विभिन्न जानवरों के कंकाल एक दूसरे से भिन्न होते हैं। उनकी संरचना काफी हद तक एक विशेष जीव के आवास और जीवन शैली पर निर्भर करती है। जानवरों के कंकाल में क्या समानता है? क्या अंतर मौजूद हैं? मानव कंकाल अन्य स्तनधारियों से किस प्रकार भिन्न है?
कंकाल शरीर का सहारा है
मानव और पशु शरीर में हड्डियों, उपास्थि और स्नायुबंधन की कठोर और लोचदार संरचना को कंकाल कहा जाता है। यह मांसपेशियों और टेंडन के साथ मिलकर मस्कुलोस्केलेटल सिस्टम बनाता है, जिसकी बदौलत जीवित प्राणी अंतरिक्ष में घूम सकते हैं।
इसमें मुख्य रूप से हड्डियां और कार्टिलेज शामिल हैं। अधिकांश मोबाइल भाग में, वे जोड़ों और टेंडन से जुड़े होते हैं, जिससे एक ही पूरे का निर्माण होता है। शरीर के ठोस "कंकाल" में हमेशा हड्डी और उपास्थि ऊतक नहीं होते हैं, कभी-कभी यह काइटिन, केराटिन या चूना पत्थर से भी बनता है।
शरीर का एक अद्भुत अंग हड्डियाँ हैं। वे बहुत मजबूत और कठोर हैं, भारी भार का सामना करने में सक्षम हैं, लेकिन साथ ही हल्के रहते हैं। एक युवा शरीर में, हड्डियाँ लोचदार होती हैं, और समय के साथ और अधिक नाजुक और भंगुर हो जाती हैं।
जानवरों का कंकाल खनिजों का एक प्रकार का "पेंट्री" है। यदि एकशरीर में इनकी कमी होती है तो हड्डियों से आवश्यक तत्वों का संतुलन फिर से भर जाता है। हड्डियों में पानी, वसा, कार्बनिक पदार्थ (पॉलीसेकेराइड, कोलेजन), साथ ही कैल्शियम, सोडियम, फास्फोरस, मैग्नीशियम के लवण होते हैं। सटीक रासायनिक संरचना किसी विशेष जीव के पोषण पर निर्भर करती है।
कंकाल का अर्थ
लोगों और जानवरों का शरीर एक खोल है, जिसके अंदर आंतरिक अंग होते हैं। यह खोल कंकाल के आकार का है। मांसपेशियां और टेंडन इससे सीधे जुड़े होते हैं, सिकुड़ते हैं, वे जोड़ों को मोड़ते हैं, गति करते हैं। तो, हम एक पैर उठा सकते हैं, अपना सिर घुमा सकते हैं, बैठ सकते हैं या अपने हाथ से कुछ पकड़ सकते हैं।
इसके अलावा, जानवरों और मनुष्यों का कंकाल कोमल ऊतकों और अंगों के लिए सुरक्षा का काम करता है। उदाहरण के लिए, पसलियां अपने नीचे फेफड़े और हृदय को छिपाती हैं, उन्हें वार से ढकती हैं (बेशक, यदि वार बहुत शक्तिशाली नहीं हैं)। खोपड़ी बल्कि नाजुक मस्तिष्क को नुकसान से बचाती है।
कुछ हड्डियों में सबसे महत्वपूर्ण अंगों में से एक होता है - अस्थि मज्जा। मनुष्यों में, यह लाल रक्त कोशिकाओं के निर्माण, हेमटोपोइजिस की प्रक्रियाओं में शामिल होता है। यह ल्यूकोसाइट्स, श्वेत रक्त कोशिकाओं का भी निर्माण करता है जो शरीर की प्रतिरक्षा के लिए जिम्मेदार होते हैं।
कंकाल कैसे और कब आया?
जानवरों का कंकाल और संपूर्ण मस्कुलोस्केलेटल सिस्टम विकासवाद की बदौलत पैदा हुआ। आम तौर पर स्वीकृत संस्करण के अनुसार, पृथ्वी पर दिखाई देने वाले पहले जीवों में ऐसे जटिल अनुकूलन नहीं थे। लंबे समय तक, हमारे ग्रह पर नरम शरीर वाले अमीबिक जीव मौजूद थे।
तब ग्रह के वायुमंडल और जलमंडल में ऑक्सीजन की मात्रा दस गुना कम थी। किसी समय, गैस का हिस्सा बन गयावृद्धि, शुरू, जैसा कि वैज्ञानिक सुझाव देते हैं, परिवर्तनों की एक श्रृंखला प्रतिक्रिया। इस प्रकार, समुद्र की खनिज संरचना में कैल्साइट्स और अर्गोनाइट्स की मात्रा में वृद्धि हुई। वे, बदले में, जीवित जीवों में जमा हो जाते हैं, ठोस या लोचदार संरचनाएं बनाते हैं।
सबसे पहले कंकाल वाले जीव नामीबिया, साइबेरिया, स्पेन और अन्य क्षेत्रों में चूना पत्थर के स्तर में पाए गए थे। उन्होंने लगभग 560 मिलियन वर्ष पहले दुनिया के महासागरों में निवास किया था। उनकी संरचना में, जीव एक बेलनाकार शरीर के साथ स्पंज के समान थे। कैल्शियम कार्बोनेट की लंबी किरणें (40 सेमी तक) उनसे रेडियल रूप से निकलती हैं, जो एक कंकाल की भूमिका निभाती हैं।
कंकाल की किस्में
पशु जगत में कंकाल तीन प्रकार के होते हैं: बाह्य, आंतरिक और तरल। बाहरी या एक्सोस्केलेटन त्वचा या अन्य ऊतकों के आवरण के नीचे छिपा नहीं है, लेकिन पूरी तरह या आंशिक रूप से बाहर से जानवर के शरीर को कवर करता है। किस जानवर का बाहरी कंकाल होता है? यह अरचिन्ड, कीड़े, क्रस्टेशियंस और कुछ कशेरुकियों के पास है।
कवच की तरह, यह मुख्य रूप से एक सुरक्षात्मक कार्य करता है, और कभी-कभी यह एक जीवित जीव (कछुआ या घोंघे के खोल) के लिए एक आश्रय के रूप में काम कर सकता है। इस तरह के कंकाल में एक महत्वपूर्ण खामी है। यह मालिक के साथ नहीं बढ़ता है, यही कारण है कि जानवर को समय-समय पर इसे छोड़ने और एक नया आवरण विकसित करने के लिए मजबूर किया जाता है। कुछ समय के लिए, शरीर अपनी सामान्य सुरक्षा खो देता है और कमजोर हो जाता है।
अंतःकंकाल जानवरों का आंतरिक कंकाल है। यह मांस और चमड़े से ढका होता है। इसका एक अधिक जटिल डिज़ाइन है, कई कार्य करता है और बढ़ता हैएक साथ पूरे जीव के साथ। एंडोस्केलेटन को एक अक्षीय भाग (रीढ़, खोपड़ी, छाती) और एक अतिरिक्त या परिधीय भाग (बेल्ट के अंगों और हड्डियों) में विभाजित किया गया है।
तरल या हाइड्रोस्टेटिक कंकाल सबसे कम आम है। यह जेलीफ़िश, कीड़े, समुद्री एनीमोन आदि के पास है। यह तरल से भरी मांसपेशियों की दीवार है। द्रव का दबाव शरीर के आकार को बनाए रखता है। जब मांसपेशियां सिकुड़ती हैं, तो दबाव बदल जाता है, जो शरीर को गति प्रदान करता है।
किस जानवर का कंकाल नहीं होता है?
सामान्य अर्थों में, कंकाल शरीर का आंतरिक ढांचा है, हड्डियों और उपास्थि का एक समूह जो खोपड़ी, अंग और रीढ़ का निर्माण करता है। हालाँकि, ऐसे कई जीव हैं जिनमें ये भाग नहीं होते हैं, जिनमें से कुछ का एक विशिष्ट आकार भी नहीं होता है। लेकिन क्या इसका मतलब यह है कि उनके पास कंकाल ही नहीं है?
जीन बैप्टिस्ट लैमार्क ने एक बार उन्हें अकशेरूकीय के एक बड़े समूह में एकजुट किया, लेकिन रीढ़ की अनुपस्थिति के अलावा और कुछ भी इन जानवरों को एकजुट नहीं करता है। अब यह ज्ञात है कि एकल-कोशिका वाले जीवों में भी एक कंकाल होता है।
उदाहरण के लिए, रेडिओलेरियन में इसमें काइटिन, सिलिकॉन या स्ट्रोंटियम सल्फेट होता है और यह कोशिका के अंदर स्थित होता है। मूंगों में एक हाइड्रोस्टेटिक कंकाल, एक आंतरिक प्रोटीन, या एक बाहरी कैल्शियमयुक्त कंकाल हो सकता है। कीड़े, जेलीफ़िश और कुछ मोलस्क में, यह हाइड्रोस्टेटिक है।
कई घोंघे में, कंकाल बाहरी होता है और एक खोल के आकार का होता है। विभिन्न प्रजातियों में, इसकी संरचना भिन्न होती है। एक नियम के रूप में, इसमें तीन परतें शामिल हैं, जिसमें प्रोटीन कोंचियोलिन और कैल्शियम कार्बोनेट शामिल हैं। गोले द्विवार्षिक (मसल्स, सीप) और सर्पिल हैंकर्ल और कभी-कभी कार्बोनेट सुइयों और स्पाइक्स के साथ।
आर्थ्रोपोड्स
आर्थ्रोपोड का प्रकार भी अकशेरुकी जीवों से संबंधित है। यह जानवरों का सबसे अधिक समूह है, जिसमें क्रस्टेशियंस, अरचिन्ड, कीड़े, सेंटीपीड शामिल हैं। उनका शरीर सममित है, युग्मित अंग हैं और खंडों में विभाजित हैं।
संरचना से जानवरों का कंकाल बाहरी होता है। यह पूरे शरीर को काइटिन युक्त छल्ली के रूप में ढकता है। छल्ली एक कठोर खोल है जो जानवर के प्रत्येक खंड की रक्षा करता है। इसके घने क्षेत्र स्क्लेराइट हैं, जो अधिक गतिशील और लचीली झिल्लियों से जुड़े हुए हैं।
कीड़ों में छल्ली मजबूत और मोटी होती है, जिसमें तीन परतें होती हैं। सतह पर, यह बाल (चेटे), स्पाइक्स, ब्रिस्टल और विभिन्न बहिर्वाह बनाता है। अरचिन्ड्स में, छल्ली अपेक्षाकृत पतली होती है और इसके नीचे एक त्वचीय परत और तहखाने की झिल्ली होती है। सुरक्षा के अलावा, यह जानवरों को नमी खोने से रोकता है।
भूमि केकड़ों और लकड़ी के जूँ की बाहरी परत घनी नहीं होती है जो शरीर में नमी बनाए रखती है। केवल जीने का तरीका ही उन्हें सूखने से बचाता है - जानवर लगातार उच्च आर्द्रता वाले स्थानों के लिए प्रयास करते हैं।
जीवाणुओं का कंकाल
जीवा एक आंतरिक अक्षीय कंकाल का गठन है, जो शरीर के अस्थि फ्रेम का एक अनुदैर्ध्य किनारा है। यह कॉर्डेट्स में मौजूद है, जिनमें से 40,000 से अधिक प्रजातियां हैं। इनमें अकशेरूकीय शामिल हैं, जिसमें विकास के चरणों में से एक में एक निश्चित अवधि के लिए नॉटोकॉर्ड मौजूद है।
समूह के निचले प्रतिनिधियों में (लांसलेट्स, साइक्लोस्टोम्सऔर मछली की कुछ प्रजातियां) नॉटोकॉर्ड जीवन भर बना रहता है। लांसलेट्स में, यह आंतों और तंत्रिका ट्यूब के बीच स्थित होता है। इसमें अनुप्रस्थ मांसपेशी प्लेटें होती हैं, जो एक खोल से घिरी होती हैं और बहिर्गमन से परस्पर जुड़ी होती हैं। संकुचन और आराम, यह एक हाइड्रोस्टेटिक कंकाल की तरह काम करता है।
साइक्लोस्टोम्स में, नॉटोकॉर्ड अधिक ठोस होता है और इसमें कशेरुकाओं की शुरुआत होती है। उनके पास युग्मित अंग, जबड़े नहीं होते हैं। कंकाल केवल संयोजी और कार्टिलाजिनस ऊतक द्वारा बनता है। इनमें से खोपड़ी, पंखों की किरणें और जानवर के गलफड़ों की ओपनवर्क जाली बनती है। साइक्लोस्टोम्स की जीभ में भी एक कंकाल होता है, अंग के शीर्ष पर एक दांत होता है, जिससे जानवर अपना शिकार करता है।
कशेरुकी
कॉर्डेट्स के उच्च प्रतिनिधियों में, अक्षीय कॉर्ड एक रीढ़ में बदल जाता है - आंतरिक कंकाल का सहायक तत्व। यह हड्डियों (कशेरुक) से बना एक लचीला स्तंभ है जो डिस्क और उपास्थि से जुड़ा होता है। नियमानुसार इसे विभागों में बांटा गया है।
कशेरूकियों के कंकालों की संरचना अन्य जीवाओं और इसके अलावा, अकशेरुकी जीवों की तुलना में बहुत अधिक जटिल है। समूह के सभी प्रतिनिधियों को एक आंतरिक फ्रेम की उपस्थिति की विशेषता है। तंत्रिका तंत्र और मस्तिष्क के विकास के साथ, उन्होंने एक हड्डी कपाल का निर्माण किया। और मेरूदंड की उपस्थिति ने मेरूदंड और तंत्रिकाओं को बेहतर सुरक्षा प्रदान की।
जोड़े और बिना जोड़े वाले अंग मेरूदंड से निकल जाते हैं। अयुग्मित पूंछ और पंख होते हैं, युग्मित वाले को बेल्ट (ऊपरी और निचले) और मुक्त अंगों (पंख या पांच अंगुलियों वाले अंग) के कंकाल में विभाजित किया जाता है।
मीन
येकशेरुकियों में, कंकाल में दो खंड होते हैं: ट्रंक और पूंछ। शार्क, किरणों और काइमेरा में हड्डी के ऊतक नहीं होते हैं। उनका कंकाल लचीला उपास्थि से बना होता है जो चूना जमा करता है और समय के साथ कठोर हो जाता है।
बाकी मछलियों में हड्डी का कंकाल होता है। कार्टिलाजिनस परतें कशेरुकाओं के बीच स्थित होती हैं। पूर्वकाल भाग में, पार्श्व प्रक्रियाएं उनसे निकलती हैं, पसलियों में गुजरती हैं। मछली की खोपड़ी, भूमि के जानवरों के विपरीत, चालीस से अधिक चलती भागों में होती है।
ग्रसनी 3 से 7 गिल मेहराबों से घिरे अर्धवृत्त से घिरी होती है, जिसके बीच में गिल स्लिट्स स्थित होते हैं। बाहर की तरफ, वे गलफड़े बनाते हैं। सभी मछलियाँ उनके पास होती हैं, केवल कुछ में वे कार्टिलाजिनस ऊतक द्वारा बनती हैं, जबकि अन्य में - हड्डी द्वारा।
पंखों की त्रिज्या हड्डियाँ, जो एक झिल्ली से जुड़ी होती हैं, मेरूदंड से निकलती हैं। युग्मित पंख - पेक्टोरल और उदर, अप्रकाशित - गुदा, पृष्ठीय, दुम। उनकी संख्या और प्रकार अलग-अलग होते हैं।
उभयचर और सरीसृप
उभयचरों में ग्रीवा और त्रिक खंड होते हैं, जो 7 से 200 कशेरुकाओं तक होते हैं। कुछ उभयचरों में एक पूंछ खंड होता है, कुछ की पूंछ नहीं होती है, लेकिन युग्मित अंग होते हैं। वे कूदकर चलते हैं, इसलिए हिंद अंग लंबे होते हैं।
टेललेस प्रजाति में पसलियों की कमी होती है। सिर की गतिशीलता ग्रीवा कशेरुका द्वारा प्रदान की जाती है, जो सिर के पीछे से जुड़ी होती है। कंधे, अग्रभाग और हाथ वक्षीय क्षेत्र में दिखाई देते हैं। श्रोणि में इलियाक, प्यूबिक और इस्चियल हड्डियां होती हैं। और हिंद अंगों में एक निचला पैर, जांघ, पैर होता है।
सरीसृप का कंकाल भीइन भागों में, रीढ़ के पांचवें खंड - काठ के साथ और अधिक जटिल होता जा रहा है। उनके पास 50 से 435 कशेरुक हैं। खोपड़ी अधिक ossified है। पूंछ खंड हमेशा मौजूद रहता है, इसकी कशेरुका अंत की ओर घट जाती है।
कछुओं में केराटिन के एक मजबूत खोल और हड्डी की एक आंतरिक परत के रूप में एक एक्सोस्केलेटन होता है। कछुओं के जबड़े दांतों से रहित होते हैं। सांपों में उरोस्थि, कंधे और श्रोणि की कमर नहीं होती है, और पसलियां पूंछ खंड को छोड़कर, रीढ़ की पूरी लंबाई के साथ जुड़ी होती हैं। उनके जबड़े बड़े शिकार को निगलने के लिए बहुत लचीले होते हैं।
पक्षी
पक्षियों के कंकाल की विशेषताएं काफी हद तक उनकी उड़ने की क्षमता से संबंधित हैं, कुछ प्रजातियों में दौड़ने, गोता लगाने, शाखाओं पर चढ़ने और ऊर्ध्वाधर सतहों के लिए अनुकूलन हैं। पक्षियों में मेरूदंड के पाँच भाग होते हैं। ग्रीवा क्षेत्र के हिस्से एक दूसरे से जुड़े हुए हैं, अन्य क्षेत्रों में कशेरुक अक्सर जुड़े हुए हैं।
उनकी हड्डियाँ हल्की होती हैं और कुछ आंशिक रूप से हवा से भरी होती हैं। पक्षियों की गर्दन लम्बी (10-15 कशेरुक) होती है। उनकी खोपड़ी पूरी है, बिना सीम के, इसके सामने एक चोंच है। चोंच का आकार और लंबाई बहुत अलग होती है और जानवरों के खाने के तरीके से संबंधित होती है।
उड़ान के लिए मुख्य उपकरण उलटना है। यह उरोस्थि के निचले हिस्से में एक हड्डी का प्रकोप है, जिससे छाती की मांसपेशियां जुड़ी हुई हैं। कील उड़ने वाले पक्षियों और पेंगुइन में विकसित होती है। उड़ान या खुदाई (तिल और चमगादड़) से जुड़े कशेरुकियों के कंकाल की संरचना में भी यह मौजूद है। शुतुरमुर्ग के पास यह नहीं है, उल्लू तोता।
पक्षियों के अग्रभाग पंख होते हैं। वे शामिल हैंएक मोटी और मजबूत ह्यूमरस, एक घुमावदार अल्सर और एक पतली त्रिज्या से। हाथ की कुछ हड्डियाँ आपस में जुड़ी होती हैं। शुतुरमुर्ग को छोड़कर सभी में, श्रोणि की जघन हड्डियाँ एक साथ नहीं जुड़ती हैं। इस प्रकार पक्षी बड़े अंडे दे सकते हैं।
स्तनधारी
अब स्तनधारियों की लगभग 5,500 प्रजातियाँ हैं, जिनमें मनुष्य भी शामिल हैं। कक्षा के सभी सदस्यों में, आंतरिक कंकाल को पांच खंडों में विभाजित किया गया है और इसमें खोपड़ी, कशेरुक स्तंभ, छाती, ऊपरी और निचले छोरों के बेल्ट शामिल हैं। आर्मडिलोस में कई ढालों के खोल के रूप में एक एक्सोस्केलेटन होता है।
स्तनधारियों की खोपड़ी बड़ी होती है, एक जाइगोमैटिक हड्डी होती है, एक द्वितीयक बोनी तालु और एक युग्मित टाम्पैनिक हड्डी होती है, जो अन्य जानवरों में नहीं पाई जाती है। ऊपरी बेल्ट में मुख्य रूप से कंधे के ब्लेड, कॉलरबोन, कंधे, प्रकोष्ठ और हाथ (कलाई से, मेटाकार्पस, फालेंज के साथ उंगलियां) शामिल हैं। निचली बेल्ट में जांघ, निचला पैर, टारसस के साथ पैर, मेटाटारस और उंगलियां होती हैं। वर्ग के भीतर सबसे बड़ा अंतर अंगों की पट्टियों में ठीक-ठीक देखा जाता है।
कुत्तों और समानों में कंधे के ब्लेड और हंसली की कमी होती है। मुहरों में, कंधे और फीमर शरीर के अंदर छिपे होते हैं, और पांच अंगुलियों के अंग एक झिल्ली से जुड़े होते हैं और फ्लिपर्स की तरह दिखते हैं। चमगादड़ पक्षियों की तरह उड़ते हैं। उनकी उंगलियां (एक को छोड़कर) बहुत लंबी होती हैं और एक पंख बनाने वाली त्वचा की एक वेब से जुड़ी होती हैं।
एक व्यक्ति कैसे अलग है?
मानव कंकाल में अन्य स्तनधारियों के समान खंड होते हैं। संरचना में, यह एक चिंपैंजी के समान है। लेकिन, उनके विपरीत, मानव पैर हथियारों की तुलना में बहुत लंबे होते हैं। पूरा शरीर उन्मुख हैलंबवत, सिर आगे नहीं बढ़ता, जैसा कि जानवरों में होता है।
संरचना में खोपड़ी का हिस्सा बंदरों की तुलना में बहुत बड़ा है। जबड़े का तंत्र, इसके विपरीत, छोटा और छोटा होता है, नुकीले कम हो जाते हैं, दांत सुरक्षात्मक तामचीनी से ढके होते हैं। व्यक्ति की ठुड्डी होती है, खोपड़ी गोल होती है, भौंहों पर कोई निरंतर लकीरें नहीं होती हैं।
हमारे पास पूंछ नहीं है। इसके अविकसित रूप को 4-5 कशेरुकाओं के कोक्सीक्स द्वारा दर्शाया गया है। स्तनधारियों के विपरीत, छाती दोनों तरफ चपटी नहीं होती है, बल्कि विस्तारित होती है। अंगूठा बाकी के विपरीत है, हाथ कलाई से गतिशील रूप से जुड़ा हुआ है।
