അകശേരുക്കളിലെ ഗതാഗത സംവിധാനം

അകശേരുക്കളിലെ ഗതാഗത സംവിധാനം

ഓക്സിജൻ, കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ്, പോഷകങ്ങൾ, ഹോർമോണുകൾ, ഉപാപചയ മാലിന്യങ്ങൾ തുടങ്ങിയ അവശ്യ വസ്തുക്കളെ ശരീരത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗത്ത് നിന്ന് മറ്റൊന്നിലേക്ക് നീക്കാൻ ജീവജാലങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു സംവിധാനമാണ് ഗതാഗത സംവിധാനം. അകശേരുക്കളിൽ (നട്ടെല്ലില്ലാത്ത മൃഗങ്ങൾ), പ്രത്യേക അവയവങ്ങളില്ലാത്ത വളരെ ലളിതമായ സംവിധാനങ്ങൾ മുതൽ ഹൃദയവും രക്തക്കുഴലുകളും ഉള്ള സങ്കീർണ്ണമായ രക്തചംക്രമണ സംവിധാനങ്ങൾ വരെ ഗതാഗത സംവിധാനങ്ങൾ വ്യാപകമായി വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഈ വ്യത്യാസങ്ങളെ പ്രധാനമായും സ്വാധീനിക്കുന്നത് ശരീര വലുപ്പം, പ്രവർത്തന നില, ആവാസ വ്യവസ്ഥ, അവയവങ്ങളുടെയും കലകളുടെയും സങ്കീർണ്ണത എന്നിവയാണ്.

1. അകശേരുക്കളിലെ ഗതാഗതത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന തത്വങ്ങൾ

ചെറുതോ നേർത്തതോ ആയ ശരീരമുള്ള മൃഗങ്ങളിൽ, വ്യാപനത്തിലൂടെയും ഓസ്മോസിസ് വഴിയും മാത്രമേ ഗതാഗതം സാധ്യമാകൂ. ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയിൽ നിന്ന് താഴ്ന്ന സാന്ദ്രതയിലേക്കുള്ള തന്മാത്രകളുടെ ചലനമാണ് ഡിഫ്യൂഷൻ, അതേസമയം അർദ്ധ-പ്രവേശന സ്തരത്തിലൂടെ ജലത്തിന്റെ ചലനമാണ് ഓസ്മോസിസ്. കോശങ്ങൾ പരസ്പരം അടുത്തായതിനാലും ശരീര വ്യാപ്തവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ശരീരത്തിന്റെ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം താരതമ്യേന വലുതായതിനാലും, രക്തചംക്രമണ സംവിധാനത്തിന്റെ ആവശ്യമില്ലാതെ തന്നെ വാതക, ലായക കൈമാറ്റം സംഭവിക്കാം.

എന്നിരുന്നാലും, ശരീരത്തിന്റെ വലിപ്പം വർദ്ധിക്കുകയും ടിഷ്യുകൾ കട്ടിയുള്ളതായിത്തീരുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, വ്യാപനം മാത്രം മതിയാകില്ല. അതുകൊണ്ടാണ് പല അകശേരുക്കൾക്കും തുറന്നതോ അടച്ചതോ ആയ രക്തചംക്രമണ സംവിധാനങ്ങൾ ഉള്ളത്, പദാർത്ഥങ്ങളുടെ വിതരണവും ഉപാപചയ മാലിന്യങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്യുന്നതും വേഗത്തിലാക്കാൻ.

2. പ്രത്യേക രക്തചംക്രമണ സംവിധാനമില്ലാത്ത അകശേരുക്കൾ

എ. പോറിഫെറ (സ്പോഞ്ചുകൾ)
സ്പോഞ്ചുകൾക്ക് യഥാർത്ഥ ടിഷ്യു ഇല്ല, അവയവങ്ങൾ കൊണ്ടുപോകുക എന്നതുപോലുമില്ല. അവയുടെ ശരീരത്തിലൂടെയുള്ള ജലപ്രവാഹത്തിലൂടെയാണ് പദാർത്ഥങ്ങളുടെ കൈമാറ്റം സംഭവിക്കുന്നത്. ചെറിയ സുഷിരങ്ങളിലൂടെ (ഓസ്റ്റിയ) വെള്ളം പ്രവേശിക്കുന്നു, ആന്തരിക അറയിലേക്ക് നീങ്ങുന്നു, തുടർന്ന് ഓസ്കുലം വഴി പുറത്തുകടക്കുന്നു. ചോനോസൈറ്റുകൾ പോലുള്ള പ്രത്യേക കോശങ്ങൾ വെള്ളം നീക്കാനും ഭക്ഷണ കണികകൾ പിടിച്ചെടുക്കാനും സഹായിക്കുന്നു. വെള്ളത്തിൽ നിന്ന് ഓക്സിജൻ കോശങ്ങളിലേക്ക് വ്യാപിക്കുന്നു, അതേസമയം കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡും ഉപാപചയ മാലിന്യങ്ങളും പുറത്തേക്ക് വ്യാപിക്കുന്നു.

ബി. സിനിഡാരിയ (ജെല്ലിഫിഷ്, ഹൈഡ്ര, കടൽ അനിമോൺ)
സിനിഡേറിയൻ മത്സ്യങ്ങൾക്ക് ഒരു ഗ്യാസ്ട്രോവാസ്കുലർ അറയുണ്ട്, അത് ഒരു ദഹന കേന്ദ്രമായും പോഷക വിതരണത്തിനുള്ള ഒരു മാർഗമായും ഇരട്ട പ്രവർത്തനം നിർവ്വഹിക്കുന്നു. ഇതിന് രണ്ട് പ്രാഥമിക ടിഷ്യു പാളികൾ (ഡിപ്ലോബ്ലാസ്റ്റിക്) മാത്രമുള്ളതിനാൽ, വ്യാപന ദൂരം കുറവായിരിക്കും. ജെല്ലിഫിഷിൽ, ശരീര ചലനവും അറയ്ക്കുള്ളിലെ ദ്രാവക പ്രവാഹവും പോഷകങ്ങൾ കൂടുതൽ തുല്യമായി വിതരണം ചെയ്യാൻ സഹായിക്കുന്നു.

സി. പ്ലാറ്റിഹെൽമിന്തസ് (പരന്ന വിരകൾ)
പരന്ന പുഴുക്കൾക്ക് വ്യാപനത്തെ ആശ്രയിക്കുകയും ശാഖിതമായ ഒരു ഗ്യാസ്ട്രോവാസ്കുലർ അറ ഉണ്ടായിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് പോഷകങ്ങൾ ശരീരത്തിന്റെ കൂടുതൽ ഭാഗങ്ങളിൽ എത്താൻ അനുവദിക്കുന്നു. അവയ്ക്ക് ഒരു പ്രത്യേക രക്തചംക്രമണ അല്ലെങ്കിൽ ശ്വസന സംവിധാനമില്ല. ശരീരത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിലുടനീളം പദാർത്ഥങ്ങളുടെ കാര്യക്ഷമമായ കൈമാറ്റത്തിന് അവയുടെ പരന്ന ശരീര ആകൃതി ഒരു നിർണായക പൊരുത്തപ്പെടുത്തലാണ്.

3. ശരീര ദ്രാവകത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഗതാഗത സംവിധാനങ്ങൾ: സ്യൂഡോകൊയിലോം, കൊയിലോം

ചില അകശേരുക്കളിൽ, ശരീര അറയിലെ ദ്രാവകം ഗതാഗതത്തിൽ ഒരു പങ്കു വഹിക്കുന്നു.

എ. നിമാവിരകൾ (വട്ടപ്പുഴുക്കൾ)
നിമറ്റോഡുകൾക്ക് ദ്രാവകം നിറഞ്ഞ ഒരു സ്യൂഡോകൊയിലോം (വ്യാജ ശരീര അറ) ഉണ്ട്. യഥാർത്ഥ രക്തക്കുഴലുകൾ ഇല്ലെങ്കിലും, ഈ ദ്രാവകം പോഷകങ്ങളും ഉപാപചയ മാലിന്യങ്ങളും വിതരണം ചെയ്യാൻ സഹായിക്കുന്നു. അതിന്റെ ഗതാഗത പ്രവർത്തനത്തിന് പുറമേ, ചലനത്തിനായി ശരീര സമ്മർദ്ദം (ഹൈഡ്രോസ്റ്റാറ്റിക് അസ്ഥികൂടം) നിലനിർത്താനും സ്യൂഡോകൊയിലോം സഹായിക്കുന്നു.

ബി. അന്നെലിഡ (വട്ടപ്പുഴുക്കൾ) - കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ സംവിധാനങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു ആമുഖം
അനെലിഡുകൾക്ക് ഒരു യഥാർത്ഥ കൊയ്‌ലോമും കൂടുതൽ വികസിതമായ ഒരു അവയവ സംവിധാനവുമുണ്ട്. ഈ ഗ്രൂപ്പിൽ, ഗതാഗതം കൊയ്‌ലോമിക് ദ്രാവകത്തെ മാത്രമല്ല, കൂടുതൽ സംഘടിതമായ രക്തചംക്രമണ സംവിധാനത്തെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു (അടഞ്ഞ സിസ്റ്റം വിഭാഗത്തിൽ കൂടുതൽ ചർച്ചചെയ്യുന്നു).

4. തുറന്ന രക്തചംക്രമണവ്യൂഹം

പല അകശേരുക്കളിലും, പ്രത്യേകിച്ച് ആർത്രോപോഡുകളിലും (പ്രാണികൾ, ചിലന്തികൾ, ചെമ്മീൻ) മിക്ക മോളസ്കുകളിലും (കണവ, നീരാളി പോലുള്ള സെഫലോപോഡുകൾ ഒഴികെ) തുറന്ന രക്തചംക്രമണവ്യൂഹം കാണപ്പെടുന്നു. തുറന്ന രക്തചംക്രമണവ്യൂഹത്തിൽ, ഹീമോലിംഫ് എന്ന ദ്രാവകം എല്ലായ്പ്പോഴും രക്തക്കുഴലുകളിൽ അടങ്ങിയിരിക്കില്ല. ഹൃദയം ശരീര അറയിലേക്ക് (ഹീമോകോയൽ) ഹീമോലിംഫിനെ പമ്പ് ചെയ്യുന്നു, അവിടെ അത് അവയവങ്ങളെ നേരിട്ട് കുളിപ്പിച്ച് ദ്വാരങ്ങളിലൂടെ (ഓസ്റ്റിയ) ഹൃദയത്തിലേക്ക് മടങ്ങുന്നു.

തുറന്ന സിസ്റ്റങ്ങളുടെ പ്രധാന സവിശേഷതകൾ:
1. അടച്ച സിസ്റ്റങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ കുറഞ്ഞ മർദ്ദവും താരതമ്യേന മന്ദഗതിയിലുള്ള ഒഴുക്കും.
2. മിതമായ പ്രവർത്തനമുള്ളതും, ഓക്സിജന്റെ ആവശ്യകത കുറവുള്ളതുമായ മൃഗങ്ങൾക്ക് കാര്യക്ഷമമാണ്.
3. പാത്രങ്ങളുടെ ഘടന ഒരു അടഞ്ഞ സംവിധാനത്തെപ്പോലെ സങ്കീർണ്ണമല്ലാത്തതിനാൽ അവയുടെ രൂപീകരണത്തിന്റെ "ജൈവ ചെലവ്" കുറവാണ്.

ആർത്രോപോഡുകളിലെ ഉദാഹരണങ്ങൾ:
പ്രാണികളിൽ, തുറന്ന സംവിധാനമുണ്ടെങ്കിലും, ഓക്സിജൻ ഗതാഗതം പ്രധാനമായും ഹീമോലിമ്പിനെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല. ടിഷ്യൂകളിലേക്ക് വായു നേരിട്ട് കൊണ്ടുപോകുന്ന ട്യൂബുകളുടെ ഒരു ശൃംഖലയായ ശ്വാസനാള സംവിധാനമാണ് പ്രാണികൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. അതിനാൽ, ഓക്സിജനെക്കാൾ പോഷകങ്ങൾ, ഹോർമോണുകൾ, ഉപാപചയ മാലിന്യങ്ങൾ എന്നിവയാണ് ഹീമോലിമ്പ് പ്രധാനമായും കൊണ്ടുപോകുന്നത്.

ക്രസ്റ്റേഷ്യനുകളിൽ (ഉദാ. ചെമ്മീൻ), ഓക്സിജൻ ഗതാഗതത്തിൽ ഹീമോലിമ്പ് വലിയ പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, കാരണം അവ ചവണകൾ വഴി ശ്വസിക്കുന്നു. ഹീമോസയാനിൻ (ചെമ്പ് അടങ്ങിയത്) പോലുള്ള ശ്വസന പിഗ്മെന്റുകൾ പലപ്പോഴും കാണപ്പെടുന്നു, ഓക്സിജൻ സമ്പുഷ്ടമാകുമ്പോൾ ഹീമോലിമ്പിന് നീലകലർന്ന നിറം നൽകുന്നു.

മോളസ്കുകളിലെ ഉദാഹരണങ്ങൾ:
ഒച്ചുകൾ, കക്കകൾ തുടങ്ങിയ മിക്ക മോളസ്കുകൾക്കും തുറന്ന സംവിധാനമുണ്ട്. ഹൃദയം ഹീമോലിമ്പിനെ ചെറിയ പാത്രങ്ങളിലേക്കും സൈനസുകളിലേക്കും പമ്പ് ചെയ്യുന്നു, തുടർന്ന് ഹൃദയത്തിലേക്ക് തിരികെ എത്തിക്കുന്നു. ഇഴയുകയോ ഉദാസീനമായ ചലനങ്ങൾ പോലുള്ള താരതമ്യേന സാവധാനത്തിലുള്ള ജീവിതശൈലികൾക്ക് ഈ സംവിധാനം പര്യാപ്തമാണ്.

5. അടഞ്ഞ രക്തചംക്രമണവ്യൂഹം

അടഞ്ഞ രക്തചംക്രമണ സംവിധാനങ്ങൾ അനെലിഡുകളിലും (ഉദാ. മണ്ണിരകൾ) സെഫലോപോഡുകളിലും (കണവ, നീരാളി) കാണപ്പെടുന്നു. ഒരു അടഞ്ഞ സംവിധാനത്തിൽ, രക്തം എല്ലായ്പ്പോഴും പാത്രങ്ങൾക്കുള്ളിൽ ഒഴുകുന്നു, ഇത് പദാർത്ഥങ്ങളുടെ വേഗത്തിലും കൃത്യമായും നിയന്ത്രിതമായ വിതരണത്തിന് അനുവദിക്കുന്നു.

എ. അന്നെലിഡ (മണ്ണിരകൾ)
മണ്ണിരകൾക്ക് ഓരോ സെഗ്‌മെന്റിലും ഒരു വളയമുള്ള പാത്രം ഉപയോഗിച്ച് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഡോർസൽ, വെൻട്രൽ രക്തക്കുഴലുകൾ ഉണ്ട്. അയോർട്ടിക് ആർച്ചസ് എന്നറിയപ്പെടുന്ന ഹൃദയം പോലുള്ള ഘടനകൾ രക്തം പമ്പ് ചെയ്യുന്നു. മണ്ണിരകൾക്ക് ശ്വാസകോശം ഇല്ലെങ്കിലും രക്തം ഓക്സിജനും കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡും വഹിക്കുന്നു; വാതക കൈമാറ്റം നനഞ്ഞ ചർമ്മത്തിലൂടെയാണ് സംഭവിക്കുന്നത്. അനെലിഡുകളിൽ ഒരു അടഞ്ഞ സംവിധാനത്തിന്റെ ഗുണങ്ങളിൽ വലിയ ശരീരങ്ങളെ പിന്തുണയ്ക്കാനുള്ള കഴിവും ഊർജ്ജം ആവശ്യമുള്ള കുഴിക്കൽ പ്രവർത്തനങ്ങളും ഉൾപ്പെടുന്നു.

ബി. സെഫലോപോഡുകൾ (കണവയും നീരാളിയും)
ഏറ്റവും പുരോഗമിച്ച രക്തചംക്രമണ സംവിധാനമുള്ള അകശേരുക്കളാണ് സെഫലോപോഡുകൾ. അവയ്ക്ക് മൂന്ന് ഹൃദയങ്ങളുണ്ട്: ചവറുകൾക്കടുത്തായി രണ്ട് ശാഖാ ഹൃദയങ്ങൾ, അവ ചവറുകൾക്കടുത്തായി രക്തം പമ്പ് ചെയ്യുന്നു, ശരീരത്തിലുടനീളം രക്തം പമ്പ് ചെയ്യുന്ന ഒരു വ്യവസ്ഥാപരമായ ഹൃദയം. സെഫലോപോഡുകൾ വളരെ സജീവമാണ്, വേഗത്തിൽ നീന്തുകയും വേട്ടയാടുകയും ചെയ്യുന്നു, ഉയർന്ന ഓക്സിജൻ വിതരണം ആവശ്യമാണ്. ഉയർന്ന മർദ്ദത്തിൽ ഒരു അടഞ്ഞ സംവിധാനത്തിൽ, ഓക്സിജനും പോഷകങ്ങളും വിതരണം ചെയ്യുന്നത് വളരെ കാര്യക്ഷമമാണ്.

6. ശ്വസന പിഗ്മെന്റുകളും ഗതാഗതത്തിൽ അവയുടെ പങ്കും

എല്ലാ അകശേരുക്കൾക്കും ശ്വസന വർണകങ്ങൾ ഇല്ല, എന്നാൽ പല ഗ്രൂപ്പുകളിലും ഈ വർണകങ്ങൾ രക്തത്തിന്റെയോ ഹീമോലിമ്പിന്റെയോ ഓക്സിജനെ ബന്ധിപ്പിക്കാനുള്ള കഴിവ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് പ്രധാനമാണ്.

– ഹീമോഗ്ലോബിൻ: ചില അനെലിഡുകളിലും ചില മോളസ്കുകളിലും സാധാരണമാണ്; ഇരുമ്പ് അടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്, ഓക്സിജൻ ലഭിക്കുമ്പോൾ ചുവപ്പ് നിറമായിരിക്കും.
– ഹീമോസയാനിൻ: ആർത്രോപോഡുകളിലും മോളസ്കുകളിലും ധാരാളമായി കാണപ്പെടുന്നു; ചെമ്പ് അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ഓക്സിജൻ സമ്പുഷ്ടമാകുമ്പോൾ നീലയായി കാണപ്പെടുന്നു.
– ഹെമറിത്രിൻ (അപൂർവ്വമായി): ചുവപ്പ് കലർന്ന പർപ്പിൾ നിറമുള്ള, ചില സമുദ്ര അകശേരുക്കളിൽ കാണപ്പെടുന്നു.

ശ്വസന വർണകങ്ങൾ മൃഗങ്ങളെ കുറഞ്ഞ ഓക്സിജൻ സാഹചര്യങ്ങളിൽ ജീവിക്കാനും, കൂടുതൽ സജീവമാകാനും, അല്ലെങ്കിൽ വലിയ ശരീര വലുപ്പം നേടാനും അനുവദിക്കുന്നു.

7. വിസർജ്ജന വ്യവസ്ഥയുമായുള്ള ബന്ധം

ഉപാപചയ മാലിന്യ വിസർജ്ജനത്തിൽ നിന്ന് ഗതാഗതം വേർതിരിക്കാനാവാത്തതാണ്. പല അകശേരുക്കൾക്കും വ്യത്യസ്ത വിസർജ്ജന അവയവങ്ങളുണ്ട്:
– പരന്ന പുഴുക്കളിൽ പ്രോട്ടോനെഫ്രീഡിയ,
– അനെലിഡുകളിൽ മെറ്റാനെഫ്രീഡിയ,
– പ്രാണികളിലെ മാൽപിഗിയൻ ട്യൂബുലുകൾ,
– മോളസ്കുകളിൽ ലളിതമായ വൃക്കകൾ.

ഉപാപചയ മാലിന്യങ്ങൾ വിസർജ്ജന അവയവങ്ങളിലേക്ക് കൊണ്ടുപോകാൻ ഗതാഗത സംവിധാനം സഹായിക്കുന്നു, അതേസമയം വിസർജ്ജന ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ആത്യന്തികമായി ശരീര ഉപരിതലത്തിലൂടെയോ പ്രത്യേക ചാനലുകളിലൂടെയോ പുറന്തള്ളപ്പെടുന്നു.

8. കെസിമ്പുലൻ

അകശേരുക്കളുടെ ഗതാഗത സംവിധാനങ്ങൾ വൈവിധ്യമാർന്ന പൊരുത്തപ്പെടുത്തലുകൾ പ്രകടമാക്കുന്നു. സ്പോഞ്ചുകൾ, സിനിഡേറിയൻ, ഫ്ലാറ്റ് വേമുകൾ തുടങ്ങിയ ലളിതമായ മൃഗങ്ങൾ അവയുടെ ചെറുതോ നേർത്തതോ ആയ ശരീരങ്ങൾ കാരണം വ്യാപനത്തെയും ഗ്യാസ്ട്രോവാസ്കുലർ അറകളെയും ആശ്രയിക്കുന്നു. പദാർത്ഥങ്ങളുടെ വിതരണത്തിൽ സഹായിക്കുന്നതിന് നെമറ്റോഡുകൾ സ്യൂഡോകോലോമിക് ദ്രാവകം ഉപയോഗിക്കുന്നു. കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ ഗ്രൂപ്പുകൾ രക്തചംക്രമണ സംവിധാനങ്ങൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്: ആർത്രോപോഡുകളുടെയും മിക്ക മോളസ്കുകളുടെയും തുറന്ന സംവിധാനങ്ങൾ മിതമായ പ്രവർത്തനമുള്ള മൃഗങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമാണ്, അതേസമയം അനെലിഡുകളുടെയും സെഫലോപോഡുകളുടെയും അടഞ്ഞ സംവിധാനങ്ങൾ അവയുടെ വലിയ ശരീര വലുപ്പത്തെയും ഉയർന്ന പ്രവർത്തന നിലകളെയും പിന്തുണയ്ക്കുന്നതിന് വേഗതയേറിയതും കാര്യക്ഷമവുമായ രക്തപ്രവാഹം അനുവദിക്കുന്നു. ഓരോ അകശേരുക്കളുടെയും ശാരീരിക ആവശ്യങ്ങൾക്കും പരിസ്ഥിതികൾക്കും അനുയോജ്യമായ രീതിയിൽ പരിണാമം ഗതാഗത സംവിധാനങ്ങളെ എങ്ങനെ രൂപപ്പെടുത്തിയെന്ന് ഈ വൈവിധ്യം തെളിയിക്കുന്നു.