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Exosquelette

exosquelette est un type de squelette c'est un externe anatomique comportez que des appuis et protégez animal'corps de s, contrairement à l'interne endoskeleton de, par exemple, un humain. Tandis que beaucoup, beaucoup d'autre invertébré animaux (tels qu'écossé mollusques) ayez les exosquelettes dans le sens des pièces dures externes, la caractéristique est le plus associé au arthropodes (c.-à-d. insectes, araignées, myriapods et crustacés). Les exosquelettes contiennent les composants rigides et résistants qui accomplis un ensemble de rôles fonctionnels comprenant la protection, excrétion, sentant, l'appui, alimentant et (pour les organizations terrestres) agissant en tant que barrière contre la dessication. Les exosquelettes sont apparus la première fois dans le disque de fossile il y a environ 550 millions d'ans, et leur évolution a été vue comme rôle de conduite critique dans Explosion cambrienne des animaux qui ont eu lieu suivant à ce temps.

Exosquelettes d'arthropode

Structure microscopique

Un exosquelette typique d'arthropode est une structure multicouche avec quatre régions fonctionnelles : epicuticle, procuticle, épiderme et membrane de sous-sol.^[1]. De ces derniers, epicuticle est une barrière externe multicouche qui, particulièrement dans les arthropodes terrestres, agir comme une barrière contre le dessiccation. La force de l'exosquelette est fournie par le fondamental procuticle, qui alternativement est sécrété par épiderme. La cuticle d'arthropode est une biologique matière composite, se composant de deux parties principales : chaînes fibreuses d'alphachitine dans une matrice de soie-comme et les protéines globulaires, dont le plus bien connu est la protéine caoutchouteuse appelée resilin. L'abondance relative de ces deux composants principaux change d'approximativement 50/50 à 70/30 protéine/chitine, avec des parties plus molles de l'exosquelette ayant une proportion plus élevée de chitine. Bien que la cuticle soit relativement molle une fois d'abord sécrétée, il durcisse bientôt dans un processus mal compris qui implique déshydratation et/ou bronzage négocié près hydrophobe les produits chimiques ont appelé composés phénoliques. Les différents types d'interaction entre les protéines et la chitine mène à changer les propriétés mécaniques de l'exosquelette.
En plus du composé chitino-protéineux de la cuticle, beaucoup crustacés, certains myriapods et l'éteint trilobites imbibez plus loin la cuticle des sels minéraux, surtout le carbonate de calcium, qui peut composer jusqu'à 40% de la cuticle. Ceci peut mener à la grande force mécanique.

Organisation

L'exosquelette d'arthropode est typiquement divisé en différentes unités fonctionnelles pour permettre la flexibilité dans une structure souvent autrement rigide. Par exemple, la tête est une capsule fondue ; et le tronc est souvent divisé en série de sclerites articulants appelés tergites. En outre, les membres caractéristiques des arthropodes doivent être joints. La surface interne de l'exosquelette est souvent élaborée dans un ensemble de structures spécialisées appelées les apodemes qui permettent l'attachement des muscles. De tels composants endoskeletal du squelette d'arthropode peuvent être fortement complexes, comme dans les crabes et les langoustines.

Ecdyse

• Voir également l'article principal : Ecdyse

La rigidité relative de l'exosquelette signifie que la croissance continue des arthropodes n'est pas possible. Par conséquent, la croissance est périodique et concentrée dans une période quand l'exosquelette est hangar, appelée muer ou ecdyse, qui est sous la commande d'une hormone a appelé ecdysone. Muer est un processus complexe qui est invariablement dangereux pour l'arthropode impliqué. Avant que le vieil exosquelette soit hangar, la cuticle sépare de l'épiderme par une apolyse appelée de processus. La nouvelle cuticle est excrétée par l'épiderme fondamental, et des sels minéraux sont habituellement retirés de la vieille cuticle pour la réutilisation. Après que la vieille cuticle soit hangar, l'arthropode pompe typiquement vers le haut de son corps (par exemple, par la prise d'air ou de l'eau) pour permettre à la nouvelle cuticle d'augmenter à une plus grande taille : le processus du durcissement par la déshydratation de la cuticle a lieu alors. Les arthropodes nouvellement mués semblent typiquement pâles ou blancs, et obscurcissent pendant que la cuticle durcit.

Exosquelettes normaux

Excellent en tant que défensive adaptation, les exosquelettes peuvent néanmoins poser des problèmes où les entités portent un poids excessif au rapport de surface-secteur ou toutes les fois que la croissance d'organization exige un agrandissement de l'exosquelette. Des exosquelettes sont trouvés sur beaucoup de différents types d'organizations comprenant des mollusques et crustacés et des insectes.

Types

• Os et cartilage
  • Ostracoderms (poissons blindés éteints)
  • Tortues, Terrapins et Tortues
• Chitine
  • Arthropodes
  • certains Bactéries
• Calcium composés
  • Coraux
  • Échinodermes
  • Mollusques
  • certains Polychètes
• Silicate
  • Diatomées
  • Radiolaria

Exosquelettes humains artificiels

Humains ont longtemps employé armure comme exosquelette artificiel pour la protection, particulièrement dans le combat. Des machines exosqueléttiques démarrent également pour être utilisées pour des buts médicaux et industriels, alors que exosquelettes humains actionnés sont un dispositif de l'écriture de la science-fiction, mais entrent actuellement dans l'étape de prototype. Orthoses sont une forme limitée et médicale d'exosquelette.

Dans l'histoire

Dans la médecine

orthosis (pluriel orthoses) est un dispositif qui attache à un membre, ou le torse, à l'appui la fonction ou corrige la forme de ce membre ou de l'épine. Orthotics est le champ traitant des orthoses, leur utilisation, et leur fabrication. orthotist est une personne qui conçoit et adapte des orthoses.

Un membre prothèse (pluriel prothèses) est un dispositif qui remplace une pièce absente d'un membre. Si la prothèse est une coquille creuse et individu-porter, elle est exosqueléttique. S'interne des tubes sont utilisés dans le dispositif et la couverture (cosmesis) créer la forme extérieure est fait d'un matériel mou et non-portant, il est endoskeletal. Prosthétique est le champ qui traite des prothèses, l'utilisation, et leur fabrication. A prosthetist est une personne qui conçoit et adapte des prothèses.

En technologie moderne et de proche-futur

Article principal : Exosquelette actionné

Références

Voyez également

• Mechatronics
• Spiracle - Petites ouvertures dans l'exosquelette qui permettent à des insectes de respirer

Liens externes

Biologie

• La géométrie et modèle en nature 3 : Les trous dans les essais radiolarian et de diatomée

Technologie moderne

• Initialisations de Bionic
• PowerSkip
• Exosquelette inférieur d'extrémité de Berkeley (BLEEX)
• Université du projet de bras de Washington Exo
• Costume de puissance du HAL de Cyberdyne