Skelett
Funktion
Basiswissen
Der vorwiegend stützende Knochenbau von Tieren: als Skelett bezeichnet man die inneren Knochen eines Organismus. Neben Tieren mit Innenskelett gibt es auch solche mit einem Außenskelett (Panzer, Knochenplatten) und solche ohne jegliches Skelett, zum Beispiel Würmer oder Quallen.
Skelett als Schutzpanzer
Wäre unser Gehirn ernsthaft beschädigt, etwa durch den Biss eines Feindes, würden wirdas möglicherweise nicht lange überleben. Ähnlich lebenswichtig, auch kurzfristig, sind Herz und Lunge. Diese drei Organe liegen passenderweise gut geschützt hinter starken Panzern (Schädel) oder Käfigen (Brustkorb) aus Knochen. Manche Tiere, wie die Schildkröten, schützen fast ihren ganzen Körper mit einem Knochenpanzer. Außen am Körper anliegende Skelettteile nennt man auch ein Exoskelett ↗
Skelett als Kraftleiter
Wenn Tiere etwas drücken wollen, dann braucht ihr Körper eine gewisse Festigkeit. Es gibt Tiere, denen das ohne feste Knochen gelingt. So kann sich eine Nacktschnecke auf dem Boden entlangbewegen. Dabei drückt sie ihren Vorderkörper gegen die Position ihres hinteren Körperteils. Würmer bewegen sich ähnlich. Diese Tiere brauchen kann Skelett (Weichtiere). Wenn aber zum Beispiel ein Dinosaurier springen will, dann muss er sich sehr schnell und fest gegen den Untergrund abstoßen. Eine Möglichkeit die dafür nötige innere Festigkeit zu erzeugen sind Knochen. Die Gesamtheit aller Knochen eines Tieres nennt man Skelett. Wie nützlich ein Skelett etwa zum Sparen von Kraft sein kann, lässt sich leicht selbst spüren mit dem Dinosaurier-Lauf-Versuch ↗
Skelett als Hebel
Ein Hebel in der Physik ist ein fester (starrer) Körper der um einen Punkt oder eine Achse gedreht werden kann. Bei Hebeln kann man wahlweise aus langen Wegstrecken hohe Kräfte erzeugen oder aus starken Kräften lange Wegstrecken. Die Knochen vieler Tiere sind unterinander mit Gelenken, Sehnen und Muskeln verbunden. Können sich Knochen so gegeneinander verdrehen, kann man auch einen Drehpunkt definieren, etwa wo sich der Oberarm um die Schulter dreht. Je nachdem wie weit entfernt von einem solchen Drehpunkt die Muskeln ansetzen, werden so die Vorteile von einem physikalischen Hebel genutzt. Siehe auch Hebelgesetz ↗
Was ist ein Außenskelett?
Es gibt Tiere mit Innen- und solche mit Außenskelett. Ein Gorilla etwa hat einen Innenskelett. Von außen sind die Knochen nicht sichtbar. Bei Käfern, Hummern oder Krabben hingegen spricht man von einem Außenskelett oder Panzer. Siehe zum Beispiel unter Nordseekrabbe ↗
Was ist ein Exoskelett?
Künstliche Skelette, die man sich von außen um den Körper anlegen kann nennt man Exoskelette. Sie sind in der Regel mit Motoren ausgestattet und verstärken die menschlichen Bewegen. Mit Exoskeletten können gelähmte Menschen sich besser bewegen. Exoskelette eignen sich auch zum Heben sehr schwerer Lasten. Siehe auch Exoskelett ↗
Seit wann gibt es Tiere mit Skeletten?
Seit der sogenannten kambrischen Artenexplosion vor etwa 540 Millionen Jahren. Biologisches Leben mit Zellen entstand schon sehr früh auf der Erde, vor vielleicht 3500 Millionen Jahren (3,5 Milliarden). Es dauerte aber fast drei Milliarden Jahre, bis sich aus Einzellern und weichen Mehrzellern erstmals Tiere bildeten, die feste Körperteile hatten. Den Zeitpunkt, zu dem das passierte, nennt man die kambrische Explosion ↗
Skelette in der Technik
In der Technik spricht man im übertragenen Sinn auch von Skeletten. So wird zum Beispiel das Holzgerüst bei Fachwerkhäusern auch als Skelett bezeichnet. Siehe auch Fachwerkhaus ↗