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Exoskeleton

exoskeleton ist eine Art von Skelett das ist ein externes anatomisch kennzeichnen Sie daß Unterstützungen und schützt Tier's Körper, im Gegensatz zu dem internen endoskeleton von z.B. ein Mensch. Während viele, viel anderes wirbellos Tiere (wie geschält Mollusken) haben Sie exoskeletons in der Richtung der externen harten Teile, die Eigenschaft ist am verbundensten mit Gliederfüßer (d.h. Insekte, Spinnen, myriapods und Krebstiere). Exoskeletons enthalten die steifen und beständigen Bestandteile, die einen Satz Funktionsrollen einschließlich Schutz, die Ausscheidung erfüllen und abfragen, Unterstützung und ziehen ein und (für terrestrische organismen) dienen als eine Sperre gegen Trocknung. Vor Exoskeletons zuerst erschien in der versteinerten Aufzeichnung ungefähr 550 Million Jahren, und ihre Entwicklung ist als kritische treibende Rolle in gesehen worden Cambrian Explosion von den Tieren, die folgend dieser Zeit stattfanden.

Gliederfüßer exoskeletons

Mikroskopische Struktur

Ein typisches Gliederfüßer exoskeleton ist eine vielschichtige Struktur mit vier Funktionsregionen: epicuticle, procuticle, Epidermis und Kellermembrane.^[1]. Von diesen epicuticle ist eine vielschichtige externe Sperre, die, besonders in den terrestrischen Gliederfüßern, dienen als eine Sperre gegen dessiccation. Die Stärke des exoskeleton wird vom zugrundeliegenden zur Verfügung gestellt procuticle, das der Reihe nach durch abgesondert wird Epidermis. Gliederfüßerhäutchen ist ein biologisches zusammengesetztes Material, aus zwei Hauptteilen bestehend: faserartige Ketten des AlphasChitin innerhalb einer Matrix von Seide-wie und der kugelförmigen Proteine von denen das weithin bekannteste ist, benannte das gummiartige Protein resilin. Der relative überfluß an diesen zwei Hauptbestandteilen schwankt von ungefähr 50/50 bis 70/30 Protein/von Chitin, mit weicheren Teilen des exoskeleton, das einen höheren Anteil des Chitins hat. Obgleich das Häutchen, wenn es zuerst, es abgesondert wird, sich verhärtet bald in einem kaum erforschten Prozeß verhältnismäßig weich ist, der miteinbezieht Dehydratisierung und/oder Bräunen vorbei vermittelt hydrophob Chemikalien benannt Phenolharze. Unterschiedliche Arten der Interaktion zwischen den Proteinen und dem Chitin führt zu das Verändern der mechanischen Eigenschaften des exoskeleton.
Zusätzlich zur chitino-proteinartigen Zusammensetzung des Häutchens, viele Krebstiere, einige myriapods und das ausgestorbene trilobites imprägnieren Sie weiter das Häutchen mit Mineralsalzen, vor allem Kalziumkarbonat, das bis 40% des Häutchens bilden kann. Dieses kann zu große mechanische Stärke führen.

Organisation

Das Gliederfüßer exoskeleton wird gewöhnlich in unterschiedliche Funktionseinheiten geteilt, um Flexibilität in einer häufig anders steifen Struktur zu erlauben. Z.B. ist der Kopf eine fixierte Kapsel; und der Stamm wird häufig in eine Reihe artikulierende benannte sclerites geteilt tergites. Zusätzlich müssen die charakteristischen Glieder der Gliederfüßer verbunden werden. Die interne Oberfläche des exoskeleton wird häufig in einsetzen fachkundige Strukturen ausgearbeitet, die apodemes genannt werden, die das Zubehör der Muskeln erlauben. Solche endoskeletal Bestandteile des Gliederfüßerskeletts können, wie in den Krabben und in den Hummern in hohem Grade kompliziert sein.

Ecdysis

• Sehen Sie auch Hauptartikel: Ecdysis

Die relative Starrheit des exoskeleton bedeutet, daß ununterbrochenes Wachstum der Gliederfüßer nicht möglich ist. Folglich ist Wachstum periodisch und in einen Zeitabschnitt konzentriert, wenn das exoskeleton Halle ist, benannt moulting oder Ecdysis, das unter der Steuerung eines benannten Hormons ist ecdysone. Moulting ist ein komplizierter Prozeß, der unveränderlich für den betroffenen Gliederfüßer gefährlich ist. Bevor das alte exoskeleton Halle ist, trennt sich das Häutchen von der Epidermis durch eine benannte Prozeßapolyse. Neues Häutchen wird durch die zugrundeliegende Epidermis ausgeschieden, und Mineralsalze werden normalerweise vom alten Häutchen für Wiederverwendung zurückgenommen. Nachdem das alte Häutchen Halle ist, pumpt der Gliederfüßer gewöhnlich herauf seinen Körper (z.B., durch Luft- oder Wassereinlaß) um das neue Häutchen zu einer größeren Größe erweitern zu lassen: der Prozeß des Verhärtens durch Dehydratisierung des Häutchens findet dann statt. Eben molted Gliederfüßer sehen gewöhnlich Latten- oder weiß aus und verdunkeln sich, während das Häutchen sich verhärtet.

Natürliche exoskeletons

Ausgezeichnet als Defensive Anpassung, können exoskeletons Probleme dennoch verursachen, in denen Wesen ein übermäßiges Gewicht zum Oberflächebereich Verhältnis tragen, oder wann immer Organismuswachstum eine Vergrößerung des exoskeleton erfordert. Exoskeletons werden auf vielen unterschiedlichen Arten organismen einschließlich Schalentiere und Insekte gefunden.

Arten

• Knochen und Knorpel
  • Ostracoderms (ausgestorbene gepanzerte Fische)
  • Schildkröten, Dosenschildkröten und Schildkroeten
• Chitin
  • Gliederfüßer
  • einige Bakterium
• Kalzium Mittel
  • Korallen
  • Echinoderms
  • Mollusken
  • einige Polychaetes
• Kieselsäureverbindung
  • Diatomeen
  • Radiolaria

Künstliche menschliche exoskeletons

Menschen haben lang verwendet Rüstung als künstliches exoskeleton für Schutz, besonders im Kampf. Exoskeletal Maschinen beginnen auch, für die medizinischen und industriellen Zwecke benutzt zu werden, während angetriebene menschliche exoskeletons sind eine Eigenschaft des Zukunftsromanschreibens, aber bewegen z.Z. in Prototypstadium. Orthoses sind eine begrenzte, medizinische Form von exoskeleton.

In der Geschichte

In der Medizin

orthosis (Plural orthoses) ist eine Vorrichtung, die zu einem Glied anbringt, oder der Torso, zur Unterstützung die Funktion oder behebt die Form dieses Gliedes oder des Dorns. Orthotics ist auffangene, das orthoses, ihren Gebrauch und ihre Herstellung beschäftigt. orthotist ist eine Person, die orthoses entwirft und paßt.

Ein Glied Prothese (Plural Prothesen) ist eine Vorrichtung, die für ein fehlendes Teil eines Gliedes ersetzt. Wenn die Prothese ein hohles Oberteil und Selbst-Tragen ist, ist sie exoskeletal. Wenn intern, werden Schläuche in der Vorrichtung und in der Abdeckung benutzt (cosmesis) die äußere Form wird zu verursachen von einem weichen, nicht-tragenden Material gebildet, es ist endoskeletal. Prosthetics ist auffangene, das Prothesen, Gebrauch und ihre Herstellung beschäftigt. A prosthetist ist eine Person, die Prothesen entwirft und paßt.

In der moderner und Nahzukunft Technologie

Hauptartikel: Angetriebenes exoskeleton

Hinweise

Sehen Sie auch

• Mechatronics
• Spiracle - Kleine öffnungen im exoskeleton, die Insekte atmen lassen

Externe Verbindungen

Biologie

• Geometrie und Muster in Natur 3: Die Bohrungen in den radiolarian und Diatomeetests

Moderne Technologie

• Bionic Aufladungen
• PowerSkip
• Berkeley unterere Extremität Exoskeleton (BLEEX)
• Universität Washington Exo des Arm-Projektes
• Klage Energie HAL Cyberdynes