یک ارگانیسم طرح بدنی مشخصی دارد که اندازه و شکل آن را محدود می کند. طرح بدن شامل تقارن، تقسیم بندی و وضعیت اندام است. تقریباً تمام جانوران بدنی دارند که از بافت‌های متمایز ساخته شده است که به نوبه خود اندام‌ها و سیستم‌های اندام را تشکیل می‌دهند. بدن حیوانات طوری تکامل یافته اند که با محیط خود به گونه ای تعامل داشته باشند که بقا و تولید مثل را افزایش دهند.
طرح های بدن
طرح های بدن حیوانات از الگوهای مجموعه ای مرتبط با تقارن پیروی می کنند. آنها می توانند نامتقارن، شعاعی یا دو طرفه باشند.
- نامتقارن: داشتن آرایش نامتناسب قطعات. بدون الگو، مانند اسفنج.
- شعاعی: شکلی از تقارن که در آن قسمت های یکسان به صورت دایره ای حول یک محور مرکزی چیده شده اند. این هواپیما بیشتر در آبزیان یافت می‌شود، به‌ویژه موجوداتی که خود را به پایه‌ای مانند سنگ یا قایق می‌چسبانند و با جریان یافتن آن در اطراف موجودات، غذای خود را از آب اطراف استخراج می‌کنند، مانند شقایق دریایی.
- دو طرفه: داشتن آرایش مساوی از قطعات (تقارن) در مورد یک صفحه عمودی که از سر تا دم کشیده می شود. این هواپیما در یک بز به تصویر کشیده شده است.
برای توصیف ساختارهای موجود در بدن حیوان، لازم است سیستمی برای توصیف موقعیت قسمت‌های بدن نسبت به سایر قسمت‌ها وجود داشته باشد.
اصطلاحات رایج جهتی که برای توصیف موقعیت اعضای بدن نسبت به سایر اعضای بدن استفاده می شود:
- پشتی - به پشت حیوان نزدیک تر است
- شکمی - نزدیکتر به شکم حیوان
- جمجمه یا قدامی - نزدیکتر به جمجمه حیوان
- دمی یا خلفی - نزدیکتر به دم حیوان
- پروگزیمال - نزدیکتر به بدن
- دیستال - دورتر از بدن
- میانی - به خط وسط نزدیک تر است
- جانبی - بیشتر از خط وسط
- منقاری - به سمت پوزه
- پالمار - سطح راه رفتن پنجه جلویی
- پلانتار - سطح راه رفتن پنجه عقبی
محدودیت در اندازه و شکل حیوانات
جانوران آبزی تمایل دارند بدن لوله ای شکل داشته باشند (شکل دوکی) که کشش را کاهش می دهد و آنها را قادر می سازد با سرعت بالا شنا کنند.
حیوانات زمینی معمولاً دارای شکل بدنی هستند که برای مقابله با گرانش سازگار است.
اسکلت‌های بیرونی پوشش‌ها یا پوسته‌های محافظ سختی هستند که اتصالات ماهیچه‌ها را نیز فراهم می‌کنند.
قبل از ریختن یا پوست اندازی اسکلت خارجی موجود، حیوان باید ابتدا اسکلت جدیدی تولید کند.
اسکلت بیرونی باید با بزرگتر شدن حیوان، ضخامت آن را افزایش دهد، که اندازه بدن را محدود می کند.
اندازه یک حیوان با اسکلت درونی بر اساس مقدار سیستم اسکلتی مورد نیاز برای حمایت از بدن و عضلات مورد نیاز برای حرکت تعیین می شود.
شرایط کلیدی
- دوکی شکل: به شکل دوک. باریک شدن در هر انتها
- اسکلت بیرونی: یک ساختار بیرونی سخت که هم ساختار و هم از موجوداتی مانند حشرات، سخت پوستان و نماتودها محافظت می کند.
- آپودم: رشد درونی اسکلت بیرونی بندپایان که به عنوان محل اتصال عضلات عمل می کند.
- اسکلت درونی: اسکلت داخلی حیوان که در مهره داران از استخوان و غضروف تشکیل شده است.
اثرات محدود کننده انتشار بر اندازه و توسعه
تبادل مواد مغذی و مواد زائد بین سلول و محیط آبی آن از طریق فرآیند انتشار صورت می گیرد. انتشار در یک فاصله خاص موثر است، بنابراین در میکروارگانیسم های کوچک و تک سلولی کارآمدتر است. اگر یک سلول یک میکروارگانیسم تک سلولی مانند آمیب باشد، می تواند تمام نیازهای غذایی و مواد زائد خود را از طریق انتشار برآورده کند. اگر سلول بیش از حد بزرگ باشد، پس انتشار در تکمیل همه این وظایف بی اثر است. مرکز سلول مواد مغذی کافی را دریافت نمی کند و همچنین قادر به دفع موثر مواد زائد آن نیست.
انتشار با کاهش نسبت سطح به حجم کارآمدتر می شود، بنابراین انتشار در حیوانات بزرگتر کمتر موثر است. هرچه اندازه کره یا حیوان بزرگتر باشد، سطح کمتری برای انتشار دارد.
بیوانرژیک حیوانات
اندازه بدن، سطح فعالیت و محیط حیوان روی روش‌های استفاده و دریافت انرژی تأثیر می‌گذارد.
- حیوانی گرماگیر (خونگرم) است اگر با حفظ گرما به کمک عایق، دمای بدن نسبتاً ثابتی را حفظ کند.
- یک حیوان گرماگیر است اگر عایق برای حفظ گرما نداشته باشد و برای گرمای بدن باید به محیط خود متکی باشد.
- نرخ متابولیک مقدار انرژی است که توسط یک حیوان در یک زمان خاص صرف می شود. این میزان با ژول، کالری یا کیلو کالری (1000 کالری) اندازه گیری می شود. در گرماها، آن را به عنوان نرخ متابولیک پایه (BMR) توصیف می کنند، در حالی که در اکتوترم ها به عنوان نرخ متابولیک استاندارد (SMR) توصیف می شود.
- حیوانات گرماگیر کوچکتر BMR بالاتری نسبت به حیوانات گرماگیر بزرگتر دارند زیرا آنها گرما را با سرعت بیشتری از دست می دهند و برای حفظ دمای داخلی ثابت نیاز به انرژی بیشتری دارند.
- حیوانات فعال تر BMR یا SMR بالاتری دارند و برای حفظ فعالیت خود به انرژی بیشتری نیاز دارند. میانگین میزان مصرف انرژی روزانه حدود 2-4 برابر BMR یا SMR یک حیوان است. انسان‌ها نسبت به بسیاری از حیوانات بی‌تحرک‌تر هستند و میانگین نرخ روزانه آن تنها 1.5 برابر BMR است. رژیم غذایی یک حیوان گرماگیر با BMR آن تعیین می شود.
- یک دوره طولانی عدم تحرک و کاهش متابولیسم (چروک) که در ماه های زمستان رخ می دهد خواب زمستانی است. estivation خفتگی است که در ماه های تابستان رخ می دهد.
انرژی مورد نیاز مربوط به محیط زیست
حیوانات از طریق خروپف با درجه حرارت شدید یا در دسترس بودن غذا سازگار می شوند. Torpor فرآیندی است که منجر به کاهش فعالیت و متابولیسم می شود که به حیوانات اجازه می دهد در شرایط نامطلوب زنده بمانند. Torpor می تواند توسط حیوانات برای دوره های طولانی استفاده شود. به عنوان مثال، حیوانات می توانند در طول ماه های زمستان وارد حالت خواب زمستانی شوند که آنها را قادر می سازد دمای بدن خود را کاهش دهند.
اگر در ماه های تابستان با دمای بالا و آب کم اتفاق بیفتد به آن استیواسیون می گویند. برخی از حیوانات بیابانی برای زنده ماندن در سخت ترین ماه های سال تخمین می زنند. Torpor می تواند به صورت روزانه رخ دهد. این در خفاش ها و مرغ مگس خوار دیده می شود. در حالی که گرماگیری در حیوانات کوچکتر از نظر نسبت سطح به حجم محدود است، برخی از موجودات می توانند کوچکتر باشند و همچنان گرماگیر باشند زیرا آنها در طول روز که سردترین قسمتی از روز است، از خروپف روزانه استفاده می کنند. این به آنها اجازه می‌دهد در قسمت‌های سردتر روز که انرژی بیشتری برای حفظ دمای بدن خود مصرف می‌کنند، انرژی خود را حفظ کنند.
هواپیماها و حفره های بدن حیوانات
مهره داران را می توان در امتداد سطوح مختلف به منظور ارجاع به مکان حفره های تعریف شده تقسیم کرد.
- یک صفحه ساژیتال بدن را به دو قسمت راست و چپ تقسیم می کند. یک صفحه میانی ساجیتال بدن را دقیقاً در وسط تقسیم می کند.
- یک صفحه فرونتال یا کرونال قسمت جلویی را از پشت جدا می کند.
- یک صفحه عرضی یا افقی حیوان را به قسمت های بالا و پایین تقسیم می کند. اگر با زاویه بریده شود صفحه مایل نامیده می شود.
- حفره خلفی (پشتی) حفره ای پیوسته است که شامل حفره جمجمه (مغز) و حفره نخاعی (نخاع) می شود.
- حفره قدامی (شکمی) شامل حفره سینه و حفره شکمی است.
- حفره سینه به حفره پلور (ریه ها) و حفره پریکارد (قلب) تقسیم می شود. حفره لگنی شکمی شامل حفره شکمی ( اندام های گوارشی ) و حفره لگن ( اندام های تولید مثل ) می باشد.
