ביולוגיה של אקורדים חסרי חוליות

אקורדים חסרי חוליות הם בעלי חיים של הפילום Chordata שיש להם א notochord בשלב מסוים בהתפתחותם, אך אין עמוד עמוד חוליה (עמוד שדרה). א notochord הוא מוט דמוי סחוס המשרת פונקציה תומכת על ידי מתן אתר אם הוא מצורף לשרירים. אצל בני אדם, שהם אקורדים בעלי חוליות, הוחלף על ידי עמוד השדרה המשמש להגנה על עמוד שדרה. הבחנה זו היא המאפיין העיקרי המפריד בין אקורדיות חסרי חוליות לבין אקורדיות חוליות, או בעלי חיים עם עמוד שדרה. הפילום Chordata מחולק לשלוש תת-תת: חוליות, טוניקאטה, ו Cephalochordata. אקורדים חסרי חוליות שייכים לשניהם טוניקאטה ו Cephalochordata תת תת.

Takeaways מפתח

אקורדים חסרי חוליות הם מגוונים אך חולקים מאפיינים משותפים רבים. אורגניזמים אלה שוכנים בסביבות ימיות החיים בנפרד או במושבות. אקורדים חסרי חוליות ניזונים מחומר אורגני זעיר, כמו פלנקטון, תלוי במים. אקורדים חסרי חוליות הם coelomates, או בעלי חיים עם חלל גוף אמיתי. חלל מלא זה עם נוזלים, הממוקם בין דופן הגוף ודרכי העיכול, הוא זה שמבדיל בין הקלומטים לבין acoelomates. אקורדים חסרי חוליות מתרבים בדרך כלל באמצעים מיניים, עם כאלה המסוגלים רבייה א-מינית. ישנם ארבעה מאפיינים עיקריים המשותפים לאקורדיות בכל שלושת התת-תת. תכונות אלה נצפות בשלב מסוים במהלך התפתחות האורגניזמים.

ארבעה מאפיינים של אקורדים

• לכל האקורדים יש notochord. Notochord משתרע מראש החיה לזנב, לכיוון משטח הגב (האחורי) והגב אל דרכי העיכול. זה מספק מבנה גמיש למחצה עבור שרירים להשתמש בתמיכה בתנועה של החיה.
• לכל האקורדים יש צינור עצב הגבי. הצינור החלול או חוט העצב הזה הם גב אל עבר notochord. באקורדיות חוליות, צינור העצבים הגבי מתפתח מערכת העצבים המרכזית מבנה את מוח וחוט השדרה. באקורדידים חסרי חוליות זה נראה בדרך כלל בשלב ההתפתחות של הזחל אך לא בשלב הבוגר.
• לכל האקורדים יש זנב פוסט-אנאלי. הארכת גוף זו חורגת מסוף דרכי העיכול ונראית רק בשלבי ההתפתחות המוקדמים בחלק מהקורדטים.
• לכל האקורדים יש חריצי זיכרון הלוע. באקורדציות חסרי חוליות מבנים אלה חשובים הן להאכלה והן להנשמה. לחוליות היבשת יש מבנים של זימים בשלבי ההתפתחות העובריים המוקדמים, המתפתחים למבנים אחרים (למשל. תיבה קולית) ככל שהעובר מתבגר.

לכל אקורדים חסרי חוליות יש אנדוזיטל. מבנה זה נמצא בקיר הלוע ומייצר ריר שיסייע בסינון מזון מהסביבה. באקורדידים בעלי חוליות, האנדוזיטל נחשב להתאים בצורה אבולוציונית ליצירת ה- בלוטת התריס.

אקורדים חסרי חוליות של הפילום טוניקאטה, המכונה גם אורוכורדאטה, יש בין 2,000 ל -3,000 מינים. הם מזינים מתלים השוכנים בסביבות ימיות עם כיסויים חיצוניים מיוחדים לסינון מזון. טוניקאטה אורגניזמים עשויים לחיות לבד או במושבות ומחולקים לשלושה כיתות: Ascidiacea, תליאקיאה, ו Larvacea.

Ascidiacea

העליזים מהווים את מרבית המינים הטוניקאטים. בעלי חיים אלה שקטים כמבוגרים, כלומר הם נשארים במקום אחד על ידי עיגון עצמם לסלעים או למשטחים תת-קרקעיים אחרים. הגוף דמוי השק של טוניקת זו מכוסה בחומר המורכב חלבון ו פחמימות תרכובת הדומה לתאית. מעטפת זו נקראת א טוניקה ומשתנה בעובי, בקשיחות ובשקיפות בין המינים. בתוך הטוניקה נמצא קיר הגוף, שיש בו שכבות אפידרמיס עבות ודקות. השכבה החיצונית הדקה מפרישה את התרכובות שהופכות לטוניקה, בעוד שהשכבה הפנימית העבה יותר מכילה עצבים, כלי דם, ושרירים. לאסיצידים יש קיר גוף בצורת U ובו שני פתחים הנקראים סיפונים, המכניסים מים (סיפון משאף) ודוחפים החוצה פסולת ומים (סיפון נשיפה). נקראים גם אסיצידים גמירות ים בגלל האופן בו הם משתמשים בשרירים שלהם בכדי להזריק בכוח מים דרך סיפון. בתוך קיר הגוף נמצא חלל גדול או אטריום המכיל לוע גדול. ה הלוע הוא צינור שרירי המוביל לבטן. נקבוביות קטנטנות בקיר הלוע (חריצי זיכרון הלוע) מסננות אוכל, כמו חד תאיים אצות, מהמים. הקיר הפנימי של הלוע מכוסה בשערות קטנטנות הנקראות cilia ודופן ריר דקיקה המיוצרת על ידי אנדוסטיל. שניהם מכוונים אוכל לכיוון דרכי העיכול. מים שנמשכים דרך סיפון הנשאף עוברים דרך הלוע אל האטריום ומגורשים דרך סיפון הנשיפה.

מינים מסוימים של אסצידיאנים בודדים, ואילו אחרים חיים במושבות. המינים הקולוניאליים מסודרים בקבוצות וחולקים סיפון נשיפה. למרות שעלולה להתרחש רבייה א-מינית, לרוב המוצפנים יש גונדות זכר ונקבה וגם להתרבות מינית. דישון מופיע כזכר גמטות (זרע) מציץ ים אחד משתחררים למים ונעות עד שהם מתאחדים עם תא ביצה בגופו של גמירה ים אחרת. הזחלים המתקבלים חולקים את כל המאפיינים האקורדיים חסרי החוליות השכיחים הכוללים נוגורטורד, חוט עצב הגבי, חרכי הלוע, אנדוסטיליה וזנב פוסט אנאלי. הם דומים לזעצנים במראהם, ובניגוד למבוגרים, הזחלים הם ניידים ושוחים סביב עד שהם מוצאים משטח יציב עליו אפשר לחבר ולצמוח. הזחלים עוברים מטמורפוזה ובסופו של דבר מאבדים את זנבם, חיבורם וכבל העצבים הגבי.

חוג טוניקאטה תליאקיאה כולל דוליולידים, מלחים ופירוזומים. דוליולידים הם בעלי חיים זעירים מאוד שאורכם 1-2 ס"מ עם גופים גליליים הדומים לחביות. פסי שרירים מעגליים בגוף דומים לפסים של חבית, ותורמים עוד יותר למראה הדומה לחבית שלו. לדוליולידים שני סיפונים רחבים, האחד ממוקם בקצה הקדמי והשני בקצה האחורי. מים מונעים מקצה האחד של בעל החיים לקצה השני על ידי הכאת ציציות והתכווצות רצועות שרירים. פעילות זו מוליכה את האורגניזם דרך המים על מנת לסנן אוכל דרך חריצי הזרם הלועית שלהם. דוליולידים מתרבים גם באופן לא-מיני וגם מבחינה מינית חילופי דורות. במעגל החיים שלהם הם מתחלפים בין דור מיני המייצר גמים להתרבות מינית לדור א-מיני המתהווה על ידי ניצני ניצנים.

סלפים דומים לדוליולידים בעלי צורת חבית, הנעה של סילון ויכולות הזנת פילטר. לסלפים גופים ג'לטיניים וחיים באופן יחסי או במושבות גדולות שיכולות להימשך לאורך כמה מטרים. יש מלחים bioluminescent וזוהר כאמצעי תקשורת. כמו דוליולידים, סלפים מתחלפים בין דורות מיניים לא-מיניים. מלחים לפעמים פורחים במספרים גדולים כתגובה לפריחת פיטופלנקטון. ברגע שמספרי הפיטופלנקטון כבר לא יכולים לתמוך במספרים הגדולים של המלחים, מספרים מלוחים נופלים חזרה לטווחים הרגילים.

כמו מלחים, פירוזומים קיימות במושבות שנוצרו ממאות פרטים. כל פרט מסודר בתוך הטוניקה באופן המעניק למושבה מראה של חרוט. נקראים פירוזומים בודדים גן חיות והם בצורת חבית. הם שואבים פנימה מים מהסביבה החיצונית, מסננים את מי המזון דרך סל ענפי פנימי ומגורשים את המים אל פנים המושבה בצורת חרוט. מושבות פירוזום עוברות יחד עם זרמי האוקיאנוס אך הן מסוגלות לתנועת הנעה מסוימת כתוצאה מהקבוצה ברשת הסינון הפנימית שלהן. כמו מלחים, הפירוזומים מראים לסירוגין דורות והם ביומלורניים.

אורגניזמים בכיתה Larvacea, ידוע גם כ התוספתן, הם ייחודיים ממינים אחרים של הפילום טוניקאטה בכך שהם שומרים על תכונות האקורד שלהם לאורך כל הבגרות. מזינים מסננים אלה שוכנים בתוך מעטה ג'לטיני חיצוני, המכונה בית, המופרש על ידי הגוף. הבית מכיל שני פתחים פנימיים בסמוך לראש, מערכת סינון פנימית משוכללת ופתח חיצוני ליד הזנב.

הזחלים נעים קדימה דרך הים הפתוח בעזרת זנבותיהם. מים נמשכים דרך הפתחים הפנימיים המאפשרים סינון של אורגניזמים זעירים, כמו פיטופלנקטון חיידקים, מהמים. אם מערכת הסינון תיסתם, החיה יכולה להשליך את הבית הישן ולהפריש בית חדש. הזחלים עושים זאת מספר פעמים ביום.

שלא כמו אחרים טוניקאטה, הזחלים מתרבים רק על ידי רבייה מינית. הרוב הם הרמפרודיטיםכלומר שהם מכילים גונדות זכריות ונקביות כאחד. הפריה מתרחשת באופן חיצוני כאשר זרע וביצים משודרות לים הפתוח. הפריה עצמית נמנעת על ידי לסירוגין שחרור זרע וביצים. הזרע משוחרר תחילה, ואחריו שחרור הביציות, מה שמביא למותו של ההורה.

ספלוכורדטס מייצגים תת-תת-אקורום קטן עם כ -32 מינים. אלה זעירים חסרי חוליות דומים לדגים וניתן למצוא אותם בחולות במים טרופיים ומצביים רדודים. נקראים Cephalochordates שרוכיםהמייצגים את המין השכיח ביותר Branchiostoma lanceolatus. בניגוד לרוב טוניקאטה מינים, בעלי חיים אלה שומרים על ארבעת המאפיינים העיקריים של אקורד כמבוגרים. יש להם notochord, חוט עצב הגבי, חריצי זיעה וזנב פוסט-אנאלי. השם cephalochordate נגזר מהעובדה כי notochord משתרע היטב לתוך הראש.

תווי שרוך הם מזינים מסננים שקוברים את גופם בקרקעית האוקיינוס ​​כשראשיהם נשארים מעל החול. הם מסננים מזון מהמים כשהם עוברים דרך הפה הפתוח שלהם. כמו דגים, גם בשקליות יש סנפירים ובלוקים של שרירים המסודרים בקטעים חוזרים ונשנים לאורך הגוף. תכונות אלה מאפשרות תנועה מתואמת תוך כדי שחייה במים לסינון מזון או בריחה מטורפים. שרוכי הדם מתרבים מינית ויש להם זכרים נפרדים (רק גונדות זכר) ונקבות (רק גונדות נקבות). הפריה מתרחשת באופן חיצוני כאשר זרע וביצים משתחררים למים הפתוחים. ברגע שהפריה של ביצה, היא מתפתחת לזחל שחיה חופשית הניזונה פלנקטון מושעה במים. בסופו של דבר הזחל עובר מטמורפוזה והופך למבוגר החי בעיקר בסמוך לקרקעית האוקיאנוס.

• _{גיסלין, מייקל ט. "Cephalochordate." אנציקלופדיה בריטניקה, Encyclopædia Britannica, inc., 23 באוקטובר. 2008, www.britannica.com/animal/cephalochordate#ref49506.}
• _{ג'ורד, ר. ד. מיידי מציין ביולוגיה של בעלי חיים. מוציאים לאור Bios Scientific, 2004.}
• _{קרלסקינט, ג'ורג 'ואח'. מבוא לביולוגיה ימית. לימוד Cengage, 2009.}
• _{צוות, הוצאת דורלינג קינדרסלי. חיה: המדריך החזותי הסופי, המהדורה השלישית. הוצאת דורלינג קינדרסלי, התאגדות, 2017.}