脊椎動物の軸索骨格の比較的特徴

進化の過程にある様々な哺乳類種は、それぞれの生態学的ニッチを占めてきました。これらのニッチは、地球の重力場と生物が相互作用する条件などにおいて、特に異なります。そのため、脊椎動物の軸骨格は進化の過程で大きな変化を遂げてきました。系統発生的に脊柱の起源となるのは脊索です。脊索は内中胚葉起源の細胞束であり、圧倒的多数の脊椎動物とヒトでは骨格要素に置き換えられています。脊索は永久器官として、一部の下等脊椎動物に存在します。ほとんどの脊椎動物では、成体になると脊索は椎骨内部（魚類）、椎体（両生類）、ゼラチン状の核（哺乳類）の形で保持されます。軸骨格は、個体発生において3つの発達段階を経ます。

• 弦プレート（弦の基本部分）
• 軟骨要素による部分的な置換;
• 軸骨格の出現。

したがって、無頭蓋動物では、骨格は脊索と多数の緻密なゼラチン状組織の棒で表され、不対の鰭の骨格と鰓器の支持を形成します。ナメクジウオでは、椎骨はほとんど繊維のない細胞塊で構成されています。円口類では、脊索は生涯保存されますが、脊索の上に均等に位置する小さな対になった軟骨構造である椎骨原基が現れます。これらは上部弓状骨と呼ばれます。原始的な魚では、上部弓状骨に加えて下部弓状骨が現れ、高等魚では椎体が現れます。ほとんどの魚類および高等動物の椎体は、脊索を囲む組織と弓状骨の基部から形成されます。上部弓状骨と下部弓状骨は椎体と一緒に成長します。上部弓状骨の端は一緒に成長し、脊髄が位置する管を形成します。下のアーチには、肋骨が付着する突起が現れます。

魚類では、脊索の残骸は椎骨の間に保存されています。魚類の脊柱は、胴体と尾部の2つの部分から構成されています。前者の機能は内臓を支えることであり、後者は体の動きに関与することです。

椎体は様々な脊椎動物群において脊索とは独立して発達した。椎骨の骨体は、まず結合組織の中で薄い円筒形として発達する。全頭性動物および二呼吸性動物においては、椎体は脊索の周囲に石灰質の環状沈着物として直ちに発達する。

系統発生学的には、結合組織からなる内骨格は軟骨組織に、そして軟骨組織は骨に置き換わります。個体発生においては、この一連の過程が繰り返されます。脊柱のさらなる変化は、体の動きにおける筋肉と軸骨格の発達に依存します。成体の脊柱は、この発達経路の痕跡を保持しています。

成人の脊柱は、体の垂直方向の位置に関連する特有の適応特性を示す。直立歩行時には頭部の重みが脊柱に作用し、顔面の発達が不十分なため、強力な後頭筋は必要とされない。そのため、ヒトでは後頭隆起をはじめとする頭蓋骨の隆起や凹凸は十分に発達していない。

人間の上肢と下肢の構造の違いは、直立歩行に関わる腕と脚の機能の違いによるものです。動物の前肢は、後肢と同様に体全体の支持と運動器官としての役割を果たしているため、構造に大きな違いはありません。動物の前肢と後肢の骨は大きく重く、動きはどちらも単調です。動物の四肢は、人間の手の特徴である多様で素早い、器用な動きを全く行うことができません。

人間の脊椎の湾曲（頸椎および腰椎の前弯、胸椎および仙尾椎の後弯）は、バランスを維持し、体の重心を垂直方向に動かすことと関連しています。動物にはこのような湾曲はありません。

脊柱の構造（5つのセクション、33～34個の椎骨）に関して、ヒトは哺乳類の中でも特別な位置を占めています。椎骨は互いに重なり合い、椎体で構成される前部と、椎弓と椎間関節で構成される後部の2つの柱を形成しています。ヒトの頭部はバランスよく配置されており、四足動物では、主に頸椎と胸椎の棘突起から始まる靭帯と筋肉によって頭部が支えられています。ヒトの脊柱頸部は7個の椎骨で構成されています。最初の2つを除いて、頸椎は小さく低く、最後のGに向かって徐々に広がっています。他の哺乳類では、頸椎は非常に大きく、頭の位置の関係で下に向かって徐々に短くなっています。ヒトの頸椎の特徴は、棘突起が分岐していることです。一般的な頸椎とは異なるのは、体部と棘突起を持たない環椎です。第7_頸椎（軸椎）の特徴は、椎体から垂直上方に伸びた歯の存在です。この歯の周りを、まるで軸の周りを回るように、環椎は頭蓋骨と共に回転します。第7頸椎は、長く分岐のない棘突起を特徴としており、皮膚を通して容易に触知できるため、突出型と呼ばれます。さらに、横突起が長く、横方向の開口部が非常に小さいのが特徴です。

人間の胸椎は12個の椎骨から成ります。13番目の肋骨を持つ人もいます。12対の肋骨は胸椎のすべての部分を比較的強固なシステムに連結し、肋骨の関節面は隣接する2つの椎骨と椎間板の関節側面上に位置しています。胸椎の椎間板は、側面から肋骨椎間関節で覆われています。例外は12番目の椎骨のレベル、場合によっては11番目の椎骨のレベルであり、これらのレベルでは関節は椎間板のレベルではなく、椎体上で直接生じます。胸椎では、椎間板は隣接する椎体よりも幅が広く、前部と側部ではその限界を超えてやや突出していますが、後部ではこのような突出は見られません。

成人の胸椎では、横突起が後方に大きく偏向しており、これに伴い肋骨が棘突起のほぼレベルまで後方に突出しています。この構造的特徴、および椎体の下方への突出は、ヒトに特有のものであり、垂直姿勢への適応です。これは動物には見られません。

関節突起の位置は、脊柱の各部位によって異なります。頸部では斜めに配置されているため、頭部の重量は椎体だけでなく関節突起にも分散されます。哺乳類では、頸部において関節突起は互いに離れており、頸椎体と同様に非常に強力に発達しています。一方、ヒトでは、胸部と腰部において関節突起はそれぞれ前頭面と矢状面に位置しています。この場合、上部の重量は主に椎体に分散され、椎体の質量増加に寄与します。

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]