Sammenlignende træk ved det aksiale skelet hos forskellige hvirveldyrsarter

Forskellige arter af pattedyr har i den evolutionære udviklingsproces indtaget deres økologiske nicher, som blandt andet adskiller sig i betingelserne for deres organismes interaktion med Jordens tyngdefelt. Derfor har hvirveldyrs aksiale skelet gennemgået betydelige ændringer i evolutionsprocessen. Den fylogenetisk oprindelige form for rygsøjlen er rygstrengen (rygmarven) - en cellulær streng af endomesodermal oprindelse, som hos langt de fleste hvirveldyr og hos mennesker er erstattet af skeletelementer. Som et permanent organ findes rygstrengen hos nogle lavere hvirveldyr. Hos de fleste hvirveldyr bevares rygstrengen i voksenalderen inde i hvirvlerne (hos fisk), i hvirvlernes kroppe (hos padder) og i form af en geléagtig kerne (hos pattedyr). Aksiale skelet i ontogenesen gennemgår tre udviklingsstadier:

• akkordplader (rudiment af en streng);
• delvis erstatning af det med bruskholdige elementer;
• fremkomsten af det aksiale skelet.

I akranien er skelettet således repræsenteret af en rygstreng og talrige stænger af tæt gelatinøst væv, der danner skelettet af uparrede finner og støtten til gælleapparatet. I lancelet består ryghvirvlerne af en næsten fiberløs cellemasse. I cyclostomer er rygstrengen bevaret hele livet, men der optræder hvirvelrudimenter, som er små parrede bruskformationer, der er jævnt placeret over rygstrengen. De kaldes de øvre buer. Hos primitive fisk optræder der ud over de øvre buer også nedre buer, og hos højere fisk - ryghvirvlernes kroppe. Ryghvirvlernes kroppe er hos de fleste fisk og dyr af højere klasser dannet af vævene omkring rygstrengen samt fra buernes baser. De øvre og nedre buer vokser sammen med ryghvirvlernes kroppe. Enderne af de øvre buer vokser sammen og danner en kanal, hvor rygmarven er placeret. På de nedre buer optræder der processer, som ribbenene er fastgjort til.

Resterne af rygsøjlen er bevaret hos fisk mellem ryghvirvlernes kroppe. Fisk har to dele af rygsøjlen: overkrop og hale. Den første dels funktion er at støtte de indre organer, den anden er at deltage i kroppens bevægelse.

Hvirvellegemet udviklede sig i forskellige grupper af hvirveldyr uafhængigt af rygstrengen. Hvirvelens knoglekrop udvikler sig først i bindevævet som en tynd cylinder. Hos helhovedede og dibreathing-dyr udvikler hvirvellegemerne sig straks som kalkholdige ringformede aflejringer omkring rygstrengen.

Fylogenetisk erstattes bindevævets indre skelet af bruskvæv, og bruskvævet af knoglevæv. Under den ontogenetiske udvikling gentages denne sekvens. Yderligere ændringer i rygsøjlen afhænger af udviklingen af muskler og det aksiale skelet under kroppens bevægelser. En voksens rygsøjle bevarer spor af den valgte udviklingsvej.

Hos en voksen udviser rygsøjlen specifikke adaptive træk relateret til kroppens lodrette position. Når man går oprejst, påvirker hovedets vægt rygsøjlen, og den dårligt udviklede ansigtsregion kræver ikke stærke occipitale muskler. Derfor er den occipitale fremspring og andre forhøjninger og uregelmæssigheder på kraniet dårligt udviklede hos mennesker.

Forskellen i strukturen af en persons øvre og nedre lemmer skyldes forskellen i arme og bens funktioner i forbindelse med oprejst gang. Dyrs forlemmer tjener, ligesom baglemmerne, som støtte for hele kroppen og er bevægelsesorganer, så der er ingen skarp forskel i deres struktur. Knoglerne i dyrs for- og baglemmer er store og massive, deres bevægelser er lige så monotone. Et dyrs lem er slet ikke i stand til varierede, hurtige, behændige bevægelser, som er karakteristiske for den menneskelige hånd.

Tilstedeværelsen af kurver i den menneskelige rygsøjle (cervikal og lumbal lordose, thorakal og sakrococcygeal kyfose) er forbundet med at opretholde balance og flytte kroppens tyngdepunkt i en lodret position. Dyr har ikke sådanne kurver.

Med hensyn til rygsøjlens struktur (fem sektioner, 33-34 ryghvirvler) indtager mennesker en bestemt plads blandt pattedyr. Ryghvirvlerne, der er placeret efter hinanden, danner to søjler - den forreste, der er bygget op af ryghvirvlernes kroppe, og den bagerste, der er dannet af buerne og de intervertebrale led. Hos mennesker er hovedet velbalanceret, og hos firbenede pattedyr er det ophængt af ledbånd og muskler, der primært starter på halshvirvlerne og torntappene i brysthvirvlerne. Hos mennesker består den cervikale del af rygsøjlen af 7 ryghvirvler. Med undtagelse af de to første er de karakteriseret ved små, lave kroppe, der gradvist udvider sig mod det sidste G. Hos andre pattedyr er de ekstremt massive og forkortes gradvist nedad, hvilket skyldes hovedets position. Et kendetegn ved den menneskelige halshvirvel er den todelte torntapp. Følgende adskiller sig fra den generelle type halshvirvel: atlasen, som ikke har nogen krop og torntapp. Et karakteristisk træk ved den _7. epistropheus-hvirvel (aksialhvirvel) C er tilstedeværelsen af en tand, der er rettet lodret opad fra hvirvellegemet, og omkring hvilken atlasen, ligesom omkring en akse, roterer sammen med kraniet. Den syvende halshvirvel er kendetegnet ved en lang og ubifurkeret torntakke, som let palperes gennem huden og derfor kaldes fremspringende. Derudover har den lange tværgående processer, og dens tværgående åbninger er meget små.

Menneskets brysthvirvelsøjle består af 12 ryghvirvler. Der findes tilfælde af mennesker med et 13. ribben. Tolv par ribben forbinder alle dele af brystskelettet til et relativt stift system, hvor ribbens ledflader er placeret på de artikulerende sideflader af to tilstødende ryghvirvler og den intervertebrale disk. De intervertebrale diske i brysthvirvelsøjlen er dækket fra siden af costovertebralleddene. Undtagelsen er niveauet for den 12. ryghvirvel, og nogle gange den 11., hvor artikulationen ikke forekommer på niveau med disken, men direkte på ryghvirvelens krop. I brysthvirvelsøjlen er de intervertebrale diske bredere end de tilstødende ryghvirvlers kroppe og stikker noget ud over deres grænser i de forreste og laterale dele, mens dette ikke observeres i den bageste del.

I brysthvirvelsøjlen er de tværgående processer hos et voksent menneske kraftigt afbøjet bagud, og i forbindelse med dette stikker ribbenene bagud næsten til niveauet for torntappene. Dette strukturelle træk, såvel som den nedadgående stigning i ryghvirvlernes kroppe, er kun specifikt for mennesker og er en tilpasning til den lodrette position. Dette observeres ikke hos dyr.

Placeringen af ledudløberne er ikke den samme i forskellige dele af rygsøjlen. På grund af deres skrå position i halsregionen fordeles hovedets vægt ikke kun på kroppene, men også på ledudløberne. Hos pattedyr er de i halsregionen placeret langt fra hinanden og er ekstremt kraftigt udviklede, ligesom halshvirvlernes kroppe. Hos mennesker er ledudløberne i henholdsvis bryst- og lænderegionen placeret i frontal- og sagittalplanet. I dette tilfælde fordeles vægten af de overliggende dele hovedsageligt på ryghvirvlernes kroppe, hvilket bidrager til en stigning i deres masse.

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