Eri selkärankaisten lajien aksiaalisen luuston vertailevat piirteet

Evoluution aikana eri nisäkäslajit ovat valloittaneet ekologiset lokeronsa, jotka eroavat toisistaan muun muassa organismien ja Maan gravitaatiokentän vuorovaikutusolosuhteiden suhteen. Tästä syystä selkärankaisten aksiaalinen luuranko on kokenut merkittäviä muutoksia evoluutioprosessissa. Selkärangan fylogeneettisesti alkuperäinen muoto on selkäydinjänne – endomesodermaalista alkuperää oleva solujuoste, joka valtaosalla selkärankaisista ja ihmisistä korvautuu luuston elementeillä. Pysyvänä elimenä selkäranka esiintyy joillakin alemmilla selkärankaisilla. Useimmilla selkärankaisilla aikuisena selkärankajänne säilyy nikamien sisällä (kaloilla), nikamien rungoissa (sammakkoeläimillä) ja hyytelömäisenä tumakkeena (nisäkkäillä). Ontogeneesissä aksiaalinen luuranko käy läpi kolme kehitysvaihetta:

• sointulevyt (kielen alkeisosa);
• sen osittainen korvaaminen rustoelementeillä;
• aksiaalisen luurangon syntyminen.

Niinpä akraniassa luurankoa edustaa selkäjänne ja lukuisat tiheän hyytelömäisen kudoksen sauvat, jotka muodostavat parittomien evien luurangon ja kiduslaitteen tuen. Lanceletissa nikamat koostuvat lähes kuiduttomasta solumassasta. Syklostomissa selkäjänne säilyy koko elämän ajan, mutta näkyviin tulee nikama-alkeisuuksia, jotka ovat pieniä parillisia rustomaisia muodostelmia, jotka sijaitsevat tasaisesti selkäjänteen yläpuolella. Niitä kutsutaan ylemmiksi kaareiksi. Alkeellisilla kaloilla ylempien kaarien lisäksi ilmestyvät alemmat kaaret ja korkeammilla kaloilla - nikamien rungot. Useimpien kalojen ja ylempien luokkien eläinten nikamien rungot muodostuvat selkäjännettä ympäröivistä kudoksista sekä kaarien pohjista. Ylempi ja alempi kaari kasvavat yhdessä nikamien runkojen kanssa. Ylempien kaarien päät kasvavat yhteen muodostaen kanavan, jossa selkäydin sijaitsee. Alemmissa kaarissa näkyvät haarakkeet, joihin kylkiluut ovat kiinnittyneet.

Selkärangan jäänteet säilyvät kaloissa nikamien välissä. Kaloilla on kaksi selkärangan osaa: vartalo ja häntä. Ensimmäisen tehtävänä on tukea sisäelimiä, toisen osallistua kehon liikkeisiin.

Nikama on kehittynyt eri selkärankaisryhmillä nikamajänteestä riippumatta. Nikaman luinen runko kehittyy ensin sidekudoksessa ohueksi sylinteriksi. Epäpäisillä ja kaksoishengittävillä eläimillä nikamajänteet kehittyvät välittömästi kalkkipitoisina rengasmaisina kerrostumina nikamajänteen ympärille.

Fylogeneettisesti sidekudoksen sisäinen luuranko korvautuu rustomaisella ja rustomainen luulla. Ontogeneettisen kehityksen aikana tämä sarja toistuu. Selkärangan muut muutokset riippuvat lihasten ja aksiaalisen luuston kehityksestä kehon liikkeiden aikana. Aikuisen selkäranka säilyttää jälkiä kuljetusta kehityspolusta.

Aikuisella selkärangalla on erityisiä sopeutumisominaisuuksia, jotka liittyvät kehon pystysuoraan asentoon. Pystyasennossa käveltäessä pään paino vaikuttaa selkärankaan, eikä heikosti kehittynyt kasvojen alue vaadi vahvoja niskakyhmylihaksia. Siksi niskakyhmy ja muut kallon kohoumat ja epätasaisuudet ovat ihmisillä heikosti kehittyneitä.

Ihmisen ylä- ja alaraajojen rakenteen ero johtuu käsien ja jalkojen toimintojen eroista pystyasennossa kävelyn yhteydessä. Eläinten eturaajat, kuten takaraajatkin, toimivat koko kehon tukena ja ovat liikkumiselimiä, joten niiden rakenteessa ei ole jyrkkää eroa. Eläinten etu- ja takaraajojen luut ovat suuret ja massiiviset, niiden liikkeet ovat yhtä yksitoikkoisia. Eläimen raaja ei ole lainkaan kykenevä vaihteleviin, nopeisiin ja taitaviin liikkeisiin, jotka ovat ominaisia ihmisen kädelle.

Ihmisen selkärangan käyrät (kaula- ja lannelordoosi, rinta- ja ristiluun kyfoosi) liittyvät tasapainon ylläpitämiseen ja kehon massakeskipisteen siirtämiseen pystysuoraan asentoon. Eläimillä ei ole tällaisia käyriä.

Selkärangan rakenteen suhteen (viisi osaa, 33-34 nikamaa) ihmisellä on tietty paikka nisäkkäiden joukossa. Peräkkäin sijaitsevat nikamat muodostavat kaksi pylvästä - etuosan, jonka muodostavat nikamien rungot, ja takimmaisen, jonka muodostavat nikamien kaaret ja nikamien välinivelet. Ihmisellä pää on tasapainossa, ja nelijalkaisilla nisäkkäillä se on kiinnitetty nivelsiteisiin ja lihaksiin, jotka alkavat pääasiassa kaulanikamista ja rintanikamien okahaarakkeista. Ihmisellä selkärangan kaulaosa koostuu seitsemästä nikamasta. Kahta ensimmäistä lukuun ottamatta niille on ominaista pienet, matalat rungot, jotka laajenevat vähitellen viimeistä G:tä kohti. Muilla nisäkkäillä ne ovat erittäin massiivisia ja lyhenevät vähitellen alaspäin pään asennon vuoksi. Ihmisen kaulanikamien piirre on kaksihaarainen okahaarake. Seuraavat eroavat yleisestä kaulanikamatyypistä: atlas, jolla ei ole runkoa eikä okahaaraketta. C _-7. epistrofeuksen nikaman (aksiaalisen nikaman) ominaispiirre on nikaman rungosta pystysuunnassa ylöspäin suuntautuva hammas, jonka ympäri atlas pyörii yhdessä kallon kanssa kuin akselin ympäri. Seitsemännelle kaulanikamalle on ominaista pitkä ja haarautumaton okahaarake, joka on helposti tunnusteltavissa ihon läpi ja jota siksi kutsutaan ulkonevaksi. Lisäksi sillä on pitkät poikittaiset haarakkeet ja sen poikittaiset aukot ovat hyvin pienet.

Ihmisen rintaranka koostuu 12 nikamasta. On tapauksia, joissa ihmisillä on jopa 13. kylkiluu. Kaksitoista kylkiluuparia yhdistää kaikki rintakehän luuston osat suhteellisen jäykäksi järjestelmäksi, jossa kylkiluiden nivelpinnat sijaitsevat kahden vierekkäisen nikaman ja nikamien välisen välilevyn nivelpinnoilla. Rintarangan nikamien välilevyt peittävät sivulta rinta- ja selkänikamien nivelet. Poikkeuksena on 12. ja joskus myös 11. nikaman taso, jossa nivel ei tapahdu välilevyn tasolla, vaan suoraan nikaman rungon päällä. Rintarangassa nikamien välilevyt ovat leveämmät kuin vierekkäisten nikamien rungot ja työntyvät jonkin verran rajojensa ulkopuolelle etu- ja sivuosissa, kun taas takaosassa tätä ei havaita.

Rintarangassa aikuisen ihmisen poikittaishaarakkeet ovat voimakkaasti taaksepäin taipuneet, ja tämän yhteydessä kylkiluut työntyvät taaksepäin lähes okahaarakkeiden tasolle. Tämä rakenteellinen piirre, samoin kuin nikamien runkojen alaspäin suuntautuva nousu, on ominainen vain ihmisille ja johtuu pystysuoraan asentoon sopeutumisesta. Tätä ei havaita eläimillä.

Nivelhaarakkeiden sijainti ei ole sama selkärangan eri osissa. Koska ne ovat vinossa kaularangan alueella, pään paino jakautuu paitsi vartaloille, myös nivelhaarakkeille. Nisäkkäillä ne sijaitsevat kaularangan alueella kaukana toisistaan ja ovat erittäin voimakkaasti kehittyneet, samoin kuin kaulanikamien runko. Ihmisillä rinta- ja lannerangan alueella nivelhaarakkeet sijaitsevat vastaavasti otsa- ja sagittaalitasossa. Tässä tapauksessa päällä olevien osien paino jakautuu pääasiassa nikamien runkoille, mikä edistää niiden massan kasvua.

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