علم التصنيف TAXONOMY الارتباطات البيولوجية مملكة البروتستا Protista

علم التصنيفTAXONOMY الارتباطات البيولوجيةمملكة البروتستا Protista

علم التصنيفTAXONOMY • هدف علم التصنيف هو: • وصف كل كائن حي وتسميته. • التعرف على اوجه التشابه والاختلاف بين الكائنات الحية المختلفة. • وضع الكائنات الحية المتشابهة في مجموعات محددة وتسمية كل مجموعة منها.

محاولات تصنيف الكائنات الحية: • حاول الانسان منذ القدم ان يصنف الحيوانات والنباتات المتشابهة في بعض خصائصها في مجموعة واحدة: • اول المحاولات هي التي قام بها ارسطو Aristotle وسقراط Socrates، حيث قاما بـتصنيف : • النباتات الى: اعشاب herbs شجيرات shrubs اشجار trees • الحيوانات الى: ساعية على الارض land dwellers سابحة في الماء water dwellers طائرة في الهاواء air dwellers

كذلك صنفت الحيوانات على اساس: • وجود الدم الاحمرenaima او غيابه (عديمة الدم الاحمر) anaima. • نوع غذاء الحيوان، فقسمت الحيوانات الى: آكلات اللحم (لواحم) carnivores آكلات العشب (عواشب) herbivores • وقد كان لهذه المحاولات ميزة واحدة هي تنظيم المخلوقات بحيث يستطيع الانسان ان يجد اسم النبات او الحيوان الذي يبحث عنه. • اصبح الامر اكثر صعوبة بازدياد عدد النباتات والحيوانات التي تكتشف بمرور الزمن.

اهم المحاولات الجادة بدأت في القرن السابع عشر حينما قام العالم البريطاني جون راي John Ray بتصنيف الحيوانات على اوجه الشبه الشكلية: • قام بتحديد وتعريف النوع species على انه "مجموعة من الافراد شديدة التقارب في الشكل وتشبه ابويها كذلك، كما ان صفاتها تنتقل الى ذريتها". • في القرن الثامن عشر قام كارلوس لينيوس Carolus Linnaeus في السويد بوضع اسس علم التصنيف Taxonomy or Science of Classification : • قدم لنا نظام التصنيف الذي يستخدم حتى يومنا هذا. • لذا يعتبر بانه "ابا علم التصنيف".

كانت الصفات الاساسية التي اختارها لينيوس لتصنيف الحيوانات تشمل :

بدأ لينيوس باستخدام نظام التسمية المزدوجة binomial systemلكل نبات او حيوان يشمل جزئين: • اسم الجنسgenus or generic name • اسم النوعspecies or specific name • اختار لينيوس لكتابة هذه الاسماء اللغة اللاتينية. • لفهم طريقة لينيوس في التصنيف يمكن تطبيق ذلك على حيوانات المزرعة كمثال:

شعبةتتنفس بالرئة، لها اربعة اطراف • طائفةشعر، ولودة، ثديية ريش، تبيض • فصيلة (ظلف مشقوق و قرون) (اسنان حادة و اصابع باظفار) البط الدجاج • الجنس: بعض التشابه بعض التشابه الكلاب القطط • نوع: الخراف الماعز البقر الجاموس

وهكذا فان ما يفعله علماء التصنيف هو استعمال عناصر التشابه والاختلاف لتصنيف المخلوقات في مجموعات يتم تجميعها تصاعديا، وبذلك يقل عدد المجموعات تدرجيا حتى تصل الى مجموعة رئيسية واحدة: • وقد جمع لينيوس الانواع Species المتشابهة في جنس Genus واحد • الاجناس المتشابهة في رتبة Order واحدة • الرتب المتشابهة في طائفة Class واحدة • وكانت الطائفة هي اعلى درجات التصنيف التي توصل اليها.

تم بعد ذلك ادخال اضافات على طريقة التصنيف التي استخدمها لينيوس: • تم ادخال درجة تصنيفية بين الجنس والرتبة هي الفصيلة Family، كما تم تجميع الطوائف المتشابهة في شعبة Phylum. • واصبح النظام المتبع هوتصنيف الكائنات الحية على النحو التالي: مملكة Kingdom شعبةPhylum طائفة Class رتبةOrder فصيلةFamily جنس Genus نوعSpecies

بعدما زادت معرفة العلماء بالانواع والاجناس المختلفة، تم ادخال درجات تصنيفية بينية مثل: • تحت الشعبة Subphylum • تحت الطائفة Subclass • تحت الرتبة Suborder • تحت الجنس Subgenus • ليس من الضروري ان يخضع كل نوع او كل جنس لكل من هذه الدرجات التصنيفية.

تتضاءل الاختلافات الكبيرة بين الشعب تدريجيا مع النزول في درجات التصنيف حتى يصبح التمييز بين الاصناف في كثير من الاحيان عملا دقيقا ولا يستطيع ان يقوم به سوى المتخصصون فقط. • يمكن توضيح نظام لينيوس في تصنيف الانسان –وذلك بعد اضافة بعض درجات التصنيف الحديثة- في ظل صفاته المميزة والتي توضح علاقته بغيره من الحيوانات كالتالي: • شعبة الحبليات Phylum Chordata: ولها حبل ظهري notochord، شقوق خيشومية gill splits، حبل عصبي nerve cord. • تحت شعبة الفقاريات Subphylum Vertebrata: ولها عظام ظهرية backbone.

طائفة الثدييات Class Mammalia:ولها اعضاء للرضاعة mammary glands، ويغطي جسمها شعر hair. • تحت طائفة الثدييات الرئيسية Subclass Theria: لها كيس احتضان او مشيمة. • طويئفة الثدييات الحقيقية (المشيمية) Infraclass Eutheria: لها مشيمة. • رتبة الرئيسيات Order Primata: لها جهاز عصبي راق جدا. • تحت رتبة شبيهات الانسان Suborder Anthropoidia: ولها اظفار مفلطحة او كاسية. • فصيلة الانسان Family Huminidae: ليس لها ذيل او اكياس خدية.

جنس هومو Genus Homo: شبيه الانسان. • نوع سابيانس Species sapiens: انسان العصر الحديث. • وبذلك يكون الاسم العلمي للانسان هو Homo sapiens • يكتب الاسم العلمي دائما بحروف ايطالية مائلة، ويكون الحرف الاول من اسم الجنس كبيرا بينما يكتب اسم النوع كله بحروف صغيرة.

يعتبر علم التصنيف الحديث ان النوع هو مجموعة من المخلوقات التي تتاثر بدرجة كبيرة بالعوامل البيئية الوراثية. • يأخذ في اعتباره كل افراد العشيرة population التي تكون ذلك النوع، و هذا يتطلب معرفة واسعة تشمل علوم: • الاحصاء • الوراثة و دورها في التغيير المستمر في صفات النوع. • علم الشكل Morphology حتى يمكن تمييز الاختلافات الضئيلة التي توجد بين افراد العشيرة الواحدة.

افضل تعريف للنوع يرتكز على علم الوراثة، حيث يعتبر النوع ”كمجموعة من المخلوقات التي تتزواج فيما بينها منتجة افرادا خصيبة“. • نظرا لصعوبة التحقق من ذلك في كل نوع يتم وصفه، فان هذا التعريف لم يكن تعريفا مرضيا لكثير من العلماء. • لذلك يعتمد كثير من العلماء حديثا على تقنيات كثيرة تشمل الدراسات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية، وذلك بالاضافة الى الصفات الجنينية والوراثية.

ينظر علماء التصنيف في العصر الحديث الى تركيب المخلوقات من خلال النظر الى علاقة التراكيب التي تقوم بوظيفة معينة في الانواع المختلف: • أي انه ينظر الى التشابه بين التراكيب homologies في وحدة تصنيفية taxon معينة. • التراكيب المتشابهة homologous structures هي تلك الاجزاء التي تتشابه في الشكل والعدد في المخلوقات المختلفة. • يمكن ترتيبها من حيث الاختلاف في سلسلة متتالية يلاحظ في كل منها اختلافا بسيطا عن سابقتها. • يمكن توضيح ذلك بمثال يشمل الاطراف الامامية في كل من الضفدع والحصان والانسان.

في ظل ذلك يكون النوع هو مجموعة من المخلوقات التي تمتلك اكبر عدد من التراكيب المتشابهة، ويتناقص عدد التراكيب المتشابهة كلما ارتفع المستوى التصنيفي. • يلاحظ ان نظام التصنيف يعكس في الحقيقة التغيرات التي تحدث اثناء عملية التطور evolution. • لذلك فهو "نظام طبيعي للتصنيف" ولا يختلف كثيرا عن ذلك الذي قدمه لينيوس.

علم التصنيف الحديث يقسم المخلوقات في خمس ممالك: • واحدة منها تشمل المخلوقات ذوات النواة البدائية Prokaryotes وتسمى مملكة المونيرا Kingdom Monera التي تضم البكتريا bacteria بانواعها والمايكوبلازما Mycoplasma والطحالب الزرقاء المخضرة blue-green algae وكلها وحيدة الخلية. • والاربع ممالك الاخرى تشمل المخلوقات ذوات النواة الحقيقية Eukaryotes وهي:

مملكة البدائيات ذوات النواة الحقيقية Kingdom Protista • مملكة الفطريات Kingdom Fungi • المملكة النباتية Kingdom Plantae • المملكة الحيوانية Kingdom Animalia

الارتباطات البيولوجية Biological Associations • يعيش معظم انواع الكائنات معيشة مستقلة في البيئات المختلفة. • بعض انواع الكائنات تظهر فيما بين افرادها ارتباطات تسمى بالارتباطات بين افراد النوع الواحد. • قد تكون هناك ارتباطات بين افراد الانواع المختلفة تسمى الارتباطات بين الانواع:

الارتباطات بين افراد النوع الواحد Homospecific associations: • تشيع هذه الارتباطات بين افراد الجماعات التي تظهر اتحادا سلوكيا، مثل قطعان الماشية او الاغنام، • او بين افراد المجتمعات التي تظهر قدرا كبيرا من توزيع العمل بين افرادها، مثل النمل والارضة والنحل والزنابير. ب- الارتباطات بين الانواع Heterospecific associations: • هذه الارتباطات تكون عادة اكثر تعقيدا. • تتضمن عدة اشكال من الارتباطات التي تتدرج من الاشكال غير الضارة او التي تكاد تكون نافعة، الى الاشكال الضارة وربما المميتة.

بعض هذه الارتباطات تكون غير وثيقة او واهية، أي انها لا تتضمن أي ارتباط فسيولوجي بين الافراد المشتركة فيها. • البعض الاخر ارتباطات وثيقة تقوم على روابط فسيولوجية او اعتماد ايضي metabolic dependance بين افراد الانواع المشتركة فيها. • تستخدم عدة مصطلحات للاشارة الى هذه الانماط المختلفة من الارتباطات كالآتي:

1- الارتباطات غير الوثيقة Loose associations: • هي ارتباط بين نوعين دون ان يكون بينهما اعتماد ايضي. • كلاهما يستطيع الاستغناء عن الاخر. • من امثلتها الحمل Phoresis (ارتباط بين افراد نوعين يوفر فيه احدهما للاخر الملجا او الدعامة او وسيلة للانتقال)، مثل: الارتباط بين بعض انواع محارالماء العذب وانواع من الهدبى فورتيسللا. • لارتباط بين السرطان الناسك وشقائق النعمان التي تتثبت على الصدفات التي يسكنها، وكلاهما يستفيد من هذه العلاقة (الغذاء و الحماية).

2- الارتباطات الوثيقة Intimate associations: • هي ارتباطات تتضمن درجات متفاوتة من الاعتماد الايضي بين الافراد المشتركة فيها، وتسمى المعايشة symbiosis. • لا تشكل التغذية النمط الوحيد للاعتماد الايضي بين الحيوانات التي توجد بينها ارتباطات بيولوجية وثيقة، حيث ان هناك صورا اخرى من صور الاعتماد الايضي منها مؤثرات النمو والانزيمات الهاضمة والهرمونات المتحكمة في النضج الجنسي ... الخ. • تعرف ثلاثة اشكال رئيسية من الارتباطات الوثيقة هي التكافل وتبادل المنفعة والتظفل:

التكافل Commensalisms: • هو نوع من الارتباطات المفيدة التي تتضمن اعتمادا ايضيا لاحد الفردين المشاركين فيها على الاخر، بينما الطرف الاخر يستطيع العيش مستقلا عن شريكه لانه لا يعتمد عليه ايضيا. • من امثلة التكافل الارتباط بين بعض انواع هيدرا وطحالب زوكلوريللا التي تعيش داخل خلاياها: • الطحالب تنتج الاكسجين الذي تستفيد منه هيدرا في تنفسها (غير اساسي بالنسبة للهيدرا التي تتنفس طبيعيا عن طريق انتشار الاكسجين الذائب في الماء). • بينما تستفيد الطحالب من المواد النتروجينية المسرفة المتخلفة عن هيدرا حيث تستخدمها في بناء المواد البروتينية اللازمة لحياتها (اساسي بالنسبة للطحلب).

تبادل المنفعة Mutualism: • يعتمد كل من الفردين المشاركين فيه اعتمادا ايضيا على الاخر. • لا يمكن لاحدهما الاستغناء عن الاخر. • هذا النوع من الارتباط معروف بين انواع من النمل الابيض (الارضة) او الصراصير و بين بعض السوطيات المعوية التي تعيش داخل تجاويف القناة الهمضية لها: • هذه الحشرات تعتمد كلية على تلك السوطيات في هضم غذائها الاساسي من سليلوز الخشب. • بينما تحصل السوطيات على غذائها من هذه الحشرات التي توفر لها ايضا داخل تجاويفها المعوية البيئة الطبيعية الملائمة لمعيشتها.

من الامثلة المعروفة ايضا الارتباط الوجود بين بعض الحيوانات المجترة والهدبيات المعوية التي تعيش في امعائها. • التطفل parasitism: • يتضمن استفادة احد الشريكين فقط وهو الطفيلي، بينما لا يستفيد الطرف الاخر (العائل)، بل قد يضار من هذا الارتباط. • فيه درجات متفاوتة من الاعتماد الايضي للطفيلي على عائله، فمن الطفيليات ما لايسبب ضررا ذا اهمية لعائله، ولكن بعضها يسبب اضرارا خطيرة لعائله.

مملكة البروتستاKingdom Protista (البدائيات ذوات النواة الحقيقية او الاوليات) • تركيب الاوليات يختلف من البساطة المتناهية الى افراد شديدة التعقيد. • تتكون افراد البروتستا من كتلة بروتوبلازمية لها كل خصائص الكائن الحي, و تقوم بكل النشاطات التي يقوم بها الحيوان البعدي (عديد الخلايا .(Metazoa • - حدث تطور و تخصص في عضياتorganelles افراد البروتستا بحيث اصبح كل عضي يقوم بوظيفة تناظر تلك التي يقوم بها نسيج او عضو معين في الحيوان البعدي.

- هذا التركيز في الوظائف التي تقوم بها كتلة صغيرة من السيتوبلازم لا يعني بساطة في التركيب و انما تقوم بها تراكيب دقيقة الحجم لا يمكن رؤيتها الا بالمجهر الاليكتروني. • الاهمية البيئية: • - افراد البروتستا جزءا اساسيا من السلسلة الغذائيةfoodchain في الماء. • - الانواع التي تعيش في التربة لها دور هام في زيادة خصوبتها. • الانواع التي تعيش في الماء و تحتوي على الكلوروفيل تنتج كميات هائلة من الاوكسجين.

المميزات العامة: التركيب: - افرادها صغيرة الحجم و لا ترى الا بالمجهر. - لها نواة حقيقية eukaryotic - معظمها وحيدة الخلية Unicellular - القليل منها متعدد الخلايا Multicellular - يحيطها غشاءخلويCell membrane ، و قد يحيط بالجسم جدار خلوي Cell wall - بسيطة التركيب ظاهريا و لكن لها عضيات معقدة التركيب

التغذية: • بعض افرادها يعتمد على غذاء جاهزheterotrophs • منها ما هو متطفل على مخلوقات اخرى parasitic • - بعضها يصنع غذائه بعملية التركيب الضوئي Photosynthetic autotrphs • الحركة: • - تتحرك بواسطة الارجل الكاذبة pseudopodia،او الاهداب ciliaاو الاسواط flagella • - بعضها ليس له عضيات للحركة. • التنفس: • - بعضها يتنفس هوائيا و بعضها لا هوائيا.

الاخراج: - تتخلص من المواد الاخراجية النيتروجينية على هيئة نشادر بطريقة الانتشار diffusion التكاثر: - بعضها بالانقسام الثنائي البسيط Simple binary fission - بعضها بالانقسام العديدي Multiple division - بعضها بالتبرعم Budding - بعضها يتكاثر جنسيا بتكوين الامشاج gametes اوبالاقتران Conjugation

التصنيف: • تصنف الاوليات (البروتستا) الى عدة شعب بناء على: • 1- التركيب الخلوي • 2- طريقة التغذية • 3- طريقة الحركة • اهم الشعب التي سندرسها هي: • شعبة السوطيات اللحمية Phylum Sarcomastigophora • شعبة ذوات المركب القمي (البوغيات) Phylum Sporozoa • شعبة الهدبيات Phylum Ciliophora

شعبة السوطيات اللحمية Phylum Sarcomastigophora • شعيبة اللحميات Subphylum Sarcodina الصفات العامة: • مخلوقات صغيرة جدا,غالبيتها مجهرية. • ليس للجسم جدار و لكنه قد يحاط بهياكل جيرية او جيلاتينية. • المعيشة قد تكون حرة في الماء العذب او المالح, او تكافلية او طفيلية على مخلوقات اخرى.

التغذية اما بالتهام كائنات اخرى Hetrotrophic, او بواسطة الارتشاف pinocytosis • تتحرك بواسطة الارجل الكاذبة Pseudopodia • لها نواة و احدة Nucleus او اكثر, تحتوي على نوية nucleolu تسمى بالجسم الداخلي endosome

يتميز السيتوبلازم الى طبقة خارجية ectoplasm و اخرى داخليةendoplasm • الانواع التي تعيش في الماء العذب تنظم الضغط الاسموزي بواسطة فجوات متقبضة Contractile vacuoles • التنفس و الاخراج بواسطة الانتشار البسيط simple diffusion • تتكاثر لا جنسيا asexually بواسطة الانقسام الثنائي البسيط simple binary fission او العديدي multiple division • بعضها يتكاثر جنسيا sexually بواسطة تكوين الامشاج gametes

الاميبـــا Amoeba الصفات العامة: • تعيش في المياه العذبة • الطور المغتذي trophozoite غيرمنتظم الشكل • قطره حوالي 250 ميكرون. • يتحرك بواسطة الارجل الكاذبة Pseudopodia • يحاط الجسم بغشاء البلازما Plasma membrane • تتميز السيتوبلازمة الى اندوبلازمendoplasm و اكتوبلازم ectoplasm • لها نواة تحتوي على اندوسوم (نوية (nucleolus

توجد بها فجوة متقبضة Contractile vacuole • و فجوة غذائية food vacuole • تتكيس في الظروف المناسبة مكونة الكيس او الطور المتحوصل cyst

الحركة: • تنشأ الارجل الكاذبة في اي مكان على سطح الجسم • تسمى هذه الحركة بالحركة الاميبية Amoeboid movementو هي حركة بطيئة و غير منتظمة. • النظرية الاكثر شيوعا لتفسير كيفية حدوث هذه الحركة تعزى الى التغيرات التي تحدث في الحالة الغروية للسيتوبلازم الذي يتحول من الحالة الهلامية gel stateالىالحالة السائلة sol state

الحركة الاميبية و ميكانيكية تكون الرجل الكاذبة

الاغتذاء: - تتغذى الاميبا تغذية حيوانية على الكائنات الدقيقة في السط المحيط بها. طريقة الاغتذاء: * تلامس الاميبا احدى الكائنات الدقيقة. حولها . Foodcup * تخرج الاميبا رجلا كاذبة باتجاهه لتكون كأسا غذائية Food vacuole * تلتحم اطراف الكأس حول الفريسة فتكون فجوة غذائية لتبدأ الهضم lysosomes * تندمج مع الفجوة الغذائية العديد من الليسوسومات بواسطة الانزيمات الهاضمة.

استعمال الاقدام الكاذبة في الاغتذاء في الاميبا

لوحظ ان محتوى الفجوة الغذائية يكون حمضيا ثم يصبح قلويا, مما يدل على اشتراك نوعين من الانزيمات في عملية الهضم. • تخرج الجزيئات الناتجة عن عملية الهضم من الفجوة بواسطة الانتشار, اما المواد غير المهضومة فتخلفها الاميبا وراءها اثناء حركتها. • تستطيع الاميبا ان تتغذى ايضا عن طريق الارتشاف Pinocytosis على المواد العضوية الذائبة في الماء. • تنظيم الضغط الاسموزي: • عن طريق الفجوة المتقبضة • التنفس و الاخراج: • يتم تبادل الغازات التنفسية و كذلك التخلص من المواد النتروجينية خلال سطح الجسم بواسطة الانتشار البسيط.

التكاثر: - عند توفر الغذاء, تنمو الاميبا في الحجم بتكوين المزيد من العضيات حتى تبلغ حجما معينا تبدأ عنده بالتكاثر. ,Simple binary fission البسيط- تتكاثر بالنقسام الثنائي فتنقسم النواة انقساما ميتوزيا يتبعه انقسام السيتوبلازم الى جزأين يحيط كل منهما باحدى النواتين, ثم ينفصل الفردان الجديدان. - تستغرق عملية الانقسام حوالي 30 دقيقة.

التكيس: - في الظروف غير المناسبة, تسحب الاميبا ارجلها الكاذبة و تتكور ثم تفرز .cystحول نفسها كيسا - قد تنقسم النواة عدة انقسامات متتالية, مكونة عدد كبير من الانوية التي يحاط كلا منها بجزء من السيتوبلازم منتجة بذلك عدد من الاميبات الصغيرة. - عندما تتحسن الظروف البيئية الخارجية يذوب الكيس و تخرج الافراد الصغيرة لتتغذى و تنمو حتى تصل الى حجم الاميبا الام.

الحساسية: • لم تلاحظ عضيات حسية او عصبية في اميبا او غيرها من افراد اللحميات الحرة, الا انها تستجيب للكثير من المؤثرات الخارجية, فمثلا: • * عندما تلمس اميبا جسما صلبا في طريقها فان البقعة الملامسة تنكمش و تبتعد اميبا في الحال. • * اذا لمست جسما يصلح كمرتكز في الماء, فانها تستجيب بالتحرك اتجاهه. • - تحس اميبا ايضا بالتغير الكيميائي و في درجة حرارة الوسط المحيط.

مع تحياتي عصام هيكل 0109096093heko_com@yahoo.com

علم التصنيف TAXONOMY الارتباطات البيولوجية مملكة البروتستا Protista