المحاضرة الثانية

المحاضرة الثانية حيوانات ابتدائية د. قاسم المرشدي

لماذا ندرس هذه الكائنات؟

أ‌- فوائدها:
1- تفيد في التقليل من تلوث المياه الذي يحدث نتيجة وجود أنواع من البكتريا الضارة التي تتغذى عليها هذه الأحياء. كما تتغذى على الدقائق العضوية المتفسخة فتخلص المياه منها.
2- تعد غذاءا رئيسا ليرقات القشريات والحشرات والديدان التي تصبح بدورها غذاءا للأسماك والمحار التي تعد من المصادر الغذائية المهمة للإنسان أي إنها تلعب دورا مهما في السلسلة الغذائية.
3- يظهر بعضها معيشة تكافلية ( تبادل منفعة Mutualism ) كما هو الحال في السوطيات المعوية المتواجدة في أمعاء الأرضة. كما أن بعضها ذو فائدة للإنسان مثل الهدبي Balantidium coli الذي يتغذى على البكتريا الضارة في أمعاء الإنسان.
4- هياكل بعضها مهمة من الناحية الصناعية، إذ تستخدم هياكل وقشور الشعاعيات والمخرمات التي تتكون من مواد رملية أو كلسيه في صناعة الطباشير أو الآلات القاشطة أو قد تستخدم في عملية الترشيح. كم قد تتحول هياكل بعضها إلى صخور كلسيه تستخدم في البناء.
5- قد تكون قشور وهياكل المخرمات و الشعاعيات دليلا على وجود النفط ، إذ إن هذه الأحياء بحرية المعيشة ووجودها في منطقة ما يعني إن تلك المنطقة كانت بحرا يوما ما وهكذا يحتمل العثور على النفط فيها.
6- تستخدم في الأبحاث العلمية وفي الدراسات الوراثية والخلوية والتطورية؟.
7- تستخدم بعض هذه الأحياء في السيطرة البيولوجية فمثلا تفتك أنواع من السبوريات الصغيرة Microspora بعدد من الحشرات المضرة وبذلك يمكن إن نستغني عن استعمال المبيدات الكيميائية المضرة على الصحة العامة والأنظمة البيئية.
8-

ب‌- أضرارها:
1- عدد كبير منها يسبب امرضا خطيرة للإنسان والحيوان منها طفيلي الـ Trypanosoma الذي يسبب مرض النوم للإنسان وطفيلي مرض الملاريا ( Plasmodium ) وطفيلي Nosema الذي يصيب نحل العسل أو دودة القز ويتسبب في موت هذه الحشرات المفيدة.
2- لبعضها روائح غير مقبولة فإذا ما وجدت بكميات كبيرة في المياه فإنها تسبب ابتعاد الإنسان عن هذه المناطق ومن هذه الحيوانات الابتدائية Volvox و Bursaria .
3- يتغذى بعضها على البكتريا المثبتة للنتروجين وبذلك تقلل بصورة غير مباشرة من خصوبة التربة.

الصفات العامة General Characters

1- الشكل والحجم Form & Size
تختلف الحيوانات الابتدائية بعضها عن البعض الأخر من ناحية الهيئة فبعضها ليس له هيئة ولا تناظر معين والبعض الأخر يمتلك هيئة كروية أو كمثرية أو طولية بالإضافة إلى ذلك هناك أنواع تتغير هيئتها وكذلك حجمها تبعا لنوع الغذاء وكميته.أما التناظر فمنها ذات تناظر جانبي كما في Giardia والبعض الأخر ذات تناظر شعاعي كما في Gonium وبعضها عديمة التناظر. تتفاوت الحيوانات الابتدائية في الحجم أيضا، إذ تتراوح أبعادها بين
مايكرومترين وبضعة عشر سنتيمترا. توجد الأنواع المتناهية في الصغر بين الأنواع الطفيلية الداخلية أما الأنواع الكبيرة فتكون شائعة بين الابتدائيات حرة المعيشة.

عديمة التناظر تناظر جانبي

2- أغلفة الجسم Body Sheath

بعض الحيوانات الابتدائية تكون عارية مثل الاميبا أي إن جسمها محاط فقط بالغشاء البلازمي والبعض الأخر منها محاط بأغشية مثل:
أ- الجليد Pellicle : يوجد في اليوغلينا ( السوطيات النباتية ) والبرامسيوم ( الهدبيات ) ويتكون من مواد بروتينية ويمكن إن يكون الجليد قويا إلى الحد الذي يجعل فيه الشكل ثابتا كما في البرامسيوم.


ب-:Shells مثل Arcell تكون للقشرة فتحة واحدة أو أكثر تساعد الحيوان على مد أقدامه الوهمية من خلالها من أجل التغذية والحركة وتكون فيها القشرة رقيقة ومكونة من مواد بروتينية وكاربوهيدراتية تعرف بالكايتين الكاذب. تتكون القشرة من حبيبات رملية كما في Difflugia أو من كاربونات الكالسيوم والحبيبات الرملية كما في Foraminifera.

Difflugia Arcell Foraminiferans



ج- هياكل أو طبقات هيكلية: تحافظ على شكل الكائن الحي ويكون قسم منها على هيئة أكياس ويمثل كغلاف يساعدها على مقاومة الظروف البيئية غير الملائمة. أما البعض الأخر فيكون على شكل عليبة Theca مكونة غطاء يحتوي على صفائح سليلوزية كما في Ceratium. كما يظهر بعضها غلافا أنبوبيا أو كآسيا يدعى بالدرقة أو الدرع Lorica له فتحة أمامية يبرز منها الحيوان كما فيSalpingocsca .


Ceratium
ح‌- هياكل داخلية Endoskeleton: توجد ما بين الاكتوبلازم والاندوبلازم مكونة ما يعرف بالعلبة المركزية Central capsule التي تفرز من قبل السايتوبلازم وتتكون من مادة الكايتين الكاذب أو المادة السليكية أو كبريتات السنتريتيوم كم في رتبة الشعاعيات Radiolaria من اللحميات. تختلف هذه الهياكل من ناحية الشكل فقد تكون كروية أو قرصية أو منخلية. تنبثق الأقدام الكاذبة بصورة شعاعية.
3- النواة Nucleus : تملك بعض الحيوانات الابتدائية نواة واحدة والبعض الأخر يمتلك نواتين أو أكثر كما هو في الهدبيات. يمكن تميز نوعين من النوى: النواة الصغيرة Micronucleus والنواة الكبيرة Macronucleus ، فالسوطيات واللحميات والحيوانات السبورية تمتلك نواة واحدة أو عدد من النوى المتشابهة في التركيب والوظيفة، في حين تحوي الهدبيات على نواتين تختلف في الشكل والحجم والتركيب والوظيفة والسلوك في أثناء عملية انقسام الخلية. تشترك النواة الصغيرة في الفعاليات التكاثرية ( الجنسي و اللاجنسي ) بينما تشرف النواة الكبيرة على الفعاليات الخضرية.
تختلف النوى في الحيوانات الابتدائية من حيث الهيئة والحجم والتركيب وتقع بصورة عامة في نوعين هما:
أ‌- النواة الحويصلية Vesicular توجد في اللحميات و السوطيات ويتميز هذا النوع باحتوائه على غشاء نووي واضح يحيط بكمية كبيرة من العصير النووي الذي تنتشر فيه الحبيبات الكروماتنية. تحتوي هذه النواة على النوية Nucleolus or Endosome والتي تقسم إلى نوعين:
1- نوع يحتوي على المادة الكروماتنية ويعرف بالكاريوسوم Karyosome .
2- نوع لا يحتوي على المادة الكروماتنية ويعرف بـ Plasmosome .
ب‌- النواة المكتنزة Compact تمتاز بغشائها النووي غير الواضح الذي يحيط بكمية
كبيرة من المادة الكروماتنية وكمية قليلة نسبيا من العصير النووي ومثال ذلك النواة
الكبيرة في الهدبيات
4- الحركة Locomotion: تتم الحركة في الحيوانات الابتدائية بواسطة عضيات متخصصة هي:
أ‌- الأقدام الوهمية Pseudopodia : توجد بصورة خاصة في اللحميات وهي عبارة عن امتدادات بروتوبلازمية مؤقتة أو شبه دائمية. تقسم تبعا لتركيبها وشكلها إلى:
1- الأقدام الفصية Lobopodia : تكون نهايتها عريضة ومستديرة كما في الاميبا الحرة المعيشة و المتطفلة وتحتوي على الاكتوبلازم والاندوبلازم.




2- الأقدام الخيطية Filipodia: تكون خيطية الشكل وتحتوي على الاكتوبلازم فقط وقد
تتشعب إلى فروع أصغر تبقى منفصلة بعضها عن البعض الأخر كما في الجنس Euglpha.
3- الأقدام الجذرية Rizopodia: تعرف أيضا بالأقدام الشبكية Reticulopodia وهي تشبه الخيطية ولكن تختلف عنها بان فروعها تتحد مع بعضها مكونة تركيبا شبكيا كم في الجنس Elphidium .
4- الأقدام المحورية Axopodia : وهي أقدام وهمية مستقيمة شعاعيه شبه دائمية تتكون من غلاف أو اكتو بلازم الذي يحيط بالخيط المحوري ِAxial filament كما في جنس ِActinosphaerium .

ملاحظة: إضافة إلى استخدام الأقدام الوهمية في الحركة فإنها تستخدم لاقتناص الغذاء.

ب- الاسواط Flagella : وهي امتدادات خيطية رفيعة قليلة العدد. يتألف كل سوط من خيط محوري Axonema طويل يتمتع بمرونة عالية ويتكون من تسع أزواج من اللييفات Fibrils الطويلة المحيطة بغلاف خارجي Outer Sheath تظهر على شكل اسطوانة ويظهر في منتصفها زوج من الليييفات الطويلة المركزية المنفردة المحاطة بغلاف داخلي Inner Sheath . ينشأ الخيط المحوري من حبيبة مكتنزة تعرف بالجسم القاعدي Basal Body أو الجسيمة الحركية Kinetosome. تكون هذه الحبيبة في بعض السوطيات الطفيلية كبيرة نسبيا تتخذ شكلا بيضويا. يختلف أعداد الاسواط وترتيبها تبعا للنوع حيث يتراوح عددها من 1- 8 أو أكثر.

Subunit: B Subunit - A

Bridge Protofilaments



ج‌- الأهداب Cilia هي عبارة عن امتدادات قصيرة نحيفة كثيرة العدد عادة وتنسأ من منطقة الاكتوبلازم وتترتب في أغلب الأحوال في صفوف طويلة أو حلزونية. ينشأ الهدب من حبيبة صغيرة مكتنزة تعرف بالجسم القاعدي أو الجسيمة الحركية. تتشابه الأهداب والأسواط من حيث التركيب ولكن يختلف السوط عن الهدب بما يلي:
1- الأهداب تكون عادة أقصر من الاسواط وأكثر منها عددا.
2- في الهدبيات لا يرتبط الجهاز الهدبي بالنواة، بينما في بعض السوطيات يرتبط الجسم الحركي أو الحبيبة الحركية للسوط بجسيمة كروية صغيرة متاخمة للنواة بواسطة تركيب خيطي طويل ونحيف يسمى الجذر السايتوبلازمي Rizoplast.
3- تختلف الاسواط عن الأهداب في حركتها.
يمكن للأهداب تكوين عضيات حركية فعالة وخاصة عند التحام بعضها ببعض ومنها:

1- الغشيات Membranelles: وهي عبارة عن تراكيب غشائية تتكون نتيجة اتحاد صفين أو أكثر من صفوف الأهداب المرتبة بصورة مستعرضة كما في Vorticella.


2- الأغشية المتموجة Undulating Membranes: تتكون من إتحاد صف واحد أو أكثر من الصفوف الطويلة للأهداب وتوجد في منطقة بلعوم الخلية وتستخدم لجمع الغذاء كما فيPleuronema .
3- الذؤابات Cirri: تظهر نتيجة اتحاد خصلة من الأهداب المرتبة في صفين أو ثلاثة صفوف من الأهداب في الجانب البطني لبعض الهدبيات وهي عضيات حركية، وقد توجد في النهاية الأمامية أو الخلفية وتستخدم كعضيات حسية كما في Stylonychia .
ح‌- الخيوط العضليةMyonemes : وهي عبارة عن لييفات عضلية متقلصة توجد في منطقة الاكتوبلازم وفي الجليد ، وقد تظهر على أشكال مستقيمة أو شبكية وتساعد على الحركة.
خ‌- الأغشية المتموجة Undulating Membranes: توجد في بعض الحيوانات الابتدائية كما في Trypanosoma وهي عبارة عن امتداد اكتوبلازمي بشكل صفيحة رقيقة يربط السوط بسطح الجسم ويستخدم للحركة.



5- التغذية Nutrition: وتكون بعدة طرق:
أ- التغذية الحيوانية Holozoic: أي تناول جزيئات الغذاء ويكون أما عن طريق الالتهام Phagotrophy : تتم عن طريق التهام المواد العضوية المعقدة من قبل الحيوان الابتدائي حيث تحاط بغشاء وتصبح فجوة غذائية، تدور في الاندوبلازم ويتم هضمها بواسطة إضافة الأنزيمات الضرورية لها ثم تمتص المواد المفيدة أما ما تبقى من فضلات فتطرح إلى الخارج من أي منطقة من جسم الخلية في حالة عدم وجود الجليد، أما في حالة وجود الجليد فتطرح الفضلات من خلال فتحة مؤقتة تعرف بالمخرج الخلوي. أو عن طريق التشرب الخلوي Pinocytosis : ويتم بدخول الغذاء أما بشكله الصلب أو السائل بانبعاج جزء من الغشاء البلازمي الذي يشكل غلافا يحيط بالحويصلة المتكونة وتكون هذه الحويصلات على العكس من الفجوات الغذائية غير مرئية بالمجهر الضوئي.

ب- التغذية الذاتية أو نباتية Autotrophic or Holopytic:-
توجد بالسوطيات النباتية وبسبب وجود البلاستيدات واحتوائها على الكلوروفيل تتم عملية صنع الغذاء بواسطة عملية التمثيل الضوئي كما في اليوغلينا.

ج- التغذية الرمية Saprozoic :
تستطيع بعض الاوالي امتصاص المحاليل التي تحتوي على المواد العضوية المذابة أو المتحللة لاستخدامها كغذاء من خلال سطح الجسم.وتحتاج مثل هذه الاوالي إلى وجود أملاح الامونيا وبعض الأحماض الامينية لتغطية حاجاتها الغذائية. وتمثل المواد العضوية الحيوانية والنباتية المتحللة في الماء مصدرا غذائيا جيدا. بعض الاوالي التي تتغذى بهذه الطريقة حرة المعيشة مثال Euglena أو قد تكون متطفلة مثل Monocystis .

د‌- التغذية المختلطة Mixtrophic N. :-
تتغذى بعض الاوالي الحيوانية بأكثر من طريقة من الطرق المذكورة أعلاه حسب المحيط الذي تعيش فيه . مثال ذلك حيوان اليوغلينا الذي يتغذى بطريقة رمية ولكن بنفس الوقت بإمكانه صنع غذائه (تغذية نباتية ).

6- الفجوات الغذائية Food vacuole :-
تقع الفجوة الغذائية في السايتوبلازم وتحتوي على دقائق غذائية وكمية قليلة من السائل أو الوسط المائي المحيط بالحيوان الابتدائي. تتخذ الفجوات الغذائية شكل الكتل الغذائية الموجودة فيها. أما في الهدبيات فتكون الدقائق الغذائية صغيرة عادة وتكون الفجوات الغذائية في هذه الحالة كروية الشكل ومتساوية في الحجم تقريبا في الفرد الواحد.
في بعض الاوالي الحيوانية تسير الفجوة الغذائية مع تيارات السايتوبلازم بمسار ثابت ففي البرامسيوم تنفصل الفجوة الغذائية في نهاية البلعوم وتسير نحو مؤخرة الجسم ثم تنعطف نحو الجهة اللافمية لتسير فيها إلى الجزء الأمامي من الجسم حيث تنتقل إلى الجهة الفمية وتسير فيها إلى أن تبلغ الفتحة المخرجية المؤقتة والكائنة خلف الفم تدعى هذه الدورة المنتظمة للفجوة الغذائية cyelosis وتحصل خلالها عملية الهضم فتأخذ الفجوات الأنزيمات الهاضمة في السايتوبلازم المحيط بها وتعيد إليه المواد الغذائية المهضومة. أما المواد غير القابلة للهضم فتطرح إلى الخارج عن طريق فتحة المخرج المؤقتة.

9- التنفس Respiration :-
يتم التبادل الغازي عن طريق السطح العام للجسم بطريقة الانتشار. حيث تتنفس الحيوانات الابتدائية الحرة المعيشة والطفيلية التي تعيش في الدم والأنسجة بطريقة التنفس الهوائي Aerobic R. . أما الاوالي الحيوانية الطفيلية التي تعيش في القناة الهضمية فيتم التنفس عن طريق التنفس اللاهوائي Anearobic R. عن طريق الفجوة المتقلصة بالإضافة إلى السطح العام للجسم.

8- الفجوات المتقلصة والتنظيم الازموزي
Contractile vacuole and osmotic regulation
توجد الفجوات المتقلصة في اللحميات والسوطيات والهدبيات التي تتنفس في المياه العذبة. أما الاوالي الطفيلية عدا بعض الهدبيات فتكون عادة خالية من الفجوات المتقلصة شانها شان جميع أنواع الحيوانات الابتدائية السبورية Sporozoa . تتكون الفجوة المتقلصة في الاميبا نتيجة تراكم الماء بهيئة قطيرات صغيرة لا تلبث أن تندمج بعضها ببعض لتكون قطرة واحدة تحاط بغشاء وطوق من المقتدرات (المايتوكوندريا) التي تعمل على تزويد الفجوة بالطاقة اللازمة لعملية التقلص أو النبض إذ تكبر هذه القطرة تدريجيا خلال عملية التوسع أو الانبساط Diastole حتى تبلغ حجما معينا ثم تقترب من سطح الجسم وتنفجر فجأة بسبب انقباضها systole طارحة محتوياتها السائلة خارج الجسم من خلال الغشاء السايتوبلازمي.كذلك تساهم الفجوات المتقلصة أيضا في طرح المواد الابرازية الأخرى مثل Co2 والمركبات النتروجينية الذائبة. تختلف الفجوة المتقلصة من حيث الشكل والموقع تبعا للنوع. قد تكون منفردة أو متعددة.
هناك عدد من النظريات التي تشرح كيفية نشوء الفجوة المتقلصة:-

أ‌- النظرية الاوزموزية Osmotic theory :-
ينفذ الماء الموجود في السايتوبلازم إلى الفجوة المتقلصة بواسطة التنافذ أو التناضح أو الاوزموزية.

ب‌- نظرية الترشيح Filtration :-
تفترض هذه النظرية إن ضغط التوازن المائي الموجود في الخلية يدفع الماء الموجود في الخلية إلى داخل الفجوة المتقلصة عبر غشائها وهذه النظرية غير مقبولة بشكل واسع بسبب إن الضغط المائي الداخلي لا يمكن التخلص منه عن طريق الترشيح إلى داخل الفجوة لان الحجم الكلي للماء في الخلية لن يقل أبدا بهذه الطريقة.

ج- نظرية الإفراز Secretion theory :-
إن هذه النظرية هي أكثر النظريات قبولا من الأخرى وتفترض إن الماء يفرز بصورة فعالة إلى داخل الفجوة ومن خلال غشائها في أثناء عملية انبساط الفجوة


10- تكوين المستعمرات colonies formation :-
تتكون المستعمرات نتيجة لعدم انفصال الأفراد الناتجة من الانقسامات المتكررة بعضها عن البعض الآخر فتبقى متصلة بواسطة خيوط بروتوبلازمية أو تغلف نفسها بغلاف جيلاتيني.
هناك أربعة أنواع من المستعمرات:-
أ‌- المستعمرة المحتشدة Gregaloid:-
وهي تجمعات غير منتظمة لأفراد النوع الواحد توجد في اللحميات ويكون الاتصال بين افراد المستعمرة عن طريق الأقدام الوهمية .
ب‌- المستعمرة الشجيرية المتفرعة Arboroid colonies:-
ينتظم افراد هذه المستعمرة على هيئة أشجار متفرعة ويكون الاتصال بواسطة السيقان أو الأغلفة أو الإفرازات الجيلاتينية مثل Dinobryon
ج- المستعمرة الخيطية أو الطويلة Linear :- وفيها تنتظم الأفراد على هيئة سلسلة طويلة مثل Radiophyra

د- المستعمرة القرصية Discoid:- وفيها ينتظم عدد قليل نسبيا من الأفراد في مستوى واحد
وتحيط بهم مادة جيلاتينة كما في المستعمرة Gonium.