شوكيات الجلد
شوكيات الجلد (بالإنجليزية: Echinodermata) هي حيوانات بحرية حصرًا؛ إذ إنها لا تعيش في المياة العذبة، ويوجد 7000 نوع من شوكيات الجلد، العديد منها له 5 أذرع أو مضاعفاتها، وتتكون قشرتها الخارجية من كربونات الكالسيوم.
ولهذه الكائنات خلايا كوناتين تساعد في دعم الهيكل العظمي والخلايا الصبغية، وتتميز بأنها تفرز مادة لزجة، أو مواد سامة تساعدها في الحفاظ على هيكلها بشكل يحقق لها الحياة والاستمرارية، وأهم ما يميزها عن غيرها من الكائنات الحية الآتي:
- تتميز بأنها كائنات حية بحرية متعددة الخلايا لديها أنظمة عضوية متطورة.
- تتميز أنها جميعًا لها ألوان مميزة، وأشكالها مميزة.
- تتميز بما لها من تأثير بيئي وجيولوجي.
- تتميز بوجودها بشكل كبير في أعماق البحار، وفي مناطق المد والجز على الشواطئ.
- تتميز الأوعية الدموية في شوكيات الجلد بمسؤوليتها عن عملية الغذاء والتخلص من الفضلات.
تصنيف شوكيات الجلد
تصنف شوكيات الجلد إلى 5 فئات، بناءً على الخصائص التي تتميز بها، وشكلها، وما لها من وظائف، وكيف تتفاعل في المحيط، وأين تتواجد في المحيطات والبحار، وهذه التصنيفات هي:
طائفة القنفذيات (Echinoidea)
القنفذيات (بالإنجليزية:Echinoidea) كلمة مشتقة من الكلمة اليونانية "echinos" والتي تعني شوكي، وتشمل هذه الطائفة: قنافذ البحر، والدولارات الرملية، وقنفذ القلب، وتستخدم بشكل عام نظامًا وعائيًا مائيًا للحركة والتقاط الطعام، وللقنفذيات شكلين رئيسين منتظم وغير منتظم.
تتميز القنفذيات العادية المنتظمة بأنها آكلة للأعشاب البحرية وآكلة للحلوم، أما القنفذيات غير المنتظمة مثل دولارات الرمل فهي تتخذ من الترسبات غذاء رئيسيًا لها (تتناول جزئيات الطعام الصغيرة الموجودة داخل الرواسب).
وجميع القنفذيات تتميز بأنها تمتلك جسمًا كرويًا، وقدمًا أنبوبية تحوي على مصاصات من خلالها يتم الحصول على الغذاء، وهيكلًا عظميًا يحوي على أشواك متحركة.
طائفة الزنبقيات (Crinoidea)
الزنبقيات أو الزهريات هي طائفة صغيرة من الشوكيات يعيش معظمها في أعماق البحار، وبعضها شائع في الشعاب المرجانية.
تتميز الزنبقيات بشكل الجسم إذ يتألف من جزئين: "الكأس" وهو الجزء الأساسي المركزي للزنبقيات وهو على شكل كأس تحت سطح الفم، والجزء الثاني "الشعاع" وهي امتدادات تشبه الذراع تمتد من الكأس ووظيفتها الأساسة الحصول على الغذاء.
بعض الزنبقيات لها جزء ثالث وهو الساق وتستخدمه هذه الكائنات كوسيلة للتثبيت والتمسك، وأهم خصائص الزنبقيات:
- لها جسم على شكل نجمة.
- أقدامها لا تحوي على مصاصات.
- لديها أذرع متشعبة.
- الأشواك والرجيلات غير متواجدة.
طائفة النجميات (Asteroidea)
تعد طائفة النجميات من أكثر الفئات انتشارًا من شوكيات الجلد، معروفة باسم نجوم البحر، ويوجد 1600 نوع من النجميات، تضم النجميات 7 فئات فرعية، والنجميات كائنات مهيمنة في البيئة البحرية، فقد تكون مفترسة.
ومن أهم الآثار السلبية التي تسببها النجميات إلحاق الضرر بالشعب المرجانية، هذا ويتميز شكل النجميات من اسمها، بالشكل النجمي، ووجود الأذرع المتعددة، ويمكن تميزها من خلال بنية الذراعين التي توفر الدعم الهيكلي.
وأهم ما يميزها الآتي:
- تمتلك النجميات أجسادًا مسطحة على شكل نجمة بخمسة أذرع.
- تمتلك أقدامًا أنبوبية مع مصاصات.
- تتنفس عن طريق الخياشيم الجلدية.
- يتكون الهيكل العظمي الخاص بها من صفائح كلسية وأشواك متحركة.
طائفة الخيارات (Holothuroidea)
هنالك 1100 نوع من خيار البحر ، وتتواجد في المحيطات في جميع أنحاء العالم، والمناطق الحيوية التي تتواجد فيها هذه الطائفة: المحيط الهندي، والمحيط الأطلسي، والمحيط الهادئ، والبحر الأبيض المتوسط، وتستوطن في مناطق المياه الضحلة وفي قاع المحيطات العميقة.
ومن أهم ما يميزها الآتي:
- تتميز بألوانها (الأسود، والبني، والأخضر الغامق).
- تتنوع أطوال خيار البحر فهي تتراوح بين 3 سم ومتر واحد.
- يصل قطر بعضها إلى 24 سم، وتشبه هذه الكائنات الديدان إلى حدٍ كبير.
- تفتقر هذه الفئة للأذرع، والعمود الفقري، والأرجل، ولديها أقدام أنبوبية مع مصاصات، وتتميز بالجسم الطويل والأسطواني.
طائفة نجم البحر الهش (Ophiuroidea)
تضم فئة نجم البحر الهش 2000 نوع، وتتميز بأن لها شكلًا خماسيًا، وهيكلها العظمي داخلي مكون من كربونات الكالسيوم، تتميز أذرعها بأنها طويلة وشبه صلبة ونحيلة، وهذه الكائنات مرنة للغاية بطريقة تساعدها على الحركة مثل الثعابين، ويمكن لهذه الحيوانات أن تجدد أذرعها في أي وقت في حال تم فصل الذراع عن القرص.
خصائص شوكيات الجلد
من أهم الخصائص التي تميز شوكيات الجلد أنها:
- تصنف من الكائنات البحرية حصرًا ولديها جوف حقيقي يحوي أوعية دموية.
- تمتلك أجسادًا فريدة من نوعها من حيث الشكل (نجمة أو كروي) واللون، وأجسادها غير مقسمة، وليس لها رأس.
- يغطي جسمها الشوكيات الكلسية، ومعظمها له أقدام أنبوبية تساعدها على الحركة.
- لا يوجد لهذه الكائنات دماغ، إلا أن لها جهازاً عصبيًا (موجود بحلقة وأحبال عصبية نصف قطرية).
- تتنفس عبر الأقدام الأنبوبة والخياشيم.
- تتكون من أعضاء حسية بطيئة التطور وأعضاء لمسية ومستقبلات كيميائية.
- تتميز بأن الإخصاب لديها خارجي، ولها القدرة على تجديد الأجزاء المفقودة.
- يتكون الهيكل العظمي لديها من كربونات الكالسيوم، وتعد من الكائنات ثلاثية الأورمات، وتتميز بنظامها الدوري المفتوح.
- تتميز بأن نظام الإخراج لديها غير موجود.
- تمتلك شوكيات الجلد نظامًا وعائيًا مائيًا (شبكة من القنوات المليئة بالماء تساعد شوكيات الجلد على التحرك في قاع البحر).
- لها تناظر خماسي، حيث يكون في جسدها خمسة أجزاء متساوية مرتبطة بالجسم المركزي.
موطن الشوكيات الجلد
تفضل شوكيات الجلد أن يكون لها موطن ذو عمق، فهي تتخذ من أعماق البحار مواطن لها، إذ إنه يمكن العثور على بعض الأنواع على عمق 1000 متر وفي حالات أخرى يصل العمق إلى 5000 متر، وتعد خيارات البحر من أكثر أنواع شوكيات الجلد التي تتواجد في أعماق كبيرة.
وتتواجد شوكيات الجلد في جميع المياه البحرية في العالم، بإستثناء القطب الشمالي، إذ يتواجد فيه أعداد قليلة جدًا، وتتواجد بعض الأنواع على الشواطئ الرملية للبحار، مثل القنافذ الشوكية والدولارات الرملية، وتعد المناطق المعتدلة موطنًا مناسبًا لتنمو وتتكاثر فيه، ومع ذلك تتواجد شوكيات الجلد في مواطنها في المناطق القطبية والمدارية.
وبصورة أكثر تحديدًا، فإن الأنواع المتفرعة من الشعاب المرجانية تتواجد في المحيط الهندي، والمحيط الهادئ بأكمله، وتتواجد أعداد كبيرة من شوكيات الجلد في القارة القطبية الجنوبية، وشوكيات الجلد التي مازالت في مرحلة العوالق (مرحلة اليرقات العائمة) تتوزع على نطاق واسع في مياه العالم، وتنتقل من مكان إلى آخر نتيجة التيارات المائية.
غذاء شوكيات الجلد
تلجأ شوكيات الجلد إلى الافتراس أو أكل النباتات، أو ابتلاع الطين (الوحل) للحصول على الغذاء وبالتالي هي حيوانات آكلة اللحوم والنباتات، وتتغذى بعض شوكيات الجلد على المحار، وبعضها يتغذى على شوكيات أخرى.
وعند التغذية فإنَ بعض شوكيات الجلد تخرج معدتها من خلال الفم إذ يتم هضم الفريسة جزئيًا خارجًا، وبعدها تنكمش المعدة وتكتمل عملية الهضم داخل الجسم، وتشكل الكائنات الحية الصغيرة التي تطفو في الماء أو تكون متواجدة في القاع الغذاء الرئيسي لشوكيات الجلد.
تستخدم الشوكيات جسدها (أقدامها الأنبوبية الموجودة على اللوامس أو الأذرع) في إنتاج مخاط لزج، يساعدها على التقاط العوالق للتغذي عليها، وتستخدم الأذرع لتمرير فريستها إلى الفم عن طريق حركة الأهداب إلى جانب الأقدام الأنبوبية.
حجم ومظهر شوكيات الجلد
معظم شوكيات الجلد ذات أحجام صغيرة، يصل حجمها تقريبًا إلى 10سم للطول والقطر وقد يزيد، وبعض هذه الكائنات ذات أحجام كبيرة نسبيًا، إذ تصل لطول مترين، وعدد قليل جدًا منها له قطر كبير يصل إلى متر واحد، وتجدر الإشارة إلى أن أكبر شوكيات الجلد المنقرضة كانت تنتمي إلى طائفة الزنبقيات؛ إذ يتجاوز طول سيقانها 20 مترًا.
ولهذه الكائنات أشكال مختلفة، يكون مظهرها العام على شكل نجمة، أو جسم شبيه بالزهور، أو شبه الديدان، أو الكائنات الكروية مثل قنافذ البحر، وتشترك أغلبها بما لديها من: تناظر خماسي، وهيكل عظمي داخلي، ونظام أوعية دموية.
الهيكل العظمي لشوكيات الجلد مترابط، كما الأمر في نجوم البحر، أما المظهر الخارجي لشوكيات البحر فيتميز بالألوان المتنوعة مثل الأحمر، والبرتقالي، والأخضر، والأرجواني، وبعض الأنواع الاستوائية تتواجد بلون بني غامق إلى أسود، أما الشوكيات ذات الألوان الفاتحة فهي التي تتعرض لأشعة شمس قوية، إذ تلعب ظروف مناطقها دورًا في ماهية ألوانها.
التركيب الداخلي لشوكيات الجلد
تحوي شوكيات الجلد على جوف واسع، يحوي عددًا من الأجهزة والغدد، إذ تحوي هذه التجاويف أمعاء كاملة، وغددًا تناسلية، ونظام أوعية دموية، وجهازًا عصبيًا، ومعظم شوكيات الجلد تفتقر للأجهزة التنفسية، والعديد منها لديه أجهزة تنفس بدائية. وفيما يأتي تفصيل للتركيب الداخلي لشوكيات الجلد:
الجهاز الهضمي
تمتلك شوكيات الجلد جهازًا هضميًا بسيطًا، يتكون من الفم والمعدة والأمعاء وفتحة شرج، وأغلب شوكيات الجلد يكون فمها في الجانب السفلي وفتحة الشرج على الجنب العلوي.
وتتميز جوم البحر بأن لها جهازًا هضميًا مرنًا ؛ إذ لها القدرة على إخراج المعدة لإتمام عملية الهضم، هذه الميزة للجهاز الهضمي تسمح لشوكيات الجلد بمطاردة الفريسة مهما كان حجمها، وإن كانت أكبر منها.
الجهاز العصبي والحواس
على الرغم من أن شوكيات الجلد لا تمتلك أدمغة إلا أن لها أعصابًا تمتد من الفم إلى كافة الأذرع، أو على طول الجسد، وفي نهاية كل ذراع توجد نقاط (على شكل عيون) تتعرف من خلالها على وجود الضوء من عدمه فقط.
وبعض الأقدام الأنبوبية حساسة للمواد الكيميائية ومن خلالها تتعرف على الروائح والطعام، وتعد شوكيات الجلد حساسة للمس والتغيرات التي تحدث في البيئة المحيطة وبشكل خاص درجات الحرارة ودرجات الضوء.
نظام الدورة الدموية
لدى شوكيات الجلد شبكة من القنوات الممتدة في الجسد مملوءة بالسوائل، والتي من خلالها تتم عملية تبادل الغازات والأغذية، وتتكون هذه الشبكة من حلقات مركزية ومناطق تحوي على أقدام أنبوبية يمكن من خلالها إفراز المواد المخاطية، وتجدر الإشارة إلى أن هذه الكائنات ليس لها قلب حقيقي، ودمها خالٍ من أي صبغة تنفسية (هيموجلوبين).
الجهاز التناسلي
تعد شوكيات الجلد الكائنات الوحيدة التي تمتلك أجهزة تناسلية (مناسل) خارج تجويف الجسم، يعود السبب في هذا الأمر لحجمها الصغير، وتمتلك هذه الكائنات 10 غدد تناسلية؛ اثنتين في كل ذراع، قرب قاع الذراع تحديدًا، وبعضها يمتلك خمسة أزواج من الغدد التناسلية قرب كل ذراع.
وبعض هذه الكائنات يمتلك غدة تناسلية واحدة فقط، ومنها ما يمتلك 1000 منسل، وتكون الغدد على شكل خصلة ريشية، أو كتلة من الأنابيب، على شكل عنقود عنب، وبعض الغدد تتواجد في صفوف على طول كل ذراع.
تتواجد شوكيات الجلد بجنس ذكري أو أنثوي، وفي عمر سنتين إلى ثلاث سنوات تصبح هذه الكائنات ناضجة جنسيًا، بحيث تقوم الأجهزة التناسلية بوظيفتها، وتطلق الإناث البويضات والذكور الحيوانات المنوية في الماء حيث يتم تخصيبهم، ومن خلال الأجهزة التناسلية يمكن للأنثى أن تطلق 100 مليون بويضة دفعة واحدة.
تكاثر شوكيات الجلد
تتكاثر شوكيات الجلد غالبًا عن طريق الإخصاب الخارجي؛ حيث تضع الإناث البويضات والذكور الحيوانات المنوية في الماء ليتم تخصيبها، وتتميز هذه الكائنات أنها لا تقدم أي رعاية أبوية لبيوضها أو اليرقات التي تنتج عن عملية الإخصاب.
وقد تتكاثر عن طريق عمليات انقسام الجسد، وخلال هذا الانقسام تعمل على تجديد أعضائها المفقودة خلال عملية الانقسام. وفيما يأتي تفصيل لطريقة تكاثر شوكيات الجلد:
التكاثر الجنسي
يتم التكاثر الجنسي لدى شوكيات الجلد من خلال التخصيب الخارجي للبويضات التي تطرحها الإناث في الماء عن طريق الحيوانات المنوية التي تطلق من الذكور، وتستمر عملية التبويض من شهر إلى شهرين خلال فصل الربيع والصيف، ولكن هنالك أنواع قادرة على التكاثر طوال أيام العام.
وغالبًا ما ترتبط عملية الإباضة والتفريخ بالقمر؛ إذ تنشط عندما يكون القمر في مرحلة الربع الأول أو الأخير، إذ تتجمع أعداد كبيرة من شوكيات الجلد في مناطق محددة، ويكون لها سلوكيات حركية تساعدها بعدم التصاق البويضات والحيوانات المنوية في الرواسب، ومن هذه الحركات رفع الطرف الأمامي من الجسد والتلويح به.
التكاثر اللاجنسي
تعتمد بعض شوكيات الجلد على التكاثر اللاجنسي كوسيلة للتكاثر؛ إذ ينقسم الجسم إلى كائنين مستقلين أو أكثر، والأنواع التي تتكاثر عن طريق التجزؤ لا يمكن أن تتكاثر جنسيًا من خلال عمليات الإخصاب، وتعد طائفة خيار البحر، وزنابق البحر، من الأمثلة على شوكيات الجلد التي تتكاثر عبر التجزئة.
ولضمان أن تتم هذه العملية بنجاح، لا بد أن يتوفر عاملان: أولهما القدرة على سد الجروح الناتجة عن عملية التمزق والتجزئة، ووجود أجزاء معينة من الجسد لتتم عملية إعادة تكوين الأجزاء المفقودة، إذ إنه إذا تم التمزق بشكل خاطئ فلن تتحول الأجزاء إلى كائنات مستقلة.
