تنظیم اسمزی در تکیاختهایها و بیمهرگان
جانداران برای حفظ بقا در محیطهای مختلف، نیازمند سازوکارهایی برای تنظیم آب و یونهای بدن خود هستند. در تکیاختهایها مانند پارامسی، تنظیم اسمزی اغلب از طریق انتشار و بدون صرف انرژی انجام میشود. با این حال، در محیطهای آب شیرین که فشار اسمزی محیط کمتر از درون یاخته است، آب به طور مداوم وارد یاخته میشود. برای مقابله با این پدیده، اندامکی به نام واکوئول انقباضی (کریچه دفعی) با صرف انرژی، آب اضافی را به همراه مواد دفعی به بیرون پمپ میکند.
سامانههای دفعی در بیمهرگان
بیمهرگان از ساختارهای متنوعی برای همایستایی استفاده میکنند. برای مثال، در سختپوستان، مواد دفعی نیتروژندار عمدتاً از طریق انتشار ساده از راه آبششها دفع میشوند. در مقابل، حشرات (مانند ملخ) دارای سامانهای پیشرفته به نام لولههای مالپیگی هستند که به روده متصل است. این لولهها مواد زائد نیتروژندار و یونها را از همولنف دریافت کرده و به روده تخلیه میکنند.
در حشرات، بازجذب آب و یونها در روده انجام میشود و ماده دفعی اصلی آنها اوریک اسید است که انحلالپذیری کمی دارد.
در کرمهای پهن آزادزی (مانند پلاناریا)، سامانههایی مانند پروتونفریدی وجود دارد، اما آنها فاقد لولههای مالپیگی یا سامانههای متصل به روده هستند.
| جاندار | ساختار دفعی | مکانیسم اصلی |
|---|---|---|
| پارامسی | واکوئول انقباضی | صرف انرژی (پمپ) |
| سختپوستان | آبشش | انتشار ساده |
| حشرات | لولههای مالپیگی | اتصال به روده |
واژگان کلیدی
- واکوئول انقباضی
- اندامکی در برخی تکیاختهایها که آب اضافی و مواد دفعی را با صرف انرژی از یاخته خارج میکند.
- لولههای مالپیگی
- ساختار دفعی در حشرات که مواد زائد را از همولنف جمعآوری و به روده تخلیه میکند.
- همولنف
- مایع گردش خون در جانورانی با گردش خون باز (مانند حشرات) که نقش خون و آب میانبافتی را ایفا میکند.
اشتباههای رایج
- اشتباه رایج: واکوئول انقباضی یک «اندام» است. درست: واکوئول یک «اندامک» درونیاختهای است.
- فکر کردن به اینکه پارامسی در آب شور زندگی میکند. درست: پارامسی ساکن آب شیرین است و به همین دلیل مشکل ورود بیش از حد آب دارد.
- تصور اینکه حشرات «خون» دارند. درست: حشرات دارای «همولنف» هستند و مواد دفعی وارد همولنف میشود.
جمعبندی این مفهوم
- تکیاختهایهای آب شیرین برای دفع آب اضافی ورودی از واکوئول انقباضی استفاده میکنند.
- سختپوستان مواد زائد نیتروژندار را با انتشار ساده از طریق آبششها دفع میکنند.
- حشرات با لولههای مالپیگی مواد زائد را به ابتدای روده (بخش قطور) میریزند.
- در حشرات، بازجذب اصلی آب و یونها در روده صورت میگیرد نه در لولههای مالپیگی.
- اوریک اسید ماده دفعی اصلی حشرات است که به دلیل حلالیت کم، باعث حفظ آب بدن میشود.
نکتهٔ تکمیلی
جالب است بدانید که مژکهای پارامسی فقط برای حرکت نیستند! مژکهای اطراف منفذ دفعی و حفره دهانی به این تکیاختهای کمک میکنند تا جریانهای آبی ایجاد کند که هم به بلع غذا و هم به هدایت بهتر مواد دفعی به بیرون کمک میکند. این هماهنگی مژکها در یک موجود تکیاختهای بسیار شگفتانگیز است.