İlkel Hayvanlarda Boşaltım Mekanizmaları

   Kontraktil Koful

Birçok bir hücreli ve basit çok hücreli hayvan, özel boşaltım yapılarına sahip değildir. Azotlu atıklar, tüm hücre zarı yüzeyinden, içinde bulundukları su ortamına basitçe boşaltılırlar. Bazı bir hücreliler de böyle yapar, ancak bunlar kontraktil koful denilen özel bir boşaltım organına sahiptirler. Her koful, sıvıyla dolma, şişkin hale gelme ve bunu takip eden koful içindekilerin hücreden dışarıya atıldığı kasılma aşamasını içeren, belirli aşamalardan oluşmuş düzenli bir döngü gösterir. Günümüzde, kontraktil kofulların bazı azotlu atıkları attığına ilişkin kanıt olmasına karşın, kontraktil kofulun temel işlevinin fazla suyun atılması olduğu açıkça görülebilir. Tahmin edileceği gibi kontraktil kofullar, tatlısu birhücrelilerinde, denizlerde yaşayan formlardakine göre daha fazladır ve bunların fazla suyu uzaklaştırma oranı, çevrenin ozmotik derişimi arttıkça yavaşlar.
Eğer konkraktil kofulun temel işlevi suyun hücreden dışarı atılması ise, koful içindeki sıvının ozmotik basıncı, sitosolden daha düşük olmalıdır. Döngünün bütün aşamaları boyunca, kofuldan mikropipetlerle alınan sıvı örneklerinin incelenmesi bu gerçeği doğrular.
Fakat ozmos kurallarına göre, koful su aldığı zaman su nasıl içeri ve dışarı hareket etmektedir? Su, aktif taşıma ile yalnız başına hareket ettirilemediği için, bunun başka bir açıklaması olmalıdır. Birçok birhücrelide koful, ince bir vezikül tabakası ile çevrelenmiştir ve bunları da mitokondrilerden oluşmuş bir kılıf çevrelemiştir.
Veziküller başlangıçta sitosol ile izotonik bir sıvı içerir fakat daha sonra, mitokondride üretilen ATP enerjisi kullanılarak iyonlar aktif olarak dışarı pompalanır. Nihayet, veziküler sıvının ozmotik derişimi, sitosolünkinin yaklaşık olarak üçte birine düştüğü zaman, veziküller kontraktil kofula doğru hareket eder ve onunla birleşirler. Çok fazla sayıda vezikül ile birleşince kofullar daha çok büyürler ve içlerindeki sıvıyı bunun içine boşaltırlar. Ani bir kasılmayla hücre dışına çıkarılıncaya kadar, koful zarı koful içinde kalan suya karşı geçirgen olmamalıdır.
Birkaç silli bir hücrelide sıvı, kontraktil koful içerisine veziküller yerine ışınsal yerleşmiş olan besleme kanallarıyla girer. Besleme kanaları ise sıvıları, belki de endoplazmik retikulumdan kök almış olan ince tubül ağlarından toplamaktadır. Bu anatomik farklılıklara karşın, seyreltik sıvı üretiminin mekanizması, büyük bir olasılıkla az önce açıklanana benzerdir; yani sıvı, kontraktil kofula ulaşmadan önce iyonları dışarı pompalanır.

Alev Hücreleri

Tubüler boşaltım sisteminin başlangıcı yassısolucanlarda (planaryalar, trematotlar, şeritler ve benzerleri) görülebilir. Bu hayvanlar nispeten küçüktür ve işlevsel bir vücut boşluğundan yoksundurlar. Yani, doku kitlesi ile vücudun dış epiteli ve gastrovasküler boşluk arasında belirgin bir boşluk yoktur. Bu hayvanlar bir dolaşım sistemine sahip değildir.
Yassısolucanların boşaltım sistemleri genellikle iki ya da daha fazla, vücut boyunca uzanmış, dallanan uzunlamasına tubüllerden meydana gelmiştir. Planaryalarda ve bunların akrabalarında bu tubüller birkaç küçük por ile vücut yüzeyine açılır. Karaciğer kelebekleri gibi diğer bazı yassısolucanlarda, tubüller, dışarıya açılan büyük bir idrar torbası oluşturmak üzere birleşirler. Bu sistemlerin önemli kısımları, tübüllerin yan dallarının ucunda yer alan birçok küçük, ampül benzeri yapılardır. Her bir ampül, içine uzun sil demeti uzanan merkezi bir boşluğa sahiptir. Ampülün merkezi boşluğu, tubül boşluğu ile devam eder. Su ve bazı atık maddeler doku sıvısından bu ampül içine hareket eder. Sillerin sürekli dalgalanma hareketleri, bu toplanan sıvının tubüllerden, sıvının vücudu terk edeceği yerde bulunan boşaltım deliklerine doğru hareket etmesi için bir akım yaratır. Sil demetlerinin bu hareketi bir alevin dalgalanmasını andırır; bu nedenle bu boşaltım sistemi tipi, genellikle alev hücreleri sistemi olarak bilinir.
Kontraktil kofullarda da olduğu gibi, alev hücrelerinin temel işlevi, su dengesini ayarlamaktır. Yassısolucanlarda çoğu metabolik atık, dokulardan gastrovasküler boşluk içine salınarak ağız yoluyla vücuttan uzaklaştırılır.

Nefridyumlar

Alev hücreleri sistemi, ürünleri yalnızca doku sıvısından toplar; çünkü bunlar, dolaşım sistemi olmayan hayvanlarda işlev yaparlar. Kapalı dolaşım sistemi ortaya çıkmış olan hayvanlarda, kan damarları boşaltım organlarıyla yakından ilişki kurmaya başlamıştır; böylece kan ve boşaltım sistemi arasında doğrudan madde değişimi olası hale gelmiştir.
Dolaşım sisteminin boşaltımdaki önemli rolü, toprak solucanlarında gözlemlenebilir. Toprak solucanının vücudu, her biri diğerlerinden zarlarla ayrılmış olan, iç içe yerleşmiş bir seri segmentten meydana gelmiştir. Genel olarak her bölüm, doğrudan doğruya dışarıya açılan ve nefridyum olarak adlandırılan, bir çift boşaltım organına sahiptir. Tipik bir nefridyum bir nefrostom (alev hücreleri sisteminin ampüllerine işlevsel olarak karşılık gelen ucu açık, silli huni), nefrostomdan gelen kıvrımlı bir tubül, tubülün içeriğini boşalttığı genişlemiş bir idrar torbası ve materyallerin idrar torbasından dışarı atıldığı bir nefridiyopor içerir. Kan damarları , kıvrımlı tubülün çevresinde ağ oluşturur. Maddeler, vücut sıvılarından açık nefrostomlar aracılığıyla nefridyum içine geçer; fakat bazı maddeler ayrıca, kılcal damarlar içindeki kandan, doğrudan doğruya kıvrımlı tubül aracılığıyla toplanır. Tübülden, kılcal kan damarları içerisine bazı maddelerin geri emilimi de olasıdır. Bu tip boşaltım sisteminin alev hücrelerine göre en önemli evrimleşmesi, daha sonra, kan damarları ile kıvrımlı tubül arasında bir ilişkinin kurulmuş olmasıdır.

Malpighi Tüpleri

Böcekler, büyük bir olasılıkla, günümüzde yaşayan halkalı solucanların atalarına benzer bir atadan türemişlerdir ve toprak solucanı gibi, muhtemelen bir nefridyuma sahipti. Böceklerin nefridyumu yoktur, ayrıca boşaltım organları da nefridyumlardan evrimleşmemiştir. Kılcal kan damarlarının noksanlığına bağlı olarak, böceklerde açık dolaşım sisteminin evrimleşmiş olması, kılcal kan damarlarına bağımlı olarak çalışan nefridyumların, evrimsel olarak kaybolmasından büyük bir olasılıkla sorumludur. Böcekler ve bunların birçok akrabalarında bunun yerine, işlevi açık dolaşım sistemiyle yakından ilişkili olan tamamen yeni bir boşaltım sistemi evrimleşmiştir.
Böceklerin boşaltım organları, Malpighi tüpleri olarak adlandırılır. Mapighi tüpleri, orta bağırsak ile son bağırsağın birleşme yerinde, sindirim kanalının kör kese şeklinde çıkıntıları olarak yer alırlar. Değişik sayıdaki bu kör keseler, hayvanın vücudundaki boşluklarda bulunan kanla doğrudan temas halindedir. Sıvı, Malpighi tüplerinin distal uç kısmıyla kandan emilir. Sıvı, tüpün proksimal kısmı boyunca hareket ederken, azotlu atık maddeler ürik asit olarak çökelir ve su ile çeşitli tuzların büyük çoğunluğu geri emilir. Yoğunlaştırılmış; fakat halen sıvı olan idrar, önce son bağırsağa gelir ve sonra da rektuma geçer. Rektum, çok fazla su geri emebilme kapasitesine sahiptir ve idrar ile dışkı son derece katı bir madde olarak rektumdan atılır.
Böcek rektumunun suyun korunmasında oynadığı oldukça etkin rol, kuşlarda ve diğer bazı omurgalılarda, idrarın bulunduğu ve aslında sindirim kanalının posteriyör bölümünde yer alan kloaka benzerlik gösterir. Rektum, yüksek su geri emme kapasitesine sahiptir, bu nedenle ürik asit neredeyse kuruya yakın bir toz ya da katı bir kütle şekilde atılır.

Kaynakça:
https://www.sciencedirect.com

Yazar: Taner Tunç

Yorum Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This div height required for enabling the sticky sidebar
Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views :