الجمعة، 7 أكتوبر، 2016

كيف تواجه الكائنات الحية فائض الماء


      كيف تواجه الكائنات الحية فائض الماء؟
في كائنات حية مختلفة تطورت آليات وأعضاء لمواجهة فائض الماء. للبراميسيوم وحيدة الخلية التي تعيش في مياه عذبة، يدخل ماء بسبب منحدر التراكيز. يتم إبعاد فائض الماء بواسطة الفراغ المنقبض الذي يمتلئ من مرة الى أخرى ويفرغ باستمرار.



يوجد في الكائنات الحية عديدة الخلايا أجهزة إفراز وظيفتها إبعاد فائض الماء. ومع الماء الفائض تبْعد أيضا مواد إفراز مختلفة مذابة فيها. الكلى في الحيوانات الفقرية هي قسم من جهاز الافراز الذي يساعد في إبعاد فائض الماء. لكن في نفس الوقت في المحافظة عليه في حالة النقص بالماء. الكلى، اذا هي عضو إتزان بدني ينظم كمية الماء والاملاح في الجسم.

3.  إفراز فائض الاملاح في بيت تنمية مائي ـ مالح.
في بيوت التنمية المائية لكن المالحة، مثل المحيطات أو البحيرات المالحة تواجه الحيوانات مشكلتين:
أ.  تراكم أملاح في الجسم نتيجة إنتشار (مéôهوéن) الاملاح من مكان تركيزها العالي ـ ماء البحر ـ الى مكان يكون تركيزها فيه منخفض أكثر ـ داخل الكائن الحي. أملاح كثيرة ضرورية لفعالية الكائن الحي الصحيحة والمنظمة، لكن تراكمها  بكمية كبيرة يمكن أن يؤدي الى  خلل في عمل الخلايا. الضرر الذي يمكن أن يحدث مضاعف: من جانب واحد يمكن لعضّيات ذات غشاء داخل الخلية أن تخسر ماء بالانتشار (اسموزا)، ويتضرر عملها (ارتفاع تركيز الاملاح في السيتوبلازم تؤدي الى خروج ماء من العضّي). من جانب آخر للاملاح نفسها يمكن أن يكون تأثير سلبي (تسمم) على العمليات في الخلية.
ب. خسارة ماء من الكائنات الحية الى بيئتها (لماذا؟).
هاتان المشكلتان قائمتان في كائنات حية تركيز الاملاح داخل جسمها أقل من تركيز الاملاح في بيئتها. لكي نفهم كيف يواجه كائن حي يعيش في البحر هاتين المشكلتين نفحص ماذا يحدث في سمكة (من مجموعة الاسماك العظمية) تركيز الاملاح في جسمها أقل من تركيزه في ماء البحر. نتيجة لذلك: (أ) تدخل أملاح الى السمكة وَ (ب) تخسر ماء عن طريق سطح جسمها.
ثلاث أنظمة تساعد السمكة في المحافظة على موازنة الماء والاملاح .
1.   شرب كميات كبيرة من ماء البحر.
2.   إفراز فائض أملاح وأمونيا (مواد إفراز نيتروجينية) بواسطة خلايا خاصة في الخياشيم.
3.   إفراز كمية قليلة فقط من البول. 



إنتبهوا
تتم المحافظة على موازنة الماء  في نفس الوقت مع المحافظة على موازنة الاملاح. الأنظمة الموجودة في الحيوانات التي تعيش في البحر، وتلك التي تعيش على اليابسة، تعمل على تنظيم ميزان الماء والاملاح والمحافظة عليهم معا. وبالاستعانة بهذه الأنظمة يتم المحافظ على الاتزان البدني (نهîéàهٌèàوéٌ)، أي: يحافظ على بيئة داخلية ثابتة، على الرغم من التغيرات في البيئة الخارجية.


مواجهة النقص بالماء

كما ذكر أعلاه، يمكن أن نفهم أن الحياة غير ممكنة بدون الماء (على الأقل في الشكل المعروف لنا). حل المشاكل المتعلقة بالنقص بالماء معقد جدا. وقد ذكرنا سابقا أن باحثي علم التطور يعتقدون أن الحياة بدأت بالتطور في الماء، وفقط بعد ذلك تطورت الحياة على اليابسة.
الماء ليس متوفرا دائما على اليابسة وغير موجود في كل مكان. عدا ذلك فان الهواء الجاف يؤدي الى تبخر كبير للماء من السطح الخارجي للكائن الحي ولخسارة الماء. تطور الحياة على اليابسة كان ممكنا بعد أن تطورت خلال عملية التطور ملاءمات مختلفة للحياة على اليابسة. بجانب التنوع الكبير لاشكال الملاءمة هذه، والتي قسم منها سيشرح فيما بعد، توجد ثلاث أشكال ملاءمة مشتركة لكل الكائنات المتكيفة للحياة على اليابسة:


1. تغطية سطح الجسم بغطاء غير نفّاذ للماء
جلد الحيوانات، طبقة الشمع  (÷هèé÷هىن) عند النباتات والحشرات تمنع تبخر ماء من سطح الجسم.


2. الدفاع عن المناطق التي يحدث فيها تبادل غازات مع الهواء.
القصد هنا هو لتبادل الغازات والتي هي قسم من عملية التنفس (التي تحدث في كل الكائنات الحية هوائية التنفس) ولتبادل الغازات في التركيب الضوئي. تبادل غازات يمكن أن يحدث فقط عندما يكون سطح الخلايا رطب.

عند الثدييات وحيوانات أخرى يحدث تبادل الغازات في الرئتين، وتثبت داخل جسم الكائن الحي بعيدة عن خطر الجفاف. أوعية خاصة تربط بينها وبين الهواء الخارجي، إستيعاب الاكسجين وثاني أكسيد الكربون في خلايا النباتات يتم أيضا عن طريق الجدران الرطبة للخلايا. نظام الاقفال عن الثغور تحفظ داخل الورقة من الجفاف عندما يتواجد النبات في وضع نقص بالماء.


3. تكاثر غير متعلق بالماء
تفرز خلايا التكاثر الى الماء في البيئة المائية وهناك يحدث اللقاء بينها والاخصاب. لكن، خلايا التكاثر ـ الخلية الذكرية والبويضة ـ غير قادرة على البقاء في الهواء الجاف.

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق