نجم البحر
يعتبر نجم البحر من أكثر الحيوانات البحرية شعبية. على الرغم من اسمه، فإن نجم البحر ليس سمكة، بل هو من شوكيات الجلد (من الكلمة اليونانية ekhino، "العمود الفقري" و derma، "الجلد")، وهو وثيق الصلة بقنافذ البحر. لمعرفة المزيد عن شوكيات الجلد الأخرى، يمكنك زيارة هذه المقالة على قضاعة البحر.
يمتلك نجم البحر عددًا من السمات المعروفة ، مثل التجدد الذاتي ، ومجموعة كبيرة ومتنوعة من أشكال الجسم ، وأنماط التغذية. لها جلد متكلس ، مما يحميها من معظم الحيوانات المفترسة ، ويستخدم عدد كبير منها ألوانًا تخفيها أو ألوانًا مبهرجة لإبعاد المهاجمين المحتملين.
يوجد نجم البحر ، كما يطلق عليه عادة ، في البحر فقط ، وليس في المياه العذبة ، ويعيش القليل منه فقط في المياه قليلة الملوحة. يكون نجم البحر متماثلًا شعاعيًا وعادة ما يكون له تناظر خماسي عندما يصل إلى مرحلة البلوغ.
ومع ذلك ، غالبًا ما يكون للعديد من الأنواع ستة أذرع أو أكثر. تحتوي مجموعات نجمية معينة على 10-15 ذراعا ، في حين أن الأنواع الأخرى ، مثل Labidiaster Annulatus Antarctica ، يمكن أن تحتوي على ما يصل إلى 50 ذراعا.
خصائص نجم البحر
نجم البحر أو الكويكب ، كما يطلق عليه علميًا ، هو جزء من التصنيف التصنيفي لشوكيات الجلد ، مع تناظر خماسي ، يتكون جسمه المسطح من قرص خماسي بخمسة أطراف أو أكثر. يشير اسم "نجم البحر" بشكل أساسي إلى أعضاء فئة Asteroidea ، ومع ذلك ، في الاستخدام الحالي ، يتم تطبيق الاسم بشكل غير صحيح على ophiuroids.
تتكون فئة Asteroidea من حوالي 1.900 نوع حي موزعة في معظم محيطات العالم ، مثل المحيط الأطلسي والمحيط الهادئ والهند والقطب الشمالي والقطب الجنوبي. يتم إنتاج نجم البحر في مجموعة واسعة من الأعماق ، من منطقة المد والجزر إلى المنطقة السحيقة إلى أعماق تتجاوز 6.000 متر.
يُعد نجم البحر أحد أكثر مجموعات الحيوانات البحرية العميقة شهرة. عادةً ما يكون لديهم قرص مركزي وخمسة أطراف، على الرغم من أن بعض الأصناف قد يكون لديها عدد أكبر من هذه الأطراف. قد يكون سطحه العلوي مسطحًا، مع حبيبات أو أشواك، ومغطى بألواح متداخلة. تتميز العديد من الأنواع بألوان زاهية مختلفة من اللون الأحمر أو البرتقالي، في حين أن الأنواع الأخرى تكون باللون الأزرق أو الرمادي أو البني.
لديهم أقدام أنبوبية يتم تنشيطها بواسطة نظام هيدروليكي وفم يتمركز في منطقة الفم أو المنطقة السفلية. يعتمد نظامها الغذائي على اللافقاريات التي تعيش في قاع البحر ، والتي تحبسها بشكل انتهازي. تُظهر بعض الأنواع سلوكًا خاصًا للتغذية ، بما في ذلك التغذية المعلقة والتكيفات لابتلاع فريسة معينة. لها فترات حياة معقدة ويمكن أن يكون تكاثرها جنسيًا أو لاجنسيًا.
معظمهم لديهم القدرة على تجديد الأسلحة التالفة أو المفقودة. للأغراض البيئية والبيولوجية يؤدون وظائف معينة ذات صلة. تم التعرف على أصناف مثل Pisaster ochraceus على نطاق واسع كأمثلة لمفهوم الأنواع الأساسية في علم البيئة.
الصنف الاستوائي Acanthaster planci هو مفترس لا يشبع للشعاب المرجانية في جميع أنحاء منطقة المحيطين الهندي والهادئ. كثيرًا ما تُستخدم أنواع أخرى من نجم البحر ، مثل أفراد عائلة Asterinidae ، في علم الأحياء التطوري.
التصنيف والتاريخ التطوري
Asteroidea هي فئة داخل شعبة (تصنيف بيولوجي) Echinodermata ، والتي تتكون من عدد كبير من الأنواع. بالإضافة إلى الفئات الأخرى من تلك المجموعة ، يتم التعرف على أعضائها لامتلاكهم تناظرًا شعاعيًا في مرحلة البلوغ ، وعادةً ما يكون التناظر الخماسي. ومع ذلك ، طوال مراحل تطورها المبكرة ، تتمتع اليرقات بتماثل ثنائي.
تشمل السمات الأخرى للبالغين نظام الأوعية الدموية الحامل للماء ، والعظام الكلسية التي تتكون من صفائح مسطحة مرتبطة بنسيج كولاجين متغير. وتمتد العظيمات التي تشكل العنصر الصلب في الهيكل العظمي من القرص إلى الذراعين. تشكل قاعدة واسعة للأذرع ، وعلى النقيض من ذلك ، فإن القرص يتميز بوضوح عن الأذرع الطويلة النحيلة.
هناك القليل من السجل الأحفوري لنجم البحر ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن العناصر الصلبة للهيكل العظمي تنفصل عندما يتحلل الحيوان أو لأن الأنسجة الرخوة تنتهي في النهاية بالتحلل إلى بقايا مشوهة ولا يمكن التعرف عليها. قد يكون السبب الآخر هو أن معظم نجم البحر يعيش في ركائز صلبة لا تكون فيها ظروف التحجر مواتية.
يعود نجم البحر الأصلي المعروف إلى الأوردوفيشي. في حدثين رئيسيين للانقراض الجماعي خلال العصر الديفوني المتأخر و العصر البرمي المتأخر ، اختفت العديد من الأنواع ، لكن البعض الآخر تمكن من البقاء على قيد الحياة. تنوعت هذه بسرعة في غضون 60 مليون سنة من خلال أوائل العصر الجوراسي والجزء الأول من العصر الجوراسي الأوسط.
تنوع نجم البحر
تتكون الفئة التصنيفية للكويكبات أو نجم البحر من الأوامر التالية:
طلب Brisingida (عائلتان ، 2 جنسًا ، 17 نوعًا)
تمتلك الأصناف في هذا الترتيب قرصًا متواضعًا وغير مرن وستة إلى عشرين طرفًا طويلًا ورفيعًا تستخدمها للتغذية المعلقة. لديهم سلسلة واحدة من الصفائح الجانبية، وحلقة من الصفائح القرصية المندمجة، ولا توجد صفائح أكتينية، وأنبوب المشي على شكل بكرة، وصفائح جانبية صغيرة، وأقدام أنبوبية متقاطعة (أقدام أنبوبية تنتهي بملاقط)، وعدة سلاسل من الأشواك الواسعة على الأطراف.
إنهم يعيشون بشكل حصري تقريبًا في بيئات أعماق البحار ، على الرغم من أن بعض الأنواع تعيش في المياه السطحية للقارة القطبية الجنوبية. في بعض الأصناف ، تحتوي القدم الأنبوبية على أطراف ذات نهايات مستديرة وليس بها مصاصات.
طلب Forcipulatida (6 عائلات ، 63 جنسًا ، 269 نوعًا)
الأصناف من هذا الترتيب لها pedicellariae مميزة تتكون من جذع قصير مع ثلاث عظيمات هيكلية ، وأجسامهم عادة قوية. لديهم أقدام أنبوبية ومصاصون لهب. يشمل هذا الترتيب الأنواع المعترف بها ، والتي توجد بكثرة في المناطق المعتدلة ، وكذلك الباردة - أصناف المياه والحيوية.
طلب Paxillosida (7 عائلات ، 48 جنسًا ، 372 نوعًا)
لا تحتوي الأصناف من هذا النظام على فتحة الشرج أو المصاصات على أقدامها الأنبوبية. طوال مرحلة تطور اليرقات ، لا يخضعون للمرحلة العضدية. لديهم لوحات جانبية ورُجَيلات لاطئة. يسكنون إلى حد كبير مناطق ذات قيعان رملية ناعمة أو طينية.
طلب Notomyotida (عائلة واحدة ، 1 أجناس ، 8 نوعًا)
يعيش نجم البحر في المياه العميقة جدًا وأطرافه مرنة. تتكون المنطقة الظهرية الداخلية للذراعين من عصابات عضلية طولية مميزة. في بعض الأنواع ، لا تحتوي أقدام الأنبوب على مصاصات.
طلب Spinulosida (عائلة واحدة ، 1 أجناس ، 8 نوعًا)
معظم الأنواع من هذا الترتيب لا تحتوي على pedicellariae ، وكلها لها هيكل هيكلي هش مع لوحات جانبية متواضعة على القرص والذراعين. لديهم مجموعات عديدة من العمود الفقري المنخفض في المنطقة اللاأفقية (العلوية).
طلب Valvatida (16 عائلة ، 172 جنسًا ، 695 نوعًا)
معظم الأنواع من هذا النظام لها خمسة أطراف وأقدام أنبوبية. لديهم لوحات جانبية واضحة على القرص والذراعين ، وأهمها تشبه الكماشة.
طلب Velatida (4 عائلات ، 16 جنسًا ، 138 نوعًا)
يتكون هذا الترتيب من نجم البحر أساسًا من أعماق البحار وأنواع المياه المتجمدة ، غالبًا مع توزيع عالمي. وهي على شكل نجمة أو خماسية ، ولها من خمسة إلى خمسة عشر ذراعا. معظمهم لديهم هياكل عظمية سيئة التطور.
وصف نجم البحر
كما هو مذكور أعلاه ، عادة ما يكون لنجم البحر مظهر متماثل شعاعيًا ويظهر عمومًا تناظرًا خماسيًا عند البالغين. ومع ذلك ، تشير التقديرات إلى أن الأسلاف التطورية لشوكيات الجلد كان لها تناظر ثنائي. حاليًا ، يُظهر نجم البحر ، بالإضافة إلى أنواع شوكيات الجلد الأخرى ، تناسقًا ثنائيًا فقط في مرحلة اليرقات.â € <
معظم نجوم البحر لها خمسة أطراف تنشأ من قرص مركزي. ومع ذلك ، فإن مجموعات معينة من الكويكبات ، مثل عائلة Solasteridae ، لديها 10 إلى 15 ذراعا ، في حين أن الأنواع الأخرى مثل Labidiaster annulatus من القارة القطبية الجنوبية يمكن أن تصل إلى 50 ذراعا. ليس من غير المألوف أن تظهر الأنواع التي تمتلك خمسة أذرع عادةً ستة أذرع أو أكثر بسبب تشوهات النمو.
يُظهر الجزء الخارجي من نجم البحر عناصر تشبه صفيحة كربونات الكالسيوم تسمى العظيمات أو العظميات. تشكل هذه الهياكل الهيكل الداخلي ، الذي يمكن أن يظهر أشكالًا مختلفة ، معروضة خارجيًا كمجموعة متنوعة من الهياكل مثل العمود الفقري والحبيبات. قد تظهر هذه مرتبة في أنماط أو سلاسل معينة ، والطريقة التي توجد بها ، يتم استخدام هندستها المعمارية وجوانبها الفردية لتصنيف التجمعات المختلفة داخل فئة Asteroidea.
يتم تحديد المصطلحات التي تشير إلى موقع عناصر جسم نجم البحر بشكل عام بالرجوع إلى الفم ، لمنع التقييمات غير الصحيحة للتماثل مع المناطق الظهرية والبطنية للكائنات الثنائية. غالبًا ما تسمى المنطقة السفلية بالجانب الفموي أو الشعاعي ، بينما تسمى المنطقة العلوية بالجانب اللاإرادي أو الجانب البطني.
تحتوي منطقة جسم نجم البحر على هياكل مختلفة تشكل التشريح الأساسي للحيوان ، ويمكن أن تساعد في بعض الأحيان في تحديد هويته. يمكن التعرف بسهولة على لوحة مادريبوريت من خلال الدائرة الضوئية التي تقع خارج قلب القرص المركزي قليلاً. تتصل هذه اللوحة المسامية عبر قناة متكلسة بنظام الأوعية الدموية الهيدروليكي في القرص.
وهي تعمل ، جزئيًا على الأقل ، لتوفير مياه إضافية لاحتياجات الحيوان ، بما في ذلك المياه الاحتياطية لنظام الأوعية الدموية في الخزان الجوفي. كما تقع فتحة الشرج إلى حد ما بعيدًا عن مركز القرص ، بالقرب من صفيحة مادريبوريت. في منطقة الفم ، يمر أخدود متحرك عبر كل ذراع ، ويمتد على كل جانب صف مزدوج من العظيمات غير المندمجة.
تمتد أقدام الأنبوب إلى هذه عن طريق الشقوق وترتبط داخليًا بنظام الأوعية الدموية في المياه الجوفية. مجموعات مختلفة من الكويكبات ، بما في ذلك رتبتي Valvatida و Forcipulatida ، لها هياكل متواضعة تسمى pedicelaria ، والتي تحمل بعض التشابه مع الصمامات. تحدث على نطاق واسع على سطح الجسم.
في نجم البحر من رتبة Forcipulatida ، مثل تلك الموجودة في Asterias و Pisaster ، يتم إنشاء pedicellariae في خصلات تشبه بوم بوم في قاعدة كل عمود فقري ، بينما في أنواع مختلفة من عائلة Goniasteridae ، مثل Hippasteria phrygiana ، pedicellariae تنتشر على نطاق أوسع في منطقة الجسم.
على الرغم من عدم معرفة جميع وظائف هذه الهياكل، فمن المقدر أن بعضها يتعاون في الدفاع عن الحيوان، في حين يتعاون البعض الآخر في توفير الغذاء أو القضاء على الكائنات الحية التي تسعى إلى الاستقرار على سطح نجم البحر. يحتوي صنف Antarctic Labidiaster annulatus على pedicellaria كبيرة يستخدمها لصيد فرائس الكريل النشطة. تمت رؤية Stylasterias forreri في شمال المحيط الهادئ وهي تصطاد الأسماك المتواضعة باستخدام pedicellariae.
هناك أيضًا أنواع أخرى من الهياكل التي يختلف وجودها وفقًا للفئة التصنيفية. على سبيل المثال، تمتلك أعضاء عائلة Porcellanasteridae أعضاء إضافية تشبه الغربال تقع بين سلسلة من الصفائح الجانبية، والتي يُعتقد أنها تنتج تيارات في الجحور التي يصنعها نجم البحر هذا.
التشريح الداخلي
لكونها شوكيات الجلد ، تمتلك نجم البحر نظامًا وعائيًا هيدروليكيًا للخزان الجوفي يساعد في حركتها ، وتشكل العديد من النتوءات جزءًا منه ، والتي تُعرف باسم الأقدام الأنبوبية الموجودة على أذرع نجم البحر ، والتي تساعد في الحركة والتغذية. تظهر أقدام الأنبوب من خلال ثقوب في الهيكل الداخلي وتظهر خارجيًا من خلال القنوات المفتوحة التي تمتد على طول منطقة الفم لكل ذراع.
يشتمل تجويف الجسم أيضًا على جهاز دوري يسمى نظام الدم. تشكل قنوات هيمال حلقات حول الفم (حلقة الدم الحمراء) ، أقرب إلى المنطقة الفموية وحول الجهاز الهضمي (الحلقة الهيمالية المعدية) ، ويربط أحد أجزاء تجويف الجسم ، وهو الجيب المحوري ، الحلقات الثلاث. يحتوي كل طرف أيضًا على قنوات هيمالية تمتد جنبًا إلى جنب مع الغدد التناسلية ، والتي تكون نهاياتها عمياء دون دوران مستمر للدم.
على طرف كل ذراع أو طرف توجد عين بسيطة صغيرة (أو عين) ، يتم من خلالها إدراك وجود أو غياب الضوء ، وهو أمر مفيد للكشف عن الأجسام المتحركة. فقط جزء من كل خلية أسيلية يكون مصطبغًا (ومن ثم أحمر أو أسود) ، دون وجود قرنية أو قزحية.
الواجهه
يتكون جدار الجسم من بشرة خارجية رقيقة ، وأدمة سميكة تتكون من نسيج ضام ، وبريتوني داخلي رقيق يحتوي على عضلات دائرية وطولية. تتكون الأدمة من عظيمات منظمة بشكل مستقل (صفائح العظام). يحتوي بعضها على حبيبات خارجية ودرنات وأشواك ، وفي بعض الأحيان يتم ترتيبها في أنماط معينة ، وبعضها يتخصص مثل pedicelaria.
يمكن أن يشتمل أيضًا على حطاطات ، وبروز بجدران رقيقة تعبر جدار الجسم ، وتمتد إلى المياه المحيطة ، ولها وظيفة تنفسية. هذه الأنظمة مدعومة بألياف الكولاجين الموضوعة بشكل عمودي على بعضها البعض ومنظمة في نسيج ثلاثي الأبعاد مع وجود العظيمات والحطاطات في الفجوات.
يتيح هذا التكوين ثني أطراف نجم البحر والبدء السريع للصلابة المطلوبة للإجراءات التي يتم تنفيذها تحت الضغط.
الجهاز الهضمي
في نجم البحر ، يمكن ملاحظة أن الفم يقع في وسط منطقة الفم ويفتح ، من خلال مري قصير ، أولاً إلى المعدة القلبية ثم إلى المعدة البوابية. يحتوي كل طرف أيضًا على اثنين من ceca البواب ، والتي تشكل قنوات متفرعة واسعة من معدة البواب إلى الخارج.
يتم تغطية كل أعور البواب بسلسلة من الغدد الهضمية ، والتي تفرز الإنزيمات الهاضمة وتمتص العناصر الغذائية من الطعام. تمتد الأمعاء الدقيقة من الجزء العلوي من المعدة البوابية إلى فتحة الشرج بالقرب من مركز الجزء العلوي من الجسم.
تبتلع العديد من نجوم البحر، مثل تلك التي تنتمي إلى فصيلتي أستروبكتين ولويديا، فريستها كاملة وتبدأ في هضمها في المعدة قبل إرسالها إلى الأمعاء الغليظة. ومع ذلك، فإن عددا كبيرا من الأنواع لديها القدرة على تحويل المعدة القلبية إلى الخارج لابتلاع وهضم الطعام. في هذه الأنواع، تقوم المعدة القلبية باسترجاع الفريسة ثم ترسلها إلى المعدة البوابية، التي تبقى دائمًا داخلية. يتم إخراج الفضلات من خلال فتحة الشرج في منطقة الفم من الجسم.
تمكن هذه النوعية من هضم الطعام خارج جسمه نجم البحر من اصطياد فريسة أكبر من فمه. يأكل الأسماك الصغيرة والمحار والمفصليات والمحار ورخويات بطنيات الأقدام. بعض نجوم البحر ليست آكلة للحوم تمامًا ، وقد تكمل نظامها الغذائي بالطحالب أو المخلفات العضوية. ترعى بعض الأنواع ، لكن البعض الآخر يلتقط فتات الطعام من الماء عن طريق خيوط مخاطية لزجة يمكن سحبها إلى الفم عن طريق السطور الهدبية.
الجهاز العصبي
على الرغم من أن نجم البحر لا يمتلك دماغًا مركزيًا ، إلا أن أجسامهم لديها أنظمة عصبية شديدة التعقيد يتم تنسيقها بواسطة ما يمكن تسميته بالدماغ الموزع. لديهم شبكة من الأعصاب المتشابكة ، الضفيرة العصبية ، والتي تقع داخليًا وكذلك تحت الجلد.
يُحاط المريء أيضًا بحلقة عصبية مركزية ، ترسل الأعصاب الشعاعية إلى كل طرف من الأطراف ، في كثير من الأحيان بالتوازي مع تداعيات نظام الأوعية الدموية الجوفية..
كلهم متشابكون لتكوين دماغ. أعصاب كل من الحلقة العصبية المركزية والأعصاب الشعاعية مسؤولة عن تنسيق استقرار نجم البحر وأنظمة توجيهه. على الرغم من أن نجم البحر لا يحتوي على العديد من المدخلات الحسية المحددة جيدًا ، إلا أنه يظهر حساسية للمس والضوء ودرجة الحرارة والاتجاه وحالة المياه المحيطة.
وبالمثل ، لدينا أن الأقدام الأنبوبية ، والعمود الفقري ، ورُجَيلات نجم البحر تُظهر حساسية للمس ، بينما تُظهر العين الموجودة على أطراف الأطراف للضوء. الأقدام الأنبوبية ، خاصة تلك الموجودة على أطراف الذراعين ، تظهر أيضًا حساسية تجاه المواد الكيميائية ، وتستخدم هذه الحساسية في تحديد مصادر الرائحة ، مثل الطعام.
تتكون العين من كتلة مكونة من خلايا طلائية مصطبغة حساسة للضوء وخلايا حسية ضيقة تقع بينها. يتم تغليف كل عين في بشرة شفافة ضخمة تعمل ، بالإضافة إلى الحماية ، مثل العدسة. العديد من نجوم البحر لديها أيضًا خلايا مستقبلات ضوئية فردية منتشرة على أجسامها مع القدرة على الاستجابة للضوء ، حتى عندما تكون عينها مغطاة.
تحرك نجم البحر
نجم البحر لديه نظام وعائي لطبقة المياه الجوفية لحركته. تدخل المياه المحيطة إلى النظام من خلال لوحة مادريبوريت. بعد ذلك يدور من الأنبوب الصخري باتجاه القناة الحلقية والقنوات الشعاعية. هذا الأخير يقود الماء إلى المثانة (الخزان) في أقدام الأنبوب. تتكون كل قدم من مثانة داخلية ومنصة خارجية أو "قدم". عندما تنضغط المثانة ، يتم دفع الماء إلى المنصة ، والتي تتوسع حتى تتلامس مع الركيزة.
في ظروف معينة ، يبدو أن أقدام الأنبوب تعمل كأذرع ، ولكن عند التحرك فوق مناطق عمودية ، فإنها تشكل نظام جر ، وعلى الرغم من أن المنصة تشبه كوب الشفط ، إلا أن عملية التثبيت تحدث من خلال إطلاق مواد كيميائية ، مادة لاصقة وليس شفط. سلسلة أخرى من المواد الكيميائية وتقلص الجراب تمكن من إطلاقها من الركيزة.
تتشبث أقدام الأنبوب بالسطح وتتحرك مثل الموجة ، حيث يلتصق جزء من الجسم بالسطح ، بينما يتحرر جزء آخر منه. لا تستطيع معظم نجوم البحر التحرك بسرعة كبيرة ؛ على سبيل المثال ، Dermasterias imbricata بالكاد يمكن أن تتحرك حوالي 15 سم في الدقيقة.
أنواع معينة من الأجناس المختبئة Astropecten و Luidia لها مسامير بدلاً من المصاصات على أقدامها الأنبوبية الطويلة ولديها القدرة على التحرك بسرعة أكبر في قاع البحر. يمكن أن تتحرك Luidia foliolata ، على سبيل المثال ، بسرعة 2,8 متر في الدقيقة.
التنفس والإخراج
يتم التنفس بشكل أساسي من خلال الأقدام الأنبوبية ومن خلال الحطاطات المنتشرة في جميع أنحاء منطقة الجسم. يتم توزيع الأكسجين الموجود في الماء في جميع أنحاء الجسم بشكل أساسي عن طريق السوائل في تجويف الجسم الرئيسي ؛ قد يلعب نظام الدم أيضًا دورًا ثانويًا.
نظرًا لعدم وجود أعضاء إخراجية منفصلة، يتم طرد النفايات النيتروجينية من خلال الأقدام الأنبوبية والحطاطات. يتكون سائل الجسم من الخلايا البلعمية، الخلايا الجوفية، والتي تقع أيضًا داخل الجهاز الدموي والجهاز الوعائي المائي.
تبتلع هذه الخلايا المواد الزائدة ، والتي تنتقل أحيانًا إلى أطراف الحطاطات حيث يتم طردها في المياه المحيطة. يمكن طرد جزء من هذه النفايات عن طريق الغدد البوابية مع البراز.
لا يبدو أن نجم البحر لديه آلية لتنظيم التناضح ، ويتم الاحتفاظ بسوائل أجسامهم بنفس تركيز الملح مثل الماء المحيط. على الرغم من أن بعض الأنواع يمكن أن تتحمل درجة ملوحة منخفضة إلى حد ما ، إلا أن عدم وجود نظام لتنظيم التناضح ربما يكون السبب في عدم وجود نجم البحر في المياه العذبة ، أو حتى في بيئات مصبات الأنهار.
المستقلبات الثانوية
يمكن استخلاص بعض السموم والمستقلبات الثانوية من عدد من أنواع نجم البحر. تم إجراء التحقيقات التي أجريت حول فعالية هذه المواد لاستخدامها الدوائي أو الصناعي المحتمل في العديد من البلدان..
دورة حياة نجم البحر
لقد تم تحديد أن نجم البحر لديه جهاز تناسلي قادر على التكاثر الجنسي وغير الجنسي.
التكاثر الجنسي
معظم أنواع نجم البحر ثنائية المسكن ، أي هناك ذكور وإناث على حد سواء. بشكل عام ، لا يمكن التفريق بينهم خارجيًا ، حيث لا يمكن ملاحظة مناسلهم ، ولكن يظهر جنسهم من خلال التبويض. أصناف معينة هي خنثى متزامنة (تولد البويضات والحيوانات المنوية في انسجام تام). في الأصناف الأخرى ، يولد نفس الغدد التناسلية ، الذي يسمى البويضة ، كلاً من البويضات والحيوانات المنوية.
هناك نجوم بحر هي عبارة عن خنثى متتالية، وعدد معين منها يكون بروتانداريوس. وهذا يعني أن الصغار تكون في البداية ذكورًا ولكنها تتحول إلى إناث مع تقدمها في العمر، كما يحدث في صنف Asterina gibbosa على سبيل المثال. والبعض الآخر يكون بدائي التوالد ويتحول من أنثى إلى ذكر مع مرور الوقت. في بعض الأنواع، عندما تتكاثر أنثى كبيرة عن طريق الانقسام، فإن الأفراد الأصغر حجمًا الذين تنتجهم يصبحون ذكورًا. عندما يكبرون بما فيه الكفاية فإنهم يتحولون مرة أخرى إلى إناث.
يحتوي كل طرف على مجموعتين من الغدد التناسلية التي تطلق الأمشاج من خلال فتحات تسمى gonoducts ، وتقع في القرص المركزي بين الذراعين. في معظم الأنواع يكون الإخصاب خارجيًا ، على الرغم من أن بعض الأنواع تعرف الإخصاب الداخلي.
تطلق معظم الأنواع بيضها وحيواناتها المنوية في الماء (التكاثر الحر) وتشكل الأجنة واليرقات الناتجة عن الإخصاب الخارجي جزءًا من العوالق. وفي أنواع أخرى، تنجح البيض في النمو ملتصقة بالجانب السفلي من الصخور.
في الأنواع الأخرى، تقوم الإناث بتغطيتها بأجسادها، أو حملها في هياكل خاصة لاحتضان بيضها. تشمل هذه الهياكل حجرات المنطقة اللافموية، أو المعدة البوابية (Leptasterias tenera)، أو حتى الغدد التناسلية نفسها.
عادةً ما يقوم نجم البحر الذي يغطي بيضه بجسمه لاحتضانه برفع قرصه المركزي، محققًا وضعًا منحنيًا. هناك أيضًا صنف يحتضن جزءًا من صغاره ويطلق البيض المتبقي الذي لا يتناسب مع الكيس.
في هذه الأنواع من الحضنة ، يكون البيض كبيرًا إلى حد ما ومصفار ، وعادة ، وإن لم يكن باستمرار ، يتطور مباشرة إلى نجم البحر المتواضع ، دون المرور بمرحلة اليرقات. يطلق على الفراخ النامية اسم "lecithotrophic" لأنها تتغذى على صفار البيض ، على عكس اليرقات التي تتغذى على اللوحيات.
في صنف الحضانة داخل الغدد التناسلية، يحصل الصغار على التغذية عن طريق التغذية على البيض والأجنة الأخرى في كيس الحضانة التناسلية. تنتشر عملية الحضانة بشكل خاص بين الأنواع القطبية وأعماق البحار، والتي تعيش في بيئات أقل ملاءمة لتطور اليرقات، وبين الأصناف الأصغر حجمًا التي تنتج عددًا أقل من البيض.
يحدث التكاثر في أوقات مختلفة من العام حسب النوع. لزيادة فرص إخصاب بيضهم ، قد يتكاثر نجم البحر في وقت واحد ، من خلال التجمع في مجموعات ، أو تكوين أزواج. ويسمى هذا السلوك الأخير بالجماع الزائف ويتصاعد الذكر فوق الأنثى. ، وضع ذراعيه بين ذراعيها ، وإطلاق الحيوانات المنوية في الماء ، مما يحفز إطلاق البويضات.
يمكن لنجم البحر استخدام الإشارات البيئية للاتفاق على وقت التبويض (طول اليوم للإشارة إلى الوقت المحدد من السنة، شروق الشمس أو غروبها للإشارة إلى الوقت المحدد من اليوم)، والإشارات الكيميائية للإشارة إلى الآخرين أنهم مستعدون.
التكاثر اللاجنسي
تتكاثر أنواع معينة من نجم البحر أيضًا لاجنسيًا مثل البالغين ، إما عن طريق استئصال أو فصل أقراصهم المركزية أو عن طريق الفتح الذاتي أو التحمل الذاتي لأذرعهم. فئة التربية تخضع للجنس.
من بين نجم البحر الذي يعيد تكوين جسم كامل من أذرع مقطوعة ، يمكن للبعض أن يفعل ذلك حتى على أساس شظايا لا يزيد طولها عن سنتيمتر واحد. وعادة ما يكون فصل نجم البحر ، إما عن طريق أقراصه أو بين ذراعيه ، مصحوبًا التعديلات التي تسهل مثل هذا التقسيم.
تتمتع يرقات أنواع معينة من نجم البحر أيضًا بالقدرة على التكاثر اللاجنسي. ويمكنها تحقيق ذلك من خلال الاستئصال الذاتي لأجزاء معينة من أجسامها أو عن طريق التبرعم (الانقسام الذي يتكون من تكوين بروزات تنمو لتلد). عندما يكون هناك وفرة من الطعام ، فإن اليرقات تعزز التكاثر اللاجنسي بدلاً من التطور المباشر.
ورغم أن هذا قد يتطلب وقتًا وجهدًا، فإنه سيسمح ليرقة واحدة بالتكاثر إلى عدة بالغين إذا كانت الظروف مواتية. هناك أسباب أخرى مختلفة يمكن أن تؤدي إلى ظواهر مماثلة في يرقات شوكيات الجلد الأخرى. وتشمل هذه الأسباب استخدام الأنسجة التي فقدت أثناء التحول، أو ظهور الحيوانات المفترسة التي تصطاد اليرقات الأكبر حجمًا.
تطور اليرقات
مثل شوكيات الجلد الأخرى ، يخضع نجم البحر لتطور ثنائى الفم (جنيني) ، وهي سمة يتشاركونها مع الحبليات (بما في ذلك الفقاريات) ، ولكن ليس مع معظم اللافقاريات الأخرى. تطور أجنةهم في البداية تناسقًا ثنائيًا ، والذي يبدو أنه يشير إلى أسلافهم المشترك المحتمل مع الحبليات.
ومع ذلك، فإن التطور الإضافي يتبع مسارًا مختلفًا تمامًا، حيث تستقر اليرقة خارج العوالق الحيوانية وتطور التناظر الشعاعي النموذجي. عندما ينمو الكائن الحي، يتطور جانب واحد من جسمه أكثر من الجانب الآخر، وفي بعض الأحيان يمتص الجانب الأصغر. بعد ذلك يتم تشكيل الجسم إلى خمسة أجزاء حول محور مركزي حتى يكتسب نجم البحر تناسقه الشعاعي.
يرقات نجم البحر هي عينات مهدبة حرة السباحة. يتطور البيض المخصب إلى كائنات ثنائية ثنائية وبعد ذلك (في معظم الحالات) إلى يرقات عضدية ، والتي تتطور إما عن طريق التغذية على صفار البيض أو عن طريق التقاط وأكل العوالق الأخرى.
في كلتا الحالتين ، تتواجد على شكل عوالق معلقة في الماء وتسبح عن طريق هز أهدابها. اليرقات متناظرة على كلا الجانبين ولها جانب أيسر وأيمن مختلف. بمرور الوقت ، يستقرون في قاع البحر ، ويخضعون لتحول كامل ، ويصبحون بالغين.
طول العمر
يختلف متوسط العمر المتوقع لنجم البحر بشكل كبير بين الأنواع ، وعادة ما يكون أطول في الأصناف الأكبر. على سبيل المثال ، Leptasterias hexactis ، الذي يبلغ وزنه البالغ 20 جرامًا ويصل إلى مرحلة النضج الجنسي عند عامين ، يبلغ متوسط العمر المتوقع عشر سنوات ، بينما يبلغ وزن Pisaster ochraceus ، الذي يزن حوالي 80 جرامًا عند البالغين ، مرحلة النضج في غضون خمس سنوات ويمكن أن يعيش حتى 34 سنة.
ملاحظات
تمتلك أنواع معينة من نجم البحر القدرة على إعادة تكوين أذرعها المفقودة وبالتالي يمكن أن تنمو أطرافًا جديدة.
تمتلك الأصناف الأخرى أيضًا القدرة على إعادة نمو القرص المركزي من ذراع واحدة ، بينما تتطلب الأنواع الأخرى أن يكون جزء على الأقل من القرص المركزي على اتصال بالجزء المنفصل. ويمكن أن يستمر التجدد لبضعة أشهر أو سنوات. نجم البحر لا يستطيع الدفاع عن نفسه ضد العدوى في المراحل المبكرة بعد فقدان أحد الأطراف.
الطرف المنفصل يحافظ على نفسه على العناصر الغذائية المتراكمة حتى ينمو القرص المركزي والفم ويصبح قادرًا على التغذية مرة أخرى. بالإضافة إلى التشظي الذي يحدث لأغراض الإنجاب ، قد يحدث انقسام الجسم عرضيًا بعد أن يسقطه حيوان مفترس ، أو قد يتم تشويه الذراع بشكل تلقائي كاستجابة للهروب ، وهي عملية تسمى الفتح الذاتي.
يتم التخلص من أجزاء الجسم من خلال التليين السريع لنوع معين من النسيج الضام استجابة للإشارات العصبية. معظم شوكيات الجلد لديها هذا النوع من الأنسجة.
تغذية
معظم أنواع نجم البحر من الحيوانات المفترسة العامة ، والتي يعتمد نظامها الغذائي على الرخويات أو البطلينوس أو المحار أو القواقع أو أي مخلوق آخر بطيء جدًا بحيث لا يمكنه تجنب هجومه (شوكيات الجلد الأخرى أو إغماء الأسماك). بعض الأنواع هي آكلة للحوم ، تأكل المواد الحيوانية والنباتية المتحللة ، أو الألواح العضوية المرتبطة بالركائز.
يأكل آخرون ، مثل أعضاء جماعة Brisingida ، الإسفنج أو العوالق والجزيئات العضوية المعلقة. تتغذى Acanthaster planci على الاورام الحميدة المرجانية ، وهي جزء من السلسلة الغذائية في الشعاب المرجانية. من حين لآخر ، تحدث نتوءات متفجرة لهذه النجوم يمكن أن تسبب أضرارًا جسيمة للنظم البيئية للشعاب المرجانية.
بعض نجوم البحر لها أعضاء خاصة تسمح بصيد الفرائس وتغذيتها ؛ قد يستخدم Pisaster brevispinus ، من ساحل المحيط الهادئ بالولايات المتحدة ، مجموعة من الأقدام الأنبوبية المتخصصة للحفر بعمق في الركائز الرخوة واستخراج الفريسة (عادةً المحار).
بعد اصطياد المحار ، يشرع نجم البحر في فتح قوقعة الفريسة ببطء ، مما يؤدي إلى استنفاد عضلاتها المقربة ، ثم إدخال معدتها المقلوبة في فتحة لابتلاع أنسجتها الرخوة. لكي تدخل المعدة المقلوبة ، يجب أن تكون الفجوة بين الصمامات جزءًا صغيرًا من المليمتر.
توزيع
في الوقت الحاضر، من المعروف أن هناك أكثر من 1.900 نوع من نجوم البحر. تحافظ شوكيات الجلد على توازن هش للإلكتروليت داخل أجسامها، ولا يمكن تحقيق ذلك إلا في البيئة البحرية. وهذا يعني أن نجم البحر يمكن أن يتواجد في جميع محيطات الأرض، لكنه لا يوجد في أي بيئة من المياه العذبة. تم العثور على أكبر تنوع للأنواع في منطقة المحيطين الهندي والهادئ الاستوائية.
المناطق الأخرى المعروفة بتنوعها الهائل هي المناطق الدافئة والاستوائية في أستراليا ، وشرق المحيط الهادئ الاستوائي ، والمياه الباردة المعتدلة في شمال المحيط الهادئ (من كاليفورنيا إلى ألاسكا). تسكن جميع نجوم البحر في قاع البحر ، لكن يرقاتها عوالق ، مما يتيح لها الانتشار إلى مواقع جديدة. موائلها متغيرة ، من الشعاب المرجانية الدافئة والصخور والطين والحصى والرمل ، إلى غابات عشب البحر ومروج الأعشاب البحرية والقاع المظلل للمياه العميقة.
التهديدات على نجم البحر
يمتص كل من نجم البحر وشوكيات الجلد الأخرى الماء مباشرة إلى أجسامهم من خلال نظام الأوعية الدموية في الخزان الجوفي. هذا يتركهم بلا حماية ضد الظروف الملوثة المحتملة للمياه ، لأن لديهم قدرة قليلة على فصل السموم والعناصر الضارة الأخرى الموجودة فيها. غالبًا ما تؤثر الانسكابات النفطية والأحداث المماثلة على تجمعات شوكيات الجلد ولها تأثيرات بعيدة المدى على النظام البيئي.
التحدي الآخر الذي يواجهه نجم البحر غالبًا هو عندما يقترب جدًا من الشاطئ ، حيث اعتاد البشر عن طريق الخطأ على التقاطهم من الماء لمراقبتهم والتقاط صور لهم ، متجاهلين أنه من خلال القيام بذلك ، لا يمكنهم تبادل الغازات من أجل التنفس. وفي وقت قصير يموتون بسبب السكر ، أي يغرقون.
أفضل شيء ينصح به هو عدم إزالة كل من نجم البحر وأنواع أخرى من شوكيات الجلد من بيئتها المائية. في مناسبات أخرى ، تُستخدم هذه الأنواع كتذكارات أو تذكارات أو يتم استخراجها لتسويقها أو استخدامها في الأحياء المائية.
اكتشاف نوعين جديدين من نجم البحر
توصلت مجموعة من الباحثين برئاسة المجلس الأعلى للبحوث العلمية في إسبانيا (CSIC) إلى اكتشاف زوج من الأصناف الجديدة من نجم البحر من جنس أسترينا.
النجوم ، التي لا يزيد طولها عن سنتيمترين ، صُنفت تحت أسماء أسترينا مارتينباريوسي ، الشائعة في جزر الكناري ، وأسترينا فيسينتا ، موطنها دلتا إيبرو. هذا الاكتشاف ، وهو جزء من دراسة حول التمايز الجيني والتشكيلات البحرية. تم نشر اللافقاريات تحت التهديد في مجلة Invertebrate Systematics.
عائلات متشابهة جدا
اليوم ، لا يزال تنوع مجموعات معينة من نجم البحر المتواضع غير معروف. لا تسمح الدراسة المورفولوجية لهذه الكائنات البحرية دائمًا بالتمييز الواضح ، وبالتالي ، استخدم العلماء طرق التقييم الجيني لتحليل الأنواع المختلفة من النجوم من جنس أسترينا.
وقد أتاح الفحص باستخدام العديد من العلامات الجزيئية التعرف على خمسة أصناف مميزة، وهو ما تم تأكيده بعد ذلك من خلال دراسة مورفولوجية مفصلة. ومن بينها، تعرف الباحثون على نوعين جديدين في العلم.
تقول فيوليتا لوبيز ، باحثة CSIC ، التي تعمل في المتحف الوطني للعلوم الطبيعية: "كما هو الحال في أي مجموعة من الكائنات الحية ، بالنسبة لنجم البحر المتواضع من جنس أسترينا ، فإن معرفة تنوعها أمر ضروري للحفاظ عليها".
تصنيف "أسترينا"
إضافة إلى اكتشاف النوعين الجديدين ، أكدت الدراسة تخصيص جنس Asterina للأنواع الثلاثة المعروفة سابقًا من النجوم ، والتي تم توصيفها المورفولوجي باستخدام الطرق التقليدية. من خلال التحليل الجيني لعينات مختلفة ، قرر العلماء أنها Asterina gibbosa و Asterina pancerii و Asterina phylactica.
في حالة الأخيرين ، أخذوا في الاعتبار المواد المستخدمة في مراجعاتهم الأصلية ، وتمكنوا من ترتيب تسلسل الحمض النووي من العينات المحفوظة أو المجففة من السنوات 1950 إلى 1970 ، من متحف سيفيكو دي ستوريا ناتورالي جياكومو دوريا في مدينة جينوفا ، إيطاليا ومتحف التاريخ الطبيعي في المملكة المتحدة.
يقول إيفان أسيفيدو ، باحث CSIC في المتحف الوطني للعلوم الطبيعية: "كل هذه البيانات جعلت من الممكن توضيح تصنيف هذه المجموعة من نجم البحر الصغير وتمييز الأنواع المختلفة داخل جنس أستيرينا". إن فهم الأنواع التي يتكون منها هذا التنوع من نجم البحر ، والتي يتعرض بعضها لتهديد خطير ، أمر ضروري لضمان الحفاظ عليها ، كما أشار العلماء.
المكسيك ونجم البحر
وفقًا لبيانات من اللجنة الوطنية للمعرفة واستخدام التنوع البيولوجي (CONABIO) ، هناك حوالي 7.000 نوع حي مدرج في العالم و 13.000 نوعًا أحفوريًا ، ومع ذلك ، نظرًا لأنها تعيش في مناطق بحرية عميقة ، يُعتبر أن هناك أنواع عديدة لاكتشافها. في المكسيك ، لعام 2008 ، تم الإبلاغ عن حوالي 500 نوع.
هناك خمس مجموعات (فئات) من شوكيات الجلد. زنابق البحر والنجوم الريشية (الفئة: Crinoidea) التي هي على شكل كوب ؛ نجم البحر (صنف: Asteroidea) بجسم على شكل نجمة ؛ النجوم الهشة ونجوم السلة (الفئة: Ophiuroidea) أيضًا ذات شكل نجمي ولكن بأذرع أرق ؛ قنافذ البحر والدولارات الرملية (الفئة: Echinoidea) التي يكون نسيجها كروي الشكل أو قرصي وخيار البحر (الفئة: Holothuroidea) وهي ناعمة وطويلة.
أنواع نجم البحر الرئيسية التي تواجه الانقراض
أدى مرض الهزال الغامض لنجوم البحر إلى انخفاض هائل في نجم البحر ، وهو مفترس رئيسي داخل نباتات عشب البحر في شمال شرق المحيط الهادئ.
وجد هذا البحث أن أكبر التخفيضات في عدد نجوم عباد الشمس تتوافق مع درجات حرارة سطح البحر المرتفعة بشكل غير متساو ، مما يشير إلى أن ارتفاع درجة حرارة المحيطات الناجم عن تغير المناخ يمكن أن يكون قد غذى تأثير المرض.
أدى تفشي المرض الغامض الذي دمر أكثر من 20 نوعًا من نجوم البحر على طول الساحل الغربي لأمريكا الشمالية منذ عام 2013 إلى مقتل ضحية جديدة: نجم عباد الشمس (Pycnopodia helianthoides) ، وهو حيوان مفترس رئيسي في غابات عشب البحر في شمال شرق المحيط الهادئ.
يتسبب "الاضطراب التنكسي لنجم البحر" ، كما يُطلق عليه المرض المعدي ، في الموت السريع لنجم البحر: فهؤلاء المرضى بالفعل يظهرون آفات جلدية ، وأطرافهم منفصلة عن القرص المركزي ، والأعضاء الداخلية التي تنبت من الجسم ، والأفراد يموتون ، ويتساقطون. أجزاء من أذرعهم وأجسادهم.
وباء المرض ليس حديثًا وقد قتل نجم البحر سابقًا. لكن الحدث الوبائي الأخير من 2013 إلى 2015 كان مدمرًا بشكل غريب ، وفقًا للباحثين ، من حيث الكمية والنطاق الجغرافي. يقول الباحثون في دراسة حديثة نُشرت في Science Advances ، إن ارتفاع درجة حرارة البحار ربما أدى هذه المرة إلى زيادة معدل الوفيات بسبب المرض.
لمعرفة إلى أي درجة شعرت نجوم عباد الشمس بتأثير المرض ، ذهب الغواصون المدربون حسب الأصول إلى النجم قبالة سواحل واشنطن وأوريغون وكاليفورنيا وشمال كولومبيا البريطانية (كندا) في حوالي 11.000 دراسة استقصائية أجريت بين عامي 2006 و 2017 .
كما قام باحثون من الإدارة الوطنية الأمريكية للمحيطات والغلاف الجوي بإحصاء نجم البحر في المياه العميقة خلال 9.000 مسح بشباك الجر في قاع البحر تم إجراؤه بين عامي 2004 و 2016.
في مثل هذه الاستطلاعات ، يقوم العلماء بسحب شبكة ضخمة عبر قاع البحر لفترة زمنية أو مسافة معينة ، لتوثيق الأنواع التي تمكنوا من أخذ عينات منها. أظهر الإحصاءان أن أعداد نجم البحر كانت مستقرة إلى حد ما حتى عام 2012. ومع ذلك ، بعد أن بدأ المرض ، انخفض عدد نجوم البحر بنسبة 80 إلى 100٪ في رحلة 3.000 كيلومتر.
قال درو هارفيل ، أستاذ علم البيئة وعلم الأحياء التطوري في جامعة كاليفورنيا ، في بيان: "على الرغم من وفرة النجوم في المياه الساحلية ، إلا أنه لا يمكن الآن الحصول عليها قبالة سواحل كاليفورنيا وهي نادرة في ألاسكا". كورنيل وأحد المؤلفين المشاركين للمقالة. "تم حفظ عدد نجوم البحر عند مستوى منخفض جدًا في السنوات الثلاث الماضية ، ونقدر أنها معرضة لخطر الانقراض في الجزء الجنوبي من نطاقها ، وليس لدينا حتى الآن بيانات عن شمال ألاسكا."
يؤكد العلماء أن التخفيض العام لنجم البحر ، خاصة في المياه العميقة ، كان مثيرًا للإعجاب بدرجة كافية. قال ستيف لونهارت الباحث في NOAA لـ Science News: "توقع الكثير من الناس أن نجوم عباد الشمس تكمن في المياه العميقة حيث لا يمكن عدها". "كان متوقعا منا أن يختبئوا هناك ، هذا التحقيق قرر أن الأمل بريء".
أشار أولئك الذين صمموا الدراسة إلى أن ارتفاع درجة حرارة المحيطات بسبب تغير المناخ يمكن أن يكون قد حفز تأثير المرض. لقد قرروا أن أكبر انخفاض في عدد نجوم عباد الشمس كان متسقًا مع درجات حرارة سطح البحر المرتفعة بشكل غير متساو.
في 9 أكتوبر 2013 ، ملأت الآلاف من نجوم عباد الشمس كروكر روك بالقرب من جزيرة كروكر في Indian Arm Fjord ، شمال فانكوفر ، كولومبيا البريطانية. بعد ثلاثة أسابيع ، اختفى نجم البحر.
يمكن أن يكون لتلاشي نجم عباد الشمس تأثيرات أخرى على النظام البيئي: نجم البحر هو المفترس الرئيسي لقنافذ البحر ، وبدون تنظيم تعداد القنفذ ، فإن هذا الأخير سوف يتغذى على نباتات الأعشاب البحرية لتترك مشهدًا بحريًا قاحلًا.
لقد عرف العلماء بالفعل حدوث انخفاضات هائلة في نباتات عشب البحر ، حيث انخفض عدد نجوم عباد الشمس بشكل كبير. يقول المؤلف المشارك جوزيف جايدوس ، وهو طبيب بيطري للحياة البرية في جامعة كاليفورنيا ، ديفيس ، ومدير برنامج SeaDoc Society of UC Davis: "في كاليفورنيا وواشنطن وأجزاء من كولومبيا البريطانية ، لا تزال نجوم عباد الشمس تحتجز قنافذ البحر .
نجم البحر ضد الربو والتهاب المفاصل
يقول العلماء إن نجم البحر قد يكون ضروريًا لتطوير علاجات جديدة للحالات الالتهابية مثل الربو وحمى القش والتهاب المفاصل. لقد درسوا المادة الفطرية التي تغطي نجم البحر. نوع واحد على وجه الخصوص من شوكيات الجلد ، نجم البحر الشوكي ، هو الأكثر أهمية للباحثين في شركة التكنولوجيا الحيوية البحرية GlycoMar ، ومقرها في اسكتلندا.
وفقًا للعلماء ، فإن جسم هذه الكائنات اللافقارية مغطى بسائل لزج يتكون من مواد كيميائية يمكن أن تؤدي إلى ظهور أدوية جديدة. تبدأ معظم المنتجات الاصطناعية التي يتم التخلص منها في الماء في التحلل بسرعة لتصلب مع مجموعة من المواد في مياه البحر. ومع ذلك ، نجح نجم البحر دائمًا في الحفاظ على سطحه أنيقًا.
يشير الدكتور تشارلي بافينجتون ، وهو جزء من مشروع GlycoMar ، إلى أن "نجم البحر يسكن في البحر ويتشرب باستمرار بمزيج من البكتيريا واليرقات والفيروسات وجميع أنواع الكائنات الحية التي تبحث عن مكان للعيش فيه". ويضيف: "لكن نجم البحر يعمل بشكل أفضل من التفلون لأن لديهم سطحًا عالي الكفاءة وغير لاصق يمنع الأشياء من الالتصاق به". وهذه هي الخاصية غير اللاصقة التي يدرسها الباحثون ، خاصة لما لها من خصائص مضادة للالتهابات.
مشكلة الالتزام
الالتهاب هو رد فعل طبيعي للجسم عند حدوث إصابة أو عدوى ، ولكن يمكن أن تحدث الحالة الالتهابية أيضًا عندما يكون الجهاز المناعي خارج نطاق السيطرة. تبدأ خلايا الدم البيضاء ، التي تتدفق عادة بسهولة عبر الأوعية الدموية ، في التراكم وتلتصق بجدران الشرايين ، مما يتسبب في تلف الأنسجة.
يعتقد العلماء أن العلاج القائم على لزوجة نجم البحر يمكن أن يغطي أوعيتنا الدموية ، بنفس الطريقة التي يغلف بها هذا المركب النجم ويمنع مثل هذا التراكم. "نحن نعلم أن الحيوانات والنباتات البحرية تولد تنوعًا كبيرًا من المركبات ، وأحيانًا مختلفة جدًا عن تلك التي تنتجها الأنواع البرية" د. ديفيد هيوز
وفقًا للدكتور بافينجتون ، "إنه ظرف مشابه جدًا عندما يلتصق شيء ما بالنجم في البحر. يجب أن تلتصق الخلايا (خلايا الدم البيضاء) من وسط مائي بجدار الوعاء الدموي ، لذلك إذا تمكنا من اكتشاف كيف يمنع نجم البحر حدوث ذلك ، يمكننا التغلب على هذه المشكلة عند البشر. "
يمكن علاج العديد من الأمراض الالتهابية بشكل فعال ، على سبيل المثال باستخدام الستيرويدات ، ولكن هذه الأدوية غالبًا ما تسبب آثارًا جانبية. يعتقد الباحثون في King's College London أيضًا أن نجم البحر يمكن أن يوفر حلاً أفضل ويقومون بدراسة المواد الموجودة في المركب اللزج للمخلوق.
يشير كليف بيدج ، أستاذ علم العقاقير بكلية كينجز كوليدج إلى أنه "مع نجم البحر لدينا بالفعل ، في الواقع ، الكثير من العمل قد اكتمل. في كثير من الأحيان عندما يتعلق الأمر بالحصول على عقار جديد لغرض معين في البشر ، عليك دراسة مئات الجزيئات للحصول على شيء ذي قيمة ". "يقدم لنا نجم البحر بالفعل شيئًا ثمينًا: فقد مر بلايين السنين من التطور وله جزيئات معينة لها وظائف محددة."
بعد التعرف على المركبات الواعدة ، يحاول الباحثون الآن إنشاء نسخة معملية خاصة بهم. ما يحاولون القيام به هو إنشاء علاج يعتمد على لزوجة نجم البحر. في البداية ، نحن نفهم أن هذا هو النهج الصحيح. لن يحدث هذا بين عشية وضحاها ، لكننا نتعلم شيئًا ما حول كيفية الحصول على أدوية جديدة تعتمد على الطبيعة ، كما يقول البروفيسور بيج.
الصيدلة البحرية
قد يستغرق تطوير علاج يعتمد على نجم البحر بضع سنوات ، لكن السباق لتسخير الإمكانات الطبية للمحيطات قد بدأ للتو. في الوقت الحاضر ، ما يبدو أن دراسة الحلزون البحري تعد بتصور مسكن جديد للألم قيد الدراسة ، كما يتم تحليل أصناف بحرية أخرى ، من خيار البحر إلى الطحالب.
يقول الدكتور ديفيد هيوز ، عالم البيئة في جمعية العلوم البحرية الاسكتلندية: "تأتي بعض الأدوية الأكثر استخدامًا في العالم من الطبيعة". "البنسلين فطر ينمو على الخبز ، والأسبرين يأتي من شجرة الصفصاف ، لذلك ليس من المستغرب أن تجد مصدرًا للأدوية المفيدة في الطبيعة. لكن في الآونة الأخيرة فقط بدأنا نرى البحر كمصدر وفير للأدوية "، كما يقول الخبير.
وفقًا للخبير ، هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة من الحيوانات والنباتات في البحار وقد تم اختبار وفحص بعضها فقط. يقول الدكتور هيوز: "نحن نعلم أن الحيوانات والنباتات البحرية تولد تنوعًا هائلاً من المركبات ، وأحيانًا مركبات مختلفة تمامًا عن تلك التي تنتجها الأنواع البرية". ويمكن أن يكون للكثير منها خصائص مفيدة يمكن استغلالها في الطب والاستخدامات الطبية الأخرى.
العناصر الأخرى التي نوصي بها هي: