Szkielet osiowy kręgowców rozwija się ze struny grzbietowejstruna grzbietowa (chorda)struny grzbietowej. Jest to najstarsza, pierwotna forma szkieletu osiowego, wypierana stopniowo w rozwoju ewolucyjnym przez kręgosłup. Spośród kręgowców zachowana jest u krągłoustych, wielu ryb i u larw płazów. U pozostałych gromad występuje ona jedynie w stadium zarodkowym.

Kręgosłup zbudowany jest z ułożonych jeden na drugim symetrycznych kręgówkręgkręgów (vertebra), stanowiących jego podstawowy element strukturalny. Kręgosłup chroni przed urazami mechanicznymi rdzeń kręgowy, który znajduje się w kanale kręgowym. Dodatkowo stanowi miejsce przyczepu dla mięśni, więzadeł, kości obręczy, a u kręgowców lądowych wspomaga także utrzymanie ciężaru ciała.

Kształt kręgosłupa wiąże się z postawą ciała zwierzęcia. U większości zwierząt kręgowych jest on prosty lub łukowato wygięty i ułożony w ciele poziomo (np. u ryb, płazów i gadów). Kręgosłup wygięty esowato, będący wynikiem przyjęcia pionowej postawy ciała, występuje jedynie u ludzi.

Liczba kręgów tworzących kręgosłup poszczególnych zwierząt jest różna i uzależniona od przynależności taksonomicznej. Na przykład odcinek szyjny większości ssaków liczy siedem kręgów. Wyjątek stanowi m.in. manat (Trichechus manatus) z sześcioma kręgami szyjnymi oraz leniwiec trójpalczasty (Bradypus tridactylus) z dziewięcioma kręgami szyjnymi. Większa ilość kręgów szyjnych zapewnia leniwcowi trójpalczastemu możliwość obracania głowy o ponad 270°.

U niektórych gadów (np. krokodyli) oraz u ssaków między poszczególnymi kręgami występują krążki międzykręgowekrążki międzykręgowekrążki międzykręgowe, zwane też dyskami. Ich podstawową funkcją jest amortyzowanie wstrząsów i zapewnienie ruchomości sąsiadującym kręgom poprzez minimalizowanie tarcia kręgów o siebie.

Większość kręgów zbudowana jest z trzonu, łuku oraz wyrostków. Trzon i łuk kręgu tworzą otwór kręgowy (otwory wszystkich kręgów tworzą z kolei kanał kręgowy). W miejscach, gdzie łuki odchodzą od trzonów, znajduje się otwór międzykręgowy, przez który przechodzą naczynia krwionośne oraz nerwy rozgałęziające się od rdzenia kręgowego.

W linii środkowej, skierowany ku tyłowi, znajduje się nieparzysty wyrostek kolczysty. Stanowi on punkt przyczepu dla mięśni i więzadeł. Podobne funkcje pełni para wyrostków poprzecznych, odchodzących w kierunkach bocznych. Wyrostki stawowe: górne i dolne (po jednej parze), skierowane są odpowiednio ku górze i ku dołowi. Biorą one udział w tworzeniu połączeń między sąsiadującymi ze sobą kręgami.

Stosując różne kryteria podziału, wyróżniono kilkanaście typów kręgów występujących u różnych grup kręgowców.

U prymitywnych kręgowców – minogów – funkcję szkieletu osiowego pełni struna grzbietowa. Na niej osadzone są parzyste chrząstki, będące zawiązkami łuków górnych kręgów.

Kręgosłup ryb składa się z dwóch odcinków: tułowiowego (od którego odchodzą żebra) i ogonowego. U form prymitywnych pomiędzy kręgami zachowane są pozostałości struny grzbietowej.

Kręgosłup (i pozostałe części szkieletu) ryb chrzęstnoszkieletowych zbudowany jest z chrząstek, natomiast u kostnoszkieletowych – z kości. U ryb kostnoszkieletowych w szkielecie występują dodatkowo skostnienia międzymięśniowe, czyli tzw. ości. Kręgi u ryb są dwuwklęsłe (amficeliczne).

Czaszka i kręgosłup połączone są nieruchomo. Takie połączenie czaszki z kręgosłupem u ryb ułatwia pokonywanie oporu wody podczas pływania i chroni przed urazami, stanowiąc przystosowanie do środowiska wodnego.

U kręgowców lądowych w kręgosłupie wyróżnić można odcinki o różnej budowie i funkcji. Ich specjalizacja umożliwia wykonywanie zróżnicowanych ruchów ciała. Kręgosłup płazów składa się z czterech odcinków: szyjnego (z jednym zmodyfikowanym kręgiem, dźwigaczemdźwigaczdźwigaczem), tułowiowego (liczącego siedem kręgów u płazów bezogonowych i znacznie więcej kręgów u płazów beznogich), krzyżowego (z jednym kręgiem) i ogonowego (ze zmienną liczbą kręgów). U płazów bezogonowych odcinek ogonowy tworzy urostylurostylurostyl.

R1eN41keIGrC7

Zdjęcie przedstawia szkielet żaby. Jest on niewielki. Zbudowany z drobnych kości, z osiowej części, na którą się składa czaszka i kręgosłup, oraz szkieletu kończyn i pasów. Czaszka zbudowana jest z małej liczby kości. Wyróżniają się szerokie i płaskie łopatki. Palce kończyn dolnych są bardzo długie. Kończyny dolne skierowane na boki.

U płazów ogoniastych występują kręgi tyłowklęsłe (opistoceliczne), a u płazów bezogonowych – kręgi przodowklęsłe (proceliczne).

Czaszka płazów łączy się z kręgosłupem w sposób ruchomy. Ruch jest możliwy dzięki połączeniu między pierwszym kręgiem odcinka szyjnego – dźwigaczemdźwigaczdźwigaczem (różniącym się budową od pozostałych kręgów) a czaszką za pomocą dwóch kłykci potylicznychkłykieć potylicznykłykci potylicznych. Taka budowa pozwala na ruchy głowy tylko w płaszczyźnie pionowej.

Kręgosłup gadów składa się z pięciu odcinków: szyjnego, piersiowego, lędźwiowego, krzyżowego i ogonowego.

Pierwszy z kręgów to dźwigacz, a drugi – obrotnikobrotnik obrotnik, który wyposażony jest w wyrostek przylegający do pierwszego kręgu. Takie połączenie umożliwia gadom ruch głową w dwóch płaszczyznach.

Liczba kręgów u gadów jest bardzo zróżnicowana. U większości gadów kręgi są typu przodowklęsłego (tzw. kręgi proceliczne). U krokodyli występują kręgi tyłowklęsłe (opistoceliczne), u gekonowatych – dwuwklęsłe (amficeliczne), a u żółwi – kręgi dwuwypukłe.

Dla zainteresowanych

R16oRBYvo6PF1

Zdjęcie ukazuje szkielet węża. Jest podłużny, stanowi bardzo długi kręgosłup z licznymi kręgami. Szkielet jest beznogi.

Kręgosłup ptaków zbudowany jest z czterech odcinków.

Pierwszym z nich jest w pełni ruchomy odcinek szyjny, którego dwa pierwsze kręgi to dźwigacz i obrotnik. Czaszkę z kręgosłupem łączy jeden kłykieć potyliczny. Odcinek szyjny przybiera kształt litery S. Występują w nim kręgi siodełkowate (heteroceliczne). Taka budowa tego odcinka kręgosłupa zapewnia dużą ruchomość szyi.

W odcinku piersiowym większość kręgów jest zrośniętych ze sobą i z żebrami. Kręgi odcinka lędźwiowo‑krzyżowego również są ze sobą zrośnięte, co zapewnia ciału sztywność. Początkowy odcinek ogonowy ma wolne kręgi, co umożliwia poruszanie ogonem, ale kilka ostatnich tworzy jedną kość – pygostylpygostylpygostyl, który stanowi podparcie dla sterówek.

Szkielet wszystkich ssaków jest skostniały, a kręgosłup wyraźnie podzielony na odcinki (szyjny, piersiowy, lędźwiowy, krzyżowy i ogonowy). U większości ssaków występuje siedem kręgów szyjnych. Kręgi odcinka piersiowego połączone są stawowo z żebrami. W skład odcinka lędźwiowego wchodzi różna liczba kręgów. Ich trzony są bardzo masywne u ssaków dwunożnych, ponieważ na tym odcinku spoczywa ciężar górnej części ciała. Kręgi odcinka krzyżowego zrastają się, a odcinek ogonowy ma ich różną liczbę zależnie od funkcji ogona.

Czaszka ssaków połączona jest z kręgosłupem za pomocą dwóch kłykci potylicznych, dzięki czemu ssaki mogą poruszać głową w płaszczyźnie góra‑dół. Ruchy przeczące głowy możliwe są dzięki dwóm pierwszym kręgom szyjnym (dźwigaczowi i obrotnikowi), które tworzą staw obrotowy.

Kręgi ssaków są płaskie (platyceliczne). Pomiędzy nimi znajdują się krążki międzykręgowe.

Kręgosłup ssaków jest usztywniony w płaszczyźnie bocznej i ruchomy w pionie, co stanowi przystosowanie do biegu. Wiąże się z tym sposób poruszania ssaków wodnych – ich ruchy przebiegają w płaszczyźnie pionowej, a nie poziomej, jak u pozostałych wodnych kręgowców.

O budowie kręgosłupa człowieka przeczytasz w e‑materiale pt. Budowa i zróżnicowanie kręgów w kręgosłupie człowiekaP6VRsnR9RBudowa i zróżnicowanie kręgów w kręgosłupie człowieka.

Więcej o wspólnych cechach kręgowców w e‑materiale Pochodzenie, klasyfikacja i cechy wspólne kręgowcówP16uvd1MsPochodzenie, klasyfikacja i cechy wspólne kręgowców.

Słownik