رويكرد جديد به اندازه گيري  ويسكوزيته ي خون

مقدمه

در تحقيقات پزشكي ، تركيبات شيميايي خون مثل سطح كلسترول و ترمي گليسيريد به طور خاص مورد توجه قرارگرفته وبا بيماري هاي مختلف قلبي و عروقي ارتباط داده مي شود .در حاليكه تركيبات شيميايي خون داراي اهميت مطلق هستند اما تحقيقات نشان داده كه ويژگي هاي فيزيكي مثل ويسكوزيته نيز ممكن است نقشي حياتي در پيشبيني بيماري هاي احتمالي باز ي كند .ويژگي هاي فيريكي خون ، تاثير مستقيمي برجريان خون دارند و جريان كافي خون براي سلامت تمام اندام ها ضروري است .از آنجاكه خون اكسيژن ومواد غذايي مورد نياز براي سلول هاي زنده رافراهم كرده و محصولات دفعي سلول ها را خارج مي كند ،وقتي جريان خون به هرنحوي با مانع روبرو مواجه شود مشكلات پزشكي به وجود مي آيد كه اين مشكلات دردامنه اي بين حملات قلبي وسكته تا بيماري كليوي و كوري قرار دارد .شايد فرآيند پيري نيز به طور كلي تحت تاثير قرار گيرد.

يك روش جديد براي اندازه گيري ويسكوزيته توسط كنزي پيشنهاد شده كه از يك لوله مويرگي براي اندازه گيري كل ويسكوزيته خون در ميزان برشهاي متفاوت بدون استفاده ازمواد ضد انعقاد خون استفاده مي كند .دستگاه اودرشركتهاي دارويي و تحقيقات پزشكي كه رابطه بين ويسكوزيته و بيماري هاي مختلف را بررسي ميكنند به فروش ميرسد.

روشي كه ما پيشنهاد مي كنيم يك محصول تحقيق محور نيست بلكه يك ابزار تشخيصي كاربردي است .مالوله مويرگي رابه يك متيلر آزاد تغيير ميدهيم كه قابليت اندازه گيري ويسكوزيته خون در ميزان هاي برشي متفاوت را از بين ميبرد اما سيستم جابه جايي خون را حفظ مي كند كه قابليت انطباق زيستي دارد و نياز به مواد ضد انعقاد خون ندارد .

ماانتظار توليد مقرون به صرفه ي دستگاهي راداريم كه قادر به انجام سريع آزمايشات ويسكوزيته خون مي باشد.

درمورد وابستگي كمي بيماريهاي مختلف به سطح ويسكوزيته خون تحقيقات زيادي انجام نشده با اين حال مي توانيم پيشبيني كنيم كه آترواسكلرفر،سكته و حملات قلبي و بيماري هاي كليوي در آينده ي نزديك با كنترل ويسكوزيته ي خون ،تحت كنترل قرار گيرند .

اندازه بازار تخمين زده شده

طبق اعلام بانك جهاني،حدود 60ميليون مرگ ومير در سراسر جهان در دهه ي 1990 وجود داشته كه قابل انتساب به بيماري هاي قلبي عروقي است و برخلاف ديدگاه بسياري انتظار ميرود كه اين مرگ ومير ها به افزايش خود ادامه دهد .به علاوه حدود 60 ميليون نفر وجود دارند كه از حداقل يك شكل از بيماري ها ي قلبي عروقي در ايالات متحده رنج مي برند .مجموع هزينه ها در ايلات متحده براي سيستم تشخيص در آزمايش خون انتظار ميرود كه از 300ميليون دلار فراتر رود. يك تحقيق نشان مي دهد كه آزمايش مرتب تر مي تواند ميزان بروز بيماري هاي قلبي عروقي را ار 12 تا 14 درصد و در هر بيمار به طور سالانه به كمتر از 2درصد در هر بيمار به طور سالانه برساند.

طبق اعلام انجمن قلب آمريكا اگر به خاطر افزايش ميزان عوارض جانبي جاري ، وارفاين تجويز نمي شود ، از 40 هزار سكته ي مغزي در هر سال در ميان بيماران مبتلا به فيبريلاسيون بطني در ايالات متحده جلوگيري مي شد تنها اگر وارفاين به خاطر ميزان عوارض جانبي مشخص شده تجويز نمي شد. نوارهاي تست رايج به قيمت 50/4 دلار يك اندازه گيري 750دلار است بنابراين اگر ويسكومتر خون ما بتواند يك آزمايش سريع را انجام دهد و ويژگي هاي آسان براي استفاده با پيشنهاد تست هاي معمول پزشكي داشته باشد {يك بار در هفته(شركت آووست مديكال)} يك بازار بالتوه در بازار آزمايش خون براي آن وجود دارد (17ميلياردبازار).

تئوريهاي عملكرد

ميرايي يا استهلاك در يك ساختار ،توانايي آن ساختاربراي پراكنده كردن انرژي و در نتيجه كاهش دامنه ارتعاش وتغيير مكان فركانس طبيعي است.ميرايي در يك ساختار به خاطر حركت ديناميكي مايع ،پراكندگي چسبندگي(ميرايي مايع)،اصطكاك و فشار ميان بخشي از ساختار(ميرايي ساختاري) پراكندگي انرژي داخلي ماده ها(ميرايي ماده)مي باشد.در يك مدل ديناميكي مايع،ميرايي،پراكندگي انرژي توسط چسبندگي و كشش فشار به خاطر حركت ساختار مربوط به مايع مي باشد.ضريب كلي ميرايي مجموع ميرايي مايع، نيرايي ساختار وميرايي ماده است.در ارتعاش القايي در اثر جريان ،ميرايي توسط مؤلفه ي ميرايي مايع بر ضريب كلي ميرايي از عامل ميرايي به دست مي آيد كسري از مجموع انرژي ارتعاشي است كه در يك چرخه ميرا شده است.

پركاربرد ترين و عملاً مفيدترين مدل براي تيروهاي ميرا درساختار ها، ميراگر واقعي است .اين ميراگر داراي حركت ساختاري بايك نيروي تناسب باسرعت است :

1)     فرمول

كه در آن ،جابه جايي ساختار است ، يك ثابت است بانيرو براي هرواحدسرعت است و نيرويي ميرايي است.

ارتعاش دريك مايع ،توسط چسبندگي محيط با مايع مي ميرد. ميرايي درنتيجه برش چسبندگي مايع در سطح ساختار و جداسازي جرياني است .نيروي كششي در هر واحد طول كه بر ساختار وارد مي شود چنين است :

2)     فرمول

كه در آن چگالي مايع است ، ديمانسيون مشخصه اي است كه درنيروي كشش غيرديمانسيوني شده ، استفاده شده ، ضريب كشش ،  سرعت نسبي ميان ساختار و بدنه مايع است .براي يك مايع ساكن كه درنقشه ي حسگر قرار دارد، نتيجه ي حركت ساختار به تنهايي است،  ومعادله حركت چنين است:

3)     فرمول

جرم هر واحد طول m شامل اثر جرم افزوده و عامل ميرايي ساختاري است كه بايد در زمان عدم حضور مايع اندازه گيري شود .اين معادله غيرخطي رامي توان براي به دست آوردن فاكتور ميرايي مايع، حل كرد .اگر حركت ساختاري با دامنه هماهنگ باشد          ، آنگاه اصطلاح غير خطي در طرف راست معادله(6) در يك سري "فوريير" بسط  داده مي شود.

4)     فرمول

بنابراين ما معادله حركتي زير را داريم:

5)     فرمول

كه دلالت بر سهيم بودن مايع درميرايي ساختاري دارد:

6)     فرمول

اين معادله ،ميرايي مايع ساكن رابه ازاي يك ضريب كششي معلوم به ما ميدهد ضريب كششي در سال 1843 توسط "استوكس" به دست آمد:

7)     فرمول

بنابراين ،ضريب ميرايي مايع ورقه اي مي تواند با فرمول زير تقريب زده شو د :

8)     فرمول

سپس ميرايي مايع با ريشه مربع ويسكوزيته M متناسب مي شود.بر اساس ضريب ميرايي مايع و چشم پوشي از ميرايي ساختار، اوج دامنه ازتعاشي ، چنين است:

9)     فرمول

كه در آن F نيروي محركه ساختار مكانيكي است ،h طول ساختار فرورفته در مايع است وL طول ساختار است.

براي اندازه گيري جابه جايي ،ما فرض مي كنيم دو روش براي مشخص كردن آن وجود دارد .يكي اين كه فيلم pzt راروي ميله بكشيم به عنوان كشش سنج كه مي تواند در همان تراشه و در طول مدار مربوطه قرار گيرد.اما ما نگران حساسيت اين ابزار پيزوالكتريك هستيم زيرا جا به جايي بايد در حدوده زير ميكرون باشد(بستگي بع ضخامت و طول فيلم نازك pzt دارد.)

شيوه ديگر مشخص كردن تغيير مان پرتو ليزر منعكس شده از سطح ميله آزاد است شبيه آنچه كه در ميكرومتر بانيروي اتمي تعبيه مي شود،انحراف توسط نسبت فاصله از ميله تا ديتكتور وتاخود انحراف ، بزرگ مي شود.بديهي است كه در اين مورد ما  بايد ابزار ديگر را سوار كنيم و اين كار هزينه رابراي ما به مقدار زيادي افزايش مي دهد.

ارزيابي عملكرد حسگر

در اين بخش، ما از "مدل مدار توده اي " استفاده مي كنيم  تا فركانس همنوا را محاسبه كنيم همچنين ضريب كيو و ضريب ويسكوزيته را. همچنين چندين شيوه ديگربراي برخورد با اين مسأله وجود دارد اما به طور مشخص مدل مدار توده اي يكي از راحت ترين و سريع ترين شيوه هاست .

1.     فركانس همنوا

ازمدار سازه توده اي با 8 چنين حاصل مي شود كه مجموع مقاومت ظاهري (امپرانس) براي اين مدار سري چنين است:

10)فرمول

رزنانس سري زماني كه جزء انگاري مساوي صفر شود، اتفاق مي افتد ، بنابراين

11)فرمول

با طرح مجدد (11)در حوزه مكانيكي داريم:

12)فرمول

براي ميله چهارگوش داريم :

13)فرمول

با جانشيني در(13) ما فرمول زير را به دست مي آوريم:

14)فرمول

2.     ضريب كيوQ

ضريب كيو در يك مدار رزنانس سري به عنوان نسبت توان هرز(غير فعال) القاگر يا مخازن به توان متوسط مقاوم در زمان رز نانس است كه چنين است:

Q=(توان هرز/توان متوسط) و در نتيجه:

15)فرمول

و مجدداً در حوزه مكانيكي:

16)فرمول

4.     تعيين C_F

بامقايسه ضرايب Q كه در مايع و در هوا اندازه گير شده ، داريم :

17)فرمول

از (13) ميتوانيم به دست آوريم كه :

18)فرمول

سپس با مجدد نوشتن (17) داريم :

19)فرمول

اكنون با اندازه گيري اين داده ها در هوا و مايع ، مي توانيم ........ ،...... و ‍Cs را بدانيم .بنابراين با استفاده از (19) مي توانيم مقدار C_Fرا محاسبه كنيم .

4.     بحث

از (15) و(17) ، ضريب Q مي تواند به اين شكل بيان شود :

20)فرمول

از آنجا كه Ma از M كمتر است بنا براين مي توانيم از Ma  چشم پوشي كنيم .

به علاوه ، با جايگزيني  در فرمول (20) ، داريم :

21)فرمول

در نتيجه ما بايد يك ميله آزاد ضخيم تر ،پهن تر و كوتاه هتر طراحي كنيم تا از نويز(اختلال ) در طول دريافت جلوگيري كنيم .

نتيجه

يك راه جديد براي اندازه گيري ويسكوزيته خون ، استفاده از ميله آزادي است كه آماده مي شود. حسگر نيز با تجزيه تحليلي نظري ،عملي مي شود . تكنيك اندازه گيري حسگر بر اساس دانشي است كه ما از كلاسمان به دست مي آوريم. اما موضوعات مهم ديگري نيز هستند كه قبل از اين كه تكنيك بتواد يك راه حل عملي براي روشهاي ايجاد شده گردد ، بايد مشخص شوند.

روابطآبوخاکوگياه

يکگياهعلفىسريع‌الرشدعمدتاًازآبتشکيلشدهاست. محتوىآبگياهبين۷۰تا۹۰% مى‌باشدکهبستهبهسنگياه،گونهگياه،بافتموردنظرومحيط،متفاوتاست. آببراىبسيارىازفعاليت‌هاىگياهىلازماست:

۱. حلالبودهومحيطىمناسببراىواکنش‌هاىشيميائىفراهممى‌نمايد.

۲. محيطىمناسببراىانتقالموادآلىومعدنىمى‌باشد.

۳. موجبتورمسلول‌هاىگياهىمى‌شود. آماسباعثبزرگشدنسلول،ساختارگياهوشکل‌گيرىآنمى‌گردد.

۴. باعثآبگيرى (Hydration)،خنثى‌سازى (Neutralization)،بارالکتريکىروىمولکول‌هاىکلوئيدىمى‌شود. درموردآنزيم‌ها،آبگيرىموجبحفظساختمانآنزيموتسهيلفعاليت‌هاىکاتاليزورىآنمى‌گردد.

۵. مادهخامفتوسنتزىفرآيندهاىهيدرولتيکىوسايرواکنش‌هاىگياهىراتشکيلدهد.

۶. تبخيرآبتعرقموجبخنکشدنگياهمى‌گردد.

درشرايطمزرعه،ريشه‌هادرخاکنسبتاًمرطوبنفوذمى‌کنند،درحالى‌کهساقهوبرگ‌هادرمحيطنسبتاًخشکرشدمى‌نمايند. اينامرموجبجريانمستمرآبازطريقخاکبهداخلگياهوبهاتمسفرمى‌گرددکهدرجهتکاهشانرژىپتانسيلصورتمى‌گيرد. مقدارآبىکهروزانهازاينطريقجريانمى‌يابدحدود۱تا۱۰برابرمقدارىاستکهبافتگياهىدرخودنگهداشتهو۱۰تا۱۰۰برابرمقدارآبىاستکهبراىتوسعهٔسلول‌هاىجديدمصرفمى‌شودو۱۰۰تا۱۰۰۰برابرمقدارآبىاستکهدرفتوسنتزبهمصرفمى‌رسد. بنابرايندراولينمرحله،آبازطريقخاکبهبرگحرکتمى‌کندتامقدارآبىکهازطريقتعرقازدسترفتهراجبراننمايد.

به‌خاطرتقاضاىشديدوهمچنينبه‌علتاهميتآب،گياهبهيکمنبعآبمستمربراىرشدونموخودنيازدارد،هروقتکهآبمحدودمى‌گرددرشدنيزکاهشمى‌يابدومعمولاًعملکردهمکاهشمى‌يابد. مقدارکاهشعملکردمتأثرازژنوتيپ،شدتکمبودآبومرحلهٔنموگياهمى‌باشد.

پتانسيلآب

سیستمیکهماهیتآبوحرکتآنرادرخاکوگیاهبیانمی‌کندبرمبناءروابطانرژیپتانسیلاستواراست. وقتیکهآبازیکمنطقهدارایانرژیپتانسیلزیادبهیکمنطقهدارایانرژیپتانسیلکمحرکتمی‌کند،اینآبدارایتوانانجامکاراست. انرژیپتانسیلیکسیستمآبکی (Aqueos) ،درمقایسهباانرژیپتانسیلآبخالصقیاسمی‌شود. چونآبدرگیاهودرخاکمعمولاًبه‌علتدارابودنموادمحلول (Solutes) ،ازنظرشیمیائیخالصنیستوازنظرفیزیکیبه‌علتکشش‌هایقطبی،نیرویثقل،وفشار،انرژیپتانسیلآنکمترازآبخالصمی‌باشدانرژیپتانسیلآبدرگیاهوخاکراپتانسیلآبمی‌نامندکهباحروفیونانیسای (ψw) نشاندادهمی‌شودوبه‌صورتنیروبرواحدسطحبیانمی‌شود. واحداندازه‌گیریآنمعمولاًباریاپاسکال (Pa) ،می‌باشد. یک‌بارمساوی۱۰بهتوان۵پاسکالیا۱۰بهتوان۶دینبرسانتی‌مترمربعیا۹۹/۰اتمسفرویا۱۰بهتوان۲ژولبرکیلوگرممی‌باشد. آبخالصدارایپتانسیلآبصفربارمی‌باشد. پتانسیلآبدرخاکوگیاهمعمولاًکمترازصفربارمی‌باشد. یعنیمقدارآنمنفیاست. هرچقدراینمقداربیشترمنفیباشدپتانسیلآنکمتراست:

پتانسيلآبگياهوخاکحاصلجمعچندپتانسيلبهشرحزيرمى‌باشد:

ψw = ψm + ψs + ψp + ψz

=ψm  پتانسيلماتريک (Matrix potential)،نيروئىکهتوسطآن،آببهگياهياسطحذراتخاکچسبيدهاستبه‌وسيلهنيروىجذبسطحى Adsorption،ياشعريه‌اى Capillarity)،اينجاذبه‌هافقطازطريقاعمالنيروىديگرىمى‌توانخنثىکرد. بنابراينمقدارآنهموارهمنفىاست.

=ψs  پتانسيلموادمحلولپتانسيلاسمزي. انرژىپتانسيلآباستکهتحتتأثيرغلظتموادحلشدهقرارمى‌گيرد. موادحلشدهانرژىپتانسيلآبراکاهشمى‌دهندودرنتيجهمحلولداراىپتانسيلمنفىمى‌گردد.

=ψp  پتانسيلفشارىفشارآماس Turgor pressurer نيروئىکهتوسطفشارهيدرواستاتيکىحاصلمى‌شود. ازآنجائىکهايننيروتوسطآببهگياهواردمى‌شودبنابراينداراىمقدارمثبتمى‌‌باشد. معمولاًاينپتانسيلدرخاکاهميتکمىداردولىدرسلول‌هاىگياهىداراىاهميتزيادىاست.

=ψz  پتانسيلثقلىکههميشهدرگياهانوجودداشتهليکندرمقايسهبا۳پتانسيلديگردرگياهانکوتاه‌ قامت،داراىاهميتناچيزىاست. دردرختانبلندپتانسيلثقلىداراىاهميتاست.

آبقابلاستفادهٔخاک

ريشهگياهاندرخاکمرطوبرشدمى‌نمايندوآبراتازمانى‌کهپتانسيلآبخاکبهيکحدبحرانىبرسدازخاکمى‌گيرند. آبىکهازخاکمى‌تواندازطريقريشهگياهانخارجگرددبه‌نامآبقابلاستفادهياآبدردسترسناميدهشدهاستکهعبارتاستازتفاوتمحتوىآبظرفيتمزرعهآبىکهعلى‌رغمنيروىثقلدرخاکنگهدارىمى‌شودودرصدپژمردگىدائمىدرصدرطوبتخاککهدرآنگياهپژمردهمى‌شودودراتمسفرداراى۱۰۰% رطوبتنسبىهمشادابنمى‌گردد.

رطوبتقابلاستفادهخاکمتأثرازخواصکلوئيدىخاکمثلسطحويژهذارتخاکمى‌باشد. يکخاکرسىلومىحدود %۲۰وزنخودآبقابلاستفادهدارد. درحالى‌کهيکخاکداراىبافتسبک‌ترماننديکخاکشنىريزحدود۷% وزنخودآبقابلاستفادهدارد. براساسواحدحجمي،درظرفيتمزرعهخاکداراىبافترسىلومىحدود۱۷سانتى‌مترآبقابلاستفادهدرهرمترعمقخاکداشتهدرحالى‌کهيکخاکداراىبافتشنىريزکمتراز۸سانتى‌مترآبدرهرمترعمقخاکنگهدارىمى‌نمايد. درظرفيتمزرعهخاکداراىبافتريزحدود۲۵سانتى‌مترآبرابراىگياهىکهريشهآندرعمق۱/۵مترىنفوذنمودهاستتأمينمى‌نمايد.

پتانسيلآبخاک (ψsiol) درخاک‌هاىزراعي،دردرجهاولتحتتأثيرپتانسيلماتريکودردرجهٔدوم،تحتتأثيرپتانسيلاسمزىقرارمى‌گيرد. پتانسيلآبخاکرامى‌توانباظرفيتمزرعهودرصدپژمردگىدائمىمرتبطدانست. درظرفيتمزرعهپتانسيلآبخاکحدود۱/۰-تا۳/۰- بارمى‌باشد. درصدپژمردگىدائمىدرگونه‌هاىگياهانزراعىمتفاوتاست۱۵- تا۵۰- بارولىغالباًبه‌طورانتخابىآنراحدود۱۵بارفرضمى‌کنند. پتانسيلآبدرنقطهپژمردگىدائمىداراىاهميتناچيزىاستچونبيشاز۷۰% آبقابلاستفادهدرپتانسيل۵- بارازخاکخارجشدهاست. همچنينمقدارآبقابلاستفادهدربين۱۵- تا۳۰- باربسيارناچيزاست.

درصد رطوبت قابل استفاده برای گیاه در خاک لومی در پتانسیل‌های متفاوت آب خاک. در این خاک ۵۰ ، ۷۵ و ۹۰ درصد آب قابل استفاده به‌ترتیب در پتانسیل‌های ۳- ، ۵- و ۱۰- بار در خاک نگهداری می‌شود.

جذبوحرکتآب

درمقايسهباگياهانياخاک،هوامعمولاًًداراىپتانسيلآببسيارکمىمى‌باشد. چونيکبرگزندهمعمولاًداراىپتانسيلآببيشاز۱۵- بارمى‌باشد،بنابراينيکاختلافانرژىزيادىبينهواوبرگوجودداردکهموجباستمرارحرکتآببه‌صورتبخارازبرگبههوامى‌گردد. وقتىاتلافآبازگياهصورتنمى‌گيردمثلاًدرشب پتانسيلآبگياهياپتانسيلآبخاکبه‌حالتتعادلنزديکمى‌شوند. اگرروزنه‌هابازباشند،اتلافآبازبرگ‌هابه‌طورمستمرادامهداردوموجبمى‌شودکهپتانسيلآببرگنسبتبهپتانسيلآبدمبرگکاهشمى‌يابد. چونآبازمحلپتانسيلزيادبهکمحرکتمى‌کندلذاازدمبرگبهبرگجريانمى‌يابد. اينجريانآبپتانسيلآب،دمبرگراکهدرحالتتعادلباپتانسيلآبساقهمى‌باشد،کاهشمى‌دهدولذاآبازساقهبهطرفدمبرگجريانمى‌يابد. ايناختلافانرژىتاريشهوخاکنيزادامهدارد. به‌عباتديگردرسيستمانتقالآبازخاکبهريشهيکاختلافپتانسيلبه‌وجودمى‌آيد. سرعتجذبآبوحرکتآندرداخلگياهبستگىبهمحتوىرطوبتخاک،تماسريشهوخاک،مقاومت‌هاىگياهوخاکدربرابرجريانآبواختلافپتانسيلآبموجوددارد.

درشکل A تغييراتپتانسيلآبدرسيستمخاکوگياهدريکدورهپنجروزهبدونآبيارىبه‌صورتيکنمودارنشاندادهشدهاست. پسازآنکهآببهخاکاضافهمى‌شودوآبثقلىازخاکخارجمى‌گرددپتانسيلآبخاکتقريباً۳/۰- بارمى‌باشد. درشبروزنه‌هابستههستندولذاآبازخاکبهداخلگياهحرکتمى‌کندوتعادلىبينپتانسيلآبخاکوگياهبه‌وجودمى‌آيد. درطولروز،روزنه‌هابازهستندوعملتعرقصورتمى‌گيرد. بااتلافآبازبرگپتانسيلآببرگکاهشمى‌يابدويکاختلافپتانسيلآغازمى‌گردد. اينامراختلافانرژىلازمبراىحرکتآبازخاککهبه‌منظورجايگزينىآبتلفشدهازبرگانجاممى‌شودراتأمينمى‌نمايد. درشبروزنه‌هابستهمى‌شوندوتعرقتاحدنزديکبهصفرکاهشمى‌يابد. بااينوجودآببه‌طورمستمردرسيستمجريانخواهديافتتااينکهپتانسيلآبخاککمترمى‌شودوپتانسيلبرگهمنسبتاًکاهشمى‌يابدويکاختلافپتانسيلبراىدامنهٔجذبآببه‌وجودمى‌آيد،پتانسيلآببرگدرروزچهارمشکلتغييراتپتانسيلآباتمسفرىنسبتبهتغييررطوبتنسبىدر۲۵درجهسانتى‌گراد) تا۱۵بارکاهشيافتهوتقريباًدرهميننقطهباقىمى‌ماند. اينامرنشان‌دهندهآناستکهدراثربستهشدنروزنه‌هاتعرقکاهشيافتهاست.

اينوضعيتمعمولاًباپژمردگىموقتبرگتوأماست. درروزپنجمپتانسيلآببرگ،ريشهوخاکبهزير۱۵بارکاهشمى‌يابد. اينکاهشنشانمى‌هدکهآبقابلاستفادهبراىگياهبهاندازه‌اىنيستکهمانعپژمردگىگياهشودوبهبودمجددگياهبدونافزودنآببهخاکممکننيست. سقوطرطوبتخاکبهدرصدپژمردگىدائمىدرطى۵روزنشان‌دهندهآناستکهحجممحدودىازکلخاکدرتماسنزديکباسيستمريشهاست. درشرايطمزرعهحجمخاکدرتماسباريشههرگياهغالباًبيشترازاينمى‌باشدولذامحتوىآببسيارکندترکاهشمى‌يابد. دراينشرايطدرحالى‌کهريشه‌هارطوبتيکناحيهازخاکراتخليهمى‌‌نمايند،درعينحالدرنقاطجديدىازخاکگسترشمى‌يابندکهداراىپتانسيلآببيشترىهستند. بدينترتيب،گياهداراىپتانسيلآببيشترىدرمقايسهباپتانسيلمتوسطخاکمى‌باشد. البتهوقتىحجمخاکمرطوبکاهشمى‌يابد،گياهنيازبهاختلافپتانسيلآببيشترىدارد،تاريشهٔآنبتواندآبموردنيازتعرقراتأميننمايد. اينفرآينددرشرايطمزرعهبه‌طورتدريجىصورتمى‌گيردوممکناستتاچندهفتهبستهبهبافت‌هاىمتوسطتاسبکطولبکشد. اينشرايطموجبمى‌شودکهگياهنسبتبهپتانسيل‌هاىپائين‌ترآبسازگارشود. درشرايطىکهحجمخاکدرتماسباريشهمحدوداستتغييراتپتانسيلآبسريعبودهوگياهشانسکمترىبراىسازگارىباپتانسيل‌هاىپائين‌ترخواهدداشت.

ل A- تغيرات پتانسيل آب اتمسفرى نسبت به تغيير رطوبت نسبى در ۲۵ ° c

تبخيروتعرق (Evapotransopiration)

مجموعآبىراکهدرمزرعهازطريقتبخيرازسطحخاکوتعرقازگياه،ازدستمى‌رودتبخيروتعرق (ET)،مى‌نامند. تبخيريکفرآيندوابستهبهانرژىاستکهمتضمنتغييرازحالتمايعبهبخارمى‌باشد. شدتتعريقتابعاختلاففشاربخار،مقاومتدربرابرجريانآب،وتوانائىگياهوخاکازنظرانتقالآببهجايگاهتعرقمى‌باشد. تعرقعمدتاًنيروىمحرکهجهتبهجريانانداختنآبجذبشدهدرگياهرا،على‌رغموجودنيروىثقلومقاومت‌هاىاصطکاکىموجوددرمسيرآب،تأمينمى‌کند. سرعتجذبآبعمدتاًتوسطشدتتعرقتعيينمى‌شود. فشارريشهوجذبفعالآبنقشناچيزىدرجذبآبايفاءمى‌نمايندووقتىاينمکانيزم‌هامشخصمى‌شوندکهتعرقکمباشدويامتوقفشدهاست.

عواملمحيطىمؤثربرتبخيروتعرق

اتلافآبازگياهتوسطعواملگياهىومحيطىتعيينمى‌شود. اثرعواملمحيطىروىتبخيروتعرقبه‌نامنيازاتمسفرى (Atmospheric demand)،يانيازتبخيرى (Evaporatory demand)،ناميدهمى‌شود. هرقدرنيازاتمسفرىبيشترباشد،آبباسرعتبيشترىازيکسطحآزادمى‌تواندتبخيرشود. عواملزيرروىنيازاتمسفرىتأثيرمى‌گذارند:

۱. تشعشعخورشيد. ازميزانتشعشعىکهتوسطبرگجذبمى‌شودحدود۱تا۵% آنصرففتوسنتزمى‌شودوحدود۷۵تا۸۵% آنبهمصرفگرمکردنبرگوتعرقمى‌رسد. افزايشتشعشعخورشيدموجبافزايشنيازاتمسفرىمى‌گردد.

۲. درجهحرارت. افزايشدرجهحرارتظرفيتپذيرشآبتوسطهواراافزايشمى‌دهدشکلاثراتبادبرتعرقوساختمانروزنه‌ها.

۳. رطوبتنسبي. هرچهمحتوىآبهوابيشترباشدپتانسيلآبهوابيشتراست. اينبدينمعنىاستکهنيازاتمسفرىباافزايشرطوبتنسبىکاهشمى‌يابد. شکل‌هاىتغييراتپتانسيلآباتمسفرىنسبتبهتغييررطوبتنسبىدر۲۵درجهسانتى‌گرادوتأثيراتدرجهحرارتبرروىظرفيتنگهدارىآبدرهوا.

تأثيرات درجه حرارت بر روى ظرفيت نگهدارى آب در هوا. اگر هوا داراى ظرفيت نسبى ۵۰% و درجه حرارت ۴۳ سانتى‌گراد باشد و سپس تا حد نقطه شبنم يا زير ۳۰ درجه سانتى‌گراد سرد شود در اين حالت نمى‌تواند به اندازه ۴۳ درجه سانتى‌گراد رطوبت در خود نگه دارد چون آب زيادى متراکم مى‌شود.

انتشار آب از شکاف روزنه. وقتی جریان متلاطمی در سطح خارجی برگ وجود ندارد یک شیب انتشار به‌وجود می‌آید که تعرق را کاهش می‌دهد.

اثرات باد بر تعرق و ساختمان روزنه‌ها. وقتى شکاف روزنه تنگ است اختلاف بين هواى آرام و متلاطم کمتر از زمانى است که شکاف روزنه‌ها زياد است (اقتباس از بانجي، ۱۹۶۳).

اقليم‌شناساننيازاتمسفرىراباتعيينمقدارتبخيرازتشتکتبخيراندازه‌گيرىمى‌کنند. حداکثرنيازاتمسفرىدرزمانىازسالاتفاقمى‌افتدکهتشعشعخورشيددرجهحرارتدرحداکثرمقدارخودقراردارند.

دیواره سلول گیاهی

نگاه کلی

سلولهایگیاهی،قارچها وباکتریها علاوه بر پلاسمالم (غشایسلولی) دارای دیواره هستند. تقریبا همه سلولهای گیاهی دیواره دارند. به جزسلولهایی که درتولید مثل جنسیمشارکت دارند. مثلاسپرمهاکه در بعضی گیاهان بدون دیواره‌اند. دیواره توسط پروتوپلاست ترشح و بیرون از پلاسمالم قرار می‌گیرد. در مرحلهتلوفاز تقسیمسلولی بین دو سلول فرو رفته تشکیل می‌‌شود.

تاریخچه

مالپیگی وجود انواع مختلفی از دیواره اسکلتی را مطرح ساخت. مالپیگیوگریاولین زیست شناسانی هستند که به اهمیتدیواره‌های سلولی در ساخت و کار سلولهای زنده توجه کرده‌اند. مولدن هاوردر سال 1812 با ساییدن قطعاتی ازاندامهای گیاهی موفق به جدا کردن سلولها و بدست آوردنسلولهایگیاهی شد و نشان داد که هر سلول دارای دیواره‌ای مستقل است نه آن که همانندپندارهای گذشته سلولها به صورت حفره‌ای کنده شده در یک توده همگن زمینه‌ای باشد. بهاین ترتیب دیواره به عنوان یکی از اجزای ساختمانی سلول منظور شد که عمل اصلی آن جداکردن درون سلول از محیط خارج و ایجاد شکل خاص هر سلول است.

وظایف دیواره سلول

دیواره سلول به سلول شکل می‌دهد و استحکام و حمایت برایپروتوپلاسم درون سلول فراهم می‌کند. دیواره اگر چه محصول بیرونی و غیر فعالپروتوپلاست است، ولی وظایف خاصی دارد و نقش مهمی در جذب ترشح و انتقال دارد.

ترکیب شیمیایی دیواره

سلولز

سلولزهادرشتمولکولهای پلی ساکاریدی هستند که از ترکیب n مولکول بتا گلوکز با اتصالات ازیدیبوجود آمده‌اند. پیوستن دو مولکول بتا گلوکز موجب تشکیل یک مولکولسلوبیوزمی‌شود. هر 5 مولکول سلوبیوز با آرایشفضایی مکعبی شکلبلور سلولزرا بوجودمی‌آورد. از مجموعه بلورهامیسلهاو ازمجموعه میسلهامیکروفیبریلهای سلولزیواز مجموع 20 میکروفیبریلماکروفیبریلسلولزیحاصل می‌شود.

همی سلولز

همی سلولزها بخشی از مواد زمینه‌ای دیواره هستند که از نظرشیمیایی از اشتراک قندهای 5 کربنی مانند گزیلانها و قندهای 6 کربنی مانند مانوز واسیدهای اورونیک بوجود آمده‌اند. در بیشتر موارد واحدهای همی سلولزی از یک محورازیدی ستون مهره با ساختمان خطی ساخته شده که در جایگاههای مختلف بوسیلهپیوندهایهیدروژنی با سلولز مشترک شده‌اند.

پکتینها

این مواد شبیه همی سلولزها هستند اما مقدار اسیدهای اورونیک آنهاخیلی بیشتر است. بخش عمده تیغه میانی سلولها ازپکتات کلسیماست.

پروتئینها

پروتئینهای موجود در دیواره بیشتر از مشتقات |اسید آمینه پرولیناست.پروتئین معروف دیوارهاکستانسیناستکه این پروتئین در قابلیت کشش دیواره نقش دارد.

لایه‌های دیواره

دیواره اولیه

همهسلولهایگیاهی دارای دیواره اولیه‌اند و این دیواره اولین دیواره‌ای است که در سلول درحال رشد تشکیل می‌شود. این دیواره از سلولز ، همی سلولز ، مواد پکتیکی و گلیکوپروتئین تشکیل شده ، دیواره اولیه چوبی هم می‌شود. این دیواره مواد پکتیکی فراوانیدارد که به دیواره سلول خاصیت کششی غیر قابل برگشت می‌دهد. برخی سلولها دیوارهاولیه ضخیم دارند. این ضخامت به علت ذخیره همی سلولز در دیواره‌ها است. مثلآلبومن دانه‌هاکه این همی‌سلولز در زمانرویش دانهمورد استفاده گیاهچه قرار می‌گیردو دیواره ضخامت خود را از دست می‌دهد. سلولهای مریستمیوعناصرآبکشی همیشه دیواره اولیه دارند. در برخی بافتهای گیاهی مثلپارانشیم وکلانشیم دیواره ثانویه نیز تشکیل می‌شود.

تیغه میانی

تیغه میانی بین سلولهای مجاور قرار دارد. تیغه میانی عمدتا ازمواد پکتیکی تشکیل شده است. پکتات کلسیموپکتات منیزیمبخش عمده تیغه میانی راتشکیل می‌دهد. تیغه میانی در سلولهایی که دیواره سلولی ثانویه دارند ممکن است چوبیشود و تیغه میانی و دیواره ثانویه به صورت یک لایه دیده شده و تیغه میانی مرکب راتشکیل ‌دهند. آنزیم پکتینازکه ازاندامها ترشح می‌شود و برخی ازباکتریها وقارچها این آنزیم را دارند به مواد دیواره اثر کرده و آنرا از حالت نامحلول به صورتمحلول درمی‌آورند و موجب جدا شدن سلولها و در نهایت بافتها می‌شوند. در آزمایشگاهبا قرار دادن بافتهای گیاهی در مواد شیمیایی می‌توانند تیغه میانی را حل کرده وسلولها را از هم جدا کرد. این عمل راماستاراسیوننامند.

دیواره ثانویه

اگرچه اکثر سلولها دیواره اولیه دارند، برخی از سلولهادیواره ثانویه نیز تولید می‌کنند که توسط پروتوپلاست سلول ساخته می‌شود و بیندیواره اولیه وپلاسمالم قرار می‌گیرد. این دیواره ، پس از آنکه رشد سلول خاتمه یافت، تشکیل می‌شود. دیوارهثانویه در سلولهایی که در نگهداری و انتقال مشارکت می‌کنند مهم است. معمولاسلولهایی که سلولهای ثانویه تولید می‌کنند در بلوغ مرده‌اند و علاوه بر سلولز دارایلیگنیننیز هستند و گلیکو پروتئین و موادپکتیکی ندارند. ماده زمینه‌ای دیواره ، همی سلولز است.

معمولا سلولهایی کهدیواره ثانویه دارند در آنها سه لایه به نامهای S₁ ، S₂ ، S₃ مشاهده می‌شود که ترکیبات ساخته شدن این سه لایه به این ترتیب است کهاول S₁ ساخته می‌شود بعد S₂ و لایه S₃ در مجاورتغشای سلول قرار دارد و ترکیب شیمیایی این سه لایه و جهت میکرو فیبریلها در این سهلایه متفاوت است و لایه S₂ معمولا ضخیمتر است.

لان (Pit)

لان اولیه

دیواره اولیه سلولها ضخامت یکنواخت ندارند و در برخی قسمتهانازک است و در برخی قسمتهای ضخیم به نواحی نازک دیواره اولیه که به صورتفرورفتگیهایی مشاهده می‌شود لان اولیه می‌گویند. معمولا در این نواحی پلاسمودسمهاقرار گرفته‌اند (پلاسمودسم به کانالها سیتوپلاسمی که پروتوپلاست سلولهای مجاور رابه هم وصل می‌کند گفته می‌شود). پلاسمودسمها در نواحی لانها به صورت خوشه به تعداد 10 تا 12 و گاهی بیشتر وجود دارند. به علت وجود پلاسمو‌دسمها همه پروتوپلاست درونیکگیاه تشکیلیک مجموعه به هم پیوسته می‌دهد که سیم پلاست گفته می‌شود.

لان ثانویه

دیواره ثانویه هم مانند دیواره اولیه ضخامت یکنواخت نداشته ودر برخی قسمتها ضخیم و در برخی قسمتها نازک است. به فرورفتگیهای دیواره ثانویه لانثانویه یاپیتگفته می‌شود که ممکن استدر محل لانهای اولیه یا مستقل از آنها تشکیل شود. امکان دارد محل لانهای اولیه توسطمواد دیواره کاملا پوشیده شود. پلاسمودسمها در محل لان ثانویه دیده نمی‌شوند. چونسلولی که دیواره ثانویه دارد، سلولی مرده است. بنابراین پلاسمودسم نیز ندارد.

تغییرات دیواره سلولی

ژله‌ایشدن

در میوه‌های بالغ ، مواد پکتیکی تیغه میانی از حالت نامحلول بهحالت محلول در‌می‌آید که این عمل را ژله‌ای شدن گوییم.

چوبی شدن

در این حالت لیگنین یاچوب توسط پروتوپلاست سلولساخته شده و دیواره آغشته به چوب می‌شود. لیگینین بین میکرو فیبریلهای سلولزی درنواحی خالی قرار می‌گیرد و تشکیل شبکه می‌دهد و استحکام دیواره را افزایش می‌دهد. لیگنین دربافتهایهادی و مقاوم مثل اسکلرانشیم مشاهده می‌شود.

معدنی شدن

مواد معدنی نیز به درون نفوذ می‌کنند و استحکام دیواره راافزایش و نفوذپذیری را کاهش می‌دهد. نمکهای متفاوتی مثلکلسیم وسیلیسبه صورتبلور رسوبمی‌کنند. از نمکهای کلسیم در دیواره بشره یا لایه‌های زیرین رسوب می‌کند و در برخیازدولپه‌ایهاوجلبکها فراوان است. سیلیس هم در دیواره گندمیان ودم ‌اسبیاندیده می‌شود. استحکام را افزایشداده و از ورود عوامل بیماریزا به درون سلول جلوگیری می‌کند.

کوتینی شدن

این تغییر در دیواره موجب کاهش نفوذپذیری دیواره می‌شود. دراین حالت مشتقات چربیها مثلکوتین،موموسوبریندر دیواره سلولهای محافظ رسوب کرده ونفوذپذیری دیواره‌ها را کاهش می‌دهد. کوتین همراه با موم در دیواره سلولهای اپیدرمیمشاهده می‌شود. سوبرین در دیوارهسلولهای چوب پنبهمشاهده می‌شود.

دلفین

دلفین پستاندار دریایی از رده آب‌بازان می‌باشد. خانواده دلفین با ۱۷ جنس و ۳۵ گونه بزرگ‌ترین خانواده زیر راسته نهنگهای دندان دار محسوب می‌شود.اعضای این خانواده در تمام آبهای آزاد جهان و همچنین بعضی رودخانه‌های در امتداد آب شیرین انتشار دارند.این خانواده از دوره آئوسن ظاهر شده‌اند. پوست بدن دلفینها معمولاً صاف و برهنه‌است. ممکن است در سر و تنه تعدادی از آنها مو وجود داشته باشد. از گوشهای خارجی فقط سوراخ کوچکی نمایان است و سوراخ بینی که یک یا دو عدد می‌باشند در بالا و عقب سر قرار گرفته‌اند تا عمل تنفس در سطح آب را سهولت بخشند این سوراخها به‌وسیله پرده‌ای خود به خود بسته می‌شوند. تعداد دندانها زیاد و در بعضی گونه‌ها به ۲۶۰ عدد می‌رسد و عمدتاً از ماهیها و سرپایان و حتی دلفینهای کوچک‌تر تغذیه می‌کنند. طول آنها از ۲/۱ الی ۹/۳ متر و وزنشان از ۲۳ تا ۱۳۶ کیلوگرم متفاوت گزارش شده‌است. دانشمندان بر این باورند که هنگامی که یک دلفین می‌خوابد فقط نیمی از مغز او استراحت می‌کند نیمه دیگر بیدار باقی می‌ماند تا دلفین به شکل طبیعی عمل کند پس از مدتی، دو نیمه مغز کارهایشان را با هم عوض می‌کنند.

دلفین بینی بطری

دلفین بینی بطری (Bottlenose)از گونه دلفینهایی است که به وفور در اکواریومهای دنیا جهت عملیات نمایشی به کار گرفته می‌شود. از نقطه نظر پراکندگی در اکثر اقیانوسهای جهان از جمله خلیج فارس وجود دارد با وزنی در حدود ۲۵۰ تا۶۰۰کیلوگرم طولی معادل ۲تا۴ متر و ردیف دندان‎هایی که در هر ارواره از ۲۲تا۲۶ دندان تشکیل شده تقزیبا هر ۲ سال یک بار بچه‎دار می‎شود و دلفینی به طول۱متر و وزنی معادل ۳۷ کیلوگرم را به مدت ۱سال با شیر مادر تغذیه می‌کند و طول عمری معادل ۲۶ تا۳۰ سال دارد.

دلفین سیاه

دلفین سیاه گونه‌ای از خانواده نهنگ‌های خلیج فارس می‌باشد که رنگ تیره بدن وی را از سایر گونه‌های این خلیج جدا میسازد رنگی بین خاکستری تیره مایل به سیاه البته بسیاری از دلفین‌ها پس از مرگ رنگ پوست را با این رنگ تعویض می‌کنند که شاید موجبات اشتباه را هم فراهم کند. دلفین سیاه به دندان‎هایی با قطر بیش از ۲۵ میلیمتر مجهرند که به نوعی در برخی موارد حمله این‎گونه به دیگر دلفین‎ها را فراهم می‎آورد اما عمدتاً به علت سرعت کمتر در قیاس با سایر هم گونه‌ها ناکام می‌ماند از نقطه نظر پراکندگی در اکثر دریاهای گرم و معتدل جهان از جمله خلیج فارس یافت می‌شود. همچنین وزنی معادل ۲تن و طولی بین ۴ تا ۶متر و زمان باروروری ۱۵ ماه و زادآوری بجه دلفینی معادل ۲ متر از دیگر ویژگی‎های این گونه محسوب می‌شود.

دلفین یونس

دلفین یونس (نهنگ یونس) نوعا گونه منزوی شناخته می‌شود ؛ نهنگ یونس دارای طولی معادل ۳تا ۴ متر می‌باشدو وزنی حدود۴۰۰ تا ۴۳۰ کیلوگرم دارد.این دلفین دارای مجموعا ۹ دندان با رنگی خاکستری تیره که به مرور و در اثر افزایش سن روشن تر می‌گردد، به همراه خطوطی نامنظم بر روی پوست است. روایت می‌کنند که یونس پیامبر آن هنگام که امر خدا را ترک کرد، در سفری دریایی کشتی او در میان طوفان گرفتار شد و یونس پیامبر توسط نهنگی بلعیده شد.

آشنایی با خانواده دلفین ها

سوراخ بینی دلفین‌ها به صورت هلالی بوده و تا زمانی كه در حال نفس‌گیری است باز و زمانی كه به داخل آب شیرجه می‌روند به وسیله نیروی ماهیچه‌ای بسته می‌شود در واقع نفس خود را حبس كرده و حدود ۲ ساعت نیز می‌توانند زیر آب بمانند و هنگامی كه دوباره برای نفس‌گیری به سطح می‌آیند به علت برخورد هوای گرم درون شش‌ها و هوای سرد خارج فواره‌هایی ایجاد می‌شود كه از فاصله دور نیز دیده می‌شود.        

مطالب این مقاله مجموعه ای از اطلاعات در زمینه خانواده دلفین ها می باشد و در بر گیرنده كلیاتی پیرامون رده بندی ، فیزیولوژی ، بیولوژی ، رقتارهای آنها و معرفی بعضی گونه های این خانواده و بخصوص كونه هایی كه در خلیج فارس یافت می شوند و افسانه ها و اسطوره های مربوط به دلفین ها ارائه گردیده است.

در اولین نگاه یك دلفین بسیار شبیه یك ماهی می‌باشد. اما دلفین‌ها همانند ما پستاندار هستند، خونگرم (homoeothermic) بوده و به بچه‌های خود شیر می‌دهند.

فیلسوف بزرگ یونانی ارسطو ۲۴۰۰ سال قبل وال‌ها را جزء پستانداران معرف كرد، ارسطو حتی دریافته بود كه وال‌ها به بچه‌های خود شیر می‌دهند و از هوا تنفس می‌كنند

اجداد دلفین ها و بطور كلی والها پستاندارانی شبیه كفتار بنام mesonychids ( از دسته زوج ثمان ) بودند ، آنها مصب ها را تحت تسلط خود درآوردند.

شباهت زیادی بین جمجمه كشف شده از: Prosqualodon dovidi كه ۲۵ میلیون سال پیش زندگی می‌كرده و با جمجمه یك دلفین امروزی وجود دارد. سوراخ بینی davidi در بالای سرشان می باشد وجود دندان (homodont) هستند.

Order: cetacea

Sub order: odontoceti

Family: delphinidae

مانند؛ نهنگ قاتل (orca)، نهنگ خلبان (pilet whale) و دلفین‌ها.

● Dolphins:

گروه معینی از cetaceas نام‌شان از لغت یونانی Ketos به معنی هیولاهای دریایی گرفته شده شامل دلفین‌ها و یورپویزها می‌باشند. خانواده دلفین‌ها با ۱۷ جنس و ۳۶ گونه بزرگترین خانواده وال‌ها بوده كه در همه اقیانوس‌ها به جز آبهای سرد اقیانوس منجمد شمالی و جنوبی زندگی می‌كنند.

یك جفت اندام پیشین پارویی (Flipper) داشته اما فاقد اندام‌های عقبی‌اند. دلفین‌ها شناگران پر قدرتی هستند، بدن دوكی و دم لنگری قوی كه با حركات رو به بالا و پایین دم خود شنا می‌كنند.

این حركات نیرویی را تولید كرده كه به یك باره شتاب زیادی می‌یابند و سرعت آنها گاهی به km/h۴۰ می‌رسد در میان وال‌ها دلفین‌ها باله پشتی كاملاً مشخصی دارند و در این میان دلفین‌های رودخانه‌ای به جای باله پوششی كوژ دارند تفاوت جالب؛ شاید در فاصله دور دلفین‌ها و كوسه‌ها تقریباً مشابه هم باشند اما شكل دم دلفین‌ها و به طوركلی نهنگ‌ها مسطح بوده و حركت دم رو به بالا و پایین است در حالی كه دم كوسه ماهی‌ها عمودی و مانند سایر ماهی‌ها حركت باله دمی آنها به صورت جانبی است.

در جمجمه دلفین‌ها منقار كاملاً مشخص می‌باشد و همه دلفین‌ها به استثنای Risso’s منقار دارند. استخوان بینی پیش فكی و فكی تا حدودی نامتقارن هستند و در هر فك تعداد زیادی دندان كوچك و نوك تیز وجود دارد كه تعداد آنها در هر نیمه فك ۴۰ تا ۵۰ عدد می‌باشد و در فك بالا معمولاً تعداد دندان‌ها بیشتر است و در بعضی گونه‌ها تعداد دندان‌ها به ۲۶۰ عدد نیز می‌رسد. فاقد مینا است و به آنها جور دندان یا همودونت می گویند.

تعداد دندان‌ها و تیزی آنها دلفین‌ها را برای تغذیه از ماهی‌ها سازگار ساخته و دندان‌های دلفین‌ها برای جویدن طراحی نشده‌اند و آنها با ضربه زبان خود ماهی را درسته قورت می‌دهند.

دلفین‌ها گروهی زندگی می‌كنند و گله‌های بزرگی از آنها برای شكار ماهی دور از ساحل و گاهی در نزدیكی ساحل دیده می‌شود. مراسم شكارشان بسیار دیدنی است.

دلفین‌ها در مسیر امواج به دور گله‌های ساردین حلقه زده و یكی از آنها ماهی‌ها را به طرف بقیه می‌فرستند و سپس جای خود را با دیگری عوض می‌كند. ماهی‌ها به هوا پریده و درست به دهان دلفین‌ها می‌افتند مراسم شكار در پایان مد خاتمه می‌یابد. پوست دلفین‌ها صاف و برهنه است و البته شاید تعداد كمی مورد ناحیه اطراف دهان باشد غدد پوستی ندارند.

اپیدرمشان چند لایه بود و در زیر درم لایه هیپودرم قرار دارد كه blubber یا لایه چربی در همین قسمت است ضخامت این لایه گاهی تا cm۵۰ هم می رسد این لایه به حفظ گرما و شناوری آنها كمك می‌كند.

سوراخ بینی (blow hole) دلفین‌ها و وال‌ها در بالای سرشان قرار گرفته كه وال‌های دندان‌دار فقط یك سوراخ بینی دارند اما وال‌های فیلتر كننده دو سوراخ بینی دارند.

هوا از بینی وارده ریه‌های آنها می‌شود و قفسه سینه ارتجاعی آنها امكان تنفس‌های عمیق را می‌دهد.

سوراخ بینی دلفین‌ها به صورت هلالی بوده و تا زمانی كه در حال نفس‌گیری است باز و زمانی كه به داخل آب شیرجه می‌روند به وسیله نیروی ماهیچه‌ای بسته می‌شود در واقع نفس خود را حبس كرده و حدود ۲ ساعت نیز می‌توانند زیر آب بمانند و هنگامی كه دوباره برای نفس‌گیری به سطح می‌آیند به علت برخورد هوای گرم درون شش‌ها و هوای سرد خارج فواره‌هایی ایجاد می‌شود كه از فاصله دور نیز دیده می‌شود.

دلفین‌ها هم مـی رقصند!

قبل از جفت‌گیری دلفین‌ها مرحله‌ای برای ابراز عشق در بین آنها وجود دارد. آنها ساعت‌ها همدیگر را دنبال كرده و به نوازش هم می‌پردازند به صورتی كه شكم‌هایشان در تماس با هم می‌باشد در واقع می‌توان گفت كه دلفین‌ها حیوانات بی‌بند و باری هستند آنها با هم جفت نمی‌شوند و در عوض هر دلفین در دفعات زیاد با یكی بعد از دیگری جفت‌گیری می‌كنند.

جفت‌گیری معمولاً در تابستان و یا پاییز صورت می‌گیرد و دوره آبستنی تقریباً حدود ۱۰ ماه می‌باشد.

بیضه‌ها به صورت كشیده و در محوطه شكمی قرار دارند. آلت تناسلی نر در جیب پوستی مخصوصی قرار دارد كه در هنگام تحریك خارج می‌شوند.

توله‌ها از دم متولد می‌شوند و بلافاصله بعد از قطع بند ناف نوزاد باید برای اولین نفس كشیدن به سطح‌‌ آب بیاید. توله‌های متولد شده نمی‌دانند چه كاری باید انجام دهند،اما مادران به توله‌های خود كمك كرده و آنها را به طرف سطح هل می‌دهند.

توله‌ها كه بعد از تولد ۹۵cm طول دارند و می‌توانند شنا كنند به همراه مادر خود به هر جایی می‌روند و از شیر پرچرب مادر خود كه ۱۰ برابر شیر یك گاو ارزش كالریك دارد می‌نوشند و در عرض ۱ هفته دو برابر می‌شوند. گاهی تا ۱ سال و ۶ ماه به توله خود شیر می‌دهد. توله‌ها زمانی كه مادر شنا می‌كند شیر می‌خورند البته در این هنگام مادر آهسته حركت می‌كند پستان‌های مادر ۱ جفت بوده و در ناحیه شكمی در نزدیكی مهبل در داخل جیب پوستی (pauch) قرار دارد. تنها در زمان شیردهی نوك پستان‌ها خارج می‌شود و مادر برای اینكه زمان شیردهی كوتاهتر شود به مخزن مخصوص ذخیره شیر خود فشار وارد می‌كند ، تا توله سریعتر برای تنفس به سطح آب باز ‌گردد.

دلفین‌ها دیگر زمانی كه توله‌ای به گله اضافه می‌شود به دقت از آن محافظت می‌كنند و زمانی كه مادر توله به جستجوی غذا می‌رود دور بچه دیوار دفاعی تشكیل می‌دهند تا از گزند حمله كوسه‌ها در امان باشند حتی این حس فراتر رفته و سعی در نجات توله‌ها از تورهای ماهیگیری نیز می ‌كنند.

سوراخ گوش دلفین‌ها به فاصله كمی در پشت چشمانشان قرار گرفته و این قسمت در پایین محل اتصال آرواره به جمجمه می‌باشد. گوش میانی دارای سه استخوانچه چكشی، سندانی و ركابی است. (در دوزیستان خزندگان، پرندگان ۱ عدد به نام كلوملا) دلفین‌ها فركانس‌هایی حدود ۵ تا ۱۵۰ كیلوهرتز را تولید كرده و فركانس‌های تا ۸۰ كیلوهرتر را می‌شنوند و در واقع قدرت شنوایی آنها ۴ برابر انسان است آنها با ایجاد اصوات و دریافت انعكاس آنها دقیقاً همه چیز را بررسی می‌كنند به این عمل Echo- location می‌گویند.

صدای آنها همانند وزوز كردن و گاهی غژغژ كردن در می‌باشد این صداها در حفره بینی در زیر سوراخ بینی و بخشی هم توسط جنجره تولید می‌شود و در حنجره‌ ماهیچه‌های ظریفی برای كنترل امواج عبوری از آن وجود دارد.

Echo- locati حس فوق‌العاده قوی می‌باشد به طوری كه دلفین‌ها به راحتی با چشم بسته فرق میان دو توپ را كمی اندازه آنها با هم فرق داشته باشد تشخیص می‌دهند و با استفاده از این حس قوی مكان دقیق ماهی‌ها را تعیین می‌كنند دلفین‌ها برای دریافت صدا از آرواره تحتانی خود استفاده می‌كنند و اعتقاد دانشمندان بر این است كه آرواره تحتانی دلفین‌ها و نهنگهای دنداندار توخالی و شامل پوسته استخوانی بسیار نازك است در اطراف حفره ای پر از روغن قرار دارد كه برای انتقال صوت مناسب است. بخش عقبی آرواره پایینی به گوش میانی خیلی نزدیك است.

وزن مغز دلفین‌ها تقریباً برابر وزن مغز انسان می‌باشد البته این تشابه به معنی هوش برابر با انسان نیست اما در این كه دلفین‌ها حیوانات باهوشی هستند شكی وجود ندارد. دلفین‌ها از آموختن لذت می‌برند و برای آنها آموختن سرگرم كننده و جالب است.

Propoising پریدن برای بازیگوشی

قرن‌هاست كه انسان توسط مناظر سحرانگیز و بی‌نظیر دلفین‌های در حال پریدن و شنا كردن مجذوب گشته. به این پرش‌ها زمان شنا كردن Porpoising می‌گویند. دلفین‌ها به صرف شوخی و بازی به هوا می‌پرند و اغلب كشتی‌ها را تعقیب می‌كنند و ممكن است تا عمق m۷۰ هم به داخل آب شیرجه بزنند.

یكی از راه‌های تعیین سرعت دلفین‌ها اندازه‌گیری بلندی پرش آنهاست برای مثال: در پرش ۵/۵ متری سرعتی معادل k/h۳۶ را دارند. آنها برای افزایش سرعت نمی‌پرند آنها به قصد بازی و سرگرمی این كار را انجام می‌دهند. جامعه دلفین‌ها بسیار پیچیده است هر كدام از آنها نامی دارند و همدیگر را با نام‌های خود صدا می‌زنند. دلفین‌ها به هم احترام ‌گذاشته و با هم تصمیم‌گیری می‌كنند. مانند هر حیوان اجتماعی دلفین‌ها نیز اختلافاتی پیدا می‌كنند و برای حل آن رو‌به‌روی هم با دهان‌های باز به نوبت جیغ می‌زنند و تصمیم می‌گیرند. این اختلافات به ندرت به درگیرهای فیزیكی ختم می‌شود.

دلفین‌ها آب نمی‌نوشند!

پستانداران دریایی از جمله دلفین‌ها آب موردنیاز خود را از غذا و از رطوبت هوایی كه تنفس می‌كنند بدست می‌آورند آنها كلیه‌های پر قدرتی برای خلاصی از نمكی كه به‌طور اجتناب‌ناپذیر همراه غذا وارد بدنشان می‌شود دارند.

دلفین ها هم می خوابند!

دلفین ها بطور گروهی و غوطه ور در زمان های كوتاه می خوابند بطوریكه در هر دفعه نیمی از مغز آنها خوابیده ، به عبارت دیگر نیمكره های مغز آنها به نوبت استراحت می كند.

خزندگان از مهره داران خونسرد می‌‌باشند.

اجداد خزندگان دوزیستان محسوب می‌شوند. خزندگان اولین جانورانی هستند که توانسته‌اند از زندگی در خشکی را بطور کامل تحمل نمایند. سطح بدنشان از پوست خشک و شاخی پوشیده شده است. بدن پوشیده از پولک، اسکیوت و یا قطعات و صفحات استخوانی متنوع است. اسکلت خزندگان کاملاً استخوانی است. قلبشان چهار حفره‌ای است.

دهلیزها کامل و در بطنها دیواره مابین آنها کاملاً نیست. جنین از چهار پرده آمنیون، کوریون، کیسه زرده و آلانتوئیس پوشیده می‌شود. مارها، مارمولکها، تمساح و آلیگاتور، لاک پشتها و تمام دایناسورها منقرض شده جزء رده خزندگان است. طبقه بندی خزندگان بر اساس حفره (فرورفتگی) یا سوراخ ناحیه گیجگاهی است شکل و تعداد این حفره apsid نام دارد

سوسمار ژاپنی، از خزندگان

خزندگان

مقدمه

اجداد خزندگاندوزیستان محسوب می‌شوند. خزندگان اولین جانورانی هستند که توانسته‌اند از زندگی در خشکی رابطور کامل تحمل نمایند. سطح بدنشان از پوست خشک و شاخی پوشیده شده است. بدن پوشیدهاز پولک ، اسکیوت و یا قطعات و صفحات استخوانی متنوع است. اسکلت خزندگانکاملا استخوانی است. قلبشانچهار حفره‌ای است.
دهلیزها کامل و در بطنها دیواره مابین آنها کاملا نیست. جنیناز چهار پردهآمنیون،کوریون،کیسهزردهوآلانتوئیسپوشیدهمی‌شود. مارها،مارمولکها،تمساحو آلیگاتور ، لاک پشتها و تمامدایناسورها منقرض شده جزء رده خزندگان است. طبقه بندی خزندگان بر اساس حفره (فرورفتگی) یا سوراخ ناحیه گیجگاهی است شکل و تعداد این حفرهapsidنام دارد.

زیر رده Anapsida

در جمجمه سوراخ یا فرورفتگی گیجگاهی وجود ندارد. استخوان مربعی شکل یا کوادرات ثابتو غیر متحرک است. از این رده فقط لاک پشتها باقی مانده‌اند. لاک پشتها دارای یکصفحه پشتی به نامکاراپاسو یک صفحه شکمیبه نامپلاسترونهستند. صفحات در واقعهمان لاک ها هستند. بطور کلی در خزندگان پوست دارای ترتیب زیر است. اپیدرم که شاملدو بخش خارجی که خود شامل 5 لایه است.

بخش درونی اپیدرم که حاوی 4 لایه استو آخرین بخش این لایه زاینده لایهgermina trium stratumتشکیل می‌دهد. و بعد از اپیدرم لایه درم است که بسیار باریکمی‌باشد و فاقد غدد مخاطی است. ولی در خزندگان گوناگون دارای غدد تولید کننده رایحههستند که در برقراری ارتباط بین افراد بکار می‌رود. اپیدرم سازنده پولکهای خزندگاناست.

لاک پشت زینی

دارای قطعات یا صفحات بزرگی است که نوعی پولک محسوب می‌شود. این پولکهای پهن و بزرگدر سطح خارجی خود صفحات سخت کراتینی به ناماسکیوتهستند. در پوست اندازی این صفحات سختنمی‌ریزد و تعویض نمی‌شود بلکه با ادامه رشد بدن مواد جدید کراتینی به تمام سطحاسکیوت اضافه می‌شود تاجبران فرسایش آن باشد.

لاک پشت چرمی

بزرگترینلاک پشت جهان از خانواده Dermochelidae لاک پشت چرمی است. حدود 2.5 متر طول لاک آن و حدود 700 کیلوگرم وزن دارد. لاک این لاک پشت از پوست صاف و چرم مانندی پوشیده شده است. فاقد چنگال است دست و پایش پارو مانند است. در اطراف جزیره لارک دیده شده است وبیشتر از دیگر لاک پشتها به مراقبت نیاز دارد زیرا جمعیتش کم شده و در خطر انقراضاست.

لاک پشتهای سه چنگالی Trionychidae

از دیگرلاک پشتهای آبزیاست که در رودخانه‌ها وآبهای شیرین می‌کند و به نام لاک پشت فراتی دیده می‌شود. کاسه پشتی حدود 30سانتیمتر است و فاقد صفحات سخت است به جای آن دارای پوست چرمی شکل می‌باشد که رویلاک را می‌پوشاند. سطح گلو از زواید و چین خوردگیهای رگهای فراوان پوشیده شده است ومی‌توان گفت که وقتی حلق از آب پر می‌شود شبیهآبشش عمل می‌کند درنتیجه جانور می‌تواند تا چند ساعت زیر آب باقی بماند.

زیررده Parapsida Euryapsida

که خزندگان آبزی منقرض شده‌ای که یک جفت سوراخ گیجگاهی داشتند مانندایکتیوسوروسیا خزنده ماهی مانند.

زیر رده Lepidosauria

دو جفت سوراخ گیجگاهی دارند و سه راسته از آنها عبارتند از:

• راسته Eosuchiaکه منقرض شده‌اند.
• راسته Rhynchocephaliaکه به جز فسیلزنده تواتارا بقیه منقرض شده‌اند.
• راسته Squamataاسکواماتا که خود بهسع زیر راسته مارمولکها ، مارها و آمفیسبانیا تقسیم می‌شوند.

تواتارا

تواتارا هنوز بسیاری از خصوصیات خزندگان ابتدایی را از خود نشانمی‌دهد علیرغم اینکه حدود 170 میلیون سال از تکاملشان می‌گذرد بدن مارمولک ماننددارد. دارای چشم سومی است که در آهیانه قرار می‌گیرد. این چشم دارای عدسی ، شبکیه واعصاب است به نظر می‌رسد که فاقد نقش قابل توجهی در زندگی جانور باشد. شبها فعالیتمی‌کند زندگی نیم آبزی دارد. تخمهایش را درون گودالی می‌گذارد. انکوباسیونحدود 13 ماه است. این خزنده به نامهاتواتارا یا اسفنودونفقط در یک یا دوجزیره نیوزیلند یافت می‌شود. حداکثر حدود 90 سانتیمتر رشد کرده و تا 28 سال طول عمرآن گزارش شده است.

آمفیسبانیا

شبیهمار وکرمخاکی است. اکثرشان فاقد دست و پا هستند دم آنها بسیار کوتاه است و به همین دلیلمی‌توانند در دو جهت حرکت کنند. لذا نام آمفیسباتیا که به معنی در دو جهت یا دو راهاست به آنها داده شده است.

مارمولکها

زیر راستهمارمولکهاتنوع بسیار جالبی دارند. بسیاریاز مارمولکها فاقد دست و پا هستند اندام جاکبون که زوج است و در کام دهان قرارمی‌گیرد عضو جالبی است که توسط آن خزندگان در ردیابی طعمه و دریافت جفت از آناستفاده می‌کنند. این اندام به عصب بویایی مرتبط بوده و دارای بشره حسی است و درارتباط نزدیک با کانال غده اشکی بوده و احتمالا از ترشحات آن استفاده می‌برد. ذراترایحه‌دار و معطره یا بوهای بخصوص را شناسایی نموده و بدین وسیله راهنمای جانور درطعمه‌یابی و جفت در زمان جفتگیری خواهد بود

مارها

حرکت آرواره مارها بسیار خیره کننده است. استخوان کوادرات آزاد بودهو انعطاف پذیری قابل ملاحظه‌ای را امکان‌پذیر می‌سازد. بدین وسیله مارها می‌تواننداز طعمه‌های بسیار بزرگتر از قطر بدن دهانشان تغذیه کنند. مارها تعداد زیادی دندهدارند که بالغ بر یک صد عدد است و ایندنده‌ها آزاد بوده به جناغ سینه اتصال ندارد در حقیقت مارها فاقد استخوان جناغ سینه هستند. در مارهای بوآ بقایای استخوانهای لگن به شکل زائده ناخن مانند در اسکلت بندی جانوربه چشم می‌خورد.

بسیاری از مارها زنده‌زا هستند و بسیاری تخم می‌گذارند. چشم مار و مارمولکها تفاوتفاحش این دو جانور است. وجود لایه عینک مانند در مارهای گوناگون که در زیستگاههایمتنوع و متفاوتی زیست می‌کنند بیانگر این مطلب است که اجدادشان یا زیرزمین زندگیمی‌کردند و یا شبها فعالیت داشته‌اند. مارها فاقد پلک هستند اما اکثریت مارمولکهادارای پلک متحرک هستند.

شناسایی مارها سمی از غیر سمی

در شناساییمارهای سمیاز غیر سمی فرم ظاهری ، پولکها ودندانها بهترین راهنما هستند. البته مارهای فراوانی هستند که سمی نیستند ولی اینمارها غده تولید کننده سم را دارند که به درون دستگاه گوارش ریخته می‌شود. آنهاییرا که دارای دندان نیش ثابت یا متحرک ، در جلو یا عقب دهان هستند و غده سمی توسطاین دندانها سم تزریق می‌کنند سمی یا نیمه سمی می‌گوییم.

زیر رده Archosauria

دو جفت سوراخ گیجگاهی داشته و شامل 4 راسته زیر است.

• Thecodontiaکه منقرض شده‌اند آنهارا اجدادپرندگان می‌دانند.
• Pterosauriaکه منقرض شده‌اند دستهابه بال خفاش مانندی تبدیل شده بود.
• Saurischia دایناسورها
• Crocodiliaمانندکروکودیلهاوتمساح

زیر رده Synapsida

خزندگان گوشتخوار منقرض شده‌اند. راسته Therapsida دارای دندانهای متنوع همانند پستانداران بودند به همین دلیل آنها را اجدادپستانداران می‌دانند. سوراخ گیجگاهی یک حفره وسیع و پهن است.