WAS SIND PNEUMATISCHE KNOCHEN? - BIOLOGIE - 2025

Die Reifenknochen sind solche mit luftgefüllten Hohlräumen, wodurch sie leichter sind als die Knochen, die vollständig fest sind. Das Wort "Reifen" bezieht sich auf die unter Druck enthaltene Luft, stammt aus dem Griechischen und bezieht sich auf Wind und Atem.

In der Biologie bezieht sich der Begriff "Reifen" auf die Atmung, weshalb diese Knochen auch als "Atemknochen" oder "Hohlknochen" bezeichnet werden. Bei Vögeln bieten diese Knochentypen einen evolutionären Vorteil, der es ihnen dank ihrer Leichtigkeit ermöglicht hat, zu fliegen.

Menschliche Gesichtsknochen sind pneumatisch, sie befinden sich um die innere Augenbraue, unter den Augen, um die Nase und die unteren Wangen, sie sind die sogenannten Nasennebenhöhlen.

Diese Hohlräume pneumatischer Knochen sind normalerweise von einer Zellschicht namens Epithel ausgekleidet und von Schleimhaut bedeckt.

Der Schädel wird nicht nur leichter, sondern trägt auch zur Schallresonanz bei. Es wurde vorgeschlagen, dass er zusammen mit der Schleimhaut dazu dient, die eingeatmete Luft zu konditionieren, bevor sie die Lunge erreicht.

Der Prozess der Pneumatisierung von Knochen wurde in den Schädeln von Säugetieren, Vögeln und Krokodilen beschrieben, aber auch bei ausgestorbenen Tieren wie Dinosauriern und Flugsauriern.

Funktionen von pneumatischen Knochen

Für diese Hohlknochen in der Natur wurde keine einzige Funktion definiert. Es wurden jedoch einige Hypothesen über die Rolle dieser Knochen in den Organismen beschrieben, die sie besitzen:

Reduzierung der Körpermasse

In pneumatischen Knochen wurden die Hohlräume so modifiziert, dass sie Luft anstelle von Markmaterial enthalten, und folglich wurde die Körpermasse reduziert.

Dies erleichterte den Flug bei Vögeln und Flugsauriern, da weniger Masse vorhanden ist, aber die gleiche Menge an Muskeln, die den Flug antreibt.

Veränderung der Knochendichte

Die Pneumatisierung der Knochen ermöglicht die Umverteilung der Knochenmasse im Körper. Zum Beispiel haben ein Vogel und ein Säugetier ähnlicher Größe ungefähr die gleiche Knochenmasse.

Vogelknochen können jedoch dichter sein, da die Knochenmasse auf kleinerem Raum verteilt werden muss.

Dies deutet darauf hin, dass die Pneumatisierung der Vogelknochen die allgemeine Masse nicht beeinflusst, sondern eine bessere Gewichtsverteilung im Körper des Tieres und folglich ein besseres Gleichgewicht, Beweglichkeit und Flugfreiheit fördert.

Balance

Bei Theropoden (einer Unterordnung von Dinosauriern) war das Skelettsystem von Schädel und Hals stark pneumatisiert und die Unterarme waren reduziert. Diese Anpassungen trugen dazu bei, die Masse vom Schwerpunkt weg zu verringern.

Diese Anpassung an den Schwerpunkt ermöglichte es diesen Tieren, die Rotationsträgheit zu verringern und so ihre Beweglichkeit und ihr Gleichgewicht zu erhöhen.

Anpassung an Höhen

Vögel, die in großen Höhen fliegen, haben anatomische Anpassungen, die es ihnen ermöglicht haben, diese Lebensräume zu besiedeln. Eine dieser Anpassungen war genau die extreme Pneumatisierung seines Skeletts.

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