معلومة

كيف تعمل الخلايا العينية؟

كيف تعمل الخلايا العينية؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لقد بحثت في Google عن بنية الخلية cnidocyte لكن صور Google غير واضحة أو معقدة. لذا يرجى رسم بنية بسيطة مفهومة من الخلايا العصبية. أعلم أن الخلايا العصبية تعمل عن طريق التناضح ولكني لا أعرف بالضبط كيف يعمل التناضح على عمل الخلايا العصبية. شرح آلية cnidocyte.


الخلية العينية عبارة عن حربة محملة بالسموم متصلة بلوحة ضغط ، ويتم تنفيذها على المستوى المجهري في الخلية. شيء ما يطلق الصفيحة ، ينفث الحربة. بسيطا بما فيه الكفاية.


هيدرا وغيرها من الكائنات المجوفة

كائن حي شائع للدراسة في معمل الأحياء هو الهيدرا. تنتمي الهيدرا إلى مجموعة من الكائنات الحية تُعرف باسم الكائنات المجوفة أو تسمى أحيانًا تجاويف الأمعاء. تشمل هذه الشعبة أيضًا حيوانات مثل قنديل البحر وشقائق النعمان البحرية والكائنات الحية التي تتكون منها الشعاب المرجانية. السمة المشتركة لجميع هذه الحيوانات هي أن لديها خلايا لاذعة موجودة ، والمعروفة باسم الخلايا العينيةعلى مخالبهم.

نظرًا لأنهم ينتمون إلى مملكة الحيوان ، يمكنك أيضًا افتراض أن جميع الكائنات المجوفة متعددة الخلايا و عضوية التغذية - بمعنى أنه يجب عليهم تناول طعامهم بطريقة ما. يقضي العديد من الكائنات المجوفة حياتهم مرتبطًا بالأشياء حيث ينتظرون الأسماك أو الكائنات الحية الأخرى لتسبح بجانبهم ويصبحون محاصرين بمخالبهم.

دعونا نقارن الأنواع الرئيسية من الكائنات المجوفة. شقائق النعمان تنتمي إلى الطبقة أنثوزواالذي يترجم إلى & quot؛ حيوان & quot؛ حيوان & quot. غالبًا ما تكون شقائق النعمان ملونة للغاية وتحتوي على مئات المجسات التي تموج في التيارات المائية بينما يظل الجزء الرئيسي من أجسامها مرتبطًا بالسطح. إنها جميلة من حيث النظر إليها ، ولكنها قاتلة للأسماك التي تسبح على مسافة قريبة جدًا. تصاب السمكة بالشلل بسبب الخلايا اللاذعة ويتم دفعها في النهاية إلى فم شقائق النعمان ، الذي يقع في مركز المجسات. تحتوي منطقة الجسم الرئيسية على أ تجويف الوعاء البطنيوهي مثل المعدة حيث يتم هضم السمكة.

يرتبط المرجان أيضًا بشقائق النعمان البحرية ، على الرغم من أن الكائنات الحية في هذه المجموعة تميل إلى أن تكون أصغر وتعيش في مستعمرات. تتكون الشعاب المرجانية في الواقع من الهياكل العظمية للكائنات المجوفة التي تراكمت لسنوات عديدة. توفر الشعاب المرجانية موطنًا للعديد من الكائنات المحيطية الأخرى ، مثل الأسماك والأخطبوط والقشريات وحتى أسماك القرش. الحاجز المرجاني العظيم قبالة سواحل أستراليا هو أكبر شعاب مرجانية على هذا الكوكب.

المجموعة التالية من الكائنات المجوفة هي Scyphozoans، أو قنديل البحر. يمكن لهذه الحيوانات أن تتحرك بحرية في الماء. في الأساس ، إذا تخيلت شقائق النعمان مقلوبة رأسًا على عقب ، فلديك قنديل البحر. في الواقع ، لأن الكائنات المجوفة يمكن أن تأتي في شكلين ، لديهم أسماء لمخططات أجسامهم. تسمى تلك التي تجلس على السطح مع مجساتها المتجهة لأعلى الاورام الحميدة. تسمى تلك التي تسبح مع مخالبها التي تشير إلى أسفل ميدوساس. تحصل قنديل البحر على طعامها بنفس الطريقة التي تحصل عليها الكائنات المجوفة الأخرى ، من خلال اصطياد الحيوانات الصغيرة بمخالبها. لسوء الحظ ، قد يتلامس السباحون عن طريق الخطأ مع قنديل البحر في بعض الأحيان. في معظم الحالات ، تكون اللدغة من مخالبها مؤلمة للإنسان ، ولكنها ليست قاتلة.

المجموعة الأخيرة من الكائنات المجوفة هي Hydrozoans، والتي تشمل الهيدرا. يوجد هذا الكائن الصغير في المياه العذبة ويمكن بسهولة زراعته ودراسته في معمل الأحياء. إنها كبيرة بما يكفي لتراها بالعين المجردة ، ولكن إذا كنت ترغب في رؤية المزيد من التفاصيل ، ضع الهيدرا على شريحة مقعرة واعرضها تحت المجهر. ستلاحظ خمسة أو ستة مخالب تحيط بفم الهيدرا. حتى في ظل الطاقة المنخفضة ، يمكنك رؤية النتوءات الفردية على اللوامس التي تحدد موقع الخلايا العينية. مثل جميع الكائنات المجوفة ، تحتوي الهيدرا على سم داخل هذه اللسعات المستخدمة لالتقاط الفريسة وشلها. في الجزء السفلي من الهيدرا هو لها القرص القاعديالذي يفرز مادة لزجة للالتصاق بالأسطح. لا يزال بإمكان الهيدرا التحرك من خلال الطفو وأيضًا عن طريق عمل عجلة عربة مميزة حيث تنقلب على مخالبها ثم تعود إلى اتجاهها الأصلي.

قد تتمكن حتى من رؤية الهيدرا تأكل عن طريق وضع كائن حي صغير ، مثل الدفنيا أو الأرتيميا على الشريحة. عندما تسبح هذه الكائنات بالقرب من الهيدرا ، سيتم التقاطها على الفور بواسطة مخالبها واستهلاكها. نظرًا لأن الهيدرا لا تحتوي على فتحة منفصلة للنفايات ، فإن أي مادة لا يمكن هضمها يتم إخراجها من فمها.

الكائنات المجوفة ليس لديها رأس أو دماغ أو أعضاء أخرى نجدها مألوفة للحيوانات. إنه لأمر مدهش أن يتمكنوا من العيش والأكل والاستجابة لبيئتهم. بدلاً من الدماغ ، تمتلك أجسامهم ملف شبكة عصبية، والتي تستخدم لتنسيق تحركاتهم والاستجابة للبيئة. يمكن لمعظم الكائنات المجوفة تجديد مجساتها أو أجزاء الجسم التالفة الأخرى. في الواقع ، يمكنهم حتى أن ينمووا جسمًا جديدًا بالكامل مرتبطًا بجسمهم الرئيسي. هذه النسخة الأصغر من أنفسهم تسمى برعم وهو شكل من أشكال التكاثر اللاجنسي.

الجزء أ: - الاقتباس. لكل سؤال أدناه ، قم بعمل تدوين داخل المقالة لمكان العثور على الإجابة. استخدم نفس الرقم في السؤال. ضع دائرة حول الإجابة الصحيحة.

1. إلى أي مملكة تنتمي الكائنات المجوفة؟ أ. الحيوان ب. بوريفيرا ج. القراصات

2. ماذا يمكن أن تأكل هيدرا؟ أ. الطحالب ب. الجمبري المالح ج. قناديل البحر

3. أي مما يلي يبقى ثابتًا في الغالب ، ملتصقًا بالأسطح؟ أ. قنديل البحر ب. شقائق النعمان ج. العدار

4. A & quotbud & quot يتكون من هيدرا كوسيلة: أ. الدفاع ب. السباحة ج. التكاثر

5. سميت الأنثوزوان بهذا الاسم: أ. بدوا مثل الزهور ب. تم العثور عليها بالقرب من Anthoa c. لديهم لاذع

6. من هم الكائنات المجوفة الأكثر احتمالا للدراسة في فصل علم الأحياء؟ أ. قنديل البحر ب. شقائق النعمان ج. العدار

7. أي من الخصائص التالية هي المشتركة بين جميع الكائنات المجوفة؟
أ. الخلايا اللاذعة ب. العيش في المحيطات ج. شكل الجسم ميدوسا

8. كيف تزيل هيدرا النفايات أو المواد غير المهضومة؟
أ. يخرج من خلال فتحة الشرج ب. قلس من الفم ج. يمتص من خلال مخالب

9. تنتمي قنديل البحر إلى شعبة ______ والطبقة ______.
أ. القراصات ، أنوزوا ب. Scyphozoa ، القراصات ج. القراصات ، Scyphozoa

10. ما الهيكل الذي يسمح لقنديل البحر (وغيره من الكائنات المجوفة) بالاستجابة لبيئتها؟
أ. الجهاز العصبي المركزي ب. شبكة العصب ج. تجويف الوعاء البطني

الجزء ب: تلخيص

11. في جملة واحدة ، حدد النقطة الرئيسية للمقالة.

12. قم بإنشاء مخطط VENN لكائنين مذكورين في المقالة يقارن ويقابل خصائص كل منهما.


فئة Anthozoa

يشمل الفصل Anthozoa جميع الكائنات المجوفة التي تظهر خطة جسم بوليب فقط وبعبارة أخرى ، لا توجد مرحلة ميدوسا في دورة حياتها. تشمل الأمثلة شقائق النعمان البحرية (الشكل ( فهرس الصفحة <4> )) وأقلام البحر والشعاب المرجانية مع عدد يقدر بـ 6100 نوع موصوف. عادة ما تكون شقائق النعمان ذات ألوان زاهية ويمكن أن يصل قطرها إلى 1.8 إلى 10 سم. عادة ما تكون هذه الحيوانات أسطوانية الشكل وترتبط بركيزة. فتح الفم محاط بمخالب تحمل الخلايا العينية.

الشكل ( PageIndex <4> ): يتم عرض شقائق النعمان البحرية (أ) مصورة و (ب) في رسم تخطيطي يوضح شكلها. (الائتمان أ: تعديل العمل عن طريق & quotDancing With Ghosts & quot / Flickr credit b: تعديل العمل بواسطة NOAA)

فم شقائق النعمان محاط بمخالب تحمل الخلايا العينية. فتحة الفم التي تشبه الشق والبلعوم تصطفان بواسطة أخدود يسمى siphonophore. البلعوم هو الجزء العضلي من الجهاز الهضمي الذي يعمل على ابتلاع الطعام وامتصاصه ، ويمكن أن يمتد إلى ما يصل إلى ثلثي طول الجسم قبل الانفتاح في تجويف الأوعية الدموية المعدية. ينقسم هذا التجويف إلى عدة غرف بواسطة حواجز طولية تسمى المساريقية. تتكون كل مساريق من طبقة واحدة من الأديم الظاهر وطبقة واحدة من خلايا الأديم الباطن مع وجود الطبقة الوسطى بينهما. المساريق لا تقسم تجويف الأوعية الدموية تمامًا ، وتلتحم التجاويف الأصغر عند فتحة البلعوم. يبدو أن الفائدة التكيفية للمساريق هي زيادة مساحة السطح لامتصاص المغذيات وتبادل الغازات.

تتغذى شقائق النعمان البحرية على الأسماك الصغيرة والروبيان ، وعادة ما يتم ذلك عن طريق شل حركة فرائسها باستخدام الخلايا العينية. تقيم بعض شقائق النعمان علاقة متبادلة مع السرطانات الناسك من خلال التعلق بصدفة السلطعون و rsquos. في هذه العلاقة ، تحصل شقائق النعمان على جزيئات الطعام من الفريسة التي يصطادها السلطعون ، ويتم حماية السلطعون من الحيوانات المفترسة بواسطة الخلايا اللاذعة لشقائق النعمان. أسماك شقائق النعمان ، أو كلوونفيش ، قادرة على العيش في شقائق النعمان لأنها محصنة ضد السموم الموجودة داخل الأكياس الخيطية.

تظل الأنثوزوان سليلة الصبغيات طوال حياتها ويمكنها التكاثر اللاجنسي عن طريق التبرعم أو التفتت ، أو عن طريق الاتصال الجنسي عن طريق إنتاج الأمشاج. يتم إنتاج كلا الأمشاج بواسطة الورم الحميدي ، والذي يمكن أن يندمج لينتج يرقة مستوية حرة السباحة. تستقر اليرقة على طبقة سفلية مناسبة وتتطور إلى ورم لاطئ.


فئة Scyphozoa

تشمل فئة Scyphozoa جميع أنواع الهلام وهي فئة بحرية حصرية من الحيوانات تضم حوالي 200 نوع معروف. السمة المميزة لهذه الفئة هي أن ميدوسا هي المرحلة البارزة في دورة الحياة ، على الرغم من وجود مرحلة الزوائد اللحمية. يتراوح طول أعضاء هذا النوع من 2 إلى 40 سم ولكن أكبر أنواع scyphozoan ، كابيلاتا سيانيايمكن أن يصل حجمها إلى 2 متر. يعرض Scyphozoans شكلًا مميزًا يشبه الجرس ([رابط]).


في قنديل البحر ، توجد فتحة الفم على الجانب السفلي من الحيوان ، وتحيط بها مخالب تحمل الأكياس الخيطية. يعيش Scyphozoans معظم دورة حياتهم كأنهم يسبحون بحرية ، وآكلات اللحوم الانفرادية. يؤدي الفم إلى تجويف الأوعية الدموية المعدي ، والذي يمكن تقسيمه إلى أربعة أكياس مترابطة ، تسمى الرتوج. في بعض الأنواع ، قد يتفرع الجهاز الهضمي إلى قنوات شعاعية. مثل الحاجز في الأنثوزوان ، تؤدي الخلايا الوعائية المعوية المتفرعة وظيفتين: لزيادة مساحة السطح لامتصاص المغذيات وانتشارها ، وبالتالي ، فإن المزيد من الخلايا على اتصال مباشر مع العناصر الغذائية في تجويف الأوعية الدموية المعوية.

في scyphozoans ، تنتشر الخلايا العصبية في جميع أنحاء الجسم. قد تكون الخلايا العصبية موجودة في مجموعات تسمى rhopalia. تمتلك هذه الحيوانات حلقة من العضلات تبطن قبة الجسم ، والتي توفر القوة الانقباضية المطلوبة للسباحة في الماء. Scyphozoans حيوانات ثنائية الجنس ، أي أن الجنسين منفصلان. تتشكل الغدد التناسلية من معدة الجلد ويتم طرد الأمشاج من خلال الفم. تتشكل يرقات Planula عن طريق الإخصاب الخارجي ، وتستقر على طبقة تحتية في شكل سليلي الشكل يعرف باسم ورم scyphistoma. قد تنتج هذه الأشكال زوائد إضافية عن طريق التبرعم أو قد تتحول إلى شكل متوسط. يمكن وصف دورة الحياة ([رابط]) لهذه الحيوانات بأنها متعددة الأشكال ، لأنها تعرض كلاً من خطة الجسم الوسيطية و polypoid في مرحلة ما من دورة حياتها.



حدد مراحل دورة حياة الجيلي باستخدام اختبار الرسوم المتحركة بالفيديو هذا من حوض أسماك نيو إنجلاند.


3. النتائج

3.1. ينظم الضوء إفراز الخلايا العقدية في الكائنات المجوفة بعيدة الصلة

تكشف تحليلاتنا عن اتجاه واضح عبر cnidarians ذات الصلة البعيدة لاستخدام الضوء لتعديل تصريف الخلايا العصبية الخاصة بهم (الشكل & # x000a0 2) وتشير إلى أن سلف cnidarian كان قادرًا أيضًا على القيام بذلك (الشكل & # x000a0 3). بشكل عام ، كان تفريغ الخلايا العصبية في المجسات أعلى بشكل ملحوظ بالنسبة للأورام الحميدة المعرضة لضوء خافت مقارنة بضوء LED الأزرق الساطع (الشكل & # x000a0 2). كانت قوتنا الإحصائية عالية جدًا (

100٪) ل ديادومين و أوريليا، مما يشير إلى أننا يمكن أن نكون واثقين جدًا من تأثير شدة الضوء على تفريغ الخلايا العصبية في هذين التصنيفين الطويلين & # x02010 (

700 & # x000a0mya). على العكس من ذلك ، كانت الطاقة أقل بالنسبة إلى النوعين الآخرين (رينيلا و الوتد 40.3٪ و 52.9٪ على التوالي) بحيث بالرغم من التأثيرات الكبيرة (ص& # x000a0 = & # x000a00.025 بوصة الوتد ص& # x000a0 = & # x000a00.022 بوصة رينيلا) ، يجب أخذها في الاعتبار بحذر لأن الطاقة المنخفضة قد تزيد من فرصة الحصول على نتائج إيجابية خاطئة (Christley، & # x000a02010).

يزداد تفريغ الخلايا العصبية عندما تتعرض الأورام الحميدة للضوء الأزرق الخافت ، وهي استجابة محفوظة عبر الأنواع القاتمة المتباعدة الطويلة & # x02010. تحت الضوء الأزرق الخافت (470 & # x000a0nm 0.1 & # x000a0W / سم 2) ، كان تفريغ الأكياس في مصفوفة الجيلاتين أعلى بكثير من الضوء الأزرق الساطع (470 & # x000a0nm 2.8 & # x000a0W / سم 2) (Wilcoxon Rank & # x02010Sum اختبار ، اثنان & # x02010 تفصيل أوريليا: ص& # x000a0 & # x0003c & # x000a00.0001 ، الوتد: ص& # x000a0 = & # x000a00.025 ، ديادومين: ص& # x000a0 & # x0003c & # x000a00.0001 ، رينيلا: ص& # x000a0 = & # x000a00.022 انظر المواد والأساليب للتفاصيل). تتوافق خطوط الوسط في المخططات الصندوقية مع متوسط ​​العينة ، وتمثل الأطراف العلوية والسفلية نقاط فاصل الثقة العليا والسفلى بنسبة 95٪ ، والشعيرات عبارة عن خطوط انحراف معياري واحدة

أقصى احتمالية لإعادة إعمار دولة الأجداد على السلالات الرئيسية من Picciani et & # x000a0al. & # x000a0 (2018). يتم عرض الاحتمالات الهامشية لحالات الأسلاف (وجود إفرازات الخلايا العصبية المشكّلة الخفيفة ، وغياب الأخضر ، والأبيض) عند عقدة الجد القاتلة في الرسم البياني ويتم استنتاجها بنموذج ماركوف المتماثل 2 & # x02010 (معدلات متساوية) لتطور السمات. تظهر الحروف والأشكال البيضاوية الزرقاء مكان وضع الأنواع المدروسة في نسالة (أ: رينيلا، ب: ديادومين، ج: الوتد، د: أوريليا). يتم تسجيل حالات التلميح للمجموعات التي نفتقر إلى المعلومات الخاصة بها عن تفريغ الخلايا اللنيدية الخفيفة المعدلة على أنها بيانات مفقودة وتظهر على شكل مستطيلات نصف ملونة باللون الأخضر. تشير الأشرطة الأفقية إلى السلالات التي تطورت فيها العيون بشكل متقارب. يشير شريط المقياس إلى الوقت بملايين السنين. انظر الشكل & # x000a0S1 لمعرفة التطور الكامل مع الدول الأجداد

يتوافق نموذجنا ذي الحدين السالب المتضخم صفر & # x02010 مع اختباراتنا الإحصائية الأخرى ، كما أنه يجد دليلاً على وجود وفرة من الأصفار في بيانات التعداد لدينا ، خاصةً بين الظروف المعتمة وداخل الوتد و رينيلا (نموذج التضخم صفر & # x02010 ، ص& # x000a0 & # x0003c & # x000a00.01 لكل منهما). تم تفضيل هذا النموذج على الانحدار السلبي البسيط ذي الحدين (إحصاء اختبار Vuong لقيم AIC ، ص& # x000a0 & # x0003c & # x000a00.001) ، مما يشير إلى أن احتساب الأصفار الزائدة في إطلاق الخلايا العصبية هو أفضل وصف لبياناتنا من عدمه. في هذا النموذج ، يشرح كلا النوعين والحالة التجريبية بشكل كبير الاختلاف في إطلاق الخلايا العينية (تحليل الانحراف ، ص& # x000a0 & # x0003c & # x000a00.01 لكل منهما). مجتمعة ، وكما هو أكثر وضوحًا في توزيع بياناتنا (الشكل & # x000a0 2) ، نعتقد أن تعديل الضوء لإطلاق الخلايا العصبية من المحتمل عبر هذه الأصناف.

3.2 الأنواع & # x02010 تباين محدد في عدد الخلايا cnidocytes المفرغة

الثماني رينيلا تم تفريغ عدد أقل بكثير من الخلايا العصبية في المتوسط ​​(من كل علاج) من جميع الأنواع الأخرى ، في حين أن scyphopolyp أوريليا تم تفريغ عدد من الخلايا العينية أكثر من ثماني النواة ، شقائق النعمان البحرية ديادومين والمرجان الوتد. يمكن تفسير ذلك إما من خلال كثافة مماثلة للخلايا cnidocytes بين الأنواع ولكن بالاستخدام التفاضلي ، أو تباين كثافة الخلايا cnidocyte في المجسات بين الأنواع أو مزيج من الاثنين معًا. على سبيل المثال ، غالبًا ما تفتقر الثمانيات إلى الخلايا العصبية تمامًا ، وأنواع أخرى من رينيلا تمتلك أعدادًا منخفضة من نوع بسيط من الخلايا الخيطية (Mariscal & # x00026 Bigger ، 1977). في المقابل ، تعتمد scyphopolyps بشكل أساسي على نوع واحد فقط من الخلايا cnidocyte ، nematocyte ، على عكس معظم anthozoans ، التي تستخدم نوعين من الخلايا cnidocytes (nematocytes و spirocytes) لفريسة lassoing (Fautin ، 2009). أن scyphopolyp أوريليا يعتمد فقط على الخلايا الخيطية قد يفسر معدلات تفريغه الأعلى مقارنة بالأنواع الأخرى.


النسخ الخاصة بالأنسجة: نهج أمامي لتحديد شبكات GRNs cnidocyte

مخطط فين يشير إلى الجينات المستهدفة ذات الأهمية. ستشمل الأهداف التي تم التقاطها في القسم أ تلك المعبر عنها في الخلايا العينية الناضجة (الموجودة في جميع الأنسجة الثلاثة) بالإضافة إلى جينات التدبير المنزلي (الموجودة في جميع الخلايا). الأهداف في القسم ب سيشمل جينات المسار النمائي للخلايا العصبية وكذلك الجينات من أي سلالات خلوية أخرى في اتجاه مجرى الخلايا المتكاثرة الموضحة في الشكل 2D و F.

مخطط فين يشير إلى الجينات المستهدفة ذات الأهمية. ستشمل الأهداف التي تم التقاطها في القسم أ تلك المعبر عنها في الخلايا العينية الناضجة (الموجودة في جميع الأنسجة الثلاثة) بالإضافة إلى جينات التدبير المنزلي (الموجودة في جميع الخلايا). الأهداف في القسم ب سيشمل جينات المسار النمائي للخلايا العصبية وكذلك الجينات من أي سلالات خلوية أخرى في اتجاه مجرى الخلايا المتكاثرة الموضحة في الشكل 2D و F.

Nematostella vectensis يوفر مرة أخرى فرصة فريدة لتحليل نسج محدد مقارنة بالأنسجة في حوزته للنيماتوزومات (الشكل 2G). فريد لشقائق النعمان في الجنس نيماتوستيلا، nematosomes هي كتل خلايا صغيرة مستقلة تنشأ من مكون الأديم الظاهر للمساريقي (الشكل 2H Williams 1975) وتنتشر في تجويف الأوعية الدموية لشقائق النعمان البالغة بوظيفة غير معروفة (Williams 1979 Hand and Uhlinger 1992). على الرغم من أن النيماتوزومات مليئة بالخلايا العصبية الناضجة (الشكل 2G و H) ، لا يوجد دليل يشير إلى أن تمايز الخلايا cnidocyte يحدث في هذا النسيج (الشكل 2I) ، مما يجعل النيماتوسومات ذات قيمة كبيرة للتمييز بين الجينات المشاركة في تطوير الخلايا cnidocytes والجينات مسؤولة عن الحفاظ على هوية الخلايا العصبية الناضجة. بينما سيتم التعبير عن الفئة الأخيرة من الجينات (المشاركة في صيانة الخلايا الناضجة) في اتحاد جميع الأنسجة الثلاثة (المجموعة أ الشكل 3) ، سيتم استبعاد أولئك المشاركين إلى حد كبير في تطوير الخلايا العصبية من النيماتوسومات (المجموعة ب الشكل. 3). وبالتالي ، فإن تضمين nematosomes في هذا التحليل يوفر فرصة مهمة لتركيز مجموعة الجينات المتبعة في الدراسات اللاحقة لتطور الخلايا cnidocyte ، كما يوفر فرصة متبادلة لإجراء مقارنات مستقبلية للحفاظ على الهوية في كل نوع من الأنواع الثلاثة للخلايا cnidocytes الموجودة في مختلف المناديل في N. vectensis. في الواقع ، فإن التحليلات المستقبلية التي تركز على التسلسلات في اتحاد جميع الأنسجة الثلاثة (المجموعة أ) ستكون حاسمة في تحديد الهوية الجزيئية للخلايا العصبية الناضجة وستستفيد بشكل كبير من التحليلات المقارنة التي تتضمن البيانات الحديثة عن بروتين الخلية العصبية (موران وآخرون 2013) . على الرغم من بساطته في التصميم ، فإننا نقترح أن النهج الموضح هنا قد يكون مفيدًا بشكل خاص للتحقيقات في أنظمة النماذج الناشئة الأخرى حيث تم بالفعل جمع بعض البيانات باستخدام استراتيجية الجين المرشح ولكن GRN الكامل للخلية أو الأنسجة أو العملية محل الاهتمام لا يزال يتعين توصيفها. نظرًا لأنه من السهل التعرف على الخلايا العينية باستخدام الفحص المجهري الضوئي فقط (Ostman 2000) ، فقد يكون هذا النهج مفيدًا أيضًا بشكل خاص للدراسات المستقبلية التي تهدف إلى توصيف التوليد الخاص بالأنسجة من الخلايا العصبية عبر مختلف الأصناف cnidarian.

أدى الانخفاض الكبير في تكلفة التسلسل خلال العقد الماضي إلى زيادة كبيرة في عدد الأنواع والأنسجة والخلايا التي أصبحت بيانات النسخ (mRNAseq) متاحة لها. بين الكائنات المجردة ، تتوفر مجموعات بيانات mRNAseq الآن لما لا يقل عن 12 تصنيفًا مختلفًا يمثلون سلالات الأنثوزوان والهيدروزوان: Acropora millepora، A. palmata، A. hyacinthus، Aiptasia pallida، Craspedacusta sowerbyi، Favia ص. ، Hydra vulgaris، Hydractinia symbiolongicarpus، Nanomia bijuga، ن. vectensis ، Pocillopora damicornis، و Porites australiensis (Polato et al. 2011 Siebert et al. 2011 Traylor-Knowles et al. 2011 Hroudova et al. 2012 Lehnert et al. 2012 Moya et al. 2012 Barshis et al. 2013 Mehr et al. 2013 Tulin et al. 2013 Wenger and Galliot 2013 Shinzato وآخرون .2014 Zárate-Potes و Cadavid 2014). الزيادة الموازية في توافر البرامج سهلة الاستخدام لـ من جديد سهّل تجميع النسخ (Robertson et al. 2010 Grabherr et al. 2011 Schulz et al. 2012 Brown et al. 2013) إلى حد كبير اكتشاف الجينات الجديدة (على سبيل المثال ، الجينات الجديدة المقيدة تصنيفياً ، والنسخ القصيرة المحتوية على ORF ، والجينات الخادعة) ( Lehnert et al. 2012 Moya et al. 2012 Mehr et al. 2013 Wenger and Galliot 2013) من بين هذه الأصناف غير النموذجية. جنبا إلى جنب مع أساليب النمذجة المطورة حديثًا التي تهدف إلى الاستنتاج رابطة الدول المستقلة- العلاقات التنظيمية من بيانات التسلسل (Dresch et al. 2013) ، فإن أخذ العينات المستمر من الأصناف cnidarian المتنوعة مع التركيز بشكل خاص على دراسات التعبير الخاص بالأنسجة سيمكن الاختبارات المستقبلية لحفظ GRN الخلايا cnidocyte عبر الأنساب.

كما هو الحال مع أي دراسة نصية ، هناك محاذير بشأن هذا النهج يجب مراعاتها. أولاً ، تتكون جميع الأنسجة المستهدفة الثلاثة (المساريقية ، والمخالب ، والديدان الخيطية) من العديد من أنواع الخلايا المختلفة ، وبالتالي ، باستخدام النسخ فقط ، لن يكون من الممكن التمييز بين الجينات المعبر عنها في سلالة الخلايا الخبيثة النامية من تلك المعبر عنها في أي سلالة خلوية أخرى قد تخضع للانتشار و / أو التمايز في نفس الوقت. لذلك ، سيظل من الضروري تطبيق عمليات المصب لتحديد (1) أين / متى يتم التعبير عن النصوص المستهدفة (على سبيل المثال ، عوامل النسخ وجزيئات الإشارة) بالنسبة لتوقيت الانتشار وتطوير cnidocyst و (2) تأثير ضربة قاضية للجين المستهدف على التعبير عن علامات تطور cnidocyst. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن الخلايا العصبية تتطور بشكل مستمر في كل من اللوامس والداخلية ولأن من المعروف أن أنواعًا متعددة من الخلايا العصبية تتطور في كل من هذه الأنسجة (Zenkert وآخرون. 2011) ، فإن أي مجموعة بيانات نصية مفردة ستشمل بلا شك الجينات المعبر عنها من أنواع متعددة من الخلايا cnidocytes ومن عدة مرات على طول مسار التمايز لهذه الخلايا العينية. لبناء العلاقات بين النصوص في الشبكة الكامنة وراء كل نوع من الخلايا العصبية (على سبيل المثال ، ما هي عوامل النسخ التي تنظم الأهداف) ، سيكون من الضروري إقران المقايسات الوظيفية النهائية (على سبيل المثال ، ضربة قاضية للجينات) مع التحليل الدقيق للبنية التحتية الدقيقة للخلايا العصبية (على سبيل المثال. باستخدام المجهر الإلكتروني). التطورات الحديثة في عدد وطبيعة الأدوات الجزيئية المتاحة للاستخدام في N. vectensis (بما في ذلك الفلورسنت المزدوج فى الموقع التهجين ، وتقنيات الضربة القاضية / الإفراط في التعبير ، والتطور الأخير للخطوط المعدلة وراثيًا) (Renfer وآخرون 2010 Rottinger et al. 2012 Layden et al. 2013) جعلت من الممكن إجراء فحوصات وظيفية من هذا النوع في هذا النظام وستسهل الدراسات النهائية لـ تنظيم الجينات ضروري لبناء شبكات GRNs بشكل كامل لكل نوع من الخلايا العينية. نظرًا لأنه لا يُعرف سوى القليل عن تنظيم تطور الخلايا العصبية خارج Hydrozoa ، فإن هذا النهج سيتطلب بالضرورة فحصًا مكثفًا لعوامل النسخ المعبر عنها في الأنسجة موضع الاهتمام. لحسن الحظ ، من السهل فحص وجود / عدم وجود الخلايا العصبية (حتى عند استخدام الفحص المجهري الضوئي فقط) وبالتالي توفير وسيلة بسيطة لا لبس فيها لتقييم الآثار الأولية لضرب الجين المستهدف.

على الرغم من أنه من الممكن الآن تقنيًا وماليًا جمع بيانات النسخ من عينات عديدة عبر عدة علاجات (في الواقع ، حتى من الخلايا الفردية) (Hemmrich et al. 2012) ، لا تزال هناك العديد من التحديات لتحليل هذا النوع من البيانات (للمراجعات الأخيرة) ، راجع McGettigan 2013 Sims et al. 2014). الأهم من ذلك ، تحديد مجموعة معقولة من الجينات المستهدفة لمتابعة في تطبيقات المصب (على سبيل المثال ، تجارب الضربة القاضية / الضربة القاضية ، التسلسل الموجه ، أو qPCR) يمكن أن يكون تحديًا هائلاً. تسعى العديد من الدراسات إلى تحديد مجموعات الجينات المستهدفة من خلال تحديد الاختلافات على مستوى النسخ في التعبير الجيني ، لكن مجموعات بيانات RNAseq صاخبة بطبيعتها (Marinov et al. 2013 McDavid et al. 2013 Wills et al. 2013) والتي يمكن أن تؤدي إلى زيادة الكشف عن كليهما الإيجابيات الكاذبة والسلبيات الكاذبة. لحسن الحظ ، تم تطوير العديد من الأساليب التحليلية لمواجهة هذه التحديات (Li and Dewey 2011 Tarazona et al. 2011 McDavid et al. 2013 Wagner et al. 2013) ، مما يسهل تطبيق بيانات التسلسل واسعة النطاق على مجموعة متنوعة من التجارب التجريبية. الظروف وعبر الأصناف المتنوعة والمتباينة.


عصر جديد في أبحاث بيولوجيا المرجان: قام العلماء بتربية أول خطوط خلايا مرجانية مستقرة

أنشأ باحثون في اليابان خطوط خلوية مستدامة في المرجان ، وفقًا لدراسة نُشرت اليوم (25 أبريل 2021) في التكنولوجيا الحيوية البحرية.

سبعة من أصل ثماني مزارع خلوية ، مستخلصة من المرجان الصخري ، أكروبورا تينوس، قد تكاثرت بشكل مستمر لأكثر من 10 أشهر ، أفاد العلماء.

& # 8220 أثبت إنشاء خطوط خلايا مستقرة للكائنات البحرية ، وخاصة الشعاب المرجانية ، أنه صعب للغاية في الماضي ، & # 8221 قال البروفيسور ساتوه ، كبير مؤلفي الدراسة ورئيس وحدة الجينوم البحرية في معهد أوكيناوا للخريجين في العلوم والتكنولوجيا (OIST). & # 8220 هذا النجاح يمكن أن يكون لحظة محورية لاكتساب فهم أعمق لبيولوجيا هذه الحيوانات ذات الأهمية الحيوية. & # 8221

أكروبورا تينوس ينتمي إلى Acroporidae الأسرة ، النوع الأكثر شيوعًا من الشعاب المرجانية الموجودة داخل الشعاب المرجانية الاستوائية وشبه الاستوائية. هذه الشعاب المرجانية الصخرية تنمو بسرعة ، وبالتالي تلعب دورًا حاسمًا في التكوين الهيكلي للشعاب المرجانية.

لكن، Acroporidae الشعاب المرجانية معرضة بشكل خاص للتغيرات في ظروف المحيطات ، وغالبًا ما تخضع لأحداث التبييض عندما ترتفع درجات الحرارة أو عندما ترتفع درجة حموضة المحيطات. أوضح البروفيسور ساتو أن تكوين المعرفة حول البيولوجيا الأساسية لهذه الشعاب المرجانية من خلال خطوط الخلايا يمكن أن يساعد يومًا ما في حمايتها من تغير المناخ.

خلق الثقافات

في الدراسة ، عمل البروفيسور ساتوه عن كثب مع البروفيسور كاز كاوامورا من جامعة كوتشي - وهو خبير في تطوير وصيانة مزارع الخلايا للكائنات البحرية.

نظرًا لأن الشعاب المرجانية البالغة تستضيف مجموعة متنوعة من الكائنات البحرية المجهرية ، فقد اختارت المجموعة محاولة إنشاء خطوط خلوية من يرقات المرجان لتقليل فرص انتقال التلوث. ومن الفوائد الأخرى لاستخدام خلايا اليرقات أنها تنقسم بسهولة أكبر من الخلايا البالغة ، مما يجعل زرعها أسهل.

استخدم الباحثون عينات من المرجان في المختبر لعزل كل من البويضات والحيوانات المنوية وتخصيب البويضات. بمجرد أن تتطور يرقات المرجان ، قاموا بفصل اليرقات إلى خلايا فردية وزرعوها في أطباق بتري.

تُظهر صورة المجهر ثلاثة من خطوط الخلايا التي تم تحديدها في الدراسة ، تتراوح في اللون والشكل. الائتمان: OIST

في البداية ، انتهت محاولات الثقافة بالفشل. & # 8220 ظهرت أجسام الفقاعات الصغيرة ثم احتلت معظم طبق بتري ، & # 8221 قال البروفيسور كاز كاوامورا. & # 8220 وجدنا لاحقًا أن هذه كانت شظايا خلايا مرجانية حجرية محتضرة. & # 8221

في العام الثاني ، اكتشفت المجموعة أنه من خلال إضافة بروتياز يسمى البلازمين إلى وسط زراعة الخلايا ، في بداية الثقافة ، يمكنهم إيقاف موت الخلايا المرجانية الصخرية والحفاظ على نموها.

بعد أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع ، تطورت خلايا اليرقات إلى ثمانية أنواع مختلفة من الخلايا ، والتي اختلفت في اللون والشكل والنشاط الجيني. استمر سبعة من الثمانية في الانقسام إلى أجل غير مسمى لتشكيل خلايا مرجانية جديدة.

استكشاف التعايش جزء لا يتجزأ من بقاء المرجان

كان أحد أكثر التطورات إثارة في هذه الدراسة هو أن بعض خطوط الخلايا كانت متشابهة في الشكل والنشاط الجيني لخلايا الأديم الباطن. الأديم الباطن هو الطبقة الداخلية من الخلايا التي تشكلت بعد يوم تقريبًا من إخصاب بيوض المرجان.

الأهم من ذلك ، أن الخلايا الموجودة في الأديم الباطن هي التي تضم الطحالب التكافلية ، التي تقوم بالبناء الضوئي وتوفر العناصر الغذائية للحفاظ على الشعاب المرجانية.

الشعاب المرجانية هي واحدة من أبسط الحيوانات ، حيث تتكون طبقتان فقط من الخلايا (تسمى طبقات الجرثومية) في التطور الجنيني المبكر - طبقة داخلية ، والأديم الباطن ، وطبقة خارجية ، هي الأديم الظاهر. تتطور كل طبقة خلية جرثومية في النهاية إلى أنواع مختلفة من الخلايا ، بما في ذلك الخلايا الهضمية ، والخلايا الشبيهة بالعضلات ، والخلايا الشبيهة بالأعصاب ، والخلايا اللاذعة (الخلايا العينية) ، لكن كيفية تشكل كل نوع من الخلايا أثناء التطور لا يزال يتطلب التحقيق. الائتمان: OIST

& # 8220 في هذا الوقت من الزمن ، فإن الحاجة الأكثر إلحاحًا في بيولوجيا المرجان هي فهم التفاعل بين حيوان المرجان وتعايشه الضوئي على المستوى الخلوي ، وكيف تنهار هذه العلاقة تحت الضغط ، مما يؤدي إلى تبيض المرجان والموت ، & # قال 8221 البروفيسور ديفيد ميلر ، عالم الأحياء المرجاني البارز من جامعة جيمس كوك ، أستراليا ، والذي لم يشارك في الدراسة.

وتابع: & # 8220: رهنا بتأكيد أن هذه الخلايا في الثقافة تمثل الأديم الباطن المرجاني ، فإن التحليلات الجزيئية التفصيلية للتفاعل المرجاني / الضوئي سيكون ممكنًا - ومن هذا المنطلق ، من المتوقع حدوث تقدم حقيقي في فهم وربما منع تبيض المرجان. & # 8221

بالنسبة للبروفيسور ساتو ، ينصب اهتمامه على كيفية دخول خلايا الطحالب التي تتعايش ضوئيًا ، والتي تكون تقريبًا بحجم خلايا اليرقات ، إلى الشعاب المرجانية.

& # 8220 قال البروفيسور ساتوه إن الطحالب مدمجة في الخلايا المرجانية بعد حوالي أسبوع من تطور اليرقات لأول مرة. & # 8220 ولكن لم يلاحظ أحد حتى الآن هذا الحدث التعايش الداخلي على مستوى خلية واحدة من قبل. & # 8221

عصر جديد لأبحاث الخلايا المرجانية

وجد العلماء أيضًا أن خطوط الخلايا المرجانية كانت لا تزال قابلة للحياة بعد تجميدها بالنيتروجين السائل ثم إذابتها. & # 8220 هذا أمر بالغ الأهمية لتكون قادرًا على توفير خطوط الخلايا المرجانية بنجاح لمختبرات الأبحاث في جميع أنحاء العالم ، & # 8221 قال البروفيسور ساتوه.

إن الآثار المترتبة على الأبحاث المستقبلية باستخدام خطوط الخلايا هذه بعيدة المدى ، بدءًا من البحث حول كيفية استجابة الخلايا المرجانية المفردة للتلوث أو درجات الحرارة المرتفعة ، إلى دراسة كيفية إنتاج الشعاب المرجانية لكربونات الكالسيوم التي تبني هيكلها العظمي.

يمكن أن يوفر البحث أيضًا نظرة ثاقبة حول كيفية تطور الشعاب المرجانية ، مما قد يحسن قدرتنا على زراعة المرجان.

في البحث المستقبلي ، يأمل الفريق في إنشاء خطوط خلايا نسيلية ، مما يعني أن كل خلية في المستنبت متطابقة وراثيًا.

& # 8220 هذا سيعطينا فكرة أكثر وضوحًا عن أنواع الخلايا المرجانية التي نزرعها بالضبط ، على سبيل المثال الخلايا الشبيهة بالأمعاء أو الخلايا الشبيهة بالأعصاب ، من خلال النظر في الجينات التي يتم تشغيلها وإيقافها في الخلايا ، & # 8221 قال البروفيسور ساتوه.

المرجع: & # 8220 إنشاء خطوط خلوية مستدامة من المرجان ، أكروبورا تينويس & # 8221 بقلم كاز كاوامورا ، كوكي نيشيتسوجي ، إيتشي شوغوتشي ، شيجيكي فوجيوارا ونوريوكي ساتوه ، 26 أبريل 2021 ، التكنولوجيا الحيوية البحرية.
DOI: 10.1007 / s10126-021-10031-w


فئة Scyphozoa

تشمل فئة Scyphozoa جميع أنواع الهلام وهي فئة بحرية حصرية من الحيوانات تضم حوالي 200 نوع معروف. السمة المميزة لهذه الفئة هي أن ميدوسا هي المرحلة البارزة في دورة الحياة ، على الرغم من وجود مرحلة الزوائد اللحمية. يتراوح طول أعضاء هذا النوع من 2 إلى 40 سم ولكن أكبر أنواع scyphozoan ، كابيلاتا سيانيايمكن أن يصل حجمها إلى 2 متر. يعرض Scyphozoans شكلًا مميزًا يشبه الجرس (الشكل 2).

الشكل 2. يظهر الهلام (أ) مصور و (ب) في رسم تخطيطي يوضح شكله. (الائتمان أ: تعديل العمل بواسطة & ldquoJimg944 & Prime / Flickr credit b: تعديل العمل بواسطة Mariana Ruiz Villareal)

في قنديل البحر ، توجد فتحة الفم على الجانب السفلي من الحيوان ، وتحيط بها مخالب تحمل الأكياس الخيطية. يعيش Scyphozoans معظم دورة حياتهم كأنهم يسبحون بحرية ، وآكلات اللحوم الانفرادية. يؤدي الفم إلى تجويف الأوعية الدموية المعدي ، والذي يمكن تقسيمه إلى أربعة أكياس مترابطة ، تسمى الرتوج. في بعض الأنواع ، قد يتفرع الجهاز الهضمي إلى قنوات شعاعية. مثل الحاجز في الأنثوزوان ، تؤدي الخلايا الوعائية المعوية المتفرعة وظيفتين: لزيادة مساحة السطح لامتصاص المغذيات وانتشارها ، وبالتالي ، فإن المزيد من الخلايا على اتصال مباشر مع العناصر الغذائية في تجويف الأوعية الدموية المعوية.

في scyphozoans ، تنتشر الخلايا العصبية في جميع أنحاء الجسم. قد تكون الخلايا العصبية موجودة في مجموعات تسمى rhopalia. تمتلك هذه الحيوانات حلقة من العضلات تبطن قبة الجسم ، والتي توفر القوة الانقباضية المطلوبة للسباحة في الماء. Scyphozoans حيوانات ثنائية الجنس ، أي أن الجنسين منفصلان. تتشكل الغدد التناسلية من معدة الجلد ويتم طرد الأمشاج من خلال الفم. تتشكل يرقات Planula عن طريق الإخصاب الخارجي ، وتستقر على طبقة تحتية في شكل سليلي الشكل يعرف باسم ورم scyphistoma. قد تنتج هذه الأشكال زوائد إضافية عن طريق التبرعم أو قد تتحول إلى شكل متوسط. يمكن وصف دورة حياة هذه الحيوانات (الشكل 3) بأنها متعدد الأشكال، لأنهم يظهرون كلاً من خطة الجسم الوسيطة و polypoid في مرحلة ما من دورة حياتهم.

الشكل 3. تتضمن دورة حياة قنديل البحر مرحلتين: مرحلة الميدوزا ومرحلة السليلة. تتكاثر الورم اللاجنسي عن طريق التبرعم ، وتتكاثر الميدوزا جنسيًا. (الائتمان & ldquomedusa & rdquo: تعديل العمل بواسطة Francesco Crippa) حدد مراحل دورة حياة الجيلي باستخدام اختبار الرسوم المتحركة بالفيديو هذا من حوض أسماك نيو إنجلاند.


تتفاعل الخلايا اللاذعة في هيدرا بلا عيون مع الضوء

التصوير المجهري الجميل ، يوضح لمبات Hydra magnipapillata اللامسة. الخلايا العصبية ، بما في ذلك الخلايا العينية ، ملطخة باللون الأحمر والنواة ملطخة باللون الأزرق. يظهر الجهاز العضلي باللون الأخضر Credit: BMC Biology

القراصات ، العدار مألوف لنا من الأساطير اليونانية وكساكن صغير في المياه العذبة. على الرغم من افتقارهم للعيون ، من المعروف أن Hydra magnipapillata تستجيب للضوء والآن اكتشف البحث كيف. عمل مثل هذا لا يختلف عن العمل على البشر أو الكائنات الحية الأخرى. يبدو أن لدينا نفس المادة الكيميائية التي تتفاعل مع الضوء opsin وعلى الأرجح لدينا العدار كجد بعيد!

قد يُعتقد أن البحث عن مثل هذه المخلوقات البسيطة قد وجد كل ما يجب معرفته ، لكن ديفيد سي بلاشيتسكي والمؤلفين الآخرين في جامعة كاليفورنيا (كل من ديفيس وسانتا باربرا) يعربون عن قلقهم من أنه لا يزال يتعين تعلم المزيد عن الحواس استقبال الخلايا العصبية الخاصة بهم.

الخلايا العصبية هي مفتاح هذه الورقة في علم الأحياء BMC جدا. إنها الخلايا اللاذعة الكلاسيكية لجميع قناديل البحر والشعاب المرجانية ، بالإضافة إلى هذا العدار، في الواقع الأنواع ، هيدرا ماجنيبابيلاتا. من المعروف أنها تتفاعل مع المواد الكيميائية والتأثيرات الفيزيائية على "محفزها" لسنوات عديدة. في هذه الحالة ، يتم إطلاق اللسعات استجابة لشدة الضوء ، والتي يتم تحديدها بواسطة opsin. يتفاعل الأوبسين مع الضوء تمامًا مثل رودوبسين في شبكية العين.

هيدرا كاملة ، تُظهر الخلايا اللدانية الملطخة بشدة (الخلايا اللاذعة) التي تقف خارج اللوامس الأكثر شفافية عبر Shutterstock

يشرح الدكتور بلاشيتسكي قائلاً: "لم نجد الأوبسين فقط في الخلايا العصبية الحسية التي تتصل بالخلايا العينية في العدار، ولكننا وجدنا أيضًا مكونات أخرى للتنبيغ الضوئي في هذه الخلايا. تضمنت هذه القنوات الأيونية ذات النوكليوتيدات الحلقية (CNG) المطلوبة لنقل الإشارة ونسخة هيدرا من الإعتقال ، والتي تمسح لوحة نقل الصور لتنظيفها للحصول على إشارة ثانية. "وعلى الرغم من تعقيد الكيمياء ، فإنها توضح أن الحيوان قريب من عمل بعض المواد الكيميائية الحسية في شبكية العين.

استخدام نظام الكشف عن الضوء opsin لتنظيم التقاط براغيث الماء (دافنيا) على الذي تغذية هيدرا. يمكن للشبكة العصبية التي تستخدمها لدمج سلوكها البسيط غير العقلاني أن تتسبب في انتقالها إلى المنطقة التي توجد فيها دافنيا تتجمع لتتغذى على السطح ، ثم تطلق لسعاتها لتلتقطها وتحبسها. إن كيفية استخدام الكائن الحي للمعلومات الضوئية لإطلاق النار على الفريسة أمر مثير للاهتمام. يمكن استخدام المعلومات الضوئية لنشر اللسعات للدفاع أو العدوان ، نظرًا لأن شدة الإضاءة العالية تثبط إطلاق اللسعات. من المؤكد أنه يمكن تجنب إهدار الخلايا الخبيثة النشطة. يتم ضبط التغذية على نظام الضوء الخافت مثل الغسق. يمكن أن تتسبب الظلال في إطلاق النار في غضون مللي ثانية ، حيث يطغى عنصر فريسة (أو مفترس) على العدار. يُقترح أيضًا استخدامات أخرى للأوبسين لتثبيط الخلايا العصبية عند شقلبة هيدرا من أجل الانتقال إلى موقع مختلف.

من الممكن أن تكون أهمية بحث opsin هذا محسوسة بشكل واضح في تطور العين. هذه أقدم الحيوانات متعددة الخلايا تحتوي على مواد كيميائية مشابهة للحبليات (مثل أنفسنا). طور بعض أعضائها عيونًا بسيطة جدًا ، مما يعني أن العدار يمكن أن يكون لديها نظام استقبال الضوء السلفي الذي طورته أقرباؤه "الحديثة" كتركيبات بصرية.


28.2 شعبة القراصات

يشمل Phylum Cnidaria الحيوانات التي تظهر تناظرًا شعاعيًا أو ثنائي الشعاع وهي ثنائية الشكل ، أي أنها تتطور من طبقتين جنينيتين. Nearly all (about 99 percent) cnidarians are marine species.

Cnidarians contain specialized cells known as cnidocytes (“stinging cells”) containing organelles called nematocysts (stingers). These cells are present around the mouth and tentacles, and serve to immobilize prey with toxins contained within the cells. Nematocysts contain coiled threads that may bear barbs. The outer wall of the cell has hairlike projections called cnidocils, which are sensitive to touch. When touched, the cells are known to fire coiled threads that can either penetrate the flesh of the prey or predators of cnidarians (see Figure 28.5) or ensnare it. These coiled threads release toxins into the target and can often immobilize prey or scare away predators.

View this video animation showing two anemones engaged in a battle.

Animals in this phylum display two distinct morphological body plans: polyp or “stalk” and medusa or “bell” (Figure 28.6). An example of the polyp form is العدار النيابة. perhaps the most well-known medusoid animals are the jellies (jellyfish). Polyp forms are sessile as adults, with a single opening to the digestive system (the mouth) facing up with tentacles surrounding it. Medusa forms are motile, with the mouth and tentacles hanging down from an umbrella-shaped bell.

Some cnidarians are polymorphic, that is, they have two body plans during their life cycle. An example is the colonial hydroid called an Obelia. The sessile polyp form has, in fact, two types of polyps, shown in Figure 28.7. The first is the gastrozooid, which is adapted for capturing prey and feeding the other type of polyp is the gonozooid, adapted for the asexual budding of medusa. When the reproductive buds mature, they break off and become free-swimming medusa, which are either male or female (dioecious). The male medusa makes sperm, whereas the female medusa makes eggs. After fertilization, the zygote develops into a blastula, which develops into a planula larva. The larva is free swimming for a while, but eventually attaches and a new colonial reproductive polyp is formed.

ارتباط بالتعلم

Click here to follow the life cycle of the Obelia.

All cnidarians show the presence of two membrane layers in the body that are derived from the endoderm and ectoderm of the embryo. The outer layer (from ectoderm) is called the epidermis and lines the outside of the animal, whereas the inner layer (from endoderm) is called the gastrodermis and lines the digestive cavity. Between these two membrane layers is a non-living, jelly-like mesoglea connective layer. In terms of cellular complexity, cnidarians show the presence of differentiated cell types in each tissue layer, such as nerve cells, contractile epithelial cells, enzyme-secreting cells, and nutrient-absorbing cells, as well as the presence of intercellular connections. However, the development of organs or organ systems is not advanced in this phylum.

The nervous system is primitive, with nerve cells scattered across the body. This nerve net may show the presence of groups of cells in the form of nerve plexi (singular plexus) or nerve cords. The nerve cells show mixed characteristics of motor as well as sensory neurons. The predominant signaling molecules in these primitive nervous systems are chemical peptides, which perform both excitatory and inhibitory functions. Despite the simplicity of the nervous system, it coordinates the movement of tentacles, the drawing of captured prey to the mouth, the digestion of food, and the expulsion of waste.

The cnidarians perform extracellular digestion in which the food is taken into the gastrovascular cavity, enzymes are secreted into the cavity, and the cells lining the cavity absorb nutrients. The gastrovascular cavity has only one opening that serves as both a mouth and an anus, which is termed an incomplete digestive system. Cnidarian cells exchange oxygen and carbon dioxide by diffusion between cells in the epidermis with water in the environment, and between cells in the gastrodermis with water in the gastrovascular cavity. The lack of a circulatory system to move dissolved gases limits the thickness of the body wall and necessitates a non-living mesoglea between the layers. There is no excretory system or organs, and nitrogenous wastes simply diffuse from the cells into the water outside the animal or in the gastrovascular cavity. There is also no circulatory system, so nutrients must move from the cells that absorb them in the lining of the gastrovascular cavity through the mesoglea to other cells.

The phylum Cnidaria contains about 10,000 described species divided into four classes: Anthozoa, Scyphozoa, Cubozoa, and Hydrozoa. The anthozoans, the sea anemones and corals, are all sessile species, whereas the scyphozoans (jellyfish) and cubozoans (box jellies) are swimming forms. The hydrozoans contain sessile forms and swimming colonial forms like the Portuguese Man O’ War.

فئة Anthozoa

The class Anthozoa includes all cnidarians that exhibit a polyp body plan only in other words, there is no medusa stage within their life cycle. Examples include sea anemones (Figure 28.8), sea pens, and corals, with an estimated number of 6,100 described species. عادة ما تكون شقائق النعمان ذات ألوان زاهية ويمكن أن يصل قطرها إلى 1.8 إلى 10 سم. عادة ما تكون هذه الحيوانات أسطوانية الشكل وترتبط بركيزة. فتح الفم محاط بمخالب تحمل الخلايا العينية.

فم شقائق النعمان محاط بمخالب تحمل الخلايا العينية. The slit-like mouth opening and pharynx are lined by a groove called a siphonophore . البلعوم هو الجزء العضلي من الجهاز الهضمي الذي يعمل على ابتلاع الطعام وامتصاصه ، ويمكن أن يمتد إلى ما يصل إلى ثلثي طول الجسم قبل الانفتاح في تجويف الأوعية الدموية المعدية. ينقسم هذا التجويف إلى عدة غرف بواسطة حواجز طولية تسمى المساريقية. تتكون كل مساريق من طبقة واحدة من الأديم الظاهر وطبقة واحدة من خلايا الأديم الباطن مع وجود الطبقة الوسطى بينهما. المساريق لا تقسم تجويف الأوعية الدموية تمامًا ، وتلتحم التجاويف الأصغر عند فتحة البلعوم. يبدو أن الفائدة التكيفية للمساريق هي زيادة مساحة السطح لامتصاص المغذيات وتبادل الغازات.

تتغذى شقائق النعمان البحرية على الأسماك الصغيرة والروبيان ، وعادة ما يتم ذلك عن طريق شل حركة فرائسها باستخدام الخلايا العينية. تؤسس بعض شقائق النعمان علاقة متبادلة مع السرطانات الناسك من خلال التعلق بقشرة السلطعون. في هذه العلاقة ، تحصل شقائق النعمان على جزيئات الطعام من الفريسة التي يصطادها السلطعون ، ويتم حماية السلطعون من الحيوانات المفترسة بواسطة الخلايا اللاذعة لشقائق النعمان. أسماك شقائق النعمان ، أو كلوونفيش ، قادرة على العيش في شقائق النعمان لأنها محصنة ضد السموم الموجودة داخل الأكياس الخيطية.

تظل الأنثوزوان سليلة الصبغيات طوال حياتها ويمكنها التكاثر اللاجنسي عن طريق التبرعم أو التفتت ، أو عن طريق الاتصال الجنسي عن طريق إنتاج الأمشاج. يتم إنتاج كلا الأمشاج بواسطة الورم الحميدي ، والذي يمكن أن يندمج لينتج يرقة مستوية حرة السباحة. تستقر اليرقة على طبقة سفلية مناسبة وتتطور إلى ورم لاطئ.

فئة Scyphozoa

تشمل فئة Scyphozoa جميع أنواع الهلام وهي فئة بحرية حصرية من الحيوانات تضم حوالي 200 نوع معروف. السمة المميزة لهذه الفئة هي أن ميدوسا هي المرحلة البارزة في دورة الحياة ، على الرغم من وجود مرحلة الزوائد اللحمية. يتراوح طول أعضاء هذا النوع من 2 إلى 40 سم ولكن أكبر أنواع scyphozoan ، كابيلاتا سيانيايمكن أن يصل حجمها إلى 2 متر. Scyphozoans display a characteristic bell-like morphology (Figure 28.9).

في قنديل البحر ، توجد فتحة الفم على الجانب السفلي من الحيوان ، وتحيط بها مخالب تحمل الأكياس الخيطية. يعيش Scyphozoans معظم دورة حياتهم كأنهم يسبحون بحرية ، وآكلات اللحوم الانفرادية. يؤدي الفم إلى تجويف الأوعية الدموية المعدي ، والذي يمكن تقسيمه إلى أربعة أكياس مترابطة ، تسمى الرتوج. في بعض الأنواع ، قد يتفرع الجهاز الهضمي إلى قنوات شعاعية. Like the septa in anthozoans, the branched gastrovascular cells serve two functions: to increase the surface area for nutrient absorption and diffusion thus, more cells are in direct contact with the nutrients in the gastrovascular cavity.

في scyphozoans ، تنتشر الخلايا العصبية في جميع أنحاء الجسم. قد تكون الخلايا العصبية موجودة في مجموعات تسمى rhopalia. تمتلك هذه الحيوانات حلقة من العضلات تبطن قبة الجسم ، والتي توفر القوة الانقباضية المطلوبة للسباحة في الماء. Scyphozoans حيوانات ثنائية الجنس ، أي أن الجنسين منفصلان. تتشكل الغدد التناسلية من معدة الجلد ويتم طرد الأمشاج من خلال الفم. Planula larvae are formed by external fertilization they settle on a substratum in a polypoid form known as scyphistoma. قد تنتج هذه الأشكال زوائد إضافية عن طريق التبرعم أو قد تتحول إلى شكل متوسط. The life cycle (Figure 28.10) of these animals can be described as polymorphic , because they exhibit both a medusal and polypoid body plan at some point in their life cycle.

ارتباط بالتعلم

حدد مراحل دورة حياة الجيلي باستخدام اختبار الرسوم المتحركة بالفيديو هذا من حوض أسماك نيو إنجلاند.

فئة Cubozoa

This class includes jellies that have a box-shaped medusa, or a bell that is square in cross-section hence, are colloquially known as “box jellyfish.” قد يصل حجم هذه الأنواع إلى 15-25 سم. يعرض الكوبوزوان الخصائص المورفولوجية والتشريحية الشاملة التي تشبه تلك الموجودة في scyphozoans. الفرق البارز بين الفئتين هو ترتيب المجسات. This is the most venomous group of all the cnidarians (Figure 28.11).

تحتوي الكوبوزوان على وسادات عضلية تسمى دواسة القدم في زوايا مظلة الجرس المربعة ، مع وجود مجسات أو أكثر متصلة بكل دواسة. يتم تصنيف هذه الحيوانات أيضًا إلى أوامر بناءً على وجود مجسات مفردة أو متعددة لكل بدالة. في بعض الحالات ، قد يمتد الجهاز الهضمي إلى دواسة القدم. Nematocysts may be arranged in a spiral configuration along the tentacles this arrangement helps to effectively subdue and capture prey. الكوبوزويون موجودون في شكل بوليبويد يتطور من يرقة مستوية. تُظهر هذه الأورام الحميدة حركة محدودة على طول الطبقة السفلية ، وقد تتبرعم ، مثل scyphozoans ، لتشكيل المزيد من الأورام الحميدة لاستعمار الموطن. ثم تتحول أشكال البوليبات إلى الأشكال المتوسطة.

فئة Hydrozoa

Hydrozoa includes nearly 3,200 species most are marine, although some freshwater species are known (Figure 28.12). Animals in this class are polymorphs, and most exhibit both polypoid and medusoid forms in their lifecycle, although this is variable.

غالبًا ما يُظهر شكل الزوائد اللحمية في هذه الحيوانات شكلًا أسطوانيًا مع تجويف وعائي معدي مركزي مبطن بأدمة المعدة. تحتوي طبقة المعدة والبشرة على طبقة بسيطة من الطبقة الوسطى المحصورة بينهما. يوجد فتحة الفم ، محاطة بمخالب ، في نهاية الفم للحيوان. تشكل العديد من نباتات hydrozoans مستعمرات تتكون من مستعمرة متفرعة من الاورام الحميدة المتخصصة التي تشترك في تجويف الأوعية الدموية المعدية ، كما هو الحال في hydroid الاستعماري أوبيليا. قد تكون المستعمرات أيضًا حرة الحركة وتحتوي على أفراد متوسطي ومتعدد الصبغيات في المستعمرة كما هو الحال في فيزاليا (حرب الرجل البرتغالي) أو فيليلا (بحار الريح). حتى الأنواع الأخرى هي الزوائد اللحمية الانفرادية (العدار) أو medusae الانفرادي (Gonionemus). السمة الحقيقية التي تشترك فيها كل هذه الأنواع المتنوعة هي أن الغدد التناسلية الخاصة بها للتكاثر الجنسي مشتقة من نسيج البشرة ، بينما في جميع الكائنات اللعابية الأخرى مشتقة من نسيج معدي جلدي.


شاهد الفيديو: هذه الخدعة سوف تغير لون عينيك !! مجربة و فعالة (يونيو 2022).


تعليقات:

  1. Atsu

    أعتقد أنك لست على حق. أنا متأكد. سنناقش. اكتب في رئيس الوزراء ، سوف نتحدث.

  2. Gilbride

    نبيع بشكل عاجل Rails R-50 ، R-65 ، Wear Group 1 ، ترتدي ما يصل إلى 3 مم ، لإعادة وضعه على الطريق. ليس كراون!

  3. Rami

    يا له من استجابة لطيفة

  4. Renke

    الفكر القيمة جدا



اكتب رسالة