Ciri-ciri komparatif kerangka aksial spesies vertebrata yang berbeda

Berbagai spesies mamalia dalam proses perkembangan evolusi telah menempati relung ekologi mereka, yang berbeda, antara lain, dalam kondisi interaksi organisme mereka dengan medan gravitasi Bumi. Inilah sebabnya mengapa kerangka aksial vertebrata telah mengalami perubahan signifikan dalam proses evolusi. Bentuk asli filogenetik dari tulang belakang adalah notochord (sumsum tulang belakang) - untaian seluler asal endomesodermal, yang pada sebagian besar vertebrata dan pada manusia digantikan oleh elemen kerangka. Sebagai organ permanen, notochord ada di beberapa vertebrata tingkat rendah. Pada sebagian besar vertebrata, pada usia dewasa, notochord dipertahankan di dalam vertebra (pada ikan), di badan vertebra (pada amfibi) dan dalam bentuk nukleus agar-agar (pada mamalia). Kerangka aksial dalam ontogenesis melewati tiga tahap perkembangan:

• lempeng kordal (dasar senar);
• penggantian sebagian dengan elemen tulang rawan;
• munculnya kerangka aksial.

Jadi, pada akrania, kerangka diwakili oleh notochord dan banyak batang jaringan gelatin padat, membentuk kerangka sirip yang tidak berpasangan dan penopang aparatus insang. Pada lancelet, vertebra terdiri dari massa seluler yang hampir tidak berserat. Pada siklostom, notochord dipertahankan sepanjang hidup, tetapi rudimen vertebra muncul, yang merupakan formasi tulang rawan berpasangan kecil yang terletak merata di atas notochord. Mereka disebut lengkungan atas. Pada ikan primitif, selain lengkungan atas, lengkungan bawah muncul, dan pada ikan yang lebih tinggi - badan vertebra. Badan vertebra pada sebagian besar ikan dan hewan kelas atas terbentuk dari jaringan yang mengelilingi notochord, serta dari pangkal lengkungan. Lengkungan atas dan bawah tumbuh bersama dengan badan vertebra. Ujung lengkung atas tumbuh bersama, membentuk kanal tempat sumsum tulang belakang berada. Pada lengkung bawah, proses muncul tempat tulang rusuk melekat.

Sisa-sisa tali pusat terpelihara pada ikan di antara badan-badan ruas tulang belakang. Ikan memiliki dua bagian tulang belakang: badan dan ekor. Fungsi bagian pertama adalah untuk menyokong organ-organ dalam, sedangkan bagian kedua adalah untuk berpartisipasi dalam pergerakan tubuh.

Badan vertebra berkembang dalam berbagai kelompok vertebrata secara independen dari notochord. Badan tulang vertebra berkembang dalam jaringan ikat pertama kali sebagai silinder tipis. Pada hewan berkepala utuh dan hewan yang bernapas dengan cara dispnea, badan vertebra berkembang segera sebagai endapan berbentuk cincin berkapur di sekitar notochord.

Secara filogenetik, kerangka internal jaringan ikat digantikan oleh tulang rawan, dan tulang rawan digantikan oleh tulang. Selama perkembangan ontogenetik, urutan ini berulang. Perubahan lebih lanjut pada tulang belakang bergantung pada perkembangan otot dan kerangka aksial selama gerakan tubuh. Tulang belakang orang dewasa mempertahankan jejak jalur perkembangan yang diambil.

Pada orang dewasa, tulang belakang menunjukkan fitur adaptif khusus yang terkait dengan posisi vertikal tubuh. Saat berjalan tegak, berat kepala memengaruhi tulang belakang, dan daerah wajah yang kurang berkembang tidak memerlukan otot oksipital yang kuat. Oleh karena itu, tonjolan oksipital dan elevasi serta ketidakteraturan lain pada tengkorak kurang berkembang pada manusia.

Perbedaan struktur anggota tubuh bagian atas dan bawah seseorang disebabkan oleh perbedaan fungsi lengan dan kaki dalam kaitannya dengan berjalan tegak. Anggota tubuh bagian depan hewan, seperti anggota tubuh bagian belakang, berfungsi sebagai penopang seluruh tubuh dan merupakan organ gerakan, sehingga tidak ada perbedaan yang mencolok dalam strukturnya. Tulang anggota tubuh bagian depan dan belakang hewan besar dan masif, gerakannya sama-sama monoton. Anggota tubuh hewan sama sekali tidak mampu melakukan gerakan yang bervariasi, cepat, dan cekatan, yang merupakan ciri khas tangan manusia.

Adanya lengkungan pada tulang belakang manusia (lordosis servikal dan lumbal, kifosis torakal dan sakrokoksigeal) dikaitkan dengan upaya menjaga keseimbangan dan menggerakkan pusat massa tubuh dalam posisi vertikal. Hewan tidak memiliki lengkungan seperti itu.

Dalam hal struktur tulang belakang (lima bagian, 33-34 ruas tulang belakang), manusia menempati tempat tertentu di antara mamalia. Terletak satu demi satu, ruas tulang belakang membentuk dua kolom - bagian depan, dibangun oleh badan ruas tulang belakang, dan bagian belakang, dibentuk oleh lengkungan dan sendi intervertebralis. Pada manusia, kepala seimbang, dan pada mamalia berkaki empat kepala digantung oleh ligamen dan otot yang terutama dimulai pada ruas tulang leher dan prosesus spinosus ruas tulang belakang toraks. Pada manusia, bagian tulang belakang leher terdiri dari 7 ruas tulang belakang. Kecuali dua ruas pertama, ruas tulang belakang ini dicirikan oleh badan rendah kecil yang secara bertahap mengembang ke arah G terakhir. Pada mamalia lain, ruas tulang belakang ini sangat besar dan secara bertahap memendek ke bawah, yang disebabkan oleh posisi kepala. Ciri khas ruas tulang leher manusia adalah prosesus spinosus yang bercabang dua. Berikut ini berbeda dari jenis ruas tulang leher secara umum: atlas, yang tidak memiliki badan dan prosesus spinosus. Ciri khas vertebra epistropheus C _ke-7 (vertebra aksial) adalah adanya gigi yang diarahkan vertikal ke atas dari badan vertebra, yang di sekitarnya, seperti di sekitar sumbu, atlas berputar bersama dengan tengkorak. Vertebra serviks ketujuh dibedakan oleh prosesus spinosus yang panjang dan tidak bercabang, yang mudah diraba melalui kulit, dan oleh karena itu disebut menonjol. Selain itu, ia memiliki prosesus transversal yang panjang, dan bukaan transversalnya sangat kecil.

Tulang belakang toraks manusia terdiri dari 12 ruas tulang belakang. Ada beberapa kasus manusia yang memiliki tulang rusuk ke-13. Dua belas pasang tulang rusuk menghubungkan semua bagian kerangka toraks menjadi sistem yang relatif kaku, dengan permukaan artikular tulang rusuk terletak pada permukaan lateral artikulasi dua ruas tulang belakang yang berdekatan dan diskus intervertebralis. Diskus intervertebralis di tulang belakang toraks ditutupi dari samping oleh sendi kostovertebralis. Pengecualiannya adalah tingkat ruas tulang belakang ke-12, dan terkadang ke-11, di mana artikulasi terjadi bukan pada tingkat diskus, tetapi langsung pada badan ruas tulang belakang. Di tulang belakang toraks, diskus intervertebralis lebih lebar daripada badan ruas tulang belakang yang berdekatan dan menonjol agak melampaui batasnya di bagian anterior dan lateral, sementara ini tidak diamati di bagian posterior.

Pada tulang belakang toraks, prosesus transversal manusia dewasa sangat tertekuk ke belakang, dan sehubungan dengan ini, tulang rusuk menjorok ke belakang hampir setinggi prosesus spinosus. Fitur struktural ini, serta peningkatan ke bawah pada badan vertebra, hanya khusus untuk manusia dan merupakan adaptasi terhadap posisi vertikal. Hal ini tidak diamati pada hewan.

Posisi prosesus artikularis tidak sama di berbagai bagian tulang belakang. Karena posisinya yang miring di daerah serviks, berat kepala tidak hanya didistribusikan ke badan, tetapi juga ke prosesus artikularis. Pada mamalia, di daerah serviks, prosesus artikularis terletak berjauhan satu sama lain dan berkembang sangat kuat, seperti halnya badan vertebra serviks. Pada manusia, di daerah toraks dan lumbar, prosesus artikularis terletak di bidang frontal dan sagital. Dalam hal ini, berat bagian di atasnya didistribusikan terutama ke badan vertebra, yang berkontribusi pada peningkatan massanya.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]