15.2: الإسفنج والسنجار
- Page ID
- 191424
تنقسم مملكة الحيوانات بشكل غير رسمي إلى حيوانات لا فقارية، وتلك التي ليس لها عمود فقري، وحيوانات فقارية، تلك ذات العمود الفقري. على الرغم من أننا بشكل عام أكثر دراية بالحيوانات الفقارية، إلا أن الغالبية العظمى من أنواع الحيوانات، حوالي 95 في المائة، هي من اللافقاريات. تشمل اللافقاريات تنوعًا كبيرًا من الحيوانات، وملايين الأنواع في حوالي 32 فصيلة، والتي يمكننا أن نبدأ في التطرق إليها هنا.
يمثل الإسفنج والسنديان أبسط الحيوانات. يبدو أن الإسفنج يمثل مرحلة مبكرة من تعدد الخلايا في الكليد الحيواني. على الرغم من أنها تحتوي على خلايا متخصصة لوظائف معينة، إلا أنها تفتقر إلى الأنسجة الحقيقية التي يتم فيها تنظيم الخلايا المتخصصة في مجموعات وظيفية. يشبه الإسفنج ما كان يمكن أن يكون سلف الحيوانات: الطلائع الاستعماريين الذين يحملون الجلد. تعتبر القناديل، أو قناديل البحر وأقاربها، أبسط مجموعة حيوانية تعرض أنسجة حقيقية، على الرغم من أنها تمتلك طبقتين فقط من الأنسجة.
إسفنج
تمثل الحيوانات في مملكة بارازوا الفرعية أبسط الحيوانات وتشمل الإسفنج أو فيلوم بوريفيرا (الشكل\(\PageIndex{1}\)). جميع الإسفنج مائي وغالبية الأنواع بحرية. يعيش الإسفنج في اتصال وثيق مع الماء، والذي يلعب دورًا في تغذيته وتبادل الغازات وإفرازه. تم تخصيص جزء كبير من هيكل جسم الإسفنج لنقل الماء عبر الجسم حتى يتمكن من تصفية الطعام وامتصاص الأكسجين المذاب والقضاء على النفايات.
يأخذ جسم أبسط الإسفنج شكل أسطوانة ذات تجويف مركزي كبير، وهو الإسفنج. يدخل الماء الإسفنجة من مسام عديدة في جدار الجسم. يتدفق الماء من خلال فتحة كبيرة تسمى أوسكولوم (الشكل\(\PageIndex{2}\)). ومع ذلك، يُظهر الإسفنج مجموعة متنوعة من أشكال الجسم، والتي تختلف في حجم وتفرع الإسفنجة، وعدد الأوسكولي، ومكان وجود الخلايا التي ترشح الطعام من الماء.
يتكون الإسفنج من طبقة خارجية من الخلايا المسطحة وطبقة داخلية من الخلايا تسمى الخلايا الجذعية مفصولة بمادة تشبه الهلام تسمى ميزوهيل. يحتوي الميزوهيل على خلايا أميبية مدمجة تفرز إبرًا صغيرة تسمى البهارات أو ألياف البروتين التي تساعد على إعطاء الإسفنج قوته الهيكلية. الجسم الخلوي للخلية الشوانوية مضمن في الميزوهيل ولكن يبرز في الإسفنج عبارة عن طوق يشبه الشبكة يحيط بسوط واحد. يؤدي ضرب السوط من جميع الخلايا الجذعية إلى نقل الماء عبر الإسفنج. تُحتجز جزيئات الطعام في المخاط الناتج عن طوق الخلايا الجذعية الشبيه بالمنخل ويتم ابتلاعها عن طريق البلعمة. هذه العملية تسمى الهضم داخل الخلايا. تمتص الخلايا الأميبية العناصر الغذائية المعاد تعبئتها في فجوات الطعام في الخلايا الجذعية وتوصيلها إلى خلايا أخرى داخل الإسفنج.
العمليات الفسيولوجية في الإسفنج
على الرغم من قلة تعقيدها، من الواضح أن الإسفنج كائنات حية ناجحة، فقد استمرت على الأرض لأكثر من نصف مليار سنة. نظرًا لافتقاره إلى جهاز هضمي حقيقي، يعتمد الإسفنج على العمليات الهضمية داخل الخلايا الجذعية من أجل تناول الطاقة. الحد الأقصى لهذا النوع من الهضم هو أن جزيئات الطعام يجب أن تكون أصغر من الخلايا الفردية. يحدث تبادل الغازات وتداولها وإفرازها عن طريق الانتشار بين الخلايا والماء.
يتكاثر الإسفنج جنسياً ولاجنسياً. يتم التكاثر اللاجنسي إما عن طريق التجزؤ (حيث تنفصل قطعة من الإسفنج وتتطور إلى فرد جديد)، أو عن طريق التبرعم (ثمرة من الوالد تنفصل في النهاية). يحدث نوع من التكاثر اللاجنسي الموجود فقط في إسفنجات المياه العذبة من خلال تكوين الأحجار الكريمة ومجموعات الخلايا المحاطة بطبقة خارجية صلبة. تنجو الأحجار الكريمة من بيئات معادية ويمكن أن تلتصق بالركيزة وتنمو لتصبح إسفنجة جديدة.
الإسفنج أحادي النوع (أو خنثى)، مما يعني أنه يمكن للفرد إنتاج كل من البيض والحيوانات المنوية. قد يكون الإسفنج خنثى بشكل تسلسلي، حيث ينتج البيض أولاً ثم الحيوانات المنوية لاحقًا. تنشأ البويضات من الخلايا الأميبية ويتم الاحتفاظ بها داخل الإسفنجة، بينما تنشأ الحيوانات المنوية من الخلايا الجذعية ويتم إخراجها من خلال العظم. تقوم الحيوانات المنوية التي تحملها التيارات المائية بتخصيب بيض الإسفنج الآخر. يحدث التطور المبكر لليرقات داخل الإسفنج، ثم يتم إطلاق اليرقات التي تسبح بحرية من خلال العظم. هذه هي المرة الوحيدة التي يُظهر فيها الإسفنج القدرة على الحركة. يتم لصق الإسفنج عند البالغين ويقضي حياته مرتبطًا بركيزة ثابتة.
مفهوم في العمل
شاهد هذا الفيديو الذي يوضح تغذية الإسفنج.
السكنداريين
تشمل شريحة Cnidaria الحيوانات التي تظهر تناظرًا شعاعيًا أو ثنائي القطب وهي ثنائية القطب. جميع الأنواع البحرية تقريبًا (حوالي 99 بالمائة) من الأنواع البحرية. لدى السينداريين خلايا متخصصة تعرف باسم الخلايا الكيدوسية («الخلايا اللاذعة») التي تحتوي على عضيات تسمى الكيسات الخيطية. تتركز هذه الخلايا حول الفم ومخالب الحيوان ويمكنها شل حركة الفريسة بالسموم. تحتوي الكيسات الخيطية على خيوط ملفوفة قد تحمل الأشواك. يحتوي الجدار الخارجي للخلية على إسقاط يشبه الشعر حساس للمس. عند لمسها، تطلق الخلايا الخيوط الملفوفة المحتوية على السموم والتي يمكن أن تخترق وتصعق المفترس أو الفريسة (انظر الشكل\(\PageIndex{3}\)).
يُظهر السينداريون خطتين متميزتين للجسم: ورم أو «ساق» وميدوسا أو «جرس» (الشكل\(\PageIndex{4}\)). ومن الأمثلة على شكل السليلة أنواع المياه العذبة من جنس هيدرا؛ ولعل أشهر حيوانات الميدوسويد هي الهلام (قناديل البحر). تصاب السلائل عند البالغين، حيث تكون فتحة واحدة في الجهاز الهضمي (الفم) متجهةً لأعلى مع وجود مخالب تحيط بها. الميدوسيا متحركة، حيث يتدلى الفم والمخالب من الجسم على شكل جرس. في الأنواع الأخرى من السرطان، يوجد كل من الورم وشكل الميدوسا، وتتناوب دورة الحياة بين هذه الأشكال.
العمليات الفسيولوجية للسكريين
تحتوي جميع المبيضات على طبقتين من الأنسجة. الطبقة الخارجية تسمى البشرة، بينما تسمى الطبقة الداخلية بالمعدة وتبطن التجويف الهضمي. بين هاتين الطبقتين توجد ميزوجليا غير حية تشبه الهلام. هناك أنواع مختلفة من الخلايا في كل طبقة نسيجية، مثل الخلايا العصبية والخلايا التي تفرز الإنزيمات والخلايا الممتصة للمغذيات، بالإضافة إلى الروابط بين الخلايا بين الخلايا. ومع ذلك، فإن الأعضاء وأنظمة الأعضاء غير موجودة في هذه الشعبة.
الجهاز العصبي بدائي، حيث تنتشر الخلايا العصبية في جميع أنحاء الجسم في شبكة. وظيفة الخلايا العصبية هي حمل الإشارات من الخلايا الحسية والخلايا الانقباضية. تشكل مجموعات الخلايا في الشبكة العصبية أحبابًا عصبية قد تكون ضرورية لمزيد من الانتقال السريع. يقوم السينداريون بعملية الهضم خارج الخلية، مع إكمال عملية الهضم عن طريق العمليات الهضمية داخل الخلايا. يتم أخذ الطعام إلى تجويف الأوعية الدموية، ويتم إفراز الإنزيمات في التجويف، وتمتص الخلايا المبطنة للتجويف المنتجات الغذائية لعملية الهضم خارج الخلية. يحتوي التجويف المعدي الوعائي على فتحة واحدة فقط تعمل بمثابة الفم والشرج (جهاز هضمي غير مكتمل). مثل الإسفنج، تتبادل الخلايا السنيدارية الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والنفايات النيتروجينية عن طريق الانتشار بين الخلايا في البشرة والجلد المعدي بالماء.
التنوع الإكليري
يحتوي Phylum Cnidaria على حوالي 10000 نوع موصوف مقسم إلى أربع فئات: Anthozoa و Scyphozoa و Cubozoa و Hydrozoa.
يشمل فصل Anthozoa جميع السينيداريين الذين يظهرون خطة جسم الورم اللزج فقط؛ بمعنى آخر، لا توجد مرحلة ميدوسا في دورة حياتهم. ومن الأمثلة على ذلك شقائق النعمان البحرية وحظائر 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 (الشكل\(\PageIndex{5}\)).
تشمل السيفوزوان جميع أنواع الهلام وهي متحركة وبحرية حصريًا مع حوالي 200 نوع موصوف. الميدوسا هي المرحلة السائدة في دورة الحياة، على الرغم من وجود مرحلة الورم أيضًا. يتراوح طول الأنواع من 2 سم إلى أكبر أنواع السيفزوان، السيانيا كابيلياتا، بعرض 2 متر. يُظهر الهلام شكل جسم مميز يشبه الجرس (الشكل\(\PageIndex{6}\)).
مفهوم في العمل
استخدم هذا الفيديو لتحديد مراحل دورة حياة الهلام.
تشتمل فئة Cubozoa على أنواع الجيلي المربعة في المقطع العرضي وتُعرف باسم «قناديل البحر الصندوقية». قد تصل هذه الأنواع إلى أحجام تتراوح من 15 إلى 25 سم. تشبه الكوبوزوان تشريحيًا قناديل البحر. الفرق البارز بين الفئتين هو ترتيب اللوامس. تحتوي الكوبوزوان على وسادات عضلية تسمى الدواسات في زوايا مظلة الجرس المربعة، مع وجود مخالب واحد أو أكثر متصل بكل دواسة. في بعض الحالات، قد يمتد الجهاز الهضمي إلى الدواسة. عادة ما توجد الكوبوزوان في شكل ورم يتطور من يرقة. قد تنبت السلائل لتكوين المزيد من السلائل ثم تتحول إلى الأشكال الوسيطة.
مفهوم في العمل
شاهد هذا الفيديو لمعرفة المزيد عن السموم القاتلة لقنديل البحر الصندوقي.
تضم الهيدروزوا ما يقرب من 3500 نوعًا، 1 معظمها بحري. تحتوي معظم الأنواع في هذه الفئة على أشكال الورم والميتوسا في دورة حياتها. تشكل العديد من أنواع الهيدروزوان مستعمرات تتكون من فروع من الزوائد اللحمية المتخصصة التي تشترك في تجويف الأوعية الدموية. قد تكون المستعمرات أيضًا عائمة بحرية وتحتوي على كل من أفراد الميدوسا والبوليب في المستعمرة، كما هو الحال في رجل أووار البرتغالي (فيساليا) أو باي ذا ويند سايلور (فيليلا). الأنواع الأخرى هي السلائل الانفرادية أو النخاع الانفرادي. السمة المشتركة بين جميع هذه الأنواع هي أن الغدد التناسلية الخاصة بها مشتقة من أنسجة البشرة، بينما في جميع الأنواع الأخرى، يتم اشتقاقها من أنسجة الجهاز الهضمي (الشكل\(\PageIndex{7}\) ab).
ملخص القسم
الحيوانات المدرجة في فيلوم بوريفيرا هي بارازوان ولا تمتلك أنسجة حقيقية. تظهر هذه الكائنات الحية تنظيمًا بسيطًا. يحتوي الإسفنج على أنواع خلايا متعددة موجهة نحو تنفيذ وظائف التمثيل الغذائي المختلفة.
يحتوي السينداريون على طبقات من الأنسجة الخارجية والداخلية تغطي الميزوغليا غير الخلوية. يمتلك السينداريون نظامًا هضميًا جيدًا ويقومون بعملية الهضم خارج الخلية. الخلايا الكيدوسية هي خلية متخصصة لتوصيل السموم إلى الفريسة والحيوانات المفترسة. لدى السينيداريين جنسين منفصلين. لديهم دورة حياة تتضمن أشكالًا مميزة من الناحية المورفولوجية - ميدوسويد و بوليبويد - في مراحل مختلفة من دورة حياتهم.
الحواشي
- 1 «دليل الهيدروزوا»، بيتر شوشيرت، متحف جنيف، آخر تحديث في نوفمبر 2012، http://www.ville-ge.ch/mhng/hydrozoa... -directory.htm.
مسرد المصطلحات
- خلية أميبية
- خلية إسفنجية تشبه الأميبا تشمل وظائفها توزيع العناصر الغذائية على الخلايا الأخرى في الإسفنج
- تبرعم
- شكل من أشكال التكاثر اللاجنسي الذي يحدث من خلال نمو كائن حي جديد كفرع على كائن حي بالغ ينفصل ويصبح مستقلاً؛ يوجد في النباتات والإسفنج والسينداريين وبعض اللافقاريات الأخرى
- خلية شوانوية
- نوع خلية فريد من نوعه للإسفنج مع سوط محاط بطوق يستخدم للحفاظ على تدفق المياه عبر الإسفنج والتقاط جزيئات الطعام وهضمها
- الكنداريا
- شريحة من الحيوانات ثنائية الخلايا ولديها تناظر شعاعي وخلايا لاذعة
- خلية الحدقة
- خلية لاذعة متخصصة موجودة في Cnidaria
- البشرة
- طبقة الخلايا التي تبطن السطح الخارجي للحيوان
- الهضم خارج الخلية
- شكل من أشكال الهضم، انهيار الطعام، والذي يحدث خارج الخلايا بمساعدة الإنزيمات التي تطلقها الخلايا
- تجزئة
- شكل من أشكال التكاثر اللاجنسي حيث ينفصل جزء من جسم الكائن الحي ويتطور إلى كائن حي مستقل؛ يوجد في النباتات والإسفنج وبعض اللافقاريات الأخرى
- التهاب المعدة
- طبقة الخلايا التي تبطن التجويف المعدي للأوعية الدموية للأطفال
- تجويف المعدة والأوعية الدموية
- التجويف المركزي الذي يحده الجهاز الهضمي في السنديان
- جوهرة
- هيكل ينتج عن التكاثر اللاجنسي في إسفنجات المياه العذبة القادرة على تحمل الظروف القاسية
- الهضم داخل الخلايا
- هضم المادة التي يتم إحضارها إلى الخلية عن طريق البلعمة
- ميدوسا
- مخطط جسم طائر الكناري الذي يطفو بحرية مع فم على الجانب السفلي ومخالب متدلية من الجرس
- الميزوجليا
- المصفوفة غير الحية الشبيهة بالهلام الموجودة بين الإكتوديرم والتهاب بطانة الرحم في المبيضات
- ميزوهيل
- الجل الشبيه بالكولاجين الذي يحتوي على خلايا معلقة تؤدي وظائف مختلفة في الإسفنج
- أحادي اللون
- وجود كلا الجنسين في جسم واحد، خنثي
- الكيسة الخيطية
- العضية الشبيهة بالحربة داخل خلية عصبية بقذيفة مدببة وسم لصعق الفريسة وتوريطها
- أوسكولوم
- الفتحة الكبيرة في جسم إسفنجي يخرج الماء من خلالها
- ورم
- شكل الحياة اللاصغي الشبيه بالسيقان الذي يشبه السيقان، حيث يكون الفم والمخالب متجهًا لأعلى، وعادة ما يكون لاصقًا ولكن قد يكون قادرًا على الانزلاق على طول السطح
- بوريفيرا
- شريحة من الحيوانات التي ليس لها أنسجة حقيقية، ولكن بجسم مسامي بهيكل داخلي بدائي
- سبايكول
- هيكل قصير يشبه الشظية أو السنبلة، في الإسفنج، يتكون من ثاني أكسيد السيليكون أو كربونات الكالسيوم أو البروتين، ويوجد في الميزوهيل
- إسفنجوكيل
- التجويف المركزي داخل جسم بعض الإسفنج