اللمف الدموي



اللمف الدموي هو سائل جسمي يدور داخل أجسام المفصليات، ناقلاً المغذيات والأكسجين إلى الأنسجة ، وهو مشابه للدم في الفقاريات . يتكون من بلازما تنتشر فيها خلايا مناعية دورانية تُسمى الخلايا الدموية ، بالإضافة إلى العديد من بروتينات البلازما ( بروتينات الدم ) ومواد كيميائية مذابة. وهو المكون الرئيسي للجهاز الدوري المفتوح الذي يميز المفصليات مثل الحشرات والعناكب ومتعددات الأرجل والقشريات . [ 1 ] [ 2 ] كما تمتلك بعض اللافقاريات غير المفصلية ، مثل الرخويات والديدان الحلقية ، جهازاً دورياً دموياً لمفاوياً مماثلاً.
في الحشرات، وهي أكبر مجموعة من المفصليات ، يحمل الدم اللمفاوي بشكل أساسي المغذيات دون الأكسجين، الذي يُزوَّد للأنسجة بشكل منفصل عن طريق التهوية العميقة المباشرة عبر نظام قصبي واسع . أما في المفصليات الأخرى، فيذوب الأكسجين في الدم اللمفاوي من الخياشيم أو الرئات الكتابية أو عبر الجلد ، ثم يُوزَّع على أنسجة الجسم عبر التجويف الدموي .
وسيلة النقل
يملأ اللمف الدموي الجزء الداخلي بأكمله ( التجويف الدموي ) لجسم الحيوان ويحيط بجميع الخلايا.
في الجراد ، يتكون الجزء المغلق من الجهاز من قلوب أنبوبية وشريان أورطي يمتد على طول الجانب الظهري للحشرة. تضخ القلوب اللمف الدموي إلى حجرات - تُسمى الجيوب - في التجويف الدموي حيث يتم تبادل المواد. تعمل حركات منسقة لعضلات الجسم على إعادة اللمف الدموي تدريجيًا إلى الجيب الظهري المحيط بالقلوب. بين الانقباضات، تنفتح صمامات صغيرة - تُسمى الفتحات - في جدران القلوب وتسمح بدخول اللمف الدموي.
يحتوي اللمف الدموي على الهيموسيانين ، وهو بروتين نحاسي يتحول لونه إلى الأزرق عند تعرضه للأكسجين، مما يؤدي إلى تحول لون اللمف الدموي من الرمادي إلى الأزرق المخضر. وهذا يختلف عن الهيموجلوبين الحديدي الموجود في خلايا الدم الحمراء لدى الفقاريات ، والذي يتحول لونه إلى الأحمر الفاتح عند تعرضه للأكسجين.
يحتوي دم المفصليات الدنيا، بما فيها معظم الحشرات ، على مغذيات مثل البروتينات والسكريات، ولكنه لا يُستخدم لنقل الأكسجين. تتنفس هذه الحيوانات عبر وسائل أخرى، كالقصبات الهوائية. ومع ذلك، فقد وُجد الهيموسيانين ، وهو بروتين سلفي ووظيفي، في دم بعض الحشرات . [ 3 ] لا يحمل دم الحشرات عادةً الهيموجلوبين ، ولكن قد يتواجد الهيموجلوبين في الجهاز التنفسي القصبي، وقد يؤدي دورًا في عملية التنفس فيه. [ 4 ]
يمكن للحركات العضلية التي يقوم بها الحيوان أثناء الحركة أن تسهل حركة الدم اللمفاوي، ولكن تحويل التدفق من منطقة إلى أخرى محدود. [ 5 ]
المكونات
قد يحتوي الدم اللمفاوي على عوامل تنوية توفر حماية من التجمد خارج الخلايا. وقد وُجدت هذه العوامل التنوية في دم حشرات من عدة رتب، مثل غمديات الأجنحة (الخنافس)، وذوات الجناحين (الذباب)، وغشائيات الأجنحة . [ 6 ]
غير عضوي
يتكون اللمف الدموي من الماء ، والأملاح غير العضوية (معظمها الصوديوم ، والكلور ، والبوتاسيوم ، والمغنيسيوم ، والكالسيوم )، والمركبات العضوية (معظمها الكربوهيدرات ، والبروتينات ، والدهون ). جزيء ناقل الأكسجين الرئيسي هو الهيموسيانين . [ 7 ] [ 3 ]
الأحماض الأمينية
يحتوي دم المفصليات على مستويات عالية من الأحماض الأمينية الحرة. معظم الأحماض الأمينية موجودة، لكن تركيزاتها النسبية تختلف من نوع لآخر. كما تختلف تركيزات الأحماض الأمينية تبعًا لمرحلة نمو المفصليات. ومن الأمثلة على ذلك دودة القز وحاجتها إلى الجلايسين في إنتاج الحرير. [ 8 ]
البروتينات
تختلف كمية البروتينات الموجودة في الدم اللمفاوي خلال مراحل النمو. تُصنّف هذه البروتينات حسب وظائفها: بروتينات الكروما، ومثبطات البروتياز، وبروتينات التخزين، وبروتينات نقل الدهون، والإنزيمات، والبروتينات الصفيرية، والبروتينات المشاركة في الاستجابات المناعية للمفصليات. تتضمن بعض بروتينات الدم اللمفاوي الكربوهيدرات والدهون في تركيبها. [ 9 ]
مكونات عضوية أخرى
توجد نواتج استقلاب النيتروجين في الدم اللمفاوي بتراكيز منخفضة، وتشمل الأمونيا ، والألانتوين ، وحمض اليوريك ، واليوريا . كما توجد هرمونات المفصليات ، وأبرزها هرمون اليرقات. وقد يوجد التري هالوز ، وأحيانًا بكميات كبيرة، إلى جانب الجلوكوز . ويتم الحفاظ على مستويات السكر هذه عن طريق تنظيم الهرمونات. وقد توجد كربوهيدرات أخرى، مثل الإينوزيتول ، وكحول السكر ، والهكسوزامينات، والمانيتول ، والجليسرول ، ومكونات تُعدّ سلائف للكيتين . [ 1 ]
توجد الدهون الحرة وتستخدم كوقود للطيران. [ 10 ]
الخلايا الدموية
توجد خلايا حرة الحركة، تُسمى الخلايا الدموية ، داخل اللمف الدموي. وتلعب هذه الخلايا دورًا في الجهاز المناعي للمفصليات .
مقارنات مع الفقاريات
قد يبدو هذا النظام المفتوح أقل كفاءةً مقارنةً بالأنظمة الدورية المغلقة لدى الفقاريات ، إلا أن متطلبات النظامين تختلف اختلافًا كبيرًا. ففي الفقاريات، يتولى الجهاز الدوري مسؤولية نقل الأكسجين إلى جميع الأنسجة وإزالة ثاني أكسيد الكربون منها. وهذا المطلب هو الذي يحدد مستوى الأداء المطلوب من هذا النظام. وتفوق كفاءة جهاز الفقاريات بكثير ما هو مطلوب لنقل المغذيات والهرمونات وغيرها؛ بينما في الحشرات، يحدث تبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الجهاز التنفسي . ولا يلعب اللمف الدموي أي دور في هذه العملية لدى معظم الحشرات. فقط في عدد قليل من الحشرات التي تعيش في بيئات منخفضة الأكسجين توجد جزيئات شبيهة بالهيموجلوبين ترتبط بالأكسجين وتنقلها إلى الأنسجة. ولذلك، فإن متطلبات هذا النظام أقل بكثير. ومع ذلك، تمتلك بعض المفصليات ومعظم الرخويات الهيموسيانين المحتوي على النحاس ، لنقل الأكسجين. [ 11 ]
يستخدم المتخصص
في بعض الأنواع، يؤدي الهيموليمف وظائف أخرى غير كونه بديلاً للدم. فمع نمو الحشرة أو العنكبوت، يعمل الهيموليمف كنظام هيدروليكي، مما يُمكّنها من تمديد أجزاء جسمها قبل أن تتصلب . كما يُستخدم هيدروليكيًا كوسيلة للمساعدة في الحركة، كما هو الحال في حركة العناكب . بعض أنواع الحشرات والعناكب قادرة على النزيف الذاتي عند تعرضها لهجوم من المفترسات. [ 12 ] تتغذى ملكات جنس النمل Leptanilla على الهيموليمف الذي تُنتجه اليرقات . [ 13 ] من ناحية أخرى، يستخدم Pemphigus spyrothecae الهيموليمف كمادة لاصقة، مما يسمح له بالالتصاق بالمفترسات ومهاجمتها لاحقًا؛ وقد وُجد أنه مع المفترسات الأكبر حجمًا، يلتصق عدد أكبر من حشرات المن بعد هزيمة المفترس.
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 تشابمان 1998 ، ص.
- ↑ وايت، جي آر (1961). "الكيمياء الحيوية لدم الحشرات". المراجعة السنوية لعلم الحشرات . 6 : 75-102 . doi : 10.1146/annurev.en.06.010161.000451 . S2CID 218693 .
- 1 2 هاجنر هولر، سيلك؛ شوين، أكسل. إركر، وولفغانغ؛ ماردن، جيمس ه. روبريخت، راينر. ديكر، هاينز. بورميستر ، ثورستن (2004/01/20). "الهيموسيانين التنفسي من حشرة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 101 (3): 871– 874. بيب كود : 2004PNAS..101..871H . دوى : 10.1073/pnas.0305872101 . ردمك 0027-8424 . بمك 321773 . بميد 14715904 .
- ↑ هانكلين، توماس؛ جاينيك، فيفيان؛ كيجر، لوران؛ ديويلد، سيلفيا؛ أونغيرختس، جاي؛ شميدت، مارك؛ أوربان، يواكيم؛ ماردن، مايكل سي؛ موينز، لوك؛ بورميستر، ثورستن (4 يونيو 2002). "توصيف هيموجلوبين ذبابة الفاكهة" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 277 (32): 29012-29017 . doi : 10.1074/jbc.m204009200 . ISSN 0021-9258 . PMID 12048208 .
- ↑ ريتشاردز، أو دبليو؛ ديفيز، آر جي (1977). كتاب إيمز العام في علم الحشرات: المجلد 1: التركيب، والفيزيولوجيا، والتطور. المجلد 2: التصنيف والبيولوجيا . برلين: سبرينغر. ISBN 0-412-61390-5.
- ↑ زاخارياسن، كارل إريك؛ باوست، جون ج.؛ لي، ريتشارد إي. (1982). "طريقة لتحديد كمية عوامل تنوي الجليد في دم الحشرات". علم الأحياء التجميدي . 19 (2): 180-184 . doi : 10.1016/0011-2240(82)90139-0 . PMID 7083885 .
- ↑ ساورز، أ.د.؛ يونغ، س.ب.؛ غروسيل، م.؛ براودي، س.ل.؛ توماسو، ج.ر. (2006). "أسمولية الدم وتركيزات الكاتيونات في الروبيان الأبيض (Litopenaeus vannamei) أثناء التعرض لملح البحر الاصطناعي أو محلول أيوني مختلط: العلاقة بتدفق البوتاسيوم". الكيمياء الحيوية المقارنة وعلم وظائف الأعضاء، الجزء أ: علم وظائف الأعضاء الجزيئي والتكاملي . 145 (2): 176-180 . doi : 10.1016/j.cbpa.2006.06.008 . PMID 16861020 .
- ↑ تشابمان 1998 ، ص 108.
- ↑ تشابمان 1998 ، ص 111.
- ↑ تشابمان 1998 ، ص 114.
- ↑ ديكر، هـ.؛ هيلمان، ن.؛ جاينيك، إ.؛ ليب، ب.؛ مايسنر، يو.؛ ماركل، ج. (1 أكتوبر 2007). "مراجعة موجزة: التقدم الأخير في أبحاث الهيموسيانين" . علم الأحياء التكاملي والمقارن . 47 (4): 631-644 . doi : 10.1093/icb/icm063 . PMID 21672868 .
- ↑ باتمان، ب. و.؛ فليمنج، ب. أ. (2009). "سيكون هناك دم: سلوك النزيف الذاتي كجزء من ذخيرة الدفاع لدى الحشرات". مجلة علم الحيوان . 278 (4): 342-348 . doi : 10.1111/j.1469-7998.2009.00582.x .
- ↑ جنس النمل الأسترالي Leptanilla على الإنترنت
مصادر
- تشابمان، آر إف (1998). الحشرات: التركيب والوظيفة ( الطبعة الرابعة). كامبريدج: مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-0-521-57890-5.
روابط خارجية
- "هل للحشرات دم؟" . بوسطن غلوب . 17 أكتوبر 2005. مؤرشف من الأصل في 2 أكتوبر 2022.
- بولستاد ، كات (2 مايو 2008). "دم الحبار الأزرق - الماء العكر" . متحف تي بابا تونجاريوا في نيوزيلندا . أرشفة من الإصدار الأصلي في 2 نيسان (أبريل) 2015.
- دم
- تشريح المفصليات
- تشريح الحشرات
- تشريح القشريات
- تشريح العنكبيات
- سوائل الجسم
