miniatura|Esquelet d'un rorqual blau En biologia, un esquelet és una carcassa rígida que proporciona la protecció i l'estructura en molts tipus d'animals, en particular els del cordats i els dels ecdisozous. Els exoesquelets són externs, i són típics de molts invertebrats; contenen els teixits tous i òrgans del cos, i, atès que no creixen, a mesura que l'animal ho fa poden desprendre's periòdicament per a tornar a formar-se. Els endoesquelets són interns, i són típics de molts vertebrats; solen estar envoltat per la pell i la musculatura, tot i que sovint inclouen a dins seu els òrgans vitals. Els endoesquelets són punts de fixació de la musculatura; actuen com a palanca per al moviment, i, en molts animals, contenen medul·la òssia, la qual produeix cèl·lules sanguínies. Els esquelets poden estar mineralitzats o no: així, els esquelets humans estan calcificats, mentre que els dels taurons són cartilaginosos, i poden ser articulats per a donar flexibilitat i mobilitat, o bé rígids per a donar resistència estructural.
Tipus i classificació Els sistemes esquelètics es classifiquen habitualment en tres tipus: Externs (exoesquelet) Intern (endoesquelet) Esquelet fluid o hidroestàtic. Esquelet de sals i minerals Esquelet quitinós Esquelet axial Aquests últims no tenen la capacitat de suportar estructures importants.
Esquelet extern
Els sistemes externs suporten proporcionalment més pes que els endoesquelets de la mateixa mida, per aquesta raó els animals més grans, com els vertebrats tenen sistemes esquelètics interns.
Els principals exemples d'exoesquelet es donen entre els artròpodes, alguns invertebrats, en què l'exoesquelet forma una closca o estructura externa que protegeix els òrgans interns.
Tenint en compte que els exoesquelets limiten el creixement de l'animal, les espècies amb aquesta característica han desenvolupat evolutivament variades solucions. La majoria dels mol·luscs tenen closques calcàries que acompanyen el creixement de l'animal mitjançant creixement en el diàmetre mantenint la seva morfologia. Altres animals, com ara els artròpodes abandonen el vell exoesquelet en créixer, procés que es coneix com a "muda". El nou exoesquelet s'endureix mitjançant processos de calcificació i esclerotització.
L'exoesquelet d'un artròpode presenta freqüentment extensions internes, que es coneixen com a endosquelètiques, encara que no constitueixin veritablement un endoesquelet.
Molts tàxons produeixen exoesquelets, els quals són compostos per una gamma de materials. Ossos, cartílags, o la dentina són emprats pels peixos ostracoderms i tortugues. La quitina forma l'exoesquelet dels artròpodes (insectes, aràcnids, crustacis, com els crancs i llagostes) així mateix aquesta substància és present en alguns fongs i bacteris, per bé que no formen estructures típiques d'esquelet. El carbonat de calci constitueixen les closques dels mol·luscos, braquiòpodes, i alguns tubs creats pels cucs poliquets. el sílice (diòxid de silici) forma l'exoesquelet en les diatomees microscòpiques i radiolaris.
Alguns organismes, com alguns dels foraminífers, formen exoesquelets aglutinant grans de sorra i petxines cap a l'exterior. Contràriament a la creença popular, els equinoderms no posseeixen un exoesquelet, ja que aquest és sempre contingut dins d'una capa de teixit viu.
Els exoesquelets han evolucionat de forma independent en moltes ocasions, divuit llinatges diferents han evolucionat produint un exoesquelet calcificat de forma independent. A més, altres llinatges han produït recobriments durs externs anàlegs a un exoesquelet, com alguns mamífers (construït a partir d'os en l'armadillo, i de pèl en el pangolí) i en rèptils (com les tortugues i les armadures dels ancilosaure es construeixen d'os, els cocodrils, que tenen escates òssies i escates còrnies).
Esquelet intern Un esquelet intern consisteix en estructures rígides o semi-rígides dins del cos, que es mouen gràcies al sistema muscular. Si aquestes estructures estan mineralitzades o ossificades, com en els humans i altres mamífers, se'ls anomena os. Un altre component del sistema esquelètic són els cartílags, que complementen la seva estructura. En els éssers humans, per exemple, el nas i orelles estan sustentades per cartílag. Alguns organismes tenen un esquelet intern compost enterament de cartílag, sense ossos calcificats, com en el cas dels taurons. Els ossos i altres estructures rígides estan connectades per lligaments i unides al sistema muscular a través de tendons.
L'esquelet de l'home és intern, per tant es denomina endoesquelet, és una estructura que està unida per ossos, els quals formen una carcassa resistent i al mateix temps dona articulacions.
Troben endoesquelets en tres embrancaments i una subclasse d'animals: Chordata, Echinodermata, Porifera i Coleoidea.
El veritable endoesquelet deriva del teixit del mesoderma, i és característic dels dels equinoderms i cordats.
Els endoesquelets de l'embrancament Porifera consisteixen en espícules microscòpiques de calcita o silici o també pot consistir en una xarxa d'espongina. Per la seva part els Coleoidea no tenen el que es pot considerar un veritable endoesquelet; consisteix més aviat en un exoesquelet d'un mol·lusc que va evolucionar en estructures internes, sent la petxina de la sípia un clar exemple.
L'endoesquelet permet al cos moure's, a més de tenir la funció de donar forma a l'animal, permet la fixació de músculs i tendons i protegeix el sistema nerviós. En els vertebrats superiors, també protegeix la majoria dels òrgans vitals.
Un dels avantatges de l'endoesquelet sobre l'exoesquelet és el major suport estructural que atorga.
Esquelet fluid o hidroestàtic L'hidroesquelet consisteix en una cavitat plena de fluid, celòmic o pseudocelòmic, envoltada de músculs. La pressió del fluid i l'acció dels músculs que l'envolten, serveixen per canviar la forma del cos i produir un moviment com ara cavar o nedar. La successiva contracció de diversos metàmers, que estan proveïts de feixos de fibres musculars circulars i longitudinals, estirant i engrossint parts del cos, li permeten desplaçar-se en horitzontal. Els esquelets hidroestàtics tenen un rol en la locomoció dels equinoderms (estrelles de mar, eriçons de mar), anèl·lids, nematodes i altres invertebrats. El hidroesquelet té similituds amb els músculs hidroestàtics.
És característic d'organismes celomats com els anèl·lids. Aquests animals poden moure's contraient els músculs que envolten la borsa de fluids, creant una pressió dins de la mateixa que genera moviment. Alguns cucs de terra usen el seu esquelet hidroestàtic per canviar de forma mentre avancen, contraient i dilatant el seu cos.
Esquelet axial L'esquelet intern dels osteïctis està calcificat, amb l'excepció dels esturions, que és cartilaginós. Està compost per l'esquelet axial (columna vertebral), l'esquelet cefàlic (cap), l'esquelet zonal (les dues cintures que s'ancoren a les aletes pelvianes i toràciques respectivament) i l'esquelet apendicular (aletes). miniatura|Esquelet generalizat d'un osteïcti
L'esquelet axial està format per la columna vertebral, que se subdivideix en regió troncal (conjunt de vèrtebres que presenten costelles i manquen d'arc hemal) i regió caudal (conjunt de vèrtebres que manquen de costelles i presenten arc hemal). Les vèrtebres estan ossificades i presenten un canal central molt petit pel que discorre la notocorda, present també als coixinets situats entre les vèrtebres. Cada una és còncava per davant i per darrere, i posseeixen damunt un arc neural (pel que passa el cordó nerviós) i per sota un arc hemal (pel que passa un vas sanguini i present només a l'esquelet axial caudal).
El tipus de vèrtebres que es troben als peixos cartilaginosos són les amficèliques, i resulten útils per a la natació, conferint flexibilitat a l'esquelet axial. La notocorda queda comunicada pel centre de cada vèrtebra, els coixinets entre vèrtebra i vèrtebra no estan aïllats. A la regió troncal hi ha dos tipus de costelles: les ventrals i les dorsals. Les ventrals són homòlogues a les dels tetràpodes. Al septe horitzontal de teixit conjuntiu que separa la musculatura ventral de la dorsal apareix el joc dorsal de costelles.
L'esquelet humà
miniatura|Esquelet humà a les Coves de Nerja (Màlaga).
L'esquelet humà adult té 206 ossos, alguns dels quals són fusionats (com ara els de la pelvis i els del crani) que es complementen amb els lligaments, tendons, músculs i cartílags. Fa la funció d'una carcassa que recolza els òrgans, ancora els músculs i protegeix òrgans com per exemple el cervell, els pulmons i el cor. En un adult, l'esquelet representa un 13% del pes total del cos, tot i que la meitat d'aquest pes és aigua. L'os més gran del cos humà és el fèmur, i el més petit, l'estrep, a l'orella interna.
No tots els ossos estan directament interrelacionats: n'hi ha tres en cadascuna de les orelles mitjanes, anomenats "ossicles", que només s'articulen els uns amb els altres. L'os hioide, que es troba al coll i serveix com a punt d'ancoratge per a la llengua, no s'articula amb cap altre os del cos, i només compta amb el suport dels músculs i lligaments. Un dels esquemes per a l'estudi de l'esquelet humà és l'esquelet axial, que són els ossos situats a la línia mitjana o eix, i ells suporten el pes del cos com la columna vertebral. S'encarreguen principalment de protegir els òrgans interns.
Esquelet àxial humà L'esquelet axial de l'home, el componen 80 ossos aproximadament: Ossos de la columna vertebral (raquis): 26 ossos aproximadament Cervicals (coll): 7 Toràcics: 12 Lumbars: 5 Sacre: 1 (format per la fusió de 5 vèrtebres) Còccix: 1 (format per la fusió de 4 vèrtebres) Ossos del cap: 29 ossos Crani: 8 Cara: 14 Oïda: 6 Hioide: 1 (únic os no articulat amb l'esquelet) Ossos del tòrax (25) Costelles: 24 (12 parells) Estèrnum: 1
Esquelet apendicular:
Són tots els ossos que es troben al apèndixs o a les extremitats del esquelet.
Extremitats superiors (braços) i extremitats inferiors (cames).
Ossos i cartílags Os
L'os és un teixit conjuntiu, de notable elasticitat, lleuger i de gran duresa. Compost per cèl·lules especialitzades i fibres que formen una matriu. Es divideixen en llargs (com els del fèmur), amples (com l'omòplat), i curts (com els del puny). Els llargs consten de cos o diàfisi (part dura i compacta, amb una cavitat interior ocupada per la medul·la o moll, de color groc) i de dos extrems o epífisis. L'estructura dels ossos amples i curts és semblant a la de la diàfisi dels llargs (les vèrtebres i els ossos de la cara presenten formes molt irregulars).
Les prominències arrodonides que als extrems d'un os encaixen dins la conca d'un altre són anomenades còndils (o caps, si són grosses i esfèriques) i, les seves eminències, apòfisis.
La membrana de teixit conjuntiu que embolcalla l'os rep el nom de periosti i és fonamental per a la formació del teixit ossi. Aquest consta de tres tipus de cèl·lules (els osteoblasts, els osteòcits i els osteoclasts) i de la substància fonamental, integrada per la fracció col·làgena i la fracció no col·làgena (constituïda principalment per mucopolisacàrids), i que, pel fet d'estar calcificada, confereix la duresa característica al teixit ossi.
Cartílag
El teixit cartilaginós és un tipus de teixit conjuntiu (també anomenat teixit connectiu) altament especialitzat, formats per condròcits i condroblasts, fibres col·làgenes i elàstiques i matriu extracel·lular. Es diu cartílag a les peces formades per teixit cartilaginós. És un teixit que no té vasos sanguinis, nervis ni vasos limfàtics.