Furkula — dakšveida kauls putniem un dinozauriem: funkcija un evolūcija
Furkula — dakšveida kauls putniem un dinozauriem: uzzini par tās funkciju, lomu lidošanā, enerģijas atbalstu un evolūcijas nozīmi teropodu radniecībā.
Furcula (latīņu valodā "mazā dakša") parasti tiek saukta par vēdera kaulu. Tas ir dakšains kauls putniem un dažiem izmirušiem dinozauriem. Nosaukums atspoguļo tā raksturu — divas atzars līdzīgi klavikulām, kas saplūst vidusdaļā.
Anatomija un attīstība
Furcula veidojas, saplūstot abām atslēgas kaulam (claviculae). Tā ir stipra, bet bieži viegla struktūra — daudziem putniem furkula ir pneimatizēta (ar gaisa dobumiem) tāpat kā citiem lidojošiem skeleta elementiem. Furkulas forma un izmērs atšķiras starp sugu grupām: dažām sugām tā ir plāna un elastīga, citām — bieza un masīva, atkarībā no biomehāniskajām prasībām.
Funkcija lidošanā un biomehānika
Tā ir balsts starp putna pleciem un ir savienota ar katru no putna lāpstiņām. Furkula iztur spēkus, kas rodas lidojuma laikā, un darbojas kā elastīga atspere. Rentgena filmās, kurās redzami strazdi lidojumā, ir skaidri redzams, ka, spārnus pavelkot uz leju, furkula paplašinās, bet, tos paceļot uz augšu, tā atgriežas sākotnējā formā. Šajā procesā furkula:
- uzkrāj daļu enerģijas krūšu muskuļu saraušanās laikā (lejupejošajā kustībā),
- atbrīvo šo enerģiju pacelšanās laikā (augšupejošajā kustībā),
- palīdz stabilizēt plecu jostu un pievelk plecus pie ķermeņa viduslīnijas.
Furkula darbojas kopā ar krūšu kaulu (sternumu), korakoīdiem un muskuļiem, lai izplatītu lidošanas radītos spēkus un samazinātu vienu elementu pārmērīgu slodzi.
Variācijas un izņēmumi
Pārsteidzoši, ka furkula nav absolūti nepieciešama lidošanai: daudzi labi lidojoši putni to ir samazinājuši vai tai nav vispār. Flightless (ne-lidojošie) putni bieži izrāda izmaiņas plecu jostas anatomijā — furkula var būt samazināta vai modificēta atkarībā no ekoloģiskajām vajadzībām. Tāpat dažādu sugu kļūstot par specializētām lidošanas veidiem (piem., ātri manevrējošiem sugas vai stipru sprādzienveida spēriena sugas), furkulas forma un stīvums attīstās atšķirīgi.
Evolūcija un fosilais ieraksts
Furkula nav tikai mūsdienu putnu īpatnība — tā ir atrodama arī fosilajos atlikumos. Vairākas teropodu dinozauru grupas (piemēram, dromaeosaurīdi, troodontīdi un oviraptorosauri) bija aprīkotas ar furkulām vai furkulai līdzīgu struktūru. Tas ir viens no anatomiskajiem pierādījumiem, kas saista putnus ar teropodu dinozauriem un atbalsta domu, ka putni ir mūsdienu plēsīgo dinozauru pēcteči.
Fosilijās furkula bieži saglabājas labi un var sniegt informāciju par muskuļu piekļuves marķējumiem, pneimatizācijas pakāpi un plecu jostas funkcionālo organizāciju. Tās klātbūtne vai forma dažādās grupās palīdz pētniekiem rekonstruēt locomocijas un lidošanas evolūciju.
Piezīmes par terminoloģiju un izmantošanu
Furcula bieži tiek dēvēta arī par «wishbone» (angļu val.), latviski reizēm lieto nosaukumu dakšveida kauls vai vēdera kauls. Lai gan tautā ierasts to saistīt ar svētkiem un simbolikām (piem., vēlmju lauzšana), bioloģiski tā ir nozīmīga skeleta daļa, kas skaidro daudz par putnu lidošanas mehāniku un evolūciju.
Kopsavilkumā: furkula ir funkcionāli svarīga plecu jostas struktūra — elastīga atspere, kas palīdz pārvaldīt lidošanas radītos spēkus. Tās klātbūtne gan mūsdienu putnos, gan daļā teropodu dinozauru sniedz vērtīgas liecības par lidošanas un plecu jostas attīstību evolūcijā.
Stilizētais putna skelets izceļ furkulu.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir furkula?
A: Furkula ir putnu un dažu izmirušu dinozauru dakšainais kauls, ko parasti dēvē par vēdera kaulu.
J: Kāda ir galvenā furkula funkcija putniem?
A: Galvenā furkula funkcija putniem ir stiprināt krūšu kurvja skeletu, lai tas izturētu lidojuma spēku.
J: Kā putniem veidojas furkula?
A: Putnu furkula veidojas, saplūstot abām atslēgas kaula kaula daļām (lāpstiņām).
J: Kāda ir furkula funkcija lidojuma laikā?
A: Lidojuma laikā furkula darbojas kā atspere un uzkrāj daļu enerģijas, kas rodas, saraujoties krūšu muskuļiem, un atbrīvojas augšupejošā kustībā, kad furkula atgriežas normālā stāvoklī, kas pievelk plecus pie ķermeņa viduslīnijas.
Vai putnu lidošanai furkula ir būtiska?
Atbilde: Pārsteidzoši, bet putnu lidošanai furkula nav būtiska, un ir vairāki putni, kas spēj labi lidot, bet kuriem furkula ir samazināta vai tās vispār nav.
J: Vai teropodiem dinozauriem bija furkula?
A: Jā, vairākām teropodu dinozauru grupām bija furkulas.
J: Ko nozīmē termins "stut" saistībā ar furkuli?
A.: Attiecībā uz furkulu jēdziens "stūre" apzīmē struktūru, kas visā tās garumā ir izturīga pret saspiešanu (saspiešanos).
Meklēt