Сколько позвонков в позвоночнике у слона

Важность позвоночника переоценить сложно. Он позволяет нам двигаться, является основным шоссе, по которому с молниеносной скоростью перемещается информация. Больше того, позвоночник ещё и удобный индикатор нашего самочувствия.

Представляем вам несколько фактов об этой “основе основ”, о которых вы наверняка не знали.

Сколько костей в позвоночнике?

Позвоночник – это единственное в скелете человека суставное соединение, которое не имеет определенного количества костей! Их может быть от 33 до 35, потому что копчик состоит у одних людей из 4-х позвонков, а у других из пяти или даже шести! И такая анатомическая особенность не считается патологией. У новорожденных все позвонки подвижны и соединяются как между собой, так и с костями таза хрящами.

У малышей больше позвонков

С детьми связан и еще один любопытный факт, касающийся позвоночника: у новорожденных позвонков в позвоночнике больше. Позвонки с возрастом, конечно, никуда не исчезают – они просто срастаются. Пять из них превращаются в большой крестцовый отдел, оставшиеся – в копчик. Причем копчик у разных людей может состоять из разного количества позвонков, и это вовсе не является отклонением.

Растет и уменьшается

Есть у позвоночника и такое свойство как укорочение и удлинение в течение дня. Банальная сила притяжения прижимает нас к земле. И позвоночник, который может выносить давление сотен килограммов, от этой силы тяжести начинает сокращаться. Вот почему космонавты успевают за время своего пребывания в космосе подрасти – иногда на целых 5 см. По этой же причине после 40 лет люди становятся ниже. Это не миф, это суровая реальность. Особенно, если не занимаются спортом и не поддерживают гибкость позвоночника, что, в свою очередь, обеспечивает здоровье всему организму.

Согласно статистике, мужчины получают травмы позвоночника чаще женщин: из всех травмировавших позвоночный столб – 82% представители сильного пола. Оно и понятно: мужчины больше любят риск, чаще попадают в автомобильные аварии и получают спортивные травмы.

Сила позвоночника

Позвоночник взрослого здорового человека может выдержать вертикальную нагрузку до 400 кг! Такую прочность ему обеспечивает тканевая жидкость, которая заполняет межпозвонковые диски, а мышцы при напряжении их фиксируют и создают биоструктуру прочнее бетона!

Гибкость позвоночника

Гибкость позвоночника у тренированного человека уникальна! Китайские артистки цирка показывают номер, где они наклоняются вперед и, просовывая голову между ног, касаются подбородком собственного крестца! А в следующем движении, прогибаясь назад и просовывая голову так же между ног, но уже со стороны спины, затылком касаются лобковой кости собственного таза. Таким образом, их позвоночник по сумме движений изгибается более чем на 360°.

Для примера, подвижность позвоночника у нетренированных девушек того же возраста не превышает 250°.

В вертикальном положении позвоночник любого тренированного человека при скручивании вокруг своей оси по всей длине может разворачиваться на 180° влево и 180° вправо, причем независимо от возраста. Такие уникальные возможности определяются биомеханикой позвоночника человека, которая к тому же позволяет восстанавливать утраченные функции и способствует восстановлению межпозвонковых дисков, сосудов, мышц и связок.

Возраст позвоночника человека определяется не количеством прожитых лет, а его гибкостью! Так у йогов в возрасте 70 лет позвоночник по гибкости не уступает 15-летним юношам. А о существовании остеохондроза они вообще не знают!

Гибкость – единственное физическое качество человека, которое при регулярных занятиях может развиваться всю жизнь и этот процесс не только укрепляет наш позвоночник, но и способствует обновлению всего организма в целом!

Умная спина

Спинной мозг, расположенный в позвоночном канале, умеет даже самостоятельно “думать” – это называется рефлексом. Под “самостоятельностью” имеется в виду – не консультируясь с мозгом головным, который управляет всеми процессами в нашем организме. Конечно, справиться с теоремой Пифагора спинному мозгу будет не под силу, но в определённых случаях он может отправлять сигналы органам в обход старшего брата.

Позвоночник и волосы

Перелом позвоночника может привести и к такому неожиданному последствию, как исчезновение волос на теле. Волосы на теле человека активно растут, когда делают запрос в головной мозг и получают обратную связь. Если эта связь нарушена – а именно так и произойдет, если спинной мозг получит серьезные повреждения, – волосы на теле постепенно начинают исчезать.

Самый прочный позвоночник

Животное с самым прочным позвоночником в мире – уникальная землеройка, угандская белозубка-броненоска, которая может выдержать на своей спине вес, в тысячу раз превышающий ее собственный. Такая сила и выносливость обеспечивается необычным строением позвоночника этого зверька.

Самые-самые позвонки

Самый крупный и самый мелкий (на сегодняшний день) позвонки ископаемых морских млекопитающих. Крупный – хвостовой позвонок кита цетотерия, диаметр тела позвонка 80мм. Меньший – пока не определенный позвонок, диаметр тела всего 18мм.

Источник

Три стадии эволюции позвоночника млекопитающих. Справа внизу: эдафозавр (род Edaphosaurus), относившийся к отряду пеликозавров. В центре слева: цинодонт тринаксодон (род Thrinaxodon). Вверху: обыкновенная мышь (род Mus).

Stephanie E. Pierce, Museum of Comparative Zoology, Harvard University

Палеонтологи проследили эволюцию позвоночника млекопитающих, сообщается в Science. Первым, еще у рептилий, изменился шейный отдел, затем у цинодонтов, предков млекопитающих, появился грудной отдел, а самым последним – уже у млекопитающих – дифференцировался поясничный отдел.

Хорошо известно, чем млекопитающие отличаются от других животных: помимо того, что они выкармливают детенышей молоком, они теплокровные, подавляющее большинство из них – живородящие, у них есть неокортекс (области коры головного мозга) и волосы или шерсть. Кроме всего прочего, млекопитающие обзавелись сложным позвоночником, состоящим из нескольких отделов. Позвоночник у них делится на шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой отделы. В то время как в позвоночнике у древних амниот (высших позвоночных, к которым сейчас относятся рептилии, птицы и млекопитающие) не было шейного, грудного и поясничного отделов, а был не дифференцированный общий «туловищный». Предположительно, появление этих трех отделов было связано с возникновением разных типов походки и дыхательными функциями (1, 2).

Американские палеонтологи под руководством Стефани Пирс (Stephanie Pierce) из Гарвардского университета решили ответить на вопрос, когда произошла дифференциация отделов позвоночника. Чтобы это выяснить, они изучили 16 прекрасно сохранившихся позвоночников синапсид или зверообразных – группы амниот, появившейся около 318 миллионов лет назад. К синапсидам относились вымершие терапсиды (звероподобные рептилии) и цинодонты – предки млекопитающих. Кроме окаменелостей авторы статьи проанализировали строение тысячи позвоночников современных животных, в том числе млекопитающих, рептилий и амфибий.

Результаты показали, что дифференциация отделов позвоночника началась примерно 270-280 миллионов лет назад. У рептилий пеликозавров (одним из представителей которых был эдафозавр) изменились длина ребер и положение передних конечностей. Следующим, у цинадонтов (в частности, у тринаксодона) около 250 миллионов лет назад добавился дополнительный «модуль» грудного отдела позвоночника, что сопровождалось перестройкой грудного пояса. Также у них уменьшились спинные ребра и выросла подвижность плечевого пояса. Наконец, уже у млекопитающих, произошла дифференциация в поясничном отделе позвоночника, часть позвонков лишилась ребер.

Филогенетическое дерево, иллюстрирующее гипотезу авторов статьи. Таксоны слева направо: амбистома, игуана, эдафозавр, триксанодон, мышь.

K.Jones et al. / Science, 2018

Ранее ученые показали, что млекопитающие начали вести дневной образ жизни только после вымирания динозавров 66 миллионов лет назад. До этого они были активны ночью и, таким образом, избегали взаимодействия с хищными рептилиями.Екатерина Русакова

Источник

Ленивцы отличаются от прочих млекопитающих в первую очередь тем, что их шея содержит самое большое среди представителей этой группы число позвонков. А у ламантинов ситуация другая – число их шейных позвонков минимально среди млекопитающих. Любопытно, что оба этих приспособления связаны с медлительностью данных животных.

У всех млекопитающих число шейных позвонков одинаковое: что у жирафа, что у мыши, что у человека – у всех ровно по семь позвонков. Впрочем, не бывает правил без исключений. У одного представителя фауны – ленивца – шейных позвонков больше, чем у остальных млекопитающих.

• Птицы,
• рептилии
• и амфибии

могут иметь разное количество позвонков. У лебедя, например, их от 22 до 25. С млекопитающими другая история: дополнительные позвонки, внезапно “выросшие” на стадии эмбриона, повышают риск мертворождения, а если зверушка родилась живой, ей грозит

• рак
• или проблемы с нервной системой.

А вот ленивцам прекрасно живется с “неправильным” количеством позвонков. Причем у каждого семейства этих зверей их количество разное:

у двупалых ленивцев (Choloepus) шейных позвонков бывает

• от пяти до семи,

а у трехпалых (Bradypus) –

• по восемь или девять.

У отдельных экземпляров из этого семейства бывает даже по 10 шейных позвонков. И ничего – живут, не жалуются.

Во время формирования позвоночник млекопитающих проходит несколько стадий: позвонки окостеневают сначала в грудном отделе, а затем в шейном. В случае с ленивцами окостенение начинается сразу и в грудном отделе, и нескольких примыкающих к нему безреберных позвонках, которые обычно относят к шейным, хотя, исходя из особенностей формирования их было бы правильнее считать грудными. Кроме того, на одном-двух последних шейных позвонках сохранились рудиментарные ребра, правда, не доходящие до грудины.

Читайте также: Зеленые гастарбайтеры в клетках животных

Почему так получилось – это давняя загадка. Еще до публикации знаменитой теории эволюции Чарльза Дарвина среди зоологов возникали горячие дискуссии на эту тему. Однако объяснить этот факт не смог даже такой блестящий специалист по сравнительной анатомии как Жорж Кювье. По правде сказать, ученые до сих пор точно не знают, почему в процессе эволюции у ленивцев вдруг аномально удлинилась шея. Однако некоторые гипотезы, пытающиеся объяснить данный феномен, тем не менее, есть.

Согласно одной из версий, увеличение количества шейных позвонков могло быть вызвано произвольной мутацией гомеозисных генов, (которые также называют Hox-генами) которые контролируют раннее развитие организма и отвечают за дифференцировку тканей и закладку органов у зародыша. Правда, в таком случае изменения должны касаться не только позвоночника, но и остальных органов. И, кроме того, логично предположить, что раз данная мутация была поддержана естественным отборам, то, следовательно, мутант получил от нее какую-то выгоду. Но какую?

То, что изменение коснулось многих внутренних органов, блестяще подтверждается данными биологов, исследовавших внутреннее строение ленивцев. Известно, что у Bradypus имеется ассиметрия ребер, искривление трахеи, сращивание позвонков и окостенение таза. Несомненно, все это является следствием увеличения количества позвонков. Куда сложнее ответить на вопрос – для чего ленивцам потребовалось так уродовать себя? Видимо, это объясняется какими-то особенностями их образа жизни.

Представитель Нидерландского центра по биоразнообразию доктор Галис говорит, что единственное, что спасает ленивцев от всех неприятных последствий, которыми чревата восьми- или девятипозвонковость – это их замедленный метаболизм. Действительно, с точки зрения физиологии эти забавные существа являются скорее рептилиями, нежели млекопитающими. Температура их тела может колебаться от 24 до 33-35°С, то есть практически на 10°С, что является обычным именно для пресмыкающихся, но не для их теплокровных потомков. Именно поэтому часто переваривание порции съеденных листьев может занимать у ленивцев около месяца, а ходить в туалет они могут всего лишь раз в две недели.

Правда, неспешный обмен веществ и пониженная температура защищает этих “рептильных” млекопитающих от ряда заболеваний – таких как рак, например. Однако и неудобств они причиняют немало – в частности, когда температура низкая, то снабжение мышц энергией замедляется, поэтому передвигаться им становится весьма тяжело. Вот тут-то и помогает аномально длинная шея – она позволяет этим медлительным животным поворачивать голову на 270 градусов, отчасти компенсируя, таким образом, ограниченную способность к передвижению: вися на дереве, ленивец, чтобы добраться до свежей листвы, крутит шеей, сам при этом оставаясь на месте. На работу же шейных мышц много энергии тратить не надо.

Справедливости ради стоит добавить, что в царстве млекопитающих есть и еще одно “исключение из позвоночного правила”. Это ламантин (Trichechus), огромное водное животное отряда сирен (Sirenia). У ламантинов всего шесть шейных позвонков, которые вдобавок слиты и укорочены. Интересно, что причиной, скорее всего, тоже является образ жизни этого существа.

Напомню, что, в отличие от тюленей и моржей, ламантины являются вегетарианцами. Эти медлительные и добродушные существа неторопливо пасутся на водорослевых лугах подобно наземным коровам. Врагов у ламантинов в мире животных практически нет – мало кто сможет справиться со зверем, обладающем столь внушительными размерами (до 5 метров в длину при весе в полтонны), а крупные акулы, которым это было бы под силу, редко посещают мелководья, где обитают эти увальни.

Читайте также: Среднее ухо – это действительно челюсть

Из-за подобного образа жизни подвижность шеи для этих животных стала не особенно актуальной. А уменьшение ее длины, наоборот, выгодно – в результате такой перестройки ламантины получили возможность приблизить голову к туловищу, что положительно сказалось на общей плавучести организма (тело стало по форме близко к овалу, а эта форма наиболее выгодна для тех, кто парит в толще воды).

Как видите, у некоторых в результате медлительности шея увеличивается, а у некоторых укорачивается. Что и говорить, эволюция иногда парадоксальна.

Читайте все самое интересное в рубрике “Наука и техника”

Источник