Mifumo ya Mifupa na Misuli (Zoolojia)

Wanyama huimarisha miili yao na kuzalisha harakati kupitia mifupa na misuli inayofanya kazi pamoja, iwe mifupa ni tundu lililojaa maji, ganda la nje, au mfupa wa ndani.

Definition

Mifumo ya mifupa na misuli ni miundo inayounga mkono mwili wa mnyama na kuzalisha harakati zake: mifupa hutoa mfumo thabiti au wa haidrostatiki na ulinzi, na misuli ni tishu zinazoweza kusinyaa ambazo husogeza sehemu za mwili kwa kuvuta mfumo huo.

Scope

Mada hii inahusu mifumo ya usaidizi na harakati ya wanyama katika ufalme wote. Inaeleza aina tatu kuu za mifupa, mfupa wa haidrostatiki wa wanyama wenye miili laini, kiunzi cha nje cha arithropodi na moluska wengi, na kiunzi cha ndani cha vertebrata na ekinodermata, na jinsi kila moja inavyotoa usaidizi, ulinzi, na mfumo ambao misuli hufanya kazi dhidi yake. Inachukulia misuli kama chanzo cha harakati za wanyama na inaeleza ushirikiano kama wa kamba kati ya misuli na vipengele vya mifupa.

Core questions

• Je, ni aina gani kuu za mifupa ya wanyama, na kila moja inafanya kazi vipi?
• Misuli na mifupa hushirikiana vipi kuzalisha harakati?
• Kwa nini wanyama wenye miili laini hutegemea mifupa ya haidrostatiki?
• Je, ni faida na hasara gani za kiunzi cha nje dhidi ya kiunzi cha ndani?

Key theories

Aina tatu za mifupa

Usaidizi wa wanyama huchukua aina tatu kuu, mfupa wa haidrostatiki wa maji chini ya shinikizo la misuli, kiunzi cha nje kigumu kinachotolewa nje ya mwili, na kiunzi cha ndani, kila kimoja kikitoa usaidizi na msingi wa hatua ya misuli na faida tofauti.

Mifumo ya kamba ya misuli-mfupa

Misuli inaweza tu kuvuta, hivyo harakati inahitaji misuli iliyopangwa katika vikundi vinavyopingana vinavyofanya kazi kwenye viungo au sehemu za haidrostatiki, huku vipengele vya mifupa vikifanya kazi kama kamba zinazobadilisha mnyweo kuwa mwendo wenye kusudi.

Mechanisms

Mfupa wa haidrostatiki hutumia sehemu iliyojaa maji iliyohifadhiwa kwa ujazo usiobadilika; misuli ya mviringo na ya longitudinal inayonywea dhidi ya maji hubadilisha umbo la mwili, kuwezesha kuchimba na kutambaa kwa minyoo na wanyama wengine wenye miili laini. Kiunzi cha nje ni kifuniko kigumu cha nje, kama vile utando wa chitinous wa arithropodi, unaolinda mwili na kutoa nyuso za ndani za kushikilia misuli, lakini lazima kitupwe ili kuruhusu ukuaji. Kiunzi cha ndani kiko ndani ya mwili, kimetengenezwa kwa gegedu na mfupa kwa vertebrata au ossicles za chokaa kwa ekinodermata, na hukua pamoja na mnyama huku kikisaidia ukubwa mkubwa wa mwili. Katika hali zote misuli, ambayo huzalisha nguvu tu kwa kufupisha, hupangwa katika seti zinazopingana ili mnyweo wa kikundi kimoja usogeze kamba ya mifupa katika mwelekeo mmoja na mnyweo wa kikundi kinachopingana uibadilishe.

Clinical relevance

Utafiti linganishi wa mifupa na misuli unasisitiza biomechanics, ujenzi upya wa jinsi wanyama waliokufa walivyosonga, na uhandisi ulioongozwa na viumbe; pia hutoa msingi wa kulinganisha kwa kuelewa mfumo wa misuli na mifupa ya vertebrata. Huu ni muktadha wa elimu, si ushauri wa kimatibabu.

History

Uchambuzi wa kimakanika wa harakati za wanyama ulianza na Borelli, ambaye alichukulia misuli na mifupa kama kamba katika karne ya kumi na saba. Wataalamu wa zoolojia wa karne ya ishirini ikiwemo James Gray walisoma fizikia ya mwendo wa wanyama, na Sidnie Manton alichambua muundo wa utendaji kazi wa mifupa na viungo vya arithropodi, akianzisha biomechanics linganishi ya usaidizi na harakati inayotumika katika zoolojia leo.

Key figures

• Giovanni Borelli
• Sidnie Manton
• James Gray

Seminal works

• hickman2020
• kardong2019

Frequently asked questions

Mfupa wa haidrostatiki ni nini?

Ni mfumo wa usaidizi ambapo misuli hufanya kazi dhidi ya tundu la mwili lililojaa maji lililohifadhiwa kwa ujazo usiobadilika, ili misuli inayonywea ibadilishe umbo la mwili; minyoo na wanyama wengine wengi wenye miili laini husonga kwa njia hii.

Kwa nini misuli lazima ifanye kazi kwa jozi zinazopingana?

Kwa sababu misuli inaweza tu kuzalisha nguvu kwa kunywea na kuvuta, misuli inayopingana au kikundi cha misuli inahitajika kusogeza sehemu ya mifupa kurudi nyuma, hivyo harakati kwenye kiungo au sehemu ya haidrostatiki inategemea misuli inayopingana.