كيف تتم عملية تبادل الغازات في دودة الأرض

تتم عملية تبادل الغازات في دودة الأرض عن طريق

تتم عملية تبادل الغازات في دودة الأرض عن طريق

الجلد


. حيث يعتبر الجلد من اهم الاعضاء اللازمة كي تبقى دودة الأرض على قيد الحياة.

اذا قمت بيوم من الايام بلمس دودة الارض، فسوف تشعر ان جلدها لا يشبه جلد باقي الحيوانات، وهو رطب للغاية، والسبب وراء ذلك هي انها تستعمل الجلد كعضو للتنفس بدلًا من الرئتين لدى البشر، لأن دودة الارض لا تملك رئتين، ولا يمكنها التنفس عبر الفم او الانف، حيث انها لا تملك انف، لذلك يحدث التنفس وتبادل الغازات عبر الجلد الرطب والشعيرات الدموية.

يتم الحصول على غاز الاكسجين من الهيموغلوبين المنحل في الدم ويتم اطلاق ثاني اكسيد الكربون اثناء المبادلة الغازية، وتستعمل دودة الارض جلدها من اجل اغراض اخرى مثل نقل الماء والاملاح عبر النقل الفاعل.

تحتاج دودة الارض الى الرطوبة من اجل ان تقوم بالمبادلات الغازية، لذلك تعيش في التربة الرطبة، ولكن الامر نفسه يدفعها للخروج من سطح التربة بعد عاصفة شديدة او مطر غزير، لأن جسم الدودة يحتاج للموازنة بين الرطوبة وبين التجفاف.

ومن الحيوانات الاخرى التي تستعمل جلدها من اجل التنفس نذكر الضفدع، وعلى عكس دودة الارض، يملك الضفدع رئتين، لكنه يتنفس عبر الجلد في بعض الاحيان. [1] [2]

تتم عملية تبادل الغازات في دودة الأرض عن طريق الجلد

تحتاج دودة الارض مثل باقي الكائنات الحية الى اكسجين من اجل البقاء على قيد الحياة، والقيام بالعمليات الكيميائية الهامة مثل التنفس الخلوي وانتاج الطاقة، ولا تملك اعضاء تنفسية متخصصة مثل الانسان للقيام بهذه المهمة مثل الرئتين، والممرات التنفسية كالرغامى والقصبات، لذلك تقوم بعملية التبادل الغازي للحصول على الاكسجين وطرح ثاني اكسيد الكربون عبر الجلد

ينتشر الاكسجين عبر سطح الدودة ويدخل الى شبكة الاوعية التي تقع تحت سطح جسم دودة الارض، ويرتبط الاكسجين بالهيموغلوبين الناقل في الدم الذي يوصله الى خلايا الجسم المختلفة، انتشار الاكسجين يتم ببساطة لان الاكسجين صغير الحجم ويمكنه ان يعبر الاغشية بدون اي عائق من البروتينات الغشائية، ويلعب في ذلك ايضًا عدم قطبيته وقدرته على الانحلال في الغشاء الليبيدي الداخلي، وبسبب اهمية الاكسجين للخلايا لدى دودة الارض، فإن تركيزه داخل الخلايا يكون اقل من خارجها (بسبب استعماله المستمر في العمليات الحيوية)، ولذلك ينتشر من البيئة الخارجية الى داخل الخلايا.

يتم طرح ثاني اكسيد الكربون بالانتشار عبر سطح الجسم، لأن تركيز ثاني اكسيد الكربون يكون اكبر داخل الخلية مقارنةً من خارجها (ثاني اكسيد الكربون يعتبر ناتج عن عمليات التنفس الخلوي والعمليات التي تحدث داخل الخلية)

متطلبات عملية تبادل الغازات في دودة الأرض

تحتاج عملية تبادل الغازات في دودة الارض الى بعض الامور كي تستمر الدودة في الحصول على الاكسجين وطرح ثاني اكسيد الكربون عبر الجلد، والعوامل الضرورية لقيام هذا الامر هي

• يجب ان يكون الجلد رقيق ومساحته واسعة بالنسبة لحجم الجسم
• رطوبة الجلد
• وجود شبكة من الشعيرات الدموية تحت سطح الجسم
• تكيف الدودة مع الظروف المختلفة
• التوازن بين الرطوبة والتجفاف

رقة الجلد ومساحته:

شكل الدودة الانبوبي يلائم متطلبات عملية تبادل الغازات مثل مساحة السطح الكبيرة بالنسبة للحجم

رطوبة الجلد:

تعتبر رطوبة الجلد من العوامل الضرورية اللازمة لعملية تبادل الغازات عبر سطح دودة الارض، وهي تحافظ على رطوبة جلدها من خلال انتاج المخاط من الخلايا الظهارية، وللمخاط دورًا اضافيًا وهو احتباس الاكسجين وانحلاله من الهواء، كما تحافظ دودة الارض على رطوبة جلدها من خلال انتاج السوائل وطرحها عبر المسام بين قطع الجسم [3]

وجود شبكة من الشعيرات الدموية تحت سطح الجسم

: تساعد شبكة الشعيرات الدموية في تسهيل عملية تبادل ونقل الغازات. [4]

تكيف الدودة مع الظروف المختلفة

: لدودة الارض انماط تكيف مختلفة مع الظروف الجوية المختلفة والهواء الجاف، فعلى الرغم من ان الهواء يعتبر المصدر الاساسي للاكسجين، الا انه يمكن ان يؤدي لتجفيف جسم الدودة، وبالتالي عدم حدوث اية مبادلات غازية وموت الدودة، لذلك تكيفت الدودة مع الهواء الجاف من خلال بقاءها في التربة الرطبة طوال اليوم، او الحفر عميقًا في التربة من اجل التخلص من التجفاف.

التخلص من الرطوبة الزائدة

: الرطوبة مفيدة للغاية من اجل تحقيق المبادلات الغازية بين وحصول الدودة على كميات كافية من الاكسجين للعمليات والتنفس الخلوي، لكن ما زاد عن حده نقص، اي ان الرطوبة الزائدة التي تنجم عن هطول الامطار الغزيرة يمكن ان تمنع دودة الارض عن طرح ثاني اكسيد الكربون والحصول على كميات كافية من الاكسجين، ولكي تتخلص الدودة من هذا الامر، فإنها تقوم بالزحف الى سطح التربة بعد العواصف من اجل ان تتكيف وتتخلص من الرطوبة الزائدة. [3]

الفرق بين عملية تبادل الغازات في دودة الأرض وبين الانسان

دودة الارض تختلف عن الانسان بامور لا تعد ولا تحصى، فهي تعتبر من الكائنات الاقل تعقيدًا من الانسان بكثير، على سبيل المثال، لا تمتلك دودة الارض جهاز تنفسي خاص بها، وليس لديها رئتين لتبادل الغازات مثل الانسان والكثير من الحيوانات الاخرى، لكنها تحتاج للاكسجين من اجل استمرارية الحياة وتقوم بالحصول عليها عبر الانتشار من سطح الجلد.

عملية الانتشار تعتبر فعالة في تبادل الغازات لدى الكائنات الحية التي يكون قطرها اقل من 1 مم، مثل اللواسع ودودة الارض، وتكون الخلايا عند هذه الكائنات قريبة جميعها من سطح الجسم، لذلك من السهل ان يحدث التبادل الغازي عبر الانتشار المباشر، ويساعد شكل الدودة المسطح في عملية تبادل الغازات والحصول على الاكسجين وطرح ثاني اكسيد الكربون.

اما في الثدييات وجسم الانسان، فيكون تركيب الجسم باكمله اكثر تعقيدًا، وتتم عملية التنفس عبر دخول الهواء من جوف الانف، ومروره وتدفئته وترطيبه في الممرات الهوائية، حتى يصل الى الرئتين والاسناخ ويحدث فيهما التبادل الغازي وفق الالية التالية

• عندما يتنفس الشخص، يدخل الهواء من البلعوم الى القصبة الهوائية
• تتفرع القصبة الرئيسية الى عدة قصبات
• تتفرع القصبات الى قصيبات واسناخ واكياس سنخية
• يتم تبادل الغازات والحصول على الاكسجين وطرح ثاني اكسيد الكربون في الاسناخ الرئوية. [4]