KERANGKA HIDRO: CIRI DAN CONTOH - BIOLOGI - 2026

A hydroskeleton atau hidrostatik rangka terdiri daripada rongga berisi cecair yang mengelilingi struktur otot dan memberikan sokongan kepada badan haiwan. Kerangka hidrostatik berpartisipasi dalam pergerakan, memberi haiwan pelbagai pergerakan.

Hal ini biasa terjadi pada invertebrata yang tidak mempunyai struktur kaku yang memungkinkan sokongan badan, seperti cacing tanah, beberapa polip, anemon, dan bintang laut dan echinoderma lain. Di tempat mereka, terdapat rangka hidrostatik.

Sumber: Oleh Rob Hille, dari Wikimedia Commons Beberapa struktur khusus pada haiwan berfungsi dengan mekanisme ini, seperti zakar mamalia dan kura-kura, dan kaki labah-labah.

Sebaliknya, ada struktur yang menggunakan mekanisme kerangka hidrostatik tetapi kekurangan rongga berisi cairan, seperti anggota badan cephalopoda, lidah mamalia, dan batang gajah.

Antara fungsi kerangka hidrostatik yang paling luar biasa adalah sokongan dan pergerakan, kerana ia adalah antagonis otot dan membantu penguatan kekuatan dalam pengecutan otot.

Fungsi kerangka hidrostatik bergantung pada mengekalkan isipadu tetap dan tekanan yang dihasilkannya - iaitu, cecair yang memenuhi rongga tidak dapat dikompresi.

ciri

Haiwan memerlukan struktur khusus untuk sokongan dan pergerakan. Untuk ini, terdapat pelbagai jenis kerangka yang memberikan antagonis bagi otot, memancarkan kekuatan kontraksi.

Walau bagaimanapun, istilah "kerangka" melampaui struktur tulang vertebrata yang khas atau kerangka luaran arthropoda.

Bahan bendalir juga dapat memenuhi syarat sokongan menggunakan tekanan dalaman, membentuk hidroskeleton, tersebar luas di garis keturunan invertebrata.

Hidroskeleton terdiri daripada rongga atau rongga tertutup yang diisi dengan cecair yang menggunakan mekanisme hidraulik, di mana penguncupan otot berfungsi sebagai pergerakan cecair dari satu kawasan ke kawasan yang lain, bekerja pada mekanisme transmisi impuls - antagonis otot.

Ciri biomekanik asas hidroskeleton adalah keteguhan isipadu yang terbentuk. Ini mesti mempunyai kapasiti mampatan semasa menerapkan tekanan fisiologi. Prinsip ini adalah asas untuk fungsi sistem.

Mekanisme kerangka hidrostatik

Sistem sokongan disusun secara spasial seperti berikut: ototnya mengelilingi rongga pusat yang dipenuhi bendalir.

Ia juga dapat disusun dalam bentuk tiga dimensi dengan rangkaian serat otot yang membentuk jisim otot yang padat, atau dalam jaringan otot yang melewati ruang yang dipenuhi dengan cecair dan tisu penghubung.

Walau bagaimanapun, had antara susunan ini tidak ditentukan dengan baik dan kami dapati rangka hidrostatik yang menunjukkan ciri-ciri pertengahan. Walaupun terdapat kebolehubahan yang luas dalam hidroskeleton invertebrata, semuanya berfungsi mengikut prinsip fizikal yang sama.

Otot

Tiga susunan umum otot: bulat, melintang, atau radial. Otot bulat adalah lapisan berterusan yang disusun di sekitar keliling badan atau organ yang dimaksudkan.

Otot melintang merangkumi gentian yang berserenjang dengan paksi terpanjang struktur dan boleh berorientasi mendatar atau menegak - pada badan dengan orientasi tetap, serat menegak konvensional adalah dorsoventral dan serat mendatar adalah melintang.

Otot radial, di sisi lain, merangkumi serat yang terletak tegak lurus dengan paksi terpanjang dari paksi pusat menuju pinggir struktur.

Sebilangan besar serat otot dalam rangka hidrostatik dililit serong dan mempunyai kemampuan untuk "meregangkan super".

Jenis pergerakan yang dibenarkan

Kerangka hidrostatik menyokong empat jenis pergerakan: pemanjangan, pemendekan, lenturan, dan putaran. Apabila pengecutan otot berkurang, luas pemalar isipadu, pemanjangan struktur berlaku.

Pemanjangan berlaku apabila mana-mana otot, menegak atau mendatar, berkontraksi hanya menjaga nada ke arah orientasi. Sebenarnya, keseluruhan operasi sistem bergantung pada tekanan cecair dalaman.

Bayangkan silinder isi padu dengan panjang awal. Sekiranya kita mengurangkan diameter melalui penguncupan otot bulat, melintang atau radial, silinder diregangkan ke sisi kerana peningkatan tekanan yang berlaku di dalam struktur.

Sebaliknya, jika kita meningkatkan diameter, strukturnya menjadi pendek. Pemendekan itu berkaitan dengan pengecutan otot dengan susunan membujur. Mekanisme ini penting untuk organ hidrostatik, seperti lidah kebanyakan vertebrata.

Sebagai contoh, dalam tentakel cephalopod (yang menggunakan jenis kerangka hidrostatik), ia hanya memerlukan penurunan 25% diameter untuk meningkatkan panjang 80%.

Contoh rangka hidrostatik

Kerangka hidrostatik tersebar luas di kerajaan haiwan. Walaupun biasa pada invertebrata, beberapa organ vertebrata berfungsi berdasarkan prinsip yang sama. Sebenarnya, kerangka hidrostatik tidak terhad kepada haiwan, sistem herba tertentu menggunakan mekanisme ini.

Contohnya terdiri dari ciri notochord dari squirt laut, cephalochords, larva dan ikan dewasa, hingga larva serangga dan krustasea. Seterusnya kita akan menerangkan dua contoh yang paling terkenal: polip dan cacing

Polip

Anemon adalah contoh klasik haiwan yang mempunyai kerangka hidrostatik. Tubuh haiwan ini dibentuk oleh lajur berongga yang ditutup di pangkal dan dengan cakera oral di bahagian atas yang mengelilingi pembukaan mulut. Otot pada dasarnya adalah yang dijelaskan dalam bahagian sebelumnya.

Air masuk melalui rongga mulut, dan ketika haiwan menutupnya, isipadu dalamannya tetap berterusan. Oleh itu, pengecutan yang mengurangkan diameter badan meningkatkan ketinggian anemon. Dengan cara yang sama, apabila anemon memanjangkan otot-otot pekeliling, ia melebar dan ketinggiannya menurun.

Haiwan berbentuk cacing (vermiformes)

Sistem yang sama berlaku untuk cacing tanah. Rangkaian pergerakan peristaltik ini (memanjangkan dan memendekkan peristiwa) membolehkan haiwan bergerak.

Anelid ini dicirikan oleh koelom yang dibahagikan kepada segmen untuk mengelakkan cecair dari satu segmen memasuki bahagian yang lain, dan masing-masing beroperasi secara bebas.

Rujukan

1. Barnes, RD (1983). Zoologi invertebrata. Interamerika.
2. Brusca, RC, & Brusca, GJ (2005). Invertebrata. McGraw-Hill.
3. Bahasa Perancis, K., Randall, D., & Burggren, W. (1998). Eckert. Fisiologi Haiwan: Mekanisme dan Adaptasi. McGraw-Hill.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Prinsip bersepadu zoologi (Jilid 15). McGraw-Hill.
5. Irwin, MD, Stoner, JB, & Cobaugh, AM (Eds.). (2013). Zookeeping: pengenalan sains dan teknologi. University of Chicago Press.
6. Kier, WM (2012). Kepelbagaian rangka hidrostatik. Jurnal Biologi Eksperimen, 215 (8), 1247-1257.
7. Marshall, AJ, & Williams, WD (1985). Zoologi. Invertebrata (Jilid 1). Saya terbalik.
8. Rosslenbroich, B. (2014). Mengenai asal usul autonomi: pandangan baru pada peralihan utama dalam evolusi (Jilid 5). Springer Science & Business Media.
9. Starr, C., Taggart, R., & Evers, C. (2012). Jilid 5-Struktur & Fungsi Haiwan. Pembelajaran Cengage.