تنوع الثدييات
4-2 تنوع الثدييات
Diversity of Mammals
الأهداف
- تفحص خصائص الثدييات في كل من تحت الطوائف الثلاث للثدييات.
- تميز بين التكيفات التي تسهم في تنوع الثدييات، وتمكنها من العيش في بيئات مختلفة.
- تقارن بين رتب الثدييات المشيمية.
مراجعة المفردات
الكروموسوم Chromosome: تركيب خلوي يحمل المادة الوراثية التي يتم نسخها ونقلها من جيل من الخلايا إلى جيل آخر.
المفردات الجديدة
- الثدييات الأولية.
- الثدييات الكيسية.
- الثدييات المشيمية.
الفكرة الرئيسية
تنقسم طائفة الثدييات إلى ثلاث تحت طوائف، بناءً على طريق تكاثرها.
الربط مع الحياة
فكر في الثدييات التي تراها كل يوم، ومنها الأغنام والجمال. إنها جزء صغير من 4500 نوع من الثدييات. وقد طور العلماء حدائق ومحميات للمخلوقات البرية؛ لتقدم فرصًا لدراسة التنوع الكبير لأنواع الثدييات الموجودة حاليًا.
تصنيف الثدييات
Mammals Classification
تنقسم طائفة الثدييات إلى ثلاث تحت طوائف، اعتمادًا على طريقة تكاثرها، وهي:
- الثدييات الأولية.
- الثدييات الكيسية.
- الثدييات المشيمية.
الثدييات الأولية
Monotremes
يشبه منقار البط، وآكل النمل الشوكي، المخلوقين المبينين في الشكل 4-10، مخلوقات غريبة الشكل، ومع ذلك فإن لها شعرًا وغددًا لبنية، مما يجعلها من الثدييات.
ومنقار البط من الثدييات الأولية، ويضع بيضًا كالبيض الذي تضعه الزواحف. والثدييات الأولية Monotremes ثدييات تتكاثر بوضع البيض.
ومن الثدييات الأولية التي تعيش حاليًا:
- آكل النمل الشوكي.
- منقار البط.
ويعيش منقار البط وآكل النمل الشوكي في أستراليا وتسمانيا وغينيا الجديدة فقط.
وللثدييات الأولية بعض خصائص الزواحف، بالإضافة إلى وضع البيوض، فتشبه معها في تركيب العظام في منطقة الكتف، وكذلك درجة حرارة جسمها أقل من أغلب الثدييات الأخرى، ولها خليط فريد من الكروموسومات؛ فهي تمتلك كروموسومات بحجم تلك التي لدى الثدييات، وكروموسومات صغيرة مثل التي لدى الزواحف.
الشكل 4-10
آكل النمل الشوكي، مثل منقار البط، يضع البيض. عندما تفقس البيضة يحصل الجنين على الغذاء من غدد الحليب الخاصة بأمه.
ماذا قرأت؟
حدد كيف تختلف الثدييات الأولية عن تحت الطوائف الأخرى للثدييات؟
الثدييات الكيسية
Marsupials
تسمى الثدييات التي لها كيس، أو جراب، وفترة حمل قصيرة جدًا الثدييات الكيسية Marsupials؛ حيث يزحف الصغير بعد الولادة مباشرة نحو الجراب المكون من الجلد والشعر على جسم الأم الخارجي.
ويمتص نمو الصغير داخل الجراب من حليب غدد لبنية بالحليب الذي تفرزه الغدد اللبنية للأم. وفي بعض أنواع الثدييات الكيسية يولد الصغير ويزحف داخل جراب أمه بعد ثمانية أيام فقط من حدوث الإخصاب؛ حيث يبقى هناك فترة حتى يكتمل نموه.
ومن الثدييات الكيسية:
- الأبوسوم، كما في الشكل 4-11.
- الكوالا.
- الولبي Wallaby.
- الكنغر، كما في الشكل 4-12.
ومعظم الثدييات الكيسية تعيش في أستراليا والجزر المجاورة لها.
الربط مع علوم الأرض
إن وجود الثدييات الكيسية في أستراليا ما زال محيرًا للعلماء. فقد كانت الثدييات الكيسية تعيش في أمريكا الشمالية، وانقرضت ما عدا فأر الأبوسوم من أمريكا الشمالية، إلا أن بعضها انتشر ليعيش في أمريكا الجنوبية وأوروبا عندما كانت القارات مرتبطة معًا في كتلة واحدة ضخمة من اليابسة.
انتقلت الثدييات الكيسية من أمريكا الجنوبية عبر إفريقيا إلى أستراليا. وبعد ذلك، قبل نحو 200 مليون سنة مضت، انفصلت القارات بسبب تحرك الصفائح الأرضية، مما أدى إلى عزل الثدييات الكيسية بأستراليا والجزر القريبة منها.
نمت الثدييات الكيسية الأسترالية؛ لأنها كانت منعزلة عن منافساتها من الثدييات المشيمية في أستراليا وآسيا وإفريقيا. وعندما نشأت أنواع متكيفة تنافسية، أصبح لدى الثدييات المشيمية سلوك اجتماعي، ومصادر غذائية أكثر تنوعًا، وتنوع في الشكل والوظيفة أكثر مما لدى الثدييات الكيسية.
وحلت الثدييات الكيسية في أستراليا وغينيا الجديدة محل الثدييات المشيمية في الأماكن التي كانت تحتلها. فعلى سبيل المثال، هناك آكلات لحوم وآكلات أعشاب في أستراليا، تؤدي أدوارًا بيئية مشابهة لأدوار الثدييات المشيمية في أماكن أخرى من العالم.
الشكل 4-11
الأبوسوم الليلي يقضي معظم وقته على الأشجار.
الشكل 4-12
للكنغر فترة حمل تبلغ 33 يومًا تقريبًا، وبعد ذلك يبدأ الصغير فترة الحضانة في الكيس.
الثدييات المشيمية
Placental mammals
تشكل الثدييات المشيمية، ومنها الإنسان، النسبة الكبرى بين الثدييات. فـ الثدييات المشيمية Placental mammals ثدييات لها مشيمة، وهي العضو الذي يوفر الغذاء والأكسجين للجنين، ويخلصه من الفضلات.
وتلد الثدييات المشيمية صغيرًا لا يحتاج إلى أن ينمو داخل كيس. وتتنوع الثدييات المشيمية في 18 رتبة، وتضم بعض الرتب أنواعًا قليلة.
فعلى سبيل المثال، هناك فقط نوعان من الليمور الطائر، ويمكن لليمور الطائر أن ينزلق عبر الهواء بسبب غشاء من الجلد يربط يديه برجليه.
والأردفارك Aardvark آكل نمل يعيش في إفريقيا، وهو النوع الوحيد في رتبته.
وتتراوح أوزان الثدييات المشيمية من مخلوق الفأر ذي الأنف الطويل الذي يزن نحو 1.5 g، إلى بعض الحيتان التي تزن نحو 100,000 kg، كما في الشكل 4-13.
وتتراوح أشكال الثدييات المشيمية من ثدييات تكيفت للسباحة، إلى الخلد الذي تكيف للحياة تحت الأرض، والخفافيش التي لها أجنحة وتستطيع تحديد المكان بانعكاس صدى الموجات فوق الصوتية لتتمكن من الطيران في الظلام.
وقد وضع العلماء عدة فرضيات تفسر وجود أعداد كبيرة وأنواع كثيرة من الثدييات المشيمية مقارنة بالثدييات الكيسية. تقول إحدى الفرضيات إن صغار الثدييات الكيسية تتشبث بفرو أمها عند الولادة؛ لذا لا توجد حاجة لأن تتغير الأطراف لتكون أرجلًا أو أجنحة أو زعانف.
وتفسر فرضية أخرى نجاح الثدييات المشيمية بأن الفترة الزمنية للثدييات المشيمية أكبر، وأنها تنتقل من خلال المشيمة إلى بيئة أكثر استقرارًا، وأكثر غنى بالأكسجين، حيث يكون الجنين داخل الرحم.
الشكل 4-13
الحوت الأحدب وزنه نحو 100,000 kg، وهو أكبر بكثير من الفأر ذي الأنف الطويل الذي يزن نحو 1.5 g، وهو من أصغر الثدييات.
تجربة استهلالية
راجع: بناءً على قراءتك حول تصنيف الثدييات، كيف يمكنك الآن الإجابة عن أسئلة التحليل؟
المطويات
ضمّن مطويتك معلومات من هذا القسم.
ماذا قرأت؟
وضح كيف تختلف الثدييات المشيمية عن الثدييات الكيسية؟
رتبة آكلات الحشرات
Order Insectivora
تعد الحشرات مصدر غذاء رئيس لهذه الثدييات، حيث تعد القنافذ والخلد والفأر ذو الأنف الطويل من أمثلة آكلات الحشرات.
إن الفأر ذا الأنف الطويل أصغر الثدييات حجمًا، وله أنف مدبب يسمح له باصطياد الحشرات بسهولة. والفأر ذو الأنف الطويل من أصغر الثدييات التي توجد في أرجاء العالم، وتقضي معظم حياتها تحت الأرض.
رتبة الخفاشيات
Order Chiroptera
هناك نحو 925 نوعًا في رتبة الخفاشيات، وكلها أنواع من الخفافيش. وكما ذكر سابقًا، فالخفافيش هي الثدييات الوحيدة التي تستطيع الطيران.
وأجنحتها مكونة من أغشية رقيقة مدعومة بأطراف أمامية متحورة. وتتغذى الخفافيش على أنواع مختلفة من الغذاء، فبعضها يأكل الحشرات، وبعضها الآخر يأكل الفاكهة، وأخرى تتغذى على الرحيق.
والخفاش المبين في الشكل 4-14 من الخفافيش التي تعيش في المناطق الاستوائية على نطاق واسع، ويتغذى على الفواكه.
الشكل 4-14
الفأر ذو الأنف الطويل من آكلات الحشرات، والخفاش من رتبة الخفاشيات.
رتبة الرئيسات
Primates Order
القرد هو مثال على الرئيسات. وأدمغة الرئيسات هي الأكبر والأكثر تعقيدًا بين الثدييات.
وتسكن معظم الرئيسات على الأشجار، مما جعل العلماء يفترضون أنها تحتاج إلى أيدٍ وأرجل متخصصة وهي على الأشجار، كما تتطلب الإمساك بالغذاء أو تجنب الأعداء.
وقد منح الله سبحانه وتعالى الأطراف الأمامية للرئيسات قدرة كبيرة على الإمساك بالأشياء. ويبين الشكل 4-15 نوعًا من القرود، حيث يمسك الصغير بأمه ويتشبث بها.
الشكل 4-15
نوع من القرود، يمسك الصغير بأمه، مما يوضح القدرات العقلية المتقدمة للرئيسات.
حدد
مخلوقات أخرى في رتبة الرئيسات.
رتبة الدرداوات
Order Xenarthra
لا يكون لمخلوقات هذه الرتبة أسنان أمامية، وقد تكون لها أسنان بسيطة. وتضم الرتبة آكل النمل، كما في الشكل 4-16.
ليس لآكل النمل أسنان، وله لسان شوكي ولعاب صمغي يسمح له بالإمساك بالنمل بسهولة. ولكل من الكسلان والمدرع أسنان خاصة تشبه الوتد.
ويتغذى الكسلان غالبًا على الأوراق، أما المدرع فيتغذى على الحشرات. وتعيش ثدييات هذه الرتبة في مناطق مختلفة من العالم.
رتبة القوارض
Order Rodentia
تضم الثدييات القارضة مخلوقات مثل:
- القندس، كما في الشكل 4-16.
- الجرذان Rats.
- الفئران Mice.
- المرموط Marmots.
- السناجب Squirrels.
- الهامستر Hamster.
وتشكل القوارض 40% من جميع أنواع الثدييات.
يستمر نمو القواطع الشبيهة بالإزميل خلال حياة القوارض، وهي تستعمل أسنانها الحادة لقضم الخشب والبذور والقشور للحصول على الغذاء.
إن مقدرة القوارض على غزو كل أنواع البيئات الأرضية، ونجاح سلوكها التكاثري، جعلها حاضرة في كل الأنظمة الحيوية البرية.
الشكل 4-16
آكل النمل الضخم من رتبة الدرداوات، والقندس من رتبة القوارض.
المفردات: أصل الكلمة
الأرنبيات Lagomorpha
- lago: من الكلمة اللاتينية lagos، وتعني أرنب.
- morph: من الكلمة اللاتينية morphe، وتعني شبه.
رتبة الأرنبيات
Order Lagomorpha
تشبه الأرنبيات القوارض؛ فأفراد هذه الرتبة مثل الأرانب، والبيكا Pika، أو أرنب الصخور، لها قواطع طويلة حادة مستمرة النمو.
وللأرانب قواطع في الفك العلوي إضافة إلى زوج خلف الزوج الأول.
وهذه الثدييات آكلات أعشاب، تتغذى على الأعشاب والفواكه والبذور. وتعيش البيكا، المبينة في الشكل 4-17، في المرتفعات أو في البيئات العالية التي تكون أرضها مغطاة بالثلج أجزاء من السنة.
وتتكيف هذه الثدييات لهذه الظروف بجمع العشب خلال الصيف للتغذي؛ ثم تأكله بعد ذلك خلال الشتاء عندما لا يكون العشب الأخضر الطازج متوافرًا.
رتبة آكلات اللحوم
Order Carnivora
ربما يكون لديك مخلوق ثديي أليف مثل القطة. فالقطط، والثعالب، والذئاب، والفقمة، والفظ Walruses، والدبب، والظربان Skunk، وثعالب الماء Otters، وابن عرس Weasels، كلها تتبع رتبة آكلات اللحوم.
وتضم رتبة آكلات اللحوم مفترسات، ولكنها ليست كلها متكيفة بالطريقة نفسها لتمزيق اللحم. فاللبؤة، كما في الشكل 4-17، تأكل الوعول وصغار الزراف وصغار التماسيح. وبعد أن تمسك بفريستها تستعمل قواطعها في تمزيق قطع اللحم.
الشكل 4-17
توجد البيكا في المناطق الجبلية، وتستخدم اللبؤة أنيابها في طعن الفريسة وتقطيعها.
رتبة الخرطوميات
Order Proboscidea
الفيلة من أكبر ثدييات اليابسة. ولها خرطوم مرن متكيف لجمع النباتات وشرب الماء.
وقد تحورت قواطعها إلى أنياب؛ لحفر التربة، وإخراج الجذور، وتحريك مادة الأشجار، كما في الشكل 4-18.
وقد دُربت بعض الفيلة للمساعدة على حمل الأشياء الثقيلة.
الشكل 4-18
الخرطوم خاص برتبة الخرطوميات.
رتبة الخيلانيات
Sirenia Order
بقر البحر Manatees والأطوم Dugongs من أفراد رتبة الخيلانيات كبيرة الحجم. وكلاهما ثدييات بطيئة الحركة، وذات رؤوس كبيرة، وليس لها أطراف خلفية.
وقد تحولت أطرافها الأمامية إلى هيئة زعانف تساعدها على السباحة.
وهذه المخلوقات آكلات أعشاب؛ إذ تتغذى على أعشاب البحر، والطحالب، والنباتات المائية الأخرى.
واعتمادًا على حجمها، يمكن للأطوم مثلًا أن يستهلك نحو 50 kg من الأعشاب كل يوم.
وتسبح أفراد هذه الرتبة غالبًا في المياه السطحية الدافئة الاستوائية. ولأنها بطيئة جدًا، وتفضل المياه السطحية غالبًا، فقد تصدمها القوارب السريعة فتؤذيها.
الشكل 4-19
عظام الفك في الحوت الباليني تشبه المنخل. ويبين الشكل أيضًا الأطوم يطفو بالقرب من سطح الماء.
رتبة أحادية الحافر
Order Perissodactyla
تشمل الثدييات ذات الحوافر، ومنها:
- الحصان.
- حمار الوحش.
- وحيد القرن.
ولأفراد هذه الرتبة عدد مفرد من الأصابع، أي إصبع واحدة أو ثلاث أصابع في كل قدم.
وهذه الثدييات آكلات أعشاب، ولها أسنان تكيفت لطحن النباتات.
وتعيش أحادية الحافر في كل القارات ما عدا القارة القطبية.
رتبة ثنائية الحافر
Order Artiodactyla
الثدييات ذات حوافر، وتختلف عن أحادية الحافر في أن لها عددًا زوجيًا من الأصابع، أي اثنتين أو أربع على كل طرف.
ومن أمثلتها:
- الغزلان.
- الماشية.
- الخراف.
- الماعز.
- فرس النهر Hippopotamus.
وللعديد من الماشية والخراف والغزلان قرون. وثدييات هذه الرتبة آكلات أعشاب، ومعظمها مجترة.
رتبة الحوتيات
Order Cetacea
للحيتان والدلافين أطراف أمامية تحورت إلى زعانف تساعدها على السباحة، وليس لها أطراف خلفية، والذيل يتكون من أجزاء لحمية.
وفتحاتها الأنفية متحورة على شكل ثقب أو اثنين في أعلى الرأس لتنفس الهواء.
ولا يغطي جسمها الشعر. وبعض الحيتان مفترسات، وبعضها الآخر، ومنها الحوت الأزرق، له تراكيب متخصصة داخل أفواهها تسمى عظام الفك البالينية، تستعمل لتصفية المواد التي تتغذى عليها.
ويبين الشكل 4-19 الحوت الأحدب.
ماذا قرأت؟
قارن بين الثدييات المشيمية باستخدام الجدول 4-2.
الجدول 4-2
رتب الثدييات المشيمية
| الرتبة | مثال | المميزات |
| -------------- | -------------------------------------------------------------------------- | --------------------------------------------------------------------------------------- |
| آكلات الحشرات | الفأر ذو الأنف الطويل، والقنافذ، والخلد | أنف مدبب، أصغر الثدييات، تعيش تحت الأرض، آكلة حشرات. |
| جلديات الأجنحة | الليمور الطائر | غشاء من الجلد يربط يديه برجليه. |
| الخفاشيات | الخفاش | ليلية، تستخدم الصدى، تطير، تأكل الحشرات والفواكه. |
| الرئيسات | القرود، والسعادين | أدمغة كبيرة، تعيش على الأشجار، وإبهام يقابل. |
| الدرداوات | آكلات النمل، والكسلان، والمدرع | ليس لها أسنان أو ذات أسنان مثل الوتد، آكلات حشرات. |
| القوارض | القندس، والجرذان، والمرموط، والسناجب، والهامستر | أسنان قواطع حادة، آكلات أعشاب. |
| الأرنبيات | الأرانب، والبيكا، أرنب الصخور | الأرجل الخلفية أطول من الأمامية، متمكنة للقفز، قواطع خاصة تنمو باستمرار. |
| آكلات اللحوم | القطط، والثعالب، والذئبة، والفقمة، والفظ، والظربان، وثعالب الماء، وابن عرس | الأسنان متكيفة لتمزيق اللحم، آكلات لحوم. |
| الخرطوميات | الفيلة | خراطيم طويلة، أصبحت القواطع أنيابًا عاجية، أكبر حيوانات اليابسة. |
| الخيلانيات | بقر البحر، والأطوم | حركة بطيئة، رؤوس كبيرة، ليس لها أطراف خلفية. |
| أحادية الحافر | الحصان، والحمار الوحشي، ووحيد القرن | ذات حوافر، عدد أصابعها مفرد، آكلات أعشاب. |
| ثنائية الحافر | الغزال، والماشية، والخراف، والماعز، وفرس النهر Hippopotamus | ذات حوافر، عدد أصابعها زوجي، آكلات أعشاب. |
| الحوتيات | الحيتان، والدلافين | الأطراف الأمامية على شكل زعانف، ليس لها أطراف خلفية، تستعمل فتحات المناخر لتنفس الهواء. |
مختبر تحليل البيانات 4-1
بناءً على بيانات حقيقية
حلل ثم استنتج
كيف تؤثر ضوضاء قوارب السياح في الحيتان؟
قد لفت انتباه الباحثين إلى أنه قد تسبب الضوضاء أو أي اضطراب خارجي آخر في إجهاد بعض الحيوانات. وقد فحص العلماء تغير سلوك الحيتان عند زيادة نشاط القوارب السياحية.
درست بيانات تتعلق بنداءات الحوت في ثلاث مجموعات خلال عدة سنوات، وتلخص الرسوم البيانية النتائج.
البيانات والملاحظات
فحص علماء الأحياء طول مدة نداءات الحوت في ثلاث مجموعات خلال عدة سنوات. وتلخص الرسوم البيانية هذه البيانات.
التفكير الناقد
- قارن بين مدة نداء الحوت في أثناء الوجود في الجزر خلال الأعوام من 1977 إلى 2003. ما الذي نتج عن هذا التوجه؟
- كيف يفسر العلماء البيانات في هذه الدراسة؟
التقويم 4-2
الخلاصة
- من بين تحت طوائف الثدييات الثلاث، تقع تحت طائفة الثدييات الأولية فقط البيض.
- تحت طائفة الثدييات الكيسية لها كيس يقضي فيه الصغير معظم وقت نموه.
- صغار الثدييات المشيمية تتغذى عن طريق المشيمة في أثناء نموها داخل الرحم.
- صنفت الثدييات المشيمية إلى رتب مختلفة، اعتمادًا على أشكالها وبيئاتها وخصائصها التركيبية وطبيعة غذائها.
فهم الأفكار الرئيسة
- الفكرة الرئيسة: سمِّ تحت الطوائف الثلاث التي تنقسم إليها الثدييات، وصف خصائص كل تحت طائفة.
- حدد رتبة أو رتب الثدييات التي ينتمي إليها المخلوق الثديي التالي، وفسر إجابتك:
له فرو أحمر بني، وزوج من القواطع في الفك العلوي، زوج خلف الآخر، ومخالب، وجسمه أصغر قليلًا من كرة السلة، ويمكنه القفز بسهولة.
- قارن بين خصائص الثدييات في رتبة أحادية الحافر وتلك التي في رتبة ثنائية الحافر.
- صف الخصائص التي مكنت رتبة القوارض من الانتشار في معظم الأنظمة الحيوية البرية.
التفكير الناقد
- كوّن فرضية: يمكن أن يكشف منقار البط المجالات الكهربائية الناتجة عن انقباض عضلات مخلوقات أخرى، وهكذا يبحث منقار البط عن فريسته. كوّن فرضية تبين فاعلية هذا التكيف للمنقار بدلًا من حاسة البصر البسيطة.
- الكتابة في علم الأحياء: يعتقد بعض الناس خطأ أن الثدييات الكيسية أقل تعقيدًا من الثدييات المشيمية. حلل هذا الاعتقاد ثم فسره.
جاري تحضير الدرس المعاد صياغته وبناء الأنماط
نحافظ على المعنى العلمي ونربط كل فقرة بنواتجها ومفاهيمها.
إعادة إنتاج الدرس حسب نمط التعلم
طلب واحد ينتج المسارات البصري والسمعي والحركي والقرائي معًا، بصياغة تراعي سياق المناهج السعودية.
اختر نمط التعلم
تُنتج الأنماط الأربعة دفعة واحدة، ثم تُستدعى الحزمة المحفوظة في الزيارات التالية.