الإخراج في الفقريات – الأحياء للصف الخامس العلمي

يُعد الإخراج إحدى العمليات الحيوية المهمة في الكائنات الحية، والتي تهدف إلى التخلص من الفضلات الناتجة عن عمليات الأيض. في هذه المحاضرة، سنتناول بالتفصيل عملية الإخراج في الحيوانات الفقارية، وهي الحيوانات التي تمتلك عمودًا فقريًا، وتشمل: الأسماك، البرمائيات، الزواحف، الطيور، والثدييات.

ما هي أعضاء الإخراج في الفقاريات؟ وما أنواع الكلى؟

تمتلك الفقاريات أعضاء إخراجية متخصصة تعرف باسم الكلى، وهي تتطور وتتنوع بحسب نوع الحيوان ومرحلة نموه.

أنواع الكلى في الفقاريات:

1. الكلى الأولية (Pronephros):
   هي الكلى التي تعمل في أجنة الأسماك والبرمائيات.
2. الكلى المتوسطة (Mesonephros):
   تعمل في أجنة الفقاريات المتقدمة مثل الزواحف، الطيور، والثدييات.
3. الكلى البعدية (Metanephros):
   هي الكلى التي تعمل في البالغين من الفقاريات المتقدمة.

الإخراج في الأسماك:

1. أسماك المياه العذبة:

• البيئة المحيطة: تركيز الأملاح في أجسامها أعلى من تركيز الماء الخارجي.
• السبب: يدخل الماء إلى أجسامها أسموزيًا.

تعريف الأسموزية:

حركة جزيئات الماء من التركيز الواطئ إلى التركيز العالي للأملاح.

• مشكلة الأسماك: تفقد الأملاح من أجسامها بسبب الانتشار (من التركيز العالي إلى الواطئ).

وسائل الدفاع للتعويض:

• وجود خلايا متخصصة في الخياشيم تسمى الخلايا الملحية أو الكلورية وظيفتها امتصاص الأملاح من الماء العذب وإعادتها إلى الدم.
• يتم التخلص من الماء الزائد عبر الكلى التي تُنتج بولاً مخففًا.

✅ سؤال: كيف تواجه أسماك المياه العذبة فقدان الأملاح؟ الجواب: بواسطة خلايا متخصصة بالخياشيم تعيد امتصاص الأملاح، كما تقوم الكلى بإخراج الماء الزائد على شكل بول مخفف.

2. أسماك المياه المالحة:

• المشكلة المعاكسة: تركيز الأملاح في البيئة المحيطة أعلى من الجسم.
• النتيجة: تفقد الماء وتكتسب أملاحًا زائدة.

الحلول:

• تشرب ماء البحر لتعويض فقدان الماء.
• تقوم الخلايا المتخصصة في الخياشيم بطرح الأملاح الزائدة (مثل NaCl) خارج الجسم.
• يتم إخراج ما تبقى من الأملاح مع البول.

✅ سؤال: كيف تتخلص أسماك البحار من الأملاح الزائدة؟ الجواب: عن طريق شرب ماء البحر، ثم طرح الأملاح الزائدة عبر الخلايا التخصصية في الخياشيم، وما تبقى يُخرج مع البول.

الإخراج في البرمائيات:

مثال: الضفدع

• الجلد في البرمائيات: شديد النفاذية، يدخل الماء عبره بسهولة.
• آلية الإخراج: يتم إخراج الماء الزائد عبر الكلى.

نقل الأملاح:

• يتم نقل كلوريد الصوديوم من البيئة الخارجية إلى الجسم عن طريق الجلد بنقل فعال (عكس الانتشار).

✅ سؤال: كيف يتم نقل الأملاح في البرمائيات؟ الجواب: عبر الجلد من التركيز الواطئ إلى العالي بعملية نقل فعال، ويُطرح الماء الزائد عبر الكلى.

الإخراج في الزواحف:

• تمتلك الزواحف كلى من النوع البعدي.
• كبيبات الكلى فيها صغيرة العدد والحجم.
• تطرح الفضلات النيتروجينية على شكل حامض اليوريك.

لماذا ترافق الفضلات كمية من الماء؟

الجواب: لحمل حامض اليوريك إلى المثانة.

• يتم طرح البول مع الغائط عبر المذرق على شكل مزيج شبه جاف لتقليل فقدان الماء.

✅ سؤال: كيف تطرح الزواحف فضلاتها؟ الجواب: تطرح البول مع الغائط على شكل مزيج شبه جاف عبر المذرق.

الإخراج في الطيور:

• تشبه الزواحف في طرح الفضلات على شكل حامض اليوريك.
• تمتلك بعض الطيور غددًا خاصة لفرز الأملاح الزائدة (مثل الطيور التي تشرب ماء البحر).

لماذا تطرح الطيور حامض اليوريك؟

الجواب: لأنه قليل الذوبان في الماء ولا يحتاج إلى كمية كبيرة من الماء، مما يساعد على تقليل فقدان الماء.

✅ سؤال: ما وظيفة الغدد الملحية في بعض الطيور؟ الجواب: طرح الأملاح الزائدة الناتجة عن شرب ماء البحر.

الخلاصة:

أهم التعاريف:

• الأسموزية: حركة جزيئات الماء من تركيز واطئ إلى تركيز عالٍ.
• الانتشار: انتقال الجزيئات من التركيز العالي إلى الواطئ.
• النقل الفعال: حركة المواد بعكس تدرج التركيز وتحتاج طاقة.
• الخلايا الكلورية: خلايا متخصصة في الخياشيم لتنظيم الأملاح.
• حامض اليوريك: مادة إخراجية نيتروجينية قليلة الذوبان في الماء.