뼈대
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1. 개요
골격은 동물의 몸을 지탱하고 내부 장기를 보호하며, 움직임을 가능하게 하는 구조이다. 골격은 크게 외골격, 내골격, 유체골격으로 나뉘며, 척추동물의 내골격은 뼈와 연골로 구성된다. 외골격은 절지동물과 연체동물에서 나타나며, 몸을 보호하는 역할을 한다. 유체골격은 체강 내 체액의 압력을 이용하여 몸을 지탱하며, 해파리나 지렁이 등에서 볼 수 있다. 골격은 생물의 화석으로 남아 멸종된 생물의 체구와 생활 방식을 파악하는 데 중요한 단서를 제공한다.
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| 뼈대 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 그리스어 | σκελετός 스켈레토스 |
| 설명 | 몸체를 지지하는 구조를 형성하는 신체 부위 |
| 참고 | |
| 관련 문서 | 말 인간 |
| 위치 | 오스트레일리아 박물관 (시드니) |
2. 골격의 종류
골격은 크게 외골격, 내골격, 유체골격의 세 가지로 나눌 수 있다. 유체골격은 단단한 지지 구조가 없어 다른 두 골격과 구분된다.
뼈대는 단단함, 위치, 강성 등 여러 속성으로 정의될 수 있다. 단단한 뼈대는 뼈, 연골, 큐티클 같은 단단한 물질로 구성되며, 위치에 따라 내골격과 외골격으로 나뉜다. 강성에 따라서는 유연한 뼈대가 단단한 뼈대보다 탄성이 더 크다.[3]
유연한 골격은 움직일 수 있으며, 응력이 가해지면 변형되었다가 원래 모양으로 돌아간다. 이매패류 껍질의 경첩이나 해파리 같은 자포동물의 중교질에서 볼 수 있다. 유연한 골격은 근육 수축만으로 구부릴 수 있어 유리하며, 근육 이완 시 원래 모양으로 돌아간다. 연골은 유연한 골격을 구성하는 재료 중 하나이지만, 대부분은 단백질, 다당류, 물의 혼합물로 형성된다.[3] 유연한 골격을 가진 생물은 주로 물속에서 생활하며, 이는 단단한 골격 없이 신체 구조를 지지하는 데 도움을 준다.[6]
단단한 골격은 응력을 받아도 움직이지 않으며, 육상 동물에게서 흔히 볼 수 있는 강력한 지지 시스템을 제공한다. 물속에 사는 동물에게는 보호 (따개비와 달팽이 껍질)나 빠른 움직임을 위한 근육 지지에 적합하다. 단단한 골격은 키틴(절지동물), 탄산 칼슘 같은 칼슘 화합물(돌산호와 연체동물), 규산염(규조류 및 방사충) 등으로 형성된다.
골격은 척추동물의 내골격과 곤충 등 절지동물의 외골격 두 가지로 크게 나뉜다.[32] 거북의 등딱지[33]나 조개류의 조개껍데기도 골격의 일종이다.[34][35]
골격은 체조직 지탱[35]과 보호 역할을 한다. 척추동물의 두개골과 흉곽은 뇌나 심장, 폐 등의 중요 장기를 보호한다.[32] 외골격은 몸 전체를 덮어 방어하는 것이 주 기능이며,[36] 육상 종에서는 건조로부터 몸을 보호하거나,[35] 딱딱한 껍질을 가진 알을 낳는 생물에게 칼슘을 공급하는 등[37] 다양한 역할을 한다.
골격은 생물 몸에서 가장 단단하고 인산 칼슘 등 무기물을 풍부하게 포함하는 조직이기에 화석으로 남기 쉽다. 화석은 멸종된 생물의 체구와 생활 방식을 파악하는 단서를 제공한다.[38]
2. 1. 외골격
외골격은 동물의 몸 바깥쪽을 덮는 골격으로, '피부 골격'이라고도 불린다. 주로 몸을 보호하는 역할을 하며, 절지동물(곤충, 갑각류 등)과 연체동물(조개류 등)에서 흔히 볼 수 있다.[4]
절지동물의 외골격은 키틴질로 이루어져 있으며, 주기적인 탈피를 통해 성장한다.[27] 절지동물의 외골격은 몸을 보호하고, 움직임과 방어를 위한 부속지를 제공하며, 감각 인식을 돕는 피부 역할 등 다양한 기능을 한다.[27] 갑각류와 같은 일부 절지동물은 환경에서 탄산 칼슘과 같은 생체 광물을 흡수하여 큐티클을 강화하기도 한다.[27]
연체동물의 외골격은 석회질로 이루어져 있으며, 성장하면서 크기가 커진다.[4] 대부분의 연체동물은 석회질 껍데기를 가지고 있으며, 자라면서 껍데기의 지름은 커지지만 모양은 변하지 않는다. 소라, 가리비, 달팽이 등이 껍데기를 외골격으로 사용하며, 껍질은 동물의 외투막에서 분비되는 단백질과 무기질로 만들어진다.[4]
산호, 삿갓조개, 환형동물의 서관, 완족동물의 껍질, 성게의 껍질판과 가시 등도 석회질 외골격을 가진 예시이다.[35] 연체동물 중에는 껍질을 외투막으로 덮고 있는 종류도 있다.[35] 연체동물의 외골격은 탄산칼슘을 주성분으로 하는 반면,[62] 갑각류 등은 키틴을 외골격으로 이용한다.[63]
외골격은 육상에서는 무게 때문에 대부분 비교적 작은 생물들이 가지지만, 물 속에서는 무게 부담이 덜해 남방대왕조개나 ''Syrinx aruanus''와 같이 큰 껍질을 가진 생물도 존재한다.
2. 2. 내골격
내골격은 동물의 몸 내부에 있는 골격으로, 뼈와 연골로 구성된다. 대부분의 척추동물에서 발견되며, 몸을 지탱하고 근육의 움직임을 돕는 역할을 한다. 해면동물과 같은 일부 무척추동물은 석회질 또는 규산질로 이루어진 골편을 내골격으로 가지기도 한다.[5]척추동물의 내골격은 크게 중축 골격과 외지 골격으로 나눌 수 있다. 포유류의 관절 부위에서 주로 발견되는 연골은 내골격의 중요한 구성 요소이며, 뼈와 뼈 사이에서 완충 작용을 한다. 상어와 같은 연골어류는 골격 전체가 연골로만 구성되어 있기도 하다.
2. 3. 유체골격
유체골격은 물 풍선과 유사하다. 자포동물과 환형동물에 있으며, 이 동물들은 작은 물주머니를 둘러싼 근육의 수축으로 그 주머니에 압력을 가함으로써 움직인다. 지렁이와 같은 동물들은 길고 가는 모양에서 짧고 두툼한 모양으로 변하는 과정을 통해 앞으로 이동한다. 수압골격은 동물의 신체 구조를 제공하는 것 외에도 근육 수축의 힘을 전달하여 동물이 몸 전체의 근육의 수축과 팽창을 교대로 하여 움직일 수 있게 한다.[4]3. 척추동물의 골격
척추동물 골격은 내골격이며, 주요 골격 구성 요소는 뼈이다.[5] 뼈는 각 동물의 고유한 골격계를 구성한다. 포유류에서 주로 관절 부위에서 발견되는 연골은 또 다른 중요한 구성 요소이다. 상어를 포함하는 연골어류와 같은 다른 동물에서는 골격이 전부 연골로 구성된다. 골격의 분절적 패턴은 모든 척추동물에서 나타나며, 척추와 늑골과 같이 기본 단위가 반복된다.[10][11]
뼈는 신체에 구조적 지지력을 제공하고, 근육 수축에 반하여 움직임을 도우며, 내부 장기 주위에 보호벽을 형성하는 단단한 기관이다. 뼈는 주로 수산화인회석과 같은 무기 미네랄로 구성되어 있으며, 나머지는 유기 기질과 물로 구성된다. 뼈의 속이 빈 관형 구조는 가벼움을 유지하면서 상당한 압축 저항을 제공한다. 뼈의 대부분의 세포는 골아세포, 파골 세포, 또는 골세포이다.[12]
뼈 조직은 조밀한 결합 조직의 일종으로, 강성을 제공하고 벌집과 같은 3차원 내부 구조를 갖는 광물화 조직의 일종이다. 뼈는 또한 적혈구와 백혈구를 생성하며 세포 수준에서 칼슘과 인산염 저장소 역할을 한다. 뼈에서 발견되는 다른 유형의 조직에는 골수, 내골막 및 골막, 신경, 혈관 및 연골이 있다.
배아 발달 동안, 뼈는 외배엽과 중배엽의 골격 형성 세포로부터 개별적으로 발달한다. 이러한 세포의 대부분은 별도의 뼈, 연골 및 관절 세포로 발달한 다음 서로 연결된다. 특수화된 골격 조직은 척추동물에 고유하다. 연골은 뼈보다 빠르게 성장하여 동물의 초기 생애에서 뼈에 의해 대체되기 전에 더 두드러지게 나타난다.[13] 연골은 또한 척추동물에서 골격의 관절 부위에서 스트레스에 저항하는 데 사용된다. 척추동물의 연골은 보통 연골막 조직에 싸여 있다.[14] 인대는 뼈를 다른 뼈에 연결하는 탄성 조직이며, 힘줄은 근육을 뼈에 연결하는 탄성 조직이다.[15]
3. 1. 포유류의 골격
포유류의 골격은 뼈의 수가 약 200개 정도로 종간 차이가 크지 않고[43][48], 구조도 유사하다[43]。경추는 개미핥기와 나무늘보를 제외하면 모두 7개이며[43], 흉추는 9~24개(대부분 12~16개), 요추는 2~9개(많게는 12~16개)이다[43]。천골은 기본적으로 2개이나, 일부 종은 미골이 더해져 6개이다[43]。개별 뼈의 크기, 연결 각도 등은 다양하며 종마다 특징이 있다[48]。쇄골은 사람, 영장류, 두더지, 박쥐처럼 앞다리를 활발히 움직이는 종에서 특징적이다[43]。포유류의 손가락은 기본적으로 5개이며, 유제류는 양쪽 끝이 퇴화되었다[43]。
현생 포유류의 하악골은 치골로만 구성되며, 턱관절은 치골과 인상골로 이루어진다. 고생물학적 화석 분석에 따르면, 파충류 턱관절의 관절골과 방형골은 소형화되어 관절 기능에서 벗어나 이소골로 변화했다[49]。이는 화석 분류상 포유류 식별 지표로 사용된다[49]。
고릴라 골격은 너클 워킹을 위한 특징을 보인다. 팔의 척골과 요골은 사람보다 굵고 간격이 넓으며, 강력한 골격근이 몸을 지탱한다. 상반신이 앞으로 기울어져 있어, 목에는 무거운 머리를 지탱하기 위한 강한 인대가 있고, 이 인대가 연결되는 경추 뒤 극돌기가 사람보다 크게 튀어나와 있다[50]。
개와 고양이는 먹이를 잡기 위한 골격을 가진다. 개는 늑대처럼 추적에 용이한 직선적 사지 뼈를 가지며, 거리 파악을 위해 안와가 앞을 향한다. 고양이 등뼈는 사자처럼 척추 11번째 뼈 돌기가 작고, 그 아래는 돌기가 반대로 상반신 쪽으로 튀어나와 등뼈를 유연하게 구부려 조용히 접근할 수 있다[51]。자이언트 판다는 대나무를 잡기 위해 5개 손가락 외 요측 종자골과 부수근골이 거대화된 '제6, 7의 손가락'을 가진다[50]。
고래 골격은 퇴화, 소실된 부위가 많다. 수중 생활 적응으로 외견상 경부가 없고 몸은 방추형으로 물고기와 비슷하다. 골격도 변화하여 뒷다리가 퇴화되고 골반도 소실되었다[52]。앞다리는 가슴지느러미로 변화하며, 크기 확보를 위해 지골 수가 늘었다[52]。어류와 달리 미골 신장만 보일 뿐[53], 꼬리지느러미에는 골격이 없다[52]。해우류는 뒷다리에서 유래하지 않은 꼬리지느러미를 가지며, 바다사자와 물범의 꼬리지느러미는 뒷다리가 변화한 것이다[53]。
3. 1. 1. 인간의 골격
골격은 인대, 힘줄, 근육 및 연골에 의해 지지되고 보완되는 융합된 뼈와 개별 뼈로 구성된다. 골격은 장기를 지지하고, 근육을 고정하며, 뇌, 폐, 심장 및 척수와 같은 장기를 보호하는 지지대 역할을 한다.[20] 신체에서 가장 큰 뼈는 허벅지의 넙다리뼈이고, 가장 작은 뼈는 중이의 등골뼈이다. 성인의 경우 골격은 전체 체중의 약 13.1%를 차지하며,[21] 이 무게의 절반은 물이다.융합된 뼈에는 골반과 두개골의 뼈가 포함된다. 모든 뼈가 직접 연결된 것은 아니다. 각 중이에는 서로만 연결되는 작은 뼈라고 불리는 3개의 뼈가 있다. 목에 위치하여 혀의 부착점 역할을 하는 설골은 근육과 인대에 의해 지지되어 신체의 다른 뼈와 연결되지 않는다.
성인 인체 골격에는 206개의 뼈가 있지만, 이 숫자는 골반 뼈를 하나로 셀 것인지, 꼬리뼈를 하나로 셀 것인지, 아니면 각각의 뼈로 셀 것인지에 따라 달라질 수 있다. 또한, 두개골 봉합선 사이에 있는 봉합 뼈나 힘줄에서 발견되는 작은 종자뼈는 포함하지 않는다. 슬개골은 종자뼈의 예시이며 항상 존재하므로 숫자에 포함된다. 뼈의 수는 개인과 나이에 따라 다르며, 신생아는 270개 이상의 뼈를 가지고 있다. 인체 골격은 완전히 발달하기까지 20년이 걸리며, 뼈에는 골수가 들어 있어 혈구를 생성한다.
남성과 여성의 골격은 몇 가지 차이점을 보인다. 남성 골격은 일반적으로 더 크고 무거우며, 여성 골격은 두개골 뼈가 덜 각져 있고, 더 넓고 짧은 흉골과 가는 손목을 가진다. 여성 골반은 남성 골반보다 넓고 얕으며, 출산에 적합한 구조를 가지고 있다.
사람의 골격은 크게 체간 골격(축성 골격)과 사지 골격(부속 골격)으로 나뉜다. 체간 골격은 두개골, 척주, 흉곽(갈비뼈)으로, 사지 골격은 상지, 하지로 분류된다.[31][40]
3. 2. 조류의 골격
조류의 골격은 비행에 적응되어 있다. 비행의 대사 비용을 줄이기 위해 뼈 속이 비어 있어 가볍다. 둥글고 얇은 상완골 간과 골격 요소가 융합되어 비행과 관련된 물리적 스트레스를 견딜 수 있도록 최적화되어 있다.[18] 이러한 이유로 조류는 다른 육상 척추동물보다 뼈의 수가 적다. 조류는 이빨이나 턱 대신 부리를 진화시켰는데, 이는 훨씬 가볍다. 많은 아기 새의 부리에는 난치라는 돌출부가 있어 양막 알에서 나오는 것을 돕는다.난생 생물 중 조류처럼 단단한 껍질을 가진 알을 낳는 종은 껍질의 주성분인 칼슘을 뼈에 저장한다. 번식기의 암탉은 뼈의 12%를 알 껍질에 사용한다. 그 때문에, 대퇴골 등에 칼슘을 저장하는 골수골을 발달시킨다.[37]
조류는 날개를 주요 이동 방법으로 삼았기 때문에, 비행에 적합한 골격을 가지고 있다. 골격 경량화를 위해 뼈에 구멍이 있거나, 뼈를 유착시켜 운동성을 희생하는 대신 근육을 줄여 가벼움과 강도를 양립시키고 있다. 특히 허리 부분에서는, 흉추 일부에서 요추·천추·미추 그리고 관골이 융합하여, 경량의 요천골을 형성하고 있다. 또한 머리뼈 일부가 부리로 바뀌고, 미골이 융합되어 짧아진 점도 경량화에 기여한다.[37]
비행을 위한 형태로, 날개를 작동시키는 근육이 부착되는 상완골은 짧고 굵게 발달하고, 가슴 쪽에서는 흉골 전방에 용골돌기라는 융기가 존재한다. 쇄골은 융합하여 V자 모양이 되며, 날갯짓에 따라 굽혀지거나 돌아오면서 서스펜션 역할을 한다.[37]
그러나, 날지 못하는 조류(주조류)에서는 이러한 기능이 퇴화되었다. 타조는 어깨 부분의 뼈가 퇴화하여 유착되고, 용골돌기도 없어졌다. 한편, 뒷다리의 대퇴골에는 구멍이 없고, 중력으로부터 거대한 몸을 지탱하기 위해 견고하다.[37]
조류의 날개는 많은 깃털로 만들어져 있으며, 손가락뼈는 작고 퇴화하여 융합되어 있다. 포유류이면서 나는 동물인 박쥐의 날개는 막으로 구성되어 있으며, 그것을 지탱하기 위해 제2-5 손가락이 늘어나 지탱하는 구조를 가지고 있어, 박쥐우산처럼 접을 수 있기 때문에 날개를 내릴 때의 공기 저항을 줄일 수 있다.[54] 한때 하늘로 진출했던 파충류인 익룡의 날개는 속이 빈 1개의 손가락뼈(제4 손가락)로 전연부를 지탱할 뿐이며, 비행을 세밀하게 제어할 수 없었다는 생각도 있다.[54]
3. 3. 파충류의 골격
파충류의 골격은 다양하다.[48] 일반적으로 늑골이 허리까지 있어 흉부와 복부의 구별이 어렵다.[55] 팔과 다리를 가진 종의 골격은 기본적으로 포유류나 조류와 같지만, 대부분 사지가 몸에서 수평 방향으로 뻗는 골격을 가지고 땅을 기어 다니기 때문에 "파충류"로 명명되었다.[55] 척추는 경추가 위로 굽어 있다.[43]뱀은 큰 먹이를 통째로 삼키기 위해 하악골이 좌우로 나뉘어 인대만으로 연결되어 있고,[55] 방형골과 인상골도 가동시킬 수 있기 때문에 턱에 2개의 관절이 있는 것과 같은 구조를 가지고 있어[55] 입을 크게 벌릴 수 있다. 또한 흉골을 가지지 않고[55] 늑골도 유연성이 풍부하다.[56] 독이 없는 보아뱀은 먹이를 확실히 물기 위해 견고한 두개골을 가지는 반면, 독을 가진 살무사는 두개골이 빈약하다.[55] 부드러운 관절을 통해 200개에서 400개나 되는 척추뼈를 가지고 근육과 인대로 연결되어 특유의 유연한 움직임을 가능하게 한다.[55]
거북의 등딱지는 피부 아래에서 발달한 피골이 연결된 것으로,[55] 이것이 척추·늑골과 일체화된 특징적인 골격을 가진다.[33] 또한 목을 안으로 접어 수납하기 때문에 경추가 세로 방향으로 크게 굽혀진다.[33] 척추동물 일반과 달리 어깨뼈·쇄골·까마귀뼈가 늑골 내부에 있다는 점도 특징 중 하나로, 앞다리를 등딱지 내부에 수납할 수 있다.[55]
도마뱀 중에는 꼬리가 잘려 외적으로부터 몸을 지키는 종이 있다. 이것은 특정 꼬리뼈에 있는 잘 잘리는 부분인 자절면이 떨어져 나가면서 실현되며, 관절이 떨어져 나가는 것은 아니다.[55]
악어는 경부에도 늑골을 가지고 있으며, 피골이 비늘과 함께 딱딱한 표피 구조를 가지기 때문에 몸통은 유연성이 부족하다. 이에 반해 꼬리의 뿌리에는 가동성이 풍부한 관절을 가지고 있으며, 특히 좌우로 크게 흔들 수 있다.[55]
3. 4. 양서류의 골격
양서류는 육상 생활과 수중 생활에 모두 적응한 다양한 골격을 가지고 있다.[48] 파충류, 조류, 포유류는 육상 생활에 적응하면서 척추의 척추체에서 측추심을 크게 발달시켜 중력에 맞서 몸을 지탱하기 위한 강도를 얻었지만, 간추심은 퇴화, 축소되었다.[57] 척주는 직선적인 어류와 달리 흉추, 요추 부분이 위쪽으로 굽어 있다.[43] 그러나 변태 전 수중에서 생활하는 양서류에서는 간추심이 척추를 지탱하는 주요 요소이다.[57]개구리는 도약으로 이동하는 방식에 적응하여 다리의 뼈가 각각 극단적으로 길고, 경골과 비골이 융합되었으며[56], 이를 지탱하는 장골도 발달했다.[58] 앞다리 또한 척골과 요골이 융합되었으며, 어깨 주변은 복잡한 구조를 가지고 있다. 이것들은 착지 시 충격을 완화하는 효과를 가진다고 생각된다.[58] 도약의 방해가 되는 꼬리는 퇴화하고, 꼬리뼈는 1개의 막대 모양이 되어 체내에 수납되어 있다. 척추는 수가 적기 때문에 짧고 유연성이 부족하며, 늑골은 없다.[58]
3. 5. 어류의 골격
어류의 뼈대는 어류 내부의 지지 구조를 형성하며, 연골어류와 같이 연골로 이루어지거나 경골어류와 같이 뼈로 이루어진다. 주요 골격 요소는 가볍지만 튼튼한 관절 척추뼈로 구성된 척추이다. 갈비뼈는 척추에 연결되어 있으며 사지나 지느러미를 지지하는 골격은 없다. 이들은 근육에 의해서만 지지된다. 어류의 주요 외부 특징인 지느러미는 꼬리지느러미를 제외하고, 뼈 또는 부드러운 가시인 지느러미 줄기로 구성되어 있으며, 척추와 직접적인 연결이 없다. 이들은 몸통의 주요 부분을 구성하는 근육에 의해 지지된다.[59]상어, 가오리, 홍어 및 키메라와 같은 연골어류는 뼈대가 모두 연골로 만들어져 있다. 연골의 가벼운 무게는 이러한 어류가 헤엄칠 때 에너지를 덜 소비하게 해준다. 상어와 같은 연골어류 외에 경골어류 등이 있다. 몸의 골격이 연골로 구성된 상어지만, 이빨만은 딱딱한 조직으로 형성되어 있다[59]。경골어류는 인산 칼슘으로 만들어진 딱딱한 골격을 가지고 있지만, 부력이 강하게 작용하는 수중에서 생활하기 때문에 중력에 견딜 만큼의 강도를 필요로 하지 않으며, 반대로 물의 저항을 줄이기 위해 유선형을 취한다. 많은 골편이 복잡하게 조합된 머리에 가슴지느러미 등 어깨띠 부분이 관절로 직접 연결되어 있다. 척추뼈에서는 상하로 긴 돌기(등쪽의 신경극과 배쪽의 혈관극)가 뻗어 있으며, 척주 단부의 꼬리뼈와 꼬리지느러미를 움직이는 근육이 부착된다. 어류에는 이것들과 별도로, 주로 몸의 균형을 잡기 위한 등지느러미와 배지느러미를 구성하는 골격을 가지는 경우가 많다[60]。
4. 무척추동물의 골격
무척추동물은 척추동물과 달리 척추가 없으며, 뼈로 된 골격도 가지고 있지 않다. 대신 다양한 형태의 골격을 가진다. 절지동물은 몸의 겉을 둘러싸는 외골격을, 극피동물은 몸 안에 있는 내골격을 가진다. 해파리나 지렁이처럼 몸이 연한 생물은 물의 압력을 이용하는 수압골격을 사용한다.[25]
연체동물의 껍질은 외골격의 한 형태이다.[4] 껍질은 외투막에서 분비되는 단백질과 무기질로 만들어지며, 탄산칼슘을 주성분으로 한다.[4] [62] 소라, 가리비, 달팽이 등은 껍질을 외골격으로 사용한다. 석회질 외골격은 조개류 외에도 산호, 갑각류의 삿갓조개, 환형동물의 서관, 완족동물 껍질, 성게 껍질판과 가시 등 다양하다.[35] 육상에서는 외골격 생물이 대부분 작지만, 수생 동물은 물의 부력 덕분에 큰 외골격을 지탱할 수 있다. 남방대왕조개는 태평양에 서식하는 매우 큰 해수 조개로, 엄청난 크기와 무게의 껍질을 가졌다. ''Syrinx aruanus''는 매우 큰 껍질을 가진 바다 달팽이 종이다.
해면동물의 뼈대는 미세한 석회질 또는 규질 해면골편으로 구성된다.[30] 보통해면강은 모든 해면동물 종의 90%를 차지한다. 이들의 "뼈대"는 단백질 스폰진, 광물 실리카, 또는 둘 다로 구성된 골편으로 만들어진다. 실리카 골편이 존재하는 경우, 이들은 다른 모든 면에서 유사한 유리 해면의 골편과는 다른 모양을 갖는다.[30]
4. 1. 절지동물
절지동물은 곤충, 갑각류, 거미류 등을 포함하며, 표피에서 분비되는 키틴질 큐티클 외골격을 가진다.[26] 이 외골격은 동물의 몸과 일부 내부 장기를 덮는다. 절지동물은 성장하면서 탈피 과정을 통해 낡은 외골격을 벗고 새 외골격을 만든다.[26] 절지동물의 골격은 신체 지지, 장벽 제공, 움직임과 방어를 위한 부속지 제공, 감각 인식을 돕는 피부 역할 등 다양한 기능을 한다.[27] 갑각류와 같은 일부 절지동물은 탄산 칼슘과 같은 생체 광물을 흡수하여 큐티클을 강화한다.[27]4. 2. 극피동물
불가사리나 성게와 같은 극피동물의 골격은 동물의 몸을 덮도록 서로 접하거나 겹치는 크고 잘 발달된 경화판으로 구성된 내부 골격이다. 해삼의 골격은 예외로, 먹이 섭취와 움직임을 돕기 위해 크기가 줄어들었다. 극피동물 골격은 단결정 구조의 칼사이트로 구성된 입체골로 구성되며, 최대 15%의 마그네슘을 포함한다. 입체골 구조는 다공성이며, 동물이 나이가 들면서 이 공극은 결합 기질 조직으로 채워진다. 성게는 입체골 구조의 열 가지 변종을 가지고 있다. 현존하는 동물 중에서 이러한 골격은 극피동물에게만 고유하지만, 일부 고생대 동물도 유사한 골격을 사용했다.[28] 극피동물의 골격은 연조직에 의해 대부분 둘러싸여 있기 때문에 중배엽성이다. 골격 판은 근육과 인대를 통해 서로 맞물리거나 연결될 수 있다. 극피동물의 골격 요소는 고도로 특화되어 있으며 다양한 형태를 띠지만, 일반적으로 어떤 형태의 대칭성을 유지한다. 성게의 가시는 극피동물 골격 구조의 가장 큰 유형이다.[29]4. 3. 연체동물
연체동물의 껍질은 외골격의 한 형태이다.[4] 껍질은 외투막에서 분비되는 단백질과 무기질로 만들어지며, 탄산칼슘을 주성분으로 한다.[4] [62]소라, 가리비, 달팽이 등 몇몇 연체동물은 껍질을 외골격으로 사용한다. 석회질 외골격은 조개류 외에도 산호, 갑각류의 삿갓조개, 환형동물의 서관, 완족동물 껍질, 성게 껍질판과 가시 등 다양하다.[35] 일부 조개류는 껍질을 외투막으로 덮고 있기도 하다.[35]
육상에서는 외골격 생물이 대부분 작지만, 수생 동물은 물 속에서 무게 부담이 덜해 큰 외골격을 지탱할 수 있다. 남방대왕조개는 태평양에 서식하는 매우 큰 해수 조개로, 엄청난 크기와 무게의 껍질을 가졌다. ''Syrinx aruanus''는 매우 큰 껍질을 가진 바다 달팽이 종이다.
4. 4. 해면동물
해면동물의 뼈대는 미세한 석회질 또는 규질 해면골편으로 구성된다.[30] 보통해면강은 모든 해면동물 종의 90%를 차지한다. 이들의 "뼈대"는 단백질 스폰진, 광물 실리카, 또는 둘 다로 구성된 골편으로 만들어진다. 실리카 골편이 존재하는 경우, 이들은 다른 모든 면에서 유사한 유리 해면의 골편과는 다른 모양을 갖는다.[30]5. 골격의 기능
골격은 체조직을 지탱하고 보호하며, 운동을 가능하게 하는 중요한 역할을 한다. 척추동물의 두개골과 흉곽은 뇌, 심장, 폐 등의 중요한 장기를 보호한다.[32] 외골격은 몸 전체를 덮어 방어하는 것이 주된 기능이며,[36] 육상 생물의 경우 건조를 방지한다.[35] 골격은 근육과 함께 작용하여 다양한 움직임을 만들어낸다.
6. 골격 관련 질환 및 건강 관리
연골은 연골 세포라는 특수 세포로 구성된 결합 골격 조직으로, 세포 외 기질 내에 존재한다. 이 기질은 일반적으로 제2형 콜라겐 섬유, 프로테오글리칸 및 물로 구성된다. 탄성 연골, 유리 연골, 섬유 연골 및 지방유리 연골을 포함한 많은 종류의 연골이 있다.[14] 다른 결합 조직과 달리 연골에는 혈관이 없다. 연골 세포는 관절 연골의 압박 또는 탄성 연골의 굴곡에 의해 생성되는 펌핑 작용의 도움을 받아 확산에 의해 공급된다. 따라서 다른 결합 조직에 비해 연골은 더 느리게 성장하고 회복된다.
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