بی مهرگان — تعریف، طبقه بندی و سایر دانستنی ها — به زبان ساده

سلسله جانوران را از نظر وجود اسکلت می‌توان به دو دسته کلی مهره داران و بی مهرگان تقسیم‌بندی کرد. در این مقاله از مجله فرادرس بی مهرگان و انواع آن‌ها را مورد بررسی قرار داده‌‌ایم.

تعریف بی مهرگان

در مطلب «مهره داران | مشخصات و طبقه بندی — به زبان ساده» از مجله فرادرس در مورد مهره‌داران و شمخصات کلی آن‌ها صحبت کردیم. بی مهرگان جانورانی فاقد اسکلت بدنی یا ساختارهای غضروفی هستند و بیش از ۹۰٪ از کل گونه‌های جانداران کره زمین را تشکیل می‌دهند. قدیمی‌ترین بی مهرگان در فسیل‌هایی مربوط به ۶۰۰ میلیون سال قبل یافت شده‌اند. طبق یافته‌های مولکولی، تمامی بی مهرگان از یک گروه جانوران بی‌مهره اولیه به وجود آمده‌اند.

فیلم آموزش علوم تجربی پایه نهم – بخش زیست و زمین شناسی در فرادرس

کلیک کنید

ویژگی های بی مهرگان چیست؟

علاوه بر اینکه بی مهرگان فاقد اسکلت استخوانی هستند، ویژگی‌های خاص دیگری نیز دارند که عبارتند از:

فیلم آموزش علوم تجربی پایه نهم – بخش زیست و زمین شناسی

کلیک کنید

•  بدنی بسیار نرم، چون اسکلت داخلی برای حفاظت از بافت‌های آن‌ها وجود ندارد.
• دارای یک «اسکلت خارجی» (Exoskeleton) هستند که نوعی بافت سخت جهت محافظت و پشتیبانی از بدن آن‌ها است.
• موجوداتی خونسرد هستند به این معنی که قادر به تنظیم دمای بدن خود نیستند بلکه درجه حرارت خون این موجودات تحت تأثیر محیط، تغییر می‌کند.
• تمامی بی مهرگان هتروتروف هستند و برای تغذیه خود به موجودات دیگر نیاز دارند به جز «اسنفج‌ها» (Porifera)
• بدن بی مهرگان دارای یک کانال یا اتاق گوارش غذا است که یک یا دو روزنه به بیرون دارد.

مورفولوژی بی مهرگان چگونه است؟

ساختار ظاهری یا مورفولوژی بسیاری از موجودات زنده دارای انواع تقارن مانند تقارن شعاعی، دو طرفه، یا دایره‌ای است اما برخی از موجودات نیز فاقد هر نوع تقارن در بدن خود هستند. از این موجودات می‌توان به تمام گونه‌های شکم‌پایان (Gastropod) مانند حلزون‌ها اشاره کرد که دارای صدف مارپیچی هستند.

حلزون‌های بدون صدف از بیرون متقارن به نظر می‌آیند اما لوله تنفسی آن‌ها در سمت راست بدنشان قرار گرفته است و بنابراین در واقع نامتقارن هستند. خرچنگ زاهد یا گوشه‌نشین و خرچنگ کمانچه‌ای نیز از جمله بی مهرگان نامتقارن محسوب می‌شوند چون یکی از چنگال‌های آن‌ها از دیگری بزرگتر است. اگر یک خرچنگ نر کمانچه‌ای، چنگال بزرگ خود را از دست دهد، در سمت دیگر یک چنگال بزرگ رشد خواهد کرد.

حفره عمومی در بدن بی مهرگان

در بدن همه جاندارن، یک حفره پر از مایع وجود دارد که به آن سلوم (Coelom) گفته می‌شود. سلوم سیستم گوارشی و دیگر اندام‌های شکمی را در بر می‌گیرد. بی مهرگان از نظر وجود یا عدم وجود سلوم متفاوت هستند. همچنین سلوم انواع مختلفی دارد که عبارتند از:

فیلم آموزش جانورشناسی 1 – به زبان ساده و کاربردی

کلیک کنید

• «سلوم داران» (Coelomate) : جانوران دارای سلوم، یک حفره داخلی دارند و درون صفاق قرار دارد که از لایه مزودرم منشأ گرفته است. بیشتر مهره‌داران و برخی از بی مهرگان دارای سلوم هستند.
• «سلوم کاذب» (Pseudocoelomate): در این جانوران نیز یک حفره پر از مایع درون بدن وجود دارد اما فقط بخشی از اندام‌های شکمی درون آن قرار گرفته‌اند. کرم‌های حلقوی، تنها موجودات دارای سلوم کاذب هستند.
• «بدون سلوم» (Acoelomate): نبود سلوم در بدن این موجودات باعث کاهش اندازه و قطر آن‌ها می‌شود. بهترین مثال برای این جانوران کرم ها ی تخت هستند.

سیستم عصبی بی مهرگان

نورون‌های بی مهرگان با مهره داران متفاوت است و در پاسخ به محرک‌های محیطی مانند آسیب بافتی، دمای بالا یا تغییرات pH بسیار سریع پاسخ می‌دهند. «زالوی طبی» (Hirudo medicinalis) اولین گونه از بی مهرگان بود که در آن سلول نورون را کشف کردند. گونه‌ای از حلزون به نام «اپسیلیا» (Aplysia)، دارای نورون‌هایی هستند که ایجاد حافظه می‌کنند. نورون در بسیاری از گونه‌های بی مهرگان مانند کرم‌های حلقوی، حلزون‌ها، نماتودها و بندپایان وجود دارد.

سیستم تنفسی بی مهرگان

یکی از انواع سیستم تنفسی در بی مهرگان، سیستم تنفسی باز متشکل از نای، نایژه و سوراخ تنفسی در بندپایان زمینی است که باید گازهای متابولیک را از این طریق بین بافت‌های خود و محیط جابجا کنند. توزیع مجراهای تنفسی در حشرات انواع مختلفی دارد اما به طور کلی هر قطعه از بدن آن‌ها می‌تواند یک جفت منفذ تنفسی داشته باشد که هریک به یک فضای دهلیزی ارتباط دارند و یک لوله نایی نسبتا بزرگ در پشت آن قرار دارد.

نای در ساختار غلاف مانندی قرار گرفته است که به اسکلت خارجی بدن موجود راه می‌یابد. نایژه‌ها که مجراهای بسیار باریکی هستند، وارد مسیر بین سلول‌ها شده‌اند و آب، اکسیژن و کربن دی اکسید را با فرایند انتشار مبادله می‌کنند. گازها ممکن است از طریق تنفس فعال یا انتشار غیر فعال در سیستم تنفسی مبادله شوند. حشرات بر خلاف مهره‌داران، اکسیژن را درون سیستم همولنف حمل نمی‌کنند. نای در برخی بی مهرگان، دارای ساختارهایی همچون دوایر یا مارپیچ است.

نای‌ها در سر، سینه و شکم ممکن است به ساک‌های هوایی راه یافته باشند. بسیاری از حشرات مانند زنبور عسل، با پمپاژ هوا در ساک‌های هوایی شکم خود قادر به تنظیم جریان هوا در بدنشان هستند. در برخی حشرات آبزی، نای گازها را به صورت مستقیم از طریق دیواره بدن یا با آبشش مبادله می‌کند. باید توجه داشت که بر خلاف داخلی بودن سیستم تنفسی در بی مهرگان، نای هنگام پوست اندازی جاندار ریخته می‌شود.

سیستم عضلانی بی مهرگان

در راسته Cnidaria، شامل بی مهرگانی همچون هیدرا، عروس دریای و شقایق دریایی دو نوع ساختار بدنی دیده می‌شود:

• پولیپ استوانه‌ای: مانند آنچه در هیدرا و شقایق دریایی وجود دارد.
• شکم مانند: به طور مثال در ستاره دریایی

تولید مثل در بی مهرگان چگونه است؟

مانند مهره‌داران، بیشتر بی مهرگان نیز با مکانیسم‌های جنسی تولیدمثل می‌کنند. سلول‌های زاینده در این موجودات طی میوز تخم یا اسپرم‌های کوچکی تولید می‌کنند که با لقاح زیگوت را به وجود می‌آورند. برخی دیگر نیز تولید مثل غیر جنسی دارند یا قادر به هر دو نوع تولید مثل هستند.

زندگی اجتماعی در بی مهرگان

تنوع فراوانی از رفتار اجتماعی بین بی مهرگانی همچون سوسک، موریانه، شپش، مورچه، زنبور عسل، عنکبوت و بسیاری دیگر از آن‌ها قابل مشاهده است. در برخی گونه‌ها مانند زنبور عسل یا مورچه‌ها زندگی اجتماعی اساس بقای این موجودات است اما در بعضی دیگر از بی مهرگان اگرچه این شیوه زندگی دیده می‌شود، ولی برای بقای آن‌ها امری ضروری نیست و بدون اتکا به آن نیز، می‌توانند ادامه دهند.

انواع بی مهرگان

بی مهرگان موجوداتی با تنوع بسیار زیاد هستند که در زیست‌بوم‌های مختلفی مانند آب شیرین، آب‌های شور، خاک و یا حتی به صورت انگل در بدن موجودات دیگر زندگی می‌کنند. از نظر تغذیه برخی بی مهرگان گوشتخوار، برخی گیاهخوار و برخی همه‌چیز‌خوار هستند. برخی از بی مهرگان درون بدن خود باکتری یا ویروس‌های دارند که مواد غذایی لازم را برایشان تولید می‌کنند. از نظر حرکتی بی مهرگان می‌توانند شنا و پرواز کنند و یا بخزند، برخی نیز بدون حرکت هستند.

دسته بندی بی مهرگان

۸۵٪ از بی مهرگان شامل حدود ۹۲۳۰۰۰ گونه از آن‌ها را، بندپایان تشکیل می‌دهند. نرم‌تنان نیز حدود صد هزار گونه دارند. برخی از انواع رایج بی مهرگان عبارتند از:

• «کرم‌های حلقوی» (Annelids): مانند کرم خاکی و زالو
• «خارپوستان» (Echinoderms): مانند ستاره دریایی، جوجه تیغی دریایی و خیار دریایی
• «نرم‌تنان» (Mollusks): مانند حلزون، اختاپوس، ماهی مرکب و صدف
• «بندپایان» (Arthropods): مانند حشرات، عنکبوتیان، خانواده خرچنگ‌ها همچون میگو و لابستر

رده بندی بی مهرگان

در جدول زیر راسته‌هایی از بی مهرگان که هنوز در عالم حیات وجود دارند به همراه وجه مشخصه‌ی آن‌ها، به اختصار آورده شده‌اند. این رده‌بندی بر اساس ارتباطات تکاملی بین این موجودات شکل گرفته که با گذشت زمان و کشف بی مهرگان بیشتر، رده‌بندی این جانوران نیز پیچیده‌تر شده است.

فیلم آموزش جانورشناسی 1 – به زبان ساده و کاربردی در فرادرس

کلیک کنید

در ادامه به معرفی و توضیح برخی از نمونه‌های بی مهرگان پرداخته‌ایم.

کرم خاکی

کرم خاکی برای کشاورزی و خاک بسیار مفید است حرکات حلقوی این موجودات در خاک نوعی شخم‌ زدن است که با ایجاد فضاهای خالی در خاک، باعث اکسیژن رسانی بیشتر به ریشه گیاهان می‌شود. علاوه بر این، موادی که کرم‌ها از خود ترشح می‌کنند به رشد و تکثیر باکتری‌های مفید خاک کمک می‌کند. حرکات کرم خاکی موجب مخلوط و یکنواخت شدن ترکیبات ارگانیک و معدنی موجود در خاک می‌شود.

کرم خاکی یکی از ۱۸۰۰ گونه کرمی است که در روی کره زمین زندگی می‌کنند. تغذیه کرم خاکی از بقایای حیوانات و گیاهان موجود در خاک تأمین می‌شود. بدن کرم‌های خاکی قطعه‌قطعه است و در بعضی گونه‌های آن، هر بخش دارای تمام ساختارهای حیاتی است و بنابراین در صورت جدا شدن، قادر به رشد مجدد خواهد بود. کرم خاکی قادر به تشخیص نور و حرکت است اما بینایی و شنوایی ندارد.

ستاره دریایی

این جاندار دارای بازوهایی است که به آن شکل ستاره داده‌اند و به همین دلیل به این نام خوانده می‌شود. بعضی از ستاره‌های دریایی در عمق اقیانوس و برخی در سواحل دریاها زندگی می‌کنند. حدود ۱۶۰۰ گونه ستاره دریایی وجود دارد که بیشتر آن‌ها دارای ۵ بازو هستند اما یک گونه ستاره دریایی با ۲۴ بازو شناخته شده است.

این موجودات دارای پاهای لوله‌ای هستند که با نیروی هیدرولیکی باعث حرکت آن‌ها می‌شود. صدف‌های دو کفه‌ای و حلزون‌ها غذاهای رایج ستاره دریایی هستند. این موجودات از بازوهای خود برای هدایت قطعات غذایی به سمت دهانشان کمک می‌گیرند. یکی از ویژگی‌های منحصر به فرد ستاره دریایی قابلیت رشد مجدد بازوهای قطع شده آن است. برخی از ستاره‌های دریایی ماده سمی ترشح می‌کنند که باعث فلج سیستم عصبی می‌شود.

ماهی مرکب

ماهی‌های مرکب دارای ده پا یا بازوی حساس هستند. ماهی مرکب با اختاپوس متفاوت است اما گاهی با آن اشتباه گرفته می‌شود. اختاپوس‌ها هشت پا هستند. هر بازوی ماهی مرکب دارای چهار ردیف ساختار مکنده است که از آن‌ها برای گرفتن و به دام انداختن شکار خود استفاده می‌کند. زیست‌بوم ماهی مرکب عمق اقیانوس یا نزدیک به سواحل آن است.

طول هر ماهی مرکب می‌تواند از سه چهارم اینچ تا ۶۵ فیت باشد. برخی ماهی‌های مرکب قادر به تغییر رنگ خود هستند که به آن‌ها برای پنهان شدن در محیط کمک می‌کند. تغییر رنگ ماهی مرکب یکی از مکانیسم‌های جفت‌یابی آن‌ها نیز هست.

عنکبوت ها

عنکبوتیان قادر به زندگی در سرتاسر کره زمین به جز مناطق جنوبی آن هستند. این موجودات حشره محسوب نمی‌شوند چون بر خلاف حشرات که دارای ۶ پا هستند، عنکبوتیان ۸ پا دارند. دانشمندان می‌گویند ۱۷۰۰۰۰ گونه عنکبوت در سرتاسر دنیا وجود دارد اما تنها ۳۹۰۰۰ گونه از آن‌ها شناخته و نام‌گذاری شده‌اند. محل زندگی عنکبوت‌ها می‌تواند آب یا خشکی باشد. طول پای انواع مختلف این موجودات اندازه‌ای بینی ۰/۰۲ تا ۱۰ اینچ دارد.

بیشتر عنکبوت‌ها ۸ چشم دارند و قادر به تشخیص  نور و تاریکی هستند. حساسیت بالای این موجودات به حرکت در به دام انداختن شکار به آن‌ها کمک می‌کند. بعضی عنکبوتیان برای فلج کردن و کشتن شکار خود، سم ترشح می‌کنند و برخی دیگر با تنیدن تارهای چسبناک در اطراف شکار، آن را به دام می‌اندازند. نکته جالب توجه در مورد عنکبوتیان این است که آن‌ها تنها قادر به خوردن مایعات هستند، بنابراین با تزریق آنزیم‌های تجزیه کننده به درون بدن شکار، عصاره حاصل از تجزیه بافت را مکیده و از آن تغذیه می‌کنند.

هیدرا

هیدرا از ساده‌ترین جانداران پرسلولی متعلق به راسته «گزنده تباران» (Cnidaria) است. بدن این موجودات توخالی و سیلندری شکل است و در آب‌های شیرین زندگی می‌کنند. اندازه یک هیدرا به حدود ۱۰ میلی‌متر می‌رسد. یک انتهای بدن هیدرا به یک گیاه یا هر ساختار پشتیبان دیگری متصل می‌شود، و دیگر انتهای آن که آزاد است شامل یک دهان با مژک‌های فراوان برای تغذیه است.

دیواره بدن هیدرا دو لایه سلولی دارد که بین آن‌ها یک لایه ژلاتینی به نام مزوژل قرار گرفته است. در هیدرا و دیگر جانوران دولایه‌ای، یکی نوع سلول وجود دارد که هر دو نقش سلول عضلانی و پوششی یا اپیتلیالی را ایفا می‌کند. سمتی از سلول که در مجاورت مزوژل است به یک فیبر عضلانی بلند و سمت دیگر به سلول‌های پوششی دیواره داخلی بدن موجود مرتبط می‌شود.