28.2: פילום קנידריה
מיומנויות לפיתוח
- השווה מאפיינים מבניים וארגוניים של Porifera ו- Cnidaria
- תאר את ההתפתחות המתקדמת של רקמות ואת הרלוונטיות שלהן למורכבות בעלי החיים
Phylum Cnidaria כולל בעלי חיים המראים סימטריה רדיאלית או דו-רדיאלית והם דיפלובלסטיים, כלומר הם מתפתחים משתי שכבות עובריות. כמעט כל (כ -99 אחוז) הצנידרים הם מינים ימיים.
Cnidarians מכילים תאים מיוחדים המכונים cnidocytes ("תאים צורבים") המכילים אברונים הנקראים נמטוציסטים (עוקצים). תאים אלה נמצאים סביב הפה והמחושים, ומשמשים לניתוק טרף עם רעלים הכלולים בתאים. נמטוציסטים מכילים חוטים מפותלים שעלולים לשאת דוקרנים. לדופן החיצונית של התא יש השלכות דמויות שיער הנקראות cnidocils, הרגישים למגע. כאשר נוגעים בהם, ידוע שהתאים יורים חוטים מפותלים שיכולים לחדור לבשר הטרף או לטורפים של קנידרים (ראה איור28.2.1) או ללכוד אותו. חוטים מפותלים אלה משחררים רעלים למטרה ולעתים קרובות יכולים לשתק טרף או להפחיד טורפים.

בעלי חיים בפילום זה מציגים שתי תוכניות גוף מורפולוגיות מובחנות: פוליפ או "גבעול" ומדוזה או "פעמון" (איור). 28.2.2 דוגמה לצורת הפוליפ היא Hydra spp.; אולי החיות המדוסואידיות הידועות ביותר הן הג'לי (מדוזות). צורות פוליפ הן שקועות כמבוגרים, כאשר פתח יחיד למערכת העיכול (הפה) פונה כלפי מעלה עם זרועות המקיפות אותה. צורות מדוזה הן תנועתיות, כאשר הפה והזרועות תלויים מפעמון בצורת מטריה.

חלק מהקנידרים הם פולימורפיים, כלומר יש להם שתי תוכניות גוף במהלך מחזור חייהם. דוגמה לכך היא ההידרואיד הקולוניאלי הנקרא אובליה. לצורת הפוליפ הנייח יש, למעשה, שני סוגים של פוליפים, המוצגים באיור. 28.2.3 הראשון הוא הגסטרוזואיד, המותאם ללכידת טרף והאכלה; הסוג האחר של הפוליפ הוא הגונוזואיד, המותאם לנביטה הלא-מינית של מדוזה. כאשר ניצני הרבייה מתבגרים, הם מתנתקים והופכים למדוזה השוחה בחופשיות, שהם זכר או נקבה (דו-ביתיים). המדוזה הזכרית מייצרת זרע ואילו המדוזה הנשית מייצרת ביצים. לאחר ההפריה, הזיגוטה מתפתחת לבלסטולה, המתפתחת לזחל פלנולה. הזחל שוחה חופשי לזמן מה, אך בסופו של דבר מתחבר ונוצר פוליפ רבייה קולוניאלי חדש.

כל הצנידרים מראים נוכחות של שתי שכבות קרום בגוף הנגזרות מהאנדודרם והאקטודרם של העובר. השכבה החיצונית (מאקטודרם) נקראת האפידרמיס ומרפדת את החלק החיצוני של החיה, ואילו השכבה הפנימית (מאנדודרם) נקראת גסטרודרמיס ומרפדת את חלל העיכול. בין שתי שכבות הממברנה הללו נמצאת שכבת חיבור מזוגליה שאינה חיה, דמוית ג'לי. מבחינת המורכבות התאית, קנידרים מראים נוכחות של סוגי תאים מובחנים בכל שכבת רקמה, כגון תאי עצב, תאי אפיתל מתכווצים, תאים המפרישים אנזים ותאים סופגי חומרים מזינים, כמו גם נוכחות של קשרים בין תאיים. עם זאת, התפתחות איברים או מערכות איברים אינה מתקדמת בפילום זה.
מערכת העצבים פרימיטיבית, עם תאי עצב מפוזרים על פני הגוף. רשת עצבים זו עשויה להראות נוכחות של קבוצות תאים בצורה של מקלעת עצבים (מקלעת יחידה) או מיתרי עצב. תאי העצב מראים מאפיינים מעורבים של נוירונים מוטוריים כמו גם תחושתיים. מולקולות האיתות השולטות במערכות העצבים הפרימיטיביות הללו הן פפטידים כימיים, המבצעים פונקציות מעוררות ומעכבות כאחד. למרות הפשטות של מערכת העצבים, היא מרכזת את תנועת המחושים, את ציור הטרף שנלכד לפה, את עיכול המזון ואת גירוש הפסולת.
הצנידרים מבצעים עיכול חוץ תאי בו המזון נלקח לחלל העיכול, אנזימים מופרשים לחלל והתאים המצפים את החלל סופגים חומרים מזינים. לחלל העיכול יש רק פתח אחד המשמש גם פה וגם פי הטבעת, המכונה מערכת עיכול לא שלמה. תאים קנידאריים מחליפים חמצן ופחמן דו חמצני על ידי דיפוזיה בין תאים באפידרמיס עם מים בסביבה, ובין תאים בגסטרודרמיס עם מים בחלל העיכול. היעדר מערכת הדם להעברת גזים מומסים מגביל את עובי דופן הגוף ומחייב מזוגלה שאינה חיה בין השכבות. אין מערכת הפרשה או איברים, ופסולת חנקנית פשוט מתפזרת מהתאים למים מחוץ לבעל החיים או בחלל העיכול. אין גם מערכת הדם, ולכן חומרים מזינים חייבים לעבור מהתאים הסופגים אותם ברירית חלל העיכול דרך המזוגלה לתאים אחרים.
הפילום Cnidaria מכיל כ -10,000 מינים מתוארים המחולקים לארבע מחלקות: אנתוזואה, סקיפוזואה, קובוזואה והידרוזואה. האנתוזואנים, כלניות הים והאלמוגים, הם כולם מינים יושבים, ואילו הסקיפוזואנים (מדוזות) והקובוזואנים (ג'לי קופסא) הם צורות שחייה. ההידרוזואנים מכילים צורות שובבות וצורות קולוניאליות שוחות כמו מלחמת האדם הפורטוגזית.
מחלקה אנתוזואה
הכיתה אנתוזואה כוללת את כל הצנידרים המציגים תוכנית גוף פוליפ בלבד; במילים אחרות, אין שלב מדוזה במחזור חייהם. דוגמאות כוללות כלניות ים (איור28.2.4), מכלאות ים ואלמוגים, עם מספר מוערך של 6,100 מינים מתוארים. כלניות ים בדרך כלל צבעוניות בהירות ויכולות להגיע לגודל של 1.8 עד 10 ס"מ קוטר. בעלי חיים אלה הם בדרך כלל גליליים בצורתם והם מחוברים למצע. פתח פה מוקף במחושים הנושאים cnidocytes.

פיה של כלנית ים מוקף במחושים הנושאים קנידוציטים. פתיחת הפה והלוע דמויי החריץ מרופדים בחריץ הנקרא סיפונופור. הלוע הוא החלק השרירי של מערכת העיכול המשמש לבליעה כמו גם לבליעת מזון, ועשוי להאריך עד שני שלישים מאורך הגוף לפני פתיחתו לחלל העיכול. חלל זה מחולק למספר תאים על ידי מחיצות אורכיות הנקראות מזנטריות. כל מזנטריה מורכבת משכבת תאים אקטודרמלית אחת ושכבת תאים אנדודרמלית אחת עם המזוגליה דחוקה בין לבין. Mesenteries אינם מחלקים את חלל העיכול לחלוטין, והחללים הקטנים יותר מתלכדים בפתח הלוע. נראה כי היתרון ההסתגלותי של המזנטריות הוא גידול בשטח הפנים לספיגת חומרים מזינים והחלפת גזים.
כלניות ים ניזונות מדגים קטנים ושרימפס, בדרך כלל על ידי ניתוק טרפם באמצעות הצנידוציטים. כמה כלניות ים מקימות מערכת יחסים הדדית עם סרטני נזיר על ידי הצמדה לקליפת הסרטן. במערכת יחסים זו, הכלנית מקבלת חלקיקי מזון מטרף שנתפס על ידי הסרטן, והסרטן מוגן מפני הטורפים על ידי התאים הצורבים של הכלנית. דגי כלניות, או דגי ליצנים, מסוגלים לחיות בכלנית מכיוון שהם חסינים מפני הרעלים הכלולים בנמטוציסטים.
אנתוזואנים נשארים פוליפואידים לאורך חייהם ויכולים להתרבות א -מינית על ידי ניצנים או פיצול, או מינית על ידי ייצור גמטות. שני הגמטות מיוצרות על ידי הפוליפ, שיכול להתמזג ולהוליד זחל פלנולה השוחה חופשי. הזחל מתיישב על מצע מתאים ומתפתח לפוליפ נייח.
כיתת סקיפוזואה
Class Scyphozoa כולל את כל הג'לי והוא אך ורק סוג ימי של בעלי חיים עם כ -200 מינים ידועים. המאפיין המגדיר של מעמד זה הוא שהמדוזה היא השלב הבולט במחזור החיים, אם כי קיים שלב פוליפ. אורכם של בני מין זה נע בין 2 ל -40 ס"מ, אך המין הסקיפוזואני הגדול ביותר, Cyanea capillata, יכול להגיע לגודל של 2 מ 'לרוחב. Scyphozoans מציגים מורפולוגיה דמוית פעמון אופיינית (איור). 28.2.5

במדוזה קיים פתח פה בחלק התחתון של החיה, מוקף במחושים הנושאים נמטוציסטים. סקיפוזואנים חיים את רוב מחזור חייהם כטורפים בודדים השוחים בחופשיות. הפה מוביל לחלל העיכול, אשר עשוי להיות מחולק לארבעה שקים מחוברים זה לזה, הנקראים diverticuli. במינים מסוימים, מערכת העיכול עשויה להיות מסועפת עוד יותר לתעלות רדיאליות. בדומה למחיצות באנטוזואנים, תאי העיכול המסועפים משרתים שתי פונקציות: להגדיל את שטח הפנים לספיגת חומרים מזינים ודיפוזיה; לפיכך, יותר תאים נמצאים במגע ישיר עם החומרים המזינים בחלל העיכול.
בסקיפוזואנים, תאי עצב מפוזרים בכל הגוף. נוירונים עשויים אפילו להיות נוכחים באשכולות הנקראים rhopalia. לבעלי חיים אלה טבעת שרירים המצפה את כיפת הגוף, המספקת את כוח ההתכווצות הנדרש לשחייה במים. Scyphozoans הם בעלי חיים דו-מזיקים, כלומר המינים נפרדים. הגונדות נוצרות מהגסטרודרמיס והגמטות גורשות דרך הפה. זחלי פלנולה נוצרים על ידי הפריה חיצונית; הם מתיישבים על מצע בצורה פוליפואידית המכונה סקיפיסטומה. צורות אלה עשויות לייצר פוליפים נוספים על ידי ניצנים או להפוך לצורה המדוזואידית. ניתן לתאר את מחזור החיים (איור28.2.6) של בעלי חיים אלה כפולימורפיים, מכיוון שהם מציגים תוכנית גוף מדוזלית ופוליפואידית בשלב כלשהו במחזור חייהם.

קלאס קובוזואה
מחלקה זו כוללת ג'לי שיש להם מדוזה בצורת קופסה, או פעמון מרובע בחתך רוחב; לפיכך, ידועים בכינויו "מדוזות תיבה". מינים אלה עשויים להשיג גדלים של 15-25 ס"מ. קובוזואנים מציגים מאפיינים מורפולוגיים ואנטומיים כוללים הדומים לאלה של הסקיפוזואנים. הבדל בולט בין שתי המעמדות הוא סידור המחושים. זוהי הקבוצה הארסית ביותר מבין כל הצנידרים (איור). 28.2.7
הקובוזואנים מכילים רפידות שרירים הנקראות פדליה בפינות חופת הפעמון המרובעת, כאשר זרוע אחת או יותר מחוברות לכל פדליום. בעלי חיים אלה מסווגים עוד יותר לסדרים המבוססים על נוכחות של זרועות בודדות או מרובות לכל פדליום. במקרים מסוימים, מערכת העיכול עשויה להתרחב לתוך הפדליה. נמטוציסטים עשויים להיות מסודרים בתצורה ספירלית לאורך המחושים; סידור זה עוזר להכניע וללכוד טרף ביעילות. קובוזואנים קיימים בצורה פוליפואידית המתפתחת מזחל פלנולה. פוליפים אלה מראים ניידות מוגבלת לאורך המצע, וכמו סקיפוזואנים, עלולים להופיע וליצור פוליפים נוספים ליישוב בית גידול. צורות פוליפ הופכות לאחר מכן לצורות המדוסואידיות.

מחלקה הידרוזואה
הידרוזואה כוללת כמעט 3,200 מינים; רובם ימיים, אם כי ידועים כמה מיני מים מתוקים (איור28.2.8). בעלי חיים בכיתה זו הם פולימורפים, ורובם מציגים צורות פוליפואידיות ומדוסואידיות במחזור חייהם, אם כי זה משתנה.
צורת הפוליפ בבעלי חיים אלה מציגה לעתים קרובות מורפולוגיה גלילית עם חלל גסטרו-וסקולרי מרכזי המרופד על ידי הגסטרודרמיס. לגסטרודרמיס ולאפידרמיס יש שכבה פשוטה של מזוגליה דחוקה ביניהם. פתח פה, מוקף זרועות, נמצא בקצה הפה של החיה. הידרוזואנים רבים יוצרים מושבות המורכבות ממושבה מסועפת של פוליפים מיוחדים החולקים חלל במערכת העיכול, כמו למשל בהידרואיד הקולוניאלי אובליה. מושבות עשויות גם להיות צפות חופשיות ולהכיל פרטים מדוזואידים ופוליפואידים במושבה כמו בפיסליה (האיש הפורטוגלי O 'War) או Velella (מלח ליד הרוח). אפילו מינים אחרים הם פוליפים בודדים (הידרה) או מדוזות בודדות (Gonionemus). המאפיין האמיתי המשותף לכל המינים המגוונים הללו הוא שהגונדות שלהם לרבייה מינית נגזרות מרקמת אפידרמיס, בעוד שבכל שאר הצנידרים הם נגזרים מרקמת מערכת העיכול.

סיכום
קנידארים מייצגים רמה מורכבת יותר של ארגון מאשר Porifera. יש להם שכבות רקמות חיצוניות ופנימיות המרכיבות מזוגליה לא תאית. לקנידרים יש מערכת עיכול מעוצבת היטב ומבצעים עיכול חוץ תאי. ה-cnidocyte הוא תא מיוחד להעברת רעלים לטרף וכן אזהרה מפני טורפים. לקנידרים יש מינים נפרדים ויש להם מחזור חיים הכולל צורות מובחנות מבחינה מורפולוגית. בעלי חיים אלה מראים גם שתי צורות מורפולוגיות מובחנות - מדוזואיד ופוליפואיד - בשלבים שונים במחזור חייהם.
רשימת מילים
- קנידריה
- קבוצה של בעלי חיים שהם דיפלובלסטיים ובעלי סימטריה רדיאלית
- קנידוציט
- תא עוקץ מיוחד שנמצא בקנידריה
- אפידרמיס
- שכבה חיצונית (מאקטודרם) המצפה את החלק החיצוני של החיה
- עיכול חוץ תאי
- מזון נלקח לחלל העיכול, אנזימים מופרשים לחלל והתאים המצפים את החלל סופגים חומרים מזינים
- גסטרודרמיס
- שכבה פנימית (מאנדודרם) הקושרת את חלל העיכול
- חלל גסטרו-וסקולרי
- פתח המשמש גם פה וגם פי הטבעת, המכונה מערכת עיכול לא שלמה
- מדוזה
- תוכנית גוף קנידארית צפה חופשית עם פה בצד התחתון ומחושים תלויים מפעמון
- מזוגליה
- מטריצה שאינה חיה, דמוית ג'ל, קיימת בין אקטודרם לאנדודרם בקנידרים
- נמטוציסט
- אברון דמוי הרפון בתוך cnidocyte עם קליע מחודד ורעל כדי להמם ולסבך טרף
- פוליפ
- צורת חיים שיבית דמוית גבעול של קנידריאנים עם פה ומחושים הפונים כלפי מעלה, בדרך כלל יושבים אך עשויים להיות מסוגלים להחליק לאורך פני השטח
- פולימורפי
- בעל תוכניות גוף מרובות בתוך מחזור החיים של קבוצת אורגניזמים
- סיפונופור
- מבנה צינורי המשמש ככניסה למים לחלל המעטפת