نوشته‌ها

ویژگی های خارتنان یا خارپوستان

خارتنان

سطح خارجی بدن اغلب این جانوران از خارهای نوک تیزی پوشیده شده است و همگی دریازی هستند . خارتنان تفاوت های عمده ای بارزی با دیگر جانوران دارند . به نظر می رسد که خارتنان مسیر تکاملی کاملا جداگانه ای نسبت به دیگر جانوران داشته اند . از لحاظ مراحل جنینی ، به ویژه تقارن شعاعی به مهره داران شباهت دارند . از سوی دیگر به خاطر داشتن تقارن شعاعی و ساختار درونی ساده در دوران بلوغ آن ها را در گروه بی مهره ها (حتی بی مهرگان ساده مثل کیسه تنان ) قرار می دهند . خارتنان در بستر دریاها از سواحل تا اعماق ده هزار متری زندگی می کنند . از نمونه های آشنای آن ها می توان ستاره دریایی ، توتیا ، خیار دریایی و لاله دریایی را نام برد .

مشخصات عمومی رده خارتنان

۱٫ بدن آن ها بند بند نیست . تقارن در جانور بالغ شعاعی و در نوزادان دو طرفی است . بدن دایره ای ، استوانه ای یا ستاره ای شکل دارند و سر مشخص ندارند .

۲٫ دستگاه عصبی شامل حلقه های عصبی دوردهانی و اعصاب شعاعی دارند ، مغز ندارند ، اندام های حسی آن ها محدود اما دارای گیرنده هایی برای گرفتن محرک های نوری ، صوت ، چشایی و لمسی هستند .

۳٫ بدن از لایه اپیدرمی پوشیده شده است . در زیر اپیدرم اسکلت داخلی از جنس ترکیبات آهکی با منشا مزودرمی قرار دارد .

۴٫ دستگاه گوارش کامل و در برخی نمونه ها فاقد مخرج است .

۵٫ وجود یک سیستم گردش آب از اختصاصات منحصر به فرد آن هاست .

۶ . حرکت به کمک پاهای لوله ای ، خارها یا حرکت بازوها که از صفحه ی مرکزی مجزا شده اند ، صورت می گیرد .

۷٫ دستگاه گردش خون تکامل چندانی ندارد . تنفس به کمک آب شش های بسیار کوچک و پاهای لوله ای انجام می شود و دستگاه دفعی ندارند .

۸ . قدرت ترمیم در آن ها فوق العاده است ؛ به طوری که اگر قطعه ای از بدن (مثلاً یکی از بازوها ) جدا شود ، مجدداً بازوی جدیدی به جای آن ساخته می شود . حتی یک بازو ممکن است خود به تنهایی تبدیل به یک خارتن جدید شود .

۹٫ جنس ها از هم جدا و لقاه معمولاً خارجی است . این جانوران در مرحله ای از رشد جنینی متحرک هستند و تقارن دو طرفی دارند . اما در مرحله بلوغ حرکت کند و تقارن شعاعی است .

طبقه بندی خارتنان

حدود ۶۰۰۰ نوع خارتن زنده و ۲۰۰۰۰ نوع خارتن فسیلی شناخته شده اند . خارتنان به زیر شاخه ها ، رده ها و راسته های گوناگون طبقه بندی می شوند . در این جا ۵ رده عمده ی ان ها را به اختصار مطالعه می کنیم .

رده ی ستاره سانان یا استروئید (Asterozoa) :

شکل ظاهری ـ بدن از یک صفحه ی مرکزی که از ۵ بازو جدا می شود ، تشکیل شده است . بدن پهن ، قابل انعطاف تر و پوشیده از اپیدرم مژک دار و رنگدانه دار است . دهان در سطح زیرین و مخرج در سطح فوقانی قرار دارد . در سطح زیرین هر یک از بازو ها شیاری است که از ان دو ردیف پاهای لوله مانند و ظریف خارج می شود . این پاها به وسیله ی ردیف هایی از خار حفاظت می شوند .

اندام های داخلی ـ همان طور که گفته شد در زیر اپیدرم ، اسکلت داخلی قرار دارد که از به هم چسبیدن قطعات آهکی تشکیل شده اند . خارها به اسکلت داخلی متصل اند .

حفره های عمومی ، دفع و تنفس ـ حفره ی عمومی پُر از مایع لنف گونه ای است که بین اندام ها را پُر می کند و دارای سلول هایی به نام آمِبو سیت (سلول های آمیبی ) است . این مایع به درون زواید کوچکی به نام پاپی نفوذ می کند . پاپی ها دیواره نازکی دارند و مبادلات گازی تنفسی بین لنف و آب را انجام می دهند . ماده ی زاید نیتروژن دار ، امونیاک است که هم از طریق پاهای لوله ای و هم از طریق پاپی ها به خارج از بدن رانده می شود .

سیستم گردش آب ـ سیستم گردش آب منحصر به خارتنان است . این دستگاه از ۵ مجرای شعاعی (به تعداد بازوها) که همگی به یک مجرای مرکزی متصل اند ، تشکیل شده است . در سطح پشتی بدن جانور ، صفحه ای به نام مادرپوریت وجود دارد که از طریق منفذ روی آن ، آب وارد کانال سنگی و سپس داخل مجرای مرکزی می شود . مجاری شعاعی از مجرای مرکزی منشعب می شود . در  مسر مجاری شعاعی ، پاهای لوله ای در زیر بدن وجود دارند که با پُر شدن از آب ، از سطح زیرین بیرون می آیند و طویل تر از حد معمول می شوند . در انتهای پاهای لوله ای بیشتر ستاره های دریایی ، بخش بادکش مانندی وجود دارد که ممکن است به اشیای مختلف بچسبد . عمل هماهنگ این پاها باعث جا به جا شدن جانور است . پاهای لوله ای به اشیای نرم مانند ماسه نمی چسبند ، به همین دلیل حرکت ستاره دریایی در چنین محل هایی دچار اشکال می شود .

تغذیه و دستگاه گوارش ـ دهان در صفحه ای در سطح زیرین بدن قرار دارد . دهان به وسیله ی مری کوتاهی به معده متصل می شود . معده شامل دو بخش کاردیاک و پیلوریک است و کاردیاک بزرگ تر است . به بخش پیلوریک ۵ جفت غده ی گوارشی می پیوندند . روده ، کوتاه و بعد از آن مخرج قرار دارد که چندان مشخص نیست .

بسیاری از ستاره های دریایی گوشت خوارند و از نرم تنان ، سخت پوستان ، گرم های پرتار ، خارپوستان دیگر ، دیگر مهره داران و ماهی های کوچک تغذیه می کنند . برای مثال ، ستاره دریایی ، دو کفه ی یک نرم تن را از هم باز می کند ، سپس بخش کاردیاکی معده خود را خارج و وارد فضای بین دو کفه می کند ، محتویات نرم ( یعنی اندام های داخلی ) طعمه ی خود را می مکد و مجدداً معده را به محل اول بر می گرداند .

دستگاه عصبی ـ دستگاه عصبی شامل یک حلقه عصبی در اطراف دهان و اعصاب اصلی مربوط به هر بازو است . اندام های حسی چندان رشدی ندارند . گیرنده های حسی تقریباً در تمامی بدن پراکنده اند . ستاره دریایی به طور کلی نسبت به تغییرات دما ، تماس ، وضع شیمیایی و نور واکنش نشان می دهد و در شب فعال تر است .

تولید مثل ـ جنس های نر و ماده ستاره دریایی از هم جدا اند . در فصل تولید مثل ، یعنی تابستان ، اسپرم ها و تخمک ها به تعددا فراوان داخل آب ریخته می شوند تا در آن جا لقاح صورت گیرد . پس از لقاح ، از هر تخم یک جنین حاصل می شود که آزادانه شنا می کند و پس از مدتی در جایی ساکن می شود تا برای رسیدن به بلوغ ، مراحل خاصی را بگذارند .

همان طور که گفته شد قدرت ترمیم در خارتنان زیاد است به طوری که یک بازوی جدا شده ممکن است ۵ بازوی دیگر را بسازد و به جانور کاملی تبدیل شود .

رده ی مار سانان (Ophiuroidea) :

جانوران این رده صفحه ی مدور کوچکی دارند که از آن بازوهای طویل ، باریک و شکننده ای جدا می شود . آن ها در آب های سطحی یا در عمق دریاها ، در پناه سنگ ها یا در درون ماسه ها ، زیست می کنند و در شب فعال اند . سایر ویزگی های آن ها کم و بیش شبیه ستاره های دریایی است .

رده ی توتیاها یا  خارسانان (Echinoidea) :

توتیا ، سکه ی دریایی و خارسانان قلبی شکل ، مثال هایی از این رده اند . بدن این جانوران مدور و بدون بازوست ، اما خارهای بلند و متحرک ، سطح بدن را می پوشانند . این جانوران ، در روی صخره ها و یا در گل و لای دریاها زندگی می کنند . حرکت آن ها به کمک خارهای روی بدن و پاهای لوله ای است .

رده ی خیار سانان (Holothuroidea) :

نمونه ی مهم آن ها خیار دریایی است . این جانوران ضمن آن که تقارن شعاعی دارند ، در طول محور قائم بدن ، رشد بیشتری کرده اند . دهان در سطح فوقانی و مخرج در سطح تحتانی قرار دارد ، حرکت آن ها کند و به کمک پاهای لوله ای است . غذای ان ها بیشتر پس مانده های غذایی دیگر جانوران است که به وسیله ی بازوانی که در اطراف دهان قرار دارد ، به درون لوله گوارش وارد می شوند .

رده ی لاله سانان یا لاله وشان (Crinoidea) :

شباهت های زیادی به گیاهان دارند . از خطوط جزر و مد گرفته تا اعماق زیاد آب دیده می شوند . جانور به کمک بخش ساقه مانندی به کف دریا ثابت می شود . بخشی که از آن بازوها جدا می شود ، کالیکس نام دارد . غذای لاله دریایی از جانوران میکروسکوپی شناور در آب (پلانگتون ها ) تامین می شود .

پیدایش و تکامل خارتنان :

شواهد جنین شناسی نشان می دهد که اجداد خارتنان تقارن دوطرفی داشته و تقارن شعاعی خصیصه ای است که در مراحل بعد به وجود آمده است . گرچه واضح است که تقارن در اجداد خارتنان دوطرفی است ، اما این که اجداد اولیه حرکت آزاد داشته اند یا خیر ، جای بحث و گفتگو دارد .

اصول ساختمان خارتنان (از قبیل تقارن شعاعی ، وجود سیستم گردش آب و اسکلت داخلی جلدی ) اشتقاق دیگر گروه ها را از خارتنان ناممکن ساخته است ، اما همین ویژگی موجب موفقیت و سازگاری جالب توجه این گروه شده است .

خارتنان و آدمی :

خارتنانی مانند ستاره دریایی که دیگر جانوران را صید می کنند ، یکی از حلقه های بالایی را در زنجیره غذایی دریاها به وجود می آورند . آدمی در برخی نقاط ساحلی ، به عنوان غذا آن ها را به مصرف می رساند . برخی خارتنان هم با خوردن بعضی از جانوران دریایی ، که غذای آدمی را تشکیل می دهند ، (برای مثال نرم تنان ) به آدمی زیان می رسانند .

زیست شناسان به طور گسترده ای از خارتنان در مطالعات جنین شناسی استفاده می کنند . مشاهده ی نحوه لقاح و مراحل تکامل جنینی ، به طور دقیق در خارتنانی مانند توتیا از فعالیت های آزمایشگاهی روزمره دانشجویان و حتی دانش آموزان دبیرستانی است .

خارتنان یا خارپوستان گروهی از بی مهرگان هستند که تعداد گونه های آنان به ۶۰۰۰ نوع می رسد.

این جانداران در سطح بدن یا زیر پوستشان خارهایی از جنس کربنات کلسیم دارند که در حقیقت در حکم اسکلت جاندار است، از این رو آنان را خارپوست می نامند.

ویژگی های خارتنان یا خارپوستان:

این جانداران آبزی دارای ویژگی های جالبی هستند. محل زندگی آنان آب های گرم دریاها است و در آب های ساحلی کم عمق تا اعماق ده هزار متری دیده می شوند.

خارتنان یا خارپوستان مغز ندارند و سیستم عصبی آن ها ازحلقه ای دور دهانی تشکیل شده است که اعصابی از آن منشعب شده اند.در بدن آن ها گیرنده هایی وجود دارد که به محرک های لمسی، چشایی، نوری و صوت واکنش نشان می دهند.

این جاندران لوله گوارش کاملی دارند ولی اثری از دستگاه گردش خون، تنفس و دفع در آن ها دیده نمی شود. در عوض اعمال این دستگاه ها توسط دستگاه گردش آب انجام می شود.

دستگاه گردش آب خارتنان یا خارپوستان از مجراهایی تشکیل شده است که به یک مجرایی مرکزی متصل اند.

یکی از اندام های موثر در حیات این جانداران پاهای لوله ای است. این پاها در مسیر مجراهای دستگاه گردش آب قرار گرفته اند. زمانی که مجراها از آب پر می شوند، پاهای لوله ای از زیر بدن جاندار بیرون می آید و به جاندار کمک می کنند تا به نقاط سفت بچسبند.

دگردیسی از توانایی های خارتنان یا خارپوستان است یعنی می توانند قسمت های از دست رفته بدن را ترمیم کنند. مثلا اگر بازوی یک ستاره دریایی قطع شود، پس از مدتی جایگزین می شود.

بنابراین ویژگی های خارتنان یا خارپوستان را می توان در موارد زیر خلاصه کرد:

  1. مغز ندارند.
  2. دستگاه گردش خون، تنفس و دفع ندارند.
  3. دستگاه عصبی حلقه مانند دارند.
  4. آبزی اند و در دریاها زندگی می کنند.
  5. دستگاه گردش آب دارند.
  6. قادر به دگردیسی هستند.

توتیا، ستاره دریایی، لاله دریایی،ستاره شکننده، سکه شنی و خیار دریایی نمونه هایی از خارپوستان هستند.