Скелетная пневматическость
Скелетная пневматичность – это наличие воздушных пространств внутри костей. Обычно он образуется во время развития путем извлечения кости с помощью пневматических дивертикулов (воздушных мешочков) из заполненного воздухом пространства, такого как легкие или полость носа. Пневматизация сильно варьирует у разных людей, и кости, которые обычно не пневматизированы, могут пневматизироваться при патологическом развитии.
Краниальная пневматическость
[ редактировать ]Пневматизация встречается в черепах млекопитающих , крокодилов и птиц среди современных четвероногих . Пневматизация была зарегистрирована у вымерших архозавров, включая динозавров и птерозавров . Пневматические пространства включают околоносовые пазухи и некоторые сосцевидные клетки .
Посткраниальная пневматичность
[ редактировать ]Посткраниальная пневматичность встречается в основном у некоторых архозавров групп , а именно у ящеротазовых динозавров . [1] птерозавры и птицы . Пневматизация позвонков широко распространена среди ящеротазовых динозавров, а у некоторых теропод пневматизация довольно распространена, например у Aerosteon riocoloradensis имеется пневматизация подвздошных костей , вилочек и гастралий . [2] Многие современные птицы сильно пневматизированы. Воздушные карманы костей соединены с легочными воздушными мешками : [3]
| Воздушные мешки | Часть скелета, пневматизированная дивертикулами. |
|---|---|
| шейные воздушные мешки | шейные и передние грудные позвонки |
| брюшные воздушные мешки | задние грудные позвонки, крестец и задние конечности |
| межключичный воздушный мешок | грудина , грудинные ребра , клювовидный отросток , ключица , лопатка и передняя конечность |
| передние и задние грудные воздушные мешки | - (отсутствие дивертикулов) |
Однако степень пневматичности зависит от вида. Например, у ныряющих птиц он невелик, у гагар вообще отсутствуют пневматические кости. [3] [4]
Посткраниальная пневматизация встречается реже за пределами архозаврии. Примеры включают подъязычную кость у ревунов Alouatta и спинные позвонки у остеоглоссиформной рыбы Pantodon . [5] Также была зарегистрирована незначительная пневматизация центров и головок ребер дорсальными дивертикулами в легких наземных черепах. [5] Кроме того, известно возникновение патологической пневматизации атласного позвонка человека . [6]
Функция скелетной пневматичности
[ редактировать ]Точная функция скелетной пневматичности окончательно не известна, но существует несколько рабочих гипотез относительно роли скелетной пневматичности в организме.
Уменьшить массу тела
[ редактировать ]Проникая в кости, пневматические дивертикулы заменяли костный мозг воздухом, уменьшая общую массу тела. Уменьшение массы тела облегчит птерозаврам и птицам полет, поскольку у них будет меньше массы, чтобы удерживаться в воздухе при том же количестве мышц, обеспечивающих полет. [7] Пневматизация позвоночного столба зауроподов уменьшила бы вес этих организмов и облегчила бы поддержку и перемещение массивной шеи. [1]
Изменение распределения скелетной массы
[ редактировать ]Скелетная пневматичность позволяет животным перераспределять скелетную массу внутри своего тела. Скелетная масса птицы (пневматизированной) и млекопитающего (непневматизированного) с одинаковыми размерами тела примерно одинакова, однако кости птиц оказались более плотными, чем кости млекопитающих. Это говорит о том, что пневматизация костей птиц не влияет на общую массу, но позволяет улучшить баланс веса внутри тела, что обеспечивает больший баланс, ловкость и легкость полета. [8]
Баланс
[ редактировать ]У теропод голова и шея сильно пневматизированы, предплечья редуцированы. Это поможет уменьшить массу дальше от центра баланса. Такая корректировка центра масс позволит животному уменьшить инерцию вращения, тем самым повысив его маневренность. Сакральная пневматичность опустила бы его центр масс в более вентральное положение, что обеспечило бы ему большую стабилизацию. [5]
Адаптация к большой высоте
[ редактировать ]Крикуны — это сильно пневматизированные птицы с пневматическими дивертикулами, распространяющимися по костям и коже. Поскольку крикуны летают на больших высотах, предполагается, что чрезвычайная пневматическость этих птиц указывает на адаптацию к полетам на больших высотах. [9]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Ведель, Мэтью Дж. (2005). «Посткраниальная пневматическость скелета у зауроподов и ее значение для оценки массы» (PDF) . В Карри Роджерс, Кристина А.; Уилсон, Джеффри А. (ред.). Зауроподы: эволюция и палеобиология . Беркли: Издательство Калифорнийского университета. стр. 201–228. ISBN 9780520246232 .
- ^ Серено, ПК; Мартинес, Р.Н.; Уилсон, Дж.А.; Варриккио, диджей; Алькобер, ОА; Ларссон, ХК (30 сентября 2008 г.). «Доказательства наличия птичьих внутригрудных воздушных мешков у нового хищного динозавра из Аргентины» . ПЛОС Один . 3 (9): е3303. Бибкод : 2008PLoSO...3.3303S . дои : 10.1371/journal.pone.0003303 . ПМЦ 2553519 . ПМИД 18825273 .
- ^ Перейти обратно: а б Ведель, Мэтью Дж. (2003). «Пневматичность позвонков, воздушные мешки и физиология динозавров-зауроподов» (PDF) . Палеобиология . 29 (2). Палеонтологическое общество : 243–255. doi : 10.1666/0094-8373(2003)029<0243:vpasat>2.0.co;2 . Проверено 21 января 2014 г.
- ^ Шоргер, AW (сентябрь 1947 г.). «Глубоководное погружение гагары и старой скво и его механизм» (PDF) . Бюллетень Уилсона . 59 (3). Орнитологическое общество Вильсона: 151–159 . Проверено 21 января 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Фермер, CG (ноябрь 2006 г.). «О происхождении воздушных мешков птиц». Респираторная физиология и нейробиология . 154 (1–2): 89–106. дои : 10.1016/j.resp.2006.04.014 . ПМИД 16787763 . S2CID 45680102 .
- ^ Морейра, Бруно; Сом, Питер М. (июль 2010 г.). «Необъяснимое обширное основание черепа и пневматизация атланта: данные компьютерной томографии». JAMA Отоларингология – хирургия головы и шеи . 136 (7): 731–3. дои : 10.1001/archoto.2010.108 . ПМИД 20644073 .
- ^ Беннетт, Кристофер (2001). «Остеология и функциональная морфология позднемелового птерозавра Pteranodon». Палеонтографика Абтейлунг А : 1–153. дои : 10.1127/пала/260/2001/1 . S2CID 90380603 .
- ^ Дюмон, Элизабет Р. (22 июля 2010 г.). «Плотность костей и лёгкость скелетов птиц» . Труды Лондонского королевского общества B: Биологические науки . 277 (1691): 2193–2198. дои : 10.1098/rspb.2010.0117 . ISSN 0962-8452 . ПМК 2880151 . ПМИД 20236981 .
- ^ Пикассо, Мариана Б.Дж.; Мосто, Мария Клелия; Тоцци, Ромина; Дегранж, Федерико Дж; Барбейто, Клаудио Джи (2014). «Своеобразная ассоциация: кожа и подкожные дивертикулы южного крикуна (Chauna torquata, Anseriformes)». Зоология позвоночных . 64 (2): 245–249.