بديلويديا

يتكون جسم الديدان البديلة من ثلاثة أجزاء رئيسية: الرأس والجذع والقدم. توضح الصورة المجاورة كل جزء على حدة، مبينةً كيف يمكن أن تختلف أجزاء الجسم اختلافًا كبيرًا رغم تسميتها بنفس الاسم، وذلك تبعًا للنوع. تتميز الديدان البديلة عادةً بوجود هالة متطورة، مقسمة إلى جزأين، على رأس قابل للانكماش.

تتضمن بعض السمات المميزة للديدان البديلة ما يلي  :

• غدد القدم المتطورة جيدًا ^{[ 18 ]}
• فتحة فم مع مريء طويل ^{[ 18 ]}
• أسنان قوية (مصنفة بواسطة مؤشر الأسنان) ^{[ 18 ]}
• العديد من الأهداب ^{[ 18 ]}
• شكل الشفة العليا الخاص بكل نوع ^{[ 18 ]}
• نوع كورونا الخاص بالترتيب ^{[ 3 ]}
  • تتكون الفيلودينيدا من قرصين مهدبين
  • تتكون الأدينيتيدا من حقل بطني مُهدّب
  • نبات الفيلودينافيدا لديه تاج صغير

توجد أجهزة الهضم والتكاثر لدى الديدان البديلة في جذع أجسامها، وتُعد المعدة أكثر أعضائها وضوحًا . في بعض الأجناس ( مثل Habrotrocha و Otostephanos و Scepanotrocha )، يمكن تمييز الديدان البديلة بوجود حبيبات كروية مميزة داخل المعدة، والتي تُطرح مع البراز. تُعد هذه الحبيبات سمة مميزة، إذ أن جميع الأجناس الأخرى تُطرح برازًا رخوًا. ^{[ 3 ]}

معظم أنواع الديدان البديلة تسحب قدمها أثناء تناول الطعام، لكن هناك أربعة أجناس تفتقر إلى القدم: أدينيتا ، وبراديسكيلا ، وهينوسيروس، وفيلودينافوس . يؤثر هذا ليس فقط على طريقة تغذيتها، بل أيضاً على طريقة زحفها؛ فعلى سبيل المثال، تنزلق أدينيتا وبراديسكيلا بينما تتحرك الأجناس الأخرى بشكل دائري. ^{[ 3 ]}

تتنوع أنماط التغذية لدى الديدان البديلة ، لكن معظمها يستخدم حلقات من الأهداب في عضو الكورونا لتوليد تيارات مائية تدفع الطعام عبر الفم إلى عضو الماستاكس المُهيأ خصيصًا لطحن الطعام. ^{[ 20 ]} يشمل الطعام البكتيريا العالقة والطحالب والفتات العضوي وغيرها.

يبدو أن هناك ثلاث طرق رئيسية للحركة: السباحة الحرة ، والزحف على طول الركيزة، أو الثبات . يتضمن الزحف اتخاذ خطوات متبادلة بالرأس والذيل، كما تفعل بعض أنواع العلق ، وهو ما أعطى المجموعة اسمها ( من اليونانية βδέλλα أو bdella ، بمعنى علقة).

تُعدّ الديدان الدوارة ذات أهمية في دراسة تطور الجنس، إذ لم يُرصد ذكرٌ منها قط، ^{[ 21 ]} وتتكاثر إناثها حصراً بالتوالد العذري ، وهو شكل من أشكال التكاثر اللاجنسي حيث تنمو الأجنة وتتطور دون الحاجة إلى إخصاب؛ وهذا يُشبه التكاثر اللاجنسي الذي يُلاحظ في بعض النباتات. ^{[ 22 ]} يمتلك كل فرد منها غدداً تناسلية مزدوجة . وعلى الرغم من كونها لا جنسية لملايين السنين، فقد تنوعت إلى أكثر من 450 نوعاً، وهي تُشبه إلى حد كبير أنواع الديدان الدوارة الأخرى التي تتكاثر جنسياً.

ومع ذلك، قدمت دراسة جديدة أدلة على التبادل الجيني وإعادة التركيب بين الأفراد في سحلية أدينيتا فاغا ، وهي نوع كان يُعتقد سابقًا أنه يتكاثر لا جنسيًا منذ القدم. ^{[ 23 ]}

تستطيع حشرة أدينيتا فاغا إصلاح الحمض النووي من خلال انقسام اختزالي غير اختزالي . ^{[ 24 ]} يحدث إصلاح الحمض النووي في الخلايا الجرثومية خلال فترة محددة من تكوين البويضات ، حيث تتخذ الكروموسومات المتماثلة ترتيبًا متجاورًا يشبه الانقسام الاختزالي. ^{[ 24 ]} ينتج عن هذا الإصلاح إعادة تكوين دقيقة للمادة الوراثية المنتقلة إلى النسل.

في عام ٢٠٠٣، كان نمط التكاثر اللاجنسي في الدوارات البدائية مجهولاً تماماً. ^{[ ٢٥ ]} إحدى النظريات التي تفسر نشوء التوالد البكري الإلزامي في الدوارات البدائية هي أن السلالات البكرية فقدت القدرة على الاستجابة للإشارة المحفزة للجنس، وهو ما يفسر احتفاظ هذه السلالات بخاصية التكاثر اللاجنسي. ^{[ ٢٦ ]} تنتج السلالات البكرية الإلزامية من الدوارات البدائية إشارة محفزة للجنس، لكنها فقدت القدرة على الاستجابة لتلك الإشارة. وقد اكتُشف لاحقاً أن عدم القدرة على الاستجابة للإشارات المحفزة للجنس في الكائنات البكرية الإلزامية ناتج عن وراثة مندلية بسيطة لجين op. ^{[ ٢٧ ]}

تستطيع الديدان البديلة (Bdelloidae) البقاء على قيد الحياة في ظل الضغوط البيئية من خلال الدخول في حالة سكون تُعرف باسم "الجفاف الحيوي" (anhydrobiosis) ، مما يُمكّنها من فقدان الماء بسرعة وبالتالي مقاومة الجفاف. أثناء الاستعداد لهذه الحالة، تتكيف العديد من العمليات الأيضية مع هذا التغيير، مثل إنتاج مواد كيميائية واقية. ^{[ 28 ]} يمكن للديدان البديلة البقاء في هذه الحالة، المعروفة باسم "الجسيم الجاف" (xerosome)، حتى عودة كمية كافية من الماء، وعندها تستعيد ترطيبها وتنشط في غضون ساعات. لا يفقس الصغار إلا عندما تكون الظروف في أفضل حالاتها. ^{[ 29 ]} تُعرف هذه الأشكال من السكون أيضًا باسم "الخمول الحيوي" (cryptobiosis) أو "السكون". من المعروف أن الديدان البديلة تستطيع البقاء على قيد الحياة في هذه الحالة لمدة تصل إلى 9 سنوات في انتظار عودة الظروف المواتية. ^{[ 29 ]} بالإضافة إلى قدرتها على البقاء على قيد الحياة في ظل الجفاف من خلال "الجفاف الحيوي"، فقد ساعد الإجهاد الناتج عن الجفاف على نوعين من الديدان البديلة في الحفاظ على لياقتهما، بل وحسّن من خصوبتهما . ^{[ 30 ]} كانت حالة الدوارات التي تم الحفاظ على ترطيبها باستمرار أسوأ من حالة تلك التي تم تجفيفها وإعادة ترطيبها. ^{[ 31 ]}

طوّرت الديدان الدوارة من فصيلة Bdelloidea آلية فريدة للتغلب على أحد أبرز مخاطر التكاثر اللاجنسي. فبحسب فرضية الملكة الحمراء للتطور المشترك ، ستنقرض الكائنات اللاجنسية الإجبارية بفعل الطفيليات ومسببات الأمراض سريعة التغير، لأنها لا تستطيع تغيير تركيبها الجيني بالسرعة الكافية لمواكبة هذا السباق الدائم. مع ذلك، في تجمعات الديدان الدوارة من فصيلة Bdelloidea، تُقضى على العديد من الطفيليات خلال فترات الجفاف الطويلة. ^{[ 32 ]} علاوة على ذلك، يسهل على الرياح نقل الديدان الدوارة من فصيلة Bdelloidea المجففة بعيدًا عن مواطنها الموبوءة بالطفيليات، لتُنشئ تجمعات جديدة سليمة في أماكن أخرى، مما يسمح لها بالنجاة من الملكة الحمراء بالانتقال عبر الزمان والمكان بدلًا من استخدام التكاثر الجنسي لتغيير تركيبها الجيني. ^{[ 33 ]}

عندما تتعافى هذه الكائنات من الجفاف، فقد تبين أنها تخضع لعملية وراثية فريدة محتملة ، حيث يحدث انتقال أفقي للجينات ، مما ينتج عنه نسبة كبيرة من جينوم البيديلويد، تصل إلى 10%، مكتسبة من خلال هذا الانتقال من البكتيريا والفطريات والنباتات. ^{[ 34 ]} ولا يزال سبب وكيفية حدوث هذا الانتقال الأفقي للجينات في البيديلويد موضع نقاش واسع في الوقت الحاضر؛ لا سيما فيما يتعلق بالروابط المحتملة بين الجينات الدخيلة وعملية الجفاف، فضلاً عن الروابط المحتملة بتكاثر البيديلويد اللاجنسي القديم.

عندما تجف هذه الكائنات تمامًا، يتفكك حمضها النووي إلى أجزاء عديدة. وعندما تعود إلى الحياة بعد إعادة ترطيبها، يُتيح ذلك فرصة لدخول شظايا الحمض النووي الغريبة إلى جينومها. وقد تحسّنت هذه العملية قبل 60 مليون سنة عندما استولت على جين بكتيري بهذه الطريقة، مما منحها نظامًا جديدًا لتنظيم الجينات. استُخدم هذا النظام الجديد للسيطرة على العناصر المتحركة . ^{[ 35 ]}

تتمتع الدوارات من فصيلة Bdelloidea بمقاومة استثنائية للضرر الناتج عن الإشعاع المؤين، وذلك بفضل نفس التكيفات التي تحافظ على الحمض النووي والتي تُستخدم للبقاء على قيد الحياة خلال فترة السكون. ^{[ 36 ]} تشمل هذه التكيفات آلية فعالة للغاية لإصلاح انقطاعات الحمض النووي المزدوجة. ^{[ 37 ]} دُرست آلية الإصلاح هذه في نوعين من فصيلة Bdelloidea، وهما Adineta vaga ، ^{[ 37 ]} و Philodina roseola . ^{[ 38 ]} ويبدو أنها تتضمن إعادة التركيب الانقسامي بين مناطق الحمض النووي المتماثلة داخل كل نوع.

تم توثيق النقل الأفقي واسع النطاق للجينات البكتيرية والنباتية والفطرية إلى الدوارات البدائية ^{[ 39 ] ، وقد يمثل ذلك عاملاً مهماً في تطور البدائية.}