Organizam ima poseban plan tijela koji ograničava njegovu veličinu i oblik. Plan tijela uključuje simetriju, segmentaciju i dispoziciju udova. Gotovo sve životinje imaju tijela sastavljena od diferenciranih tkiva, koja zauzvrat tvore organe i organske sustave. Tijela životinja evoluirala su kako bi bila u interakciji sa svojim okolišem na načine koji poboljšavaju preživljavanje i reprodukciju.
Planovi tijela
Planovi životinjskog tijela slijede postavljene obrasce vezane za simetriju. Mogu biti asimetričnog, radijalnog ili obostranog oblika.
- Asimetrično: ima nerazmjeran raspored dijelova; bez uzorka, kao što je spužva.
- Radijalno: oblik simetrije u kojem su identični dijelovi raspoređeni na kružni način oko središnje osi. Ova ravnina se uglavnom nalazi u vodenim životinjama, posebno organizmima koji se vežu za podlogu, kao što je stijena ili čamac, i izvlače svoju hranu iz okolne vode dok teče oko organizma, kao što je morska anemona.
- Bilateralno: imaju jednak raspored dijelova (simetrija) oko okomite ravnine koja se proteže od glave do repa. Ovaj avion je ilustriran u kozi.
Za opisivanje struktura u tijelu životinje potrebno je imati sustav za opisivanje položaja dijelova tijela u odnosu na druge dijelove.
Uobičajeni termini usmjereni koji se koriste za opisivanje položaja dijelova tijela u odnosu na druge dijelove tijela:
- Dorzalno – bliže stražnjem dijelu životinje
- Ventralno – bliže trbuhu životinje
- Kranijalni ili prednji - bliže lubanji životinje
- Kaudalni ili stražnji - Bliže repu životinje
- Proksimalno – bliže tijelu
- Distalno – dalje od tijela
- Medijalno – bliže srednjoj liniji
- Lateralno – dalje od srednje linije
- Rostral – prema njušci
- Palmar – površina za hodanje prednje šape
- Plantar – površina za hodanje stražnje šape
Ograničenja veličine i oblika životinja
Vodene životinje obično imaju tijela cjevastog oblika (fusiformni oblik) koja smanjuju otpor, omogućujući im da plivaju velikom brzinom.
Kopnene životinje obično imaju oblike tijela koji su prilagođeni da se nose s gravitacijom.
Egzoskeleti su tvrde zaštitne obloge ili školjke koje također pružaju pričvršćivanje mišića.
Prije izbacivanja ili linjanja postojećeg egzoskeleta, životinja mora prvo proizvesti novi.
Egzoskelet mora povećavati debljinu kako životinja postaje veća, što ograničava veličinu tijela.
Veličina životinje s endoskeletom određena je količinom koštanog sustava potrebnog za potporu tijelu i mišićima potrebnim za kretanje.
Ključni pojmovi
- fusiform: u obliku vretena; sužavajući se na svakom kraju
- egzoskelet: tvrda vanjska struktura koja pruža i strukture i zaštitu stvorenjima poput insekata, rakova i nematoda
- apodem: izraslina egzoskeleta člankonožaca, koja služi kao pričvrsno mjesto za mišiće
- endoskelet: unutarnji kostur životinje, koji se u kralježnjaka sastoji od kosti i hrskavice
Ograničavajući učinci difuzije na veličinu i razvoj
Razmjena hranjivih tvari i otpada između stanice i njezine vodene okoline odvija se kroz proces difuzije. Difuzija je učinkovita na određenoj udaljenosti, pa je učinkovitija kod malih jednostaničnih mikroorganizama. Ako je stanica jednostanični mikroorganizam, kao što je ameba, može zadovoljiti sve svoje potrebe za hranjivim tvarima i otpadom kroz difuziju. Ako je stanica prevelika, tada je difuzija neučinkovita u izvršavanju svih ovih zadataka. Središte stanice ne prima adekvatne hranjive tvari niti je u stanju učinkovito raspršiti svoj otpad.
Difuzija postaje manje učinkovita kako se omjer površine i volumena smanjuje, pa je difuzija manje učinkovita kod većih životinja. Što je veća veličina kugle ili životinje, to ima manju površinu za difuziju.
Bioenergetika životinja
Veličina tijela životinje, razina aktivnosti i okoliš utječu na način na koji koristi i dobiva energiju.
- Životinja je endotermna (toplokrvna) ako održava relativno konstantnu tjelesnu temperaturu čuvajući toplinu uz pomoć izolacije.
- Životinja je ektotermna ako nema izolaciju za očuvanje topline i mora se oslanjati na svoje okruženje za tjelesnu toplinu.
- Brzina metabolizma je količina energije koju životinja potroši tijekom određenog vremena. Stopa se mjeri u džulima, kalorijama ili kilokalorijama (1000 kalorija). Kod endotermi se opisuje kao bazalna metabolička brzina (BMR), dok je kod ektoterma kao standardna metabolička brzina (SMR).
- Manje endotermne životinje imaju veći BMR od većih endotermnih životinja jer brže gube toplinu i zahtijevaju više energije za održavanje konstantne unutarnje temperature.
- Aktivnije životinje imaju veći BMR ili SMR i zahtijevaju više energije za održavanje svoje aktivnosti. Prosječna dnevna stopa potrošnje energije je oko 2-4 puta BMR ili SMR životinje. Ljudi su više sjedeći od većine životinja i imaju prosječnu dnevnu stopu od samo 1,5 puta BMR. Prehrana endotermne životinje određena je njezinim BMR-om.
- Dugo razdoblje neaktivnosti i smanjenog metabolizma (trpor) koje se javlja u zimskim mjesecima je hibernacija; estivacija je tromost koja se javlja u ljetnim mjesecima.
Energetski zahtjevi vezani uz okoliš
Životinje se kroz omamljenost prilagođavaju ekstremnim temperaturama ili dostupnosti hrane. Torpor je proces koji dovodi do smanjenja aktivnosti i metabolizma koji životinjama omogućuje preživljavanje u nepovoljnim uvjetima. Životinje mogu koristiti torpor dulje vrijeme. Na primjer, životinje mogu ući u stanje hibernacije tijekom zimskih mjeseci što im omogućuje održavanje snižene tjelesne temperature.
Ako se tromost javlja tijekom ljetnih mjeseci s visokim temperaturama i malo vode, to se naziva estivacija. Neke pustinjske životinje pokušavaju preživjeti najteže mjesece u godini. Torpor se može pojaviti na dnevnoj bazi; to se vidi kod šišmiša i kolibrija. Dok je endotermija kod manjih životinja ograničena omjerom površine i volumena, neki organizmi mogu biti manji i još uvijek biti endotermni jer svakodnevno koriste torpor tijekom najhladnijeg dijela dana. To im omogućuje uštedu energije tijekom hladnijih dijelova dana kada troše više energije za održavanje tjelesne temperature.
Ravnine i šupljine životinjskog tijela
Kralježnjaci se mogu podijeliti duž različitih ravnina kako bi se odredila mjesta definiranih šupljina.
- Sagitalna ravnina dijeli tijelo na desni i lijevi dio; srednja sagitalna ravnina dijeli tijelo točno u sredini.
- Frontalna ili koronalna ravnina odvaja prednju od stražnje strane.
- Poprečna ili horizontalna ravnina dijeli životinju na gornji i donji dio; naziva se kosom ravninom ako je rezana pod kutom.
- Stražnja (dorzalna) šupljina je kontinuirana šupljina koja uključuje kranijalnu šupljinu (mozak) i leđnu šupljinu (leđnu moždinu).
- Prednja (ventralna) šupljina uključuje torakalnu šupljinu i trbušnu šupljinu.
- Torakalna šupljina se dijeli na pleuralnu šupljinu (pluća) i perikardijalnu šupljinu (srce); trbušna zdjelična šupljina uključuje trbušnu šupljinu (probavni organi) i zdjeličnu šupljinu (reproduktivne organe).
