Co je to exoskeleton v biologii?

V biologii se exoskeleton vztahuje na chitinózní nebo kalcifikovaný vnější skelet používaný četnými zvířecími taxony pro strukturální podporu a obranu proti predátorům. Exoskeletony lze porovnat s endoskeletony (vnitřními kostry), které mají lidé a další obratlovci. Ve světě zvířat jsou exoskeletony mnohem běžnější než endoskeletony - miliony druhů mají exoskeletony, zatímco jen několik tisíc má endoskeletony. Předpokládá se, že 18 liniích se vyvinulo pouze kalcifikované exoskeletony, u ostatních se vyvinuly chitinózní a jiné typy exoskeletonů. Exoskeletony jsou obzvláště oblíbené u členovců a měkkýšů, dvou největších zvířecích fyla na světě.

Exoskelet se poprvé objevil ve fosilním záznamu velmi brzy, asi před 550 miliony let, když se ve fosilním záznamu objevila malá trubkovitá zvířata zvaná Cloudina . Paleontologové se úplně neshodli na tom, co Cloudina vlastně byla, ale současný lidový odhad je, že to byl polychaete - mořský annelid. Cloudina je první z malých útulných živočichů, četných živočichů zbavených uhličitanu, která se vyvinula na začátku kambria před 545 miliony let. Vzhled malé přízemní fauny je začátkem kambria.

Exoskelet má řadu výhod pro organismus nebo linii, která ho vyvíjí - v první řadě poskytuje ochranu. Je to zřejmě jeden z nejjednodušších obranných mechanismů, který se vyvíjí, a pravděpodobně se objevil v nejranějších dnech zvířecí predace. Zdá se, že i nejčasnější exoskeletony ve fosilních záznamech mají vrty, což svědčí o predaci. Mnoho z prvních zvířat, které vyvinuly exoskelet, byly očividně měkkýši. Kimberella , bytost podobná měkkýšům , která existovala před celými 555 miliony let, měla tvrdou skořápku, ale nebyla mineralizována, takže z ní nebyl pravý exoskelet. Mineralizované exoskeletony by se objevily ve velkém počtu krátce poté.

Kromě ochrany proti predaci poskytuje exoskeleton strukturální podporu zvířeti. V některých případech jim to umožňuje větší maximální velikost, než jakou by jinak mohli dosáhnout. Například, Dunkelosteus , 6 m (20 ft) ryba, která je považována za jednoho z nejobávanějších mořských lovců všech dob, byla placoderma, zvíře, jehož velká velikost byla částečně umožněna robustní zbrojí, která zakrývala jeho hlavu. Ačkoli obratlovci jsou obecně větší než bezobratlí (částečně proto, že dominují zemi), střední bezobratlí s exoskeletony jsou obecně lepší než ti bez, jak o tom svědčí úspěch největší fyly v živočišné říši, členovci.