内骨格：動物における内部支持系

基本的な特徴と構成要素

内骨格は、異なる材料から構成され、さまざまな方式で組織化される。脊椎動物では、内骨格は主として骨と軟骨から成る。軟骨は柔軟な結合組織で、初期発生の段階や成体の構造にしばしば存在する。たとえば、サメの骨格は軟骨性である。骨は石灰化した組織であり、堅固な支持をもたらすとともに、生涯を通じて再構築されうる。代表的な構成要素には、以下がある。

• 骨 — 骨髄と血液供給を備えた、硬く石灰化した要素。
• 軟骨 — 関節、耳、ならびに一部の魚類に見られる柔軟な支持組織。
• 靱帯と腱 — 関節を安定させ、筋肉の力を伝達する結合組織。
• 関節と成長板 — 運動と出生後の体サイズの増大を可能にする構造。

その他の内部支持の形態

すべての内部支持構造が脊椎動物の骨と相同というわけではない。たとえば棘皮動物は、皮膚の下にある石灰質の骨片から成る真の内骨格をもつ。棘皮動物門を参照。一部の海綿動物（海綿動物門）は、内部の足場として機能する骨片とスポンジン繊維の網目構造に依存している。頭足類の一部では異なる状況がみられる。鞘形亜綱の動物では、中胚葉由来の骨格ではなく、祖先的な殻の物質が保持または内部化されている。

発生と進化に関する注記

厳密な発生学的意味での真の内骨格は、中胚葉胚葉に由来する。これは、骨格形成において中胚葉細胞が石灰化基質を分泌する脊椎動物と棘皮動物に当てはまる。これに対し、一部の軟体動物に見られる内部化された殻の要素は、外骨格構造が変化したものである。内部化した殻を生じた軟体動物の系統は中胚葉性の骨格を進化させたのではなく、祖先的な外殻を変形させることで内部構造を発達させた。中胚葉性骨格と内部化された外骨格の区別は、進化を解釈するうえで重要である。コウイカに見られる内部化した「甲」や、ほかの頭足類の例を参照。

機能、利点と限界

内骨格は構造的な支持を与え、より大きな体サイズを可能にし、運動時に効率的なてこ作用を生む筋肉のための内部付着面を提供する。また、硬い外殻である外骨格と比べ、定期的な脱皮を必要とせずに継続して成長できることも重要な利点である。しかし、内骨格は一般に、厚い装甲ほど外傷や捕食者に対する直接的な防護を提供しない。このため多くの動物は、骨格による支持を行動的、生理的、または外皮性の防御と組み合わせている。

例と重要な区別

1. 脊椎動物：ヒトを含む哺乳類などは、骨髄を含む骨から成る骨化した骨格をもつ。サメの骨格は主として軟骨性である。
2. 棘皮動物：ヒトデとウニは、殻または内骨格を構成する内部の石灰質骨片をもつ。
3. 海綿動物：海綿動物の骨片は、支持に用いられる微小な内部格子を形成する。
4. 鞘形類の頭足類：一部の種はコウイカの甲のような内部化された殻の要素をもつ。これらは中胚葉ではなく祖先的な軟体動物の殻から生じたため、一部の著者はこの構造を真の骨格と区別している。

さらに読むための資料および比較解剖学の情報源としては、一般的な文献と専門的な記事を参照するとよい。出発点として、動物の概要、動物門の分類ページ、または鞘形亜綱と棘皮動物（棘皮動物門）に関する項目を利用できる。