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Exoskeleton

exoskeleton es un tipo de esqueleto ése es un externo anatómico ofrezca que las ayudas y protege animal'cuerpo de s, en contraste con el interno endoskeleton de, por ejemplo, un ser humano. Mientras que muchos, mucho otro invertebrado animales (tales como descascado moluscos) tenga exoskeletons en el sentido de piezas duras externas, la característica es el más asociado con artrópodos (es decir. insectos, arañas, myriapods y crustáceos). Exoskeletons contiene los componentes rígidos y resistentes que satisfacen un sistema de papeles funcionales incluyendo la protección, excreción, detectando, la ayuda, alimentando y (para los organismos terrestres) actuando como barrera contra la desecación. Exoskeletons primero apareció en el expediente fósil hace cerca de 550 millones de años, y su evolución se ha considerado como papel que conducía crítico en Explosión cambriana de los animales que ocurrieron subsecuente a este tiempo.

Exoskeletons del artrópodo

Estructura microscópica

Un exoskeleton típico del artrópodo es una estructura de varias capas con cuatro regiones funcionales: epicuticle, procuticle, epidermis y membrana del sótano.^[1]. De éstos, epicuticle es una barrera externa de varias capas que, especialmente en los artrópodos terrestres, actos como barrera contra el dessiccation. La fuerza del exoskeleton es proporcionada por el subyacente procuticle, que alternadamente es secretada por epidermis. La cutícula del artrópodo es una biológica material compuesto, consistiendo en dos porciones principales: cadenas fibrosas de la alfaquitina dentro de una matriz de seda-como y de las proteínas globulares, de las cuales el más bien conocido está la proteína parecida a la goma llamó resilin. La abundancia relativa de estos dos componentes principales varía de aproximadamente 50/50 a 70/30 proteína/quitina, con partes más suaves del exoskeleton que tiene una parte más elevada de la quitina. Aunque la cutícula es relativamente suave cuando primero está secretada, él pronto endurece en un proceso mal entendido que implique deshidratación y/o el broncear mediado cerca hidrofóbico productos químicos llamados phenolics. Diversos tipos de interacción entre las proteínas y la quitina conducen a variar las características mecánicas del exoskeleton.
Además del compuesto chitino-proteico de la cutícula, muchos crustáceos, algunos myriapods y el extinto trilobites impregne más lejos la cutícula con las sales mineral, sobretodo el carbonato de calcio, que puede componer el hasta 40% de la cutícula. Esto puede conducir a la gran fuerza mecánica.

Organización

El exoskeleton del artrópodo se divide típicamente en diversas unidades funcionales para permitir flexibilidad en una estructura a menudo de otra manera rígida. Por ejemplo, la cabeza es una cápsula fundida; y el tronco se divide a menudo en una serie de sclerites de articulación llamados tergites. Además, los miembros característicos de artrópodos necesitan ser articulados. La superficie interna del exoskeleton se elabora a menudo en un sistema de estructuras especializadas llamadas los apodemes que permiten el accesorio de músculos. Tales componentes endoskeletal del esqueleto del artrópodo pueden ser altamente complejos, como en cangrejos y langostas.

Ecdysis

• Vea también el artículo principal: Ecdysis

La rigidez relativa del exoskeleton significa que el crecimiento continuo de artrópodos no es posible. Por lo tanto, el crecimiento es periódico y concentrado en un período del tiempo cuando el exoskeleton es vertiente, llamado el mudar o ecdysis, que está bajo control de una hormona llamó ecdysone. El mudar es un proceso complejo que es invariable peligroso para el artrópodo implicado. Antes de que el viejo exoskeleton sea vertiente, la cutícula se separa de la epidermis con un apolysis llamado de proceso. La cutícula nueva es excretada por la epidermis subyacente, y las sales mineral se retiran generalmente de la vieja cutícula para la reutilización. Después de que la vieja cutícula sea vertiente, el artrópodo bombea típicamente encima de su cuerpo (por ejemplo, por el producto del aire o del agua) para permitir que la cutícula nueva se amplíe a un tamaño más grande: el proceso de endurecer por la deshidratación de la cutícula entonces ocurre. Los artrópodos nuevamente mudados aparecen típicamente pálidos o blancos, y obscurecen mientras que la cutícula endurece.

Exoskeletons naturales

Excelente como defensiva adaptación, los exoskeletons pueden sin embargo causar los problemas donde las entidades llevan un peso excesivo al cociente del superficie-área o siempre que el crecimiento del organismo requiere una ampliación del exoskeleton. Exoskeletons se encuentra en muchos diversos tipos de organismos incluyendo los crustáceos y los insectos.

Tipos

• Hueso y cartílago
  • Ostracoderms (pescados armados extintos)
  • Tortugas, Tortugas acuáticas y Tortugas
• Quitina
  • Artrópodos
  • algunos Bacterias
• Calcio compuestos
  • Corales
  • Equinodermos
  • Moluscos
  • algunos Polychaetes
• Silicato
  • Diatomeas
  • Radiolaria

Exoskeletons humanos artificiales

Seres humanos han utilizado de largo armadura como exoskeleton artificial para la protección, especialmente en combate. Las máquinas exoesqueléticas también están comenzando a ser utilizadas para los propósitos médicos e industriales, mientras que exoskeletons humanos accionados es una característica de la escritura de la ciencia ficción, pero se está moviendo actualmente en etapa del prototipo. Orthoses es una forma limitada, médica de exoskeleton.

En historia

En medicina

orthosis (plural orthoses) está un dispositivo que une a un miembro, o el torso, a la ayuda la función o corrige la forma de ese miembro o de la espina dorsal. Orthotics es el campo que se ocupa de los orthoses, de su uso, y de su fabricación. orthotist es una persona que diseña y cabe orthoses.

Un miembro prótesis (plural prótesis) es un dispositivo que substituye para una pieza que falta de un miembro. Si la prótesis es una cáscara hueco y el uno mismo-llevar, es exoesquelética. Si es interno los tubos se utilizan en el dispositivo y la cubierta (cosmesis) crear la forma exterior se hace de un material suave, no-que lleva, él es endoskeletal. Prosthetics es el campo que se ocupa de las prótesis, del uso, y de su fabricación. A prosthetist es una persona que diseña y cabe las prótesis.

En tecnología moderna y del cercano-futuro

Artículo principal: Exoskeleton accionado

Referencias

Vea también

• Mechatronics
• Spiracle - Aberturas pequeñas en el exoskeleton que permiten que los insectos respiren

Acoplamientos externos

Biología

• Geometría y patrón en la naturaleza 3: Los agujeros en pruebas radiolarian y de la diatomea

Tecnología moderna

• Cargadores de Bionic
• PowerSkip
• Una extremidad más baja Exoskeleton (BLEEX) de Berkeley
• Universidad del proyecto del brazo de Washington Exo
• Juego de la energía de HAL de Cyberdyne