ЕХІНОДЕРМИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, РОЗМНОЖЕННЯ, ДИХАННЯ - БІОЛОГІЯ - 2025

У голкошкірих є філом морських тварин , які включають в себе морські зірки, офіури, морські їжаки, морські огірки і лілія море. Щодо морфології, то це група, яка значно відрізняється від решти ліній, завдяки пентарадіальній симетрії.

Вони характеризуються наявністю на поверхні тварини зовнішніх шишок або колючок. Усі голкошкірі мають вапняні ендоскелети, розташовані по-різному. Крім того, вони мають судинну систему водоносного горизонту та шкірні зябра.

Джерело: pixabay.com

Загальна характеристика

Для ехінодерм характерне несегментоване триглобластне тіло з пентаррадіальної симетрією - хоча неможливо візуалізувати жодного тісного зв’язку з рештою променів (губками, шнидарами та ктенофорами).

Тіло може бути круглим, циліндричним або мати форму зірки. У них немає визначеної голови, вони мають орально-аборальну вісь.

По мірі їх дейтеростомізації анальний отвір виникає з бластопорального отвору, тоді як рот є вторинним отвором. Кололом - ентероцелевий.

Вони мають судинну систему водоносного горизонту, яка бере свій початок від целома, і поширюється по всьому тілу особи в серії виступів або щупалець (подіуми або ступні труб) з отвором назовні, що називається мадрепоритом.

У деяких групах отвір або відсутні, або внутрішній. Ця система працює як гідравлічний орган.

Органні системи

Травна система

Травна система повна, осьова і іноді багато разів обертається. У них немає видільних органів, натомість саме за цей процес відповідають органи дихання.

Система гемалів

Система крові або гема у крові значно знижується і не відіграє відповідної ролі в циркуляції тварини, оскільки це явище опосередковується дією очеревинних війок.

Нервова система

Нервова система організована в три нервові кільця, які оточують травний тракт. Звідси походять радіальні периферичні нерви. Мозку немає, а спеціалізованих органів для виявлення подразників навколишнього середовища дуже мало.

Деякі органи чуття, присутні в групі, це: хеморецептори, подіуми, кінцеві щупальця та статоцисти.

Для світлових подразників вони мають прості фоторецептори, які дозволяють розрізняти наявність та відсутність світлового подразника. Ступінь розвитку рецептора значною мірою залежить від досліджуваної групи.

Дихальна система

Для різних класів голкошкірих характерно наявність різноманітних органів дихання.

Регулярні ехіноїди дихають через низку шкірних зябер. Астероїди мають папули, опіуроїди дихають крізь стінки бурси, в той час як голотуроїди дихають через дихальні дерева. У всіх є стопи труб, щоб здійснити процес дихання.

Судинна система водоносного горизонту

Найбільш помітною особливістю голкошкірих є наявність судинної системи водоносного горизонту. Він утворений низкою каналів, водойм та поверхневих подіумів.

Він вистелений епітелієм з ресничками, а внутрішня частина містить рідину, схожу за складом з морською водою, багату на іони калію та білки.

Запропоновано, що основна функція цієї гідравлічної системи пов'язана з годуванням і, можливо, посідає значну роль у процесах руху, виділення та дихання.

Система є дуже ефективною, вона складається з отвору, який стикається зовні, званий madreporito, який працює як своєрідне сито і міг виконувати функції регулювання тиску.

Слідом за мадрепоритом ми знаходимо кам’яний канал, який спускається, поки не зустрінеться з кільцевим каналом, де знайдені тіла Тідемана та везикули Полі. Перші відповідають за виробництво коломоцитів, а другі - резервуари рідини.

Радіальний канал виникає з кільцевого каналу у напрямку до кожного з важелів, з'єднаних з лапками трубки через бічні канали.

Таксономія та класи

Phylum Echinodermata та Phylum Hemichordata належать до суперфілуму під назвою Ambulacraria. Хоча ехінодерми часто популярні, більшість людей не знайомі з геміхордатами або глистами жолудя.

Ці дві групи мають декілька загальних характеристик, окрім того, що вони дейтеростомовані. Обидві мають тристоронній коелом, личинкові стадії досить схожі, і вони мають високоспеціалізований метанефридій.

Phylum Echinodermata складається з близько 7000 видів живих організмів та понад 20 000 видів, які вже вимерли. Спочатку вони поділяються на два підфіліум: Пельматоз та Елеутерозоа, де знайдено п’ять класів, що складають типи.

Традиційна система класифікації класифікує форми з можливістю переміщення в підфіліум Eleutherozoa, таким чином містить більшість сучасних видів.

Назва цього Підфілуму походить від грецького eleutheros, що означає вільний, і zoon, що означає тварина. Форма тіла членів неоднорідна, з представниками зіркової, витягнутої або кулястої форми. Він складається з чотирьох класів: Asteroidea, Ophiuroidea, Echinoidea та Holothuroidea.

Навпаки, субфіліум Пельматозой містив сидячі та пенункульовані форми, утворені особливо вимерлими формами та живими криїнами. Далі ми опишемо кожен із поточних класів голкошкірих:

Астероїдний клас

Астероїди відомі як морські зірки. Вони, як правило, пентамерії, хоча є й винятки зі значно більшою кількістю озброєнь. Наприклад, рід Heliaster може мати більше 40 рук.

Морфологія його сплющена в розумінні орально-аборальної осі, рухаючись уздовж ротової поверхні. У центрі ротового диска відкривається рот індивіда, з якого руки випромінюють амбулакральні борозни. У кожному ряду розташовані чотири ряди подіумів.

Скелет складається з вапняних шкірних кісток з формами, що нагадують пластину, прути або хрестики. Ці елементи об’єднуються завдяки наявності сполучної тканини.

Поверхня тіла вкрита численними колючками, які вкриті епідермісом. Ці виступи є частиною скелета і можуть опиратися на кості, або бути їх продовженням.

На поверхні тіла виявляються педикалери. Ці структури відіграють певну роль у захисті та очищенні організму. Папули - ще один тип відростка тіла, який бере участь у процесі екскреції та обміну газів.

Личинкова стадія відома як біпінарія, яка трансформується в брахілярію після появи трьох додаткових коротких рук.

Клас Ophiuroidea

Зірки вважаються успішною групою, дуже різноманітною і широко поширеною по всьому морю. Ці характеристики є результатом чудових рухових можливостей групи.

Типовою формою є п’ять струнких рук, де виділяється центральний диск - на відміну від астероїдів. У них немає канавок труб, подіумів і відсмоктувачів.

Функція кісток нагадує суглоби в хребцях, і вони розташовуються вздовж рук.

Вони мають пару щілин, які називаються бурсами, розташовані біля основи рук, по одній з боків. Вони мають вії, що при побитті викликають потік води, який потрапляє через периферичний отвір і виходить через ротовий отвір. Стіни фондових бірж опосередковують газообмін.

Личинкова стадія називається офіоплутею, і вона має чотири руки з поясами війок. Метаморфоз не включає стадію прикріплення до субстрату.

Клас Echinoidea

До класу Ехіноідео належать морські їжаки. Учасники цього класу можуть представляти кулеподібне тіло, як найвідоміші представники, або бути сплющеним (як долари чи морські монети). У них немає зброї, але оболонка, яка їх оточує, має своєрідну пентарадіальну симетрію.

У звичайних їжаків поверхня тіла покрита рухливими колючками і вони можуть бути різною за довжиною. Тим часом нерегулярні мають коротші колючки, що відповідають звичаям копання.

Є жувальний прилад, який називається ліхтарем Арістотеля. Це помітний компонент цієї групи і зустрічається у звичайних їжаків. Личинка має шість пар рук і називається ехіноплутею.

Клас Holothuroidea

Голотуроїди - це морські огірки. Ці організми поширені в прибережних водах по всьому світу. У них бракує рук, а орально-аборальна вісь витягнута, і вони опираються на свою вентральну сторону.

У цій групі кості були зведені до мікроскопічних частинок. Судинна система водоносного горизонту має таку особливість, що мадрепорит відкривається до загальної целомічної порожнини. З цієї причини те, що циркулює в системі, є рідиною з целома, а не водою.

Кріноїдний клас

Вони є найбільш примітивною групою голкошкірих, і її утворюють морські лілії, які є пелюшковими і малорухливими, і вільні коматули.

Тіло криноїдів утворене фіксуючим плодоніжкою і коронкою. Квітконос прикріплений до крони чашечкою.

Руки, як правило, розгалужені і мають ряд рядів опуклостей, які називаються п’ятикутниками.

Найпомітнішою характеристикою групи є відсутність мадрепориту у судинній системі водоносного горизонту. Личинку групи називають веллум.

Відтворення

Ехінодерми представляють два основні способи розмноження: статевий та безстатевий. Статі, як правило, розділені, хоча зафіксовано невелику кількість гермафродитних винятків. Гонади характеризуються великими і множинними, за винятком голотуроїдів.

Протоки прості і не мають помітних копуляторних пристроїв або вторинних статевих структур. Запліднення зовнішнє, із вигнанням чоловічих та жіночих гамет в океан. Деякі висиджують свої яйця.

Розвиток відбувається через личинкові стадії. Личинка має здатність вільно плавати, а симетрія двостороння - тоді дорослий, або суб-дорослий, приймає радіальну форму, характерну для групи.

У деяких видів астероїдів розмноження може відбуватися подіями поділу центрального диска на дві частини. Таким чином, кожен з них здатний породжувати нового індивіда. Ця подія безстатевого розмноження відома як фісіпарійність.

Загалом, голкошкірі мають вражаючу здатність до регенерації, здатні регенерувати відсутні частини або частини у дорослих формах. Якщо рука в ізоляції зберігає хоча б одну частину центрального диска, вся тварина може регенерувати менше ніж за рік.

Годування

Морські риби мають всеїдний раціон, а інші здатні харчуватися лише поживними речовинами, які суспендовані в океані. Однак більшість видів є хижими та харчуються різними групами морських безхребетних.

Зірки - фідерні фідери, відлякувачі або споживачі органічного матеріалу. Отримання їжі опосередковується шипами, подіумами та віями. Більшість морських їжаків є всеїдними, і їх раціон складається з водоростей та органічних речовин. Криноїди - фідерні фідери.

Не існує виду з життєвими звичками, що паразитують. Однак були виявлені деякі коменсальні види. На відміну від цього, велика кількість морських організмів використовують ехінодерми для життя, включаючи паразитарні та коменсальні форми.

Проживання та розповсюдження

Усі голкошкірі населяють морські райони. Вони не в змозі жити в прісноводних середовищах, оскільки не мають апарату осморегуляції, який забезпечує необхідний баланс у їх внутрішніх рідинах. Вони зазвичай зустрічаються в глибоких районах.

Еволюція

Запис викопних робіт

Вони є давньоруською групою, що датується принаймні кембрійським періодом. Відповідно до записів викопних робіт, однією з перших ехінодерм була Аркаруа, хоча ідентифікація зразка є спірною проблемою серед експертів Phylum.

Існує кілька гіпотез, які намагаються пояснити можливе походження цієї загадкової та своєрідної групи тварин. Зрозуміло, що вони походять з групи, яка представила двосторонню симетрію, оскільки личинка починає свій розвиток двосторонньою, хоча пізніше вона змінюється на радіальну.

Еволюція симетрії

Висловлюється думка, що перші голкошкірі були сидячими формами, а їх радіальна форма - адаптивна характеристика, яка дає переваги існуванню без вільних рухів у воді.

Двостороння форма розуміється як пристосування до життя в русі, оскільки забезпечує спрямованість, на відміну від радіальної симетрії.

Докази свідчать про те, що вибіркові тиски, яким вони піддавалися, сприяли збільшенню частоти форм із здатністю рухатися, незважаючи на те, що вони зберігали радіальну симетрію.

Оскільки двостороння симетрія сприяє рухомим тваринам, три групи в межах голкошкірих мають такий поверхневий малюнок - отриманий вдруге. Це морські огірки та дві групи їжаків.

Список літератури

1. Барнс, RD (1983). Зоологія безхребетних. Міжамериканці.
2. Brusca, RC, & Brusca, GJ (2005). Безхребетні. McGraw-Hill.
3. Французька, К., Рандалл, Д., і Бурггрен, В. (1998). Еккерт. Фізіологія тварин: механізми та адаптації. McGraw-Hill.
4. Хікман, К.П., Робертс, Л.С., Ларсон, А., Обер, WC, & Гарнізон, C. (2001). Інтегральні принципи зоології (т. 15). McGraw-Hill.
5. Ірвін, доктор медицини, Stoner, JB, & Cobaugh, AM (ред.). (2013). Зоокепінг: вступ до науки та техніки. Університет Чикаго Прес.
6. Marshall, AJ та Williams, WD (1985). Зоологія. Безхребетні (т. 1). Я перевернувся.