ลักษณะเปรียบเทียบของโครงกระดูกแกนของสัตว์มีกระดูกสันหลังชนิดต่างๆ

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายสายพันธุ์ได้ครอบครองช่องว่างทางนิเวศน์ของตนในกระบวนการวิวัฒนาการ ซึ่งแตกต่างกันไปในเงื่อนไขของการโต้ตอบระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสนามโน้มถ่วงของโลก นี่คือสาเหตุที่โครงกระดูกแกนของสัตว์มีกระดูกสันหลังจึงมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในกระบวนการวิวัฒนาการ โครงร่างทางวิวัฒนาการดั้งเดิมของกระดูกสันหลังคือโนโตคอร์ด (ไขสันหลัง) ซึ่งเป็นสายเซลล์ที่มีต้นกำเนิดจากเยื่อบุผิว ซึ่งในสัตว์มีกระดูกสันหลังส่วนใหญ่และในมนุษย์จะถูกแทนที่ด้วยโครงกระดูก โนโตคอร์ดเป็นอวัยวะถาวรในสัตว์มีกระดูกสันหลังส่วนล่างบางชนิด ในสัตว์มีกระดูกสันหลังส่วนใหญ่ เมื่อโตเต็มวัย โนโตคอร์ดจะยังคงอยู่ในกระดูกสันหลัง (ในปลา) ในตัวกระดูกสันหลัง (ในสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก) และในรูปของนิวเคลียสที่เป็นวุ้น (ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม) โครงกระดูกแกนในกระบวนการกำเนิดจะผ่านสามขั้นตอนของการพัฒนา:

• แผ่นคอร์ด (พื้นฐานของสาย)
• การทดแทนบางส่วนด้วยองค์ประกอบของกระดูกอ่อน
• การเกิดขึ้นของโครงกระดูกแกน

ดังนั้นในอะคราเนีย โครงกระดูกจะแสดงโดยโนโตคอร์ดและแท่งเนื้อเยื่อเจลาตินหนาแน่นจำนวนมาก ซึ่งสร้างโครงกระดูกของครีบที่ไม่เป็นคู่และเป็นตัวรองรับของกลไกเหงือก ในแลนเซเล็ต กระดูกสันหลังประกอบด้วยมวลเซลล์ที่แทบไม่มีเส้นใย ในไซโคลสโตม โนโตคอร์ดจะคงอยู่ตลอดชีวิต แต่กระดูกสันหลังพื้นฐานจะปรากฏขึ้น ซึ่งเป็นโครงสร้างกระดูกอ่อนคู่เล็กๆ ที่ตั้งอย่างสม่ำเสมอเหนือโนโตคอร์ด เรียกว่าส่วนโค้งด้านบน ในปลาดึกดำบรรพ์ นอกจากส่วนโค้งด้านบนแล้ว ยังมีส่วนโค้งด้านล่างปรากฏขึ้น และในปลาที่สูงกว่า ก็คือลำตัวของกระดูกสันหลัง ลำตัวของกระดูกสันหลังในปลาและสัตว์ชั้นสูงส่วนใหญ่ก่อตัวจากเนื้อเยื่อรอบๆ โนโตคอร์ด ตลอดจนจากฐานของส่วนโค้ง ส่วนโค้งด้านบนและด้านล่างเติบโตไปพร้อมกับลำตัวของกระดูกสันหลัง ปลายของส่วนโค้งด้านบนเติบโตไปพร้อมกัน ก่อตัวเป็นช่องที่ไขสันหลังตั้งอยู่ ส่วนโค้งด้านล่างจะปรากฎส่วนที่เป็นกระดูกซี่โครงยึดติดอยู่

ซากของเส้นเอ็นนั้นถูกเก็บรักษาไว้ในตัวปลาระหว่างกระดูกสันหลัง ปลามีกระดูกสันหลังอยู่ 2 ส่วน คือ ลำตัวและหาง หน้าที่ของส่วนแรกคือรองรับอวัยวะภายใน ส่วนส่วนที่สองคือมีส่วนร่วมในการเคลื่อนไหวของร่างกาย

กระดูกสันหลังพัฒนาขึ้นในกลุ่มต่างๆ ของสัตว์มีกระดูกสันหลังโดยไม่ขึ้นกับโนโตคอร์ด กระดูกสันหลังส่วนกระดูกจะพัฒนาขึ้นในเนื้อเยื่อเกี่ยวพันก่อนเป็นทรงกระบอกบางๆ ในสัตว์ที่มีหัวทั้งหัวและหายใจแรง กระดูกสันหลังจะพัฒนาขึ้นทันทีเป็นตะกอนหินปูนรูปวงแหวนรอบๆ โนโตคอร์ด

ตามวิวัฒนาการ โครงกระดูกภายในของเนื้อเยื่อเกี่ยวพันจะถูกแทนที่ด้วยกระดูกอ่อน และกระดูกอ่อนจะถูกแทนที่ด้วยกระดูก ในระหว่างการพัฒนาตามลำดับพันธุกรรม ลำดับนี้จะเกิดขึ้นซ้ำๆ การเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมในกระดูกสันหลังขึ้นอยู่กับการพัฒนาของกล้ามเนื้อและโครงกระดูกแกนในระหว่างการเคลื่อนไหวของร่างกาย กระดูกสันหลังของผู้ใหญ่จะยังมีร่องรอยของเส้นทางการพัฒนาอยู่

ในผู้ใหญ่ กระดูกสันหลังจะแสดงลักษณะเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับตำแหน่งแนวตั้งของร่างกาย เมื่อเดินตัวตรง น้ำหนักของศีรษะจะส่งผลต่อกระดูกสันหลัง และบริเวณใบหน้าที่พัฒนาไม่ดีไม่จำเป็นต้องมีกล้ามเนื้อท้ายทอยที่แข็งแรง ดังนั้น การยื่นออกมาของท้ายทอยและส่วนนูนและความผิดปกติอื่นๆ บนกะโหลกศีรษะจึงพัฒนาไม่ดีในมนุษย์

ความแตกต่างของโครงสร้างแขนขาส่วนบนและส่วนล่างของมนุษย์เกิดจากการทำงานของแขนขาที่แตกต่างกันในการเดินตัวตรง ขาหน้าของสัตว์เช่นเดียวกับขาหลัง ทำหน้าที่รองรับร่างกายทั้งหมดและเป็นอวัยวะในการเคลื่อนไหว ดังนั้นโครงสร้างจึงไม่มีความแตกต่างกันอย่างมาก กระดูกของขาหน้าและขาหลังของสัตว์มีขนาดใหญ่และมหึมา การเคลื่อนไหวของกระดูกทั้งสองข้างจึงค่อนข้างจะซ้ำซากจำเจ ขาของสัตว์ไม่สามารถเคลื่อนไหวได้หลากหลาย รวดเร็ว และคล่องแคล่ว ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของมือมนุษย์

การมีส่วนโค้งของกระดูกสันหลังของมนุษย์ (กระดูกสันหลังส่วนคอและส่วนเอวโค้ง กระดูกสันหลังส่วนอกและกระดูกก้นกบโค้ง) เกี่ยวข้องกับการรักษาสมดุลและการเคลื่อนไหวของจุดศูนย์กลางมวลของร่างกายในแนวตั้ง สัตว์ไม่มีส่วนโค้งดังกล่าว

ในแง่ของโครงสร้างของกระดูกสันหลัง (5 ส่วน 33-34 กระดูกสันหลัง) มนุษย์มีตำแหน่งหนึ่งในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม กระดูกสันหลังเรียงกันเป็น 2 คอลัมน์ คือ คอลัมน์ด้านหน้าซึ่งสร้างจากตัวกระดูกสันหลัง และคอลัมน์ด้านหลังซึ่งสร้างจากส่วนโค้งและข้อต่อระหว่างกระดูกสันหลัง ในมนุษย์ ศีรษะมีความสมดุลดี และในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสี่ขา ศีรษะจะถูกแขวนด้วยเอ็นและกล้ามเนื้อซึ่งเริ่มต้นที่กระดูกสันหลังส่วนคอและกระดูกสันหลังส่วนอกเป็นส่วนใหญ่ ในมนุษย์ กระดูกสันหลังส่วนคอประกอบด้วยกระดูกสันหลัง 7 ชิ้น ยกเว้น 2 ชิ้นแรกแล้ว กระดูกสันหลังส่วนคอมีลักษณะเป็นกระดูกสันหลังส่วนคอขนาดเล็กที่ค่อยๆ ขยายออกไปจนถึงส่วน G สุดท้าย ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดอื่น กระดูกสันหลังส่วนคอจะมีขนาดใหญ่มากและค่อยๆ สั้นลง ซึ่งเกิดจากตำแหน่งของศีรษะ ลักษณะเด่นของกระดูกสันหลังส่วนคอของมนุษย์คือกระดูกสันหลังส่วนคอแบบแยกสองแฉก กระดูกสันหลังส่วนคอชนิดทั่วไปมีดังต่อไปนี้: กระดูกแอตลาส ซึ่งไม่มีส่วนลำตัวและกระดูกสันหลังส่วนแกน ลักษณะเด่นของ กระดูกสันหลังส่วนคอเอพิสโทรเฟียส _{ที่ 7} (กระดูกสันหลังส่วนแกน) คือมีฟันที่ชี้ขึ้นในแนวตั้งจากลำตัวของกระดูกสันหลัง ซึ่งกระดูกแอตลาสจะหมุนไปรอบๆ กระดูกนี้เช่นเดียวกับรอบแกน กระดูกสันหลังส่วนคอที่ 7 มีลักษณะเฉพาะคือกระดูกสันหลังส่วนคอที่ยาวและไม่มีการแยกออกเป็นสองแฉก ซึ่งคลำได้ง่ายผ่านผิวหนัง จึงเรียกว่ากระดูกสันหลังส่วนคอที่ยื่นออกมา นอกจากนี้ กระดูกสันหลังส่วนคอยังมีกระดูกสันหลังส่วนคอที่ยาว และช่องเปิดตามขวางมีขนาดเล็กมาก

กระดูกสันหลังส่วนอกของมนุษย์ประกอบด้วยกระดูกสันหลัง 12 ชิ้น ในบางครั้งมนุษย์จะมีซี่โครงคู่ที่ 13 ซี่โครง 12 คู่เชื่อมส่วนต่างๆ ของโครงกระดูกส่วนอกเข้าด้วยกันเป็นระบบที่ค่อนข้างแข็ง โดยพื้นผิวข้อต่อของซี่โครงจะอยู่บนพื้นผิวด้านข้างที่เชื่อมต่อกันของกระดูกสันหลัง 2 ชิ้นที่อยู่ติดกันและหมอนรองกระดูกสันหลัง หมอนรองกระดูกสันหลังในกระดูกสันหลังส่วนอกถูกปกคลุมจากด้านข้างโดยข้อต่อกระดูกซี่โครง ข้อยกเว้นคือระดับของกระดูกสันหลังชิ้นที่ 12 และบางครั้งรวมถึงชิ้นที่ 11 ซึ่งการเชื่อมต่อจะเกิดขึ้นไม่ใช่ที่ระดับของหมอนรองกระดูก แต่เกิดขึ้นโดยตรงบนตัวกระดูกสันหลัง ในกระดูกสันหลังส่วนอก หมอนรองกระดูกสันหลังจะกว้างกว่าตัวของกระดูกสันหลังที่อยู่ติดกันและยื่นออกมาเกินขอบเขตเล็กน้อยในส่วนหน้าและส่วนข้าง ในขณะที่ส่วนหลังไม่สังเกตเห็นสิ่งนี้

ในกระดูกสันหลังส่วนอก กระดูกตามขวางของมนุษย์วัยผู้ใหญ่จะเบี่ยงไปด้านหลังอย่างมาก และด้วยเหตุนี้ ซี่โครงจึงยื่นไปด้านหลังเกือบถึงระดับของกระดูกสันหลัง ลักษณะโครงสร้างนี้ รวมถึงการเพิ่มขึ้นลงของส่วนกระดูกสันหลัง เกิดขึ้นเฉพาะในมนุษย์เท่านั้น และเป็นการปรับตัวให้เข้ากับตำแหน่งแนวตั้ง ซึ่งไม่พบในสัตว์

ตำแหน่งของข้อต่อไม่เหมือนกันในแต่ละส่วนของกระดูกสันหลัง เนื่องจากตำแหน่งเอียงในบริเวณคอ น้ำหนักของศีรษะจึงกระจายไม่เพียงแต่ที่ลำตัวเท่านั้น แต่ยังกระจายไปที่ข้อต่อด้วย ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในบริเวณคอ ข้อต่อจะอยู่ห่างกันมากและมีการพัฒนาที่แข็งแรงมากเช่นเดียวกับลำตัวของกระดูกสันหลังส่วนคอ ในมนุษย์ ในบริเวณทรวงอกและเอว ข้อต่อจะอยู่ในระนาบหน้าผากและซากิตตัลตามลำดับ ในกรณีนี้ น้ำหนักของชิ้นส่วนที่อยู่ด้านบนจะกระจายไปที่ลำตัวของกระดูกสันหลังเป็นหลัก ซึ่งทำให้มวลของกระดูกสันหลังเพิ่มขึ้น

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