غده سبز: اندام دفعی شگفت‌انگیز سخت‌پوستان
سخت‌پوستان چه جاندارانی هستند؟
سخت‌پوستان۲ گروه بسیار بزرگی از جانوران بی‌مهره هستند که اسکلت خارجی سخت دارند. بیشتر آن‌ها در آب زندگی می‌کنند. برای درک بهتر، به این مثال‌ها توجه کنید: خرچنگ، میگو، لابستر (خرچنگ دریایی بزرگ) و حتی کک آبی که در آب‌های راکد یافت می‌شود، همگی جزو سخت‌پوستان هستند. بدن این جانداران از بخش‌های مختلفی تشکیل شده و برای دفع مواد زائد حاصل از سوخت و ساز بدن، به اندام‌های خاصی نیاز دارند.
| نام سخت‌پوست | محل زندگی | اندازه تقریبی | توضیح مختصر |
|---|---|---|---|
| خرچنگ نقب‌زن | سواحل شن‌زار | 5-10 سانتی‌متر | معمولاً در ساحل و نزدیک آب زندگی می‌کند و برای فرار از خطر به سرعت در شن نقب می‌زند. |
| میگوی آب‌شیرین | رودخانه‌ها و دریاچه‌ها | 3-6 سانتی‌متر | بدن شفافی دارد و با حرکت سریع در آب از دست شکارچیان فرار می‌کند. |
| لابستر (خرچنگ دریایی) | کف اقیانوس | 20-50 سانتی‌متر | چنگال‌های بزرگ و قدرتمندی دارد و از آن برای شکستن صدف‌ها استفاده می‌کند. |
غده سبز چیست و در کجا قرار دارد؟
غده سبز که با نام علمی غده آنتن۳ نیز شناخته می‌شود، اندام اصلی دفع مواد زائد نیتروژن‌دار (مانند آمونیاک) در بدن سخت‌پوستان است. این غده به رنگ سبز مایل به آبی است و به همین دلیل به آن «غده سبز» می‌گویند. محل دقیق آن در سر سخت‌پوست، در پایه‌ی جفت دوم آنتن‌ها (یا در برخی گونه‌ها، پایه‌ی دومین جفت آرواره‌های پایینی) قرار دارد. یک مجرای باریک، مواد دفعی جمع‌آوری شده در این غده را به بیرون از بدن هدایت می‌کند.
تصور کنید بدن یک خرچنگ مانند یک کارخانه است. در این کارخانه، مواد غذایی تبدیل به انرژی می‌شوند و در این فرآیند، مواد زائد و سمی تولید می‌شوند. غده سبز مانند سیستم فاضلاب این کارخانه عمل می‌کند تا این مواد سمی را قبل از اینکه باعث مسمومیت کل بدن شوند، خارج کند.
ساختار داخلی غده سبز چگونه است؟
اگر بتوانیم یک غده سبز را زیر میکروسکوپ بسیار قوی بررسی کنیم، خواهیم دید که از چند بخش اصلی تشکیل شده است:
۱. کیسهٔ پایان۴: این بخش، محفظه‌ای کوچک است که مایع اولیه‌ی حاوی مواد زائد از خون به آن وارد می‌شود. این مایع شبیه ادرار اولیه در کلیه‌های انسان است.
۲. لوله‌ی پیچ‌خورده: پس از کیسهٔ پایان، مایع وارد لوله‌ای بلند و درهم‌پیچیده می‌شود. دیواره‌ی این لوله سلول‌های ویژه‌ای دارد که مواد مفید مانند آب و یون‌های معدنی را دوباره به جریان خون بازمی‌گردانند. این فرآیند «بازجذب» نام دارد.
۳. مثانه۵: مایع غلیظ‌شده‌ی باقیمانده که حالا حاوی مقدار زیادی مواد زائد است، در مثانه ذخیره می‌شود.
۴. مجرای خروجی: در نهایت، مواد دفعی از طریق این مجرا به سمت منفذ دفع در پایه‌ی آنتن‌ها هدایت و از بدن خارج می‌شوند.
غده سبز چگونه کار می‌کند؟ یک نگاه گام به گام
فرآیند دفع در غده سبز را می‌توان به چند مرحله‌ی ساده تقسیم کرد:
گام اول: فیلتراسیون (پالایش)
خون حاوی مواد زائد، تحت فشار وارد کیسهٔ پایان می‌شود. در اینجا، مواد ریز (از جمله آب، یون‌ها و مولکول‌های کوچک مانند آمونیاک) از دیواره‌ی رگ‌ها عبور کرده و به درون کیسه می‌ریزند. این مایع اولیه را «ادرار اولیه» می‌نامند.
گام دوم: بازجذب (بازگرداندن مواد مفید)
ادرار اولیه از داخل لوله‌ی پیچ‌خورده عبور می‌کند. سلول‌های فعال این لوله، مانند پمپ‌های کوچک عمل کرده و تقریباً تمام آب و مواد معدنی مفید (مانند نمک‌ها و گلوکز) را دوباره به جریان خون برمی‌گردانند. این کار برای جلوگیری از هدر رفتن آب بدن، به ویژه در سخت‌پوستان خشکی‌زی، بسیار حیاتی است. رابطه‌ی فیلتراسیون و بازجذب را می‌توان به صورت زیر نشان داد:
$مواد\ دفع\ شده = مواد\ فیلتر\ شده - مواد\ بازجذب\ شده$
گام سوم: دفع نهایی
مایع باقیمانده که اکنون بسیار غلیظ و پر از مواد زائد سمی است، به مثانه می‌رود. هنگامی که مثانه پر شود، ماهیچه‌های اطراف آن منقبض شده و مواد دفعی را از طریق مجرای خروجی به بیرون از بدن می‌رانند.
تنظیم فشار اسمزی: کار دیگری که غده سبز انجام می‌دهد
غده سبز فقط برای دفع مواد زائد نیست؛ این اندام در تنظیم فشار اسمزی۶ نیز نقش دارد. فشار اسمزی به تعادل آب و نمک در بدن یک جاندار نسبت به محیط اطرافش گفته می‌شود.
یک میگوی آب‌شور که در دریا زندگی می‌کند، بدنش نمک کمتری نسبت به آب دریا دارد. در نتیجه، آب تمایل دارد از بدن میگو خارج شود و نمک وارد بدنش شود. غده سبز در این میگو با دفع مقادیر زیادی نمک (به همراه مواد زائد) اما با بازجذب شدید آب، از خشک شدن بدن میگو جلوگیری می‌کند. برعکس، یک میگوی آب‌شیرین، بدنش نمک بیشتری نسبت به آب محیط دارد، بنابراین آب به داخل بدنش نفوذ می‌کند. غده سبز در این حالت، مقادیر زیادی آب رقیق شده را دفع می‌کند تا بدن میگو از آب بیش از حد پر نشود. این یک سیستم هوشمند برای بقا در محیط‌های مختلف است.
مقایسه غده سبز با کلیه انسان
شاید برایتان جالب باشد که عملکرد غده سبز را با کلیه‌های خودمان مقایسه کنیم. هر دو اندام، کار اصلیشان فیلتر کردن خون و دفع مواد زائد است. اما تفاوت‌های مهمی نیز وجود دارد.
| ویژگی | غده سبز (سخت‌پوستان) | کلیه (انسان) |
|---|---|---|
| تعداد | یک جفت | یک جفت |
| مادهٔ دفعی اصلی | آمونیاک | اوره |
| محل قرارگیری | سر (پایه آنتن‌ها) | پشت حفره شکمی |
| واحدهای سازنده | ساختار ساده‌تر (کیسه پایان و لوله) | نفرون‌ها (ساختار بسیار پیچیده) |
| اهمیت بازجذب آب | بسیار بالا، به ویژه در گونه‌های خشکی‌زی | بالا |
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
پاسخ: خیر. غده سبز یا غده آنتن، اندام دفعی اصلی در سخت‌پوستان بالغِ راسته‌های پیشرفته‌تر (مانند ده‌پایان۷ که شامل خرچنگ و میگو می‌شود) است. سخت‌پوستان ابتدایی‌تر (مانند کک‌های آبی) ممکن است از اندام‌های دفعی دیگری به نام «غده کوکسال»۸ استفاده کنند که در پایه‌ی پاها قرار دارد.
پاسخ: زیرا مجرای خروجی این غده در پایه‌ی دومین جفت آنتن (یا ساختاری مشابه آنتن) باز می‌شود. بنابراین، نام آن بر اساس محل خروج مواد دفعی انتخاب شده است. "غده سبز" نیز به دلیل رنگ متمایز این بافت است.
پاسخ: معمولاً خیر. این غده اندامی داخلی و نسبتاً کوچک است. برای مشاهده‌ی دقیق آن باید بافت‌های اطراف در سر خرچنگ را با دقت کنار زد و اغلب برای دیدن جزئیات آن به یک ذره‌بین یا میکروسکوپ نیاز است.
پاورقی
۱غده سبز (Green Gland): اندام دفعی در سخت‌پوستان که در پایه آنتن دوم قرار دارد.
۲سخت‌پوستان (Crustaceans): گروه بزرگی از بندپایان که عمدتاً آبزی بوده و اسکلت خارجی سخت دارند.
۳غده آنتن (Antennal Gland): نام دیگر غده سبز که بر اساس محل قرارگیری مجرای خروجی آن انتخاب شده است.
۴کیسهٔ پایان (End Sac): بخش اولیه غده سبز که در آن فیلتراسیون خون صورت می‌گیرد.
۵مثانه (Bladder): محفظه‌ای برای ذخیره‌ی موقت مواد دفعی قبل از خروج از بدن.
۶تنظیم فشار اسمزی (Osmoregulation): فرآیند حفظ تعادل آب و املاح در بدن یک موجود زنده.
۷ده‌پایان (Decapods): راسته‌ای از سخت‌پوستان که دارای پنج جفت پاهای راه رونده هستند (مانند خرچنگ و میگو).
۸غده کوکسال (Coxal Gland): نوعی اندام دفعی در برخی بندپایان ابتدایی.