Skip to main content
Global

28.5: סופרפילום דוטרוסטומיה

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    206224

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    מיומנויות לפיתוח

    • תאר את המאפיינים המבדילים של אכינודרמים
    • תאר את המאפיינים המבדילים של אקורדים

    הפילה אכינודרמטה ו צ'ורדאטה (הפילום בו ממוקמים בני אדם) שייכים שניהם לסופרפילום Deuterostomia. נזכיר כי פרוטוסטום ודויטרוסטומים נבדלים זה מזה בהיבטים מסוימים של התפתחותם העוברית, והם נקראים על סמך איזה פתח של חלל העיכול מתפתח תחילה. המילה deuterostome באה מהמילה היוונית שמשמעותה "פה שני", מה שמצביע על כך שהפי הטבעת הוא הראשון שמתפתח. ישנן סדרה של מאפיינים התפתחותיים אחרים הנבדלים בין פרוטוסטומים לדאוטרוסטומים, כולל אופן היווצרות הקואלום וחלוקת התא המוקדמת של העובר. בדויטרוסטומים, כיסים פנימיים של הרירית האנדודרמלית הנקראים ארצ'נטרון מתמזגים ליצירת הקואלום. הציפוי האנדודרמלי של הארכנטרון (או המעי הפרימיטיבי) יוצר בליטות ממברנה הניצנות והופכות לשכבה המזודרמלית. ניצנים אלה, המכונים שקיות קולומיות, מתמזגים ויוצרים את החלל הקואלומי, מכיוון שהם נפרדים בסופו של דבר מהשכבה האנדודרמלית. הקואלום שנוצר נקרא אנטרוקואלום. הארכנטרון מתפתח לתעלת העיכול, ופתח פה נוצר על ידי פלישה של אקטודרם בקוטב שמול הבלסטופור של הגסטרולה. הבלסטופור יוצר את פי הטבעת של מערכת העיכול בצורות הנעורים והמבוגרים. ניתן לשנות את גורלם של תאים עובריים בדויטרוסטומים אם הם מועברים בניסוי למיקום אחר בעובר עקב מחשוף בלתי מוגדר בעובר מוקדם.

    פילום אכינודרמטה

    אכינודרמטה נקראים כך בשל עורם הקוצני (מיוונית "echinos" שפירושו "קוצני" ו"דרמוס "שפירושו" עור "), ופילום זה הוא אוסף של כ -7,000 מינים חיים המתוארים. אכינודרמטה הם אך ורק אורגניזמים ימיים. כוכבי ים (איור\(\PageIndex{1}\)), מלפפוני ים, קיפודי ים, דולרי חול וכוכבים שבירים הם כולם דוגמאות לאכינודרמים. עד כה, לא ידוע על מים מתוקים או אכינודרמים יבשתיים.

    מורפולוגיה ואנטומיה

    אכינודרמים בוגרים מפגינים סימטריה מחומשת ויש להם שלד אנדו גירני העשוי מעצמות, אם כי לשלבי הזחל המוקדמים של כל האכינודרמים יש סימטריה דו -צדדית. השלד האנדו מפותח על ידי תאי אפידרמיס ועשוי להחזיק בתאי פיגמנט, המעניקים צבעים עזים לבעלי חיים אלה, כמו גם תאים עמוסים ברעלים. גונדות קיימות בכל זרוע. באכינודרמים כמו כוכבי ים, כל זרוע נושאת שתי שורות של רגלי צינור בצד הפה. רגלי הצינור הללו עוזרות בהתקשרות למצע. לבעלי חיים אלה יש קולום אמיתי שמשתנה למערכת הדם הייחודית הנקראת מערכת כלי דם מים. מאפיין מעניין של בעלי חיים אלה הוא כוחם להתחדש, גם כאשר מעל 75 אחוז ממסת גופם הולכת לאיבוד.

    האיור מציג כוכב ים, שיש לו פה בתחתית ופי הטבעת למעלה, שניהם באמצע הכוכב. הבטן בצורת הדיסק דחוקה בין הפה לפי הטבעת. שני צינורות מקרינים מהקיבה לכל זרוע, ובלוטות עיכול קטנות רבות מתחברות לצינורות אלה. מתחת לקיבה נמצאת תעלת טבעת מרכזית המתחברת גם לצינורות המשתרעים לכל זרוע. רגלי צינור מחוברות לצינורות אלה. כל רגל צינור דומה לטפטפת תרופות, עם אמפולה בצורת נורה בחלקה העליון ושלוחה הנקראת פודיום בתחתית. החלק התחתון של הדוכן בולט מתחתית כוכב הים. יש הרבה פודיות לאורך הזרוע, המאפשרות לכוכב הים להיצמד לחפצים וללכת. מבנה הנקרא מדרפורייט מתחבר לטבעת המרכזית, ובולט מהמשטח העליון של כוכב הים, ליד פי הטבעת.
    איור\(\PageIndex{1}\): דיאגרמה זו מציגה את האנטומיה של כוכב ים.

    מערכת כלי הדם במים

    לאכינודרמים יש מערכת אמבולקרלית או כלי דם מים ייחודית, המורכבת מתעלת טבעת מרכזית ותעלות רדיאליות המשתרעות לאורך כל זרוע. מים מסתובבים דרך מבנים אלה ומקלים על חילופי גזים כמו גם תזונה, טריפה ותנועה. מערכת כלי הדם במים מקרינה גם מחורים בשלד בצורה של רגלי צינור. רגלי הצינור הללו יכולות להתרחב או להתכווץ בהתבסס על נפח המים הקיים במערכת של אותה זרוע. על ידי שימוש בלחץ הידרוסטטי, החיה יכולה לבלוט או למשוך את רגלי הצינור. מים נכנסים למדרפורייט בצד האבורלי של האכינודרם. משם הוא עובר לתעלת האבן, שמעבירה מים לתעלת הטבעת. תעלת הטבעת מחברת בין התעלות הרדיאליות (יש חמש בחיה מחומש), והתעלות הרדיאליות מעבירות מים לתוך האמפולות, שיש להן רגלי צינור שדרכן המים נעים. על ידי העברת מים דרך מערכת כלי הדם הייחודית של המים, האכינודרם יכול לנוע ולכפות קליפות רכיכות פתוחות במהלך האכלה.

    מערכת העצבים

    מערכת העצבים בבעלי חיים אלה היא מבנה פשוט יחסית עם טבעת עצב במרכז וחמישה עצבים רדיאליים המשתרעים החוצה לאורך הזרועות. מבנים מקבילים למוח או שמקורם בהתמזגות של גרעינים אינם קיימים בבעלי חיים אלה.

    מערכת הפרשה

    פודוציטים, תאים המתמחים באולטרה-סינון של נוזלי גוף, נמצאים בסמוך למרכז האכינודרמים. פודוציטים אלה מחוברים על ידי מערכת פנימית של תעלות לפתח הנקרא madreporite.

    רפרודוקציה

    אכינודרמים הם דימורפיים מינית ומשחררים את הביציות ותאי הזרע שלהם למים; ההפריה היא חיצונית. אצל מינים מסוימים הזחלים מתחלקים באופן א-מיני ומתרבים לפני שהם מגיעים לבגרות מינית. אכינודרמים עשויים גם להתרבות א -מינית, כמו גם לחדש חלקי גוף שאבדו בטראומה.

    חוגים של אכינודרמים

    פילום זה מחולק לחמש מחלקות קיימות: אסטרואידאה (כוכבי ים), אופיורואידאה (כוכבים שבירים), אכינואידאה (קיפודי ים ודולרי חול), קרינואידאה (חבצלות ים או כוכבי נוצות) והולוטורואידאה (מלפפוני ים) (איור). \(\PageIndex{2}\)

    האכינודרמים הידועים ביותר הם בני המעמד Asteroidea, או כוכבי ים. הם מגיעים במגוון גדול של צורות, צבעים וגדלים, עם יותר מ -1,800 מינים ידועים עד כה. המאפיין המרכזי של כוכבי ים המבדיל אותם משיעורי אכינודרם אחרים כולל זרועות עבות (אמבולקרה) המשתרעות מדיסק מרכזי בו איברים חודרים לזרועות. כוכבי ים משתמשים ברגלי הצינור שלהם לא רק לאחיזת משטחים אלא גם לאחיזת טרף. לכוכבי ים יש שתי קיבות, אחת מהן יכולה לבלוט דרך פיהם ולהפריש מיצי עיכול לטרף או אליו, עוד לפני הבליעה. תהליך זה יכול למעשה להמיס את הטרף ולהקל על העיכול.

    כוכבים שבירים שייכים למעמד אופיורואידאה. בניגוד לכוכבי ים, שיש להם זרועות שמנמנות, לכוכבים שבירים יש זרועות ארוכות ודקות המתוחמות בחדות מהדיסק המרכזי. כוכבים שבירים נעים על ידי הוצאת זרועותיהם או כריכתם סביב חפצים ומושכים את עצמם קדימה. קיפודי ים ודולרי חול הם דוגמאות לאכינואידאה. לאכינודרמים אלה אין זרועות, אלא הם חצי כדוריים או שטוחים עם חמש שורות של רגלי צינור המסייעות להם בתנועה איטית; רגלי הצינור מוחצות דרך נקבוביות של מעטפת פנימית רציפה הנקראת בדיקה. חבצלות ים וכוכבי נוצות הם דוגמאות לקרינואידאה. שני המינים הללו הם מזיני השעיה. מלפפוני ים מסוג Holothuroidea מורחבים בציר הפה-אבוראלי ויש להם חמש שורות של רגלי צינור. אלו הם האכינודרמים היחידים המדגימים סימטריה דו-צדדית "פונקציונלית" כמבוגרים, מכיוון שהציר הפה-אבורלי המורחב באופן ייחודי מאלץ את החיה לשכב אופקית במקום לעמוד אנכית.

    כוכב הים בתצלום א 'הוא אדום ולבן, עם גוף גוץ עבה וקוצים בולטים. הכוכב השביר בחלק ב 'חום עם גוף שטוח בצורת מחומש. רגליים מפוספסות דקות משתרעות מכל נקודה של המחומש. תמונה ג מראה קיפוד ים עם גוף עגול ושחור וקוצים שחורים ארוכים מאוד ודקים. תמונה ד 'מציגה שושן ים שיש בו תוספות הדומות לענפי עץ אשוח. תמונה e מציגה מלפפון ים בצורת עץ עם קוצים המשתרעים מגופו.
    איור\(\PageIndex{2}\): חברים שונים ב- Echinodermata כוללים את (א) כוכב הים של המעמד Asteroidea, (ב) הכוכב השברירי של המעמד Ophiuroidea, (ג) קיפודי הים של המעמד Echinoidea, (ד) חבצלות הים השייכות למחלקה קרינואידאה, ו- (ה) מלפפוני ים, המייצגים מעמד Holothuroidea. (קרדיט א: שינוי יצירה מאת אדריאן פינגסטון; קרדיט ב: שינוי יצירה מאת ג'ושוע גנדרסון; אשראי ג: שינוי עבודות מאת סמואל צ'או; אשראי ד: שינוי יצירה מאת שרה דפר; אשראי ה: שינוי עבודות מאת אד בירמן)

    פילום צ'ורדטה

    בעלי חיים בפילום Chordata חולקים ארבעה מאפיינים מרכזיים המופיעים בשלב כלשהו של התפתחותם: נוטוכורד, חוט עצב חלול גב, חריצים בלוע וזנב פוסט-אנאלי. בקבוצות מסוימות, חלק מהתכונות הללו קיימות רק במהלך ההתפתחות העוברית. בנוסף להכיל מחלקות חוליות, הפילום Chordata מכיל שני קלידים של חסרי חוליות: Urochordata (טוניקות) ו Cephalochordata (lancelets). רוב הטוניקות מתגוררות על קרקעית האוקיינוס והן מזינות מתלים. Lancelets הם מזיני השעיה הניזונים מפיטופלנקטון ומיקרואורגניזמים אחרים.

    סיכום

    אכינודרמים הם אורגניזמים ימיים דויטרוסטומיים. קבוצת בעלי חיים זו נושאת שלד אנדו גירני המורכב מעצמות. לבעלי חיים אלה יש גם עור קוצני. לאכינודרמים יש מערכות דם על בסיס מים. נקבובית המכונה madreporite היא נקודת הכניסה והיציאה של מים למערכת כלי הדם במים. ויסות אוסמו מתבצע על ידי תאים מיוחדים המכונים פודוציטים.

    המאפיינים האופייניים של Chordata הם notochord, חוט עצב חלול גב, חריצים בלוע וזנב פוסט-אנאלי. Chordata מכיל שני מצעדים של חסרי חוליות: Urochordata (טוניקות) ו-Cephalochordata (lancelets), יחד עם החולייתנים ב-Vertebrata. רוב הטוניקות מתגוררות על קרקעית האוקיינוס והן מזינות מתלים. Lancelets הם מזיני השעיה הניזונים מפיטופלנקטון ומיקרואורגניזמים אחרים.

    רשימת מילים

    ארצ'נטרון
    חלל מעיים פרימיטיבי בתוך הגסטרולה הנפתחת החוצה דרך הבלסטופור
    אקורדאטה
    קבוצה של בעלי חיים המובחנים על ידי החזקתם של נוטוכורד, חוט עצב גב, חלול, חריצים בלוע וזנב פוסט-אנאלי בשלב כלשהו בהתפתחותם
    אכינודרמטה
    פילום של דויטרוסטומים עם עור קוצני; אך ורק אורגניזמים ימיים
    אנטרוקואלום
    קואלום שנוצר על ידי מיזוג של שקיות קולומיות הניצוצות מהרירית האנדודרמלית של הארכנטרון
    מדרפורייט
    נקבובית לוויסות כניסה ויציאה של מים למערכת כלי הדם במים
    מערכת כלי הדם במים
    מערכת באכינודרמים שבהם המים הם נוזל הדם