Skip to main content
Global

15.2: ספוגים וצנידרים

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    208682

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

    ממלכת החיות מחולקת באופן לא פורמלי לבעלי חיים חסרי חוליות, אלה ללא עמוד שדרה, ובעלי חוליות, בעלי עמוד שדרה. למרות שבאופן כללי אנו מכירים ביותר בעלי חיים בעלי חוליות, הרוב המכריע של מיני בעלי החיים, כ -95 אחוז, הם חסרי חוליות. חסרי חוליות כוללים מגוון עצום של בעלי חיים, מיליוני מינים בכ -32 פילות, שאנחנו יכולים פשוט להתחיל לגעת בהם כאן.

    הספוגים והצנידרים מייצגים את בעלי החיים הפשוטים ביותר. נראה כי ספוגים מייצגים שלב מוקדם של רב-תאיות בקלייד החיות. למרות שיש להם תאים מיוחדים לתפקודים מסוימים, הם חסרים רקמות אמיתיות שבהן תאים מיוחדים מאורגנים לקבוצות פונקציונליות. ספוגים דומים למה שאולי היה האב הקדמון של בעלי החיים: פרוטיסטים קולוניאליים, בעלי דגל. הצנידרים, או המדוזות ובני משפחתם, הם קבוצת החיות הפשוטה ביותר המציגה רקמות אמיתיות, אם כי יש להם רק שתי שכבות רקמות.

    ספוגים

    בעלי חיים בתת-הממלכה Parazoa מייצגים את החיות הפשוטות ביותר וכוללים את הספוגים, או הפילום Porifera (איור). \(\PageIndex{1}\) כל הספוגים הם מימיים ורוב המינים הם ימיים. ספוגים חיים במגע אינטימי עם מים, הממלאים תפקיד בהאכלתם, חילופי הגזים והפרשתם. חלק גדול ממבנה הגוף של הספוג מוקדש להעברת מים בגוף כך שהוא יכול לסנן מזון, לספוג חמצן מומס ולחסל פסולת.

    בתצלום נראים ספוגים על קרקעית האוקיינוס. הספוגים צהובים עם משטח גבשושי ויוצרים גושים מעוגלים.
    איור\(\PageIndex{1}\): ספוגים הם חברים בפילום Porifera, המכיל את החיות הפשוטות ביותר. (קרדיט: אנדרו טרנר)

    גוף הספוגים הפשוטים ביותר מקבל צורה של גליל עם חלל מרכזי גדול, הספונגוקואל. מים נכנסים לספונגוקואל מנקבוביות רבות בדופן הגוף. מים זורמים החוצה דרך פתח גדול הנקרא אוסקולום (איור\(\PageIndex{2}\)). עם זאת, ספוגים מציגים מגוון של צורות גוף, המשתנות בגודל ובהסתעפות של הספונגוקואל, במספר האוסקולי והיכן נמצאים התאים המסננים מזון מהמים.

    ספוגים מורכבים משכבה חיצונית של תאים שטוחים ושכבה פנימית של תאים הנקראים choanocytes המופרדים על ידי חומר דמוי ג'לי הנקרא מזוהיל. המזוהיל מכיל תאים אמבואידים משובצים המפרישים מחטים זעירות הנקראות ספיקולים או סיבי חלבון המסייעים להעניק לספוג את חוזקו המבני. גוף התא של הצ'אנוציט מוטבע במזוהיל אך בולט לתוך הספונגוקואל צווארון דמוי רשת המקיף דגל יחיד. הכאת הדגל מכל הצ'אנוציטים מעבירה מים דרך הספוג. חלקיקי מזון נלכדים בריר המיוצר על ידי הצווארון דמוי המסננת של הצ'אנוציטים ונבלעים על ידי פגוציטוזיס. תהליך זה נקרא עיכול תוך תאי. אמובוציטים תופסים חומרים מזינים שנארזים מחדש בוואקום מזון של הצ'אנוציטים ומעבירים אותם לתאים אחרים בתוך הספוג.

    תמונה של חתך של ספוג, שהוא בצורת אגרטל. החלל המרכזי נקרא ספונגוקואל. הגוף מלא בחומר דמוי ג'ל הנקרא מזוהיל. נקבוביות בגוף, הנקראות אוסטיה, מאפשרות למים להיכנס לספונגוקואל. מים יוצאים דרך פתח עליון הנקרא אוסקולום.
    איור\(\PageIndex{2}\): תוכנית הגוף הבסיסית של הספוג מוצגת.

    תהליכים פיזיולוגיים בספוגים

    למרות חוסר המורכבות שלהם, ספוגים הם אורגניזמים מוצלחים בעליל, לאחר שנמשכו על כדור הארץ במשך יותר מחצי מיליארד שנים. בהיעדר מערכת עיכול אמיתית, ספוגים תלויים בתהליכי העיכול התוך תאיים של הצ'אנוציטים שלהם לצריכת האנרגיה שלהם. הגבול של עיכול מסוג זה הוא שחלקיקי המזון חייבים להיות קטנים יותר מתאים בודדים. חילופי גזים, זרימת דם והפרשה מתרחשים על ידי דיפוזיה בין התאים למים.

    ספוגים מתרבים הן מינית והן א -מינית. רבייה א-מינית היא על ידי פיצול (שבו חתיכת ספוג מתנתקת ומתפתחת לאדם חדש), או ניצנים (תולדה מההורה שמתנתקת בסופו של דבר). סוג של רבייה א-מינית המצויה רק בספוגי מים מתוקים מתרחש באמצעות היווצרות אבני חן, אשכולות תאים המוקפים בשכבה חיצונית קשוחה. אבני חן שורדות סביבות עוינות ויכולות להיצמד למצע ולצמוח לספוג חדש.

    ספוגים הם חד-ביתיים (או הרמפרודיטיים), כלומר אדם אחד יכול לייצר גם ביצים וגם זרע. ספוגים עשויים להיות הרמפרודיטיים ברצף, לייצר ביצים תחילה וזרע מאוחר יותר. ביצים נובעות מאמבוציטים ונשמרות בתוך הספונגוקואל, ואילו הזרע נובע מצ'אנוציטים ונפלט דרך האוסקולום. זרע הנישא על ידי זרמי מים מפרה את הביצים של ספוגים אחרים. התפתחות מוקדמת של הזחל מתרחשת בתוך הספוג, וזחלים השוחים בחופשיות משתחררים דרך האוסקולום. זו הפעם היחידה בה ספוגים מפגינים ניידות. ספוגים יושבים כמבוגרים ומבלים את חייהם מחוברים למצע קבוע.

    מושג בפעולה

    צפה בסרטון זה המדגים את האכלה של ספוגים.

    קנידארים

    הפילום Cnidaria כולל בעלי חיים המראים סימטריה רדיאלית או דו-רדיאלית והם דיפלובלסטיים. כמעט כל (כ -99 אחוז) הצנידרים הם מינים ימיים. לקנידרים יש תאים מיוחדים המכונים cnidocytes ("תאים צורבים") המכילים אברונים הנקראים נמטוציסטים. תאים אלה מרוכזים סביב הפה והזרועות של החיה ויכולים לשתק טרף עם רעלים. נמטוציסטים מכילים חוטים מפותלים שעלולים לשאת דוקרנים. לדופן החיצונית של התא יש הקרנה דמוית שיער הרגישה למגע. כאשר נוגעים בהם, התאים יורים בחוטים המפותלים המכילים רעלן שיכולים לחדור ולהדהים את הטורף או הטרף (ראה איור). \(\PageIndex{3}\)

    האיור מציג נמטוציסט לפני (א) ואחרי (ב) ירי. הנמטוציסט הוא אברון גדול וסגלגל בתוך תא קנידוציט מלבני. הנמטוציסט סומק עם קרום הפלזמה, והקרנה דמוית שיער רגישה למגע משתרעת מהנמטוציסט לחלק החיצוני של התא. בתוך הנמטוציסט, חוט מתפתל סביב עקיצה הפוכה. עם הירי נפתח מכסה על הנמטוציסט. הדוקר קופץ מהתא והחוט מתפתל.
    איור\(\PageIndex{3}\): לבעלי חיים מהפילום Cnidaria יש תאים צורבים הנקראים cnidocytes. Cnidocytes מכילים אברונים גדולים הנקראים (א) נמטוציסטים המאחסנים חוט מפותל ודוקר. כאשר נוגעים בהקרנות דמויות שיער על פני התא, (ב) החוט, הדוקרן והרעלן נורים מהאברון.

    קנידיאנים מציגים שתי תוכניות גוף נפרדות: פוליפ או "גבעול" ומדוזה או "פעמון" (איור). \(\PageIndex{4}\) דוגמאות לצורת הפוליפ הן מיני מים מתוקים מהסוג הידרה; אולי בעלי החיים המדוזואידים הידועים ביותר הם הג'לי (מדוזות). פוליפים יושבים כמבוגרים, כאשר פתח יחיד למערכת העיכול (הפה) פונה כלפי מעלה עם זרועות המקיפות אותה. מדוזות הן תנועתיות, כאשר הפה והמחושים תלויים על הגוף בצורת הפעמון. אצל קנידרים אחרים קיימים גם פוליפ וגם צורת מדוזה, ומחזור החיים מתחלף בין צורות אלה.

    האיור משווה את תוכניות הגוף של מדוזה (א) ופוליפ (ב). המדוזה בצורת כיפה, עם נספחים דמויי זרוע תלויים משולי הכיפה. הפוליפ נראה כמו עץ, עם גזע בתחתית וענפים בראש. גם למדוזה וגם לפוליפ יש שתי שכבות רקמות, עם מזוגליה בין לבין. המזוגלה עבה יותר בכיפת המדוזה מאשר בפוליפ. לשניהם יש גם חלל גוף מרכזי.
    איור\(\PageIndex{4}\): לקנידרים יש שתי תוכניות גוף נפרדות, (א) מדוזה וה (ב) פוליפ. לכל הצנידרים יש שתי שכבות רקמות, וביניהן מזוגליה דמוית ג'לי.

    תהליכים פיזיולוגיים של קנידרים

    לכל הצנידרים יש שתי שכבות רקמות. השכבה החיצונית נקראת האפידרמיס, ואילו השכבה הפנימית נקראת גסטרודרמיס ומרפדת את חלל העיכול. בין שתי השכבות הללו נמצאת מזוגלה שאינה חיה, דמוית ג'לי. ישנם סוגי תאים מובחנים בכל שכבת רקמה, כגון תאי עצב, תאים המפרישים אנזים ותאים סופגים חומרים מזינים, כמו גם קשרים בין תאיים בין התאים. עם זאת, איברים ומערכות איברים אינם קיימים בפילום זה.

    מערכת העצבים פרימיטיבית, עם תאי עצב מפוזרים על פני הגוף ברשת. תפקידם של תאי העצב הוא לשאת אותות מתאי חישה ולתאים מתכווצים. קבוצות תאים ברשת העצבים יוצרות מיתרי עצב שעשויים להיות חיוניים להעברה מהירה יותר. Cnidarians מבצעים עיכול חוץ תאי, כאשר העיכול הושלם על ידי תהליכי עיכול תוך תאיים. מזון נלקח לחלל העיכול, אנזימים מופרשים לחלל והתאים המצפים את החלל סופגים את תוצרי התזונה של תהליך העיכול החוץ תאי. לחלל העיכול יש רק פתח אחד המשמש גם פה וגם פי הטבעת (מערכת עיכול לא שלמה). בדומה לספוגים, תאים קנידאריים מחליפים חמצן, פחמן דו חמצני ופסולת חנקנית על ידי דיפוזיה בין תאים באפידרמיס וגסטרודרמיס עם מים.

    גיוון קנידרי

    הפילום Cnidaria מכיל כ -10,000 מינים מתוארים המחולקים לארבע מחלקות: אנתוזואה, סקיפוזואה, קובוזואה והידרוזואה.

    הכיתה אנתוזואה כוללת את כל הצנידרים המציגים תוכנית גוף פוליפ נייחת בלבד; במילים אחרות, אין שלב מדוזה במחזור חייהם. דוגמאות לכך כוללות כלניות ים, 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 (איור). \(\PageIndex{5}\)

    תצלום של כלנית ים עם גוף ורוד וסגלגל מוקף זרועות עבות ומנופפות.
    איור\(\PageIndex{5}\): כלניות ים הן קנידריות ממעמד אנתוזואה. (קרדיט: "רוקדים עם רוחות רפאים" /פליקר)

    Scyphozoans כוללים את כל הג'לי והם תנועתיים וימיים בלבד עם כ-200 מינים מתוארים. המדוזה היא השלב הדומיננטי במחזור החיים, אם כי יש גם שלב פוליפ. אורך המינים נע בין 2 ס"מ למין הסקיפוזואני הגדול ביותר, Cyanea capillata, ברוחב של 2 מ '. ג'לי מציגים צורת גוף אופיינית דמוית פעמון (איור). \(\PageIndex{6}\)

    תצלום של מדוזה אדומה בוהקת עם גוף בצורת כיפה. זרועות ארוכות נסחפות מהקצה התחתון של הכיפה, ונספחים דמויי סרט נובעים מאמצע הגוף.
    איור\(\PageIndex{6}\): סקיפוזואנים כוללים את הג'לי. (אשראי: "ג'ימג944"/פליקר)

    מושג בפעולה

    השתמש בסרטון זה כדי לזהות את שלבי מחזור החיים של ג'לי.

    המחלקה Cubozoa כוללת ג'לי המרובעים בחתך רוחב ולכן מכונים "מדוזות תיבה". מינים אלה עשויים להשיג גדלים של 15-25 ס"מ. קובוזואנים דומים אנטומית למדוזות. הבדל בולט בין שתי המעמדות הוא סידור המחושים. לקובוזואנים יש רפידות שרירים הנקראות פדליה בפינות חופת הפעמון המרובעת, כאשר זרוע אחת או יותר מחוברות לכל פדליום. במקרים מסוימים, מערכת העיכול עשויה להתרחב לתוך הפדליה. קובוזואנים קיימים בדרך כלל בצורת פוליפ המתפתחת מזחל. הפוליפים עשויים לצמוח ליצירת פוליפים נוספים ואז להפוך לצורות המדוסואידיות.

    מושג בפעולה

    צפה בסרטון זה כדי ללמוד עוד על הרעלים הקטלניים של מדוזות הקופסה.

    הידרוזואה כוללת כמעט 3,500 מינים, שרובם ימיים. לרוב המינים בכיתה זו יש צורות פוליפ וגם מדוזה במחזור חייהם. הידרוזואנים רבים יוצרים מושבות המורכבות מענפים של פוליפים מיוחדים החולקים חלל גסטרו-וסקולרי. מושבות עשויות גם להיות צפות חופשיות ולהכיל גם אנשים מדוזה וגם פוליפ במושבה, כמו באדם הפורטוגלי או'וור (פיסליה) או סיילור ליד הרוח (וללה). מינים אחרים הם פוליפים בודדים או מדוזות בודדות. המאפיין המשותף לכל המינים הללו הוא שהגונדות שלהם נגזרות מרקמת אפידרמיס, בעוד שבכל שאר הצנידרים הם נגזרים מרקמת מערכת העיכול (איור אב). \(\PageIndex{7}\)

    חלק א 'מציג איור של מדוזה של קופסת גורילה של כירודרופוס. יש לו כיפה גבוהה ומרובעת עם ארבע פדליות, אשכולות מחושים תלויים למטה וחצאית עדינה בפנים. חלק ב 'הוא צילום מיקרוסקופ אור של הידרה, שהוא גבעול צינורי ארוך עם שמונה מחושים ארוכים, דקים ומסודרים רדיאלית בקצה אחד.
    איור\(\PageIndex{7}\): ג'לי קופסא (א) הוא דוגמה מכיתת קובוזואה. ההידרה (ב) היא ממעמד הידרוזואה. (אשראי ב ': נתוני סרגל קנה מידה מאת מאט ראסל)

    סיכום המדור

    בעלי חיים הכלולים בפילום Porifera הם פרזואנים ואין להם רקמות אמיתיות. אורגניזמים אלה מראים ארגון פשוט. לספוגים יש סוגי תאים מרובים המיועדים לביצוע פונקציות מטבוליות שונות.

    לקנידרים יש שכבות רקמות חיצוניות ופנימיות המסמיכות מזוגליה לא תאית. לקנידרים יש מערכת עיכול מעוצבת היטב ומבצעים עיכול חוץ תאי. הקנידוציט הוא תא מיוחד להעברת רעלים לטרף ולטורפים. לקנידרים יש מינים נפרדים. יש להם מחזור חיים הכולל צורות מובחנות מבחינה מורפולוגית - מדוזואיד ופוליפואיד - בשלבים שונים במחזור חייהם.

    רשימת מילים

    אמבוציט
    תא דמוי אמבה של ספוגים שתפקידיהם כוללים חלוקת חומרים מזינים לתאים אחרים בספוג
    ניצני
    צורה של רבייה א-מינית המתרחשת דרך צמיחתו של אורגניזם חדש כענף על אורגניזם בוגר שמתנתק והופך לעצמאי; נמצא בצמחים, ספוגים, קנידרים וכמה חסרי חוליות אחרים
    צ'ואנוציט
    סוג תא ייחודי לספוגים עם דגל מוקף בצווארון המשמש לשמירה על זרימת המים דרך הספוג, ולכידת ועיכול חלקיקי מזון
    קנידריה
    קבוצה של בעלי חיים שהם דיפלובלסטיים ובעלי סימטריה רדיאלית ותאים צורבים
    קנידוציט
    תא עוקץ מיוחד שנמצא בקנידריה
    אפידרמיס
    שכבת התאים המצפה את פני השטח החיצוניים של בעל חיים
    עיכול חוץ תאי
    צורה של עיכול, פירוק המזון, המתרחש מחוץ לתאים בעזרת אנזימים המשתחררים על ידי תאים
    פיצול
    צורה של רבייה א-מינית שבה חלק מגוף האורגניזם מתנתק ומתפתח לאורגניזם עצמאי חי; נמצא בצמחים, ספוגים וכמה חסרי חוליות אחרים
    גסטרודרמיס
    שכבת התאים שמרפדת את חלל העיכול של קנידרים
    חלל גסטרו-וסקולרי
    החלל המרכזי שתוחם על ידי הגסטרודרמיס בקנידרים
    אבני חן
    מבנה המיוצר על ידי רבייה א -מינית בספוגי מים מתוקים המסוגל לשרוד בתנאים קשים
    עיכול תוך תאי
    עיכול החומר המובא לתא על ידי פגוציטוזיס
    מדוזה
    תוכנית גוף קנידארית צפה חופשית עם פה בצד התחתון ומחושים תלויים מפעמון
    מזוגליה
    המטריצה הלא חיה דמוית ג'ל הקיימת בין אקטודרם לאנדודרם בקנידרים
    מזוהיל
    הג'ל דמוי הקולגן המכיל תאים תלויים המבצעים פונקציות שונות בספוגים
    חד-ביתי
    שיש שני המינים בגוף אחד, הרמפרודיטי
    נמטוציסט
    האברון דמוי הצלצל בתוך קנידוציט עם קליע מחודד ורעל כדי להמם ולסבך טרף
    אוסקולום
    הפתח הגדול בגוף ספוג שדרכו יוצאים מים
    פוליפ
    צורת החיים דמוית הגבעול, היושבת של קנידריאנים עם פה ומחושים הפונים כלפי מעלה, בדרך כלל יושבים אך עשויים להיות מסוגלים להחליק לאורך משטח
    פוריפרה
    קבוצה של בעלי חיים ללא רקמות אמיתיות, אלא גוף נקבובי עם שלד אנדו ראשוני
    ספייקולה
    רסיס קצר או מבנה דמוי ספייק, בספוגים, הם נוצרים מסיליקון דו חמצני, סידן פחמתי או חלבון, ונמצאים במזוהיל
    ספונגוקואל
    החלל המרכזי בתוך הגוף של כמה ספוגים

    תורמים וייחוסים