Sọ chuột

Tất cả các động vật có xương sống có một cấu trúc cơ thể khá giống nhau, đặc biệt là trong giai đoạn phôi thai: các động vật đều hình thành dây sống, thừng nguyên sống, ống thần kinh, cung họng và đuôi phía sau hậu môn. Tủy sống được cột sống bảo vệ, nằm phía trên thừng nguyên sống và phía sau ống tiêu hóa.[24] Mô thần kinh có nguồn gốc từ lớp ngoại bì, mô liên kết có nguồn gốc từ trung bì và ruột có nguồn gốc từ nội bì. Ở phía sau cùng là đoạn đuôi, liên tiếp với tủy sống nhưng không liên tiếp với ruột. Miệng nằm ở mặt trước còn hậu môn ở mặt sau, vị trí dưới đuôi.[25] Một trong những đặc điểm quan trọng của động vật có xương sống là có sự hình thành, phát triển cột sống và phân đoạn thành các đốt sống. Ở hầu hết các loài động vật có xương sống, thừng nguyên sống phát triển thành nhân tủy của đĩa gian đốt sống. Tuy nhiên, một số ít động vật có xương sống (họ Cá tầm và bộ Cá vây tay) vẫn còn thừng nguyên sống đến khi trưởng thành.[26] Động vật có quai hàm có đặc điểm tiêu giản phần phụ (vây, chân). Các chi của động vật có xương sống là các cơ quan tương đồng vì cấu trúc xương có những nét giống nhau và được thừa hưởng từ một tổ tiên chung. Nhà tự nhiên học Charles Darwin đã dựa vào lý thuyết này để củng cố thuyết tiến hóa của mình.[27]

Giải phẫu cá

Sơ đầu cấu tạo trong của cá

Cơ thể cá được chia thành ba phần: đầu, thân và đuôi. Sự phân chia này đôi khi không thể xác định bằng hình dạng bên ngoài. Bộ xương là cấu trúc nâng đỡ bên trong cơ thể cá, có thể là sụn (đối với lớp cá sụn) hoặc xương (trong liên lớp cá xương). Thành phần chính của bộ xương cá là cột sống, gồm các đốt sống khớp có khối lượng nhẹ tiếp nối với nhau mạnh mẽ. Xương sườn gắn với cột sống. Cá không có chi hoặc chi bị tiêu giản. Vây cá nối tiếp xương sống hoặc gai mềm gọi là vây tia. Vây đuôi không có kết nối trực tiếp với cột sống mà được các cơ thân mình hỗ trợ hoạt động.[28] Tim cá có hai ngăn, bơm máu đến bề mặt hô hấp của mang và khắp cơ thể theo hệ tuần hoàn.[29] Mắt được điều chỉnh để thích nghi với hoạt động nhìn dưới nước nhưng có tầm nhìn hạn chế. Cá chỉ có tai trong, không có tai ngoài hoặc tai giữa. Các rung động với tần số thấp được tiếp nhận bởi một hệ thống cơ quan cảm giác chạy dọc theo phía bên cơ thể, giúp cơ thể phản ứng lại các chuyển động gần đó và sự thay đổi áp lực nước.[28]

Cá mập và cá đuối là các loài cá cơ sở trong cây phát sinh chủng loại với nhiều đặc điểm giải phẫu nguyên thủy tương tự như các loài cá cổ đại. Bộ xương cấu tạo từ sụn. Cơ thể có xu hướng phẳng dẹt, thường có năm cặp mang và một miệng lớn ở vị trí mặt dưới của vùng đầu. Da được bao phủ bởi các vây tia hình tấm riêng biệt. Cá có lỗ huyệt, nơi đường tiết niệu và bộ phận sinh dục được bộc lộ, nhưng không có bong bóng cá. Cá sụn sản xuất một số lượng nhỏ trứng có kích thước lớn, có lòng đỏ. Một số loài có phương thức sinh sản noãn thai sinh (con non phát triển bên trong cơ thể mẹ) nhưng một số khác lại đẻ trứng.[30]

Cá xương cho thấy các đặc điểm giải phẫu mang tính "dẫn xuất" hơn, tức là có nhiều thay đổi lớn mang tính tiến hóa từ các bộ phận trên cơ thể cá cổ đại. Chúng có bộ xương làm từ xương thật, cơ thể có xu hướng phẳng theo chiều hai bên, có năm cặp mang được bảo vệ bởi một nắp mang, miệng ở gần mũi. Da cá được bao bọc nhờ các lớp vảy xếp chồng lên nhau. Cá xương có bong bóng cá giúp cơ thể duy trì độ sâu không đổi trong cột nước, nhưng không có lỗ huyệt. Cá xương tưới ra lượng lớn trứng kích thước bé, lòng đỏ nhỏ vào cột nước.[30]

Giải phẫu lưỡng cư

Bộ xương của ếch sừng Surinam (Ceratophrys cornuta)Khoang miệng phình to là đặc trưng của ếch khi hô hấp. Chúng cũng có thể dùng cơ chế hô hấp này để tạo nên những tiếng kêu lớn.

Động vật lưỡng cư là một lớp động vật bao gồm ếch, kỳ nhông và lưỡng cư không chân (caecilian). Đây là nhóm các động vật có tứ chi, nhưng các loài lưỡng cư không chân và một vài loài kỳ nhông lại không có hoặc tiêu giảm kích thước của chân. Xương chính của các loài này rỗng, nhẹ và được hóa cốt (làm chắc) hoàn toàn; các đốt sống của chúng được lồng ghép với nhau và có các mối nối đốt sống. Xương sườn của động vật lưỡng cư thường ngắn và có thể được hợp nhất với đốt sống. Hộp sọ của những loài này thì thường rộng và ngắn, và thường không được làm cứng hoàn toàn. Da của chúng chứa ít keratin và không có vảy, nhưng lại chứa nhiều tuyến nhầy và ở một số loài là các tuyến chất độc. Tim của động vật lưỡng cư có ba ngăn, hai tâm nhĩ và một tâm thất. Chúng cũng có bàng quang và chất thải chứa nitơ được bài tiết chủ yếu dưới dạng urê. Động vật lưỡng cư thở bằng phương pháp gọi là bơm khoang miệng: đầu tiên, nhờ sự phối hợp của các cơ, không khí sẽ được hút qua lỗ mũi vào khu vực khoang miệng, các lỗ này sau đó được đóng lại và không khí được dồn xuống phổi nhờ quá trình co của cơ cổ họng.[31] Chính nhờ cách thở này, một số con ếch đực có thể tạo ra những tiếng kêu to rất đặc trưng, như ta hay nghe thấy vào mùa hè, bằng cách hít vào nhiều lần và không thở ra.[32] Bên cạnh cách thở bằng phổi, lưỡng cư cũng có thể trao đổi khí qua da với điều kiện là da phải luôn được giữ ẩm.[33]

Ở ếch, xương chậu của chúng rất khỏe và chân sau dài và mạnh hơn nhiều so với chân trước. Bàn chân chúng có bốn hoặc năm ngón và các ngón chân thường có màng để bơi hoặc có màng hút để leo trèo. Ếch có đôi mắt to và không có đuôi. Kỳ giông thì có ngoại hình khá giống với thằn lằn; chân của chúng ngắn và được bố trí lệch, bụng của các loài này thì thõng xuống gần hoặc tiếp xúc với mặt đất và chúng có một cái đuôi dài. Lưỡng cư không chân có bề ngoài trông giống như giun đất và không có chi. Chúng đào hang bằng cách co các vùng cơ dọc theo cơ thể và chúng bơi bằng cách trườn cơ thể từ bên này sang bên kia.[34]

Giải phẫu bò sát

Bộ xương của một con rắn đuôi chuông lưng đốm thoi.

Động vật bò sát là một lớp động vật bao gồm rùa, sphenodon, thằn lằn, rắn và cá sấu. Nhóm các loài này có bốn chân, nhưng rắn và một vài loài thằn lằn lại không có hoặc đã tiêu giảm kích thích chi đi rất nhiều. Xương của chúng được hóa cốt tốt hơn và xương của chúng cũng khỏe hơn xương của động vật lưỡng cư. Răng những loài này có hình nón và kích thước nhìn chung là khá đồng nhất. Các tế bào bề mặt của lớp biểu bì được biến đổi thành vảy sừng, tạo nên một lớp chống thấm cho cơ thể. Bò sát không thể sử dụng da để hô hấp như động vật lưỡng cư, bù lại, chúng có hệ hô hấp hiệu quả hơn để hút không khí vào phổi bằng cách mở rộng thành ngực. Tim của bò sát khá giống với lưỡng cư nhưng có thêm một vách ngăn giúp phân tách dòng máu giàu oxy và máu nghèo oxy hiệu quả hơn. Hệ thống sinh sản đã phát triển theo hướng thụ tinh trong, cơ quan sinh sản cũng có mặt ở hầu hết các loài. Trứng của chúng được bao quanh bởi một lớp màng ối giúp giữ ẩm. Bò sát thường đẻ trứng trên đất liền, một số loài thì sinh sản theo hình thức noãn thai sinh (tức là trứng đã nở thành thai trước khi đẻ). Các loài này có bàng quang nhỏ và dạng chất thải nitơ được bài tiết là axit uric.[35]

Một con thằn lằn Burton. Những loài thằn lằn không chân rất dễ nhầm với rắn nếu chỉ nhìn vào ngoại hình thông thường.

Rùa là nhóm loài nổi bật với bộ "áo giáp" bảo vệ của mình. Cơ thể rùa được bọc bởi một lớp mai sừng ở trên và một tấm giáp phía dưới, cả hai đều cứng và không linh hoạt. Những phiến bảo vệ này được hình thành từ các tấm xương gắn với lớp hạ bì, được bao phủ bởi các lớp sừng và được hợp nhất một phần với xương sườn và cột sống. Cổ của rùa khá dài và linh hoạt, đầu và chân của chúng đều có thể rụt lại vào trong vỏ. Rùa là loài ăn thực vật, cấu trúc răng bò sát điển hình đã được thay bằng những phiến sắc nhọn, gồ ghề. Ở các loài rùa sống dưới nước, chân trước đã được biến đổi thành chân chèo.[36]

Sphenodon có ngoại hình trông giống như thằn lằn nhưng tổ tiên của hai chi này tách ra từ kỷ Tam Điệp. Sphenodon puncatus là loài duy nhất thuộc chi này tồn tại. Hộp sọ của chúng có hai lỗ mở (fenestrae) nằm ở hai bên đầu và hàm gắn chặt vào hộp sọ. Khi nhai, một hàng răng ở hàm dưới khớp với hai hàng răng ở hàm trên. Răng chỉ đơn thuần cấu tạo từ xương xuyên qua hàm, có thể bị mài mòn. So với các loài bò sát khác, não và tim của chúng kém tiến hóa hơn và phổi có một buồng duy nhất, không có phế quản. Sphenodon có một mắt giữa nằm trên trán, rất phát triển.[36]

Trong ảnh là một con trăn đá châu Phi đang nuốt một con linh dương. Nhờ vào cấu trúc xương và cơ hàm đặc biệt, miệng của một số loài rắn có thể mở rộng một cách rất đáng kinh ngạc.

Thằn lằn có hộp sọ với chỉ một cửa sổ ở mỗi bên, thanh xương bên dưới của cửa sổ thứ hai đã bị tiêu biến. Điều này làm cho hàm của chúng linh hoạt hơn và cũng cho phép thằn lằn mở miệng rộng hơn. Thằn lằn chủ yếu di chuyển theo kiểu bốn chân: thân mình của chúng được giữ trên mặt đất bằng những chiếc chân ngắn, hướng ra ngoài. Tuy nhiên cũng có một số loài thằn lằn không có chi và trông giống như rắn. Thằn lằn sở hữu mí mắt linh hoạt, có xuất hiện màng nhĩ và một số loài có mắt giữa.[36]

Rắn có họ hàng gần gũi với thằn lằn, hai nhánh này đã tách ra từ cùng dòng tổ tiên chung từ kỷ Phấn trắng, và vì vậy nên chúng có chung nhiều đặc điểm giống nhau. Bộ xương chúng được cấu thành từ một hộp sọ, xương móng, cột sống và xương sườn, một số loài còn giữ lại vết tích của xương chậu và các chi phía sau dưới dạng "móng" xương chậu. Thanh xương bên dưới cửa sổ thứ hai cũng đã bị tiêu biến, điều này làm cho hàm rắn có độ linh hoạt cực cao và cho phép chúng nuốt trọn con mồi. Rắn không có mí mắt cử động được, thay vào đó, mắt của chúng được phủ bởi lớp vảy trong suốt, như một chiếc "kính mắt" vậy. Rắn không có màng nhĩ nhưng có thể phát hiện những rung động mặt đất qua xương sọ. Khá đặc biệt, lưỡi của rắn được sử dụng với vai trò cơ quan để "nếm" và "đánh hơi" (và chính vì vậy mà rắn thường thè lưỡi vào không khí[32]). Một số loài còn có các lỗ cảm quan trên đầu cho phép chúng định vị nhiệt phát ra từ những con mồi máu nóng.[37]

Cá sấu là một loài bò sát lớn, sống ở dưới nước trũng, có mõm dài và một số lượng lớn răng. Đầu và thân của chúng khá dẹt theo mặt lưng-bụng và đuôi được nén ngang. Chúng sẽ quẫy đuôi từ bên này sang bên kia để tạo lực đẩy khi bơi. Các vảy cứng, được sừng hóa, tạo thành một lớp áo giáp bảo vệ cơ thể, một số vảy cũng được hợp nhất với hộp sọ. Lỗ mũi, mắt và tai được nâng lên phía trên cái đầu dẹt của chúng, cho phép những cơ quan này ở trên mặt nước khi cá sấu nổi. Các van sẽ bít kín lỗ mũi và tai khi chúng lặn xuống nước. Không giống như các loài bò sát khác, cá sấu có tim với bốn ngăn, khiến cho máu giàu oxy và máu nghèo oxy được tách biệt và không bị trộn lẫn.[38]

Giải phẫu chim

Một phần của cánh chim, vẽ bởi Albrecht Dürer, 1500–1512

Chim là động vật bốn chi, chi sau sử dụng để đi hoặc nhảy, chi trước là đôi cánh phủ đầy lông, thích nghi cho hoạt động bay. Chim là loài hằng nhiệt, có tốc độ chuyển hóa cơ bản cao, hệ xương nhẹ và hệ cơ mạnh mẽ. Xương dài mỏng, rỗng và rất nhẹ. Túi khí mở rộng từ phổi lan tới vùng trung tâm một số xương. Xương ức rộng và thường có cựa và các đốt sống cùng hợp nhất. Chim không có răng. Hàm hẹp, tiến hóa thành mỏ có chất sừng. Đôi mắt tương đối lớn, đặc biệt là ở các loài sống về đêm như cú.[39]

Lớp biểu bì phát triển thành lông vũ. Lông bay lớn mọc trên cánh và đuôi. Lông viền bao phủ bề mặt cơ thể chim. Lông mịn xuất hiện trên chim non và dưới lông vũ của chim di chuyển nước. Tuyến da duy nhất của chim là tuyến phao câu, tiết ra chất nhờn giúp lông không thấm nước khi chim rỉa lông. Chân có vảy, bàn chân và móng vuốt có ở trên đầu các ngón chân.[39]

Giải phẫu thú

Đặc điểm giải phẫu động vật có vú là sự xuất hiện của tuyến vú, và hệ thống giác quan rất phát triển.

Thú có vú là lớp động vật có xương sống đa dạng về loài. Các loài sống chủ yếu trên cạn, một số loài sống dưới nước, một số loài tiến hóa để bay lượn. Thú có bốn chi, một số loài sống dưới nước không có chi hoặc chi tiến hóa thành vây, chi trước loài dơi biến đổi thành cánh. Chân của hầu hết các động vật có vú ở dưới thân mình, giúp đứng vững trên mặt đất. Xương của động vật có vú hóa sừng và răng được phủ bởi một lớp men răng. Răng bị rụng một lần (răng sữa) trong suốt cuộc đời của động vật, tuy vậy, loài thuộc bộ Cá voi không thay răng. Thú có vú có ba xương nhỏ trong tai giữa và ốc tai trong tai trong. Da thú có các tuyến mồ hôi. Tại một số vị trí trên cơ thể, tuyến này được chuyên biệt hóa, ví dụ như tuyến vú, nơi sản xuất sữa nuôi con non. Thú có vú thở bằng phổi, được cơ hoành ngăn cách ngực với bụng hỗ trợ hít không khí vào phổi. Tim thú có bốn ngăn, máu giàu oxi và máu nghèo oxi được ngăn cách riêng biệt. Chất thải rắn được bài tiết chủ yếu dưới dạng phân urê.[40]

Thú có vú là động vật có màng ối, và hầu hết đều có phương thức sinh sản thai sinh. Riêng thú mỏ vịt và họ Tachyglossidae thì đẻ trứng. Hầu hết các động vật có vú đều có nhau thai, giúp thai nhi lấy dinh dưỡng từ cơ thể mẹ. Ngoại trừ thú có túi, giai đoạn bào thai thú có túi quá ngắn, con sinh ra tự tìm đến túi của mẹ, bám vào núm vú, lấy chất dinh dưỡng để hoàn thành sự phát triển.[40]

Giải phẫu người

Một ví dụ về phương pháp giải phẫu hiện tại: sử dụng phương pháp chụp cộng hưởng tử hạt nhân (MRI scan) để khảo sát lắt cát mặt phẳng đứng dọc qua đầu ngườiNhờ có kích thước bộ não lớn, con người có thể thực hiện được các thao tác tay phức tạp

Cơ thể người tương tự các động vật có vú khác. Người có đầu, cổ, thân (bao gồm ngực và bụng), hai tay và hai chân.

Nhìn chung, các sinh viên học các ngành liên quan đến sinh học, y học, trị liệu đều phải học giải phẫu học đại thể và giải phẫu học vi thể (mô học). Các tài liệu để học môn giải phẫu bao gồm mô hình, xương, sách giáo khoa, thiết đồ, hình ảnh, bài giảng, atlas giải phẫu. Sinh viên tự học dưới sự hướng dẫn của giảng viên. Sinh viên y khoa nói chung cũng được thực tập giải phẫu qua việc tự mình phẫu tích (hoặc quan sát giảng viên thực hiện) và lượng giá kiến thức trên thi thể người hiến tặng. Nghiên cứu về giải phẫu học vi thể (mô học) cần được thực tập trên các chế phẩm mô học (các lát cắt mô) quan sát dưới kính hiển vi.[41]

Giải phẫu người, y sinh học di truyền, sinh lý học và hóa sinh y học là những môn khoa học y tế cơ bản, thường được dạy cho sinh viên y khoa trong năm đầu tiên tại trường y của các quốc gia trên thế giới.[42] Tại Việt Nam, giải phẫu người, y sinh học di truyền được học trong năm thứ nhất, còn sinh lý học và hóa sinh y học được học trong năm thứ hai. Đây là 4 môn cơ sở ngành, được lựa chọn để thi tuyển bác sĩ nội trú, đào tạo sau đại học.[43]

Giải phẫu người được dạy theo định khu hoặc hệ thống; tức là thao tác nghiên cứu giải phẫu theo từng vùng khu trú, hoặc nghiên cứu dọc theo một hệ thống các cơ quan cụ thể, chẳng hạn như hệ thần kinh hoặc hệ hô hấp.[42] Một trong những quyển sách giáo khoa giải phẫu nổi tiếng nhất trên thế giới là quyển Gray's Anatomy (Giải phẫu Gray), đã được sắp xếp lại từ cách trình bày theo giải phẫu hệ thống sang cách trình bày theo giải phẫu khu vực, phù hợp với phương pháp giảng dạy hiện đại.[44][45] Các bác sĩ, đặc biệt là phẫu thuật viên và bác sĩ làm việc trong một số chuyên khoa chẩn đoán, như mô bệnh học và X quang đều phải nắm rất vững về kiến thức môn giải phẫu học.[46]

Các nhà giải phẫu học được trường y hoặc bệnh viện giảng dạy tuyển dụng. Họ vừa tham gia giảng dạy giải phẫu cho sinh viên và học viên, vừa đi sâu nghiên cứu một số hệ thống, cơ quan, mô hoặc tế bào nhất định.[46]