جدار الجسم في الحشرات

جدار جسم الحشرة هو ذلك الجزء من طبقة الاكتودرم والذي يظل على السطح الخارجي بعد تمام أو اكتمال نمو الحشرة ( أي في طورها الكامل ) وفي الحشرة الكاملة ( اليافعة ) تقوم هذه الطبقة بحماية طبقات الجسم الداخلية الفضة الحساسة - ولكى تؤدى وظيفتها على الوجه الأكمل فقد تغلظت مناطق من هذه الطبقة السطحية مكونة صفائح كيتينية تتكفل بوقاية ما تحتها من الطبقات وكذلك يعطي هذا التغليظ الفرصة للاتصالات والارتكازات العضلية وهي بذلك تقابل في وظيفتها الجهاز الدعامي العظمى الداخلي ( الهيكل العظمي ) للفقاريات.

ويصل بين الصفائح المتغلظة بعضها البعض مناطق رخوة غشائية تمكنها من الحركة . ويجمع الجهاز الدعامي الخارجي في الحشرات بين القوة والمقدرة وقلة الوزن حيث أنها تعتبر كالدعائم جوفاء وفارغة بالمقارنة بالدعائم الصماء في الفقاريات ، ويساعد الحشرة بجانب هذه الوظيفة على الحركة والالتواء والانتفاخ عند الامتلاء وتكوين البيض في المبيض ، واذا أخذنا قطاعاً راسياً في جدار جسم حشرة Integument لوجد أنه يتكون من ثلاث طبقات متتالية من الخارج إلى الداخل (الشكل التالي) وهى :-

1 - طبقة الجليد Cuticle في الخارج وهي طبقة لا خلوية .

2 - طبقة البشرة الداخلية Hypodermis تلى الطبقة السابقة نحو الداخل وهي طبقة حية خلوية.

3 - الغشاء القاعدي Basement Membrane وتعتمد عليه طبقة البشرة الداخلية

أ - خواص وتركيب الجليد

يتضح مما سبق أن طبقة الكيوتيكل تتكون عادة من ثلاث طبقات وتختلف مكونات كل طبقة عن الأخرى :-

غطاء الجليد : يتكون من أربع طبقات على رقته هي من الخارج للداخل طبقة الجليدين Cuticulin ثم طبقة الفنيولات المتعددة Polyphenols تليها طبقة شمعية ثم طبقة لاصقة . والطبقة الأولى تفرزها الخلايا الكروية Oenocytes أما الطبقات الثلاث الأخرى فتفرزها أساساً طبقة وخلايا البشرة الداخلية . ويثني غطاء الجليد بأشكال متباينة . وأن كان يكون طبقة متجانسة وهي أكثر تجانساً من الطبقتين الأخرتين ومادة الجليدين وقد تسمى الصفيحين أو الصليبين Sclerotin لا تتأثر بالمذيبات العضوية ولا بالأحماض أو القلويات المخففة.

أما طبقة الجليد الخارجية فتحتوى على مادة " الجليدين " السابقة أحياناً وعلى مواد أخرى هي الشيتين " Chitin " والبروتين " Protein " ومواد صبغية كالميلانين Melanin. أما طبقة الجليد الداخلية فسبب مرونتها هي خلوها من مادة "الجليدين" مع احتوائها على المركبات الأخرى . وترى الطبقة الأخيرة في صورة طبيقات عرضية دقيقة تتخللها رأسياً قنيات مسامية أو شعرية ، هي في واقعها جبلية ( بروتوبلازمية ) ، مصدرها البشرة الداخلية الخلوية التي تليها توا إلى الداخل.

ويتضح جلياً مما سبق أن صلابة الهيكل الخارجي في الحشرات يعزى أساساً إلى وجود " الجليدين " ، في كل من غطاء الجليد وطبقة الجليد الخارجية . ويعزى إلى زيادة تركيزه في هذه الطبقة قوة وصلابة الهيكل الخارجي وتكوير الصفائح الجامدة أي الصليبات Scleratin المتميزة في حلقات الجسم المختلفة . ولهذا نرى أن طبقة الجليد الخارجية تغيب كلياً أو جزئياً في مناطق الهيكل ، التي تحتاج الحشرة إلى تحريكها بسهولة لتزاول نشاطها في يسر ، كالحال في الأغشية بين الحلقات Intersegmental Memberanes أو في جليد اليرقات الغضة.

والجليد بطبقاته الثلاث السابقة ، لا يكون بسمك واحد في كل مناطق الهيكل الخارجي للحشرة ، وانما هو بسمك في بعضها ويجمد ، مكوناً صفائح خارجية (صليبات Sclerites ) مثل الصفائح الظهرية ( الترجات ) Tergites أو الصفائح القصية ( الاسترنات ) Sternites . ويقل سمكه قليلاً أو كثيرا بين هذه الصفائح مكوناً أغشية Membranes أو دروزاً وأخاديد Sutures تمتد في اتجاهات متباينة، ومثال ذلك الدرز الظهري الوسطى على كل من الرأس والصدر ، الذي ينشق عنده الجليد أثناء الانسلاخ.

وقد يخترق الجليد بطبقاته الثلاث قنيات رأسية لنوع أو أنواع من الغدد ، في مناطق مختلفة من الجسم ، وفى هذه الحالة نجد أن غطاء الجليد يتعمق منثنياً نحو الداخل ليغطي فتحة الغدة أو ليبطن تجويفها كما أن تركيب الجليد قد يتحور قليلاً أو كثيراً بجوار الزوائد التي تشاهد فيه.

ب - قابلية الجليد للنفاذ

من أهم وظائف الجليد ، هي قابليته للصلابة واليبوسة Rigidity وقابليته للنفاذ Permeability ، ومقدرته على الانبساط أو التعدد في مرونة Stretching ولكن هذه الخواص جميعها تختلف لا باختلاف نوع الحشرات فحسب ، ولكن تختلف أيضاً داخل النوع الواحد باختلاف الأطوار، بل باختلاف مناطق الجسم في الطور الواحد ، فقابلية النفاذ للماء مثلاً تختلف ، ولا تتوقف كثيراً على حجم سمك الجليد أو صلابته . والقاعدة أن الجليد لا ينفذ الماء بتاتاً ، والمسئول عن هذه الخاصية هما غطاء الجليد ومادة "الجليدين" فيه ، وفى طبقة الجليد الخارجية أيضاً ، ومن ثم ، فحين توجد التراكيب التي تمنع نفاذ الماء ، فان الجليد الرقيق والجليد السميك يكونان سواء في حفظ الحشرة من الجفاف نتيجة لعدم تبخير الماء من أنسجتها الداخلية .

وعلى النقيض ، قد يصبح الجليد منفذا ، فذلك الجليد الذي يبطن الغدد الجلدية يتحتم بالطبع أن يكون منفذاً لإفرازاتها ، ونهايات القصبيات الهوائية بين الأنسجة تنفذ الماء بعكس القصبات الكبيرة ، وكذلك الجليد المبطن للقناة الهضمية الأمامية أو الخلفية يتيح للماء أن ينفذ خلاله في معظم الحشرات ولصالحها .

ويفتح على سطح الجليد غدد مختلفة ، مثل غدد الشمع وغدد اللاك Glands Lac وغدد الحرير والغدد الجاذبة Attractant Glands والغدد المنفرة Repugnatorial Glands وأحياناً الغدد التي تفرز مواد سامة أو مهيجة Irritant أو غدد الانسلاخ وإفرازات هذه الغدد - وعلى الأخص الإفراز الشمعي - يلعب دوراً هاماً وأساسياً في حياة بعض الحشرات.

ج - زوائد الجليد وبروزاته " الشكل التالي " وأهميتها :

الزوائد : Appendages هي التراكيب والزوائد الجليدية القابلة للحركة.

البروزات : Processes هي تلك التراكيب الغير قابلة للحركة.

زوائد الجليد : تشمل كل النموات الخارجية والتي يربطها بالجسم مفاصل غشائية تجعلها قابلة للحركة.

شكل يبين: اشكال مختلفة للشعيرات الموجودة في الحشرات

وتقسم الزوائد إلى مجموعتين هي الأشواك والمهاميز:

أ - الأشواك المتحركة : Setar Macrotrichia وتسمى عادة بالشعر ( يلاحظ أن الشعر الحقيقي Hairs من مميزات الثدييات Mammalia ) وإنما اطلاق كلمة الشعر هو إطلاق مجازى . وينمو كل منها من حفرة فنجانيه الشكل وعند القاعدة تتصل الشوكة بجدار الحفرة بواسطة حلقة غشائية ترتبط بالجليد.

والأشواك عبارة عن تراكيب جوفاء كامتدادات من الجليد الخارجي ، وتنشأ كل منها من خلية متضخمة عادة من خلايا تحت الجلد تعرف بالخلية المولدة للشوكة، ويتكون الغشاء المفصلي عادة من خلية أخرى من خلايا تحت الجلد تعرف بالخلية الغشائية وقد أصبحت دراسة ترتيب الأشواك المهمة على سطح الجسم في السنوات الأخيرة ذات قيمة كبيرة من الناحية التقسيمية للحشرات خصوصاً في ذباب السيكلورافا Cycloorrhapha وفى يرقات الحشرات حرشفية الأجنحة . وفيما يلي أهم أنواع الأشواك :

1 - الشعور الكاسية :- وهي تغطى عادة كل سطح الجسم وزوائده وكثيرا ما تتفاوت في شكلها ودرجات تخصصها فاذا كانت مزودة بفروع خيطية كما في النحل سميت بالشعور الريشية .

أما إذا كانت صلبة قوية فتعرف بالسفايان وتظهر بوضوح في ذباب التاكينا Tachinidae أما إذا كانت صلبة قوية فتعرف بالسافيان وتظهر بوضوح في ذباب التاكينا Tachinidae.

2 - الحراشيف : - وهي عبارة عن شعور كأسية تحورت كثيراً في شكلها وهي من أهم مميزات الحشرات حرشفية الأجنحة وكثيراً من الحشرات ذات الذنب القافزة Collembola كما توجد أيضاً في بعض أفراد كثير من الرتب الأخرى .

وهناك أنواع كثيرة من الأشواك متوسطة في تركيبها بين الشعور الكأسية والحراشيف.

3 - الأشواك الغدية : - وهى التي تعمل كمخرج لإفرازات الغدد تحت الجلدية فان كانت سميكة متينة سميت بالسفايات الغدية كما في الشعور اللاسعة لبعض يرقات الحشرات حرشفية الأجنحة .

4 - الأشواك الحسية : - كثيراً ما تتحور أشواك بعض أجزاء الجسم وبصفة خاصة في الزوائد وتصبح حسية وهى لذلك تتصل دائماً بالجهاز العصبي.

ب- المهاميز :- وتوجد على أرجل كثير من الحشرات وتختلف عن الأشواك في أنها تنشأ في الأصل من عدة خلايا كما ذكر ذلك ( كومستوك Comstock ) .

البروزات الجليدية :

أن السطح الخارجي للجلد فضلاً عن كونه مبرقشاً بطرق مختلفة فهو يحمل أنواعاً كثيرة من البروزات التي تتكون من نفس مادته . وهي تتصل به اتصالاً قوياً وليست لها أغشية مفصلية وهذا ما يميرها عن الرواند الجليدية والأنواع الرئيسية من البرورات الجليدية هي : -

1 - الشعيرات الثابتة Microtrichta وهي تراكيب صغيرة شبيهة بالشعر توجد مثلاً على أجنحة حشرات Mecoptera وبعض الحشرات ذات الجناحين Diptera وهي تشبه الشعور الكأسية الصغيرة جداً ولكنها تتميز عنها بعدم وجود الاتصال المفصلي القاعدي .

2 - الأشواك الثابتة : لقد اختلف الكتاب كثيراً في استعمال هذا الاصطلاح ولكني أقصر استعماله على البروزات التي تأخذ شكل الأشواك . وقد ذكر (كومستوك) أن الأشواك الثابتة تختلف عن الأشواك العادية في أنها تنتج من خلايا غير متخصصة من (خلايا تحت الجلد) وفى أنها تنشأ عادة إن لم يكن دائماً من عدة خلايا.

3 - وزيادة على الأنواع السابقة : فإن هناك كثيراً من البروزات الجليدية تكون على شكل عقد صغيرة أو نتوءات مخروطية متعددة الأشكال أو قد يكبر حجمها وتعرف حينئذ بالقرون وهى صفة مميزة لذكور بعض الحشرات غمدية الأجنحة.

أهمية زوائد الجليد وبروزاته

للزوائد والبروزات أهمية كبرى ومتنوعة بالنسبة للحشرة ولعلماء تصنيف الحشرات :-

أ) فالنسبة للحشرة نجد :-

1 - أن من شعيرات الجسم ما يكون منفذا لإفراز غدد خاصة ، ومنها ما يكون واقياً للحيوان أو يستخدمه في الدفاع عن نفسه ، ومثال ذلك الشعيرات الغدية في يرقات وديدان السنط الصغيرة من رتبة حرشفية الأجنحة.

2 - هناك الشعيرات الحسية التي تتصل بنهايات الأعصاب ، والتي توجد على قرن الاستشعار أو أجراء الفم ، ولها وظيفة الحس أو الذوق أو نحو ذلك بل منها ما يستخدم للشم والسمع والتفاهم كما في أنواع النمل .

3 - في شغالة النحل ، يوجد على العقلة الأولى لرسخ الرجل الخليفة شعيرات تستخدمها الحشرة في جمع حبوب اللقاح ، وحملها إلى حيث ينتفع بها.

4 - كثيراً ما تستخدم الحشرات المهاميز كأمشاط لتنظيف زوائد الجسم مما يعلق بها وبه .