لماذا تطرح الحيوانات جلودها؟
ما الذي يدفع بعض المخلوقات إلى فقدان طبقاتها الخارجية القديمة بانتظام واستبدالها بجلود جديدة تماماً؟
بقلم: سكوت داتفيلد
ريشة على جسم الإوزة الكندية
تخضع العديد من المخلوقات عبر المملكة الحيوانية لعملية تحول جسدي تسمى الانسلاخ Moulting. سواء نتج منها أكماماً شبحية تشبه الثعبان أم مجرد التخلص من كتل من الجلد والفراء القديم، فإن طرح الجلد Shedding يُعد مرحلة مهمة في نمو الحيوان وبقائه على قيد الحياة. فكثيراً ما يستخدم مصطلحا الانسلاخ والطرح بالتبادل، لكن هناك اختلافًا بسيطًا بين العمليتين. الانسلاخ هو التخلص من جلد الحيوان أو ريشه أو قشرته أو هيكله الخارجي بالكامل أثناء نموه، والذي كثيراً ما يحدث بصفة موسمية. فمثلاً، تخضع فقمات
الفيل Elephant seals (ميرونجا ليونينا Mirounga leonina) لما يُعرف بـ”الانسلاخ الكارثي“ Catastrophic moult خلال أواخر الصيف. وبقدر ما يبدو الأمر مثيراً، فإن الطبيعة ”الكارثية“ لهذه الانسلاخات تتعلق فقط بالبقع الكبيرة من الجلد التي تطرح دفعة واحدة خلال هذا الوقت، يُعاد توجيه تدفق دم الفقمات نحو جلدها لإنتاج طبقة جلدية خارجية جديدة، تُعرف بالبشرة Epidermis. يعرّض هذا أعضاءها الحيوية للخطر في المحيطات المتجمدة التي تعيش فيها، لذلك يجب أن ينفّذ الانسلاخ على الأرض.
يمكن للأصلات الشبكية Reticulated pythons
الضخمة أن تطرح جلداً يبلغ طوله نحو 6.25 متراً.
أفضل صديق قليل التسبب في الحساسية للإنسان
إضافة إلى كومة من الفراء الزائد الذي يجب تنظيفه، فإن الوجود حول كلب يحب التخلص من فرائه قد يسبب الحساسية لدى البشر. فمثلاً، تعد كلاب الهاسكي السيبيرية Siberian Huskies من أكثر الكلاب طرحاً لفرائها. يرجع ذلك أساساً إلى دورها ككلاب تجر الزحافات في المناخات الباردة، حيث يساعد طرحها على الحفاظ على معاطفها السميكة بصحة جيدة. ولكن هذه الخاصية المفيدة في درجات الحرارة المنخفضة قد تُلحق الضرر بأنف صاحب الكلاب. فعندما تطرح الكلاب فراءها، فإنها تطرح أيضاً خلايا الجلد، والتي يمكن أن تجد طريقها إلى أنف وفم صاحب الكلب، مما يحفز جهاز المناعة في جسمه ويسبب تفاعلات تحسسية. لكن العديد من سلالات الكلاب، مثل كلب الصيد الأفغاني Afghan Hound وكلب الشنوزر العملاق Giant Schnauzer، تسبب قليلاً من الحساسية Hypoallergenic. ويعني هذا أنه على الرغم من أنه لا يوجد كلب يخلو تماماً من طرح الشعر، إلا أن بعضها يطرح فراءه بكميات منخفضة بحيث يمكن تجنب التفاعلات التحسسية.
”يخضع الثعبان لعملية انسلاخ لكامل الجسم، تُعرف باسم الانسلاخ“
تُعد الثعابين من أفضل أمثلة الانسلاخ في الطبيعة. وبالطريقة نفسها التي تصغر بها ملابس البشر على أجسادهم خلال السنوات الأولى من العمر، تقشّر الثعابين دورياً طبقة سطحية من الحراشف لتجهيز جسمها للتوسع والنمو. ما بين 4 إلى 12 مرة في السنة، يخضع الثعبان لعملية انسلاخ لكامل الجسم، والتي تُعرف بالانسلاخ الخارجي Ecdysis. وتنفصل الطبقات الخارجية من خلايا الجلد في طبقة متواصلة من الأدمة النامية Dermis حديثاً أسفلها. وخلال هذه العملية، تُطرح كذلك حرشفة واقية تغطي عين الثعبان، تُعرف بغطاء العين Spectacle. فعلى الرغم من أن جميع الثعابين والزواحف تطرح جلودها، إلا أنها لا تنشئ جميعها نسخاً طبق الأصل وكاملة الحجم من نفسها. تطرح السلاحف والسلاحف البحرية وبعض السحالي جلدها تدريجياً، غالباً على شكل بقع جافة متقشرة.
مثل الثعابين، تخضع مجموعة كبيرة من الحيوانات للانسلاخ الكامل عندما يحين وقت نضجها، بما في ذلك العناكب ذات الثمانية أرجل والقشريات وجميع أنواع الحشرات. وعلى عكس قدرات العديد من الحشرات المتحولة على غزل الشرنقة، مثل العث والفراشات، تتحول حشرات أخرى إلى حشرات مجنحة تحت هياكلها الخارجية Exoskeletons الواقية. تعيش يرقات اليعسوب Dragonflies تحت الماء، وكثيراً ما توجد في البرك والبحيرات. تتخطى هذه الصغار عديمة الأجنحة طور العذراء Pupal stage في التحول وتتجه إلى الانسلاخ مباشرة. وبعد عدة أيام من التحول الداخلي Internal metamorphosis تحت الماء، تتسلق اليرقة من الأعماق وصولاً إلى ورقة شجر قريبة، وفي غضون ساعات قليلة يخترق اليعسوب المجنح الجديد قمة الهيكل الخارجي السابق، المعروف بالجلد المتساقط (السُلاخة) Exuvia لكن ماذا يحدث للهيكل الخارجي المتبقي؟
بعض الحشرات، مثل اليعسوب والزيز Cicadas، لا تفعل شيئاً بجلدها المتساقط. لكن العديد من الحشرات، مثل حشرات الحبوب Pill bugs (أرماديليديوم فولغاري) Armadillidium vulgare والصراصير الأمريكية American cockroaches (بيريبلانيتا أمريكانا) Periplaneta americana، تسارع لالتهام أجسادها السابقة لإعادة امتصاص البروتينات القيمة والكيتين Chitin بداخل الجلد المتساقط. إن ترك نسخة طبق الأصل مجوفة من جسمك قد يعمل أيضاً كمنارة للمفترسات، فيشير إلى وجود فريسة قريبة قد تفتقر إلى هيكلها الخارجي الواقي يقلل التهامها لأجسادها القديمة من خطر اكتشافها.
حيوانات تأكل جلدها
بالنسبة إلى البرمائيات Amphibians، يعد الجلد أكثر من مجرد حاجز واق- فهو أيضاً الطريقة التي تتنفس بها. فقد طورت الضفادع والعلاجيم Toads جلداً رطباً يسمح للغازات مثل الأكسجين بالمرور عبر سطحه إلى مجرى الدم. مع نمو البرمائيات، يُطرح جلدها، لكن ليس كقطعة كاملة مثل أبناء عمومتها من الزواحف. وبدلاً من ذلك، تتقشر البقع منفصلة عن الجسم بانتظام، حيث تطرح بعض الأنواع جلدها بالكامل يومياً في حين يستغرق البعض الآخر أسابيع حتى يطرح جلده بالكامل. بمجرد انفصال طبقة الجلد القديمة، تنقل البرمائيات الرقاقة المنسلخة بطول الجسم باتجاه الفم وتأكلها. إن عملية تناول الجلد بانتظام، المعروفة بأكل الجلد Dermatophagy، لا تمكّن البرمائيات من تعويض بعض خسائرها الغذائية فحسب، بل تقيها من الجفاف أيضاً. إن التأكد من كون بشرتها رخوة ونفوذة بدرجة كافية لتبادل الغازات الجوية يعد أمراً حيوياً لبقائها على قيد الحياة.
بدلاً من طرح الجلد والهيكل الخارجي لكامل الجسم، تخضع بعض الحيوانات، مثل الرنة Reindeer والموظ Moose، لعملية انسلاخ جزئية تكشف عن مجموعة جديدة من القرون. على عكس القرون Horns على رؤوس ذكور الجاموس أو الغزلان، يمتلك ذكور الرنة بنى مماثلة تسمى قرون الوعل Antlers. قرون الوعل هي زوائد عظمية تنتأ من الجمجمة، على عكس القرون، التي لا ترتبط بالجمجمة وتتكون في الغالب من مادة الشعر والأظافر البشرية نفسها، وهي الكيراتين. مع نمو قرون الوعل، تخرج من الرأس مغطاة بالجلد والشعر الناعم، المعروف عادة بغطاء القرن Velvet. مع نمو الحيوان، تتطور العظام الموجودة بداخله وتنضغط لتشكل عظم قرن الوعل الصلب. عندما يكتمل نمو قرون الوعل، يجف غطاء القرن ويبدأ الحيوان يشعر بالحكة، مما يجعله يخدش قرونه على أسطح صلبة مثل الأشجار والصخور لتمزيق الجلد وغطاء القرن، فلا يتبقى منها سوى العظام. قد تبدو هذه المرحلة من نمو حيوان الرنة كمشهد من فيلم دموي، لكن إمدادات الدم تقل أثناء طرح الرنة لقرونه، ويُعتقد أن هذا يجنب الحيوان الشعور بأي ألم. تتسم هذه العملية بسرعتها، فيستغرق التخلص من غطاء القرن نحو 24 ساعة.
كيف تقشر الثعابين جلدها وتترك وراءها كماً حرشفياً
1 الهرمونات HORMONES
قبل أيام من بدء الطرح، تُفرز الهرمونات في جميع أنحاء جسم الثعبان مما يحفّز الانسلاخ الخارجي.
2 تكاثر الخلايا CELL PROLIFERATION
أثناء الانسلاخ، تتزايد أعداد جميع الخلايا الموجودة في الطبقة الخارجية للثعبان، والتي تسمى البشرة Epidermis، بسرعة.
3 التمايز DIFFERENTIATION
تتغير الخلايا المعروفة بالخلايا الكيراتينية Keratinocytes لإنتاج طبقات جديدة تشكّل بشرة الثعبان.
4 التمايز النهائي TERMINAL DIFFERENTIATION
تنفصل البشرة القديمة عن الطبقة السطحية الصلبة لجلد الثعبان، المعروفة بـ أوبرهاوتشن (الطبقة العلوية الصغيرة) Oberhautchen.
5 العينان EYES
أثناء مرحلة الانسلاخ، تتحول العينان أولاً إلى اللون الأزرق الحليبي عندما ينفصل غطاء العينين.
6 تمديد الرأس HEAD STRETCHING
مع ضعف بصره، يفرك الثعبان رأسه بعناية على سطح كاشط لإحداث تمزق في البشرة.
7 خلع جلد الثعبان SNAKE SKIN UNDRESS
يؤدي الزحف عبر المساحات الضيقة والتلوي عبر الصخور والنباتات إلى تقشّر البشرة وانفصالها عن الجسم بطول التمزق.
8 الجلد القديم OLD SKIN
بمجرد أن يتخلص الثعبان من جلده القديم، فما يتبقى هو جلد مقلوب يشبه الكم مؤلف من حراشف كيراتينية قوية وخلايا البشرة المتمددة.
ليست الحراشف والفراء وحجها التي يجب طرحها خلال تغير المواسم. قبل حلول برد الشتاء، يبدأ العديد من أنواع الطيور أعمال الصيانة على أجسادها، وخاصة ريشها على مدار العام، قد يتعرض بعض الريش للبلى والتمزق، ولذلك تبدأ الطيور بطرح ريشها، على الرغم من أن ذلك قد يكون على حساب قدرتها على الطيران. أثناء الانسلاخ، تفقد بعض الطيور، مثل البجع والإوز، جميع ريش الطيران لديها في الوقت نفسها، فتظل جاثمة على الأرض لمدة 6 أسابيع تقريباً قبل أن ينمو لها ريش جديد.
بخلاف زيادة حجم جسمه، هناك سبب آخر قد يجعل الحيوان يرغب في الخروج من جلده القديم؛ وهو الطفيليات Parasites. يعج العالم الطبيعي بالطفيليات الفطرية والبكتيرية والحيوانية التي يتمثل هدفها الرئيسي في إيجاد طريقة لاستخراج القوت من مضيفها. ويمتلئ المحيط بالكائنات الطفيلية التي تنتظر أن تجد طريقها إلى شقوق صدفة القشريات. تحاول الطفيليات مثل متماثلات الأرجل Isopods والبرنقيل Barnacles أن تشق طريقها متجاوزة سبل الحماية التي توفرها أصداف السلطعون وجراد البحر لامتصاص المغذيات والعثور على مصدر للغذاء. ولمنع الطفيليات من السيطرة على أجسادها، تخضع القشريات للانسلاخ لبناء جسم جديد بداخل صدفتها الحالية ثم تخرج من صدفتها القديمة، على أمل أن تترك الطفيليات وراءها.
الخروج من الصدفة
مراحل انفصال القشريات عن قشرتها
1 التمزق RUPTURE
يبدأ الانسلاخ عندما يتمزق الغشاء الذي يربط بين صدر السلطعون Crab وبطنه.
2 انفصال الرأس HEAD SEPARATES
ينفصل رأس السلطعون عن الصدر والبطن، كاشفاً عن طرف رأس جديد.
3 انشقاق البطن ABDOMEN SPLITS
ينفصل البطن الموجود أسفل السلطعون عن الجسم الجديد، مما يوفر مساحة كافية للسلطعون للانسلاخ عن قشرته القديمة.
4 الانزلاق من الساقين SLIPPING OUT OF THE LEGS
تُسحب أرجل السلطعون، التي تسمى أرجل المشي Pereiopods، عن الصدفة القديمة.
5 الدَفعة الأخيرة FINAL PUSH
في المرحلة النهائية من الانسلاخ، يُسحب البطن بالكامل.
6 التحرر أخيراً FREE AT LAST
بمجرد تحرر المخالب، المعروفة أيضاً بالكُلابات Chela، من الصدفة، يكتمل الانسلاخ.
يأتي تشكّل صدفة أو هيكل خارجي جديد على حساب الكائن الحي. بمجرد أن يكتمل انسلاخ سلطعون الطين العملاق Giant mud crab (سكيلا سيراتا) Scylla serrata، يكون الجسم الخارج من الصدفة السابقة رخواً تماماً. على الرغم من أن السلطعون يكون عرضة للافتراس من دون غلافه الخارجي القاسي عادة، إلا أنه يستطيع العثور على مكان محمي في انتظار تصلّب صدفته الجديدة. في غضون أيام، تتصلب الصدفة الجديدة ويصبح السلطعون حراً في مواجهة العالم مرة أخرى.
هناك أكثر من 800 نوع مختلف من السلطعون الناسك Hermit crab في معظم المحيطات عبر العالم. مثل القشريات الأخرى، يخضع السلطعون الناسك للانسلاخ وينسلخ عن الصدفة المغطية لجسده. يحتاج السلطعون الناسك أيضاً إلى استبدال أصداف بطنيات الأقدام Gastropod التي يستوطنها عندما يكبر عليها. بمجرد اكتشاف صدفة أكبر غير مأهولة، تتخلص القشريات الصغيرة من قشرتها القديمة وتؤوي إلى الصدفة الجديدة. يستخدم السلطعون الناسك طرف بطنه المتكيف للتشبث ببنية تشبه العمود وتوجد بداخل العديد من الأصداف، والمعروفة بالعُميد Columella، لتثبيت نفسه في مكانه. على الرغم من أن السلطعونات كثيراً ما تبدل مساكنها عندما تواجه صدفة مارقة، إلا أن السلطعونات مثل السلطعون الناسك طويل الرسغ (باغوروس لونغيكاربوس) Pagurus longicarpus تتبادل مساكنها بصورة متسلسلة مع السلطعونات الأخرى. عندما لا تتم هذه التبادلات بالتراضي، تُهاجم السلطعونات بعضها بعضا عن طريق ضرب أصداف بعضها بعضا على أمل طرد أصحابها منها.
ليست المخلوقات Critters والسرطانات وحدها التي تطرح غلافها للتخلص من الطفيليات، بل إن بعض النباتات تفعل الشيء نفسه. خلال أواخر الربيع وأوائل الخريف، تطرح شجرة البتولا الفضية (بندولا بيتولا)Betula pendula طبقات رقيقة تشبه الورق من لحاءها. يقلل هذا من فرص الطفيليات واللافقاريات الأخرى للحفر في اللحاء الصحي واحتمال إحداث العدوى. وكذلك يطلق اللحاء الساقط المغذيات مرة أخرى إلى التربة عندما يتحلل، والتي يمكن بعد ذلك إعادة امتصاصها عبر جذور الشجرة. لكن الانسلاخ ليس للجميع، فقد تجنبت بعض الحيوانات طرح جلودها تماماً، على الرغم من نموها. فمثلاً، تنمو قشور الأسماك مع الأسماك بدلاً من طرحها واستبدالها. قد يكون هذا مفيداً للعلماء الذين يحاولون تحديد أعمارها بدقة؛ تمتلك بعض أنواع الأسماك حراشف ذات حواف متحدة المركز Concentric ridges - تشبه الحلقات الموجودة في جذع الشجرة- والتي تستخدم كمؤشر لتحديد العمر.
