内骨骼：零件和功能 - 生物学

一个内骨骼是支持人类和来自内部的一些动物的尸体，允许其移动和结构，塑造身体的结构。鱼，鸟和哺乳动物等动物具有内骨骼。在更复杂的动物中，它充当肌肉结构的锚点。

在人类或鳄鱼中，这些肌肉锚固在骨骼上并与骨骼相互作用，以产生力量，弯曲并执行确保身体健康和生存所必需的所有日常任务。

动物的不同骨骼的形象。

其他动物（如鲨鱼）的骨骼很少，并且骨骼的大部分由软骨组成。他们的整个成年生活都是通过软骨支持物完成的，没有留下化石记录。这些内骨骼通常比骨骼更具柔韧性，但抵抗力较弱。

内骨骼和外骨骼：差异

轮枝假单胞菌。您可以看到内骨骼。资料来源：©汉斯·希勒瓦特/

内骨骼随着身体的成长而增长，使肌肉容易附着，并具有许多提供柔韧性的关节。这使其与外骨骼在几个方面有所不同。

许多昆虫和甲壳类动物都有外骨骼，外骨骼是坚硬的壳状结构，从外部覆盖人体。这些结构是静态的，这意味着它们不会增长。

带有外骨骼的动物在整个生命过程中保持恒定的大小，或者移入旧的外骨骼，以便随着它们的生长而生成全新的外骨骼。

相反，内骨骼是脊椎动物的永久部分。内骨骼在胚胎期开始发育。

最初，动物骨骼通常是由软骨制成的，然后随着时间的推移，它们会通过称为骨化的过程使骨骼旋转。随着动物的成长，骨骼会增强，变粗并伸长至完整大小。

脊椎动物的骨骼系统的特征是几个易于识别的部分。首先是脊椎。所有的内骨骼都围绕附着的椎间盘的堆叠脊柱而建，这些椎间盘形成为包含动物中枢神经系统的圆柱。

脊柱的顶部是容纳大脑的头骨。该规则的唯一例外是棘皮动物，它没有头骨或大脑。他的动作完全受中枢神经系统控制。

肢体，鳍和任何其他肢体也从脊柱延伸。在大多数动物中，骨骼肌被肌肉，韧带和组织覆盖。

这些衬里使内骨骼在身体运动和运动控制中起重要作用。内骨骼提供的骨骼结构使人体可以精确站立，坐着，弯曲和游泳。

器官保护是同等重要的内窥镜功能。脊椎动物的身体受复杂的内部器官系统调节，包括心脏，肺，肾脏和肝脏。内骨骼可以保护这些器官免遭损坏，并通过“笼”肋骨来保护它们。

内骨骼的主要功能是：

-提供对身体的支撑并帮助保持身材，否则身体将不稳定。

-保护脆弱的内部器官，例如保护心肺不受损害的肋骨

-它可作为体内钙和磷酸盐的储存库。

-制造血细胞。红细胞是在骨髓中产生的，因此可以保持恒定的血细胞供应。

-允许身体精确站立，坐着，弯曲和游泳。

优点包括可支撑体重甚至生长的强大特性。由于更好的承重，通常在较大的动物中发现内骨骼，因为外骨骼会因体重而限制生长。

主要优点是可以将内骨骼用作肌肉的杠杆和锚点，这意味着在我们的规模上，生物力学的卓越性非常重要。

一只蚂蚁或蜘蛛相对于它自己的大小而言具有很大的强度，但是如果是人的大小，它几乎无法站立，因为它的肌肉组织被限制在一个刚性的外骨骼中。

而且，对于具有肺部的生物而言，拥有一个灵活的内骨骼和肋骨笼要容易得多，因为它可以轻松地呼吸，而不必压迫其他器官。

Lampreys

脊椎动物谱系中最早的骨骼是不含胶原的非矿化软骨内骨骼。它主要与咽部有关，在柳叶刀，七lamp鳗和巫鱼等类群中。

胶原II进化后，可以形成基于胶原的软骨。与没有胶原蛋白骨架的动物相比，某些早期软骨动物（如鲨鱼）能够通过软骨内骨化过程形成骨骼部分。

但是，由于缺乏化石记录，目前尚不清楚确切的起源时间和使用这种机制的程度。

从进化的角度来看，软骨内骨化是两种骨形成中最年轻的（最老的真皮骨是通过膜内骨化形成的）。

它是通过替换软骨模板在脊椎动物的骨骼中产生的。软骨内骨化过程逐渐发展，从软骨周骨沉积开始，使用的是在皮肤中骨骼防护层演化过程中演化的分子工具。

这主要在软骨降解和软骨内骨沉积过程的发展之前，主要通过对鲨鱼骨骼起源的研究表明。软骨内骨化为脊椎动物肢体的发育提供了结构性支持。

随着陆地脊椎动物的出现，骨骼功能向新的方向扩展。尽管骨骼仍然是钙和磷的储存库，并充当人体脆弱部位的屏障，但它也开始充当血细胞生成的场所，并提供运动和机械支持。