Potpora
i kretanje
životinja
Potaknimo znatiželju...
Sastavi puzzle i otkrij životinju koja se sporo kreće iako imamo dojam da je nepokretna.
Organizirana je utrka između različitih vrsta sisavaca. Na utrci sudjeluju: gepard, gazela, nosorog i žirafa. Promisli i odredi tko od njih će pobijediti u sprintu, a tko će biti bolji u utrkama na dulje staze. Objasni svoj odabir.
Potporni sustav životinja
Svuda oko nas životinje su u pokretu bilo da lete, trče, plivaju, gmižu, plutaju bilo da skaču. Kretanje je jedno od glavnih obilježja životinja, a način njihova kretanja uvelike ovisi o građi njihova potpornog sustava. Razlozi kretanja različitih vrsta životinja slični su iako se građa njihova potpornog sustava uvelike razlikuje. Kretanje životinjama omogućuje lakše pribavljanje hrane, osnovnoga izvora energije za odvijanje svih procesa u njihovu tijelu.
Potporni (skeletni) sustav daje oblik, čvrstoću i zaštitu tijelu. Osim toga pomaže u održavanju stalnoga rasporeda organa i organskih sustava te služi kao osnova za hvatište i uporište mišića čime se omogućuje kretanje. Građa potpornoga sustava ovisi o veličini, načinu života i pokretljivosti životinje. Iako na samu riječ kostur ili skelet pomisliš na kosti čovjeka ili kosti ostalih kralježnjaka, u životinja razlikujemo tri osnovna tipa potpornoga sustava. To su hidroskelet, egzoskelet i endoskelet. Klikni na karticu i doznaj više o hidroskeletu.
Najjednostavniji oblik potpornoga sustava životinja jest hidroskelet. Čini ga tjelesna šupljina ili međustanični prostori ispunjeni tjelesnom tekućinom koja u unutrašnjosti tijela stvara pritisak te tako omogućuje uporište mišićima, slično kao što gumenom crijevu za zalijevanje vrta čvrstoću daje voda koja prolazi kroz njega. Hidroskelet predstavlja potporni sustav plošnjaka, oblića, kolutićavaca te većine žarnjaka i mekušaca.
U člankonožaca i većine mekušaca (školjkaši i većina puževa) ulogu potpornoga sustava ima vanjski kostur ili egzoskelet. Osim potpore tijelu, egzoskelet ima još jednu bitnu ulogu. Obavija mekano tijelo životinje i tako mu pruža zaštitu. Može biti građen od hitina i/ili vapnenca s mogućim dodatcima raznih proteina. Za razliku od drugih oblika potpore tijela, egzoskelet ograničava rast životinje jer obavija tijelo s vanjske strane.
Kod spužava, glavonožaca, bodljikaša, polusvitkovaca i svitkovaca pronalazimo unutarnji kostur ili endoskelet koji preuzima ulogu potpore tijela. Jedino bodljikaši i svitkovci imaju pravi endoskelet jer osim potpore tijela on služi kao mjesto vezanja mišića i osnova je u pokretanju.
Kretanje životinja
Kretanje omogućuje svim organizmima promjenu položaja s jednoga na drugo mjesto. Kod životinja kretanje može biti aktivno (trčanje, plivanje, let, skakanje i sl.) ili pasivno (kretanje strujama vode i vjetrom). Životinje se kreću zbog više razloga: traže hranu, spolnoga partnera, odgovarajuće stanište ili bježe od predatora. Sve životinje ne kreću se jednako, već su se one prilagodile okolišu u kojemu žive. Kretanje životinja možemo promatrati ovisno o staništu, stoga ga dijelimo na vodeno, kopneno i zračno kretanje.
Kretanje životinja u vodi
Ovisno o kretanju, životinje koje žive u vodama dijelimo na plankton, nekton i bentos.
U nektonu nalazimo organizme čije pokretanje ne ovisi o strujenju vode, već o aktivnosti njihovih organa. Bitan čimbenik ima plovnost, sposobnost tijela da se zadrži u stupcu vode. Plovnost životinja osigurava se na temelju manje gustoće od okolne vode i kod kretanja ti organizmi troše manje energije nego životinje koje nisu plovne. Na tijelo koje se aktivno kreće u vodi (pliva) djeluju četiri sile iz raznih smjerova.
Treba naglasiti da se prilikom kretanja mogu javljati sile vrtloženja (turbulencije) koje djeluju na okretanje tijela oko svoje osi i onemogućuju normalno plivanje. Kako bi se njihov utjecaj smanjio, tijela koja se kreću u vodi poprimaju poseban oblik koji karakteriziramo kao hidrodinamičan.
Kretanje životinja u zraku
Životinje koje se kreću u zraku mogu to raditi pasivno (jedrenjem) poput nekih ptica (npr. albatros), pauka, žaba, guštera i sisavaca (npr. leteće vjeverice) ili aktivno (neki kukci, većina ptica i šišmiši). Princip leta sličan je plivanju jer se treba postići niska gustoća u odnosu na okolni medij i iste sile djeluju na tijelo koje se kreće. Glavna razlika jest u tome što plovnost nema nikakav utjecaj, već životinja mora svladati djelovanje težine kako bi se zadržala u zraku. Tijelo životinja koje lete poprima aerodinamičan oblik kako bi se smanjio nastanak turbulencija. Osnovni princip leta objasnit ćemo na primjeru ptica. Kod njih postoje dva tipa mišića koja omogućuju pokretanje krila: veliki i mali letni mišići. Oba mišića postoje samo kod grebenih ptica jer se vežu za greben prsne kosti. Veliki letni mišić spušta krila, a mali ih letni mišić podiže.
Krila su prekrivena perjem i obično su široka kako bi se stvorila što veća površina na koju djeluje uzgon. Klikni na kartice i doznaj više o tome što pticama omogućuje uspješan let.
Da bi se postigao uzgon, mora postojati razlika tlakova s gornje i donje strane krila. Zbog njihova oblika zrak struji brže s gornje strane krila i sporije s donje strane. To rezultira manjim tlakom s gornje, a većim tlakom s donje strane, čime se pojavljuje sila uzgona. Uzgon nastaje prilikom spuštanja krila, stoga je bitan snažniji mišić spuštač krila (veliki letni mišić) nego podizač krila. Iako uzgon primarno djeluje prema gore, okretanje krila omogućuje da uzgon djeluje i prema naprijed. Tako se ptica ne kreće samo prema gore, već i prema naprijed što je bitno kod polijetanja. Da bi se to postiglo, kretanje krila u obliku je zamišljenoga broja 8. Zanimljivo je da kolibrići mogu stvarati uzgon prilikom spuštanja i podizanja krila, što im omogućuje let na mjestu.
Postizanje manje gustoće od okolnoga zraka za životinje je nemoguće, stoga je u evoluciji došlo do smanjenja težine tijela čime je djelovanje težine manje, a uzgona jače. Tijelo je kukaca po svojoj prirodi dosta lagano, ali kod sisavaca i ptica zbog građe endoskeleta nije lagano. Ptice imaju šuplje kosti koje daju lakoću u letu te je dio kostiju srastao i preoblikovao se tijekom evolucije. Dio je njihovih parnih organa reduciran (imaju samo jedan jajnik, sjemenik i bubreg) kako bi se još više dobilo na lakoći. Još jedna prilagodba ptica na let jest dišni sustav koji osim pluća sadrži velik broj zračnih vrećica kroz koje zrak struji. Pticama su potrebna dva udaha i izdaha kako bi isti volumen zraka izbacile iz tijela. Unutar tijela uvijek se nalazi zrak. To im olakšava tijelo prilikom leta.
Kod šišmiša dolazi do preoblikovanja nekih kostiju koje postaju tanje, ali i do smanjenja veličine tijela čime se postiže lakoća. Značajno je da sve tri skupine životinja koje lete posjeduju krila, ali su ona različitoga evolucijskog podrijetla. Kod kukaca krila su hitinske izrasline egzoskeleta ispunjene zrakom, a kod ptica i šišmiša krila nastaju preobrazbom prednjih udova.
Kretanje životinja na kopnu
Kretanje na kopnu uključuje hodanje, trčanje, skakutanje ili skakanje i puzanje. Na kopnu plovnost i težina tijela više nije problem, ali su zato kostur i mišići jako bitni. Svaki korak zahtijeva veću količinu energije kako bi se svladala tromost tijela, no zahvaljujući mogućnosti životinja da u svojim tetivama pohrane potencijalnu energiju, taj je problem prevladan. Za kretanje na kopnu bitno je održavanje ravnoteže koja se kod nekih životinja mora naučiti tijekom života. Primjerice, kao djeca krećemo se puzanjem prije nego što naučimo održavati ravnotežu i hodati na dvije noge. Većina životinja na kopnu kreće se udovima čija brojnost može varirati. Čovjek i ptice bezgrebenke kreću se s dvije noge (bipedalizam), kralježnjaci s četiri noge, kukci sa šest, a pauci s osam.
Za kraj...
Potporni (skeletni) sustav daje oblik, čvrstoću i zaštitu tijelu te kod nekih organizama služi kao osnova za hvatište i uporište mišića, čime se omogućuje kretanje. U životinja razlikujemo tri osnovna tipa potpornoga sustava: hidroskelet, egzoskelet i endoskelet. Građa potpornoga sustava ovisi o veličini, načinu života i pokretljivosti životinje. Kod životinja kretanje može biti aktivno ili pasivno. Životinje se kreću zbog traženja hrane, spolnoga partnera, odgovarajućega staništa ili zbog bijega od predatora. Sve životinje ne kreću se jednako. One su se prilagodile okolišu u kojemu žive, a s vremenom su se prilagodili i njihovi organi za kretanje. Kretanje životinja možemo promatrati ovisno o staništu, stoga ga dijelimo na vodeno, kopneno i zračno kretanje.