- Functies van pneumatische botten
- Vermindering van lichaamsgewicht
- Verandering van botdichtheid
- Balans
- Aanpassing aan hoogtes
- Referenties
De botten van de banden zijn die met luchtgevulde holtes, waardoor ze lichter zijn dan dat de botten volledig solide zijn. Het woord "band" verwijst naar de lucht die onder druk staat, het is afgeleid van het Grieks en heeft betrekking op de wind en de adem.
In de biologie verwijst de term "band" naar ademhaling, daarom worden deze botten ook wel "ademhalingsbeenderen" of "holle botten" genoemd. Bij vogels bieden dit soort botten een evolutionair voordeel waardoor ze dankzij hun lichtheid kunnen vliegen.
De menselijke gezichtsbeenderen zijn pneumatisch, ze worden aangetroffen rond de binnenste wenkbrauw, onder de ogen, rond de neus en onderwangen, het zijn de zogenaamde neusbijholten.
Deze holtes van pneumatische botten zijn normaal gesproken aan de binnenkant bekleed met een cellulaire laag die epitheel wordt genoemd en zijn bedekt met slijmvliezen.
Behalve dat het de schedel lichter maakt, draagt het ook bij aan geluidsresonantie en er is gesuggereerd dat het, samen met het slijmvlies, dient om de ingeademde lucht te conditioneren voordat deze de longen bereikt.
Het proces van pneumatisering van botten is beschreven in de schedels van zoogdieren, vogels en krokodillen, maar het is ook gedocumenteerd bij uitgestorven dieren zoals dinosauriërs en pterosauriërs.
Functies van pneumatische botten
Er is geen enkele functie gedefinieerd voor deze holle botten in de natuur. Er zijn echter enkele hypothesen beschreven over de rol van deze botten in de organismen die ze bezitten:
Vermindering van lichaamsgewicht
Bij pneumatische botten zijn de holtes gemodificeerd om lucht te bevatten in plaats van medullair materiaal, en bijgevolg is de lichaamsmassa verminderd.
Dit vergemakkelijkte de vlucht bij vogels en pterosauriërs, omdat er minder massa is, maar dezelfde hoeveelheid spier die de vlucht mogelijk maakt.
Verandering van botdichtheid
Pneumatisering van de botten maakt de herverdeling van botmassa in het lichaam mogelijk. Een vogel en een zoogdier van vergelijkbare grootte hebben bijvoorbeeld ongeveer dezelfde botmassa.
Vogelbeenderen kunnen echter dichter zijn omdat de botmassa in een kleinere ruimte moet worden verdeeld.
Dit suggereert dat de pneumatisering van de botten van de vogels de algemene massa niet beïnvloedt, maar een betere gewichtsverdeling in het lichaam van het dier bevordert en bijgevolg een grotere balans, behendigheid en vlieggemak.
Balans
Bij theropoden (een onderorde van dinosauriërs) was het skelet van de schedel en nek sterk pneumatisch en waren de onderarmen verkleind. Deze aanpassingen hielpen de massa weg van het zwaartepunt te verminderen.
Door deze aanpassing aan het zwaartepunt konden deze dieren de rotatietraagheid verminderen, waardoor hun behendigheid en evenwicht werden vergroot.
Aanpassing aan hoogtes
Vogels die op grote hoogte vliegen, hebben anatomische aanpassingen waardoor ze deze habitats konden koloniseren. Een van deze aanpassingen was precies de extreme pneumatisering van het skelet.
Referenties
- Dumont, ER (2010). Botdichtheid en de lichtgewicht skeletten van vogels. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 277 (1691), 2193-2198.
- Boer, CG (2006). Over de oorsprong van aviaire luchtzakken. Ademhalingsfysiologie en neurobiologie, 154 (1-2), 89-106.
- Márquez, S. (2008). De neusbijholten: de laatste grens in craniofaciale biologie. Anatomical Record, 291 (11), 1350-1361.
- Picasso, MBJ, Mosto, MC, Tozzi, R., Degrange, FJ en Barbeito, CG (2014). Een eigenaardige associatie: de huid en de subcutaneus diverticula van de Southern Screamer (Chauna torquata, Anseriformes). Gewervelde zoölogie, 64 (2), 245–249.
- Qin, Q. (2013). Mechanica van het hermodelleren van cellulaire botten: gekoppelde thermische, elektrische en mechanische veldeffecten (1e ed.). CRC Press.
- Roychoudhury, S. (2005). Meerkeuzevragen in anatomie (3e ed.). Elsevier India.
- Sereno, PC, Martinez, RN, Wilson, JA, Varricchio, DJ, Alcober, OA, & Larsson, HCE (2008). Bewijs voor aviaire intrathoracale luchtzakken in een nieuwe roofzuchtige dinosaurus uit Argentinië. PLoS ONE, 3 (9).
- Sirois, M. (2016). Elsevier's Veterinary Assisting Textbook (2e ed.). Mosby.
- Stefoff, R. (2007). The Bird Class (1st ed.). Marshall Cavendish.
- Wedel, MJ (2003). Vertebrale pneumaticiteit, luchtzakken en de fysiologie van sauropod-dinosauriërs. Paleobiology, 29 (2), 243-255.