شوكيات الجلد: الخصائص والتكاثر والتنفس - مادة الاحياء - 2025

و شوكيات الجلد هي الأسرة في اللغات من الحيوانات البحرية التي تشمل قناديل البحر، ونجوم هشة، قنافذ البحر، وخيار البحر وزنابق البحر. فيما يتعلق بالمورفولوجيا ، فهي مجموعة تتميز بشكل كبير عن بقية السلالات ، بسبب تناظرها الخماسي.

تتميز بوجود نتوءات خارجية أو أشواك على سطح الحيوان. جميع شوكيات الجلد لها هياكل داخلية كلسية تقع بطرق مختلفة. بالإضافة إلى ذلك ، لديهم نظام وعائي لطبقة المياه الجوفية وخياشيم جلدية.

المصدر: pixabay.com

الخصائص العامة

تتميز شوكيات الجلد بجسم ثلاثي الأرومات غير مجزأ مع تناظر خماسي الشعاع - على الرغم من أنه لا يمكن تصور أي علاقة وثيقة مع بقية الأشعة (الإسفنج والجنود والكتينوفورات).

يمكن أن يكون الجسم مستديرًا أو أسطوانيًا أو يتخذ شكل نجمة. ليس لديهم رأس محدد ، لديهم محور فموي غير فموي.

عندما يتم فكها ، تنشأ فتحة الشرج من الفتحة الأريمية ، بينما يكون الفم فتحة ثانوية. الجوف هو معوي.

لديهم نظام وعائي لطبقة المياه الجوفية ينشأ من الجوف ويمتد في جميع أنحاء جسم الفرد في سلسلة من النتوءات أو المجسات (المنابر أو الأقدام الأنبوبية) مع فتحة إلى الخارج تسمى مادريبوريت.

في بعض المجموعات ، تكون الفتحة إما غائبة أو داخلية. يعمل هذا النظام مثل الجهاز الهيدروليكي.

نظام الاعضاء

الجهاز الهضمي

يكون الجهاز الهضمي مكتملاً ومحوريًا ويتحول أحيانًا عدة مرات. ليس لديهم أعضاء إفرازية ، وبدلاً من ذلك ، فإن الهياكل التنفسية هي المسؤولة عن هذه العملية.

نظام Hemal

يتم تقليل نظام الدم أو الدم بشكل كبير ولا يلعب دورًا ذا صلة في الدورة الدموية للحيوان ، حيث يتم توسط هذه الظاهرة من خلال عمل الأهداب البريتونية.

الجهاز العصبي

يتم تنظيم الجهاز العصبي في ثلاث حلقات عصبية تحيط بالجهاز الهضمي. من هنا تنشأ الأعصاب الطرفية الشعاعية. لا يوجد دماغ ، والأعضاء المتخصصة للكشف عن المحفزات البيئية قليلة جدًا.

بعض الأعضاء الحسية الموجودة في المجموعة هي: المستقبلات الكيميائية ، المنصة ، المجسات الطرفية والكيسات الاستاتيكية.

بالنسبة للمنبهات الضوئية ، لديهم مستقبلات ضوئية بسيطة تسمح لهم بالتمييز بين وجود وغياب منبه الضوء. تعتمد درجة تطور المستقبلات إلى حد كبير على المجموعة المدروسة.

الجهاز التنفسي

تتميز الفئات المختلفة من شوكيات الجلد بإظهار مجموعة متنوعة من أعضاء الجهاز التنفسي.

تتنفس echinoids العادية من خلال سلسلة من الخياشيم الجلدية. الكويكبات لها حطاطات ، وتتنفس الأفيورويدات من خلال جدران الجراب ، بينما تتنفس الهولوثرويدات من خلال الأشجار التنفسية. تحتوي جميعها على أقدام أنبوبية للقيام بعملية التنفس.

نظام الأوعية الدموية في الخزان الجوفي

الميزة الأكثر وضوحا لشوكيات الجلد هي وجود نظام الأوعية الدموية لطبقة المياه الجوفية. يتكون من سلسلة من القنوات والخزانات والمنصات السطحية.

وهي مبطنة بظهارة بها أهداب ، ويحتوي الجزء الداخلي على سائل مشابه في تركيبته لمياه البحر ، وغني بأيونات البوتاسيوم والبروتينات.

يُقترح أن الوظيفة الرئيسية لهذا النظام الهيدروليكي مرتبطة بالتغذية ، وربما تكون قد اتخذت ، بطريقة ثانوية ، أدوارًا مهمة في عمليات الحركة والإفراز والتنفس.

النظام فعال للغاية ، ويتكون من فتحة مواجهة للخارج ، تسمى madreporito ، والتي تعمل كنوع من الغربال ويمكن أن يكون لها وظائف تنظيم الضغط.

بعد ذلك ، نجد القناة الحجرية التي تنحدر حتى تلتقي بالقناة الحلقية ، حيث توجد أجسام Tiedemann وحويصلات Poli. الأولى مسؤولة عن إنتاج الخلايا الكولومينية والأخيرة هي خزانات السوائل.

تنشأ قناة شعاعية من القناة الحلقية باتجاه كل من الذراعين ، وتتصل بالقدم الأنبوبية من خلال القنوات الجانبية.

التصنيف والفئات

تنتمي كل من Phylum Echinodermata و Phylum Hemichordata إلى Superphylum يسمى Ambulacraria. على الرغم من أن شوكيات الجلد غالبًا ما تكون شائعة ، إلا أن معظم الناس ليسوا على دراية بنصف الحبال أو ديدان البلوط.

تشترك هاتان المجموعتان في العديد من الخصائص المشتركة ، بالإضافة إلى كونهما منبوذين. كلاهما له جوف ثلاثي ، ومراحل اليرقات متشابهة تمامًا ، ولديهما ميتانفريديوم عالي التخصص.

يتكون قسم شوكة الجلد من حوالي 7000 نوع من الكائنات الحية وأكثر من 20000 نوع انقرض الآن. في البداية تم تقسيمهم إلى قسمين Subphylum: Pelmatozoa و Eleutherozoa ، حيث توجد الفئات الخمس التي تشكل اللجوء.

يجمع نظام التصنيف التقليدي الأشكال مع القدرة على الحركة في Subphylum Eleutherozoa ، وبالتالي يحتوي على معظم الأنواع الحديثة.

يأتي اسم Subphylum من الكلمة اليونانية eleutheros ، والتي تعني free ، و zoon ، والتي تعني حيوان. شكل الجسم للأعضاء غير متجانس ، مع ممثلين بأشكال نجمية أو ممدودة أو كروية. وهي مكونة من أربع فئات: Asteroidea و Ophiuroidea و Echinoidea و Holothuroidea.

على النقيض من ذلك ، احتوت Subphylum Pelmatozoa على أشكال لاطئة ومعنقة ، تشكلت بشكل خاص من الأشكال المنقرضة الآن وبواسطة crinoids الحية. بعد ذلك ، سنصف كل فئة من فئات شوكيات الجلد الحالية:

فئة الكويكب

تُعرف الكويكبات باسم نجم البحر. هم عمومًا خماسيون ، على الرغم من وجود استثناءات مع عدد أكبر بكثير من الأسلحة. على سبيل المثال ، يمكن أن يحتوي جنس Heliaster على أكثر من 40 ذراعاً.

يتم تسطيح مورفولوجيتها بمعنى المحور الفموي غير الفموي ، وتتحرك على طول سطح الفم. في وسط القرص الفموي ينفتح فم الفرد ، ومنه تنطلق الذراعين من أخاديد أمبولاكرال. يتم ترتيب أربعة صفوف من المنابر في كل صف.

يتكون الهيكل العظمي من عظيمات جلدية كلسية بأشكال تشبه صفيحة أو قضبان أو صلبان. تتحد هذه العناصر بفضل وجود النسيج الضام.

سطح الجسم مغطى بالعديد من الأشواك التي تغطيها البشرة. هذه النتوءات هي جزء من الهيكل العظمي ويمكن أن ترتكز على العظم أو أن تكون امتدادًا لها.

تم العثور على Pedicellars على سطح الجسم. تلعب هذه الهياكل دورًا في حماية وتنظيف الجسم. الحطاطات هي نوع آخر من ملحقات الجسم التي تشارك في عملية الإخراج وتبادل الغازات.

تُعرف مرحلة اليرقات باسم bipinnaria ، والتي تتحول إلى brachylaria بعد ظهور ثلاثة أذرع قصيرة إضافية.

فئة Ophiuroidea

تعتبر النجوم مجموعة ناجحة ومتنوعة للغاية وموزعة على نطاق واسع في جميع أنحاء البحر. هذه الخصائص هي نتيجة للقدرات الحركية الممتازة للمجموعة.

الشكل النموذجي هو خمسة أذرع رفيعة ، حيث يتميز القرص المركزي - على عكس الكويكبات. ليس لديهم أخاديد أنبوبية ومنصات وأكواب شفط.

تشبه وظيفة العظم المفاصل في الفقرات ، وتقع على طول الذراعين.

لديهم زوج من الشقوق تسمى الجراب ، وتقع عند قاعدة الذراعين ، واحدة على كل جانب. تحتوي هذه الأهداب على أهداب ، عند الضرب ، تتسبب في تدفق المياه التي تدخل من خلال الفتحة المحيطية وتترك من خلال فتحة الفم. تتوسط جدران البورصات تبادل الغازات.

المرحلة اليرقية تسمى ofiopluteus ولها أربعة أذرع مع عصابات من الأهداب. لا يشمل التحول مرحلة التعلق بالركيزة.

فئة Echinoidea

يشمل صنف Echinooos قنافذ البحر. يمكن لأعضاء هذه الفئة تقديم جسم كروي ، مثل أكثر الممثلين شهرة ، أو أن يتم تسطيحهم (مثل الدولارات أو العملات المعدنية البحرية). ليس لديهم أذرع ، لكن الصدفة التي تحيط بهم لها نوع من التناظر الخماسي.

في القنافذ العادية ، يكون سطح الجسم مغطى بأشواك متحركة ويمكن أن تكون مختلفة في الطول. وفي الوقت نفسه ، فإن الأشواك غير المنتظمة لها أشواك أقصر تتوافق مع عادات الحفر.

هناك جهاز مضغ يسمى فانوس أرسطو. إنه عنصر بارز في هذه المجموعة ويوجد في القنافذ العادية. تحتوي اليرقة على ستة أزواج من الأذرع وتسمى echinopluteus.

فئة Holothuroidea

Holothuroids هي خيار البحر. هذه الكائنات الحية شائعة في المياه الساحلية حول العالم. يفتقرون إلى الذراعين والمحور الفموي غير الفموي ممدود ، ويستقرون على جانبهم البطني.

في هذه المجموعة تم اختزال العظيمات إلى جزيئات مجهرية. يتميز نظام الأوعية الدموية في الخزان الجوفي بالخصوصية التي يفتحها مادريبوريت على التجويف العام. لهذا السبب ، فإن ما يدور في النظام هو سائل من الجوف وليس الماء.

فئة كرينويد

وهي المجموعة الأكثر بدائية من شوكيات الجلد ، وتتكون من زنابق البحر ، المعنقة والمستقرة ، والغيبوبة الحرة.

يتكون جسم crinoids من دعامة التثبيت والتاج. السويقة متصلة بالتاج بواسطة الكأس.

الأذرع متفرعة بشكل عام وتحتوي على سلسلة من الانتفاخات تسمى الصقيع.

السمة الأكثر بروزًا للمجموعة هي غياب مادريبوريت في نظام الأوعية الدموية للخزان الجوفي. تسمى يرقة المجموعة ورق.

التكاثر

تقدم شوكيات الجلد نمطين أساسيين للتكاثر: الجنسي وغير الجنسي. يتم فصل الجنسين بشكل عام ، على الرغم من الإبلاغ عن عدد قليل من الاستثناءات الخنثوية. تتميز الغدد التناسلية بأنها كبيرة ومتعددة ، باستثناء holothuroids.

القنوات بسيطة ولا توجد أجهزة جماعية واضحة أو هياكل جنسية ثانوية. الإخصاب خارجي ، مع طرد الأمشاج من الذكور والإناث إلى المحيط. يفقس البعض بيضهم.

يحدث التطور خلال مراحل اليرقات. اليرقة لديها القدرة على السباحة بحرية والتماثل ثنائي - ثم يأخذ الشكل البالغ أو شبه البالغ الشكل الشعاعي المميز للمجموعة.

في بعض أنواع الكويكبات ، يمكن أن يحدث التكاثر من خلال أحداث تقسيم القرص المركزي إلى جزأين. وهكذا ، كل واحد قادر على توليد فرد جديد. يُعرف حدث التكاثر اللاجنسي هذا باسم fisiparity.

بشكل عام ، تتمتع شوكيات الجلد بقدرة تجديد رائعة ، حيث إنها قادرة على تجديد الأجزاء المفقودة أو الأجزاء في أشكال البالغين. إذا احتفظت الذراع المنعزلة بجزء واحد على الأقل من القرص المركزي ، فيمكن للحيوان بأكمله أن يتجدد في أقل من عام.

تغذية

يمتلك نجم البحر نظامًا غذائيًا آكلًا للنوم ، بينما يستطيع الآخرون أن يتغذوا فقط على المواد الغذائية العالقة في المحيط. ومع ذلك ، فإن معظم الأنواع آكلة اللحوم وتتغذى على مجموعات مختلفة من اللافقاريات البحرية.

النجوم هي مغذيات مرشحة ، زبالون أو مستهلكون للمواد العضوية. يتم الحصول على الطعام بوساطة الأشواك والمنصات والأهداب. معظم قنافذ البحر حيوانات آكلة للحوم ، ويتكون نظامها الغذائي من الطحالب والمواد العضوية. Crinoids هي مغذيات مرشح.

لا توجد أنواع ذات عادات حياة طفيلية. ومع ذلك ، فقد تم تحديد بعض الأنواع المتعايشة. في المقابل ، تستخدم مجموعة متنوعة من الكائنات البحرية شوكيات الجلد للحياة ، بما في ذلك الأشكال الطفيلية والمتعايشة.

الموئل والتوزيع

جميع شوكيات الجلد تعيش في المناطق البحرية. إنهم غير قادرين على العيش في بيئات المياه العذبة ، حيث لا يوجد لديهم جهاز تنظيم تناضحي يسمح بالتوازن الضروري في سوائلهم الداخلية. توجد بشكل عام في المناطق العميقة.

تطور

سجل الحفريات

هم مجموعة قديمة يعود تاريخها إلى العصر الكمبري على الأقل. وفقًا لسجل الحفريات ، كان Arkarua واحدًا من أوائل شوكيات الجلد ، على الرغم من أن تحديد العينة يمثل قضية مثيرة للجدل بين خبراء اللجوء.

هناك العديد من الفرضيات التي تحاول تفسير الأصل المحتمل لهذه المجموعة الحيوانية الغامضة والغريبة. من الواضح أنها تأتي من مجموعة قدمت تناسقًا ثنائيًا ، حيث بدأت اليرقة في تطويرها ثنائية ، على الرغم من أنها تم تعديلها لاحقًا إلى نصف قطري.

تطور التناظر

يقترح أن أول شوكيات الجلد كانت أشكالًا لاطئة ، وشكلها الشعاعي هو خاصية تكيفية تعطي مزايا للوجود دون حركات حرة في الماء.

يُفهم الشكل الثنائي على أنه تكيف للحياة في الحركة ، لأنه يوفر اتجاهية ، على عكس التناظر الشعاعي.

تشير الدلائل إلى أن الضغوط الانتقائية التي تعرضوا لها أدت إلى زيادة تواتر الأشكال مع القدرة على الحركة ، على الرغم من حقيقة أنها احتفظت بالتناظر الشعاعي.

نظرًا لأن التناظر الثنائي يفضل الحيوانات المتحركة ، فإن ثلاث مجموعات داخل شوكيات الجلد تمتلك مثل هذا النمط السطحي - يتم الحصول عليها بشكل ثانوي. هذه هي خيار البحر ومجموعتان من القنفذ.

المراجع

1. بارنز ، آر دي (1983). علم الحيوان اللافقاري. أمريكا.
2. Brusca، RC، & Brusca، GJ (2005). اللافقاريات. ماكجرو هيل.
3. الفرنسية ، K. ، Randall ، D. ، & Burggren ، W. (1998). إيكرت. فسيولوجيا الحيوان: الآليات والتكيفات. ماكجرو هيل.
4. هيكمان ، سي بي ، روبرتس ، إل إس ، لارسون ، إيه ، أوبر ، دبليو سي ، وجاريسون سي (2001). المبادئ المتكاملة لعلم الحيوان (المجلد 15). ماكجرو هيل.
5. إيروين ، دكتوراه في الطب ، ستونر ، جي بي ، وكوبو ، آم (محرران). (2013). Zookeeping: مقدمة في العلم والتكنولوجيا. مطبعة جامعة شيكاغو.
6. مارشال ، إيه جيه ، وليامز ، دبليو دي (1985). علم الحيوان. اللافقاريات (المجلد 1). أنا عكس.