قنافذ البحر: الخصائص ، التشكل ، التكاثر ، الأنواع - مادة الاحياء - 2025

و قنافذ البحر هي مجموعة من الكائنات التي يتم تجميعها في فئة Echinoidea، التي تتحول في تنتمي إلى الأسرة في اللغات شوكيات الجلد. السمة الرئيسية لهذا النوع من الحيوانات أنها تفتقر إلى الأطراف ولها جسم مغطى بالأشواك.

تم وصف هذه الفئة لأول مرة من قبل عالم الطبيعة الألماني نثنائيل ليسكي في عام 1778. يرجع تاريخ أقدم سجلات الحفريات لشبيدات الإكينو إلى العصر الباليوزوي ، وتحديداً العصر السيلوري. يشير هذا إلى أنهم نجحوا في التكيف مع التعديلات المختلفة التي خضعت لها البيئة.

بحر يورتشين. المصدر: Pixabay.com

في الوقت الحاضر ، هناك ما يقرب من 945 نوعًا معروفًا ، وهي منتشرة على نطاق واسع في جميع أنحاء بحار العالم ، وخاصة تلك ذات درجات الحرارة المدارية. في درجات حرارة أخرى تكون موجودة ، ولكن بكمية أقل بكثير.

التصنيف

التصنيف التصنيفي للشيكولاتة هو كما يلي:

المجال: Eukarya.

مملكة الحيوان.

شعبة: شوكيات الجلد.

الفئة: Echinoidea.

مميزات

Echinoids هي كائنات حية تنتمي إلى مجال Eukarya ، حيث يتم تغليف الحمض النووي الخاص بها داخل نواة الخلية ، وفقًا لكروموسومات الأنواع. وبالمثل ، فهي تتكون من أنواع مختلفة من الخلايا ، والتي تخصصت في وظائف مختلفة. لهذا السبب ، تُعرف أيضًا باسم متعدد الخلايا.

وبنفس الطريقة ، فإن echinoids ، كما هو الحال مع جميع شوكيات الجلد ، تظهر أثناء نموها الجنيني الطبقات الجرثومية الثلاث المعروفة: الأديم الباطن والأديم المتوسط ​​والأديم الظاهر. من بينها يتم تشكيل كل الأنسجة التي يتكون منها القنفذ البالغ.

على نفس المنوال ، تعتبر echinoids حيوانات ملوثة. هذا يعني أن لديهم تجويفًا داخليًا يسمى الجوف ، يوجد داخله أعضاء مختلفة من الحيوان.

تنتمي هذه الأنواع من الحيوانات إلى أولئك الذين لديهم تناظر شعاعي. هذا يعني أن هياكلها الداخلية مرتبة حول محور مركزي ، بحيث يمكن تقسيمها إلى عدة أجزاء متساوية.

Echinoids هي ثنائية المسكن ، أي أن هناك أفرادًا لديهم أعضاء تناسلية ذكورية وأفراد لديهم أعضاء تناسلية أنثوية. بالإضافة إلى ذلك ، فهي بيوض لأنها تتكاثر من خلال البيض وتقدم تطورًا غير مباشر ، لأنها عندما تفقس فإنها تفعل ذلك في شكل يرقات.

علم التشكل المورفولوجيا

- التشريح الخارجي

جسم echinoids له قطب شفوي وفموي. يوجد في الفخذ غشاء يسمى periprocto ، حيث يتم فتح فتحة الشرج ، وكذلك الفتحات الثانوية الأخرى. يحيط بهذا الغشاء صفائح الغدد التناسلية التي توجد فيها gonopores. هنا أيضا يمكنك مشاهدة مادريبوريتو.

في قطب الفم يوجد الفتحة الشدقية ، التي يحيط بها التمعج الذي يشكل الشفة. وبالمثل ، يمكن وضع الأقدام الأنبوبية على هذا السطح ، والتي تشارك في حركة الحيوان.

الاكينويدات لها جسم مستدير مغطى بطبقة كلسية صلبة وصلبة. على تلك الطبقة ، وهي نوع من الهيكل الخارجي ، توجد نتوءات تسمى الماميلون. في هذه هي المكان الذي يتم فيه إدخال الأسلات المميزة للحيوان.

يظهر بين الريشات هيكل آخر معروف باسم pedicellario. هذا له دعامة تربطه بالهيكل العظمي الجيري. في نهايته البعيدة ، يظهر انتفاخ مكون من وريقتين مفتوحتين. في الداخل ، لديهم أشواك قد تكون متصلة بالغدد السامة.

وظيفة pedicellars متعددة: فهي بمثابة دفاع للحيوان وتساعد أيضًا في إبقائه نظيفًا من الكائنات الحية الصغيرة التي قد تكون موجودة على سطحه.

وبالمثل ، يوجد على سطح الشوكيات هيكل آخر كروي الشكل. وهذا ما يسمى الكروية ويغطيها ظهارة مهدبة. وظيفتها مرتبطة بالتوازن.

على عكس الأعضاء الآخرين في طائفة شوكيات الجلد ، مثل الكويكبات أو الأفيورويد ، تفتقر القنافذ إلى الأسلحة.

- التشريح الداخلي

الجهاز الهضمي

اكتمل الجهاز الهضمي للشيكولاتة ، حيث يظهر الفم والمريء والأمعاء والمستقيم والشرج.

يفتح الفم على هيكل معقد نوعًا ما ، نموذجي لقنافذ البحر ، والذي يُعرف باسم فانوس أرسطو. له 5 أسنان مصنوعة من كربونات الكالسيوم وهيكل يشبه اللسان. يستخدم فانوس أرسطو لكشط حطام الطحالب من بعض الأسطح.

يخرج أنبوب عضلي رفيع من المصباح: المريء. يستمر هذا مع الأمعاء ، التي تقوم بدورتين ، أحدهما متصل بالسطح الداخلي لسطح الفم والآخر متصل بالسطح غير الفموي. مباشرة بعد المستقيم ، والذي يبلغ ذروته في فتحة الشرج.

نظام الدورة الدموية

تقدم Echinoids نظامًا للدورة الدموية من النوع المفتوح ، حيث تظهر عدة فجوات: فجوات فموية ، وغير فمية ، ومحورية ، وتناسلية ، وثغرات شعاعية.

رسم تخطيطي للتشريح الداخلي لقنفذ البحر. (1) اللويحة التناسلية (2) Gonopore (3) فتحة الشرج (4) Madreporite (5) الغدة المحورية (6) Gonad (7) الأمعاء (8) Ampulla (9) الهيكل العظمي (10) القناة الشعاعية (11) المريء (12) فانوس أرسطو (13) أسنان (14) فم (15) حلقة عصبية (16) قناة حلقية (17) ألواح (18) قدم أنبوبية (19) باربس. المصدر: Erinlandry

يحتوي السائل المتداول على نوع من الخلايا يسمى الخلايا المجوفة ، والتي تؤدي وظيفة مزدوجة: إفراز الأكسجين ونقله.

الجهاز التنفسي

لأن echinoids كائنات مائية بحتة ، فإن جهازها التنفسي يتكون من الخياشيم. هذه هي الصفائح التي يتم فيها تبادل الغازات.

الجهاز العصبي

ينقسم الجهاز العصبي echinoid إلى قسمين: جهاز عصبي فموي (سطحي وعميق) وجهاز عصبي غير فموي.

يتكون الجهاز العصبي الفموي السطحي من ألياف مختلطة وحركية وحسية تصل إلى أقدام الأنبوب. في حين أن نظام الفم العميق هو محرك حصري ويعصب الفكين.

أخيرًا ، يحتوي الجهاز العصبي اللاإرادي على ألياف حركية ويعصب بشكل أساسي منطقة الأعضاء التناسلية.

الجهاز التناسلي

قنافذ البحر كائنات ثنائية المسكن ، أي أن لديها أفراد من الإناث وذكور. أنها لا تقدم مثنوية الشكل الجنسي.

تقع الغدد التناسلية على الجانب غير الفموي للحيوان وتقدم نوعين من الخلايا: الخلايا الحويصلية التي لها وظيفة البلعمة والخلايا الجذعية للأمشاج التي تنشأ في النهاية البويضات والحيوانات المنوية.

تصنيف

تشتمل فئة Echinoidea على فئتين فرعيتين: Periscoechinoidea و Euchinoidea.

فئة فرعية Periscoechinoidea

تتميز أعضاء هذه الفئة الفرعية بدرنات كبيرة يتم إدخال أشواك سميكة فيها. تتكون هذه الفئة الفرعية بدورها من أربعة أوامر:

- بوثيروسيدارويدا.

- إشينوسيستيتويدا.

- Palaechinoida.

- سيدارويدا.

فئة فرعية Euchinoidea

في هذه الفئة الفرعية يتم تجميع معظم الأنواع الحالية. في المقابل ، يتضمن أربعة طلبات سوبر:

- Diadematacea: يتكون من ثلاث فئات: Pedinoida و Diadematoida و Echinothurioida.

- القنفذية: تتكون من خمس رتب: سالينويدا ، هيميسيدارويدا ، فيموسوماتويدا ، ارباكيويدا ، تيمنوبلورويدا ، إكينويدا.

- Gnathostomata: هذه هي قنافذ البحر التي تحتفظ بجهاز المضغ. وهو يتضمن أمرين: Clypeasteroida و Holectypoida.

- Atelostomata: قنافذ البحر التي لا تحتوي على جهاز للمضغ. يتكون من أربعة أوامر: Cassiduloida و Holasteroida و Spatangoida و Neolampadoida.

الموئل والتوزيع

Echinoids هي حيوانات تنتمي إلى بيئات مائية بحتة ، وخاصة المياه المالحة.

تمكنت هذه الأنواع من الحيوانات ، عبر تاريخها التطوري ، من تطوير آليات سمحت لها بالتكيف مع درجات الحرارة المتغيرة لأجسام المياه. هذا هو السبب في أن نباتات القنفذ يمكن أن تعيش في المياه الدافئة والباردة.

على أي حال ، تطورت أعلى نسبة من أنواع echinoid في النظم البيئية ذات درجات الحرارة الدافئة والمعتدلة. في هذه النظم البيئية ، يمكن أن توجد قنافذ البحر بالقرب من السطح وبعمق بضعة أمتار.

بدورها ، يتم تثبيت الشيكولاتة بشكل عام على طبقة سفلية مثل الصخور. وبالمثل ، تقع أيضًا في مساحات صغيرة مثل الشقوق بين الصخور أو الكهوف.

كما تم الإبلاغ عن أنواع Echinoid التي لديها ميل للبقاء مدفونة في قاع البحر.

التكاثر

تتكاثر قنافذ البحر عن طريق الاتصال الجنسي فقط. يتضمن هذا النوع من التكاثر اندماج الأمشاج الذكرية والأنثوية (الخلايا الجنسية).

في echinoids ، يحدث نوع الإخصاب الخارجي ، أي يحدث خارج جسم الأنثى. وهي بيضوية لأنها تتكاثر من خلال البيض ولها تطور غير مباشر. وهذا يعني أنها عندما تفقس من البيض فإنها تكون يرقات تحتاج إلى إجراء تحولات معينة حتى تتبنى الشكل المعتاد للقنفذ.

الآن ، التكاثر معقد للغاية ، لأنه يتضمن عملية إرسال إشارات كيميائية ضرورية لتوحيد كلا الأمشاج.

التخصيب

عندما يحين وقت التكاثر ، تطلق العينات ، من الذكور والإناث ، الأمشاج إلى الخارج. يفعلون ذلك من خلال ثقب يعرف باسم gonopore.

تكمن المشكلة في أنه بمجرد طرد هذه الأمشاج ، ليس من السهل عليهم الالتقاء للانصهار. ولكي يحدث هذا ، يجب أن تتم عملية تسمى الانجذاب الكيميائي ، وهي مسؤولة عن ضمان أن كلا الأمشجين يشعران بالانجذاب ويمكنهما الانضمام في النهاية.

يتم التوسط في الانجذاب الكيميائي عن طريق إفراز البويضة للمواد الكيميائية. من أجل التقاط هذه الإشارة الكيميائية ، تحتوي خلايا الحيوانات المنوية على مستقبلات على غشاء الخلية الخاص بها والتي تلتقط الإشارة وتؤدي إلى سلسلة من العمليات التي تؤدي إلى الاقتراب من البويضة.

عندما يتلامس الأمشاجان ، تحدث عملية أخرى تتم بوساطة إفراز الإنزيمات ، هذه المرة بواسطة الحيوانات المنوية. هذا يمكن أخيرًا اختراق البويضة وتحدث عملية الإخصاب.

نتيجة للإخصاب ، يتم تكوين البويضات. الآن ، في بعض الأنواع ، يظل البيض قريبًا من الأنثى ، وتحديداً بين ريشاتها. في الأنواع الأخرى ، يصبح البيض جزءًا من العوالق حتى يحين وقت الفقس.

مرحلة اليرقة

عندما ينقضي الوقت اللازم ، تخرج يرقة تعرف باسم echinopluteus من البيض. يتميز هذا بوجود ستة أذرع لليرقات والحياة الحرة. أي أنه يمكن أن يتحرك بحرية عبر التيارات المائية.

بعد ذلك ، تبدأ اليرقة في الخضوع لسلسلة من التحولات التي تحدث خلال فترة زمنية قصيرة إلى حد ما (تم الإبلاغ عن ما يصل إلى ساعة واحدة). أخيرًا يتم تكوين قنفذ صغير ، يترسب في قاع البحر.

التغذية

تعتبر قنافذ البحر كائنات غيرية التغذية ، حيث يجب أن تتغذى على الكائنات الحية الأخرى أو على المواد التي يصنعها الآخرون.

بهذا المعنى ، يمكن رؤية مجموعة واسعة من الاتجاهات الغذائية في أشينويدس. معظم نباتات echinoids من الحيوانات العاشبة ، على الرغم من وجود الحيوانات المعلقة ، والحيوانات الحارقة ، ويمكن أن تصبح أنواع قليلة جدًا آكلة للحوم.

تتغذى الشوكيات العاشبة على الأعشاب البحرية بشكل حصري تقريبًا ، وتحديداً تلك التي توجد مرتبطة بأسطح الصخور. الطريقة التي تمكنوا بها من الحصول على الطحالب هي عن طريق كشطها بأسنانهم.

من ناحية أخرى ، تُعرف echinoids التي تتغذى على جزيئات الطعام المعلقة في الماء باسم Suspensivores ، بينما تتغذى Detritivores على بقايا المواد العضوية المتحللة التي يمكنها الوصول إليها. تمثل هذه الكائنات نسبة صغيرة مقارنة بالآكلات العاشبة.

ويتم تمثيل جزء أصغر وغير مهم من قبل بعض أنواع قنفذ البحر التي يمكن أن تتغذى حتى على اللافقاريات الصغيرة. ومع ذلك ، فإن هذا النوع من النظام الغذائي نادر جدًا لدرجة أنه لا يتم ذكره في معظم الأحيان.

بمجرد تناول الطعام ينتقل من الفم إلى المريء حيث يوجد فانوس أرسطو ، والذي يحتوي على هياكل تؤدي وظيفة الأسنان وتساعد على تمزيق الطعام وقطعه. كما أنه يساعد في كشط حطام الطحالب من الأسطح المختلفة.

بعد ذلك ، يتم نقل الطعام إلى الأمعاء ، حيث تحدث عملية الامتصاص. أخيرًا ، تفرز فضلات الهضم من خلال فتحة الشرج.

الأنواع المميزة

تضم فئة Echinoidea اليوم أكثر من 900 نوع.

Heterocentrotus mammillatus

هذا هو قنفذ البحر المذهل المعروف أيضًا باسم قنفذ القلم الأحمر. يتميز هذا النوع بكون ريشاته أثخن قليلاً من تلك الموجودة في معظم القنافذ. يمكن أن يبلغ طولها أكثر من 15 سم وتقدم خطوطًا بيضاء مميزة.

Heterocentrotus mammillatus. المصدر: ديفيد بورديك

Strongylocentrotus franciscanus

جسمها مغطى بمسامير حادة يمكن أن يصل طولها أحيانًا إلى 10 سم. بشكل عام ، لديهم لون يمتد في جميع أنحاء لوحة اللون الأحمر. توجد فقط في المحيط الهادئ ، وتحديداً قبالة سواحل أمريكا الشمالية.

Asthenosoma varium

يتميز هذا النوع من القنفذ بحيوية وشدة النغمات المحمر التي يقدمونها. وبسبب هذا ، يُعرف أيضًا باسم قنفذ النار. يمكن أن تصل أيضًا إلى حجم كبير (قطره أكثر من 20 سم). يمكن العثور عليها في المحيط الهندي.

Echinus esculentus

يمكن أن يصل قطر echinoid إلى 10 سم. يتميز بشكل دائري ، على الرغم من تسويته قليلاً عند القطبين. عادة ما يكون لونه ضارب إلى الحمرة أو أرجواني ، مع طفرات تنتهي بنقطة حادة. هذه بيضاء وفي نهايتها البعيدة تأخذ اللون الأرجواني.

المراجع

1. أنيلو ، م. (2017). قنفذ البحر: المعرفة ووجهات النظر. البيئة لتربية الأحياء المائية والطب الحيوي. انتيك.
2. بارنز ، ر. (1982). علم الحيوان اللافقاري. هولت سوندرز الدولية.
3. Brusca، RC & Brusca، GJ، (2005). اللافقاريات ، الطبعة الثانية. McGraw-Hill-Interamericana ، مدريد
4. كيرتس ، هـ ، بارنز ، س ، شنيك ، أ وماساريني ، أ. (2008). مادة الاحياء. افتتاحية Médica Panamericana. الطبعة السابعة
5. غونزاليس ، إي (2005). علم الأحياء والتمثيل الغذائي لقنفذ البحر. النشرة الإخبارية Jaina على الإنترنت. جامعة كامبيتشي المستقلة.
6. هيكمان ، سي بي ، روبرتس ، إل إس ، لارسون ، إيه ، أوبر ، دبليو سي ، وجاريسون سي (2001). المبادئ المتكاملة لعلم الحيوان (المجلد 15). ماكجرو هيل.