بطيئات المشية: الخصائص ، الأنواع ، الموائل ، التغذية - مادة الاحياء - 2025

إن بطيئات المشية هي حيوانات مجهرية يتراوح طولها بين 0.05 و 0.5 مم ، ولكن تم الإبلاغ عنها بأنها "عملاقة" 1.7 مم. هم من اللافقاريات ، أوليات مجزأة ، مع ظهور الدببة الصغيرة بأربعة أزواج من الأرجل السميكة ذات المخالب ، وتتحرك من جانب إلى آخر بثقل.

تم وصفها لأول مرة من قبل يوهان أ.إفراين جويز في عام 1773 وتم تعميدها كدببة مائية من قبل لازارو سبالانزاني في عام 1777. على الرغم من قلة دراستها ، إلا أنه يوجد حاليًا أكثر من 800 نوع موصوف ، سكان البيئات شبه المائية ، تقريبًا جميع أنواع البيئات.

الشكل 1. التارديغرادا البالغة. المصدر: Goldstein lab - tardigrades ، عبر ويكيميديا ​​كومنز

على الرغم من أن علاقاتهم في علم الوراثة لا تزال محل نزاع لأنهم يقدمون خصائص علقية ومفصليات مجتمعة ، يمكن اعتبارهم ينتمون إلى فصيلة Tardigrada.

مثل المفصليات ، تمتلك بطيئات المشية بشرة خارجية رقيقة واقية ، والتي تتساقط بشكل دوري (عملية يتوسطها هرمون ecdysome المؤيد للستيرويد) ، مما يسمح لها بالبقاء على قيد الحياة من الجفاف. ومع ذلك ، لديهم زوائد غير مفصلية مع مشابك ، على عكس المفصليات ، التي لها مفاصل.

الخصائص العامة

شكل الجسم

تقدم بطيئات المشية جسمًا مع تناسق ثنائي ، بشكل عام مع ظهر مستدير ومسطح ، مع أربعة أزواج من الأرجل البطنية التي تبلغ ذروتها في المخالب التي تعتبر أشكالها المميزة مهمة لتصنيفها.

لا يمكن تمييز تجزئة الجسم ظاهريًا ، ولكن الرأس يتبعه ثلاثة أجزاء من الجذع ، كل منها بزوج من الأرجل ، بالإضافة إلى الجزء الذيلية الأخير ، مع إسقاط الزوج الرابع من الأرجل للخلف.

الجسم مغطى بطبقة رقيقة من بشرة تتساقط والعديد من الأنواع لها صفائح ظهرية وجانبية.

يمكن أن تكون بطيئات المشية البالغة غير البحرية ملونة ، وتظهر ظلالًا من اللون الوردي والأخضر والأرجواني والأصفر والأحمر والرمادي والأسود.

الجهاز العضلي

تمتلك بطيئات المشية عضلات ملساء ومخططة ، وتتكون معظم العصابات العضلية من خلية واحدة أو عدد قليل من الخلايا الكبيرة. هذه تشكل مجموعات معادية من العضلات التي تتحكم في حركتك خطوة بخطوة.

تبادل الغازات

يعتمد تبادل الغازات ، مثل الأكسجين ، على انتشارها عبر الجسم.

الجهاز الهضمي

يتكون الجهاز الهضمي من بطيئات المشية من أنبوب شدق ، وبلعوم عضلي بصلي الشكل ، وزوج من الأنماط الجيرية التي يستخدمونها لاختراق النباتات ، أو أجسام الحيوانات الصغيرة الأخرى ، ثم تمتص محتوياتها.

تمتلك بطيئات المشية آكلة اللحوم والقارتة فمًا أماميًا طرفيًا ، في حين أن الحيوانات العاشبة والحيوانات المفترسة لها فم بطني.

يتواصل البلعوم مع المريء ، والذي ينفتح بدوره إلى الأمعاء الغليظة الوسطى والأمعاء الغليظة القصيرة (مجرور أو المستقيم) ، مما يؤدي في النهاية إلى فتحة الشرج النهائية.

الشكل 2. بطيئات المشية. المصدر: Frank Fox at

الجهاز العصبي

إن الجهاز العصبي لبطيئات المشية هو نظام metameric ، مشابه للنظام العصبي للحلقيات والمفصليات.

إنهم يقدمون عقدة دماغية مفصصة كبيرة ، مرتبطة بالعقدة تحت المريء. وهذا بدوره يمتد إلى زوج من الحبال العصبية البطنية الخلفية ، والتي تربط سلسلة من أربعة أزواج من العقد التي تمر عبر الساقين.

غالبًا ما تحتوي بطيئات المشية على زوج من بقع العين الحسية ، يحتوي كل منها على خمس خلايا ، إحداها حساسة للضوء.

استراتيجيات التكيف

تكوين الكيسات والكيسات

تتمتع بطيئات المشية بالقدرة على الدخول في حالة من الكمون التي تنطوي على نشاط أيضي منخفض للغاية ، أثناء الظروف البيئية غير المواتية لبقائها على قيد الحياة.

في فترات الجفاف ، عندما تجف النباتات التي تسكنها بطيئات المشية الأرضية ، فإنها تتجعد عن طريق سحب أرجلها ، وتفقد الماء من أجسامها وتفرز غمدًا جليديًا مزدوج الجدران يغطي جسمها المتجعد بالكامل.

تحافظ هذه الأكياس على معدل استقلاب قاعدي منخفض جدًا (ولكن لا يزال قابلاً للاكتشاف) ، وهي حالة تسمى التحريض.

كما تم الإبلاغ بطيء الخطو لتشكيل الخراجات تحت ارتفاع غير عادي CO ₂ ، كبريتيد الهيدروجين، والظروف سيانيد البوتاسيوم.

Cryptobiosis ومرحلة البرميل

Cryptobiosis هو حالة قصوى من anabiosis ، حيث تكون جميع علامات النشاط الأيضي غائبة تمامًا. بسبب هذه القدرة على دخول هذه الحالة ، فإن العديد من أنواع بطيئات المشية تعيش في ظروف بيئية قاسية.

في ظل الظروف البيئية القاسية ، تتقلص بطيئات المشية أرجلها وتشكل نوعًا معينًا من الكيس بجدار واحد ، على شكل "برميل نبيذ" (يُسمى "تون" باللغة الإنجليزية).

في حالة البرميل هذه ، يكون التمثيل الغذائي في الجسم غير قابل للكشف ، حيث يتم اعتباره حيويًا خفيًا. وبالتالي ، فإنها تحمي نفسها من الظروف المعاكسة للغاية ، وتغطي أجسامها وتقلل من سطح التفاعل مع البيئة.

داء اللاهيدروبيوسيس

يعتبر Anhydrobiosis إستراتيجية تحمل الجفاف تسمح للعديد من أنواع بطيئات المشية (وغيرها من اللافقاريات والروتيفيرات والديدان الخيطية) بمقاومة حالة الجفاف بسبب الظروف الخارجية للمياه المتجمدة أو الجفاف.

عند تعرضه لظروف الجفاف ، يفقد الماء (الذي يشكل 85٪ من وزنه في الحالة النشطة) ، حتى يصل إلى أقل من 2٪ من وزن جسمه وينخفض ​​نشاطه الأيضي إلى مستويات غير محسوسة تقريبًا ، ليتمكن من دخول مرحلة البرميل.

مقاومة الظروف القاسية

من بين الظروف الفيزيائية القاسية التي يعيش فيها العديد من أنواع بطيئات المشية في مرحلة البرميل المتأخرة:

• درجات حرارة عالية جدًا (149 درجة مئوية) ومنخفضة جدًا (-272 درجة مئوية).
• ضغط جوي مرتفع (يصل إلى 6000 ضغط جوي).
• مستويات عالية من الإشعاع المؤين.
• التعرض للفراغ.
• فترات طويلة من الغياب التام للأكسجين.

بالإضافة إلى ذلك ، تعافت بعض الأنواع بعد غمر براميلها في مواد سامة مثل محلول ملحي ، والأثير ، والكحول المطلق وحتى الهيليوم السائل.

بعد استعادة الظروف المواتية لحالتها النشطة (خاصةً توافر الماء) ، تنتفخ الحيوانات وتعيد تنشيط عملية الأيض في غضون ساعات قليلة.

الدور البيئي للـ encystment ومرحلة البرميل

تمثل الأكياس ومراحل البرميل استراتيجيات البقاء في المكان والزمان.

في الجانب الزمني ، يمكن أن تمر السنوات في هذه المراحل المشفرة حتى تعود الظروف البيئية (خاصة الرطوبة) لتكون مواتية.

في المجال المكاني ، يمثل التشفير أيضًا وسيلة لتشتت جغرافيًا ، إما عن طريق العمل التشتيت للريح ، أو من خلال التواجد في الوحل الجاف الملتصق بحركة الطيور المائية.

بسبب التناوب بين الفترات النشطة والمشفرة ، يمكن أن يختلف متوسط ​​العمر المتوقع للتارديغرادات من أقل من عام إلى أكثر من 100 عام.

الشكل 3. بطيئات المشية البالغة نشطة (أ) وشكلها المشفر (ب). المصدر: تاكوما هاشيموتو ، دايكي دي هوريكاوا ، يوكي سايتو ، هيروكازو كواهارا ، هيروكو كوزوكا هاتا ، تاداسو شين آي ، يوهي ميناكوتشي ، كازوكو أوشيشي ، أيوكو موتوياما ، تومويوكي أيزو ، أتسوشي إينوموتو ، كويوكي كوندو ، يوئوكا Shigeyuki Koshikawa و Hiroshi Sagara و Toru Miura و Shin-ichi Yokobori و Kiyoshi Miyagawa و Yutaka Suzuki et al. ، عبر ويكيميديا ​​كومنز

بيئات

بطيئات المشية هي حيوانات تعيش بحرية أو تكافلية (حتى طفيلية) ذات توزيع جغرافي واسع ، تعيش في بيئات متطرفة أو شديدة التغير مثل أحواض المياه العذبة المؤقتة.

توافر المياه

العامل المحدد لهذه الكائنات الدقيقة هو توافر المياه ، على الرغم من عدم وجود ذلك (تحت ظروف التجميد أو الجفاف) ، فإن بطيئات المشية تجف ، وتشكل أكياسًا أو مراحل برميلية ، كما ذكرنا سابقًا.

تشترك الأنواع الأرضية في موائلها الدقيقة مع الكائنات الحية الأخرى مثل الروتيفير والديدان الخيطية والبكتيريا والطفيليات والعث ويرقات الحشرات الصغيرة.

توزيع جغرافي واسع

إن المعلومات المتعلقة بالتوزيع الجغرافي للبطيئات محدودة بسبب الافتقار إلى دراستها الموسعة ، وبسبب ندرة مجموعات العينات من مناطق حرجة مختلفة من الكوكب.

ومع ذلك ، فإن التوزيع الجغرافي الواسع مفضل من خلال انتشاره من خلال الأكياس والمراحل البرميلية وبيضها.

كل هذه الهياكل خفيفة للغاية ومقاومة للتنقل لمسافات طويلة (إما عن طريق الرياح أو الرمال ، في الوحل المتصل بالحشرات والطيور والحيوانات الأخرى).

تم العثور على بطيئات المشية من القطب الشمالي إلى القارة القطبية الجنوبية ، من رمال الشاطئ إلى الأعماق السحيقة (3000 متر) ، في المسطحات المائية الطبيعية والاصطناعية (البرك والأنهار والبحيرات والبحار والينابيع الساخنة) ، في الموائل شبه المائية ، مثل الطبقة الرقيقة من الماء التي تغطي التربة ، والقمامة ، والطحالب ، وحشيشة الكبد ، والأشنات ، والطحالب ، وبعض النباتات الوعائية.

بعض الأنواع خلالي (تعيش بين حبيبات الرمل) ، والبعض الآخر نباتات مشوية (تعيش على سطح الطحالب والنباتات) ، والبعض الآخر متعايشة أو متعايشة (تعيش على أو داخل اللافقاريات البحرية الأخرى ، مثل عباءة بلح البحر).

أمثلة على أنواع بطيئات المشية

يتم توزيع معظم أنواع بطيئات المشية على نطاق واسع على كوكب الأرض والعديد منها عالمي ، مثل Milnesium tardigradum (نظام غذائي آكل اللحوم).

الأنواع الأخرى هي البحرية مثل Halobiotus crispae ، والتي توجد عادة في الطحالب البنية في جرينلاند. كما تمت دراسة الأنواع الساحلية ، مثل Echiniscoides sigismundi في الدنمارك.

ومع ذلك ، يمكن أن يكون هناك على ما يبدو أنواعًا متوطنة مثل Isohypsibius cameruni ، التي توجد (حتى الآن) فقط في الكاميرون (إفريقيا) ، على الرغم من أن هذا الافتراض قد يكون راجعاً إلى حقيقة أنه لم يتم البحث عنها في مناطق أخرى.

الأنواع الأخرى الوبائية ، مثل Styraconyx qivitoq ، تعيش على الحيوانات المائية الخارجية أو bryozoan.

كثافة سكانية منخفضة

تعد بطيئات المشية جزءًا من السلسلة الغذائية ، ولكنها عمومًا تمثل عددًا منخفضًا من السكان. في بعض الأحيان يمكن أن تصل إلى كثافة تصل إلى 300000 فرد / م ² في التربة وأكثر من 2،000،000 فرد / م ² في الطحالب.

أنواع بطيئات المشية

فيلوم تارديجرادا

تضم فصيلة Tardigrada ثماني عائلات في ثلاثة أوامر يتم تحديدها بناءً على تفاصيل الزوائد على رؤوسهم ، وطبيعة المخالب على الساقين ، ووجود (أو عدم وجود) نبيبات Malpighi.

الطلبات الثلاثة لهذه الشعبة هي: Heterotardigrada ، Mesotardigrada ، Eutardigrada.

الشكل 4. التارديغرادا البالغة. المصدر: Willow Gabriel، Goldstein Lab، via Wikimedia Commons

التغذية

حمية

تتغذى بشكل عام على السوائل الخلوية للنباتات والحيوانات ، وتخترق الخلايا بزوجها من الأنماط الفموية.

توجد بطيئات المشية التي تعيش في المياه العذبة ، بين النباتات المتحللة ، وتتغذى على النفايات العضوية ، ومحتوى الخلايا النباتية (خاصة الطحالب) ، والطحالب الدقيقة ، والأوليات ، واللافقاريات الصغيرة الأخرى مثل الروتيفير.

أنواع بطيئات المشية التي تعيش على الأرض ، وتتغذى على البكتيريا المتحللة ، والطحالب ، والمواد النباتية ، أو الحيوانات المفترسة للافقاريات الصغيرة.

عملية التغذية

عند الأكل ، تمتص بطيئات المشية طعامها وتفرز اللعاب في المريء الذي يختلط مع المادة المبتلعة. كما أنها تنتج إفرازات هضمية يتم إفراغها في تجويف الفم.

يمر الطعام من البلعوم إلى المريء ، والذي بدوره يفتح في الأمعاء الغليظة الوسطى ، حيث يحدث هضم وامتصاص العناصر الغذائية. أخيرًا ، تؤدي الأمعاء الغليظة القصيرة (مجرور أو المستقيم) إلى فتحة الشرج الطرفية.

التكاثر

بطيئات المشية هي ثنائية المسكن ، حيث تظهر مناسل واحدة على الأمعاء في كلا الجنسين ، و gonopores بالقرب من فتحة الشرج أو في المستقيم (في حالة بعض الإناث).

لدى الإناث وعاء أو وعاءان منويان صغيران يفتحان في المستقيم بالقرب من مجرور.

في بعض الأجناس ، الذكور غير معروفين ، لكن معظم بطيئات المشية المدروسة تتكاثر وتضع البيض.

يأتي نمو بطيئات المشية من قشور الجلد وتصل إلى مرحلة النضج الجنسي بعد ثلاث إلى ست مراحل.

جنسي

في بعض الأنواع ، يودع الذكر الحيوانات المنوية مباشرة في الوعاء المنوي للأنثى أو في تجويف الجسم عن طريق اختراق الجلد. في الحالة الأخيرة ، يحدث الإخصاب مباشرة في المبيض.

في بطيئات المشية الأخرى ، يحدث شكل معين من الإخصاب غير المباشر: يقوم الذكر بترسيب الحيوانات المنوية تحت بشرة الأنثى قبل أن تنسلخ ، ويحدث الإخصاب عندما تقوم الأنثى لاحقًا بترسيب البيض في بشرة السقيفة.

تضع الإناث من 1 إلى 30 بيضة في المرة الواحدة (حسب النوع). تطورها مباشر ، دون ظهور مراحل اليرقات.

اللاجنسي عن طريق التوالد العذري

التوالد العذري (من اليونانية partheno: عذراء ونشأة: ولادة) هي استراتيجية تكاثر يتطور فيها البويضات غير المخصبة كبالغين قابلين للحياة.

تتمتع هذه الاستراتيجية بميزة قصيرة المدى تتمثل في السماح بالتكاثر السريع. ومع ذلك ، على المدى الطويل ، فإنه يمثل عيبًا مقارنة بالأقارب الجنسيين ، لأن تنوعهم الجيني يسمح لهم بقدر أكبر من المرونة والتكيف مع التغيرات في الظروف البيئية.

في معظم الكائنات الحية ، يتناوب التوالد العذري مع فترات التكاثر الجنسي.

بيض

للبيض عمومًا مسام سطحية مميزة بالإضافة إلى النتوءات المخروطية.

الشكل 5. تفاصيل بيضة Macrobiotus shonaicus. المصدر: Stec، Daniel؛ أراكاوا ، كازوهارو ؛ Michalczyk ، Łukasz ، عبر ويكيميديا ​​كومنز

يتم التعرف على بعض الأنواع فقط من خلال نمط بيضها. على سبيل المثال ، أنواع من جنس Macrobiotus و Minibiotus.

كما يسمح حجم وشكل مسام الصفائح الظهرية للبيض بفصل الأنواع ، كما في حالة جنس Echiniscus.

المراجع

1. إدوارد ، ري وروبرت دي بارنز ، أر دي (1996). علم الحيوان اللافقاري. ماكجرو - هيل Interamericana. المكسيك. ص 1114.
2. جيديتي ، ر. وجونسون ، كي آي (2002). البقاء على قيد الحياة اللامائية على المدى الطويل في الميكرومازونات شبه الأرضية. مجلة علم الحيوان 257 (2): 181-187. دوى: 10.1017 / S095283690200078X
3. ميلر ، سا وهارلي ، جي بي (2004). علم الحيوان. الطبعة السادسة. ماكجرو هيل للتعليم العالي. ص 538.
4. سوزوكي ، إيه سي (2003). تاريخ حياة Milnesium tardigradum Doyere (tardigrada) في بيئة تربية. علوم الحيوان 20: 49-57.
5. واتانابي وماساهيكو (2006). تطبيق Anhydrobiosis في اللافقاريات. انتومول. زول ، 41 (1): 15-31.
6. رايت ، ج. (2001). Cryptobiosis بعد 300 عام من van Leuwenhoek: ما الذي تعلمناه عن Tardigrades؟ Zoologischer Anzeiger 240: 563-582.