Skip to main content
Global

15.5: الأوتار والحبيبات

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    191413

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

    تشمل عمليات التثنية فصيلة Echinodermata وChordata (التي تشمل الفقاريات) وفيلتين صغيرتين. تشترك Deuterostomes في أنماط مماثلة من التطور المبكر.

    إشينوديرمس

    تمت تسمية Echinodermata بسبب بشرتها الشوكية (من اليونانية «echinos» التي تعني «شوكي» و «dermos» بمعنى «الجلد»). يشمل الفيلوم حوالي 7000 نوع حي موصوف، مثل نجوم البحر، وخيار البحر، وقنافذ البحر، والدولار الرملي، والنجوم الهشة. إشينوديرماتا بحرية حصريًا.

    تُظهر الأشينوديمات البالغة تناظرًا خماسيًا ولها هيكل كلسي مصنوع من العظام (الشكل\(\PageIndex{1}\))، على الرغم من أن المراحل المبكرة لليرقات من جميع الأشينودرمات لها تماثل ثنائي. تم تطوير الهيكل الداخلي بواسطة خلايا البشرة، والتي قد تمتلك أيضًا خلايا صبغية، مما يعطي ألوانًا زاهية لهذه الحيوانات، بالإضافة إلى الخلايا المحملة بالسموم. هذه الحيوانات لديها كويلوم حقيقي، يتم تعديل جزء منه إلى نظام الدورة الدموية الفريد الذي يسمى نظام الأوعية الدموية المائية. ومن السمات المثيرة للاهتمام لهذه الحيوانات قدرتها على التجدد، حتى في حالة فقدان أكثر من 75 في المائة من كتلة الجسم.

    العمليات الفسيولوجية للإشينوديدرمز

    تمتلك Echinoderms نظامًا فريدًا لتبادل الغازات وتداول المغذيات والحركة يسمى نظام الأوعية الدموية المائية. يتكون النظام من قناة دائرية مركزية وقنوات شعاعية تمتد على طول كل ذراع. تدور المياه من خلال هذه الهياكل مما يسمح بتبادل الغاز والمغذيات والنفايات. ينظم هيكل في الجزء العلوي من الجسم، يسمى المدريبوريت، كمية الماء في نظام الأوعية الدموية المائية. يمكن توسيع أو تقلص «أقدام الأنبوب»، التي تبرز من خلال الفتحات في الهيكل الداخلي، باستخدام الضغط الهيدروستاتيكي في النظام. يسمح النظام بالحركة البطيئة، ولكن بقدر كبير من القوة، كما شوهد عندما تلتصق أقدام الأنبوب بالنصف المتقابلة من الرخويات ذات الصدفتين، مثل البطلينوس، وتقوم ببطء، ولكن بثبات، بسحب الأصداف عن بعضها البعض، مما يؤدي إلى تعريض اللحم بداخلها.

    يُظهر الرسم التوضيحي نجمة بحرية يوجد فم في أسفلها وفتحة شرج في الأعلى، وكلاهما في منتصف النجمة. تقع المعدة على شكل قرص بين الفم والشرج. يشع أنبوبان من المعدة إلى كل ذراع، وتتصل العديد من الغدد الهضمية الصغيرة بهذه الأنابيب. تحت المعدة توجد قناة دائرية مركزية تتصل أيضًا بالأنابيب التي تمتد إلى كل ذراع. يتم توصيل أقدام الأنبوب بهذه الأنابيب. كل قدم أنبوبية تشبه قطارة الدواء، مع أمبولة على شكل لمبة في الأعلى وملحق يسمى المنصة في الأسفل. يبرز الجزء السفلي من المنصة من أسفل نجم البحر. هناك العديد من الأرجل على طول كل ذراع، مما يسمح لنجم البحر بالالتصاق بالأشياء والمشي. ويتصل هيكل يسمى المدريبوريت بالحلقة المركزية ويبرز من السطح العلوي لنجم البحر، بجوار فتحة الشرج.
    الشكل\(\PageIndex{1}\): يوضح هذا الرسم البياني تشريح نجمة البحر.

    يحتوي الجهاز العصبي المشيمي على حلقة عصبية في المنتصف وخمسة أعصاب شعاعية تمتد للخارج على طول الذراعين. لا يوجد تحكم عصبي مركزي. تنفصل الديدان الخيطية عن الجنسين وتطلق الأمشاج في الماء حيث يحدث الإخصاب. قد تتكاثر إشينوديدرمز أيضًا بشكل لاجنسي من خلال التجدد من أجزاء الجسم.

    تنوع إيشينوديرم

    تنقسم هذه الشعبة إلى خمس فئات: Asteroidea (نجوم البحر)، Ophuroidea (النجوم الهشة)، Echinoidea (قنافذ البحر والدولار الرملي)، Crinoidea (زنابق البحر أو نجوم الريش)، و Holothuroidea (خيار البحر) (الشكل\(\PageIndex{2}\)).

    ربما تكون أشهر أنواع الكينوديرم هي أعضاء فئة Asteroidea أو نجوم البحر. تأتي في مجموعة كبيرة ومتنوعة من الأشكال والألوان والأحجام، مع أكثر من 1800 نوع معروف. تشمل خصائص نجوم البحر التي تميزها عن فئات المشينوديرم الأخرى الأذرع السميكة التي تمتد من القرص المركزي حيث تخترق الأعضاء الذراعين. تستخدم نجوم البحر أقدامها الأنبوبية ليس فقط للإمساك بالأسطح ولكن أيضًا لإمساك الفريسة. تحتوي نجوم البحر على معدتين، حيث يمكن لنجوم البحر أن تخترق إحداهما أفواهها لإفراز العصارات الهضمية إلى الفريسة أو عليها قبل تناولها. يمكن لهذه العملية بشكل أساسي تسييل الفريسة وتسهيل عملية الهضم.

    مفهوم في العمل

    شاهد هذا الفيديو لاستكشاف مخطط جسم نجم البحر عن قرب، ومشاهدة حركة واحدة عبر قاع البحر، ورؤيتها تلتهم بلح البحر.

    للنجوم الهشة أذرع طويلة ورقيقة لا تحتوي على أي أعضاء. لا تمتلك قنافذ البحر والدولار الرملي أذرع ولكنها نصف كروية أو مسطحة بخمسة صفوف من الأقدام الأنبوبية، مما يساعدها في الحركة البطيئة. زنابق البحر ونجوم الريش عبارة عن مغذيات معلقة مطروقة. أما خيار البحر فهو ذو جسم ناعم ومستطيل يتكون من خمسة صفوف من الأقدام الأنبوبية وسلسلة من الأقدام الأنبوبية حول الفم والتي يتم تعديلها إلى مخالب تستخدم في التغذية.

    نجمة البحر في الصورة أ حمراء وبيضاء، مع جسم القرفصاء السميك والمسامير البارزة. النجم الهش في الجزء ب بني مع جسم مسطح على شكل خماسي. تمتد الأرجل المخططة الرقيقة من كل نقطة من البنتاغون. تُظهر الصورة c قنفذ البحر بجسم مستدير أسود وأشواك سوداء طويلة جدًا ورقيقة. تُظهر الصورة d زنبق البحر الذي يحتوي على زوائد تشبه فروع شجرة التنوب. تُظهر الصورة e خيار البحر على شكل شجرة مع مسامير تمتد من جسمه.
    الشكل\(\PageIndex{2}\): يشمل الأعضاء المختلفون في Echinodermata (أ) نجمة البحر في فئة Asteroidea، (ب) النجم الهش في فئة Ophiuroidea، (ج) قنافذ البحر من فئة Echinoidea، (د) زنابق البحر التي تنتمي إلى فئة Crinoidea، (هـ) خيار البحر الذي يمثل فئة Holothuroidea. (الائتمان أ: تعديل العمل من قبل أدريان بينغستون؛ الائتمان ب: تعديل العمل من قبل جوشوا غاندرسون؛ الائتمان ج: تعديل العمل من قبل صامويل تشاو؛ الائتمان د: تعديل العمل من قبل سارة ديبر؛ الائتمان الإلكتروني: تعديل العمل من قبل إد بيرمان)

    الحبليات

    توجد غالبية الأنواع في Phylum Chordata في الطبقة الفرعية Vertebrata، والتي تشمل العديد من الأنواع المألوفة لدينا. تحتوي الفقاريات على أكثر من 60,000 نوع موصوف، مقسمة إلى مجموعات رئيسية من اللامبريا والأسماك والبرمائيات والزواحف والطيور والثدييات.

    تشترك الحيوانات في Phylum Chordata في أربع سمات رئيسية تظهر في مرحلة ما من تطورها: وتر الأنف، والحبل العصبي المجوف الظهري، والشقوق البلعومية، والذيل بعد الشرج (الشكل\(\PageIndex{3}\)). في مجموعات معينة، لا توجد بعض هذه السمات إلا أثناء التطور الجنيني.

    تمت تسمية الحبليات باسم notochord، وهو هيكل مرن على شكل قضيب يوجد في المرحلة الجنينية لجميع الحبليات وفي مرحلة البلوغ لبعض الأنواع الحبلية. يقع بين الأنبوب الهضمي والحبل العصبي، ويوفر الدعم الهيكلي طوال طول الجسم. في بعض الحبليات، يعمل الحبل النوتي كدعم محوري أساسي للجسم طوال عمر الحيوان. في الفقاريات، يتواجد الحبل الشوكي أثناء التطور الجنيني، وفي ذلك الوقت يحفز تطور الأنبوب العصبي ويعمل كدعم للجسم الجنيني النامي. ومع ذلك، لا يوجد الحبل الشوكي في مرحلة ما بعد الولادة لدى الفقاريات؛ وفي هذه المرحلة، تم استبداله بالعمود الفقري (العمود الفقري).

    يُشتق الحبل العصبي المجوف الظهري من الطبقة الخارجية التي تغرق تحت سطح الجلد وتتدحرج في أنبوب مجوف أثناء النمو. في الحبليات، يتم وضعه بشكل ظهري على وتر الأنف. في المقابل، تمتلك فصائل الحيوانات الأخرى أحبابًا عصبية صلبة تقع إما بطنيًا أو أفقيًا. يتطور الحبل العصبي الموجود في معظم الأجنة الحبلية إلى الدماغ والحبل الشوكي، اللذين يكونان الجهاز العصبي المركزي.

    الشقوق البلعومية عبارة عن فتحات في البلعوم، وهي المنطقة الواقعة خلف الفم مباشرة، وتمتد إلى البيئة الخارجية. في الكائنات الحية التي تعيش في البيئات المائية، تسمح الشقوق البلعومية بخروج الماء الذي يدخل الفم أثناء التغذية. تستخدم بعض الحبليات اللافقارية الشقوق البلعومية لتصفية الطعام من الماء الذي يدخل الفم. في الأسماك، يتم تعديل الشقوق البلعومية إلى دعامات خيشومية، وفي الأسماك ذات الفك، يتم تعديل دعامات الفك. في رباعيات الأرجل، يتم تعديل الشقوق بشكل إضافي إلى مكونات الأذن واللوزتين، حيث لم تعد هناك حاجة للدعامات الخيشومية في هذه الحيوانات التي تتنفس الهواء. تعني كلمة Tetrapod «أربعة أقدام»، وتشمل هذه المجموعة البرمائيات والزواحف والطيور والثدييات. (تعتبر الطيور رباعية الأرجل لأنها تطورت من أسلاف رباعي الأرجل.)

    الذيل ما بعد الشرج هو استطالة خلفية للجسم تمتد إلى ما وراء فتحة الشرج. يحتوي الذيل على عناصر هيكلية وعضلات توفر مصدرًا للحركة في الأنواع المائية، مثل الأسماك. في بعض الفقاريات الأرضية، قد يعمل الذيل أيضًا في التوازن والحركة والمغازلة والإشارة عند اقتراب الخطر. في العديد من الأنواع، يكون الذيل غائبًا أو متقلصًا؛ على سبيل المثال، في القردة، بما في ذلك البشر، يوجد في الجنين، ولكنه صغير الحجم ولا يعمل عند البالغين.

    آرت كونيكشن

    يُظهر الرسم التوضيحي حبلًا على شكل سمكة. يمتد الحبل العصبي المجوف الظهري الطويل والرقيق بطول الحبل، على طول الجزء العلوي. يوجد أسفل الحبل العصبي مباشرة وتر نوتي يمتد أيضًا بطول الكائن الحي. تحت وتر الأنف، تقطع الشقوق البلعومية قطريًا في الأنسجة باتجاه الجزء الأمامي من الكائن الحي. يظهر ذيل ما بعد الشرج في الخلف.
    الشكل\(\PageIndex{3}\): في الحبال، تظهر أربع سمات شائعة في مرحلة ما من التطور: وتر الأنف، والحبل العصبي المجوف الظهري، والشقوق البلعومية، والذيل بعد الشرج. يوضح تشريح السيفالوكوردات الموضح هنا كل هذه الميزات.

    أي من العبارات التالية حول السمات الشائعة للحبليات صحيحة؟

    1. الحبل العصبي المجوف الظهري هو جزء من الجهاز العصبي المركزي الحبلي.
    2. في أسماك الفقاريات، تتحول الشقوق البلعومية إلى الخياشيم.
    3. البشر ليسوا حبليات لأن البشر ليس لديهم ذيل.
    4. لا تحتوي الفقاريات على وتر نوتي في أي مرحلة من مراحل نموها؛ وبدلاً من ذلك، تحتوي على عمود فقري.

    الحبولات اللافقارية

    بالإضافة إلى الفقاريات، تحتوي Phylum Chordata على فئتين من اللافقاريات: Urochordata (التونيكات) و Cephalochordata (lancelets). يمتلك أعضاء هذه المجموعات السمات المميزة الأربعة للحبليات في مرحلة ما أثناء تطورهم.

    تسمى السترات (الشكل\(\PageIndex{4}\)) أيضًا نافورات البحر. يُشتق اسم تونيكات من مادة الكربوهيدرات الشبيهة بالسليلوز، والتي تسمى التونك، والتي تغطي الجزء الخارجي من الجسم. على الرغم من تصنيف التونكات على أنها حبليات، إلا أن أشكالها البالغة يتم تعديلها كثيرًا في مخطط الجسم ولا تحتوي على وتر أو حبل عصبي مجوف ظهري أو ذيل بعد الشرج، على الرغم من وجود شقوق بلعومية فيها. يمتلك الشكل اليرقي جميع الهياكل الأربعة. معظم السترات هي خنثى. تفقس يرقات التونيكات من البيض داخل جسم التونيكات البالغة. بعد الفقس، تسبح يرقة التونيكات لبضعة أيام حتى تجد سطحًا مناسبًا يمكن أن تلتصق به، عادةً في مكان مظلم أو مظلل. ثم تلتصق من الرأس بالركيزة وتخضع للتحول إلى الشكل البالغ، وعند هذه النقطة يختفي الحبل الشوكي والحبل العصبي والذيل.

    تُظهر الصورة أ تونيكات تشبه الإسفنج في المظهر وبها بعض الثقوب على طول السطح. يُظهر الرسم التوضيحي ب مرحلة اليرقات المصغّرة، التي تشبه الشرغوف، وذيلًا بعد الشرج في نهايته الضيقة. يمتد الحبل العصبي المجوف الظهري على طول الجزء العلوي من الظهر، بينما يمتد وتر الأنف تحت الحبل العصبي. يبدأ الجهاز الهضمي بفم في مقدمة الحيوان متصل بالمعدة. فوق المعدة توجد فتحة الشرج. ترتبط الشقوق البلعومية، التي تقع بين المعدة والفم، بفتحة أذينية في الجزء العلوي من الجسم. يُظهر الرسم التوضيحي c تونيكات بالغة تشبه جذع شجرة مثبت في الأسفل. يدخل الماء عبر الفم في الجزء العلوي من الجسم ويمر عبر الشقوق البلعومية، حيث يتم تصفيته. ثم يخرج الماء من خلال فتحة أخرى في جانب الجسم. يتم وضع القلب والمعدة والغدد التناسلية تحت الشقوق البلعومية.
    الشكل\(\PageIndex{4}\): (أ) تُظهر هذه الصورة مستعمرة من تونيكات بوتريلويدس فيولاسيوس. في مرحلة اليرقات (ب)، يمكن للتونيكات أن تسبح بحرية حتى تلتصق بالركيزة لتصبح (ج) بالغة. (المصدر: تعديل العمل من قبل الدكتور دواين ميدوز، NOAA/NMFS/OPR)

    تعيش معظم التونيكات في بيئة لا مثيل لها في مياه المحيطات الضحلة وهي مغذيات معلقة. الأطعمة الأساسية للتونيكات هي العوالق والمخلفات. تدخل مياه البحر جسم التونيكات من خلال السيفون المتدفق. يتم تصفية المواد العالقة من هذه المياه عن طريق شبكة مخاطية (الشقوق البلعومية) ويتم تمريرها إلى الأمعاء من خلال عمل الأهداب. تفرغ فتحة الشرج في السيفون الخارجي الذي يطرد النفايات والمياه.

    تمتلك الأربطة النوتية والحبل العصبي المجوف الظهري والشقوق البلعومية والذيل بعد الشرج في مرحلة البلوغ (الشكل\(\PageIndex{5}\)). يمتد الحبل النوتي إلى الرأس، مما يعطي الطبقة الفرعية اسمها (Cephalochordata). يعود تاريخ الحفريات المنقرضة لهذه الطبقة الفرعية إلى منتصف الفترة الكمبري (540-488 مايو). وقد سُميت الأشكال الحية، وهي اللانسيليت، لشكلها الشبيه بالنصل. يبلغ طول الأربطة بضعة سنتيمترات فقط وعادة ما توجد مدفونة في الرمال في قاع البحار الدافئة والمعتدلة والاستوائية. مثل السترات، فهي عبارة عن وحدات تغذية بنظام التعليق.

    يُظهر الرسم الإيضاحي رصاصًا برأسه بارز من الرمال وبقية الجثة مدفونة. على الرأس، تحيط اللوامس بالفم. يؤدي الفم إلى الجهاز الهضمي. تقع فتحة الشرج قبل الذيل بعد الشرج مباشرة. تقع الشقوق البلعومية بجوار الأذين، الذي يصب في الأذين. يحتوي الجسم على عضلات مجزأة تمتد على طوله من الأعلى إلى الأسفل.
    الشكل\(\PageIndex{5}\): تحتفظ الأربطة البالغة بالسمات الأربعة الرئيسية للحبليات: وتر الأنف، والحبل العصبي المجوف الظهري، والشقوق البلعومية، والذيل بعد الشرج.

    ملخص القسم

    إشينوديرم هي كائنات بحرية ديوتيروستوم. تحمل شريحة الحيوانات هذه هيكلًا كلسيًا يتكون من عظام مغطاة بجلد شوكي. تمتلك Echinoderms نظامًا دوريًا قائمًا على الماء. المدريبوريت هو نقطة الدخول والخروج للمياه لنظام الأوعية الدموية المائية.

    السمات المميزة للكورداتا هي وتر الأنف والحبل العصبي المجوف الظهري والشقوق البلعومية والذيل بعد الشرج. تحتوي الكورداتا على فئتين من اللافقاريات: أوروكورداتا (تونيكات) وسيفالوكورداتا (لانسيليتس)، جنبًا إلى جنب مع الفقاريات. تعيش معظم السترات في قاع المحيط وهي وحدات تغذية بنظام التعليق. Lancelets عبارة عن مغذيات معلقة تتغذى على العوالق النباتية والكائنات الحية الدقيقة الأخرى.

    اتصالات فنية

    الشكل\(\PageIndex{3}\): أي العبارات التالية عن السمات الشائعة للحبليات صحيحة؟

    ج: الحبل العصبي المجوف الظهري هو جزء من الجهاز العصبي المركزي الحبلي.
    B. في أسماك الفقاريات، تتحول الشقوق البلعومية إلى الخياشيم.
    ج- البشر ليسوا حبليات لأن البشر ليس لديهم ذيل.
    لا تحتوي D. الفقاريات على وتر نوتي في أي مرحلة من مراحل نموها؛ بدلاً من ذلك، تحتوي على عمود فقري.

    إجابة

    أ

    الحواشي

    1. 1 «عدد الأنواع الحية في أستراليا والعالم»، A.D. Chapman، خدمات معلومات التنوع البيولوجي الأسترالية، آخر تعديل في 26 أغسطس 2010، http://www.environment.gov.au/biodiv...c-summary.html.

    مسرد المصطلحات

    بيانات السيفالوخورداتا
    كتلة حبلية تمتلك أعضاءها وتر نوتي وحبل عصبي مجوف وظهري وشقوق بلعومية وذيل ما بعد الشرج في مرحلة البلوغ
    تشورداتا
    شريحة من الحيوانات تتميز بامتلاكها وتر نوتي وحبل عصبي مجوف وظهري وشقوق بلعومية وذيل ما بعد الشرج في مرحلة ما أثناء نموها
    الحبل العصبي الظهري المجوف
    هيكل أنبوبي مجوف مشتق من الطبقة الخارجية، والذي يقع من الظهرية إلى الأوتار الأنفية في الحبليات
    إشينوديرماتا
    شريحة من الديوتيروستومات ذات الجلد الشوكي؛ الكائنات البحرية حصريًا
    لانسليت
    عضو في Cephalochordata؛ تم تسميته لشكله الشبيه بالشفرة
    ماردبرويت
    مسام لتنظيم دخول وخروج الماء إلى نظام الأوعية الدموية المائية
    لا وتر
    هيكل مرن على شكل قضيب يوجد في المرحلة الجنينية لجميع الحبليات وفي مرحلة البلوغ لبعض الحبال
    شق بلعومي
    فتحة في البلعوم
    ذيل ما بعد الشرج
    استطالة عضلية وخلفية للجسم تمتد إلى ما وراء فتحة الشرج في الحبليات
    رباعي الأرجل
    حيوان ذو أربعة أقدام؛ يشمل البرمائيات والزواحف والطيور والثدييات
    تونيكات
    وتر انسلامي عضو في Urochordata
    بيانات أوروتشورداتا
    الكليد المكون من الستر
    عمود فقري
    سلسلة من العظام المنفصلة التي تحيط بالحبل الشوكي في الفقاريات
    نظام الأوعية الدموية المائية
    نظام في إكوندورمس يكون فيه الماء هو سائل الدورة الدموية

    المساهمون والصفات