脊柱

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  汉语拼音jǐ zhù),(vertebral column),脊椎动物背部中央的脊梁骨,由多节的脊椎骨连接组成,成为支持身体的中轴和保护脊髓的器官。脊索是脊柱的原始结构,在胚胎发育和系统发育中均如此。

  典型脊椎骨的中央部分是椎体,椎体背面是椎弓,椎体和椎弓之间的大孔,叫椎孔。各椎骨的椎孔相连形成椎管,内容脊髓。椎体的腹面有脉弓,各椎骨的脉弓相连形成脉管,内有血管。椎弓与脉弓都有延伸的棘,分别称为椎棘和血管棘。鱼的尾椎就有这种结构。在躯干部有体腔和肋骨,无脉弓,椎体以横突与肋骨相连。

  陆生脊椎动物,除以上各部外,脊椎骨还有以下几种突起:自椎弓向前伸出一对前关节突,向后伸出一对后关节突,向两侧与椎体连结处伸出一对横突。前关节突的关节面朝上或朝内,后关节突的关节面向下或向外,两者形成关节。

  脊椎动物在进化过程中,脊柱的演变一方面是增加其坚固性,另一方面是增加其灵活性。低等脊椎动物的脊柱分化少,如鱼类的脊柱只包括躯椎和尾椎。陆生脊椎动物的脊柱,由于生活环境变化很大,运动和支持身体的情况显然与水生动物不同。执行不同功能的脊柱,出现了适应陆地生活在形态上的显著分化,脊柱逐渐分化为5区:颈椎、胸椎、腰椎、荐椎和尾椎。

  哺乳动物的颈椎绝大多数是7块,这是哺乳动物特征之一。长颈鹿与鲸的颈长短相差虽很悬殊,但颈椎的数目却相同,只是每块椎骨的长短不同。水生哺乳动物颈椎相接很紧,有的甚至愈合成为1块,反映在水中生活头部少活动的特点。地下穴居的种类(如鼹鼠)颈椎很短。跳鼠颈椎变短并有愈合的现象,这样可防止在跳跃时头部剧烈的摆动。颈椎的共同特点是:椎弓短而扁平,棘突低矮,全无肋骨相连,横突上有横突孔,椎动脉由此通过。

  胸椎数目变化较大,由9~25块,例如,兔为12块,马为18块,象为20块。胸椎的共同特点是:棘突发达,强有力的举头肌群就附着在棘突的垂直面上,各胸椎全与肋骨相连,横突短小,前后关节突也小而扁,彼此很靠近。

  腰椎一般为4~7块,鲸则多达21块,单孔目少到2~4块,兔、狗、猫均为7块。腰椎的共同特点是:椎体粗,棘突宽而大,横突长,伸向外侧前方,无肋骨附着。

  荐椎一般为3~5块,狗及猫均为3块,兔为4块,人为5块。荐椎的特点是:棘突较低矮,椎体及突出等部全愈合为一整块,叫荐骨。荐骨是后肢腰带与躯干连接的部分,前面1~2块荐椎两侧突出成翼,荐骨翼与髂骨翼形成荐髂关节。通过荐部,后肢可推动躯干并承受体重。鲸的后肢及腰带均退化,相应的荐椎分化不明显。

  尾椎数目变化很大,由3~50块。人和猿的尾椎为3~5块,已退化为痕迹器官。尾椎靠前面的部分还保持着一般脊椎骨的突起,后面的尾椎已失去完整的椎骨外形,仅具圆柱状的椎体。

  脊柱各部的数目可以脊椎公式(简作椎式)表示,用C、T、L、S、Cy分别表示颈椎、胸椎、腰椎、荐椎和尾椎。例如:

  • 兔的椎式:C7T1213L7S4Cy1516
  • 狗的椎式:C7T1213L7S3Cy1923
  • 猪的椎式:C7T1415L67S4Cy2023
  • 马的椎式:C7T1820L6S5Cy1521
  • 人的椎式:C7T12L5S5Cy35

  总起来看,脊椎动物在进化过程中,原始的支持结构脊索逐渐被更为完善的新的支持结构脊柱所代替。无论是从个体发育上还是从种系发育上都可以看出:脊索是脊柱的原始形式,脊柱是脊索的进化产物。脊柱进化的趋向是由分区不明显到分为明显的5个区域;在支持身体与保护内脏方面趋于更加坚固;在转动方面由水生到陆生趋于更加灵活。