Co jsou to pneumatické kosti?

The pneumatické kosti Jsou to ty, které mají dutiny naplněné vzduchem, což je činí lehčími než kosti, které jsou zcela pevné. Slovo „pneumatika“ označuje vzduch obsažený pod tlakem, je odvozen z řečtiny a souvisí s větrem a dýcháním.

V biologii se termín „pneumatika“ vztahuje na dýchání, a proto jsou tyto kosti známé také jako „dýchací kosti“ nebo „duté kosti“. U ptáků tyto typy kostí nabízejí evoluční výhodu, která jim díky jejich lehkosti umožnila létat.

Lidské kosti obličeje jsou pneumatické, nacházejí se kolem vnitřního obočí, pod očima, kolem nosu a dolních tváří, jsou to tzv. Paranazální dutiny..

Tyto dutiny pneumatických kostí jsou obvykle lemovány uvnitř buněčnou vrstvou zvanou epitel a jsou pokryty sliznicí..

Kromě toho, že lebku zesvětluje, přispívá také ke zvukové rezonanci a bylo navrženo, že spolu se sliznicí slouží k úpravě inspirovaného vzduchu, než se dostane do plic..

Proces pneumatizace kostí byl popsán u lebek savců, ptáků a krokodýlů, ale byl také dokumentován u vyhynulých zvířat, jako jsou dinosaury a pterosaury..

Funkce pneumatických kostí

Pro tyto duté kosti v přírodě nebyla definována žádná funkce. Byly však popsány některé hypotézy o úloze těchto kostí v organismech, které je vlastní:

Snížení tělesné hmotnosti

V pneumatických kostech byly dutiny upraveny tak, aby místo dřeňového materiálu obsahovaly vzduch, a následně byla snížena tělesná hmotnost.

To usnadnilo let u ptáků a pterosaurů, protože je zde méně hmoty, ale stejné množství svalů, které pohánějí let..

Změna hustoty kostí

Pneumatizace kostí umožňuje redistribuci kostní hmoty v těle. Například pták a savec podobné velikosti mají zhruba stejnou kostní hmotu..

Kosti ptáků však mohou být hustší, protože kostní hmota musí být distribuována v menším prostoru..

To naznačuje, že pneumatizace kostí ptáka neovlivňuje celkovou hmotnost, ale podporuje lepší rozložení hmotnosti v těle zvířete a v důsledku toho větší rovnováhu, obratnost a snadnost letu.

Zůstatek

U teropodů (podřád dinosaurů) byl kosterní systém lebky a krku vysoce pneumatizovaný a předloktí byla zmenšena. Tyto úpravy pomohly snížit hmotu od těžiště..

Toto přizpůsobení středu hmoty umožnilo těmto zvířatům snížit setrvačnost rotace, čímž se zvýšila jejich hbitost a rovnováha..

Přizpůsobení výškám

Ptáci, kteří létají ve vysokých nadmořských výškách, mají anatomické úpravy, které jim umožnily kolonizovat tato stanoviště. Jednou z těchto úprav byla právě extrémní pneumatizace jeho skeletu.

Reference

1. Dumont, E. R. (2010). Hustota kostí a lehké kostry ptáků. Sborník Královské společnosti B: Biologické vědy, 277(1691), 2193-2198.
2. Farmer, C. G. (2006). O původu ptačích vzdušných vaků. Fyziologie dýchání a neurobiologie, 154(1-2), 89-106.
3. Márquez, S. (2008). Paranazální dutiny: Poslední hranice v kraniofaciální biologii. Anatomický záznam, 291(11), 1350-1361.
4. Picasso, M. B. J., Mosto, M. C., Tozzi, R., Degrange, F. J. a Barbeito, C. G. (2014). Zvláštní asociace: Kůže a subcutaneus diverticula jižní screamer (Chauna torquata, Anseriformes). Zoologie obratlovců, 64(2), 245-249.
5. Qin, Q. (2013). Mechanika přestavování buněčných kostí: Vázané tepelné, elektrické a mechanické účinky pole (1. vyd.). CRC Press.
6. Roychoudhury, S. (2005). Více otázek v anatomii (3. vyd.). Elsevier Indie.
7. Sereno, P. C., Martinez, R. N., Wilson, J. A., Varricchio, D. J., Alcober, O. A. & Larsson, H. C. E. (2008). Důkazy o ptačích nitrohrudních vzdušných vakech u nového dravého dinosaura z Argentiny. PLOS ONE, 3(9).
8. Sirois, M. (2016). Elsevierova veterinární pomocná učebnice (2. vyd.). Mosby.
9. Stefoff, R. (2007). Ptačí třída (1. vyd.). Marshall Cavendish.
10. Wedel, M. J. (2003). Vertebrální pneumaticita, vzdušné vaky a fyziologie dinosaurů sauropodů. Paleobiologie, 29(2), 243-255.