des membres. 2. Le squelette remplit une fonction de protection et sert de point d'attache aux muscles qui assurent le mouvement de l'animal. 3. Les caractéristiques structurelles des squelettes des animaux vertébrés permettent à ces animaux de se déplacer dans l'espace.

Le système musculo-squelettique assure le mouvement et le maintien de la position du corps de l’animal dans l’espace, forme la forme externe du corps et participe aux processus métaboliques. Il représente environ 60 % du poids corporel d'un animal adulte.
Classiquement, le système musculo-squelettique est divisé en parties passives et actives. La partie passive comprend les os et leurs connexions, dont dépend la nature de la mobilité des leviers osseux et des maillons du corps de l'animal (15%). La partie active est constituée des muscles squelettiques et de leurs dispositifs auxiliaires, grâce aux contractions desquels les os du squelette sont mis en mouvement (45 %). Les parties actives et passives ont une origine commune (mésoderme) et sont étroitement liées.

Fonctions de l'appareil de mouvement :

1) L'activité motrice est une manifestation de l'activité vitale de l'organisme ; c'est ce qui distingue les organismes animaux des organismes végétaux et détermine l'émergence d'une grande variété de modes de mouvement (marcher, courir, grimper, nager, voler).
2) Le système musculo-squelettique forme la forme du corps - l'extérieur de l'animal, puisque sa formation s'est produite sous l'influence champ gravitationnel La Terre, puis sa taille et sa forme chez les vertébrés se caractérisent par une diversité importante, qui s'explique par les différentes conditions de leur habitat (terrestre, terrestre-ligneux, aérien, aquatique).
3) De plus, l'appareil de mouvement assure un certain nombre de fonctions vitales du corps : rechercher et capturer de la nourriture ; attaque et défense active; assure la fonction respiratoire des poumons (motilité respiratoire); Aide le cœur à faire circuler le sang et la lymphe dans les vaisseaux (« cœur périphérique »).
4) Chez les animaux à sang chaud (oiseaux et mammifères), l'appareil de déplacement assure le maintien d'une température corporelle constante ;
Les fonctions de l'appareil de mouvement sont assurées par les systèmes nerveux et cardiovasculaire, les organes respiratoires, digestifs et urinaires, la peau et les glandes endocrines. Le développement de l'appareil motrice étant inextricablement lié au développement du système nerveux, lorsque ces connexions sont perturbées, il se produit d'abord une parésie, puis une paralysie de l'appareil motrice (l'animal ne peut pas bouger). Avec une diminution de l'activité physique, les processus métaboliques sont perturbés et l'atrophie des tissus musculaires et osseux.
Les organes du système musculo-squelettique ont les propriétés de déformations élastiques : lors du mouvement, de l'énergie mécanique y apparaît sous la forme de déformations élastiques, sans lesquelles une circulation sanguine normale et des impulsions du cerveau et de la moelle épinière ne peuvent se produire. L'énergie des déformations élastiques des os est convertie en énergie piézoélectrique et celle des muscles en énergie thermique. L'énergie libérée lors du mouvement déplace le sang des vaisseaux et provoque une irritation de l'appareil récepteur, à partir duquel l'influx nerveux pénètre dans le système nerveux central. Ainsi, le travail de l'appareil de mouvement est étroitement lié et ne peut être effectué sans le système nerveux, et le système vasculaire, à son tour, ne peut pas fonctionner normalement sans l'appareil de mouvement.

Squelette

La base de la partie passive de l'appareil de mouvement est le squelette. Le squelette (grec sceletos - séché, séché ; lat. Squelette) sont des os reliés dans un certain ordre qui forment une charpente solide (squelette) du corps de l'animal. Puisque le mot grec pour os est « os », la science du squelette est appelée ostéologie.
Le squelette comprend environ 200 à 300 os (Cheval -207), qui sont reliés les uns aux autres par du tissu conjonctif, cartilagineux ou osseux. La masse squelettique d'un animal adulte est de 15 %.
Toutes les fonctions du squelette peuvent être divisées en deux grands groupes : mécaniques et biologiques. Les fonctions mécaniques comprennent : les fonctions de protection, de soutien, de locomotrice, de ressort, d'anti-gravité et les fonctions biologiques incluent le métabolisme et l'hématopoïèse (hémocytopoïèse).
1) La fonction protectrice est que le squelette forme les parois des cavités corporelles dans lesquelles se trouvent les organes vitaux. Par exemple, la cavité crânienne contient le cerveau, la poitrine contient le cœur et les poumons et la cavité pelvienne contient les organes génito-urinaires.
2) La fonction de soutien est que le squelette fournit un support aux muscles et aux organes internes qui, lorsqu'ils sont attachés aux os, sont maintenus dans leur position.
3) La fonction locomotrice du squelette se manifeste dans le fait que les os sont des leviers entraînés par les muscles et assurant le mouvement de l'animal.
4) La fonction ressort est due à la présence dans le squelette de formations qui amortissent les chocs et les chocs (coussinets cartilagineux, etc.).
5) La fonction anti-gravité se manifeste dans le fait que le squelette crée un support pour la stabilité du corps s'élevant au-dessus du sol.
6) Participation au métabolisme, notamment minéral, puisque les os sont un dépôt de sels minéraux de phosphore, calcium, magnésium, sodium, baryum, fer, cuivre et autres éléments.
7) Fonction tampon. Le squelette agit comme un tampon qui stabilise et maintient constante la composition ionique de l’environnement interne du corps (homéostasie).
8) Participation à l'hémocytopoïèse. Située dans les cavités médullaires, la moelle osseuse rouge produit des cellules sanguines. La masse de la moelle osseuse par rapport à la masse osseuse chez les animaux adultes est d'environ 40 à 45 %.

La colonne vertébrale est divisée en 5 sections : cervicale, thoracique, lombaire, sacrée et caudale. La région cervicale comprend les vertèbres cervicales (v.cervicalis) ; région thoracique - des vertèbres thoraciques (v.thoracica), des côtes (costa) et du sternum (sternum) ; lombaire - des vertèbres lombaires (v.lumbalis); sacrum - de l'os du sacrum (os sacrum); caudale - des vertèbres caudales (v.caudalis). La structure la plus complète comprend la partie thoracique du corps, où se trouvent les vertèbres thoraciques, les côtes et le sternum, qui forment ensemble la poitrine (thorax), dans laquelle se trouvent le cœur, les poumons et les organes médiastinaux. La région de la queue est la moins développée chez les animaux terrestres, ce qui est associé à la perte de la fonction locomotrice de la queue lors de la transition des animaux vers un mode de vie terrestre.
Le squelette axial est soumis aux lois suivantes de la structure corporelle, qui assurent la mobilité de l'animal. Ceux-ci inclus:
1) La bipolarité (uniaxialité) s'exprime dans le fait que toutes les parties du squelette axial sont situées sur le même axe du corps, avec le crâne sur le pôle crânien et la queue sur le pôle opposé. Le signe d’uniaxialité permet d’établir deux directions dans le corps de l’animal : crânienne – vers la tête et caudale – vers la queue.
2) La bilatéralité (symétrie bilatérale) est caractérisée par le fait que le squelette, comme le torse, peut être divisé par le plan sagittal médial en deux moitiés symétriques (droite et gauche), conformément à cela, les vertèbres seront divisées en deux moitiés symétriques. La bilatéralité (antimérie) permet de distinguer les directions latérales (latérales, externes) et médiales (internes) sur le corps de l'animal.
3) La segmentation (métamérie) réside dans le fait que le corps peut être divisé par des plans segmentaires en un certain nombre de métamères - segments relativement identiques. Les métamères suivent un axe d'avant en arrière. Sur le squelette, ces métamères sont des vertèbres avec des côtes.
4) Tetrapodium est la présence de 4 membres (2 thoraciques et 2 pelviens)
5) Et la dernière régularité est, en raison de la force de gravité, la localisation dans le canal rachidien du tube neural, et en dessous du tube intestinal avec tous ses dérivés. À cet égard, la direction dorsale est marquée sur le corps - vers le dos et la direction ventrale - vers l'abdomen.

Le squelette périphérique est représenté par deux paires de membres : pectoraux et pelviens. Dans le squelette des membres, il n'y a qu'un seul motif: la bilatéralité (antimérie). Les membres sont appariés, il y a des membres gauche et droit. Les éléments restants sont asymétriques. Sur les membres se trouvent des ceintures (thoraciques et pelviennes) et un squelette de membres libres.

Phylogénie squelettique

Dans la phylogenèse des vertébrés, le squelette se développe dans deux directions : externe et interne.
L'exosquelette remplit une fonction protectrice, est caractéristique des vertébrés inférieurs et se situe sur le corps sous forme d'écailles ou de carapace (tortue, tatou). Chez les vertébrés supérieurs, le squelette externe disparaît, mais ses éléments individuels subsistent, changeant de fonction et d'emplacement, devenant les os recouvrant le crâne et, situés sous la peau, reliés au squelette interne. Dans la phylo-ontogenèse, ces os ne passent que par deux stades de développement (tissu conjonctif et os) et sont appelés primaires. Ils ne sont pas capables de se régénérer ; si les os du crâne sont blessés, ils sont obligés d'être remplacés par des plaques artificielles.
Le squelette interne remplit principalement une fonction de support. Au cours du développement, sous l'influence de la charge biomécanique, elle change constamment. Si l'on considère les animaux invertébrés, leur squelette interne a la forme de cloisons auxquelles sont attachés les muscles.
Dans les accords primitifs (lancelette), à ​​côté des septa, un axe apparaît - la notocorde (cordon cellulaire), recouvert de membranes de tissu conjonctif.
Chez les poissons cartilagineux (requins, raies), des arcs cartilagineux se forment segmentairement autour de la notocorde, qui forment plus tard des vertèbres. Les vertèbres cartilagineuses, reliées les unes aux autres, forment la colonne vertébrale et les côtes y sont attachées ventralement. Ainsi, la corde reste sous forme de noyaux pulpeux entre les corps vertébraux. Le crâne est formé à l'extrémité crânienne du corps et participe, avec la colonne vertébrale, à la formation du squelette axial. Par la suite, le squelette cartilagineux est remplacé par un squelette osseux, moins souple, mais plus durable.
Chez les poissons osseux, le squelette axial est construit à partir d'un tissu osseux plus solide et à fibres grossières, caractérisé par la présence de sels minéraux et un arrangement aléatoire de fibres de collagène (osséine) dans le composant amorphe.
Avec la transition des animaux vers un mode de vie terrestre, les amphibiens forment une nouvelle partie du squelette - le squelette des membres. De ce fait, chez les animaux terrestres, en plus du squelette axial, un squelette périphérique (le squelette des membres) se forme également. Chez les amphibiens, ainsi que chez les poissons osseux, le squelette est constitué de tissu osseux fibreux grossier, mais chez les animaux terrestres plus organisés (reptiles, oiseaux et mammifères), le squelette est déjà constitué de tissu osseux lamellaire, constitué de plaques osseuses contenant fibres de collagène (osséine) disposées de manière ordonnée.
Ainsi, le squelette interne des vertébrés passe par trois étapes de développement dans la phylogenèse : le tissu conjonctif (membraneux), le cartilage et l'os. Les os du squelette interne qui passent par ces trois étapes sont appelés secondaires (primordiaux).

Ontogénie squelettique

Conformément à la loi biogénétique fondamentale de Baer et E. Haeckel, au cours de l'ontogenèse, le squelette passe également par trois étapes de développement : membraneux (tissu conjonctif), cartilagineux et osseux.
Au tout début du développement embryonnaire, la partie de soutien de son corps est constituée de tissu conjonctif dense, qui forme le squelette membraneux. Ensuite, une notocorde apparaît dans l'embryon, et autour de lui, d'abord une colonne vertébrale cartilagineuse, puis une colonne vertébrale et un crâne osseux, puis des membres commencent à se former.
Pendant la période préfœtale, l'ensemble du squelette, à l'exception des os tégumentaires primaires du crâne, est cartilagineux et représente environ 50 % du poids corporel. Chaque cartilage a la forme d'un futur os et est recouvert de périchondre (une membrane dense de tissu conjonctif). Durant cette période, l'ossification du squelette commence, c'est-à-dire formation de tissu osseux à la place du cartilage. L'ossification ou ossification (latin os-bone, facio-do) se produit à la fois depuis la surface externe (ossification périchondrale) et depuis l'intérieur (ossification enchondrale). À la place du cartilage, du tissu osseux fibreux grossier se forme. En conséquence, le squelette des fruits est constitué de tissu osseux fibreux grossier.
Ce n'est que pendant la période néonatale que le tissu osseux fibreux grossier est remplacé par un tissu osseux lamellaire plus avancé. Durant cette période, une attention particulière est portée aux nouveau-nés, car leur squelette n'est pas encore solide. Quant à la notocorde, ses restes se situent au centre des disques intervertébraux sous forme de noyaux pulpeux. Durant cette période, une attention particulière doit être portée aux os tégumentaires du crâne (occipital, pariétal et temporal), car ils contournent le stade cartilagineux. Entre eux, au cours de l'ontogenèse, se forment d'importants espaces de tissu conjonctif appelés fontanelles (fonticulus) ; ce n'est qu'à un âge avancé qu'ils subissent une ossification complète (ossification endesmale).

Le concept " phylogénèse"(du grec phyle - "clan, tribu" et genèse - "naissance, origine") a été introduit en 1866 par le biologiste allemand Ernst Haeckel pour désigner développement historique organismes en cours d’évolution.

Considérons comment la colonne vertébrale s'est développée et améliorée depuis les organismes les plus simples jusqu'aux humains. Il faut distinguer le squelette externe du squelette interne.

Exosquelette remplit une fonction de protection. Il est inhérent aux vertébrés inférieurs et se situe sur le corps sous forme d'écailles ou de coquille (tortue, tatou). Chez les vertébrés supérieurs, le squelette externe disparaît, mais ses éléments individuels demeurent, changeant de fonction et d'emplacement, devenant les os tégumentaires du crâne. Situés déjà sous la peau, ils sont reliés au squelette interne.

Squelette interne remplit principalement une fonction de support. Au cours du développement, sous l'influence de la charge biomécanique, elle change constamment. Chez les animaux invertébrés, cela ressemble à des cloisons auxquelles sont attachés les muscles.

Dans les accords primitifs (lancettes), à côté des septa, un axe apparaît - la notocorde (cordon cellulaire), recouvert de membranes de tissu conjonctif. Chez le poisson, la colonne vertébrale est relativement simple et se compose de deux sections (tronc et caudale). Leur épine molle et cartilagineuse est plus fonctionnelle que celle des cordés ; La moelle épinière est située dans le canal vertébral. Le squelette du poisson est plus parfait, permettant des mouvements plus rapides et plus précis avec moins de poids.

Avec la transition vers un mode de vie terrestre, une nouvelle partie du squelette se forme - le squelette des membres. Et si chez les amphibiens, le squelette est constitué de tissu osseux fibreux grossier, alors chez les animaux terrestres plus organisés, il est déjà constitué de tissu osseux lamellaire, constitué de plaques osseuses contenant des fibres de collagène ordonnées.

Le squelette interne des vertébrés passe par trois étapes de développement au cours de la phylogenèse : le tissu conjonctif (membraneux), le cartilage et l'os.

Squelette d'un mammifère (à gauche) et d'un poisson (à droite)

Le décodage du génome des lancettes, achevé en 2008, a confirmé la proximité des lancettes avec l'ancêtre commun des vertébrés. Selon les dernières données scientifiques, les lancettes sont des parents des vertébrés, bien que les plus éloignés.

La colonne vertébrale des mammifères comprend les sections cervicale, thoracique, lombaire, sacrée et caudale. Son trait caractéristique est la forme platycéliale (ayant des surfaces planes) des vertèbres, entre lesquelles se trouvent les disques intervertébraux cartilagineux. Les arcs supérieurs sont bien définis.

DANS rachis cervical Tous les mammifères possèdent 7 vertèbres dont la longueur détermine la longueur du cou. Les seules exceptions sont deux animaux : le lamantin possède 6 de ces vertèbres, et différents types paresseux - de 8 à 10. Chez une girafe, les vertèbres cervicales sont très longues, tandis que chez les cétacés qui n'ont pas d'interception cervicale, au contraire, elles sont extrêmement courtes.

Les côtes sont attachées aux vertèbres thoraciques pour former la cage thoracique. Le sternum qui le ferme est plat et uniquement chez les chauves-souris et chez les représentants d'espèces fouisseuses dotées de membres antérieurs puissants (par exemple les taupes) possède une petite crête (quille) à laquelle sont attachés les muscles pectoraux. La région thoracique contient 9 à 24 (généralement 12 à 15) vertèbres, les 2 à 5 dernières portant de fausses côtes qui n'atteignent pas le sternum.

Il y a de 2 à 9 vertèbres dans la région lombaire ; Les côtes rudimentaires se confondent avec leurs gros apophyses transverses. La section sacrée est formée de 4 à 10 vertèbres fusionnées, dont seules les deux premières sont véritablement sacrées et les autres sont caudales. Le nombre de vertèbres caudales libres varie de 3 (chez le gibbon) à 49 (chez le lézard à longue queue).

La mobilité des vertèbres individuelles dépend du mode de vie. Ainsi, chez les petits animaux qui courent et grimpent, il est haut sur toute la longueur de la colonne vertébrale, de sorte que leur corps peut se plier dans différentes directions et même se recroqueviller en boule. Les vertèbres des régions thoracique et lombaire sont moins mobiles chez les grands animaux qui se déplacent rapidement. Chez les mammifères qui se déplacent pattes postérieures(kangourous, gerboises, sauteurs), les plus grosses vertèbres sont situées à la base de la queue et du sacrum, puis leur taille diminue successivement. Chez les ongulés, au contraire, les vertèbres et surtout leurs apophyses épineuses sont plus grandes dans la partie antérieure de la région thoracique, où leur sont attachés les muscles puissants du cou et en partie des membres antérieurs.

Chez les oiseaux, les membres antérieurs (ailes) sont adaptés au vol et les membres postérieurs sont adaptés au déplacement au sol. Une particularité du squelette est la pneumatique des os : ils sont plus légers car ils contiennent de l’air. Les os des oiseaux sont également assez fragiles, car ils sont riches en sels de chaux, et la solidité du squelette est donc largement obtenue par la fusion de nombreux os.

Squelette(du grec « squelette » - séché) sont des structures de structures et d'origines diverses qui assurent la préservation de la forme du corps de l'animal, ainsi que le soutien et la protection des organes internes. De plus, ils sont attachés à des composants individuels du squelette. muscles, assurant le mouvement de l'animal - le squelette est donc une subdivision fonctionnelle importante du système musculo-squelettique. Les vertébrés, contrairement à la plupart des invertébrés, ont endosquelette- c'est à dire. leurs structures de support ne sont pas situées à la surface, mais dans les parties profondes du corps.

Le prototype du squelette des vertébrés - et aussi la seule structure squelettique des cordés inférieurs - est accord, un cordon dense de cellules d'origine mésodermique, s'étendant le long de la face dorsale (dorsale) à travers tout le corps, de la tête à la queue. Dans les accords supérieurs - vertébrés- la notocorde n'est conservée qu'au stade embryonnaire du développement, étant remplacée à l'âge adulte par des tissus cartilagineux et osseux formés lors de l'ontogenèse à partir de mésenchyme, c'est à dire. Le tissu conjonctif embryonnaire est majoritairement d'origine mésodermique. Initialement, les éléments du squelette sont formés à partir de cartilage; cependant, désormais, un squelette cartilagineux n'est observé que dans les groupes inférieurs de vertébrés ( lamproies, myxine, poisson cartilagineux et quelques autres). Chez les vertébrés supérieurs, les structures cartilagineuses sont observées principalement au stade de développement embryonnaire et dans l'enfance ; à l'âge adulte, leur squelette est construit principalement à partir de os.

Anatomiquement, le squelette des vertébrés est formé de nombreux éléments qui ont des structures, des formes, des origines et des emplacements différents dans le corps de l’animal. Ces éléments du squelette (cartilage ou os) sont reliés entre eux ou immobiles ( synarthrose) ou mobile ( les articulations) les articulations; cette dernière option assure le mouvement des parties du corps les unes par rapport aux autres et de l'ensemble du corps de l'animal dans l'espace environnant. Malgré toute la diversité, les éléments squelettiques de différents groupes de vertébrés peuvent être regroupés en plusieurs sections.

Squelette tégumentaire

Le squelette tégumentaire est un ensemble d'éléments osseux situés dans la peau de l'animal ; ces éléments sont initialement formés à partir de tissu osseux et n'ont pas de stade de développement cartilagineux. La peau des vertébrés modernes ne contient généralement aucun élément osseux, mais dans de nombreuses formes disparues, le corps était partiellement ou complètement enfermé dans une coquille osseuse ; de plus, certains os sont d'origine tégumentaire crânes Et ceintures de membre.

Moderne lamproies Et mikisny n'ont pas de coquille osseuse, mais de nombreux vertébrés aquatiques anciens (par exemple, poisson blindé) étaient entièrement vêtus d'une armure puissante ; La grande majorité des poissons modernes ont également une couche protectrice sur la peau, constituée d'écailles osseuses de formes et de structures diverses ; les os qui les recouvrent comprennent également des éléments de l'opercule.

Les vertébrés terrestres à quatre pattes possédaient également initialement une couverture osseuse complète composée de plaques et d'écailles ; par la suite, certains de ses composants sont devenus une partie du crâne, des mâchoires et des ceintures des membres, tandis que d'autres ont été perdus. La peau de ces vertébrés a cependant conservé la capacité de former des os, de sorte que certains de leurs représentants ont acquis secondairement des écailles ou des plaques protectrices - par exemple des côtes abdominales. crocodiles, coquille tortues Et tatous.

Squelette interne

Squelette d'oiseau

En savoir plus sur le squelette d'oiseau

Squelette de mammifère

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Squelette humain

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Contrairement au squelette tégumentaire, les éléments internes se forment dans les parties profondes du corps et sont initialement formés par le cartilage ; comme déjà noté, chez les représentants inférieurs, il conserve partiellement ou totalement la composition cartilagineuse, tandis que chez les représentants supérieurs, au cours du processus d'ontogenèse, le cartilage est progressivement remplacé par de l'os.

Colonne vertébrale

Colonne vertébrale, formé de plusieurs vertèbres, est l'élément le plus important de ce qu'on appelle squelette axial, historiquement formé autour de la notocorde, bien que la notocorde elle-même se réduise à l'âge adulte, ne restant que dans poisson, primitif amphibiens Et reptiles, étant fortement comprimé à l'intérieur des vertèbres et s'étendant entre elles ; chez la plupart des vertébrés terrestres, les restes de la notocorde ne sont que des formations gélatineuses en disques intervertébraux. Les vertèbres individuelles ont des structures différentes selon les groupes de vertébrés ; de plus, au sein d'un même organisme, les vertèbres sont également hétérogènes, ce qui permet de distinguer plusieurs sections de la colonne vertébrale. La colonne vertébrale du poisson est structurée de la manière la plus simple - seules les sections du tronc et de la caudale sont clairement distinguées ; au cours de l'évolution ultérieure, les régions thoracique, cervicale, lombaire et sacrée se sont séparées ; Chaque groupe de vertébrés possède son propre ensemble spécial de sections vertébrales.

Le squelette axial comprend côtes, apparaissant pour la première fois chez les poissons cartilagineux et représentant des formations cartilagineuses ou osseuses allongées qui servent principalement à la fixation des muscles ; divers groupes de vertébrés ont diverses formes, taille et origine des côtes reliées aux vertèbres d'une ou plusieurs parties de la colonne vertébrale. Du côté ventral (ventral), les côtes peuvent rejoindre sternum, formant ainsi poitrine.

Godille

Squelette de la tête - godille- est une formation très complexe, constituée de nombreux éléments cartilagineux ou osseux de structures et d'origines différentes : il s'agit ici d'une combinaison d'os internes et tégumentaires fusionnés avec eux. De manière générale, la composition du crâne des vertébrés peut être divisée en quatre éléments :

• boîte à cerveau- en fait, il s'agit d'une continuation du squelette axial, formé le long des côtés arrière, inférieurs et latéraux du cerveau à partir des os internes et partiellement tégumentaires. La région occipitale contient également foramen magnum, à travers lequel passe la moelle épinière, et aussi condyles pour se connecter à la première vertèbre.
• toit de crâne- des éléments osseux recouvrant le cerveau d'en haut, devant et sur les côtés, ainsi que formant les structures du nez, des orbites, de la région temporale, de la mâchoire supérieure, et formés exclusivement par les os tégumentaires.
• complexe palatin- les éléments qui forment le palais primaire et secondaire et sont formés par les os internes et tégumentaires.
• squelette viscéral- des éléments cartilagineux ou osseux, initialement formés autour de la cavité buccale et du pharynx, et provenant du mésenchyme d'origine endodermique. Les accords inférieurs présents arcs branchiaux, dont les faces avant se transforment en mâchoires ; dans les plus hauts, ils sont complétés par les os tégumentaires de la mâchoire inférieure et de la région hyoïde, les restes des anciens arcs branchiaux se transforment en os de l'oreille moyenne ou en cartilage sans rapport avec le squelette lui-même larynx.

Squelette des ceintures des membres

Ceintures de membres- ce sont des formations cartilagineuses ou osseuses destinées à relier les membres eux-mêmes au corps. En conséquence, avec les membres, ils distinguent ceinture d'épaule, ou la ceinture des membres antérieurs, et ceinture pelvienne, ou la ceinture des membres postérieurs. La composition et la structure des ceintures des membres varient selon les différents groupes de vertébrés, mais certains modèles généraux sont observés.

• ceinture d'épaule se compose de deux parties - origine tégumentaire et interne. Les tégumentaires comprennent clavicule et quelques autres os qui assurent la connexion entre le membre antérieur et la colonne vertébrale, et chez le poisson, également avec le crâne. Les os internes de la ceinture scapulaire sont présents chez les vertébrés supérieurs spatule- un os directement relié au membre antérieur et servant à l'attache musculaire.
• ceinture pelvienne- une formation purement endosquelettique qui sert à attacher les muscles du membre postérieur. Chez le poisson, la ceinture pelvienne est un élément simple qui n'a aucun rapport avec le squelette axial ; chez les vertébrés terrestres, au contraire, il est attaché à la colonne vertébrale et est constitué de trois paires d'os clairement distinguables.

Squelette du membre

Membres libres les vertébrés qui servent de moyen de transport présentent quelques variations selon les différents groupes. Donc, poisson à nageoires rayonnées avoir nageoires appariées(thoracique et abdominal), construit selon le principe du pli ; ces membres n'ont pratiquement pas de squelette interne, étant soutenus par des rayons d'origine tégumentaire. Palmes des Anciens poisson à nageoires lobes, au contraire, démontrent une structure typique à trois segments, dans laquelle le segment le plus proche du corps est formé d'un seul élément, le segment médian de deux éléments et le segment distal de nombreux petits os disposés en forme de lame. . Les vertébrés terrestres héritent d'un modèle similaire, et dans le troisième segment (distal), en général, il ne reste que cinq rayons - c'est ainsi que se forme un membre typique à cinq doigts, composé de épaule, avant-bras Et pinceaux(pour l'avant) ou de les hanches, tibias Et pieds(pour le dos).