ENDOSKELETT: TEILE UND FUNKTIONEN - BIOLOGIE - 2025

Ein Endoskelett ist eine Struktur, die den Körper von Menschen und einigen Tieren von innen stützt und es ihm ermöglicht, sich zu bewegen und den Körper zu strukturieren und zu formen. Tiere wie Fische, Vögel und Säugetiere haben Endoskelette. Bei komplizierteren Tieren dient es als Anker für Muskelstrukturen.

Bei einem Menschen oder einem Krokodil sind diese Muskeln an den Knochen verankert und interagieren mit ihnen, um Kraft zu erzeugen, sich zu beugen und alle täglichen Aufgaben auszuführen, die zur Sicherung der Gesundheit und des Überlebens des Organismus erforderlich sind.

Bild verschiedener Skelette von Tieren.

Andere Tiere (wie Haie) entwickeln nur sehr wenige Knochen und haben Endoskelette, die größtenteils aus Knorpel bestehen. Sie leben ihr gesamtes Erwachsenenleben mit knorpeligen Stützen, die keinen Fossilienbestand hinterlassen. Diese Endoskelette sind im Allgemeinen flexibler als Knochen, aber weniger widerstandsfähig.

Endoskelett und Exoskelett: Unterschiede

Branchiostoma lanceolatum. Sie können das Endoskelett sehen. Quelle: © Hans Hillewaert /

Das Endoskelett wächst mit dem Wachstum des Körpers, ermöglicht eine einfache Befestigung der Muskeln und verfügt über viele Gelenke, die Flexibilität bieten. Dies unterscheidet es in mehrfacher Hinsicht vom Exoskelett.

Viele Insekten und Krebstiere haben Exoskelette, harte, schalenartige Strukturen, die den Körper von außen bedecken. Diese Strukturen sind statisch, was bedeutet, dass sie nicht wachsen.

Tiere mit Exoskeletten bleiben während ihres gesamten Lebens auf einer konstanten Größe oder ziehen in ihre alten Exoskelette um, um während ihres Wachstums völlig neue zu erzeugen.

Im Gegensatz dazu sind Endoskelette dauerhafte Bestandteile von Wirbeltierkörpern. Das Endoskelett beginnt sich im embryonalen Stadium zu entwickeln.

Tierknochen werden anfangs häufig aus Knorpel hergestellt und drehen den Knochen im Laufe der Zeit durch einen Prozess, der als Ossifikation bekannt ist. Wenn das Tier wächst, stärken sich die Knochen, verdicken sich und verlängern sich bis zur vollen Größe.

Teile eines Endoskeletts

Das Skelettsystem von Wirbeltieren ist durch mehrere leicht identifizierbare Teile gekennzeichnet. Der erste ist die Wirbelsäule. Alle Endoskelette sind um einen gestapelten Rücken aus angebrachten Scheiben aufgebaut, die wie eine Säule geformt sind, die das Zentralnervensystem des Tieres enthält.

Oben auf der Wirbelsäule befindet sich ein Schädel, in dem sich das Gehirn befindet. Die einzige Ausnahme von dieser Regel sind Stachelhäuter, die keine Schädel oder Gehirne haben. Seine Bewegungen werden vollständig von seinem Zentralnervensystem gesteuert.

Die Gliedmaßen, Flossen und alle anderen Gliedmaßen erstrecken sich ebenfalls von der Wirbelsäule. Bei den meisten Tieren ist das Endoskelett mit Muskeln, Bändern und Geweben bedeckt.

Diese Liner ermöglichen es dem Endoskelett, eine wichtige Rolle bei der Körperbewegung und der Motorsteuerung zu spielen. Die Knochenstruktur des Endoskeletts ermöglicht es dem Körper, präzise zu stehen, zu sitzen, sich zu beugen und zu schwimmen.

Der Organschutz ist eine ebenso wichtige endoskopische Funktion. Wirbeltierkörper werden durch ein kompliziertes System innerer Organe reguliert, einschließlich Herzen, Lungen, Nieren und Lebern. Das Endoskelett schützt diese Organe vor Beschädigungen und schützt sie mit einem "Käfig" aus Rippenknochen.

Wichtigste Funktionen

Die Hauptfunktionen des Endoskeletts sind:

- Bieten Sie dem Körper Unterstützung und helfen Sie dabei, die Form zu erhalten, da der Körper sonst nicht stabil ist.

-Schützen Sie empfindliche innere Organe, zum Beispiel den Brustkorb, der Herz und Lunge vor Schäden schützt

-Es dient als Reservoir für Kalzium und Phosphat im Körper.

- Herstellung von Blutzellen. Im Knochenmark werden rote Blutkörperchen gebildet, die eine konstante Versorgung mit Blutkörperchen gewährleisten.

- Ermöglicht dem Körper, präzise zu stehen, zu sitzen, sich zu beugen und zu schwimmen.

Vorteile des Endoskeletts

Zu den Vorteilen gehören starke Eigenschaften, die das Gewicht und sogar das Wachstum unterstützen. Endoskelette werden im Allgemeinen bei größeren Tieren aufgrund einer besseren Gewichtsbelastung gefunden, da Exoskelette das Wachstum aufgrund des Gewichts begrenzen können.

Der Hauptvorteil wäre, dass ein Endoskelett als Hebel und Ankerpunkt für Muskeln verwendet werden kann, was bedeutet, dass es eine biomechanische Vorrangstellung gibt, die in unserer Skala sehr wichtig ist.

Eine Ameise oder Spinne hat im Verhältnis zu ihrer Größe auf ihrer eigenen Skala viel Kraft, aber wenn sie die Größe eines Menschen hätte, könnte sie kaum aufstehen, weil ihre Muskulatur in einem starren Exoskelett eingeschlossen ist.

Außerdem ist es für eine Kreatur mit Lunge viel einfacher, ein flexibles Endoskelett und einen Brustkorb zu haben, da sie leicht atmen kann, ohne andere Organe komprimieren zu müssen.

Evolution

Neunaugen

Das früheste Skelett in der Wirbeltierlinie war ein nicht mineralisiertes knorpeliges Endoskelett ohne Kollagen. Es wurde hauptsächlich mit dem Pharynx in Taxa wie Lanzetten, Neunaugen und Hexenfischen in Verbindung gebracht.

Nach der Entwicklung von Kollagen II konnte Knorpel auf Kollagenbasis gebildet werden. Im Gegensatz zu Tieren ohne kollagene Skelette konnten einige der frühen Chondrichthyane (wie Haie) durch den endochondralen Ossifikationsprozess Skelettteile bilden.

Aufgrund des Mangels an Fossilienbeständen ist jedoch der genaue Zeitpunkt des Ursprungs und das Ausmaß, in dem dieser Mechanismus angewendet wurde, unklar.

Aus evolutionärer Sicht ist die endochondrale Ossifikation die jüngste der beiden Arten der Knochenbildung (der älteste dermale Knochen wurde durch intramembranöse Ossifikation gebildet).

Es wurde in den Skeletten von Wirbeltieren durch Ersetzen von Knorpelschablonen hergestellt. Der endochondrale Ossifikationsprozess entwickelte sich allmählich, beginnend mit der perichondralen Knochenablagerung unter Verwendung der molekularen Werkzeuge, die sich während der Entwicklung der Knochenschilde in der Haut entwickelt hatten.

Dies ging der Entwicklung der Prozesse des Knorpelabbaus und der endochondralen Knochenablagerung voraus, wie hauptsächlich Studien zur Entstehung des Hai-Skeletts zeigten. Die endochondrale Ossifikation lieferte strukturelle Unterstützung für die Entwicklung von Wirbeltiergliedern.

Mit dem Aufkommen von Landwirbeltieren erweiterte sich die Skelettfunktion in neue Richtungen. Obwohl Knochen immer noch ein Reservoir für Kalzium und Phosphor war und als Schutzschild für gefährdete Körperteile fungierte, diente er auch als Ort für die Blutzellenproduktion und ermöglichte Bewegung und mechanische Unterstützung.

Verweise

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