Oamenii s-au uitat la designul exoscheletului de la insecte. Și așa cum arată practica, un exoschelet crește semnificativ abilitățile fizice ale unei persoane. Exoscheletul funcționează exact în același mod la insecte. Dar cum sunt mușchii atașați unui astfel de schelet și ce protejează organele?

În ciuda prezenței efective a unui schelet, insectele aparțin clasei de nevertebrate. Scheletul uman, ca multe mamifere, este situat în interiorul corpului și include coloana vertebrală, coaste și membre. Mușchii sunt atașați de oasele scheletice, ceea ce îl determină să se miște. Insectele sunt „întoarse pe dos în afară”.

Cum au ucis țânțarii 52.000.000.000 de oameni?

Albinele țipă când se ciocnesc unele de altele

Când auzim cuvântul „schelet”, de obicei ne gândim imediat la un craniu gol și coloana vertebrală conectate prin multe oase diferite. Este într-adevăr așa, dar nu toate organismele de pe planeta noastră o au. Multe animale au un exoschelet. Veți afla în continuare cum arată și ce funcții îndeplinește.

Ce este exoscheletul?

Mușchii, ligamentele și scheletul se formează împreună SIstemul musculoscheletal corp. Datorită lor, totul se întâmplă, chiar și cele mai mici mișcări. Scheletul din acest sistem joacă un rol pasiv. Acesta este un cadru care servește drept suport pentru mușchi și protecție pentru organe interne.

S-a întâmplat:

• interior;
• extern;
• hidrostatic.

Cel mai puțin comun este scheletul hidrostatic. Este lipsit de părți dure și este caracteristic doar meduzelor cu corp moale, viermilor și anemonelor de mare. Fiecare are un endoschelet intern, format din oase și cartilaj, complet acoperite cu țesuturi corporale.

Exoscheletul este caracteristic în principal nevertebratelor, dar poate fi prezent și la vertebrate. Nu se ascunde în interiorul corpului, ci îl acoperă complet sau parțial de sus. Exoscheletul este format din diverși compuși organici și anorganici, cum ar fi chitina, cheratina, calcarul etc.

Nu toate organismele au un singur tip de „cadru”. Unele specii au atât schelete interne cât și externe. Aceste animale includ țestoase și armadillos.

Polipi

Polipii sunt una dintre cele mai leneși creaturi de pe planetă. Au ales practic să nu se miște singuri, ci să trăiască agățați de fundul mării, ca plantele. Numai anemonele de mare nu au un schelet dur. Pentru alții, este reprezentat de proteine ​​(gorgoane, corali negri) sau de tei (madreporaceae).

Exoscheletul calcaros este numit în mod obișnuit coral. În deschiderile sale mici se află polipii înșiși, legați între ei printr-o membrană de țesut viu. Animalele formează colonii întregi, numeroase. Împreună, exoscheletele lor formează o „pădure subacvatică” sau recife care susțin insule întregi.

Partea principală a recifelor este situată în ape Asia de Sud-Est. Cea mai mare colonie din lume este Marea Barieră de Corali din Australia. Se întinde pe 2.500 de kilometri și conține peste 900 de insule.

Crustacee

Moluștele au unul dintre cele mai frumoase și diverse exoschelete. Știința cunoaște aproximativ două sute de mii de specii ale acestor animale, fiecare dintre ele având propria sa structură. Exoscheletul majorității moluștelor este reprezentat de o coajă. Poate conține aragonit sau conchiolin cu amestecuri de calcit, vaterit, carbonat de calciu și carbonat de calciu.

Unele animale au o coajă în formă de spirală, ale cărei bucle se răsucesc în cerc (melci) sau sub formă de con (epithonium scala). La capătul larg există o gaură - gura. Poate fi îngust și lat, oval, rotund sau sub forma unei fante lungi.

La cyprea sau șerpii de iarbă, fiecare buclă nouă se suprapune pe cea anterioară, făcând spirala greu de distins și dând impresia că nu există deloc. Dar bivalvele chiar nu o au. Învelișul lor este format din două părți simetrice convexe care se deschid și se închid ca o cutie.

Scheletele moluștelor nu sunt de obicei netede. Sunt acoperite cu solzi microscopici, caneluri și denivelări. La unele specii, spini, chile, creste și plăci de variații ale carbonatului de calciu se extind din scoici.

Artropode

Artropodele filumului includ crustacee, insecte, arahnide și centipede. Corpul lor are o formă clară și este împărțit în segmente. În acest sens, exoscheletul artropodelor este foarte diferit de tegumentul coralilor și moluștelor.

Fiecare segment al corpului lor este învăluit în cuticule durabile (sclerite) formate din chitină și alte impurități, care sunt interconectate prin membrane elastice și flexibile, oferind mobilitate animalului.

La insecte, cuticula dură, dar elastică, formează stratul exterior al scheletului. Dedesubt se află un strat de hipoderm și membrane bazale. Constă din complexe grăsimi-proteine ​​care împiedică uscarea corpului animalului.

La crustacee, cuticula este mai puternică și saturată cu var, care devine mai abundentă în timp. La unele specii, scheletul poate fi transparent și moale.

Cuticula conține pigmenți care conferă animalelor o varietate de culori. Deasupra este de obicei acoperită cu solzi, excrescențe și fire de păr (hetoide). La unii reprezentanți, tegumentul este echipat cu glande care secretă otravă sau substanțe mirositoare.

Vertebrate

Învelișurile exterioare durabile se găsesc și printre animalele mai dezvoltate. Cel exterior este reprezentat de coajă. Este o protecție fiabilă pentru animal, deoarece poate rezista la greutatea de două sute de ori greutate mai mare proprietarul său.

Învelișul este alcătuit dintr-un strat superior gros de cheratină sub formă de scuturi bine fixate și un strat de os interior. Coloana vertebrală și coastele sunt atașate de ele din interior, repetând forma arcuită a cochiliei. Partea scheletului care acoperă spatele se numește carapace, iar scutul abdominal se numește plastron. Toate scutele de pe ele cresc independent de celelalte și dobândesc inele anuale atunci când animalul cade în somn de iarnă.

Scoicile pot avea diverse culoriși desene, dar mai ales culoarea lor este deghizată ca Mediul extern. Țestoasele stea au scute negre și convexe cu „stele” galbene în centru. În kinixul african este mai subțire și are o culoare galben-maro uniformă.

Acest tip de schelet este trăsătură caracteristică artropode. Exoscheletul (cuticulă) este secretat de epidermă; nu conține celule și constă în principal din chitină. Acesta este capacul exterior dur al corpului, care este construit din plăci sau formațiuni tubulare interconectate. Traheea, secțiunile anterioare (stomodeum) și posterioară (proctodeum) ale tractului digestiv sunt, de asemenea, căptușite cu chitină. Chitina este un material puternic, ușor, dar poate deveni tare atunci când este încorporată cu proteine ​​„întărite” sau prin calcificare (în special la crustaceele acvatice). În zonele scheletului care trebuie să rămână mobile, de exemplu, la joncțiunea plăcilor, chitina rămâne neschimbată. Acest design de plăci sau tuburi conectate prin folii flexibile oferă atât protecție, cât și mobilitate.

Artropodele sunt singurul grup de nevertebrate care au membre articulate, care constau din pârghii conectate prin articulații. Aceste pârghii sunt antrenate de mușchii flexori și extensori atașați de proeminențele interne ale exoscheletului (Fig. 17.1). Deoarece chitina este permeabilă la apă, artropodele terestre, cum ar fi insectele, ar putea fi expuse riscului de uscare. Acest lucru nu se întâmplă însă datorită epicuticulei, un strat asemănător cerei care este secretat de celulele glandulare ale epidermei și adus la suprafață prin canale (Fig. 4.33). Astfel, exoscheletul nu servește doar ca suport și protecție pentru organele interne, ci și protejează organismul de deshidratare.

Pentru animale atât de mici precum majoritatea artropodelor, exoscheletul elementelor tubulare goale servește ca o structură de susținere și locomotorie foarte convenabilă; tubul poate rezista, fără a se îndoi, la sarcini semnificativ mai mari decât un cilindru dens de aceeași masă. Cu toate acestea, pe măsură ce dimensiunea și greutatea animalului crește, o astfel de organizare devine mai puțin convenabilă - pentru a menține o rezistență suficientă, grosimea și masa exoscheletului ar trebui să crească atât de mult încât s-ar dovedi în cele din urmă a fi prea grea și voluminoasă.

Creșterea are loc atunci când moarte- la insecte aflate în stadii juvenile (larve sau nimfe), iar la crustacee la vârsta adultă. La un anumit moment, vechiul exoschelet este vărsat (năpârlit) și unul nou este expus - moale și extensibil. Animalul crește în timp ce noua cuticulă nu s-a întărit încă, datorită capacității sale de a se întinde și de a crește în dimensiune, care este adesea însoțită de o schimbare a formei. În cele din urmă noul exoschelet devine rigid, dar până atunci animalul este vulnerabil la prădători. În această perioadă, scheletul nu este capabil să susțină greutatea corpului și orice fel de mișcare este practic imposibilă. Pentru animalele acvatice, această problemă nu este atât de gravă, deoarece apa le ajută să-și susțină greutatea corporală, dar în perioada de naparlire, atât animalele acvatice, cât și cele terestre tind să se ascundă în adăposturi pentru a reduce riscul de a fi prinse de un prădător. Mutarea este un proces care necesită o cheltuială semnificativă de energie (în primul rând pentru a construi un nou exoschelet) și este asociată cu pierderea de material atunci când vechea cuticulă este aruncată.

Greierii rasi adaugati in mancare calmeaza sistemul imunitar si imbunatatesc microflora intestinala.

Mulți oameni cunosc expresia biblică „a mânca lăcuste și miere sălbatică”, care, într-un sens alegoric, înseamnă a trăi de la mână la gură, ducând un stil de viață dur - desigur, pentru că lăcustele din Biblie sunt numite un fel de lăcustă comestibilă. Și deși acum, după cum știm, multe națiuni au o varietate de „acre” în bucătăria lor tradițională, ni se pare că nu poți mânca insecte decât dacă îți este foarte foame.

Cu toate acestea, așa cum scriu ei Rapoarte științifice cercetătorii de la Universitatea din Wisconsin din Madison, o astfel de dietă poate fi destul de benefică pentru sănătate - datorită „acridelor”. Experimentul a implicat două duzini de bărbați și femei sănătoase, cu vârste cuprinse între 18 și 48 de ani, care fie au mâncat alimente obișnuite la micul dejun, fie au amestecat greierii sub formă de pudră în brioșele și milkshake-urile.

După două săptămâni, totul s-a schimbat: cei care au mâncat anterior un mic dejun obișnuit au primit acum mâncare cu greieri, iar cei care au mâncat cu greieri au primit micul dejun regulat în următoarele două săptămâni. Tuturor li s-au luat analize de sânge, probe de microfloră intestinală și au fost, de asemenea, chestionați în detaliu despre obiceiurile gastronomice, iar toate acestea au fost făcute de trei ori: la începutul experimentului, la mijloc (adică când au schimbat micul dejun normal în greieri și spate) și la final. În timp ce cercetătorii făceau analizele, ei nu știau care probe aparțineau cărei persoane.

Conform sentimentelor personale ale voluntarilor, praful de greieri este nr efecte secundare nu a cauzat probleme la digestie. Mai mult, după ce au mâncat greieri, nivelul lor din sânge a scăzut din proteina TNF, despre care se știe că stimulează inflamația – adică o dietă cu pudră de insecte a calmat sistemul imunitar. De asemenea, după ce au mâncat greieri, activitatea unei enzime, care este considerată un semn al unui intestin sănătos, a crescut și au existat mai multe bacterii benefice în intestine. Bifidobacterium animalis, îmbunătățind digestia.

Experimentul a implicat un număr mic de oameni, iar rezultatele ar avea de câștigat de a fi confirmate în studii cu statistici mai puternice. Și este, de asemenea, indicat să aflați despre ce anume este vorba despre greierii care îi face folositori. Cu toate acestea, putem presupune că întregul punct aici este chitina, o polizaharidă naturală care formează exoscheletul insectelor.

Chitina este o rudă chimică a fibrelor dietetice vegetale, care sunt și polizaharide naturale. Fibrele vegetale servesc drept hrană pentru microflora intestinală, care în același timp eliberează diverse substanțe benefice - motiv pentru care nutriționiștii sfătuiesc să mănânce. mai multe legume si fructe. Chitina, desigur, este încă diferită de fibrele vegetale, dar poate și bacteriile noastre intestinale se pot hrăni cu ea - în beneficiul reciproc al lor și al nostru.

Hrana pentru insecte este acum adesea amintită în lume probleme de mediu, care însoțesc creșterea animalelor obișnuită. Insectele au tot ce ai nevoie nutrienți, mai mult, cultivarea lor este uneori mai ușoară și nu necesită la fel de multă cheltuială de energie precum creșterea animalelor.

Cu toate acestea, chiar dacă găsesc un alt beneficiu, este puțin probabil ca fermele de greieri, lăcuste sau termite să înlocuiască în curând fermele de vite; pe de altă parte, mâncăm raci și creveți, dar sunt mai aproape de insecte decât de porci și vaci.