Пригадайте, що таке хорда. Які її функції?

Який тип опорно-рухової системи хребетних тварин? Усім хребетним тваринам притаманний внутрішній скелет, що виконує захисну функцію і слугує місцем прикріплення м’язів. Під час ембріонального розвитку в цих тварин закладається хорда (див. мал. 82). У хребетних тварин хорду заступає хрящовий (хрящові риби, осетрові риби) або кістковий (кісткові риби, амфібії, рептилії, птахи, ссавці) хребет. У хребетних тварин також формується хрящовий (хрящові риби) або кістковий скелет голови - череп. Хребет побудований з хребців (мал. 179). Кожен хребець складається з тіла та дуги. Отвори верхніх дуг, накладаючись одна на одну, утворюють хребтовий канал, у якому розташований спинний мозок.

• Скелет кісткових риб складається із черепа, хребта та скелета плавців. Череп утворений великою кількістю кісток, які нерухомо з’єднані між собою (мал. 180. А). Рухливо сполучається із черепом лише нижня щелепа, що дає змогу тварині активно захоплювати здобич, та зяброві кришки, які забезпечують дихальні рухи. Череп захищає головний мозок. До складу черепа входять і зяброві дуги, на яких розміщені зябра. У хребті риб виділяють два відділи: тулубовий і хвостовий. Тулубові хребці несуть ребра, хвостові - ребер не мають.

Скелет плавців кісткових риб представлений кістковими променями. Скелет парних плавців (грудних і черевних) включає ще й пояси кінцівок. До їхніх кісток приєднуються м’язи, що рухають ці плавці. Мускулатура краще розвинена на спинному боці тіла та у хвостовому відділі (мал. 180. Б). М’язи тулуба мають вигляд широких стрічок. Також є спеціалізовані м’язи, які рухають нижню щелепу, зяброві кришки, плавці тощо.

Мал. 180. Опорно-рухова система кісткових риб. А. Скелет: 1 - череп; 2 - скелет спинних плавців; 3 - хребет; 4 - скелет хвостового плавця; 5 - ребра; 6 - скелет грудного плавця; 7 - скелет черевного плавця; 8 - скелет анального плавця;

9 - зяброва кришка; 10 - щелепи (верхня і нижня). Б. Мускулатура (зверніть увагу, м’язи в риб слабко диференційовані)

Рухи риб насамперед забезпечують плавці: хвостовий плавець — активний поступальний рух, а парні (грудні та черевні) - повільний рух, зупинки та повороти. Непарні плавці забезпечують стійкість тіла під час плавання. У русі бере участь і хребет: м’язи згинають тіло, а хребет, при їхньому розслабленні, — розгинає його.

• Хребет амфібій (мал. 181. А) має шийний, тулубовий, крижовий і хвостовий відділи. Єдиний шийний хребець з’єднує голову з тулубом. Тому рухливість голови в цих тварин обмежена. До єдиного крижового хребця приєднуються кістки тазового поясу. Амфібії зазвичай не мають ребер, лише у тритонів, саламандр вони недорозвинені. Череп в амфібій переважно хрящовий.

Мал. 181. Скелет амфібії (А) та рептилії (Б): 1 - череп; 2 - кисть; 3 - плече; 4 - передпліччя; 5 - хребет; 6 - стегно; 7 - гомілка; 8 - стопа; 9 - хвостова кістка; 10 - лопатка; 11 - велика і мала гомілкові кістки; 12 - ключиця; 13 - хвостовий відділ хребта; 14 - шийний відділ хребта

Скелет кінцівок включає кістки вільних кінцівок (передніх і задніх) та їхніх поясів. Він має типову для наземних хребетних тварин будову. Передню кінцівку утворюють кістки плеча, передпліччя та кисті. Пояс передніх кінцівок (плечовий пояс) складається з парних кісток: лопаток, воронячих кісток і ключиць. У місці сполучення воронячих кісток приєднується груднина. Задня кінцівка складається з кісток стегна, гомілки та стопи. Пояс задніх кінцівок (тазовий пояс) утворений трьома парами зрослих між собою кісток.

• Хребет рептилій складається з п’яти відділів: шийного, грудного, поперекового, крижового та хвостового (мал. 181. Б). Шийний відділ утворений кількома хребцями, які забезпечують значну рухомість голови. До грудних і поперекових хребців приєднуються добре розвинені ребра. У рептилій є справжня грудна клітка, утворена грудними хребцями, ребрами та грудниною. Череп рептилій майже повністю кістковий.

З появою справжньої грудної клітки в рептилій з’являються міжреберні м’язи. Кінцівки рептилій розташовані по боках тулуба. Рептилії можуть не тільки пересуватися по суходолу, а й плавати у воді. Так, між пальцями задніх кінцівок крокодилів є плавальні перетинки, а кінцівки черепах — мешканців водойм — перетворені на ласти.

Особливі варіанти руху притаманні зміям. У них відсутні кінцівки, але збільшене число хребців (їх може бути до 450) та відсутня груднина. Найбільш поширений спосіб пересування змій - хвилеподібні вигинання тіла. Водяні вужі, морські змії можуть вправно плавати у воді.

• Скелет птахів (мал. 182. А) характеризується легкістю, оскільки частина кісток має порожнини, заповнені повітрям (мал. 182. Б). Характерною особливістю черепа птахів є те, що більшість його кісток зростаються між собою, а не сполучаються за допомогою швів, як у рептилій. Великий об’єм мозкової коробки пов’язаний з прогресивним розвитком головного мозку. Привертають увагу і великі очні западини. Щелепи птахів видовжені і вкриті роговими чохлами. Завдяки цьому створюється досконалий апарат для захоплення їжі, адже зуби у птахів відсутні.

Хребет має низку особливостей, пов’язаних з польотом. Шийний відділ складається з великої кількості хребців (від 11 до 25). Це надає голові значної рухливості. Хребці грудного, поперекового, крижового відділів сполучені між собою нерухомо. Так створюється міцна основа для роботи крил під час польоту. Складний криж, утворений поперековими, крижовими та передніми хвостовими хребцями, створює надійну опору для задніх кінцівок, оскільки на них припадає вся маса тіла. Частина хвостових хребців залишаються вільними, а останні хребці - зростаються між собою, утворюючи куприкову кістку (мал. 182), до якої прикріплюються пера хвоста.

У більшості видів птахів груднина має плаский виріст - кіль. До нього прикріплюються м’язи, що забезпечують рухи крил під час польоту. У поясі передніх кінцівок ключиці зрослися між собою, утворюючи так звану вилочку (мал. 182, 13). Вона надає пружності поясу передніх кінцівок.

Скелет крила складається з трьох відділів: плеча, передпліччя та кисті. Скелет задньої кінцівки складається із стегна, гомілки та стопи. Більшість кісток стопи зростаються між собою та утворюють цівку, яка разом з пальцями вкрита роговими лусочками (мал. 182, 4). Цівка надає нозі міцності і збільшує її рухомість.

Основним способом пересування більшості птахів є політ. Під час польоту постійно по черзі працюють великі (опускають крила) та малі (піднімають крила) грудні м’язи. Такий політ називають махальним, або активним. Великі хижі птахи — орли, шуліки, грифи — протягом тривалого часу можуть у пошуках здобичі кружляти в повітрі, майже не рухаючи крилами. Це ширяючий, або пасивний, політ, який здійснюється завдяки висхідним потокам теплого повітря, що підіймаються від поверхні землі, нерівномірно нагрітої сонцем.

• На малюнку 184. А знайдіть усі складові скелета ссавця. Порівняйте його будову зі скелетами амфібій, рептилій і птахів. Характерною рисою будови скелета більшості ссавців є те, що шийний відділ їхнього хребта представлений сімома хребцями (й у миші, й у жирафи). Мускулатура ссавців добре розвинена і диференційована (мал. 183. Б). Для ссавців характерна наявність діафрагми - м’яза, що бере участь у дихальних рухах: завдяки її скороченню змінюється об’єм грудної порожнини. Добре розвинені також м’язи спини, кінцівок та їхніх поясів, а також жувальні м’язи.

Ссавцям притаманні різні способи пересування. Багато мешканців наземного середовища, такі як копитні, барси, гепарди, вовки, лисиці, здатні бігати. Зайцеподібні (зайці, кролі) можуть пересуватися стрибками: тому в них видовжені задні ноги. Ссавці-землериї прокладають свої ходи у ґрунті: кроти риють за допомогою передніх риючих кінцівок, а сліпаки - за допомогою потужних різців.

Мал. 183. А. Будова скелета ссавця: 1 - череп; 2 - шийні хребці; 3 - грудні хребці; 4 - поперекові хребці; 5 - крижові хребці; 6 - тазові кістки; 7 - хвостові хребці; 8 - стегнова кістка; 9 - мала і велика гомілкові кістки; 10 - кістки стопи; 11 - ребра; 12 - груднина; 13 - кістки кисті; 14 - променева кістка; 15 - ліктьова кістка; 16 - плечова кістка; 17 - лопатка. Б. М’язова система ссавця (зверніть увагу, як добре вона диференційована). Завдання: визначте, які групи м’язів у

ссавців розвинені найкраще

Ви вже знаєте про ссавців, здатних до пасивного або активного польоту. Наприклад, летяга звичайна має між передніми та задніми ногами

шкірну перетинку, яка дає змогу пасивно планерувати з дерева на дерево, долаючи відстань до 50 м. Змінюючи натяг шкірної перетинки, летяга здатна змінювати напрямок польоту, а довгий пухнастий хвіст слугує для гальмування.

Активний політ притаманний рукокрилим. Пригадайте, у цих тварин від верхівки другого пальця передніх кінцівок до хвоста вздовж тулуба тягнеться складка шкіри, що слугує крилом. Подібно до птахів, у рукокрилих утворюється кіль груднини та добре розвинені грудні м’язи, які забезпечують рухи крил.

Мешканці водойм, наприклад китоподібні, здатні вправно плавати та пірнати. Основний орган руху в них - хвостовий плавець.

Біологічний словничок: активний та пасивний політ, цівка.

ПЕРЕВІРТЕ ЗДОБУТІ ЗНАННЯ

1. Що спільного та відмінного в будові опорно-рухової системи риб і амфібій? 2. Які особливості будови опорно-рухової системи рептилій характеризують їх як мешканців наземного середовища? 3. Які особливості опорно-рухової системи птахів пов’язані з пристосуванням до польоту? 4. Які ви знаєте пристосування ссавців до різних способів руху?

Обговоріть у групах

Які ускладнення з’явилися в скелеті хребетних тварин у процесі історичного розвитку?

для допитливих і кмітливих

1. У китоподібних відсутні задні кінцівки. Але інколи народжуються дитинчата з недорозвиненими задніми кінцівками. Чим це можна пояснити? 2. Порівняйте особливості польоту комах і птахів, а також особливості будови їхньої опорно-рухової системи.

Це матеріал з підручника Біологія за 7 клас Остапченко, Балан