Skip to main content
Global

15.5: אכינודרמים ואקורדים

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    208668

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

    Deuterostomes כוללים את הפילה Echinodermata ו- Chordata (הכולל את החולייתנים) ושתי פילות קטנות יותר. Deuterostomes חולקים דפוסים דומים של התפתחות מוקדמת.

    אכינודרמים

    אכינודרמטה נקראים על שם עורם הקוצני (מיוונית "echinos" שפירושו "קוצני" ו"דרמוס "שפירושו" עור "). הפילום כולל כ -7,000 מינים חיים המתוארים, כגון כוכבי ים, מלפפוני ים, קיפודי ים, דולרי חול וכוכבים שבירים. אכינודרמטה הם ימיים בלבד.

    אכינודרמים בוגרים מפגינים סימטריה מחומשת ויש להם שלד אנדו גירני העשוי מעצמות (איור\(\PageIndex{1}\)), אם כי לשלבי הזחל המוקדמים של כל האכינודרמים יש סימטריה דו -צדדית. השלד האנדו מפותח על ידי תאי אפידרמיס, שעשויים להחזיק גם בתאי פיגמנט, המעניקים צבעים עזים לבעלי חיים אלה, כמו גם תאים עמוסים ברעלים. לבעלי חיים אלה יש קולום אמיתי, שחלק ממנו משתנה 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.

    תהליכים פיזיולוגיים של אכינודרמים

    לאכינודרמים יש מערכת ייחודית להחלפת גזים, זרימת חומרים מזינים ותנועה הנקראת מערכת כלי הדם במים. המערכת מורכבת מתעלת טבעת מרכזית ותעלות רדיאליות המשתרעות לאורך כל זרוע. מים זורמים דרך מבנים אלה ומאפשרים חילופי גז, חומרים מזינים ופסולת. מבנה על גבי הגוף, הנקרא madreporite, מסדיר את כמות המים במערכת כלי הדם במים. "רגלי צינור", הבולטות דרך פתחים בשלד האנדוס, עשויות להיות מורחבות או מכווצות באמצעות הלחץ ההידרוסטטי במערכת. המערכת מאפשרת תנועה איטית, אך כוח רב, כפי שניתן לראות כאשר רגלי הצינור נצמדות לחצאים מנוגדים של רכיכה דו-סתמית, כמו צדפה, ולאט, אך בטוח מושכות את הקליפות זו מזו, וחושפות את הבשר שבתוכו.

    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 כל זרוע, המאפשרות לכוכב הים להיצמד לחפצים וללכת. מבנה הנקרא מדרפוריט מתחבר לטבעת המרכזית ובולט מהמשטח העליון של כוכב הים, ליד פי הטבעת.
    איור\(\PageIndex{1}\): דיאגרמה זו מציגה את האנטומיה של כוכב ים.

    למערכת העצבים האכינודרם יש טבעת עצבים במרכז וחמישה עצבים רדיאליים המשתרעים החוצה לאורך הזרועות. אין שליטה עצבית מרכזית. לאכינודרמים יש מינים נפרדים ומשחררים את הגמטות שלהם למים שבהם מתרחשת הפריה. אכינודרמים עשויים גם להתרבות א -מינית באמצעות התחדשות מחלקי גוף.

    גיוון אכינודרם

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

    אולי 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. המאפיינים של כוכבי ים המבדילים אותם ממחלקות אכינודרם אחרות כוללים זרועות עבות 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 הם יכולים לנוע דרך פיהם כדי להפריש מיצי עיכול לטרף או לטרף לפני הבליעה. תהליך זה יכול למעשה להמיס את הטרף ולהקל על העיכול.

    מושג בפעולה

    צפו בסרטון זה כדי לחקור מקרוב את תוכנית הגוף של כוכב ים, צפו בתנועה אחת על פני קרקעית הים וראו אותה טורפת מולים.

    לכוכבים שבירים יש זרועות ארוכות ודקות שאינן מכילות איברים. לקיפודי ים ודולרי חול אין זרועות אלא הם חצי כדוריים או שטוחים עם חמש שורות של רגלי צינור, המסייעות להם בתנועה איטית. חבצלות ים וכוכבי נוצות הם מזיני מתלים גבעולים. מלפפוני ים הם בעלי גוף רך ומאורכים עם חמש שורות של רגלי צינור וסדרה של רגלי צינור סביב הפה שמשתנות למחושים המשמשים להאכלה.

    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 באכינודרמטה כוללים את (א) כוכב הים בכיתה אסטרואידאה, (ב) הכוכב השביר בכיתה אופיורואידאה, (ג) קיפודי הים של המעמד Echinoidea, (ד) חבצלות הים השייכות למעמד 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)

    אקורדים

    רוב המינים בפילום Chordata נמצאים בתת-הפילום Vertebrata, הכוללים מינים רבים שאנו מכירים. החולייתנים מכילים יותר מ -60,000 מינים מתוארים, המחולקים לקבוצות עיקריות של המנורות, הדגים, הדו-חיים, הזוחלים, הציפורים והיונקים.

    בעלי חיים בפילום Chordata חולקים ארבעה מאפיינים מרכזיים המופיעים בשלב כלשהו של התפתחותם: נוטוכורד, חוט עצב חלול גב, חריצים בלוע וזנב פוסט-אנאלי (איור). \(\PageIndex{3}\) בקבוצות מסוימות, חלק מהתכונות הללו קיימות רק במהלך ההתפתחות העוברית.

    האקורדים נקראים על שם ה-notochord, שהוא מבנה גמיש בצורת מוט שנמצא בשלב העוברי של כל האקורדים ובשלב הבוגר של כמה מיני אקורדים. הוא ממוקם בין צינור העיכול לחוט העצב, ומספק תמיכה בשלד לאורך הגוף. בחלק מהקורדים, הנוטוכורד משמש כתמיכה הצירית העיקרית של הגוף לאורך כל חיי החיה. אצל בעלי חוליות הנוטוכורד קיים במהלך ההתפתחות העוברית, ובאותה עת הוא גורם להתפתחות הצינור העצבי ומשמש כתמיכה לגוף העוברי המתפתח. notochord, לעומת זאת, לא נמצא בשלב שלאחר הלידה של חוליות; בשלב זה, הוא הוחלף על ידי עמוד השדרה (עמוד השדרה).

    חוט העצב החלול הגבי נגזר מאקטודרם השוקע מתחת לפני העור ומתגלגל לצינור חלול במהלך ההתפתחות. באקורדים, הוא ממוקם בגב אל notochord. לעומת זאת, לפילות אחרות של בעלי חיים יש מיתרי עצב מוצקים הממוקמים בגחון או לרוחב. חוט העצב שנמצא ברוב עוברי האקורדים מתפתח למוח ולחוט השדרה, המרכיבים את מערכת העצבים המרכזית.

    חריצים בלוע הם פתחים בלוע, האזור האחורי לפה, המשתרעים לסביבה החיצונית. באורגניזמים החיים בסביבות מימיות, חריצים בלוע מאפשרים יציאה של מים הנכנסים לפה במהלך האכלה. כמה אקורדים חסרי חוליות משתמשים בחריצים הלועיים כדי לסנן מזון מהמים שנכנסים לפה. בדגים, חריצי הלוע משתנים לתומכי זימים, ובדגי לסת תומכים בלסת. אצל טטרפודים, החריצים משתנים עוד יותר למרכיבי האוזן והשקדים, מכיוון שכבר אין צורך בתמיכות זימים אצל בעלי חיים נושמים אוויר אלה. טטרפוד פירושו "ארבע רגליים", וקבוצה זו כוללת דו-חיים, זוחלים, ציפורים ויונקים. (ציפורים נחשבות לטטרפודים מכיוון שהן התפתחו מאבות קדמונים של טטרפודים.)

    הזנב הפוסט-אנאלי הוא התארכות אחורית של הגוף המשתרעת מעבר לפי הטבעת. הזנב מכיל אלמנטים ושרירים שלדיים, המספקים מקור לתנועה במינים מימיים, כמו דגים. בחלק מהחולייתנים היבשתיים, הזנב עשוי לתפקד גם באיזון, בתנועה, בחיזור ובאיתות כאשר הסכנה קרובה. אצל מינים רבים הזנב נעדר או מופחת; לדוגמה, אצל קופי אדם, כולל בני אדם, הוא קיים בעובר, אך מצטמצם בגודלו ולא מתפקד אצל מבוגרים.

    חיבור אמנות

    האיור מציג אקורדט בצורת דג. חוט עצב חלול גב ארוך ודק עובר לאורך האקורדט, לאורך החלק העליון. מיד מתחת לחוט העצב נמצא נוטוכורד העובר גם לאורך האורגניזם. מתחת ל-notochord, חריצים בלוע נחתכים באלכסון לרקמה לכיוון חזית האורגניזם. זנב פוסט-אנאלי מתרחש מאחור.
    איור\(\PageIndex{3}\): באקורדים, ארבע תכונות נפוצות מופיעות בשלב כלשהו בהתפתחות: נוטוכורד, חוט עצב חלול גב, חריצים בלוע וזנב פוסט-אנאלי. האנטומיה של קפלוכורדט המוצגת כאן ממחישה את כל התכונות הללו.

    איזו מהמשפטים הבאים לגבי תכונות נפוצות של אקורדים נכונה?

    1. חוט העצב החלול הגבי הוא חלק ממערכת העצבים המרכזית האקורדית.
    2. בדגי חוליות, חריצי הלוע הופכים לזימים.
    3. בני אדם אינם אקורדים מכיוון שלבני אדם אין זנב.
    4. לחולייתנים אין notochord בשום שלב בהתפתחותם; במקום זאת, יש להם עמוד חוליות.

    אקורדים חסרי חוליות

    בנוסף לחולייתנים, הפילום Chordata מכיל שני קלידים של חסרי חוליות: Urochordata (טוניקות) ו- Cephalochordata (lancelets). לחברי קבוצות אלה יש את ארבעת המאפיינים הייחודיים של אקורדים בשלב כלשהו במהלך התפתחותם.

    הטוניקות (איור\(\PageIndex{4}\)) נקראות גם שפריצות ים. השם טוניקט נובע מחומר הפחמימות דמוי התאית, הנקרא טוניקה, המכסה את הגוף החיצוני. למרות שהטוניקות מסווגות כאקורדים, הצורות הבוגרות משתנות במידה רבה בתכנית הגוף ואין להן נוטוכורד, חוט עצב חלול גב או זנב פוסט-אנאלי, אם כי יש להן חריצים בלוע. צורת הזחל כוללת את כל ארבעת המבנים. רוב הטוניקות הן הרמפרודיטים. זחלי טוניקה בוקעים מביצים בתוך גופו של הטוניקט הבוגר. לאחר הבקיעה, זחל טוניקט שוחה מספר ימים עד שהוא מוצא משטח מתאים עליו הוא יכול להיצמד, בדרך כלל במקום חשוך או מוצל. לאחר מכן הוא מתחבר על ידי הראש למצע ועובר מטמורפוזה לצורה הבוגרת, ובשלב זה נעלמים הנוטוכורד, חוט העצב והזנב.

    תמונה א מציגה טוניקות, שהן דמויי ספוג במראה ויש להן כמה חורים לאורך פני השטח. איור ב 'מציג את שלב הזחל הטוניקטי, הדומה לראשן, עם זנב פוסט-אנאלי בקצה הצר. חוט עצב חלול גב עובר לאורך הגב העליון, ונוטורד עובר מתחת לחוט העצב. מערכת העיכול מתחילה בפה בקדמת החיה המחוברת לקיבה. מעל הבטן הוא פי הטבעת. חריצי הלוע, הנמצאים בין הקיבה לפה, מחוברים לפתח פרוזדורים בחלק העליון של הגוף. איור ג מציג טוניקה בוגרת, הדומה לגדם עץ המעוגן לתחתית. מים נכנסים דרך הפה בחלק העליון של הגוף ועוברים דרך חריצי הלוע, שם הוא מסונן. לאחר מכן מים יוצאים דרך פתח נוסף בצד הגוף. הלב, הבטן והגונדה תחובים מתחת לחריצי הלוע.
    איור\(\PageIndex{4}\): (א) תצלום זה מציג מושבה של הטוניקט בוטרילוידס ויולאקוס. בשלב (ב) הזחל, הטוניק יכול לשחות בחופשיות עד שהוא מתחבר למצע כדי להפוך (ג) למבוגר. (קרדיט א: שינוי עבודה מאת ד"ר דוויין מדוז, NOAA/NMFS/OPR)

    רוב הטוניקות חיות קיום שקט במי אוקיינוס רדודים והן מזינות מתלים. המזונות העיקריים של טוניקות הם פלנקטון ודטריטוס. מי ים נכנסים לגופו של הטוניקט דרך הסיפון הנוכחי שלו. חומר מושעה מסונן מתוך מים אלה על ידי רשת ריר (חריצים בלוע) והוא מועבר לתוך המעי באמצעות פעולה של cilia. פי הטבעת מתרוקן לתוך הסיפון הנוכחי, אשר מגרש פסולת ומים.

    לנצלטים יש נוטוקרד, חוט עצב חלול גב, חריצים בלוע וזנב פוסט-אנאלי בשלב הבוגר (איור). \(\PageIndex{5}\) הנוטוכורד משתרע לתוך הראש, מה שנותן לתת-פילום את שמו (Cephalochordata). מאובנים נכחדים של תת-פילום זה מתוארכים לאמצע התקופה הקמברית (540—488 מיה). צורות החיים, הלנצ'לטים, נקראות על שם צורתן דמוית הלהב. אורכם של Lancelets הוא רק כמה סנטימטרים ונמצאים בדרך כלל קבורים בחול בתחתית הים הממוזג והטרופי החם. כמו טוניקות, הם מזינים מתלים.

    האיור מראה שרוך עם הראש בולט מהחול, ושאר הגוף קבור. על הראש, זרועות מקיפות את הפה. הפה מוביל למערכת העיכול. פי הטבעת ממוקם ממש לפני הזנב הפוסט-אנאלי. החריצים הלועיים נמצאים ליד האטריום, אשר מתרוקן לתוך אטריופור. לגוף שרירים מפולחים העוברים לאורכו מלמעלה למטה.
    איור\(\PageIndex{5}\): שרוכים בוגרים שומרים על ארבעת המאפיינים העיקריים של אקורדים: נוטוכורד, חוט עצב חלול גב, חריצים בלוע וזנב פוסט-אנאלי.

    סיכום המדור

    אכינודרמים הם אורגניזמים ימיים דויטרוסטומים. קבוצת בעלי חיים זו נושאת שלד אנדו גירני המורכב מעצמות המכוסות בעור קוצני. לאכינודרמים יש מערכת הדם על בסיס מים. המדרפוריט הוא נקודת הכניסה והיציאה למים למערכת כלי הדם במים.

    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. רוב הטוניקות חיות על קרקעית האוקיינוס והן מזינות מתלים. Lancelets הם מזיני השעיה הניזונים מפיטופלנקטון ומיקרואורגניזמים אחרים.

    חיבורי אמנות

    איור\(\PageIndex{3}\): איזו מהמשפטים הבאים לגבי תכונות נפוצות של אקורדים נכונה?

    א חוט העצב החלול הגבי הוא חלק ממערכת העצבים המרכזית האקורדית.
    ב בדגי חוליות, חריצי הלוע הופכים לזימים.
    ג בני אדם אינם אקורדים מכיוון שלבני אדם אין זנב.
    ד לחולייתנים אין נוטוכורד בשום שלב בהתפתחותם; במקום זאת, יש להם עמוד חוליות.

    תשובה

    א

    רשימת מילים

    קפלוכורדאטה
    קליד אקורדט שלחבריו יש נוטוקרד, חוט עצב חלול גב, חריצים בלוע וזנב פוסט-אנאלי בשלב הבוגר
    אקורדאטה
    קבוצה של בעלי חיים המובחנים על ידי החזקתם של נוטוכורד, חוט עצב חלול גב, חריצים בלוע וזנב פוסט-אנאלי בשלב כלשהו במהלך התפתחותם
    חוט עצב חלול הגבי
    מבנה חלול וצינורי שמקורו באקטודרם, הנמצא גב לנוטוכורד באקורדים
    אכינודרמטה
    קבוצה של דויטרוסטומים עם עור קוצני; אך ורק אורגניזמים ימיים
    לנצלט
    חבר ב- Cephalochordata; נקרא על שם צורתו דמוית הלהב
    מדרפורייט
    נקבובית לוויסות כניסה ויציאה של מים למערכת כלי הדם במים
    נוטוכורד
    מבנה גמיש בצורת מוט שנמצא בשלב העוברי של כל האקורדים ובשלב הבוגר של כמה אקורדים
    חריץ הלוע
    פתח בלוע
    זנב פוסט-אנאלי
    התארכות שרירית ואחורית של הגוף המשתרעת מעבר לפי הטבעת באקורדים
    טטרפוד
    בעל חיים בעל ארבע רגליים; כולל דו-חיים, זוחלים, ציפורים ויונקים
    טוניקט
    אקורדט יושב שהוא חבר ב- Urochordata
    אורוכורדטה
    הקלייד המורכב מהטוניקות
    עמוד השדרה
    סדרה של עצמות נפרדות המקיפות את חוט השדרה בחולייתנים
    מערכת כלי הדם במים
    מערכת באכינודרמים שבה מים הם נוזל הדם

    תורמים וייחוסים