خارپوستان چیست؟ – انواع و ویژگی های آن ها

خارپوستان از عجیب ترین و جالب ترین موجوداتی هستند که در دریاها زندگی می کنند. این موجودات حیرت انگیز به دلیل داشتن خارهایی در جلد بدن یا پوست خود، به این اسم نام گذاری شده اند. خارپوستان در دسته ی بی مهرگان قرار می گیرند. این موجودات با موجودات بی مهره ی دیگر تفاوت های زیادی، به خصوص در ساختار خود، دارند. انواع موجودات زیادی در گروه خارپوستان یا خارتنان قرار می گیرند. دسته ی بزرگی از آبزیان در گروه خارتنان قرار دارند. در کتاب های درسی علوم پایه چهارم و نهم نیز به این موضوع اشاره شده است. گونه های مختلف خارپوستان به طور تقریبی به شش هزار و پانصد گونه می رسد. در این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک، به خار پوستان، انواع و ویژگی های آن ها می پردازیم.

خارپوستان چیست؟

خارپوستان در گروه بی مهرگان قرار می گیرند و در دریاها زندگی می کنند. بدن این موجودات دریایی به شکل متقارن است. این موجودات بی مهره دارای خارهایی از جنس آهک در سطح بدن خود هستند. این موجودات با استفاده از سیستم جریان آبی که در ساختار بدن آن ها وجود دارد، اعمال حیاتی خود را انجام می دهند. این اعمال حیاتی شامل تنفس، گردش مواد و دفع مواد زاید هستند که توسط این سامانه ی جریان آب انجام می گیرند. همچنین این جانداران به نام خار تنان نیز خوانده می شوند. خارتنان جاندارانی هستند که برخی از آن ها به طور آزاد و برخی دیگر آن ها به طور ثابت، زندگی خود را سپری می کنند.

خارهای بدن این موجودات دریایی بر روی پوسته ی سخت و سفیدی که به دور بدن آن ها کشیده شده است، قرار دارند. در میان تمامی جانداران بی مهره، خارپوستان شبیه ترین جانداران به موجودات مهره دار هستند. از جمله موجوداتی که در دسته خارتنان قرار می گیرند، می توان به ستاره دریایی، خیار دریایی و ستاره شکننده اشاره کرد.

شرایط زیستی خارپوستان

خارتنان یا خارپوستان معمولا در بخش های کم عمق آب دریاها زندگی می کنند. محل زندگی ستاره ی شکننده بر خلاف سایر موجودات دسته ی خار تنان در نواحی عمیق دریاها می باشد. تعداد گونه های متفاوت جاندارانی که در دسته ی خارپوستان قرار می گیرند، به حدود شش هزار و پانصد گونه می رسد که در تمامی دریاهای کره زمین به طور پراکنده زندگی می کنند. این موجودات به طور غالب گوشت خوار هستند. برخی از گونه های خاص خارتنان از گیاهان و یا ریزه های غذایی که در دریاها وجود دارند، تغذیه می کنند. خارپوستان دارای صفحات محکم و سختی در بدن خود، تحت عنوان اسکلت داخلی هستند.

این اسکلت به طور کامل با اسکلت مهره داران متفاوت است اما علتی می باشد که به خاطر آن این موجودات را مشابه ترین موجودات بی مهره به مهره داران می دانند. از آن جایی که صفحات اسکلت داخلی خارتنان با یک لایه ظریف خارجی پوشیده شده است، گاهی ممکن است اسکلت آن ها خارجی به نظر برسد. این موجودات به وسیله ی پاهای لوله مانند زیاد خود حرکت می کنند.

کالبد شناسی بخش های مهم و عملکردی بدن خارپوستان

لوله های بلندی که در نواحی داخلی پوسته ی خارپوستان به صورت پیچ خورده وجود دارند، دستگاه گوارش این جانداران را تشکیل می دهند. دستگاه گوارش موجودات خارپوست شامل دهان، مری با قطر کم، معده ی کیسه دار و روده ای که به رکتوم و مخرج ختم می شود است. روده ی این جانداران دارای مژک های قوی است. همچنین روده ی خارتنان دارای انشعابات و پیچ خورده های فراوانی می باشد. در دستگاه تنفس خار تنان که شامل ۱۰ برانش پوستی می شود، اکسیژن از طریق لوله هایی متصل به این برانش ها، به مایع حفره ی داخلی بدن می رسد. اکسیژن به وسیله ی دیواره ی برانشی که دارای خاصیت انقباض شونده و مژه می باشد، برای جاندار خارتن تامین می شود.

حلقه های عصبی ای که دستگاه عصبی خارتنان را تشکیل می دهند نیز، در نواحی پایین دهان و به دور مری قرار گرفته اند. در بدن این موجودات پنج رشته عصبی نیز از این حلقه ها تا بخش های پشتی بدن کشیده می شود. انتهای اعصاب نیز به نواحی چشم ها و نزدیک مخرج می رسد.

نحوه ی تولید مثل در خارپوستان

تعداد زیادی از خارپوستان دو جنس نر و ماده دارند. به طور طبیعی جنس نر با آزاد سازی اسپرم و جنس ماده با آزاد کردن سلول تخمک در آب دریا تولید مثل را به انجام می رسانند. در حقیقت پس از برخورد اسپرم با تخمک در آب دریا عمل لقاح صورت گرفته و سلول تخم به جهت تشکیل موجود جدید به وجود می آید. برای بالا بردن شانس انجام عمل لقاح، به طور معمول جانداران نر و ماده در یک زمان مشخص و نزدیک به هم سلول های جنسی خود را در آب دریا آزاد سازی می کنند. بلندی و کوتاهی طول روز و دما آب، ویژگی های محیطی ای هستند که با توجه به آن ها زمان تخمک گذاری و آزاد سازی اسپرم ها توسط خارتنان ماده و نر با یکدیگر هماهنگ می شود.

تغذیه، مراحل رشد، روش های حرکت و شنا و سایر ویژگی های زیستی در هر گونه ی این موجودات به طور خاص بوده و می تواند با سایر گونه ها متفاوت باشد. لاروهای خارپوستان طولی کمتر از یک میلی متر دارند و بسیار کوچک و ظریف می باشند.

تغذیه در خارپوستان

همان طور که به آن اشاره شد، تغذیه و نحوه ی آن نیز به مانند سایر ویژگی های حیاتی و زیستی این جانداران در گونه های مختلف خارتنان با یکدیگر متفاوت است. گروهی از خارتنان شکار چی هستند و از طریق شکار کردن غذای خود را تامین می کنند. برخی دیگر از این موجودات نیز پالوده خوار هستند. برای مثال در ستاره های دریایی گونه های گوشت خوار بدن شکار خود را در معده ی خود هضم می کنند. توتیا های دریایی نیز به طور معمول در دریا ها چرا می کنند و به وسیله ی دندان هایشان سخره ها را خراش داده و تغذیه می کنند. خیار های دریایی که دسته ی دیگری از خار تنان هستند، از طریق مکیدن گل و لای، مواد آلی مورد نیاز بدن خود را به دست می آورند. این عمل در پاک کردن بستر دریا ها بسیار مؤثر است.

دستگاه تغذیه ای خار تنان عجیب و پر قدرت می باشد. ماهیچه های بدن این جانداران به همراه صفحه های اسکلتی بدن آن ها، این سیستم پیچیده ی تغذیه ای را می سازند.

نحوه ی دفاع خارپوستان در برابر خطرات تهدید کننده

زمانی که خارپوستان مورد حمله و تهدید شکارچیان قرار می گیرند، خارهای آن ها می شکند و به داخل بدن شکارچی جهت ایجاد کردن جراحات فرو می رود. خارپوستان و به خصوص توتیا های دریایی غذای لذیذ و مغذی ای برای جانورانی مانند ماهی ها، سمور های دریایی و پرنده های دریایی به حساب می آیند. به همین دلیل باید توسط خارهایشان که ابزار دفاعی آن ها به حساب می آیند، از خود در برابر این موجودات شکارچی دفاع کنند. در برخی از گونه های این موجودات، خار ها دارای زهر و سمی می باشند. از این گونه ها می توان توتیاهای آتشین و یا توتیاهای پر مانند را نام برد.

زهر این خار ها حتی برای نیش زدن انسان نیز بسیار بسیار قوی می باشد. خیار دریایی که صفحه های دفاعی یا خار ندارد با بیرون انداختن اندام های داخلی بدن خود شکار خود را در زمان حمله به دام می اندازند. این محتویات دوباره می توانند در بدن جاندار رشد بکنند. ستاره ی شکننده نیز بازوهایی دارد که با جدا سازی آن ها قادر به فرار کردن از دست شکار چی خود می شود.

ستاره های دریایی مکنده خارپوست

ستاره های دریایی جانورانی ستاره مانند با ۵ تا ۴۰ عدد بازو هستند. این جانوران بی مهره همراه با توتیاهای دریایی، خیارهای دریایی و ستاره های شکننده به گروه خارپوستان تعلق دارند. دهان ستاره دریایی در وسط سطح زیرین بدن جانور قرار دارد و به معده ی آن متصل است.  ستاره دریایی با استفاده از باد کش های روی بازوهای خود، در هر جهتی که بخواهد حرکت می کند. این موجود خارپوست از جانوران کوچکی مانند ماهی ها و کرم ها تغذیه می کند. ستاره دریایی به کمک باد کش های قدرتمند خود حتی می تواند صدف های دو کفه ای را از هم باز کند.

ستاره دریایی بازو هایش را به دور صدف می پیچد، باد کش هایش را محکم به آن می چسباند و به تدریج، دو کفه ی صدف را از هم دیگر باز می کند. سپس معده اش را به درون شکاف ایجاد شده می کشاند و بدن نرم جانور را هضم می کند. ستاره شکننده، مکنده ندارد و برای کشیدن خود به جلو، از بازو های بلند خود استفاده می کند.

سرگردانی عجیب ستاره های دریایی جوان

ستاره های دریایی نر و ماده برای تولید مثل کردن، اسپرم ها و تخمک هایشان را درون آب رها می کنند و لقاح در آب رخ می دهد. ستاره های دریایی جوان (لارو ها) به مانند توپ کوچکی هستند و بازو ندارند. آن ها به جای اینکه در بستر دریاها زندگی کنند، نزدیک به سطح آب شناورند و به همین دلیل، در مکان های تازه ای پخش می شوند. ستاره های جوان پس از رشد، تغییر شکل می دهند و طی فرایند دگردیسی، به ستاره های بالغ تبدیل می شوند. ستاره های دریایی، مانند همه ی خارپوستان سر و مغز ندارند اما شبکه ی عصبی ساده ای دارند.

دهان این جانوران در سطح زیرین آن ها قرار دارد. ستاره های دریایی معمولی ۵ بازو دارند و اگر یکی از آن ها را از دست بدهند، می توانند بازوی جدیدی را جایگزین آن کنند. در طول بازوی ستاره دریایی، ردیف هایی از پاهای لوله ای شکل دیده می شود که در انتهای خود دارای مکنده هستند.

خارپوستان دیگر و خویشاوندان ترکه ای ستاره های دریایی

حدود هزار و هفتصد نوع ستاره ی دریایی وجود دارد و اندازه ی آن ها از ۱ سانتی متر تا حدود ۱ متر متغیر است. ستاره های شکننده مانند ستاره های دریایی اند اما بازو هایشان لاغر تر است. همچنین این بازوها در ستاره های شکننده به نحو آشکار و مشخص تری از بخش مرکزی جدا شده اند. برخی از ستاره های شکننده، با بازو هایشان جانوران کوچک تر را به دام می اندازند اما بیش تر گونه ها در گل و لای فرو می روند و جانوران کوچک درون آن را می خورند. برخی از خیار های دریایی دور دهان خود شاخک هایی دارند که به کمک آن ها غذا های شناور در آب را می گیرند. برخی از توتیا های دریایی نیز به همین روش غذا می خورند و تغذیه می کنند.