المحاضرةالرابعة عشر: شوكية الجلد
إن أفراد شعبة شوكية الجلد عبارة عن كائنات بحرية تتواجد في الأعماق وتعرف بنجم البحر Starfish وقنافذ البحر Sea Urchins ودولارات الرمل Sand Dollars وخيارات البحر Sea Cucumbers وزنابق البحر Sea Lilies. وقد سميت الشعبة بهذا الاسم بسبب وجود صفائح شوكية (العظميات الكلسية Calcareous Ossicles) تكون هيكل الجلد. وتكون معظم الحيوانات البالغة من شوكية الجلد شعاعية التناظر بالرغم من أن اليرقة تكون متناظرة الجانبين, وتحتوي هذه الحيوانات على جوف حقيقي ينشا بشكل جيب خارجي من الميزوديرم الجنيني للمعي. ويعتقد بأن الحيوانات شوكية الجلد ذات صلة وثيقة بالحبليات بسبب الجوف الحقيقي ومنشاه ووجود اليرقة مزدوجة التريش Bipinnaria Larva المماثلة ليرقة الحبليات.
إن أكثر صفة مميزة لشوكية الجلد هي وجود النظام القنوي السيلومي واللواحق السطحية المكونة من جهاز وعائي مائي. وبالغم من وجود جهاز الدوران إلا أنه مختزل بشكل كبير. لذا يعمل السائل السيلومي Coelomic Fluid كوسط أساسي لنقل المواد الغذائية والغازات التنفسية. وتضم هذه الشعبة العديد من الاصناف المحتوية على حيوانات شوكية جلد منقرضة, أما الاصناف الستة الآتية فتضم أنواعاً حية.
صنف النجميات (نجم البحر) Class Stelleroidea: يكون شكل حيوانات هذه الطائفة نجمياً ذو 25-5 ذراع مغطى بهيكل شوكي مرن.
صنف الزنبقيات Class Crinoidea: يكون جسم هذه الحيوانات زهري الشكل ذو أذرع متفرعة نحيفة متعددة. صنف الثعبانيات (النجوم الهشة) Class Ophiuroidea: يتألف الجسم في هذه الحيوانات من قرص مركزي وخمسة أذرع متمفصلة نحيفة.
صنف القنفذيات (قنافذ البحر ودولارات الرمل) Class Echinoidea: يكون الجسم فيها أسطوانياً أو قرصيأً داخل قشرة مكونة من صفائح ملتحمة تحمل أشواك متحركة.
صنف الخياريات (خيار البحر) Class Holothuroidea: يكون الجسم في حيوانات هذه المجموعة طرياً دودي الشكل خالي الأذرع أو الأشواك.
صنف (أزهار البحر) Class Concentricyloidea: اكتشفت هذه الطائفة حديثاً. إذ أن لحيونات هذه الطائفة أجساماً دائرية تحتوي على حلقة من الأذرع الحافية, وتكون خالية من الأشواك.
Class Stelleroidea: يعد نجم البحر من الحيوانات المعروفة التابعة لشوكية الجلد. إذ يوجد نجم البحر Asterias علىطول سواحل المحيط الأطلسي لمريكا الشمالية. ويزحف نجم البحر علىقاع المياه الضحلة او في مياه المد بين الصخور ورمال الشواطئ البحرية والشعاب المرجانية. ويعد نجم البحر من الحيوانات المفترسة الخطرة للمحار. وفي وقت من الأوقات كان صيادي المحار يمسكون نجم البحر ويقطعونه ويرمونه مرة أخرى إلى البحر. وقد اكتشف فيما بعد بأن كل قطعة من نجم البحر يمكن أن تجدد نفسها وتنمو بتكوين نجم بحر آخر.
Class Crinoidea : يمكن فحص عينات محفوظة أو مثبتة في قالب بلاستيكي للنجوم الرئيسية Feather Stars وزنابق Sea Lilies التي تمثل الحيوانات القدم والأكثر بدائية من بين شوكية الجلد الحالية. وتعيش هذه الحيوانات الزهرية الشكل في مواقع تمتد من أسفل خط المد والجزر إلى أعماق تتجاوز 3600 متر. ويتألف جسم النجم الريش Antedon من تركيب كاسي الشكل يدعى بالكأس Calyx المكون من صفائح كلسية, وتتصل بهذا الكأس عدة أذرع مرنة تحمل العديد من الرييشات Pinnules الجانبية النحيفة المرتبة بشكل يشبه الريشة ومنها جاء اسم الحيوان. أما زنبق البحر Metacrinus فله سويق طويل متمفصل Jointed Stalk يرتبط بقاع البحر بواسطة زوائد شبيهة بالجذور تدعى بالذؤبات Cirri. ويقع الفم والشرج على السطح الفمي للكأس. ويكون السطح الفمي في حيوانات الطائفة الزنبقانية متجهاً نحو الأعلى والذي يختلف عن بقية الحيوانات شوكية الجلد الحالية. ويحتوي كل ذراع على الأخدود القنابي المبطن بالأهداب والمحتوي على أقدام أنبوبية شبيهة بالمجسات.
Class Ophiruroidea: يمكن فحص عينات محفوظة أو مثبتة في بلاستيك للنجوم الهشة Brittle Stars . إذ يلاحظ أن لهذه الحيوانات خمسة أذرع كما هو الحال في نجوم البحر, إلا أن الأذرع تكون أطول وأرفع وأكثر مرونة. ويتالأف الهيكل من الهيكل داخلي سطحي خارجي وسلسلة من العظميات الفقرية الداخلية المتمفصلة الواقعة في مناطق عميقة من الجسم. ويؤدي هذا الترتيب إلى حرية حركة الذراع المدعم بقوة, ومما يساعد الحيوان للزحف أو السباحة بسرعة.
Class Echinoidea: إن لأفراد هذه الطائفة أجساماً كروية أو بيضوية او قرصية خالية من الأذرع, إلا أنها مغطاة بأشواك نحبفة متحركة وأقدام أنبوبية. مثل قنافذ البحر ودولارات الرمل.
1- قنفذ البحر Sea Urchin: يمكن فحص عينة محفوظة من قنفذ البحر Strongylocentrotus أو Arabacia. يمكن دراسة سطح هذا الحيوان وملاحظة الأشواك الحادة المتحركة المرتبطة بالقشرة الصلبة (الصدفة الصلبة Solid Shell) ويوجد على القشرة أو الصدفة درنات دائرية تتصل بها الأشواك. ومن بين الأشواك ما يسمى بالملاقط Pedicellariae الموجود على سويقات مرنة طويلة. ويوجد في بعض قنافذ البحر عدة أنواع من الملاقط وعدد قليل منها يحمل غدد مكونة للسموم. يمكن تحديد مواقع الأقدام الأنبوبية الطويلة والنحيفة, وملاحظة بأن هذه الأقدام تكون محددة بمناطق القشرة أو الصدفة (المناطق القنابية Ambulacra).
يمكن مسك قنفذ البحر بحيث يكون سطحه الفمي إلى أعلى. ويمكن ملاحظة الفم الوقع في مركز السطح الفمي, والذي يحتوي على جهاز مضغ جيد التكوين يدعى مصباح أرسطو Aristotle s Lantern. ويتألف هذا الجهاز من خمسة صفائح أو أسنان. ويمكن لهذا المصباح أن يمتد أو ينسحب من خلال الفم بواسطة عضلات خاصة. وتعمل قنافذ البحر على كشط المواد التي تتحرك فوقها من خلال فتح أو إغلاق صفائح المصباح. وبذلك تحصل هذه الحيوانات على غذاء متنوع مكون من مادة نباتية وحيوانية.
2- دولار الرمل Sand Dollar: يمكن فحص السطح المقعر البعيد عن الفم لدولار الرمل Ecinarachnius. وملاحظة ترتيب المناطق القنابية Ambulacra على سطح الحيوان. ويوجد في مركز السطح البعيد عن الفم المصفاة (المصفي) Madreportic والتي يحتوي محيطها على خمسة فتحات تناسلية (Gonopores). يمكن قلب العينة وتحديد مواقع الأخاديد القنابية, والفم في مركز القرص والشرج عند الحافة.
Class Holothuroidea: يمكن فحص عينات لخيار البحر Thyone او Cucumaria . يمكن ملاحظة عدم وجود الأشواك على الجسم. ويكون الهيكل الداخلي مختزلاً إلى اشواك صغيرة, وبذلك يكون جدار الجسم جلدياً قاسياً. ويقع الفم في مركز تاج مكون من مجسات والتي هي عبارة عن أقدام انبوبية محورة. ويلاحظ في Cucumaria مناطق للأقدام الأنبوبية بطول الجسم لها وظيفة لمسية وتنفسية. أما في Tyone فإن الأقدام النبوبية تتوزع على الجسم بأكمله. ويتكون جدار الجسم في خيار البحر من كيوتكل يقع فوق بشرة مهدبة وأدمة وطبقة منالعضلات الدائرية وخمسة حزم مزدوجة من العضلات الطولية. وتساعد هذه العضلات في تقلص الجسم وتمدده وفي حركات الجسم الشبيهة بالدودة.
الإخصاب والتطور الجنيني في قنفذ البحر: يمكن متابعة مراحل التطور الجنيني في قنفذ البحر, وهي تشمل الإخصاب Fertilization والتفلج Cleavage ومرحلة البلاستولة Blastula ومرحلة الكاسترولة Gastrula واليرقة Pluteus Larva.
الإخلاف Regeneration: تمتاز بعض أنواع نجوم البحر بقدرتها الفائقة على التجدد وإعادة أجزائها المفقودة أو تكوين جسم كامل من جزء من جسمها. فمثلاً, يتجدد الذراع المبتور ذاتياً أو المقطوع بعد فترة زمنية. وقد أثبتت التجارب العلمية بأن القرص المركزي Central Disc ضروري لبدء الإخلاف. وقد أوضحت الأبحاث العلمية بأن نجم نجم البحر Linckia قادر على تكوين حيوان كامل من أي ذراع من أذرعه الخمسة دون الحاجة إلى القرص المركزي.