Mișcarea
Mișcarea este o funcție de relație caracteristică în special animalelor prin care acestea se deplasează în spațiu astfel încât pot controla lumea înconjurătoare. Plantele au posibilități mult mai mici decât animalele de a se deplasa. Pentru informații legate de mișcarea plantelor vezi capitolul Sensibilitatea și mișcarea la plante. Mișcarea animalelor este posibilă datorită existenței unui sistem de organe numit Sistem locomotor. Acesta conține mușchi la nevertebrate și oase și mușchi la vertebrate.
SISTEMUL OSOS
Oasele sunt organe dure din corpul animalelor care au roluri diverse, atât în locomoție cât și în depozitare. Sunt alcătuite din țesut osos, o varietate de țesut conjunctiv îmbibat cu o substanță organică numită oseină. Procesul de formare a oaselor poartă numele de osteogeneză.
Există trei tipuri de oase:
Oase lungi - Au lungimea mai mare decât lățimea. Un os lung este alcătuit din două epifize între care se află o diafiză. Este acoperit de o membrană conjunctivă, numită periost, care asigură creșterea în grosime a osului. Între diafiză și epifiză se află cartilajul diafizo-epifizar (cartilajul de creștere) care asigură creșterea în lungime a osului. Epifiza conține țesut osos spongios, iar diafiza țesut osos compact. În interiorul diafizei se află canalul medular, plin cu măduvă. Exemple: femur, humerus, tibia, ulna și altele;
Oase late - Au lățimea mai mare decât lungimea. Prezintă un strat extern, format din țesut osos compact și un strat intern, format din țesut osos spongios. Se întâlnesc cel mai ales la nivelul craniului. Exemple: frontalul, sternul, temporalul;
Oase scurte - Au lățimea comparabilă cu lungimea. Au structură asemănătoare cu oasele lungi. Exemple: falanga, vertebra, rotula;
Oasele sunt articulate (prinse) între ele, astfel încât mișcarea unuia este dependentă de mobilitatea celuilalt. Totalitatea oaselor articulate din organism formează scheletul. Cu adevărat putem vorbi de schelet doar la vertebrate, unde acesta este organizat în interiorul corpului. Nevertebratele au ceea ce se numește schelet extern, o platoșă care le acoperă corpul (ca la artropode) sau o cochilie externă (ca la moluște). O excepție notabilă se observă la decapode (o grupă de cefalopode, ce cuprinde sepiile) care au o structură asemănătoare osului intern, structură numită sepion.
Structura scheletului la vertebrate
Scheletul vertebratelor respectă, în linii mari, același plan de organizare. Diferențele apar în cazul tetrapodelor, care au, în plus față de pești, scheletul membrelor (cu excepția șerpilor).
Structura scheletului unui pește
Scheletul unui tetrapod
Scheletul capului: Se mai numește craniu și este alcătuit din două părți:
Cutia craniană
- se mai numește și neurocraniu și protejează encefalul și este formată din mai multe oase late: frontal, 2 parietale, 2 temporale, occipital, etmoid și sfenoid;
Oasele feței
- numite și viscerocraniu cuprinde mai multe perechi de oase, depinde de animal: 2 maxilare, 2 zigomatice, 2 nazale, 2 lacrimale, 2 palatine, vomerul și mandibula (singurul os mobil al craniului);
Scheletul trunchiului: este alcătuit din:
coloana vertebrală
- este un cordon alcătuit dintr-un număr variabil (depinde de animal) de vertebre suprapuse;
cutia toracică
- alcătuită din perechi de coaste articulate posterior de coloana vertebrală și anterior de osului stern;
centuri
- au rolul de a prinde scheletul membrelor de scheletul trunchiului. Centura superioară se numește centura scapulo-humerală și este alcătuită din clavicula și omoplat (scapula), iar centura inferioară se numește centura pelviană și este formata din oasele coxale;
Scheletul membrelor: respectă, în general, același plan de organizare, dar, datorită adaptarilor funcționale, anumite segmente au suferit modificări în funcție de nevoile animalului (aripi - la păsări, labe - la mamifere, amfibieni și reptile etc.). Planul de organizare prevede un os lung prins de centura respectivă, de care se articulează alte două oase lungi, apoi mai multe oase scurte care formează planta animalului;
SISTEMUL MUSCULAR
Fibrele musculare sunt acoperite de o membrană numită sarcolemă și conțin citoplasmă numită sarcoplasmă. În interior sunt numeroase mitocondrii, reticul endoplasmatic bogat și organite citoplasmatice specifice numite miofibrile. O miofibrilă conține două tipuri de proteine: contractile (actina și miozina) și reglatoare (troponina și tropomiozina). Fibrele de actină sunt mai subțiri decât cele de miozina și, în medie, fiecare fibră de actină este înconjurată de 3 fibre de miozină și fiecare fibră de miozină este înconjurată de 6 fibre de actină. Contracția musculară constă în cuplarea fibrelor de actină cu celede miozină, în prezența ionilor de Ca2+ formând complexul acto-miozinic. În urma formării acestui complex miofibrila se scurtează și astfel se scurtează lungimea fibrei musculare și, implicit, a mușchiului din care face parte. Astfel apare lucrul mecanic la nivelul țesutului muscular.
Mușchii sunt organizați diferit la animale. La nevertebrate există grupe de mușchi subcutanați organizați sub formă de nuclee sau de fascii (panglici) musculare. De exemplu viermii posedă mușchi foarte puternici sub piele care se contractă în functie de comenzile primite de la sistemul nervos. Moluștele posedă mușchi puternici situați tot sub tegument. Artropodele au grupe de mușchi, unii pun în mișcare aripile, alții pun în mișcare picioarele.
La vertebrate mușchii prinși de oase poartă numele de mușchi scheletici. Acestia sunt prinși de oase prin tendoane, unul dintre oase va fi osul fix, iar celălalt va fi osul mobil, pus în mișcare de mușchiul care se sprijina pe osul fix. Prinderea mușchiului de osul fix poarta numele de origine, iar prinderea de osul mobil se numește inserție.
TIPURI DE mișcare
În lumea animală există mai multe tipuri de mișcare, depinde în cea mai mare măsura de mediul de viață al animalului:
A. În mediul acvatic: în mediul acvatic animalele se deplasează mai ușor decât în mediul aerian, datorită flotabilității (proprietatea de a pluti) pe care o au. Înotul este cea mai răspândită modalitate de mișcare în mediul acvatic. Dar și modul de înot poate diferi în funcție de grupa de animale care fac acest lucru:
meduzele: celenteratele folosesc mișcarea valului umbrelar pentru a se deplasa în masa apei. Pot atinge, uneori, viteze impresionante, mai ales când se află în urmărirea prăzii sau când fug de prădători;
viermii: folosesc mișcări de unduire prin care pot călători pe distanțe destul de mari. Există numeroase specii de viermi acvatici, unii natanți (înoată), alții bentonici (stau pe fundul apei), unii vânează activ, alții sunt paraziți (cum sunt lipitorile, care trebuie sa se deplaseze în vederea găsirii animalelor pe care le parazitează);
cefalopodele: au o mișcare destul de aparte: cu ajutorul unei deschizături numită sifon proiecteaza înapoi un jet de apă cu putere, ceea ce le împinge înainte (principiul motorului cu reacție);
peștii: folosesc mișcarea activă a înotătoarelor conduse de puternicii mușchi scheletici. Peștii au cordoane musculare extrem de puternice care, sprijinindu-se de oasele scheletului, pun în mișcare înotătoarele animalului și unduiesc corpul pentru a aluneca în masa apei;
B. În mediul terestru: în mediul terestru animalele se pot deplasa fie prin târâre, fie cu ajutorul membrelor sau apendicilor:
prin târâre: se deplasează viermii și reptilele apode (anumite șopârle și șerpii). Mișcarea de târâre implică existența unor mușchi puternici în zona ventrală, mușchi care asigură împingerea segmentelor corpului una după alta. La șerpi mișcarea este facilitată de coaste, pe care șarpele se sprijină în momentul deplasării și pe care le mișcă sincron;
prin intermediul membrelor: apendicii artropodelor și membrele vertebratelor sunt folosite pentru a se sprijini pe sol și a-și împinge corpul. Unele animale au adaptat atât de bine acest stil de deplasare încât sunt capabile sa atingă viteze foarte mari (de exemplu un ghepard în timpul sprintului poate depăși 100 de km/h). Unele animale pot sări cu ajutorul membrelor (de exemplu anumite specii de păianjeni) astfel încât pot desprinde corpul de la sol, învingând, prin efort muscular, atracția gravitațională;
C. În mediul aerian: zborul este o caracteristică a insectelor și păsărilor, celelalte grupe de animale se deplasează pe cale aeriană cu titlu de excepție (liliecii, dintre mamifere, peștii zburători, șopârle zburătoare etc.). Zborul presupune un efort muscular concertat pentru învingerea atracției gravitaționale și deplasării în mediu aerian. În acest scop animalele menționate anterior au dezvoltat membre și apendici specializați care au primit denumirea generică de aripi. Cu ajutorul aripilor zborul se poate desfășura planat (adică asemanator avioanelor) sau ramat (adică prin mișcarea activă și energică a aripilor).
