Wirbelsäule
Variationen der WirbelEdit
Die allgemeine Struktur der Wirbel bei anderen Tieren ist weitgehend dieselbe wie beim Menschen. Einzelne Wirbel bestehen aus einem Zentrum (Körper), Bögen, die oben und unten aus dem Zentrum herausragen, und verschiedenen Prozessen, die aus dem Zentrum und / oder den Bögen herausragen. Ein Bogen, der sich von der Spitze des Zentrums erstreckt, wird als Neuralbogen bezeichnet, während sich der Hämalbogen oder Chevron unter dem Zentrum in den Schwanzwirbeln von Fischen, den meisten Reptilien, einigen Vögeln, einigen Dinosauriern und einigen Säugetieren mit langen Schwänzen befindet . Die Wirbelprozesse können entweder die Struktursteifigkeit verleihen, ihnen helfen, sich mit Rippen zu artikulieren, oder als Muskelbefestigungspunkte dienen. Häufige Typen sind Querfortsatz, Diapophysen, Parapophysen und Zygapophysen (sowohl die kranialen Zygapophysen als auch die kaudalen Zygapophysen). Das Zentrum des Wirbels kann anhand der Verschmelzung seiner Elemente klassifiziert werden. In Temnospondylen sind Knochen wie der Dornfortsatz, das Pleurocentrum und das Intercentrum getrennte Ossifikationen. Verschmolzene Elemente klassifizieren einen Wirbel jedoch als holospondyly.
Ein Wirbel kann auch anhand der Form der Enden des Zentrums beschrieben werden. Centra mit flachen Enden sind akustisch, wie bei Säugetieren. Diese flachen Enden der Mitte sind besonders gut darin, Druckkräfte zu unterstützen und zu verteilen. Amphicoelous Wirbel haben Centra mit beiden Enden konkav. Diese Form ist bei Fischen üblich, bei denen die meisten Bewegungen eingeschränkt sind. Amphicoelous Centra sind oft mit einem vollen Notochord integriert. Prokoelöse Wirbel sind anterior konkav und posterior konvex. Sie kommen in Fröschen und modernen Reptilien vor. Opisthocoelous Wirbel sind das Gegenteil, besitzen vordere Konvexität und hintere Konkavität. Sie kommen in Salamandern und in einigen Nicht-Vogel-Dinosauriern vor. Heterocoelöse Wirbel haben sattelförmige Gelenkflächen. Diese Art der Konfiguration tritt bei Schildkröten, die ihren Hals zurückziehen, und bei Vögeln auf, da sie eine ausgedehnte seitliche und vertikale Flexionsbewegung ermöglichen, ohne das Nervenband zu stark zu dehnen oder um seine Längsachse zu wringen. Der Araber (Rasse) kann einen Wirbel und ein Paar Rippen weniger haben. Diese Anomalie verschwindet bei Fohlen, die das Produkt eines Arabers und einer anderen Pferderasse sind.
Regionale WirbelEdit
Wirbel werden durch die Regionen der Wirbelsäule definiert, in denen sie auftreten in Menschen. Halswirbel sind solche im Nackenbereich. Mit Ausnahme der beiden Faultiergattungen (Choloepus und Bradypus) und der Seekuhgattung (Trichechus) haben alle Säugetiere sieben Halswirbel. Bei anderen Wirbeltieren kann die Anzahl der Halswirbel von einem einzelnen Wirbel bei Amphibien bis zu 25 bei Schwänen oder 76 beim ausgestorbenen Plesiosaurier Elasmosaurus reichen. Die Rückenwirbel reichen von der Unterseite des Halses bis zur Oberseite des Beckens. An den Rippen befestigte Rückenwirbel werden als Brustwirbel bezeichnet, während solche ohne Rippen als Lendenwirbel bezeichnet werden. Die Sakralwirbel befinden sich im Beckenbereich und reichen von einem bei Amphibien über zwei bei den meisten Vögeln und modernen Reptilien bis zu drei bis fünf bei Säugetieren. Wenn mehrere Sakralwirbel zu einer einzigen Struktur verschmolzen sind, spricht man von Kreuzbein. Das Synsacrum ist eine ähnliche verwachsene Struktur, die bei Vögeln gefunden wird und aus dem Sakral-, Lenden- und einigen Brust- und Schwanzwirbeln sowie dem Beckengürtel besteht. Schwanzwirbel bilden den Schwanz, und die letzten können bei Vögeln mit dem Pygostil oder bei Schimpansen (und Menschen) mit dem Steißbein oder dem Schwanzknochen verschmolzen werden.
Fische und AmphibienEdit
Ein Wirbel (Durchmesser 5 mm) eines kleinen Rochenfischs
Die Wirbel von Lappenflossenfischen bestehen aus drei diskreten Knochenelementen. Der Wirbelbogen umgibt das Rückenmark und hat eine weitgehend ähnliche Form wie die meisten anderen Wirbeltiere. Direkt unter dem Bogen befindet sich ein kleines plattenartiges Pleurocentrum, das die Oberseite des Notochords schützt, und darunter ein größeres bogenförmiges Intercentrum, um den unteren Rand zu schützen. Beide Strukturen sind in eine einzige zylindrische Knorpelmasse eingebettet. Eine ähnliche Anordnung wurde in den primitiven Labyrinthodonten gefunden, aber in der Evolutionslinie, die zu Reptilien (und damit auch zu Säugetieren und Vögeln) führte, wurde das Intercentrum teilweise oder vollständig durch ein vergrößertes Pleurocentrum ersetzt, das wiederum zum knöchernen Wirbelkörper wurde Bei den meisten Rochenfischen, einschließlich aller Teleost-Fische, sind diese beiden Strukturen mit einem festen Knochenstück verschmolzen und darin eingebettet, das oberflächlich dem Wirbelkörper von Säugetieren ähnelt. Bei lebenden Amphibien befindet sich einfach ein zylindrisches Stück Knochen unterhalb des Wirbelbogens, ohne Spuren der einzelnen Elemente, die in den frühen Tetrapoden vorhanden sind.
Bei knorpeligen Fischen wie Haien bestehen die Wirbel aus zwei knorpeligen Röhren. Das obere Rohr ist aus den Wirbelbögen gebildet, enthält jedoch auch zusätzliche knorpelige Strukturen, die die Lücken zwischen den Wirbeln ausfüllen und so das Rückenmark in einer im wesentlichen durchgehenden Hülle einschließen. Das untere Rohr umgibt den Notochord und hat eine komplexe Struktur, die häufig mehrere Verkalkungsschichten enthält. Neunaugen haben Wirbelbögen, aber nichts, was den Wirbelkörpern aller höheren Wirbeltiere ähnelt. Sogar die Bögen sind diskontinuierlich und bestehen aus getrennten bogenförmigen Knorpelstücken um das Rückenmark in den meisten Körperteilen, die sich im Schwanzbereich oben und unten in lange Knorpelstreifen verwandeln. Hagfische haben keine echte Wirbelsäule und werden daher nicht als Wirbeltiere angesehen, aber im Schwanz sind einige winzige Nervenbögen vorhanden.
Andere WirbeltiereEdit
Die allgemeine Struktur menschlicher Wirbel ist ziemlich typisch für Säugetiere, Reptilien und Vögel. Die Form des Wirbelkörpers variiert jedoch etwas zwischen verschiedenen Gruppen. Bei Säugetieren wie Menschen hat es typischerweise flache obere und untere Oberflächen, während bei Reptilien die vordere Oberfläche üblicherweise eine konkave Fassung hat, in die die erweiterte konvexe Fläche des nächsten Wirbelkörpers passt. Selbst diese Muster sind jedoch nur Verallgemeinerungen, und es kann sogar innerhalb einer einzelnen Art zu Abweichungen in der Form der Wirbel entlang der Länge der Wirbelsäule kommen. Einige ungewöhnliche Variationen sind die sattelförmigen Höhlen zwischen den Halswirbeln von Vögeln und das Vorhandensein eines schmalen hohlen Kanals, der in der Mitte der Wirbelkörper von Geckos und Tuataras verläuft und einen Rest des Notochords enthält.
Reptilien behalten oft die primitiven Intercentra bei, die als kleine halbmondförmige knöcherne Elemente vorliegen, die zwischen den Körpern benachbarter Wirbel liegen; Ähnliche Strukturen finden sich häufig in den Schwanzwirbeln von Säugetieren. Im Schwanz sind diese an Chevron-förmigen Knochen befestigt, die als Hämabögen bezeichnet werden und sich unterhalb der Wirbelsäulenbasis befestigen und zur Unterstützung der Muskulatur beitragen. Diese letzteren Knochen sind wahrscheinlich homolog zu den Bauchrippen von Fischen. Die Anzahl der Wirbel in den Stacheln von Reptilien ist sehr unterschiedlich und kann bei einigen Schlangenarten mehrere hundert betragen.
Bei Vögeln gibt es eine variable Anzahl von Halswirbeln, die häufig die einzig wirklich flexiblen bilden Teil der Wirbelsäule. Die Brustwirbel sind teilweise verwachsen und bilden während des Fluges eine solide Stütze für die Flügel. Die Sakralwirbel sind mit den Lendenwirbeln und einigen Brust- und Schwanzwirbeln verschmolzen, um eine einzige Struktur zu bilden, das Synsacrum, das somit eine größere relative Länge als das Kreuzbein von Säugetieren hat. Bei lebenden Vögeln werden die verbleibenden Schwanzwirbel zur Befestigung der Schwanzfedern zu einem weiteren Knochen, dem Pygostil, verschmolzen.
Abgesehen vom Schwanz ist die Anzahl der Wirbel bei Säugetieren im Allgemeinen ziemlich konstant. Es gibt fast immer sieben Halswirbel (Faultiere und Seekühe gehören zu den wenigen Ausnahmen), gefolgt von etwa zwanzig weiteren Wirbeln, die je nach Anzahl der Rippen zwischen Brust- und Lendenform aufgeteilt sind. Es gibt im Allgemeinen drei bis fünf Wirbel mit dem Kreuzbein und alles bis zu fünfzig Schwanzwirbel.
DinosaurierEdit
Die Wirbelsäule bei Dinosauriern besteht aus dem Hals (Hals) und dem Rücken (Rücken) ), sakrale (Hüften) und kaudale (Schwanz) Wirbel. Saurische Dinosaurierwirbel besitzen manchmal Merkmale, die als Pleurocoels bekannt sind. Dies sind hohle Vertiefungen an den seitlichen Abschnitten der Wirbel, die perforiert sind, um einen Zugang zu den Luftkammern innerhalb der Wirbel zu schaffen, die dazu dienten, das Gewicht dieser Knochen zu verringern, ohne die Kraft zu beeinträchtigen. Diese Pleurocoels waren mit Luftsäcken gefüllt, die das Gewicht weiter verringert hätten. Bei Sauropodendinosauriern haben die größten bekannten Landwirbeltiere, Pleurocoels und Luftsäcke das Gewicht des Tieres in einigen Fällen um über eine Tonne reduziert. Dies ist eine praktische evolutionäre Anpassung bei Tieren, die über 30 Meter lang wurden. Bei vielen Hadrosauriern und Theropoden Dinosaurier, die Schwanzwirbel, wurden durch verknöcherte Sehnen verstärkt. Das Vorhandensein von drei oder mehr Sakralwirbeln in Verbindung mit den Hüftknochen ist eines der bestimmenden Merkmale von Dinosauriern. Der Occipitalkondylus ist eine Struktur im hinteren Teil eines Dinosauriers. “ s Schädel, der mit dem ersten Halswirbel artikuliert.