28.2: فيلوم سينداريا
- Page ID
- 196726
المهارات اللازمة للتطوير
- قارن الخصائص الهيكلية والتنظيمية لبوريفيرا وكنيداريا
- وصف التطور التدريجي للأنسجة وأهميتها للتعقيد الحيواني
تشمل Phylum Cnidaria الحيوانات التي تظهر تناظرًا شعاعيًا أو ثنائي القطب وهي ثنائية القطب، أي أنها تتطور من طبقتين جنينيتين. جميع الأنواع البحرية تقريبًا (حوالي 99 بالمائة) من الأنواع البحرية.
تحتوي المبيضات على خلايا متخصصة تعرف باسم الخلايا الكيدوسية («الخلايا اللاذعة») التي تحتوي على عضيات تسمى الكيسات الخيطية (اللسع). توجد هذه الخلايا حول الفم والمخالب، وتعمل على شل حركة الفريسة بالسموم الموجودة داخل الخلايا. تحتوي الكيسات الخيطية على خيوط ملفوفة قد تحمل الأشواك. يحتوي الجدار الخارجي للخلية على نتوءات تشبه الشعر تسمى القزحية، وهي حساسة للمس. عند لمسها، من المعروف أن الخلايا تطلق خيوطًا ملفوفة يمكنها إما اختراق لحم الفريسة أو مفترسات الكينداريين (انظر الشكل\(\PageIndex{1}\)) أو وضعها في الفخ. تطلق هذه الخيوط الملفوفة السموم إلى الهدف ويمكنها غالبًا شل حركة الفريسة أو تخويف الحيوانات المفترسة.
تُظهر الحيوانات في هذه الشعبة خطتين مورفولوجيتين متميزتين للجسم: ورم أو «ساق» وميدوسا أو «جرس» (الشكل\(\PageIndex{2}\)). مثال على شكل الورم هو Hydra spp. ربما تكون الحيوانات الوسيطة الأكثر شهرة هي الهلام (قناديل البحر). تظهر أشكال السلائل عند البالغين، حيث تكون فتحة واحدة في الجهاز الهضمي (الفم) متجهةً لأعلى مع وجود مخالب تحيط بها. أشكال ميدوسا متحركة، حيث يتدلى الفم والمخالب من جرس على شكل مظلة.
بعض السينداريين متعددة الأشكال، أي أن لديهم خطتين للجسم خلال دورة حياتهم. ومن الأمثلة على ذلك الهيدرويد الاستعماري المسمى أوبيليا. في الواقع، يحتوي شكل الورم اللاتنسجي على نوعين من السلائل، كما هو موضح في الشكل\(\PageIndex{3}\). النوع الأول هو غاستروزويد، الذي تم تكييفه لالتقاط الفريسة والتغذية؛ والنوع الآخر من الورم هو الجونوزويد، الذي يتكيف مع النمو اللاجنسي للميدوسا. عندما تنضج البراعم التناسلية، فإنها تنفصل وتصبح وسائط سباحة حرة، وهي إما ذكورية أو أنثى (ثنائية الجنس). يصنع ذكر الميدوسا الحيوانات المنوية، بينما تصنع أنثى الميدوسا البيض. بعد الإخصاب، تتطور الزيجوت إلى الأريمية التي تتطور إلى يرقة مسطحة. تسبح اليرقة بحرية لفترة من الوقت، لكنها تلتصق في النهاية وتتشكل ورم تناسلي استعماري جديد.
تظهر جميع المبيضات وجود طبقتين غشائية في الجسم مستخلصتين من إندودرم وإيكتودرم للجنين. تسمى الطبقة الخارجية (من الطبقة الخارجية) البشرة وتبطن الجزء الخارجي من الحيوان، بينما تسمى الطبقة الداخلية (من بطانة الرحم) بالمعدة وتبطن التجويف الهضمي. بين هاتين الطبقتين الغشايتين توجد طبقة ضامة متوسطة غير حية تشبه الهلام. من حيث التعقيد الخلوي، يُظهر السيندائيون وجود أنواع مختلفة من الخلايا في كل طبقة نسيجية، مثل الخلايا العصبية والخلايا الظهارية الانقباضية والخلايا التي تفرز الإنزيمات والخلايا الممتصة للمغذيات، بالإضافة إلى وجود اتصالات بين الخلايا. ومع ذلك، فإن تطوير الأعضاء أو أنظمة الأعضاء ليس متقدمًا في هذه الشعبة.
الجهاز العصبي بدائي، حيث تنتشر الخلايا العصبية في جميع أنحاء الجسم. قد تُظهر هذه الشبكة العصبية وجود مجموعات من الخلايا في شكل الضفيرة العصبية (الضفيرة المفردة) أو الحبال العصبية. تُظهر الخلايا العصبية خصائص مختلطة للخلايا العصبية الحركية والحسية. جزيئات الإشارة السائدة في هذه الأنظمة العصبية البدائية هي الببتيدات الكيميائية، التي تؤدي وظائف مثيرة ومثبطة. على الرغم من بساطة الجهاز العصبي، فإنه ينسق حركة اللوامس، ورسم الفريسة الملتقطة إلى الفم، وهضم الطعام، وطرد النفايات.
يقوم السيندائيون بإجراء عملية الهضم خارج الخلية حيث يتم أخذ الطعام إلى التجويف المعدي الوعائي، ويتم إفراز الإنزيمات في التجويف، وتمتص الخلايا المبطنة للتجويف العناصر الغذائية. يحتوي التجويف المعدي الوعائي على فتحة واحدة فقط تعمل بمثابة الفم والشرج، والتي تسمى الجهاز الهضمي غير المكتمل. تتبادل الخلايا السنيدارية الأكسجين وثاني أكسيد الكربون عن طريق الانتشار بين الخلايا في البشرة مع الماء في البيئة، وبين الخلايا في الجهاز الهضمي مع الماء في التجويف المعدي الوعائي. إن عدم وجود نظام الدورة الدموية لتحريك الغازات الذائبة يحد من سمك جدار الجسم ويستلزم وجود ميزوجليا غير حية بين الطبقات. لا يوجد نظام أو أعضاء إفرازية، وتنتشر النفايات النيتروجينية ببساطة من الخلايا إلى الماء خارج الحيوان أو في التجويف المعدي الوعائي. لا يوجد أيضًا نظام الدورة الدموية، لذلك يجب أن تنتقل العناصر الغذائية من الخلايا التي تمتصها في بطانة التجويف المعدي الوعائي عبر الميزوغليا إلى الخلايا الأخرى.
يحتوي Phylum Cnidaria على حوالي 10000 نوع موصوف مقسم إلى أربع فئات: Anthozoa و Scyphozoa و Cubozoa و Hydrozoa. تعتبر الأنثوزوان وشقائق البحر والشعاب المرجانية كلها من الأنواع التي تعيش في البحر، في حين أن السيفوزوان (قناديل البحر) وكوبوزوان (الهلام الصندوقي) عبارة عن أشكال للسباحة. تحتوي الهيدروزوان على أشكال سامة وأشكال استعمارية للسباحة مثل Man O' War البرتغالي.
فئة أنثوزوا
يشمل فصل Anthozoa جميع السينيداريين الذين يظهرون خطة جسم الورم فقط؛ بمعنى آخر، لا توجد مرحلة ميدوسا في دورة حياتهم. ومن الأمثلة على ذلك شقائق النعمان البحرية (الشكل\(\PageIndex{4}\)) وأقلام البحر والشعاب المرجانية، ويقدر عدد الأنواع الموصوفة بـ 6100 نوع. عادة ما تكون شقائق النعمان البحرية ذات ألوان زاهية ويمكن أن يصل قطرها إلى 1.8 إلى 10 سم. عادة ما تكون هذه الحيوانات أسطوانية الشكل وترتبط بركيزة. فتحة الفم محاطة بمخالب تحمل الخلايا الشحمية.
فم شقائق البحر محاط بمخالب تحمل الخلايا الشحمية. يتم تبطين فتحة الفم الشبيهة بالشق والبلعوم بواسطة أخدود يسمى السيفونوفور. البلعوم هو الجزء العضلي من الجهاز الهضمي الذي يعمل على تناول الطعام وكذلك ابتلاعه، وقد يمتد حتى ثلثي طول الجسم قبل فتحه في التجويف المعدي الوعائي. ينقسم هذا التجويف إلى عدة غرف بواسطة حواجز طولية تسمى المساريق. تتكون كل مساريق من طبقة واحدة من الطبقة الخارجية وطبقة واحدة من الخلايا الداخلية مع وضع الميزوغليا بينهما. لا تقسم المساريق تجويف الأوعية الدموية تمامًا، وتتجمع التجاويف الصغيرة عند فتحة البلعوم. يبدو أن الفائدة التكيفية للمساريق هي زيادة مساحة السطح لامتصاص العناصر الغذائية وتبادل الغازات.
تتغذى شقائق النعمان البحرية على الأسماك الصغيرة والجمبري، عادة عن طريق شل حركة فريستها باستخدام الخلايا الشحمية. تقيم بعض شقائق النعمان البحرية علاقة متبادلة مع سرطان البحر الناسك من خلال الالتصاق بقشرة السلطعون. في هذه العلاقة، يحصل شقائق النعمان على جزيئات الطعام من الفريسة التي يصطادها السلطعون، ويتم حماية السلطعون من الحيوانات المفترسة بواسطة الخلايا اللاذعة لشقائق النعمان. أسماك النعمان، أو سمكة المهرج، قادرة على العيش في شقائق النعمان لأنها محصنة ضد السموم الموجودة داخل الكيسات الخيطية.
تظل الأنثوزون متعددة الأشكال طوال حياتها ويمكن أن تتكاثر جنسياً عن طريق التبرعم أو التشرذم، أو جنسياً عن طريق إنتاج الأمشاج. يتم إنتاج كلا المشيجين بواسطة الورم، الذي يمكن أن يندمج ليؤدي إلى ظهور يرقة مسطحة تسبح بحرية. تستقر اليرقة على طبقة سفلية مناسبة وتتطور إلى ورم لاصغي.
فئة سليفوزوا
تشمل فئة Scyphozoa جميع أنواع الهلام وهي حصريًا فئة بحرية من الحيوانات تضم حوالي 200 نوع معروف. السمة المميزة لهذه الفئة هي أن الميدوسا هي المرحلة البارزة في دورة الحياة، على الرغم من وجود مرحلة ورم. يتراوح طول أعضاء هذا النوع من 2 إلى 40 سم، لكن أكبر أنواع السيفزوان، Cyanea capillata، يمكن أن يصل عرضها إلى مترين. تعرض السيفوزوان مورفولوجيا مميزة تشبه الجرس (الشكل\(\PageIndex{5}\)).
في قناديل البحر، توجد فتحة فم على الجانب السفلي من الحيوان، وتحيط بها مخالب تحمل الكيسات الخيطية. تعيش طيور السيفوزوان معظم دورة حياتها كحيوانات آكلة اللحوم الفردية التي تسبح بحرية. يؤدي الفم إلى التجويف المعدي الوعائي، والذي يمكن تقسيمه إلى أربعة أكياس مترابطة، تسمى الرتج. في بعض الأنواع، قد يتفرع الجهاز الهضمي إلى قنوات شعاعية. مثل الحاجز في الأنثوزوان، تؤدي الخلايا الوعائية المتفرعة وظيفتين: زيادة مساحة السطح لامتصاص المغذيات وانتشارها؛ وبالتالي، هناك المزيد من الخلايا على اتصال مباشر مع العناصر الغذائية في تجويف المعدة والأوعية الدموية.
في السيفوزوان، تنتشر الخلايا العصبية في جميع أنحاء الجسم. قد تكون الخلايا العصبية موجودة حتى في مجموعات تسمى rhopalia. تمتلك هذه الحيوانات حلقة من العضلات المبطنة لقبة الجسم، والتي توفر القوة الانقباضية المطلوبة للسباحة في الماء. السيفوزوان حيوانات ثنائية الجنس، أي أن الجنسين منفصلان. تتكون الغدد التناسلية من الجهاز الهضمي ويتم طرد الأمشاج عبر الفم. تتكون يرقات Planula عن طريق الإخصاب الخارجي؛ وتستقر على طبقة سفلية في شكل بوليبويد يعرف باسم الورم الأرومي. قد تنتج هذه الأشكال سلائل إضافية عن طريق التبرعم أو قد تتحول إلى الشكل النخاعي. يمكن وصف دورة حياة هذه الحيوانات (الشكل\(\PageIndex{6}\)) بأنها متعددة الأشكال، لأنها تُظهر كلاً من خطة الجسم المتوسطة والمتعددة الأشكال في مرحلة ما من دورة حياتها.
فئة كوبوزوا
تشمل هذه الفئة الجيلي الذي يحتوي على ميدوسا على شكل صندوق، أو جرس مربع المقطع العرضي؛ وبالتالي، تُعرف بالعامية باسم «قنديل البحر الصندوقي». قد تصل هذه الأنواع إلى أحجام تتراوح من 15 إلى 25 سم. يُظهر الكوبوزوان الخصائص المورفولوجية والتشريحية الشاملة التي تشبه تلك الخاصة بالسيفوزوان. الفرق البارز بين الفئتين هو ترتيب اللوامس. هذه هي المجموعة الأكثر سمية من بين جميع الإكلياريين (الشكل\(\PageIndex{7}\)).
تحتوي الكوبوزوان على وسادات عضلية تسمى الدواسات في زوايا مظلة الجرس المربعة، مع مجس واحد أو أكثر متصل بكل دواسة. يتم تصنيف هذه الحيوانات أيضًا في ترتيب بناءً على وجود مخالب مفردة أو متعددة لكل دواسة. في بعض الحالات، قد يمتد الجهاز الهضمي إلى الدواسة. يمكن ترتيب الكيسات الخيطية في تكوين حلزوني على طول اللوامس؛ يساعد هذا الترتيب على إخضاع الفريسة والتقاطها بشكل فعال. توجد الكوبوزوان في شكل بوليبويد يتطور من يرقة مسطحة. تُظهر هذه السلائل قدرة محدودة على الحركة على طول الطبقة التحتية، ومثل السيفوزوان، قد تنبت لتكوين المزيد من السلائل لاستعمار الموطن. ثم تتحول أشكال الورم إلى أشكال ميدوسويد.
فئة الهيدروزوا
تضم الهيدروزوا ما يقرب من 3200 نوع؛ معظمها بحري، على الرغم من أن بعض أنواع المياه العذبة معروفة (الشكل\(\PageIndex{8}\)). الحيوانات في هذه الفئة متعددة الأشكال، ويظهر معظمها أشكالًا متعددة الأشكال ومتعددة الأشكال في دورة حياتها، على الرغم من أن هذا متغير.
غالبًا ما يُظهر شكل الورم في هذه الحيوانات مورفولوجيا أسطوانية مع تجويف معدي وعائي مركزي مبطن بالجلد المعدي. يحتوي الجهاز الهضمي والبشرة على طبقة بسيطة من الميزوجليا المحصورة بينهما. توجد فتحة فم محاطة بمخالب في الطرف الفموي للحيوان. تشكل العديد من نباتات الهيدروزوان مستعمرات تتكون من مستعمرة متفرعة من السلائل المتخصصة التي تشترك في تجويف الأوعية الدموية، كما هو الحال في الأوبليا المائية الاستعمارية. قد تكون المستعمرات أيضًا عائمة بحرية وتحتوي على أفراد ميدوسويد ومستولين في المستعمرة كما هو الحال في فيساليا (رجل الحرب البرتغالي) أو فيليلا (بحار باي ذا ويند). حتى الأنواع الأخرى هي السلائل الانفرادية (هيدرا) أو النخاع الانفرادي (Gonionemus). السمة الحقيقية التي تشترك فيها جميع هذه الأنواع المتنوعة هي أن الغدد التناسلية للتكاثر الجنسي مشتقة من أنسجة البشرة، بينما في جميع الأنواع الأخرى يتم اشتقاقها من أنسجة الجهاز الهضمي.
ملخص
يمثل السينداريون مستوى أكثر تعقيدًا من التنظيم من بوريفيرا. إنها تمتلك طبقات الأنسجة الخارجية والداخلية التي تشكل الميزوجليا غير الخلوية. يمتلك السينداريون نظامًا هضميًا جيدًا ويقومون بعملية الهضم خارج الخلية. الخلايا الكيدوسية هي خلية متخصصة لإيصال السموم إلى الفريسة وكذلك التحذير من الحيوانات المفترسة. لدى السينداريين جنسين منفصلين ولديهم دورة حياة تتضمن أشكالًا متميزة من الناحية المورفولوجية. تُظهر هذه الحيوانات أيضًا شكلين مورفولوجيين متميزين - ميدوسويد و بوليبويد - في مراحل مختلفة من دورة حياتها.
مسرد المصطلحات
- كنداريا
- فيلوم الحيوانات التي تكون ثنائية الأرومة ولها تماثل شعاعي
- خلية الحدقة
- خلية لاذعة متخصصة موجودة في Cnidaria
- البشرة
- الطبقة الخارجية (من الطبقة الخارجية) التي تبطن الجزء الخارجي للحيوان
- الهضم خارج الخلية
- يتم أخذ الطعام إلى تجويف الأوعية الدموية، ويتم إفراز الإنزيمات في التجويف، وتمتص الخلايا المبطنة للتجويف العناصر الغذائية
- التهاب المعدة
- الطبقة الداخلية (من إندوديرم) التي تبطن التجويف الهضمي
- تجويف المعدة والأوعية الدموية
- فتحة تعمل بمثابة الفم والشرج، والتي تسمى الجهاز الهضمي غير المكتمل
- ميدوسا
- مخطط جسم طائر الكناري العائم بحرية مع وجود فم على الجانب السفلي ومخالب متدلية من الجرس
- الميزوجليا
- توجد مصفوفة غير حية تشبه الجل بين الإكتوديرم والتهاب بطانة الرحم في الكينداريين
- الكيسة الخيطية
- عضية تشبه الحربة داخل خلية الشحمية مع قذيفة مدببة وسم لصعق الفريسة وتوريطها
- ورم
- شكل من أشكال الحياة اللاصقية الشبيهة بالسيقان عند السنديان حيث يكون الفم والمخالب متجهًا لأعلى، وعادة ما يكون لاصقًا ولكن قد يكون قادرًا على الانزلاق على طول السطح
- متعدد الأشكال
- امتلاك خطط جسم متعددة خلال دورة حياة مجموعة من الكائنات الحية
- السيفونوفور
- هيكل أنبوبي يعمل كمدخل للمياه إلى تجويف الوشاح