Die wonder van die hidrostatiese skelet
die hidrostatiese skelet
Kreature soos jellievisse en erdwurms het geen "geraamtes" in die gewone sin van die woord nie. Tog slaag hulle uitmuntend daarin om hul vorms te behou en goed te funksioneer in die wêrelde waarin hulle voorkom. Hoe kry hulle dit reg?
OEM die woord "skelet" en 'n mens dink dadelik aan 'n geraamte—die benige raamwerk binne-in jou wat jou liggaam regop hou en keer dat jy slegs 'n ruggraatlose drilsel van vlees en bloed is!
hidrostaties: met betrekking tot 'n vloeistof in 'n toestand van rus of ewewig
hidrostatiese druk: die druk wat deur 'n vloeistof (water, bloed of liggaamsvloeistof) uitgeoefen word
skelet: raamwerk wat die ander dele van die liggaam ondersteun
Sulke inwendige skelette word slegs by die mens en gewerwelde diere aangetref. Ongewelwelde diere soos byvoorbeeld krappe en sprinkane het op hul beurt uitwendige skelette—harde beskermings aan die buitekant wat ook huidskelette of eksoskelette genoem word. Namate hulle groei, moet hierdie diere as 't ware uit die ou vel bars of, soos in die geval van die slak, die skulp al hoe groter maak.
Hoe ook al, mense en diere het skelette nodig om die uitwerking van swaartekrag teen te werk.
Maar nou is daar ook diere wat glad nie sulke harde skelette het nie. Kreature soos jellievisse en wurms het geen "geraamtes" in die gewone sin van die woord nie, maar tog slaag hulle daarin om hul vorms te behou en te beweeg en goed te funksioneer in die wêrelde waarin hulle voorkom.
Die wetenskaplikes sê hierdie diere het "hidrostatiese skelette". En dit kan nie eens naastenby vergelyk word met ons eie geraamtes waarin beendere meganiese steun bied om ons liggame regop te hou en waaraan ons spiere vasgeheg is nie.
'n Hidrostatiese skelet werk naamlik met inwendige druk. Die dier se liggaams-vloeistowwe druk uit teen sy huid en gee die dier sy vorm. Ons kan sê 'n hidrostatiese skelet is 'n inwendige holte vol vloeistof wat struktuur aan die liggaam gee en vir 'n weerstand sorg waarteen die spiere kan beweeg.
Omdat vloeistowwe onsaampersbaar maar wel vervormbaar is, sal spiere wat om 'n hidrostatiese skelet saamtrek, die vorm van die holte kan verander en sal die dier in ooreenstemming met die veranderde holte beweeg.
Hidrostatiese skelette kom binne-in die liggame voor van onder meer holtediere (diere van die phylum Coelenterata, byvoorbeeld korale, jellievisse en see-anemone) en gesegmenteerde wurms (van die phylum Annelida, wat uit sowat 9.000 spesies van wurmagtige ongewerweldes bestaan en meer as 1.000 erdwurm-spesies insluit).
'n Mens kan 'n hidrostatiese skelet ook vergelyk met 'n ballon wat met water gevul is. Wanneer byvoorbeeld 'n see-anemoon orent staan, is hy wesenlik besig om homself met water op te pomp! Landdiere soos erdwurms gebruik weer hul hidrostatiese skelette om hul liggaamsvorm tydens voortbeweging herhaaldelik van lank en slank na kort en dik te verander en dan weer andersom.
Jellievisse word só genoem weens die dik laag jellieagtige stof tussen die twee sel-lae van die liggaam. Dié jellie maak 99 persent van die liggaam uit, wat soos 'n klok of sambreel gevorm is. Hulle swem deur middel van ritmiese pulsasies van die klok. Interessant genoeg bestaan 'n jellievis meestal uit water. As een op die strand beland, verdwyn hy spoedig en bly weinig meer as 'n poeletjie water agter.
By die basiese hidrostatiese skelet tref 'n mens dus onder meer die volgende aan:
(1) 'n holte wat 'n onsaampersbare vloeistof bevat wat die verandering in druk in gelyke mate in alle rigtings oordra;
(2) 'n buigsame membraam rondom die holte wat vervormings van die buitense liggaamswand moontlik maak;
(3) 'n konstante volume vloeistof in die holte.
'n Hidrostatiese skelet werk baie goed in water (water is immers baie digter as lug, wat ook meebring dat ons kan swem, maar nie kan vlieg nie!). 'n Waterdier met 'n hidrostatiese skelet kan daarom in die reël veel groter word as 'n landdier wat weens swaartekrag met dieselfde soort skelet sou ineenstort. Tog is daar uiters suksesvolle landdiere soos erdwurms wat uitstekend regkom met hul hidrostatiese skelette.
Ook 'n klein varswaterdiertjie soos die hydra is daarmee toegerus. Die hydra is 'n regte klein koddigheidjie wat lekker bolmakiesie kan slaan op die bodems van damme of mere, waarin hy voorkom.
Die liggaam van 'n hydra is tussen 6 en 13 mm lank en kan grys, bruin of groen wees. Groen hydras kry hul kleur van alge wat in sekere selle van die liggaamswand lewe. Die liggaam is 'n silindriese sak, waarvan die wand uit twee lae selle bestaan wat deur 'n dun laag van 'n nie-sellullêre stof geskei word. Daar is net een enkele buikvaatholte, waarmee die hydra moet sien kom klaar om al sy kaperjolle in die water aan te vang.
Hydras plant sowel geslagtelik as nie-geslagtelik voort, meestal deur afbotting, soos op hierdie foto. Die botsel ontwikkel 'n mond en tentakels aan die vry punt en sal uiteindelik van die ouer se liggaam losraak om sy eie, onafhanklike bestaan te begin. Die een ent van die hydra-liggaam is 'n basale skyf wat die dier aan 'n geskikte oppervlak, soos 'n waterplant of rots, anker. Aan die ander ent is sowat vyf of ses tentakels, wat die mond omring.
Maar dis by die erdwurm dat 'n mens die beste voorbeeld kry van 'n hidrostatiese skelet en hoe dit vir voortbeweging gebruik word. Ons het hierbo gesien hoe die erdwurm taks in die grond of in sy geluksoord van verrottende blare aanstryk. Hy doen dit met golwe van spiersametrekking en -ontspanning van twee groepe spiere—ál met die lengte van sy liggaam langs—sodat 'n bepaalde gebied óf gerek en dun óf verkort en verdik is.
Anders as by die hidra wat met sy enkele buikvaatholte is die liggaam van die erdwurm in talle segmente verdeel (illustrasie HIERBY). Elke segment is inwendig van sy buursegmente afgeskei en werk in 'n sekere mate onafhanklik.
Iedere segment bevat ook 'n met vloeistof gevulde holte wat 'n seloom genoem word. Elke seloom word omring deur kringspiere wat soos 'n reeks hoepels om die segment span, asook lengtespiere wat in die lengte in die wurm se liggaam afloop.
Wanneer die kringspiere om 'n segment teen die hidrostatiese druk van die seloom saamtrek, raak daardie segment lank en maer. As die lengtespiere saamtrek, word die segment kort en vet. Die wurm kan die werkinge van elke segment onafhanklik beheer, sodat 'n deel van die liggaam kort en vet kan wees en 'n aanliggende gedeelte lank en maer.
Dit is hierdie vermoë van die erdwurm om sy liggaam te vervorm (deur die selektiewe sametrekking van kring- of lengtespiere teen sy hidrostatiese skelet) wat hom in staat stel om in die grond in te boor.
Die wurm begin deur die kringspiere aan sy voorkant saam te trek, wat sy kop lank en maer maak. Hy dryf dan sy kop in die grond in en trek die lengtespiere by die kop saam, wat die kop vet maak en daardie kant van die wurm in die grond anker terwyl hy die agterkant van sy liggaam aansleep.
Sodra die liggaam vorentoe getrek is, trek die wurm die lengtespiere agter saam om dit te anker en trek hy nogeens die kringspiere by die kop saam om verder in die grond in te wurm.
Op die liggaam is talle uiters klein haartjies, of setae, wat die wurm in staat stel om hom goed aan die wande van sy gat te anker.