Role of skin in locomotion
ગતિમાં ત્વચાની ભૂમિકા વર્ણવે છે કે ગતિમાં ઇન્ટીગ્યુમેંટરી સિસ્ટમ કેવી રીતે સામેલ છે. સામાન્ય રીતે ઇન્ટીગ્યુમેંટરી સિસ્ટમને ત્વચા તરીકે વિચારી શકાય છે, જો કે ઇન્ટીગ્યુમેંટરી સિસ્ટમમાં આર્થ્રોપોડ્સ અને પક્ષીઓના પીંછામાં વિભાજિત એક્સોસ્કેલેટનનો પણ સમાવેશ થાય છે. ઇન્ટીગ્યુમેંટરી સિસ્ટમની પ્રાથમિક ભૂમિકા શરીરને રક્ષણ પૂરું પાડવાની છે. જો કે, ચામડીની રચના પ્રાણીઓને તેમના હલનચલનની વિવિધ રીતોમાં મદદ કરવા માટે વિકસિત થઈ છે. સ્ટારફિશ જેવા નરમ શરીરવાળા પ્રાણીઓ હલનચલન માટે તેમના ટ્યુબ ફીટમાં રેસાની ગોઠવણી પર આધાર રાખે છે. ઈલ, સાપ અને માછલીઓ તેમની ત્વચાનો ઉપયોગ બાહ્ય કંડરાની જેમ અનિયમિત હલનચલન માટે જરૂરી પ્રેરક બળો પેદા કરવા માટે કરે છે. કશેરુકી પ્રાણીઓ કે જે ઉડે છે, ગ્લાઇડ કરે છે અને પેરાશૂટ કરે છે તેમની ઉડાન પટલની લાક્ષણિક ફાઇબર વ્યવસ્થા પણ હોય છે જે ત્વચાને ઉડાન દરમિયાન અનુભવાતા તણાવ અને તાણ દરમિયાન તેની માળખાકીય અખંડિતતા જાળવવા માટે પરવાનગી આપે છે. અપૃષ્ઠવંશી પ્રાણીઓમાં નરમ શરીરનું હલનચલન "નરમ શરીર" શબ્દ એવા પ્રાણીઓનો ઉલ્લેખ કરે છે જેમાં હાડપિંજરના આધારની લાક્ષણિક પ્રણાલીઓનો અભાવ હોય છે-તેમાં મોટાભાગના જંતુના લાર્વા અને સાચા કૃમિ સામેલ છે. જે પ્રાણીઓ નરમ શરીર ધરાવે છે તેઓ તેમના શરીરની ભૂમિતિ અને સ્વરૂપ દ્વારા મર્યાદિત હોય છે. જો કે તે તેમના શરીરની ભૂમિતિ અને સ્વરૂપ છે જે તેમને ખસેડવા માટે જરૂરી બળો ઉત્પન્ન કરે છે. નરમ શરીરની ત્વચાની રચનાને પેટર્નવાળી ફાઇબર વ્યવસ્થા દ્વારા વર્ગીકૃત કરી શકાય છે, જે નરમ શરીરવાળા પ્રાણીઓ માટે આકાર અને માળખું પ્રદાન કરે છે. પેટર્નવાળા ફાઇબર સ્તરની અંદરની બાજુ સામાન્ય રીતે પ્રવાહી ભરેલી પોલાણ હોય છે, જેનો ઉપયોગ હિલચાલ માટે હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણ પેદા કરવા માટે થાય છે. કેટલાક પ્રાણીઓ કે જે નરમ શરીરની ગતિ દર્શાવે છે તેમાં સ્ટારફિશ, ઓક્ટોપસ અને ફ્લેટવોર્મનો સમાવેશ થાય છે. હાઇડ્રોસ્ટેટિક હાડપિંજર એક હાઇડ્રોસ્ટેટિક હાડપિંજર પ્રવાહી ભરેલા પોલાણ સામે સ્નાયુ સંકોચનમાંથી પેદા થતા હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણનો ઉપયોગ કરે છે. પ્રવાહી ભરેલા પોલાણને સામાન્ય રીતે હાઇડ્રોસ્ટેટિક બોડી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. હાઇડ્રોસ્ટેટિક બોડીની અંદરનું પ્રવાહી અસંપીડ્ય પ્રવાહી તરીકે કામ કરે છે અને હાઇડ્રોસ્ટેટિક બોડીની બોડી વોલ સ્નાયુ સંકોચન માટે નિષ્ક્રિય સ્થિતિસ્થાપક વિરોધી પ્રદાન કરે છે, જે બદલામાં બળ ઉત્પન્ન કરે છે, જે બદલામાં ચળવળ બનાવે છે. આ માળખું અપૃષ્ઠવંશી આધાર અને લોકોમોટર પ્રણાલીઓમાં ભૂમિકા ભજવે છે અને તેનો ઉપયોગ સ્ટારફિશ અને કૃમિઓના શરીરમાં ટ્યુબ ફુટ માટે થાય છે. હાઇડ્રોસ્ટેટિક હાડપિંજરનું એક વિશિષ્ટ સંસ્કરણ સ્નાયુબદ્ધ હાઇડ્રોસ્ટેટ કહેવાય છે, જેમાં હાઇડ્રોસ્ટેટિક બોડીની આસપાસ ત્રિ-પરિમાણીય સ્નાયુ તંતુઓની ચુસ્ત રીતે ભરેલી શ્રેણી હોય છે. સ્નાયુબદ્ધ હાઇડ્રોસ્ટેટ્સના ઉદાહરણોમાં ઓક્ટોપસ અને હાથીના થડના હાથનો સમાવેશ થાય છે. ફાઇબર વ્યવસ્થા સંયોજક પેશી તંતુઓ અને સ્નાયુ તંતુઓની વ્યવસ્થા નરમ શરીરવાળા પ્રાણીનું હાડપિંજરનું આધાર બનાવે છે. હાઇડ્રોસ્ટેટિક બોડીની આસપાસ રેસાની ગોઠવણી હાઇડ્રોસ્ટેટિક બોડી (નરમ શરીરવાળા પ્રાણીનું "શરીર") ની હિલચાલની શ્રેણીને મર્યાદિત કરે છે અને હાઇડ્રોસ્ટેટિક બોડીની હિલચાલની રીતને વ્યાખ્યાયિત કરે છે. સ્નાયુ તંતુઓ સામાન્ય રીતે સ્નાયુ તંતુઓ હાઇડ્રોસ્ટેટિક શરીરને ઘેરી લે છે. સ્નાયુ તંતુઓના બે મુખ્ય પ્રકારો છે જે ચળવળ માટે જવાબદાર છેઃ ગોળાકાર દિશાઓ અને સમાંતર દિશાઓ. ગોળાકાર સ્નાયુઓ હાઇડ્રોસ્ટેટિક બોડીના વ્યાસમાં ઘટાડો કરે છે, જેના પરિણામે શરીરની લંબાઈમાં વધારો થાય છે, જ્યારે સમાંતર સ્નાયુઓ હાઇડ્રોસ્ટેટિક બોડીની લંબાઈને ટૂંકી કરે છે, પરિણામે શરીરના વ્યાસમાં વધારો થાય છે. હાઇડ્રોસ્ટેટિક હાડપિંજરની હિલચાલની ચાર શ્રેણીઓ છેઃ લંબાવવું, ટૂંકું કરવું, વાળવું અને વળાંક. લંબાઇ, જેમાં હાઇડ્રોસ્ટેટિક બોડીની લંબાઈમાં વધારો થાય છે, તેના માટે કાં તો ગોળાકાર સ્નાયુઓ, ત્રાંસા સ્નાયુ ગોઠવણી અથવા રેડિયલ સ્નાયુ ગોઠવણીની જરૂર પડે છે. ત્રાંસા સ્નાયુ વ્યવસ્થા માટે, સ્નાયુ તંતુઓની સમાંતર શીટ્સ જે હાઇડ્રોસ્ટેટિક બોડીની લંબાઈ સાથે વિસ્તરે છે. રેડિયલ સ્નાયુ વ્યવસ્થા માટે, રેડિયલ સ્નાયુઓ લંબ અક્ષ સાથે કેન્દ્રીય અક્ષમાંથી લાંબા અક્ષ તરફ ફેલાય છે. શોર્ટનિંગમાં સમાંતર સ્નાયુનું સંકોચન સામેલ છે. ટૂંકા અને વળાંક બંનેમાં સમાંતર સ્નાયુનું સંકોચન સામેલ છે, પરંતુ વળાંકની ગતિ માટે કેટલાક વિરોધી સ્નાયુઓ સમાંતર સ્નાયુઓ સાથે સહક્રિયાત્મક રીતે કામ કરે છે. હલનચલનનું કંપનવિસ્તાર વિરોધી સ્નાયુ બળો અને વિરોધી સ્નાયુ ચળવળ માટે પ્રદાન કરેલા લાભની માત્રા પર આધારિત છે. વળાંકની ગતિ માટે, સ્નાયુઓને હાઇડ્રોસ્ટેટિક બોડીની આસપાસ હેલિકલ સ્તરોમાં ગોઠવવામાં આવે છે. જો કોણ 54°44 'થી વધારે હોય, તો સ્નાયુ સંકોચન દરમિયાન, વળાંક અને વિસ્તરણ થશે, ફાઇબર કોણ (ફાઇબર શરીરના લાંબા અક્ષ સાથે જે ખૂણો બનાવે છે) વળાંકમાં નિર્ણાયક ભૂમિકા ભજવે છે. જો ફાઇબરનો ખૂણો 54°44 'કરતા ઓછો હોય, તો વળાંક અને ટૂંકું થશે. સંયોજી પેશી તંતુઓ સંયોજી પેશી તંતુઓની વ્યવસ્થા શરીરની ગતિની શ્રેણી નક્કી કરે છે, અને સ્નાયુ સંકોચન સામે વિરોધી તરીકે કામ કરે છે. નરમ શરીરવાળા પ્રાણીઓ માટે સૌથી સામાન્ય રીતે જોવા મળતી સંયોજી પેશીઓની વ્યવસ્થામાં સંયોજી પેશી તંતુઓના વારાફરતી જમણા અને ડાબા હાથના હેલિસીસના સ્તરો હોય છે જે હાઇડ્રોલિક બોડીની આસપાસ હોય છે. આ ક્રોસ હેલિકલ વ્યવસ્થા ટ્યુબ ફીટ સ્ટારફિશ, ઓક્ટોપસમાં વિવિધ પ્રકારના વોર્મ્સ અને સિકરમાં જોવા મળે છે. આ ક્રોસ હેલિકલ વ્યવસ્થા જોડાયેલી પેશીઓના સ્તરોને સમગ્ર હાઇડ્રોસ્ટેટિક બોડીમાં બળ સમાનરૂપે વિતરિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. અન્ય સામાન્ય રીતે જોવા મળતી જોડાયેલી પેશી ફાઇબર શ્રેણી એ છે કે જ્યારે જોડાયેલી પેશી તંતુઓ સ્નાયુ સ્તરની અંદર જડિત થાય છે. સંયોજી પેશી તંતુઓની આ વ્યવસ્થા શરીરની સખત દિવાલ અને વધુ સ્નાયુ વિરોધાભાસ બનાવે છે, જે હલનચલન દરમિયાન વધુ સ્થિતિસ્થાપક બળ પેદા કરવા અને મુક્ત કરવાની મંજૂરી આપે છે. આ ફાઇબર વ્યવસ્થા સ્ક્વિડના આવરણમાં અને શાર્કની પાંખોમાં જોવા મળે છે. કરોડઅસ્થિધારી પ્રાણીઓમાં વિશિષ્ટ કાર્ય તરવું અને અનિયમિત હલનચલન આ પ્રાણીની ચામડી કે જે લોકોમોટ માટે અનિયમિત ગતિનો ઉપયોગ કરે છે તેમાં ઘણી અલગ લાક્ષણિકતાઓ હોય છે. આ પ્રાણીઓની ત્વચામાં ત્વચાના ત્વચીય સ્તરમાં જડિત કોલેજન અને ઇલાસ્ટિન રેસાની ક્રોસ-હેલિકલ ગોઠવણી હોય છે, જે દ્વિ-પરિમાણીય જડતા છે. જે નાના વળાંક પર વાળવાની મંજૂરી આપે છે અને ઉચ્ચ વળાંક પર વાળવાનો પ્રતિકાર કરે છે અને ત્વચા સીધી અંતર્ગત સ્નાયુઓ સાથે જોડાયેલી હોય છે. માછલી, શાર્ક અને સાપ એ પ્રાણીઓના ઉદાહરણો છે જે અનિયમિત હલનચલનનો ઉપયોગ કરીને લોકોમોટ કરે છે. બે ત્વચીય તંતુઓના પ્રકારો કોલેજન અને ઇલાસ્ટિનની ક્રોસ હેલિકલ ફાઇબર વ્યવસ્થા, ત્વચાના યાંત્રિક ગુણધર્મો માટે જવાબદાર છે જેમ કે ઈલની ત્વચામાં જોવા મળતી દ્વિ-પરિમાણીય જડતા. લંબચોરસ દિશામાં, ઈલ ત્વચા શુદ્ધ ફાઇબર સિસ્ટમની જેમ વર્તે છે, જેમાં હૂપ દિશામાં ત્વચા કરતાં ઓછી ટકાઉ શક્તિ હોય છે. હૂપ દિશામાં ચામડી સમાંતર દિશામાં ત્વચા કરતાં વધુ સ્થિતિસ્થાપક મોડ્યુલસ દર્શાવે છે. દ્વિ-પરિમાણીય કઠોરતા ઈલના શરીરને ક્રોસ હેલિકલ ગોઠવણીના ફાઇબર ખૂણા સાથે દબાણયુક્ત નળાકારનું પ્રતિકૃતિ બનાવવાની મંજૂરી આપે છે, જે ઈલની હિલચાલની પદ્ધતિ નક્કી કરે છે. ઈલની ચામડી 45 ડિગ્રીથી વધુ ફાઇબર કોણ ધરાવતી ત્વચા જેવી વર્તે છે. ક્રોસ હેલિકલ ફાઇબર વ્યવસ્થા સાથે ઈલમાં, અગ્રવર્તી પ્રદેશમાં સ્નાયુ સંકોચન માછલીને વળે છે, અને તેથી બહિર્મુખ બાજુની ચામડી સમાંતર દિશામાં વિસ્તૃત થાય છે. સમાંતર દિશામાં વિસ્તરણ વળાંકની દિશામાં સંકોચન પેદા કરે છે કારણ કે જ્યાં સુધી ઈલના શરીર દ્વારા આ પરિમાણીય ફેરફારોનો પ્રતિકાર ન થાય ત્યાં સુધી ફાઇબર કોણ ઘટે છે. ત્વચા ત્વચા બની જાય છે, અને વધારાના સમાંતર બળ (ત્વચા દ્વારા લાગુ કરાયેલ) પરિણામે પૂંછડી સાથે બળ પ્રસારિત થાય છે. તેથી, ઈલની ત્વચામાં ક્રોસ હેલિકલ વ્યવસ્થાના ફાઇબર ખૂણામાં ફેરફારો સ્વિમિંગ દરમિયાન ત્વચા દ્વારા બળના પ્રસારણ માટે પરવાનગી આપે છે. ચામડી બાહ્ય કંડરાની જેમ કાર્ય કરે છે જે ઈલને સ્નાયુ સંકોચન દીઠ વધુ પ્રેરક બળ પેદા કરવા માટે પરવાનગી આપે છે. બાહ્ય રજ્જૂ તરીકે કામ કરતી ઈલ ત્વચા ઉપરાંત, ત્વચા સીધી અંતર્ગત સ્નાયુ સાથે જોડાય છે, જે ઈલને સ્નાયુ સંકોચન દીઠ વધુ બળ પેદા કરવાની મંજૂરી આપે છે. લોંગનોઝ ગારની ભારે સ્કેલવાળી ત્વચાને કારણે, કેટલાક યાંત્રિક ગુણધર્મો ઈલની ત્વચા કેવી રીતે હલનચલન ઉમેરે છે તે વર્ણવવાના નમૂનાથી અલગ છે. સ્કેલ પંક્તિ સમાંતર બળોનો પ્રતિકાર કરે છે, જે ઈલની ચામડીથી વિપરીત, ત્વચાને સમાંતર દિશામાં સખત બનાવે છે, જે મજ્જાતંતુઓને ખેંચવા માટે લીવરેજ અને લંગર પ્રદાન કરે છે. નીચા વળાંક પર, એવું લાગે છે કે ત્વચાની શરીરની અંતર્મુખ અને બહિર્મુખ બંને બાજુઓ પર શિથિલ હોય છે. જ્યારે ત્વચાને તણાવમાં મૂકવામાં આવે છે, અને વળાંક સામે પ્રતિકાર વિકસે છે, જેને માછલીની ત્વચાની લવચીક જડતા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. લવચીક કઠોરતા એ લાંબી નાક જેવી ભારે સ્કેલવાળી ત્વચા ધરાવતી માછલીની દ્વિ-પરિમાણીય કઠોરતાનું પરિણામ છે. માછલીની ચામડીનો આ યાંત્રિક ગુણધર્મ માછલી તરવાની રીત માટે મહત્વપૂર્ણ છે, કારણ કે આ યાંત્રિક ગુણધર્મ નિષ્ક્રિય રીતે શરીરને સખત બનાવે છે, જે અન્યથા સ્નાયુબદ્ધ રીતે કરવામાં આવ્યો હોત. માછલીની ત્વચાની લવચીક કઠોરતા એ પદ્ધતિ જેવી જ કાર્ય કરે છે જેના દ્વારા ઈલ ત્વચા બાહ્ય કંડરાની જેમ કાર્ય કરે છે, જો કે માછલીની ત્વચાના કિસ્સામાં, લવચીક કઠોરતા પ્રોપલ્સિવ બળ પેદા કરવાને બદલે શરીરની હિલચાલને ઘટાડવાની પદ્ધતિ તરીકે કાર્ય કરે છે. સાપ એ થોડા કરોડઅસ્થિધારી પ્રાણીઓમાંથી એક છે જેમાં એકલા ચામડી હલનચલન માટે પૂરતી હોય છે. લંબચોરસ હલનચલન દરમિયાન, હાડપિંજર સ્થિર રહે છે, જ્યારે ત્વચાને વારાફરતી ઉપાડવામાં આવે છે અને આગળ ખેંચવામાં આવે છે, અને પછી જમીનનો સંપર્ક કરવાની મંજૂરી આપવામાં આવે છે અને શરીરને આગળ ધપાવીને પાછળની તરફ ખેંચવામાં આવે છે. સર્પની ચામડીના રસપ્રદ પાસાંઓમાંનું એક એ છે કે લંબચોરસ રીતે લક્ષી સ્કેલ પંક્તિઓ વચ્ચે આંતર-સ્ક્વામસ ત્વચાની ગડી. આ વળાંકનું કાર્ય સાપના પરિઘને વધવા દેવાનું છે, જે લાગણી દરમિયાન શિકારને પેટમાં પસાર થવા દે છે. સાપની ચામડી જે દિશામાં સખત હોય છે તે દિશામાં સાપથી અલગ હોય છે, ડોર્સલ સ્કેલ પંક્તિઓ ઈલની સરખામણીમાં સાપમાં વધુ લવચીક હોય છે કારણ કે ડોર્સલ સ્કેલ પંક્તિ ખેંચાણ સાથે સંકળાયેલી હોય છે. સ્થાનિક ત્વચીય માળખામાં તફાવતો, જેમ કે વ્યાસમાં વિવિધતા અને આંતર-સ્ક્વામસ ત્વચાની અંદર કોલેજન રેસાની દિશા સાપની ત્વચાના યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં સ્થાનિક તફાવતો પેદા કરે છે, આમ તેને ખોરાક પ્રક્રિયા દરમિયાન તણાવ અને તાણને અનુરૂપ બનવાની મંજૂરી આપે છે. એરિયલ લોકોમોશન ગ્લાઈડિંગ, ફ્લાઇંગ અને પેરાશૂટિંગ એ પ્રાણીઓ દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતી હવાઈ લોકોમોશનની કેટલીક પદ્ધતિઓ છે. કશેરુકી પ્રાણીઓએ ઉડાનના તણાવ અને તાણને સમાવવા માટે ત્વચાની રચનામાં ફેરફાર કર્યો છે. સામાન્ય રીતે સસ્તન પ્રાણીઓની ત્વચામાં કોલેજન તંતુઓ હોય છે, જે ફીલ-વર્ક પેટર્નમાં ગોઠવાયેલા હોય છે, જેમાં કોઈ પ્રેફરન્શિયલ ફાઇબર ઓરિએન્ટેશન હોતું નથી. જો કે, ચામાચીડિયા, પક્ષીઓ અને ગ્લાઈડિંગ ગરોળીમાં ત્વચાની રચના લાક્ષણિક સસ્તન પ્રાણીઓની ત્વચાથી ઘણી અલગ હોય છે. ચામાચીડિયાની પાંખની ત્વચાની અંદરની રેસાની માળખાકીય ગોઠવણી ચામાચીડિયાના ડાઉન-સ્ટ્રોક દરમિયાન ચામાચીડિયાને સ્પ્રિંગની જેમ કામ કરવા માટે સક્ષમ બનાવે છે. ગ્લાઈડિંગ ગરોળીના ભીંગડા નિયમિત પાંસળી જેવી પેટર્નમાં ગોઠવવામાં આવે છે જેથી ગરોળી એરફોઇલ તરીકે કામ કરી શકે. ટાળેલી ત્વચાને માળખાકીય રીતે એવી રીતે ગોઠવવી જોઈએ કે જેથી ઉડાન દરમિયાન "પીંછાનો કોટ" સરળ અને અકબંધ રહે. ચામાચીડિયા ઉડતી વખતે લિફ્ટ અને થ્રસ્ટ પેદા કરવા માટે તેમની પાંખો પરની ત્વચા પર આધાર રાખે છે. તેથી, ચામાચીડિયાની પાંખની ચામડીનું માળખું ચામાચીડિયાના શરીરની ચામડીથી અલગ હોય છે. ચામાચીડિયાની પાંખની ત્વચામાં બાહ્ય ત્વચાના બે પાતળા સ્તરો હોય છે જેમાં બાહ્ય ત્વચાના સ્તરો વચ્ચે સ્થિત ત્વચાના પાતળા સ્તર સાથે હાયપોડર્મિસ હોય છે જ્યારે ચામાચીડિયાના શરીરની ત્વચામાં બાહ્ય ત્વચાના આંતરિક ત્વચાના જાડા સ્તર સાથે બાહ્ય ત્વચાના એક સ્તરનો સમાવેશ થાય છે. ચામાચીડિયાની પાંખની ત્વચાના ત્વચીય અને બાહ્ય સ્તરની અંદર, સંયોજક પેશીઓ અને સ્નાયુ તંતુઓ માળખાકીય ટેકો પૂરો પાડે છે. ચામાચીડિયાની પાંખની ત્વચામાં જોડાયેલા પેશી તંતુઓમાં કોલેજન અને ઇલાસ્ટિન ફાઇબરના બંડલ હોય છે, જે "નિયમિત જાળી જેવા સ્કેફોલ્ડિંગ" માં ગોઠવાયેલા હોય છે, જેમાં ચેતા, હાડપિંજરના સ્નાયુ તંતુઓ અને રક્તવાહિનીઓ પોતાને જડિત કરે છે. જાળીદાર સ્કેફોલ્ડિંગમાં પોતાને દાખલ કરતા સ્નાયુઓમાંથી, મોટા સ્નાયુઓ ત્વચાને હાડકાંમાં લંગર કરે છે અને ઉડાન દરમિયાન ચામાચીડિયાની પાંખના પટલના તણાવ અને કેમ્બરને નિયંત્રિત કરે છે, જ્યારે નાના સ્નાયુઓ, જે જાળીદાર સ્કેફોલ્ડિંગની અંદરથી ઉદ્દભવે છે, ફાઇબર નેટવર્કની અંદર કોલેજન તંતુઓ સાથે જોડાય છે અને હાડકાના ભારને નિયંત્રિત કરે છે અને પાંખના આકાર અને તણાવના ચોક્કસ નિયંત્રણ માટે પરવાનગી આપે છે. સાપમાં જોવા મળે છે તેમ, રેસાની ગોઠવણીમાં સ્થાનિક માળખાકીય તફાવતો સ્થાનિક વિસ્તારના યાંત્રિક ગુણધર્મોને બદલે છે, પરંતુ ત્યાં સામાન્ય લાક્ષણિકતાઓ છે જે ચામાચીડિયાની પાંખની ત્વચાના યાંત્રિક વર્તનનું વર્ણન કરે છે. ચામાચીડિયાની પાંખની ત્વચાના જાળીદાર આવરણની અંદર, કોલેજન તંતુઓ હાડકાના લાંબા અક્ષોને લંબરૂપ હાડકાંને પાર કરે છે, તેથી હાડકાના લાંબા અક્ષોને લંબરૂપ ચામાચીડિયાની પાંખની ત્વચાના યાંત્રિક ગુણધર્મો ત્વચાની સરખામણીમાં ઓછી જડતા દર્શાવે છે જે શરીરના લાંબા અક્ષોને સમાંતર હોય છે. ઉડતી વખતે (હાડકાના સંદર્ભમાં) ચામાચીડિયાની પાંખની ત્વચાની વધુ પડતી વિકૃતિને રોકવા માટે હાડકાની લાંબી અક્ષોની સમાંતર દિશામાં ચામાચીડિયાની પાંખની ત્વચા માટે સખત ત્વચા જરૂરી છે, જેના પરિણામે ચામાચીડિયાની પાંખની ત્વચાને કાપવામાં આવે છે. ઉડાન દરમિયાન હલનચલન અને નિયંત્રણ માટે જરૂરી આકારના ફેરફારોને સરળ બનાવવા માટે હાડકાના લાંબા અક્ષોને લંબરૂપ દિશા માટે લવચીક ત્વચા જરૂરી છે. ચામાચીડિયાની પાંખની ત્વચાની આ અનિસોટ્રોપી, ખાસ કરીને ડાઉનસ્ટ્રોક દરમિયાન, સ્થિતિસ્થાપક ઊર્જાને સંગ્રહિત કરવા અને મુક્ત કરવાની પદ્ધતિ તરીકે પણ ઉપયોગી છે. ડાઉનસ્ટ્રોક દરમિયાન, બેટ તેની પાંખને વિસ્તરે છે અને પાંખની ચામડી એરોડાયનેમિક બળ અનુભવે છે. પાંખની ચામડી વિસ્તરે છે અને એરોડાયનેમિક બળનો પ્રતિકાર કરે છે. પાંખને સંપૂર્ણ રીતે લંબાવ્યા પછી, પાંખની દિશા લગભગ ઊભી હોય છે અને પાંખ પરની વાયુગતિશાસ્ત્રની શક્તિઓ ઓછી થાય છે. જેમ જેમ એરોડાયનેમિક બળ ઘટતું જાય છે, તેમ તેમ પાંખ ફરી વળાંક લે છે, અને ઉપરના સ્ટ્રોકની તૈયારીમાં પાંખોના અંકોને એકસાથે ખેંચે છે. ગ્લાઈડિંગ ગરોળી બે અલગ અલગ પદ્ધતિઓ છે જેના દ્વારા ગરોળી હવામાં પસાર થાય છે. બંને પદ્ધતિઓમાં પટાગિયાનો સમાવેશ થાય છે. સક્રિય તંત્રમાં, હાડપિંજરના આધાર અને સ્નાયુઓ ગરોળીના પેટાગિયામાંથી પસાર થાય છે. હાડપિંજર આધાર આપે છે અને સ્નાયુઓ ઉડાન પટલને ઉભું કરે છે અને પેટાગિયાનો ઉપયોગ કરીને ગ્લાઈડિંગને નિયંત્રિત કરે છે. આ સક્રિય ગ્લાઈડિંગ મિકેનિઝમનું પ્રદર્શન કરતી મોટાભાગની ગરોળી ડ્રેકો જાતિના એગામાઇન ગરોળી જેવી ગરોળી છે. ગરોળીમાં ગ્લાઈડિંગની નિષ્ક્રિય પદ્ધતિ માટે, પટાગિયાને માત્ર હવાના દબાણ દ્વારા જ ખોલવામાં આવે છે. નિષ્ક્રિય મિકેનિઝમનું પેટાગિયા સક્રિય મિકેનિઝમના પેટાગિયાથી અલગ છે; નિષ્ક્રિય ગ્લાઈડિંગ મિકેનિઝમ સાથે ગ્લાઈડિંગ ગરોળીના પેટાગિયામાં હાડપિંજરના આધાર અને સ્નાયુબદ્ધતાનો અભાવ છે. ગ્લાઈડિંગની નિષ્ક્રિય પદ્ધતિ નાની ગરોળીમાં જોવા મળે છે જેમ કે જાતિ પિટિચોઝૂનના ગેકોસ. ગ્લાઈડિંગની નિષ્ક્રિય પદ્ધતિ માટે, શરીરની હિલચાલ ગ્લાઈડિંગ ગરોળીના વંશને નિયંત્રિત કરતી હોવાનું માનવામાં આવે છે. વિવિધ ગ્લાઈડિંગ પદ્ધતિઓ સાથે ગરોળીનો સપાટી વિસ્તાર અને શરીરનો ગુણોત્તર સમાન છે, પરંતુ સપાટી વિસ્તાર કેવી રીતે વહેંચાય છે તે અલગ છે. સપાટી વિસ્તારના વિતરણમાં તફાવત વિવિધ ઉડાન પદ્ધતિઓ માટે પટાગિયા અને સહાયક ક્ષેત્રોની ભૂમિકામાં તફાવત સૂચવે છે. નિષ્ક્રિય ગ્લાઈડિંગ મિકેનિઝમ્સ ધરાવતી ગરોળીમાં સક્રિય ઉડાન મિકેનિઝમ્સ ધરાવતી ગરોળીની સરખામણીમાં નાની પેટાગિયા હોય છે. જો કે, નિષ્ક્રિય ઉડાન પદ્ધતિ ધરાવતી ગરોળી પાસે સહાયક વિસ્તારોમાં સ્થિત અયસ્ક સપાટી વિસ્તાર હોય છે (એટલે કે. સક્રિય ગ્લાઈડિંગ મિકેનિઝમ સાથે ગરોળી કરતાં જાળીદાર અંગૂઠા, પૂંછડી). નિષ્ક્રિય ગ્લાઈડિંગ મિકેનિઝમનું પ્રદર્શન કરતી પેટાજિયાની ચામડી અને પેટાજિયાના સહાયક વિસ્તારોની રચના, ફ્લાઇંગ ગેકો, પાંચ સ્તરો ધરાવે છે; ચરબીયુક્ત પેશીઓનું એક સ્તર દરેક બાજુ (વેન્ટ્રલ અને ડોર્સલ) પર ત્વચાના સ્તરથી ઘેરાયેલું હોય છે અને બાહ્ય ત્વચાનો એક સ્તર બે ત્વચાના સ્તરોથી બાહ્ય હોય છે. ચરબીયુક્ત પેશીઓનું વિતરણ શરીરની દિવાલની સૌથી વધુ નજીક હોય છે. શરીરની દિવાલની નજીક ચરબીયુક્ત પેશીઓનું આ જાડું સ્તર ત્વચાના માળખાકીય ઘટકો માટે "સલામતી પરિબળ" પ્રદાન કરે છે તેવું માનવામાં આવે છે (એટલે કે. કોલેજન તંતુઓ) શરીરની દિવાલની નજીક. ચરબીયુક્ત પેશીઓનું જાડું સ્તર શરીરની દિવાલના માળખાકીય ઘટકો કરતાં વધુ સુસંગત છે (એટલે કે. પાંસળી, સ્નાયુઓ), તેથી ત્વચાના માળખાકીય ઘટકો બળનો અનુભવ કરે તે પહેલાં વધુ સહેલાઈથી વિકૃત (બળ શોષી લે છે) થશે. ચરબીયુક્ત પેશીઓનું સ્તર પટાગિયાના ગુંબજવાળા અને કેમ્બર્ડ આકારના નિર્માણમાં પણ મદદ કરે છે. પેટાગિયાના ત્વચીય સ્તરની રચનાના સંદર્ભમાં, પેટાગિયલ પાંસળીની ધરીની સમાંતર સ્થિત કોલેજન તંતુઓનું જાડું સ્તર હોય છે. આ કોલેજન તંતુઓ પેટાગિયાના આકાર માટે માળખાકીય આધાર તરીકે કામ કરે છે, અને આકાર પરિવર્તનનો પ્રતિકાર કરવા માટે જરૂરી કઠોરતા પ્રદાન કરે છે. પટાગિયાના બાહ્ય સ્તરની સૌથી અગ્રણી લાક્ષણિકતાઓ ભીંગડા છે. પટાગિયાના પૃષ્ઠીય ભીંગડાઓની આકારવિજ્ઞાન તેમની કાર્યાત્મક ભૂમિકાના પરિણામે બદલાય છે. પેટાગિયાના પૃષ્ઠીય ભીંગડાઓનો મોટો ભાગ નિયમિત પાંસળી જેવી પેટર્નમાં ગોઠવવામાં આવે છે, જે હવાના પ્રવાહને માર્ગદર્શન આપે છે અને ગરોળીને એરફોઇલ તરીકે વર્તે છે. જો કે કાજાના સાંધાઓ પર (જ્યાં પટાગિયા ફોલ્ડ થાય છે અને અંગો સાથે જોડાય છે), ભીંગડાંનું નિયમિત પાંસળી જેવું માળખું ભીંગડાઓના વધુ અવ્યવસ્થિત વિતરણમાં તૂટી જાય છે. એવું માનવામાં આવે છે કે ભીંગડાઓનું આ ભંગાણ ફરતી પ્રક્રિયા દરમિયાન પટાગિયાના યાંત્રિક લોડિંગમાં મદદ કરે છે અને ઉડાન દરમિયાન પટાગિયા કેટલી હદે ફરતી હોય છે તે પણ નક્કી કરે છે. પક્ષીઓની એવિયન ત્વચા ગ્લાઈડિંગ ગરોળી અથવા ચામાચીડિયાની ત્વચા કરતાં થોડી વધુ જટિલ હોય છે કારણ કે તેમાં પીંછા હોય છે. પ્રતિકારક તાણ અને ઉડાન સાથે સંકળાયેલા ડાઘા ઉપરાંત, પક્ષીઓની ત્વચાને "પીંછાના કોટ" પર દેખરેખ રાખવા અને લંગર કરવા માટે એક સાધન પૂરું પાડવું આવશ્યક છે, આમ પક્ષીઓની ત્વચાની રચના અન્ય ઉડતા અને ગ્લાઈડિંગ પ્રાણીઓની ત્વચાથી અલગ હોય છે. એવિયન ત્વચાની રચનાને વધુ સારી રીતે સમજવા માટે, એવિયન ત્વચાને ત્રણ અલગ અલગ કાર્યાત્મક ઘટકોમાં વિભાજિત કરવામાં આવી છેઃ પીંછાના હાઇડ્રોલિક હાડપિંજર-સ્નાયુ ઉપકરણ આ કાર્યાત્મક ઘટકમાં પીંછાના માર્ગની માત્ર માળખાકીય લાક્ષણિકતાઓ, એટલે કે ક્યુટિસ અને જોડાયેલી પેશી સ્તર ફેસીયા સુપરફિસિયલિસનો સમાવેશ થાય છે. આ કાર્યાત્મક ઘટકને "હાઇડ્રોલિક હાડપિંજર" નામ આપવામાં આવ્યું હતું કારણ કે ક્યુટિસ અને ફેસીયામાં જડિત ચરબી પદાર્થો હાઇડ્રોસ્ટેટિક હાડપિંજરની અંદર હાઇડ્રોસ્ટેટિક પદાર્થો જેવા જ કાર્ય કરે છે. જો કે, પીંછાના હાઇડ્રોલિક હાડપિંજર-સ્નાયુ ઉપકરણની અંદર ચરબીના પદાર્થોની કાર્યાત્મક ભૂમિકા એ છે કે પીંછાના માર્ગના ઇરેક્ટર અને ડિપ્રેસર સ્નાયુ દ્વારા પેદા થતા બળોનો સામનો કરવો. શરીરની અંદર હલનચલનને સરળ બનાવવાને બદલે. ડર્મો-સબકુટેનીયસ મસ્ક્યુલર સિસ્ટમ ઓફ ઇન્ટિગ્યુમન્ટ એવિયન ત્વચાના આ કાર્યાત્મક ઘટકમાં એપર્ટિયાના સરળ સ્નાયુ અને પટ્ટાવાળી સબકુટેનીયસ સ્નાયુઓનો સમાવેશ થાય છે. એપર્ટિયાના સરળ સ્નાયુઓ પીંછાના ઠાંસીઠાંસીને અનુભવાતી આડી શક્તિઓનો પ્રતિકાર કરે છે. પટ્ટાવાળી ચામડીની નીચેના સ્નાયુઓ પણ પીંછાના ઠળિયાઓની સ્થિતિને તે દિશામાં વ્યવસ્થિત કરે છે જે દિશામાં સરળ સ્નાયુ ન કરી શકે. એકસાથે આ પ્રણાલી એક સંકલિત સ્નાયુબદ્ધ પ્રણાલી તરીકે કાર્ય કરે છે જે પક્ષીના શરીર પર પીંછાના માર્ગને યોગ્ય રીતે સ્થાન આપે છે. સબકુટેનીયસ હાઇડ્રોલિક હાડપિંજર પ્રણાલી એવિયન ત્વચાના આ કાર્યાત્મક ઘટકમાં ફેસીયા સુપરફિસિયલિસ અને ફેસીયા સબકુટેનિયાના ચરબીવાળા પદાર્થોનો સમાવેશ થાય છે. મોટાભાગના ચરબીના પદાર્થો ફેસીયા સુપરફિસિયલિસ અને ફેસીયા સબકુટેનિયા વચ્ચે સ્થિત હોય છે. આ ચરબીયુક્ત પદાર્થો પક્ષીના શરીરની અંદર દબાણ પર સ્તરીકૃત રીતે સ્થિત હોય છે અને દબાણને સરખું કરવા માટે કાર્ય કરે છે જેથી હાડપિંજર-સ્નાયુ ઉપકરણના પીંછાના માર્ગ યોગ્ય રીતે કાર્ય કરે. બર્ડ ફ્લાઇટ ફિશ લોકોમોશન હાઇડ્રોસ્ટેટિક હાડપિંજર મસ્ક્યુલર હાઇડ્રોસ્ટેટ સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ જ્યોર્જિયા ટેક ફંક્શનલ મોર્ફોલોજી એન્ડ બાયોમિકેનિક્સ લેબોરેટરી, બ્રાઉન યુનિવર્સિટી ખાતે કિર લેબ સ્વાર્ટઝ લેબ સેન્ટર ફોર બાયોલોજિકલ ઇન્સ્પાયર્ડ ડિઝાઇન આ વિકિપીડિયા એન્ટ્રી માટે સંપૂર્ણ ત્વચા લોકોમોશન પ્રેરિત સંશોધન જ્યોર્જિયા ટેક એનિમલ લોકોમોશન સ્કીન ખાતે સ્કૂલ ઓફ એપ્લાઇડ ફિઝિયોલોજીમાં ઓફર કરવામાં આવતા લોકોમોશન ન્યુરોમેકેનિક્સ કોર્સ (એપીપીએચ 6232) ના ભાગ રૂપે હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું.