Тип иглокожие животные — характеристика, особенности
Иглокожие — исключительно морские экзотические животные, которые существуют на планете очень давно, с тех самых пор, как появились известные ученым многоклеточные животные. В прошлые геологические периоды иглокожие были более разнообразны и очень широко распространены. В современном мире живут почти 6000 видов этих животных.
Морская звезда
Строение большинства иглокожих радиально симметрично, число осей симметрии чаще кратно 5 (5 или 10 лучей звезды, 5 секций ежа), реже встречается симметрия большего порядка. Но внутреннее строение свидетельствует о том, что предки их были обычными, двусторонне-симметричными животными. Строение взрослых иглокожих настолько своеобразно, что их трудно сравнивать с другими группами беспозвоночных. Одна из самых оригинальных черт — амбулакральная система, система органов движения. Это гидравлическая система. За счет перетекания специальной жидкости по амбулакральным канальцам внутри тела то в одном, то в другом месте в нижней части животного выпячиваются короткие или длинные мягкие трубочки с присосками, перемещение которых медленно, но уверенно двигает животное.
Морская звезда
Иглокожие, как и моллюски, могут формировать известковый скелет, скрепленный органическими веществами. Когда хищные морские звезды питаются, они могут выворачивать желудок наружу, чтобы охватить им большой кусок пищи и переварить его таким образом. Иглокожие также имеют необычно сильную способность к регенерации. Морские звезды воспроизводят лучи, для некоторых видов голотурий достаточно небольшой части тела, чтобы воспроизвести организм полностью.
Наиболее известные из иглокожих животных — морские звезды (Asteroidea) и морские ежи (Echinoidea), которые в большом количестве водятся на любом типе морского дна. Эти животные нуждаются в повышенной, океанической солености воды, поэтому они не встречаются, например, в Черном и Азовском морях.
Морской еж вида Diadema setosum
Зато в Черном море живут офиуры змеехвостки (Ophiuroidea), похожие на морских звезд по внешнему виду и образу жизни. Поедая устриц и мидий, морские звезды наносят вред промыслу моллюсков. Массовое размножение звезды терновый венец, которая питается коралловыми полипами, чуть не привело к гибели Большого барьерного рифа и других коралловых экосистем в середине и конце прошлого века.
Офиура
Голотурий, мягких иглокожих, употребляют в пищу во многих странах бассейна Тихого океана, особенно приморских. Почти 40 видов этих животных отлавливают и употребляют под общим названием «трепанг», или «морской огурец».
Голотурия (морской огурец) на рифе
Иглокожие животные
Иглокожие — одни из самых необычных обитателей морского дна. К этому типу относятся морские звёзды, офиуры, морские лилии, морские ежи и голотурии. Самая характерная их черта — радиальная (лучевая) симметрия тела, которая распространяется и на внутреннее строение. В покровах тела иглокожих развит известковый скелет, состоящий из игл или пластинок. Пластинки покрыты многочисленными шипами, подвижными иглами и щипчиками-педицилляриями. Они служат для защиты и удаления грязи.
Морские звёзды
«Ножки» представляют собой выросты так называемой амбулакральной системы — уникального, имеющегося только у иглокожих органа, состоящего из кольцевого канала и радиально расходящихся от него более мелких каналов, заполненных жидкостью, близкой по составу к морской воде. Радиальный канал сообщается с внешней средой через пронизанную порами пластинку, и иглокожие могут менять давление воды внутри всей системы. Амбулакральная система — орган универсальный. Она служит для дыхания, питания, выделения и движения. Благодаря согласованной работе мускулистых амбулакральных ножек, которые вытягиваются, заполняясь водой, а потом укорачиваются, морские звёзды плавно скользят по грунту. Ножки действуют как присоски, поэтому морская звезда способна ползать даже по вертикальной стеклянной стенке аквариума.
Морские звёзды — хищники, они нападают на моллюсков, кораллы, губок, других иглокожих. Обхватив гребешка или мидию лучами, морская звезда накрепко присасывается к створкам моллюска амбулакральными ножками и начинает растягивать их в стороны. Когда створки немного расходятся, из ротового отверстия морской звезды, расположенного на нижней стороне её тела, выворачивается желудок и проникает в образовавшуюся щель. Пищеварительные соки растворяют мягкие ткани моллюска, и морская звезда всасывает их.
Морские звёзды известны способностью к регенерации утраченных частей тела. А морские звёзды линкии могут вырасти заново даже из части луча. Таким способом они могут даже размножаться.
Офиуры и морские лилии
Внешне офиуры похожи на морских звёзд, но их тонкие, членистые лучи, достигающие 50 см в длину, хорошо обособлены от центрального диска и напоминают извивающихся змей. Отсюда и второе название этих животных — «змеехвостки». Как и морским звёздам, офиурам свойственна способность к регенерации: их лучи легко обламываются, доставаясь на обед хищнику, а потом отрастают вновь. Питаются офиуры мелкими донными животными (рачки, полихеты, моллюски, молодь иглокожих) и разнообразными органическими остатками, шаря по дну лучами и отправляя всё съедобное в рот.
С помощью мускулистых лучей эти иглокожие довольно проворно ползают по дну и могут даже отталкиваться ими от грунта, совершая прыжки. У некоторых офиур, таких, как голова горгоны, лучи многократно ветвятся, придавая им причудливый облик. Питается голова горгоны, приподняв вверх лучи и вылавливая из воды частички пищи. Часть офиур прячется под камнями, в расщелинах рифов и среди водорослей, а некоторые могут закапываться в грунт. Офиуры обитают как на мелководьях, так и на глубинах более 8 тыс. м, и их глубоководные виды обладают способностью светиться. Местами офиуры образуют на дне огромные скопления, напоминающие шевелящийся ковёр.
Тело морских лилий имеет вид чашечки, от которой отходят лучи-щупальца с каналами внутри. Они обладают хорошо развитым скелетом, состоящим из известковых пластинок. Пластинки соединяются с помощью мышц, что обеспечивает стеблю и лучам большую подвижность и гибкость. Исходное число лучей — пять, но у большинства морских лилий каждый луч ветвится, поэтому лучи выглядят перистыми, а общее число концевых ветвей может достигать двухсот. С помощью лучей, снабжённых липкими выростами, морские лилии вылавливают из воды частицы пищи, которые по каналам поступают в ротовое отверстие (оно у этих животных обращено не вниз, а вверх).
Стебельчатая морская лилияМорские лилии — самый древний класс иглокожих. Длина стебля современных видов сидячих морских лилий достигает 75—90 см, а ископаемые их представители были настоящими гигантами длиной до 21 м.
Стебельчатые лилии сидят на стебельках, напоминая причудливые цветы, и ведут прикреплённый образ жизни. У взрослых бесстебельчатых лилий стебелёк исчезает. За субстрат они цепляются многочисленными выростами (циррами) с коготками на концах, могут медленно ползать по нему или отрываться и, взмахивая лучами, проплывать небольшие расстояния.
Морские ежи и голотурии
У морских ежей скелетные пластинки образуют сплошной панцирь, покрытый иглами. Форма и длина игл очень разнообразны. У одних видов они такие короткие и тонкие, что поверхность животного кажется бархатистой. Такие ежи обычно живут, закопавшись в рыхлый грунт. У других морских ежей длина игл в несколько раз превышает диаметр тела, и они могут быть тонкими и ломкими или массивными, напоминающими карандаши или гранёную булаву. Ощетинившийся иглами морской ёж хорошо защищён от нападения хищников, он может также упираться ими в стенки ниш в коралловых рифах, так что извлечь его оттуда практически невозможно.
У морских ежей имеются амбулакральные ножки, но виды с длинными иглами ходят с их помощью, словно на ходулях, хотя в проворстве уступают морским звёздам и тем более офиурам.
Морские ежи часто имеют шарообразную форму, но есть среди них дисковидные, яйцевидные и сердцевидные. Обращённое ко дну ротовое отверстие этих иглокожих снабжено сложно устроенным ротовым аппаратом, состоящим из подвижно сочленённых зубов и мышц. Этот орган известен под названием «аристотелев фонарь», так как был впервые описан Аристотелем. С помощью аристотелева фонаря морские ежи соскребают с твёрдого субстрата и перетирают пищу — водоросли и мелких малоподвижных животных, им же они могут выгрызать норы в грунте.
Ряд морских ежей и голотурий относится к промысловым видам. Морских ежей добывают ради икры, считающейся деликатесом в странах Востока. А мясо съедобных голотурий считается целебным.
Класс голотурий, которых иначе называют морскими огурцами, включает иглокожих, внешне чаще всего похожих на удлинённый мешок. При раздражении тело голотурий сильно сжимается и часто действительно становится похожим на огурец. Голотурии обычно неподвижно лежат на грунте или медленно ползут по нему с помощью расположенных на нижней стороне амбулакральных ножек. Ножки на верхней стороне превратились в органы осязания.
Питаются голотурии, заглатывая грунт или собирая органические частицы. Рот окружён венчиком щупалец разного строения (иногда древовидно ветвящихся) в числе от 10 до 30. Кроме сбора пищевых частиц, щупальца принимают участие в передвижении животных, а также служат органами осязания, а иногда и дыхания.
Потревоженная голотурия так резко сокращается, что стенки тела рвутся, и часть внутренних органов выбрасывается наружу, отвлекая хищника. Потом утраченные части восстанавливаются. Лишь у немногих голотурий скелет образует что-то вроде панциря, гораздо чаще скелетные элементы имеют вид разбросанных в коже маленьких пластинок, причём разнообразие форм этих пластинок поразительно: они могут иметь форму стерженька, якоря, корзинки, крестика, бокала, ажурной башенки.
Иглокожие
Иглокожие (Echinodermata) — тип исключительно морских донных животных, большей частью свободноживущих, реже сидячих, встречающихся на любых глубинах Мирового океана. Насчитывается около 7000 современных видов.
Для взрослых иглокожих характерна радиальная и притом обычно пятилучевая симметрия тела, в то время как их личинки — билатерально-симметричные. Таким образом, иглокожие обладают вторично-приобретённой радиальной симметрией тела. Все иглокожие проходят пятилучевую стадию развития, даже если в итоге вновь приобретают двустороннюю симметрию (морские огурцы, неправильные морские ежи). Многие морские лилии и некоторые морские звёзды обладают большим количеством рук, обычно кратным пяти. У некоторых офиур (Gorgonocephalus arcticus) руки ветвятся, образуя сложную древовидную структуру.
Размеры иглокожих варьируют от нескольких миллиметров до метра, а у некоторых вымерших видов — даже до 20 м. Тело морских звёзд и офиур имеет пятиугольную или звёздчатую форму, морских ежей — шарообразную, сердцевидную (сердцевидный морской ёж Echinocardium cordatum) или дисковидную (плоские морские ежи) форму, у голотурий тело бочонковидное или червеобразное, а у морских лилий напоминает цветок.
В подкожном слое иглокожих развивается биоминеральный эндоскелет, который состоит из известковых пластинок и часто образует разнообразные наружные придатки: иглы, шипы и педицеллярии. У многих морских ежей эти придатки развиваются особенно сильно. Иглы выполняют защитную функцию. Часто они бывают подвижными. Некоторые морские ежи направляют иглы в сторону приближающейся опасности. Педицеллярии — это иглы, видоизменённые в хватательные щипчики. С их помощью животное чистится и избавляется от паразитов. У морских ежей скелет принимает участие в формировании особого жевательного органа — аристотелева фонаря. У офиур скелет особенно развит в лучах, где он образует ряд массивных известковых члеников — позвонков. У голотурий скелет редуцирован.
Рот иглокожих всегда расположен на оральной стороне тела. Анальное отверстие чаще всего находится на аборальной стороне, но у морских лилий и неправильных морских ежей он располагается на оральной стороне тела. У офиур ануса нет. Чаще всего пищеварительная трубка представлена длинной кишкой. У морских звёзд формируется объёмный желудок, способный выворачиваться наизнанку через рот. Звезда обволакивает желудком добычу, которую не может проглотить, и таким образом осуществляет наружное пищеварение. Пищеварительные железы представлены печёночными выростами и ректальными железами.
Одной из наиболее оригинальных черт строения иглокожих следует считать сложную дифференциацию целома на ряд систем: полость тела, амбулакральную (воднососудистую) и перигемальную системы.
Внутренние органы иглокожих лежат в обширной полости тела. Стенка полости тела состоит из перитонеального эпителия — одного слоя плоских клеток, окружающего все внутренности. Некоторые органы лежат в карманах полости тела и как бы подвешены на особых складках — мезентериях. В коже иглокожих есть выросты, в которые заходит полость тела — кожные жабры, выполняющие дыхательную функцию. Их стенка очень тонкая, поэтому через неё легко происходит газообмен. У голотурий формируются особые органы дыхания — водные лёгкие.
Полость тела заполнена целомической жидкостью, содержащей многочисленные амёбоидные клетки. Эти клетки поглощают продукты жизнедеятельности и чужеродные тела и выходят из тела через покровы. Таким образом, они выполняют выделительную и иммунную функции.
Нервная система иглокожих примитивная, состоит из трёх отдельных частей, построенных по радиальному плану: нервное кольцо и радиальные нервные тяжи. В оральной стенке тела лежит две нервные системы — чувствительная и двигательная. В аборальной стенке тела — только двигательная. Органы чувств иглокожих достаточно разнообразны, но примитивны по строению. Они диффузно распределены по телу в виде различных чувствительных клеток (функции осязания, химического чувства, зрения). Светочувствительные клетки могут быть собраны в глазках. У морских звёзд глазки расположены на концах лучей, а у морских ежей — вокруг анального отверстия.
Большинство иглокожих — раздельнополые животные, образуют много мелких, бедных желтком яиц и вымётывают их в воду. Таким образом, оплодотворение у иглокожих наружное. Развитие зародыша происходит в воде, в составе меропланктона. Оплодотворённая яйцеклетка (зигота) начинает дробиться и через некоторое время образует бластулу. Дробление полное, радиального типа.
Обитают исключительно на морском дне от литорали и практически до предельных глубин. На больших глубинах иглокожие, главным образом голотурии, — господствующая группа донных животных. Не переносят изменений солёности воды, так как не способны регулировать солевой состав жидкостей тела. Многие иглокожие — детритофаги, есть полифаги (многие офиуры), хищники (большинство морских звёзд) и растительноядные (многие морские ежи).
Иглокожие характеристика, представители и виды, фото
Иглокожие – обширный тип беспозвоночных животных. Он объединяет животных, ведущих исключительно подводный донный образ жизни.
Несмотря на относительно примитивное строение, иглокожие относятся к группе вторичноротых животных, куда входят, кроме них, ещё и хордовые (в том числе человек).
Современные иглокожие представлены 7000 видами. Это такие известные животные, как морские звёзды, морские ежи, морские лилии и чуть менее известные офиуры и голотурии (морские огурцы). Известны также примерно 13 тысяч вымерших видов, которые процветали на планете с самого начала палеозоя.
Характерным признаком всех иглокожих является радиальная симметрия; то есть их тело представляет собой несколько «ног», отходящих из одного центра. Обычно таких «ног» пять. Интересно, что личинки иглокожих обладают двусторонней симметрией, также как и позвоночные и другие группы животных.
«Ноги» служат для передвижения и захвата пищи; также на них находятся органы чувств и защитные клетки. У некоторых офиур «ноги» могут ветвиться, образуя сложные древовидные структуры. Также тело взрослых иглокожих чётко разделено на оральную сторону, где располагается рот, и аборальную, на которой находится анальное отверстие.
У морских звёзд, офиур и морских ежей рот располагается на брюшной стороне тела; а, например, у морских лилий рот находится сверху, а анальное отверстие – на нижней стороне тела, которой они прикрепляются к грунту.
морская лилия фото
Понятно, что не все иглокожие отличаются способностью активно передвигаться. Морские лилии, как ясно из названия, образом жизни напоминают растения – они прикрепляются к грунту на одном месте и проводят так всё своё время. Такая жизненная форма не является чем-то оригинальным: она характерна для многих стрекающих (кораллы), кишечнополостных и даже некоторых ракообразных.
«Ноги» иглокожих называют радиусами. На каждой из них, кроме органов чувств, находятся также многочисленные мелкие ножки, с помощью которых они передвигаются. Пространства между лучами называют интеррадиусами. На одном из них находится так называемая мадрепоровая пластина, необходимая для фильтрации попадающей в организм воды. С помощью этой пластины иглокожие могут, в частности, уравновешивать давление воды в своём теле.
Все современные иглокожие – относительно небольшие животные. Их размеры варьируют от нескольких миллиметров до одного метра. А вот вымершие представители отличались куда большими размерами – некоторые из них достигали двадцатиметровой длины.
Иглокожие обладают внутренним скелетом, состоящим из известковых пластин. Нередко выросты этих пластин торчат наружу; особенно преуспели в этом морские ежи, у которых выросты эндоскелета превратились в мощный защитный покров из иголок и шипов. Также у них из пластин скелета образуется так называемый аристотелев фонарь – сложный орган, который предназначен в том числе для жевания пищи и рытья нор.
Морские ежи являются одними из немногих животных, помимо млекопитающих, способных к пережёвыванию пищи. Свои особенности имеет пищеварительная система иглокожих. У них есть кишечник, который представляет собой длинную трубку. У большинства представителей типа имеется и рот, и анальное отверстие, но у офиур ануса нет.
строение иглокожих фото
У морских звёзд развит объёмный желудок, который способен выворачиваться наружу. С помощью этого органа морская звезда может обволакивать огромную п размеру пищу, которую не может проглотить, и переваривать её снаружи. Для пищеварения предназначены особые железы. Вторичная полость тела у иглокожих разделена на несколько отделов и систем. Можно выделить такие отделы:
- Полость тела;
- Амбулакральная система;
- Перигемальная система.
В полости тела находятся органы дыхания – кожные жабры, обладающие очень тонкой стенкой, благодаря чему через неё легко осуществляется газообмен. У голотурий вместо них имеются водные лёгкие. Полость тела заполнена особой жидкостью, в которой содержатся особые подвижные клетки, напоминающие амёб. Эти клетки представляют собой выделительную и иммунную системы животного.
Амбулакральная система представляет собой систему каналов, заполненную жидкостью, которая по составу напоминает морскую воду. С помощью этой системы животное может двигаться, дышать, искать пищу. Благодаря амбулакральной системе иглокожие могут совершать очень сложные движения, требующие большой физической силы; например, морская звезда способна раскрыть раковину моллюска.
Перигемальная система – это аналог кровеносной системы. У иглокожих эта система устроена более примитивно, чем у более высокоорганизованных животных, однако в ней есть даже отдел, выполняющий функцию сердца. Ещё одна часть перигемальной системы необходима для размножения и содержит половые клетки.
морской ёж фото
У иглокожих существует нервная система, хоть она и примитивная. Подобно туловищу в целом, нервная система устроена по радиальному принципу и представляет собой нервное кольцо в центре, от которого отходят нервные тяжи. По всему телу располагаются разнообразные органы чувств, но они тоже примитивны по строению. Среди них есть органы осязания, химической чувствительности, зрения.
Большинство иглокожих – раздельнополые животные. Оплодотворение у них наружное, чем-то напоминающее размножение рыб. Однако помимо полового, имеется и бесполое размножение – путём фрагментации тела. Таким способом морские звёзды могут быстро увеличивать свои популяции.
Характер питания иглокожих разнообразный. Многие морские звёзды, например, злостные хищники. Есть виды, отличающиеся всеядностью. Другие иглокожие в основном поедают детрит – разлагающиеся органические вещества. Многие морские ежи – травоядные животные.
Обширный тип иглокожих разделяется на ряд классов, среди которых есть и полностью вымершие группы. Известные науке иглокожие разделяются на два подтипа: Стебельчатые и Свободноподвижные; однако из Стебельчатых в настоящее время проживает только один класс – морские лилии. Все остальные современные иглокожие относятся ко второму подтипу:
- Морские звёзды;
- Голотурии;
- Морские ежи;
- Офиуры.
Весьма злостным морским вредителем является крупная хищная морская звезда Терновый венец. Её опасность в том, что она питается кораллами и вполне способна уничтожить все существующие на планете коралловые рифы и коралловые острова. Поэтому к борьбе с этой морской звездой подключились многие биологи. Однако контролировать её численность оказалось непросто, ведь размножается она быстро.
Некоторое время терновых венцов пытались просто рубить на части, но это было ошибкой: из каждой частички вырастало новое животное. В настоящее время борьба с ними продолжается, но уже есть некоторые успехи; в частности, были разработаны химические средства, которые вкалываются в тело звезды и вызывают её смерть изнутри. Прожорливость этого монстра удивительна. За сутки одна звезда может съесть до двух квадратных метров кораллов. И на небольшой местности этих животных может насчитываться много.
морская звезда терновый венец фото
Морские звёзды названы так по форме своего тела, которое у большинства видов напоминает пятиконечную звезду. Однако у некоторых видов морских звёзд лучей может быть и больше – вплоть до пятидесяти. На конце каждого луча у морской звезды находится по одному глазу. Таким образом, даже зрение этих существ не подчиняется привычной нам двусторонней симметрии. При этом зрение иглокожих очень слабое, хотя они и могут отличать свет от тьмы. Собственно, на большой глубине зрение живым организмам не особо нужно, ведь туда почти не проникает солнечный свет. С другой стороны, усиливается значение осязания, которое у иглокожих и развито лучше всего.
То, что функцию крови у иглокожих фактически выполняет морская вода, ограничивает их жизнедеятельность. Так, они чувствительны к изменению солёности окружающего пространства, поскольку сами не способны контролировать солевой состав в организме. Некоторые морские звёзды обладают способностью менять пол. Подобную способность имеют и некоторые другие водные животные, в том числе некоторые виды рыб.
Несмотря на то, что морские звёзды, как и другие иглокожие, проживают под водой, они не умеют плавать. А вот по дну могут передвигаться с довольно большой скоростью. Иглокожие – наверное, одни из самых странных существ на нашей планете. Одна только осевая симметрия удивительна – ведь такой больше ни у кого нет, за исключением некоторых кишечнополостных.
морской огурец фото
Иглокожих можно отнести к самым высокоразвитым животным на планете – вместе с хордовыми, с которыми они входят в единую группу. С позвоночными животными иглокожих роднит многое: строение внутренних органов и систем, разнообразие органов чувств и развитый внутренний скелет. Однако головного мозга у них всё-таки нет совсем; по сравнению с ними, некоторые моллюски, считающиеся «низшими животными», обладают чрезвычайно развитым мозгом и по интеллекту не уступают млекопитающим; таковы осьминоги и каракатицы.
Способ осуществления движений у иглокожих с нашей точки зрения выглядит весьма странно. При этом, несмотря на отсутствие головного мозга и очень примитивную нервную систему в целом, иглокожие способны совершать сложные и организованные движения, позволяющие им, в частности, добывать пищу из труднодоступных средств.
Тип Иглокожие: представители иглокожих
Определение 1
Иглокожие — это особый тип донных животных организмов с древней историей происхождения.
Общая характеристика типа Иглокожие
Классификация типа Иглокожие:
- Домен: Эукариоты
- Подтип: Свободноприкрепленые
- Царство: Животные:
- Тип Иглокожие.
Рисунок 1. Иглокожие. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Среди Типа иглокожие выделяют такие классы, как:
- морские ежи (Echinoidea),
- офиуры (змеехвостки), (Ophiuroidea),
- голотурии (морские огурцы), (Holothurioidea),
- морские лилии (Crinoidea),
- морские звезды (Asteroidea).
Замечание 1
Следует отметить, что данная классификация является современной и общепринятой.
Представители типа Иглокожие включают в себя весьма обширную группу видов (численностью около 5000 видов). Они являются морскими донными животными, чаще свободноподвижными, реже прикрепленными ко дну с помощью особенного стебелька. Примерами подобных организмов служат:
- Морские звезды
- Морские ежи
- Голотурии
Специфические особенности типа Иглокожие
Тип Иглокожие (Echinodermata) обладает следующими особенными чертами строения:
- раиальный тип симметрии с 5 лучами. Следует отметить тот факт, что у некоторых предков иглокожих симметрия была билатеральной;
- их скелет состоит из известковых пластинок, находящихся в ПЖК. На поверхности тела животных находятся шипы и иглы. Они служат своеобразным органом защиты;
- внутренняя полость тела представлена целомом, в котором располагаются все органы животного;
- оригинальной чертой строения тела иглокожих признают разделение целома на ряд систем, в том числе амбулакральную (воднососудистую) двигательную систему;
- наличие кровеносной системы, слабое развитие органов дыхания или их полное отсутствие;
- у иглокожих нет специализированных органов выделения;
- нервная система этих животных весьма примитивна и большей частью залегает непосредственно внутри кожного эпителия (в его толще) или в пристеночном эпителии, в его внутренних складках.
Следует также отметить, что иглокожие раздельнополые животные, их яйца дробятся полностью, радиально. Личинка испытывает сложный метаморфоз. Яйца иглокожих, как правило, бедны желтком. Дробление их полное, осуществляющееся по радиальному типу. Особенностью покровов иглокожих является также и то, что они обладают весьма разнообразной окраской. Кроме того, на покровах у этой группы животных развиваются иглы, шипы и педицеллярии. Последние представляют собой видоизменённые в хватательные щипчики.
Пищеварительная система иглокожих отличается тем, что их рот расположен на внешней стороне тела, анальное отверстие чаще всего на противоположной. У офиур ануса нет. Пищеварительная трубка у иглокожих удлиненная, желудок объемный, особенно у морских звезд. Пищеварительные железы представляют собой выросты печени, а также имеются ректальные железы.
Как уже отмечалось ранее, эти животные имеют уникальную амбулакральную систему. Она особенна тем, что имеет специфический каменистый канал, через который сообщается с внешней средой и сеть мелких канальцев, заполненных жидкостью, с ножками и мышечными пузырьками, находящимися на их концах.
Амбулакральная система отвечает за формирование процесса дыхания и передвижения пищи. Благодаря совместной работе амбулакральных ножек, морская звезда раскрывает раковину двустворчатого моллюска или временно крепится к субстрату.
Иглокожие обладают весьма примитивной нервной системой. Ее части построены по радиальному плану и представляют собой единое нервное кольцо и нервные тяжи. Оральная стенка тела содержит в себе чувствительную и двигательную нервные системы. У многих иглокожих отсутствуют органы чувств. За осязание отвечают амбулакральные ножки. Примитивные глазки различают только интенсивность освещения.
Кровеносная система представлена своеобразным осевым органом, состоящим их левого осевого синуса, выполняющего роль соединения внутреннего кольцевого перигемального канала с правым осевым синусом. Правый осевой синус способен сокращаться с конкретным ритмом, тем самым выполняя функции сердца. Также для иглокожих характерен половой синус или участок целома с половым тяжем, состоящим из незрелых половых клеток.
Эти животные организмы обитают на морском дне практически до предельных глубин. На больших глубинах среди иглокожих господствуют голотурии. Иглокожие плохо переносят изменения солености воды, так как не могут регулировать водно-солевой баланс. Иглокожие являются детритофагами, реже полифагами. Для них характерна высокая скорость регенерации или восстановления частей тела. Например, из одного луча морской звезды может восстанавливаться целое животное.
Согласно многочисленным палеонтологическим данным, древние Иглокожие вели прикрепленный образ жизни. Наиболее древней группой Иглокожих принято считать морских лилий. Можно сделать вывод о том, что фауна морских лилий была также очень богата сидячими формами.
Замечание 2
Возникновение лучевой симметрии связано именно с сидячим образом жизни древних иглокожих.
Все современные иглокожие, кроме морских лилий, подвижны. Их планктонные личинки очень быстро оседают на дно или глубоко расположенный субстрат. Подобный непродолжительный переход к сидячему образу жизни можно также отметить и у морских звезд. Таким образом, тенденция перехода к сидячему образу жизни отличается тем, что провоцирует нарушение лучевой симметрии ввиду расширения двигательных возможностей.
Минерализованные скелеты иглокожих могут хорошо сохраняться в донных отложениях (хоть и с большим числом разрозненных элементов). По данным ископаемым элементам их вполне легко опознать. Самые древние останки иглокожих относят к третьему веку кембрия (приблизительно 515 – 520 млн. лет назад). В это время они появляются в морях Гондваны. Расцвет типа иглокожие приходится на палеозой. Ближайшими родственниками иглокожих среди современных хордовых животных являются полухордовые.
Многие иглокожие употребляются людьми в пищу, их также применяют в декоративных целях, используют в медицине и при оформлении интерьеров.
Иглокожие животные (Биология)
Некоторые детали строения личинок иглокожих выдают их близость к хордовым, но взрослые иглокожие непохожи ни на каких других представителей животного мира. К этому типу относятся морские лилии (700 видов), голотурии (более 1 тыс. видов), морские звезды (1,5 тыс. видов), офиуры (2 тыс. видов), морские ежи (около 1 тыс. видов). Все они морские животные и не переносят даже легкого опреснения воды. Иглокожие довольно медлительны, некоторые ведут прикрепленный образ жизни. Для расселения служит свободно плавающая личинка.
Морской еж стронгилоцентротус обитает в арктических морях на глубине до 1000 м
Строение иглокожих
Все иглокожие имеют радиальную (лучевую) симметрию тела с числом лучей, обычно кратным 5, причем эта симметрия прослеживается и на строении внутренних органов: нервной, выделительной и половой систем. В их коже имеется известковый скелет, состоящий из пронизанных порами пластинок. Происхождение этого скелета внутреннее, но он образует наружный панцирь, покрытый многочисленными выростами — шипами, подвижными иглами и щипчиками-педицелляриями. Они служат для защиты, передвижения, удаления грязи. Морские звезды плавно скользят над грунтом, перебирая расположенными с нижней стороны лучей крошечными полупрозрачными «ножками». Это выросты так называемой амбулакральной системы — специфического, имеющегося у всех иглокожих органа, состоящего из кольцевого канала и радиально расходящихся от него более мелких каналов, заполненных жидкостью, близкой по составу к морской воде. Кольцевой канал сообщается с внешней средой через пронизанную порами пластинку. Меняя давление воды внутри амбулакральной системы, иглокожие питаются, движутся, дышат.
Морские звезды
Морские звезды очень разнообразны: имеют от 5 до 50 лучей и бывают от 1 см до 1 м
Они обычно имеют форму звезды или пятиугольника. Многие из них хищники. Гибкими лучами-руками они обхватывают жертву, крепко удерживая ее ножками амбулакральной системы. Ротовое отверстие расположено на брюшной стороне звезды, из него выворачивается объемный желудок, обволакивающий жертву. Пищеварительные ферменты превращают ткани в питательный бульон, который поглощается стенками желудка. Питаются морские звезды червями, голотуриями, ракообразными, моллюсками, рыбами. Морская звезда «терновый венец» выедает мягкие ткани кораллов.
Офиуры
Офиура «голова Горгоны»
Офиуры внешне похожи на морских звезд. У них дисковидное тело и 5-10 гибких, подвижных и длинных (до 50 см) лучей, напоминающих хвосты змей. Обитают офиуры в морях и океанах, как на мелководьях, так и на больших глубинах. При питании «руки» офиур поднимаются почти вертикально вверх. Скопление кормящихся офиур напоминает ковер из щупалец, в котором застревают мелкие животные и частицы пищи. Некоторые офиуры способны светиться.
Голотурии
Голотурия стихопус — один из съедобных видов голотурий, их промысел развит в Китае и Японии
Второе название голотурии — морской огурец. У нее мягкое тело, скелет не образует цельного панциря, а состоит из рассеянных в коже пластинок разнообразной формы. Рот расположен на переднем конце тела и окружен щупальцами. Голотурии обычно неподвижно лежат на грунте или медленно ползут с помощью расположенных на нижней стороне ножек амбулакральной системы. Ножки на спинной стороне превратились в органы осязания. Питаются голотурии, заглатывая грунт с содержащимися в нем пищевыми частицами или вылавливая мелких плавающих животных с помощью клейких щупалец. Потревоженная голотурия так резко сокращает тело, что его стенки рвутся, и часть внутренних органов выбрасывается наружу, отвлекая хищника. Потом утраченные части восстанавливаются.
Большинство морских лилий — это яркоокрашенные, похожие на цветок животные. Они ведут прикрепленный образ жизни, прирастая ко дну членистым стеблем. Их тело имеет вид чашечки, от которой отходят длинные щупальца, с каналами внутри. С помощью щупалец, снабженных липкими выростами, морские лилии вылавливают из воды частицы пищи, затем пищевые комочки по каналам поступают в рот.
Поделиться ссылкой
Иглокожие животные: описание, названия, фото
Иглокожие – животные своеобразные. Их нельзя сравнить по строению с другими типами. Внешний вид этих животных напоминает цветок, звезду, огурец, шар и т. п.
История изучения
Еще древние греки дали им название «иглокожие». Представители этого вида издавна интересовали человека. История их изучения связана, в частности, с именами Плиния и Аристотеля; а в 18 и в начале 19 века их исследовали многие известные ученые (Ламарк, Линней, Клейн, Кювье). Тем не менее большинство зоологов в то время соотносили их либо с кишечнополостными, либо с червями. И. И. Мечников, русский ученый, выяснил, что они имеют родство с кишечножаберными. Мечников показал, что эти организмы родственно близки представителям хордовых.
Многообразие иглокожих
В наше время установлено, что иглокожие — животные, которые принадлежат к группе самых высокоорганизованных беспозвоночных – к вторичноротым. Они появились на нашей планете более 520 млн лет назад. Останки иглокожих находят в отложениях, относящихся к раннему кембрию. Данный тип включает в себя около 5 тысяч видов.
Иглокожие — животные морские, донные, основная часть которых является свободноживущими организмами. Реже встречаются прикрепленные ко дну с помощью особого стебелька. Органы большинства организмов расположены по 5-ти лучам, однако их число у некоторых животных иное. Известно, что предки иглокожих имели двустороннюю симметрию, которой из современных видов обладают свободноплавающие личинки.
Внутреннее строение
У представителей иглокожих в подкожном соединительном слое развивается скелет, состоящий из известковых пластинок и игл, шипов и т. п. на поверхности тела. Как и у хордовых, у этих организмов вторичная полость тела формируется с помощью отделения от кишечника мезодермальных мешков. Гастропор во время их развития зарастает или же преобразуется в анальное отверстие. При этом рот личинки формируется заново.
Иглокожие животные имеют кровеносную систему. Тем не менее органы дыхания у них развиты достаточно слабо или вовсе отсутствуют. Необходимо вкратце описать и другие признаки иглокожих. У этих животных отсутствуют специальные органы выделения. Довольно примитивна нервная система интересующих нас организмов. Она располагается частично в кожном эпителии или же в эпителии впячивающихся внутрь участков тела.
Внешнее строение
Характеристика иглокожих должна быть дополнена особенностями внешнего строения этих организмов. Наружный эпителий у основной части иглокожих (за исключением голотурий) имеет реснички, которые создают ток воды. Они отвечают за подачу пищи, газообмен и очищение организма от грязи. В покровах иглокожих есть разнообразные железы (вызывающие свечение и ядовитые) и пигменты, которые придают удивительную окраску этим животным.
Скелетные элементы у морских звезд – известковые пластинки, которые размещены продольными рядами, обычно с шипиками, выдающимися наружу. Тело морских ежей защищено известковым панцирем. Он состоит из ряда пластинок, плотно соединенных между собой, с длинными иглами, сидящими на них. У голотурий имеются известковые тела, которые разбросаны по их коже. Скелет всех этих организмов по происхождению внутренний.
Мускулатура и амбулакральная система
Мускулатура этих животных представлена мускульными полосами и отдельными мышцами. Она развита довольно хорошо, настолько, насколько подвижно то или иное животное. У большинства видов иглокожих амбулакральная система служит для осязания, движения, а у некоторых морских ежей и морских лилий предназначена для дыхания. Эти организмы раздельнополы, у них наблюдается развитие с метаморфозом личинки.
Классификация иглокожих
Существует 5 классов иглокожих: Офиуры, Морские звезды, Морские ежи, Морские лилии и Голотурии. Тип делится на 2 подтипа: свободно движущиеся иглокожие представлены офиурами, голотуриями, морскими ежами и морскими звездами, а прикрепленные – морскими лилиями, а также некоторыми вымершими классами. Известно примерно о шести тысячах современных видов, а также о вдвое большем количестве вымерших. Все иглокожие являются морскими животными, которые обитают лишь в соленой воде.
Морские звезды
Самым известным представителем интересующего нас типа является морская звезда (фото одной из них представлено выше). Эти животные относятся к классу Asteroidea. Морские звезды не случайно получили такое название. По своей форме многие из них представляют собой пятиконечную звезду или же пятиугольник. Однако существуют и такие виды, число лучей которых доходит до пятидесяти.
Посмотрите, какое интересное тело имеет морская звезда, фото которой представлено выше! Если ее перевернуть, можно увидеть, что с нижней стороны лучей идут ряды маленьких трубчатых ножек, имеющих присоску на конце. Животное, перебирая ими, ползает по морскому дну, а также взбирается на вертикальные поверхности.
Все иглокожие обладают способностью к быстрой регенерации. У морской звезды каждый луч, который отделился от тела, жизнеспособен. Он сразу же регенерирует, и из него появляется новый организм. Большинство морских звезд питаются остатками органических веществ. Они находят их в грунте. В их рацион входят также трупы рыб и водоросли. Однако некоторые представители морских звезд – хищники, которые нападают на своих жертв (неподвижных беспозвоночных). После того как добыча найдена, эти животные вываливают свой желудок наружу. Таким образом, переваривание у некоторых хищных морских звезд осуществляется снаружи. Лучи этих животных имеют очень мощную мускулатуру. Она позволяет им без труда разомкнуть створки моллюска. Морские звезды при необходимости могут и раздробить его раковину.
Самым известным среди хищных животных является Acanthasterplanci – терновый венец. Это злейший враг морских коралловых рифов. Около 1500 видов насчитывается в этом классе (тип иглокожие).
Морские звезды способны размножаться как половым путем, так и бесполым (регенерацией). Основная часть этих животных – раздельнополые организмы. Оплодотворение у них осуществляется в воде. Организм развивается с метаморфозом. Некоторые морские звезды живут до 30-ти лет.
Змеехвостки (офиуры)
Эти животные очень напоминают звезд: у них тонкие и длинные лучи. У офиур (тип иглокожие) нет печеночных придатков, анального отверстия и задней кишки. По образу жизни они также похожи на морских звезд. Эти животные раздельнополы, однако способны как к регенерации, так и к бесполому размножению. Некоторые виды являются светящимися формами.
Тело змеехвосток (офиур) представлено плоским диском, диаметр которого составляет до 10 см. От него отходят 5 или 10 тонких длинных членистых лучей. Животные используют для передвижения эти изгибающиеся лучи, с помощью которых ползают по морскому дну. Эти организмы двигаются толчками. Они вытягивают вперед две пары своих «рук», после чего резко загибают их назад. Змеехвостки питаются детритом или мелкими животными. Офиуры обитают на дне моря, губках, кораллах, морских ежах. Их насчитывается около 2 тысяч видов. Эти животные известны с ордовика.
Морские лилии
Весьма разнообразны иглокожие животные. Примеры морских лилий, которые также относятся к этому типу, представлены выше. Эти организмы являются исключительно донными. Они ведут сидячий образ жизни. Следует подчеркнуть, что морские лилии – это не растения, а именно животные, несмотря на их название. Тело этих организмов состоит из чашечки, стебля и рук (брахиолей). С помощью рук они отфильтровывают частицы пищи из воды. Большинство современных видов являются свободно плавающими и бесстебельными.
Бесстебельчатые лилии могут медленно ползать. Они способны даже плавать в воде. Их рацион составляют мелкие животные, планктон, остатки водорослей. Общее число видов оценивается в 6 тысяч, из которых в настоящее время представлено менее 700. Эти животные известны с кембрия.
Красиво раскрашенные виды морских лилий обитают в основном в морях и океанах субтропиков. Они прикрепляются к различным подводным предметам. Считается, что это вымирающие животные, однако в мезозойскую и палеозойскую эры их роль в водах морей и океанов была очень велика.
Морские огурцы (голотурии)
Эти организмы называются по-разному: морскими огурцами, морскими кубышками или голотуриями. Они представляют класс беспозвоночных типа иглокожих. Существуют виды, которые человек употребляет в пищу. Общее название съедобных голотурий – «трепанг». Трепанг добывают в крупных масштабах на Дальнем Востоке. Существуют также ядовитые голотурии. Из них получают различные лекарственные средства (к примеру, голотуриин).
В настоящее время представлено около 1150 видов морских огурцов. Представители их разделены на 6 отрядов. Силурийский период – время, к которому относятся старейшие окаменелости голотурий.
Эти организмы отличаются от остальных иглокожих продолговатой, шаровидной или червеобразной формой, а также редукцией кожного скелета и тем, что у них нет выступающих шипов. Рот этих животных окружен венчиком, состоящим из щупалец. С помощью них голотурии захватывают пищу. Эти животные являются донными, хотя очень редко встречаются и живущие в иле (пелагические). Они ведут малоподвижный образ жизни. Голотурии питаются мелким планктоном или илом.
Морские ежи
Эти животные обитают на дне или в придонье. Тело большинства из них практически сферическое, бывает и яйцевидным. Его диаметр составляет от 2-3 до 30 см. Снаружи тело покрыто рядами шипов, известковых пластинок или игл. Как правило, пластинки соединены между собой неподвижно, формируя скорлупу (плотный панцирь). Этот панцирь не позволяет животному изменять форму. Сегодня морских ежей насчитывается около 940 видов. Наибольшее количество видов было представлено в палеозое. В настоящее время насчитывается 6 классов, тогда как вымерших – 15.
Что касается питания, то одни морские ежи используют в пищу мертвые ткани (детрит), другие же соскребают с камней водоросли. В последнем случае рот животного снабжен особым жевательным аппаратом, который называется аристотелевым фонарем. По своему виду он напоминает сверло. Некоторые виды иглокожих (морских ежей) с его помощью не только добывают пищу, но и видоизменяют скалы, просверливая в них отверстия.
Ценность морских ежей
Эти животные – ценный вид биоресурсов моря. В коммерческом отношении интересна в основном икра морских ежей. В Японии и других государствах Азиатско-Тихоокеанского региона она является деликатесным продуктом. Икра этих животных содержит множество биологически активных веществ. Ученые считают, что элементы, которые имеются в ней, могут применяться при раковых заболеваниях в качестве лечебно-профилактического средства. Кроме того, они приводят в норму кровяное давление, повышают потенцию, выводят из человеческого организма радионуклиды. Доказано, что употребление в пищу икры повышает сопротивляемость к различным инфекциям, помогает при болезнях ЖКТ, уменьшает последствия лучевой терапии, улучшает функции половых и щитовидной желез, сердечно-сосудистой системы.
Учитывая вышесказанное, неудивительно, что морской еж — морское иглокожее, которое становится желанным блюдом. К примеру, жители Японии каждый год съедают порядка 500 тонн икры этого животного как в натуральном виде, так и в качестве добавок к блюдам. Кстати, с употреблением этого пищевого продукта связывается такая большая продолжительность жизни в этой стране, где люди живут в среднем 89 лет.
В этой статье были представлены лишь основные иглокожие животные. Названия их, надеемся, вы запомнили. Согласитесь, эти представители морской фауны очень красивы и интересны.
Иглокожие
Список литературы http: // en.wikipedia.org/wiki/Echinodermata Спасибо Далее: Морские звезды… |
Иглокожие | Органическое разнообразие
Окружающая среда иглокожих:
Иглокожие — самый крупный тип, в котором отсутствуют пресноводные или наземные формы. Чтобы иглокожие выжило, среда обитания иглокожих должна быть морской, как в соленой воде. В морской среде условия обитания иглокожих могут сильно различаться.Окружающая среда различается по температуре воды, глубине воды, движению воды и различным организмам, окружающим иглокожих. Температура воды может варьироваться от арктических до тропических. Глубина воды и ее движение в некоторой степени связаны друг с другом в идее, что чем меньше глубина воды, тем больше вероятность того, что вода будет двигаться. Более глубокие воды иногда меньше страдают от дождя и штормов и поэтому не так сильно влияют на иглокожих. Движение воды может повлиять на иглокожих, перемещая их или разрушая среду обитания.В зависимости от вида, глубина и движение воды могут быть разными. Иглокожие обычно обитают на мелководье у берегов или в среде рифов, но также могут жить на больших глубинах. Почти все иглокожие бентические, то есть они живут на морском дне, но некоторые морские лилии могут плавать на некоторое расстояние, в то время как некоторые морские огурцы плавают в воде (Xiaofeng, Hagdorn, & Chuanshang, 2006). Ниже фото аквариума для морских животных. Этот резервуар содержит хрупких звезд, морских огурцов и морских ежей, а также животных, не являющихся иглокожими.Этот морской аквариум содержится в условиях, отражающих естественную среду обитания иглокожих. В резервуаре используется соленая вода, температура в которой составляет 78 ° F. В резервуаре есть камни, растения и другие предметы, которые помогают животным укрыться и защитить их.
Танк в классе в Университете штата Огайо. В этом аквариуме обитают хрупкие звезды, морские ежи и морские огурцы. Есть также другие животные, такие как креветки и небольшая рыба. Не говоря уже о растениях и губках.
Хрупкие звезды (офио-кома) ведут загадочный образ жизни. Они избегают нападения хищников, проводя большую часть дня, прячась в норках в кораллах и камнях, встречающихся в их среде обитания (Zubi, 2015). На изображении ниже хрупкая звезда почти полностью скрыта под губкой. Точно так же основная защита морских ежей от хищников — это создание нор в земле, чтобы меньше их тела оставалось уязвимым для хищников. Известно, что когда морские ежи находятся в окружающей среде, не способствующей рытью нор, например, в показанном выше морском аквариуме, они, как известно, для защиты прикрываются предметами из окружающей среды (Carefoot, 2010).Показанный ниже морской еж демонстрирует эту черту, покрывая себя раковинами других организмов.
На фотографии слева изображена хрупкая звезда, прячущаяся под губкой в резервуаре в штате Огайо. На фотографии справа изображен морской еж в том же аквариуме, который носит с собой панцирь другого организма.
Жизненный цикл:
Хотя многие виды иглокожих подвергаются половому размножению, некоторые виды размножаются бесполым.Большая часть видов иглокожих является диких, что означает, что есть особи мужского и женского пола. Тип воспроизводства, через которое проходит иглокожие, зависит от вида и окружающей среды (Mulcrone, 2005).
Половое размножение:
Половое размножение означает сочетание генетического материала двух отдельных особей разного пола, в результате чего образуется новый организм. Самцы обеспечивают спермой, а самки — яйцеклетками для размножения.Сперма и яйца распространяются в толще воды, и оплодотворение обычно происходит в открытой воде. Некоторые виды морских звезд, хрупких звезд и морских огурцов проходят внутреннее оплодотворение. Это недавнее наблюдение, и информации об этом явлении мало. Выпуск яйцеклеток и спермы синхронизируется двумя разными способами. У некоторых видов есть сезон размножения, когда особи собираются вместе, чтобы увеличить шансы на оплодотворение. На сезон размножения некоторых видов могут влиять лунные циклы.Обычно иглокожие оставляют свои яйца и не заботятся о них со стороны родителей (Young & Eckelbarger, 1994). Некоторые виды, такие как Slender Sea Star ( Leptasterias tenera) , откладывают яйца. Это означает, что они носят с собой яйца до тех пор, пока не будут готовы вылупиться. Этот вид морских звезд несет яйца в желудке, но другие иглокожие несут яйца в таких местах, как мешки под мышками, в целом (основная полость тела, в которой находятся органы) или в специальных полостях для яиц (Hendler & Franz, 1982).
Разработка:
Когда происходит половое размножение, полученные яйца проходят прямое или косвенное развитие. Когда происходит непрямое развитие, оплодотворенные яйца иглокожих разовьются в личинок, известных как планктонные личинки. В большинстве случаев эта стадия возникает, когда оплодотворенное яйцо имеет меньший объем желтка. Образовавшиеся личинки ассимилируются в окружающее планктонное сообщество. Они начнут питаться многочисленными более мелкими организмами, чтобы удовлетворить потребности в энергии, необходимые для метаморфоза и достижения юношеской стадии своей взрослой формы.Через период от одной до трех недель эти двусторонние симметричные личинки начинают свой метаморфоз, в течение которого у них разовьются пять сосудистых каналов с водой, которые в конечном итоге придадут им характерную пятичастичную симметрию.
Напротив, во время прямого развития оплодотворенные яйца будут содержать больший объем желтка. Благодаря этому они могут поддерживать развитие своего жизненного цикла исключительно за счет желтка, избавляя их от затрат энергии на питание, а также позволяя им обходить личиночную стадию развития.В этой стратегии развития часто родительская самка участвует в воспитании птенцов. В этих случаях самка будет держать молодых птенцов возле рта, на нижней стороне своего тела или даже в специально разработанных мешочках, которые находятся на верхней стороне тела. Это позволяет самке обеспечивать защиту своих детенышей от хищников до тех пор, пока они не полностью разовьются. (Поусон, 2014)
Бесполое воспроизведение:
Иглокожие способны осуществлять бесполое размножение, и наиболее распространенный способ достижения этого — деление частей тела или частей тела, которое называется фрагментацией.Что происходит при этой репродуктивной стратегии, так это то, что иглокожие может намеренно или случайно отсоединить конечность или часть тела. Это может произойти из-за возможного нападения хищников, непредвиденного происшествия или, в некоторых случаях с видами морских звезд, они отделяются друг от друга, потянув противоположные конечности в противоположных направлениях, пока особь не расколется. (Поусон / Британская энциклопедия, 2014)
Причина, по которой это работает, не причиняя необратимого вреда человеку, заключается в уникальном процессе, в котором они могут запечатывать участки обнаженной ткани, где был отсоединен участок, а затем сразу же начинается регенерация новой ткани для замены этого участка.Не все классы реализуют эту стратегию одинаково, поскольку внутри каждого класса, похоже, возникло несколько решений. У видов морских звезд и хрупких звезд этот процесс требует, чтобы часть центрального диска была включена в каждый отдельный сегмент, чтобы регенерировать в полноценную особь. У видов морского огурца они не только закрывают «рану», в которой они разделяются пополам, образовавшиеся две регенерирующие части должны пройти реорганизацию ткани, чтобы успешно завершить процесс.(Speer and Wagoner 1999) У морских лилий и других видов морских звезд они могут просто отсоединить конечность или часть тела независимо от того, какая часть присутствует, и либо регенерировать отсутствующую конечность, либо, в случае конечностей, регенерировать полностью новое тело. Впечатляющий, этот метод бесполого размножения оказался неприятным для групп по управлению средой обитания, поскольку полное удаление морских звезд и морских лилий может оказаться очень трудным. (Поусон / Британская энциклопедия, 2014)
Иглокожие на протяжении всего эволюционного периода:
Первые настоящие иглокожие появляются в летописи окаменелостей в кембрийский период, который начался около 560 миллионов лет назад.Считается, что в докембрийский период предки иглокожих не обладали радиальной симметрией (Zamora, 2012). Предки иглокожих в докембрийском периоде также считались мягкотелыми с неминерализованными пластинами, что контрастирует со всеми настоящими иглокожими, начиная с кембрия, у которых были твердые минерализованные скелеты, обеспечивающие структуру и защиту (Speer, 1999). Считается, что самые ранние иглокожие были откормочными кормушками, которые поглощали и извлекали питательные вещества из отложений на дне океана.Это отличается от нынешнего метода кормления, применяемого в настоящее время у иглокожих, — кормления в виде суспензии, при котором иглокожие поедают частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в их среде (Стил). Первые иглокожие в кембрийский период имели как лучистые, так и асимметричные формы и водную сосудистую систему, аналогичную обнаруженной сегодня, включая один целом (Zamora, 2012).
В середине кембрия видовое богатство или количество видов увеличилось на пятнадцать процентов.В ордовикский период, начавшийся примерно 510 миллионов лет назад, появляются самые ранние иглокожие, морские звезды и хрупкие звезды (Baumiller, 2015). После Великого Ордовикского биоразнообразия (GOBE) организмы, питающиеся суспензией, такие как иглокожие, доминировали в средах обитания на дне океана. Три класса иглокожих из кембрия вымерли в течение этого периода, шесть классов выжили из кембрия и одиннадцать новых классов появились после GOBE. Никаких новых классов иглокожих со времен GOBE не появилось (Baumiller, 2015).
Начиная с ордовского периода, количество классов неуклонно сокращалось. Хотя классы морских лилий и бластоидов доминировали в филюме иглокожих на протяжении большей части палеозойского периода, к концу пермского периода, который закончился 250 миллионов лет назад, все бластоиды и почти все морские лилии вымерли. С мезозойского периода, который непосредственно последовал за пермским периодом, до наших дней существовало всего пять классов иглокожих: морские лилии (Crinoidea), морские звезды (Asteroidea), хрупкие звезды (Ophiuroidea), морской еж (Echinoidea) и морской еж. Огурцы (Holothuroidea) (Baumiller, 2015).
Разнообразие:
Иглокожие, насчитывающие 7000 ныне живущих видов, очень разнообразны (Mulcrone, 2005). Иглокожие различаются по физиологии и морфологии, таким как форма, размер (ширина и длина), цвет и передвижение. Среди пяти основных классов иглокожих, вероятно, наиболее очевидным отличием является форма тела. Например, морские звезды имеют форму звезды, морские ежи — сферические, морские печенья и песочные доллары — круглые, а морские огурцы более длинные и более похожие на гусениц.Ниже слева направо фотография хрупкого звездного скелета, останков морского огурца и морских ежей, за которыми следуют живые образцы морских огурцов, морских ежей, морского печенья и песочного доллара. Отчетливо видно разнообразие форм тела.
На фото выше видно не только разнообразие форм тела, но также цвет и размер. Хрупкая звезда на фотографии — это Orphiarachnella ramsayi , найденная на рифе в Сиднее, Австралия.Эти хрупкие звезды могут иметь цвет от черного и белого до розового, красного и зеленого (O’Hara, 2015). По сравнению с ярко-оранжевым морским огурцом его цвет явно меняется. Размер между этими тремя образцами может составлять от 1 до 10 дюймов. Разнообразие иглокожих существует не только между пятью классами, но и между видами в каждом классе. Например, морские звезды различаются по размеру, цвету и количеству придатков. Ниже представлены фотографии трех очень разных морских звезд.
На этой фотографии показаны различия в размере, цвете и количестве конечностей, которые могут быть только у морских звезд.Морская звезда слева была около семи или восьми дюймов в поперечнике, а морская звезда справа — меньше дюйма. Также показано цветовое изменение.
На изображении выше изображена синяя морская звезда, Linckia laevigata .
Как видно на фотографии, морская звезда слева больше и имеет только пять отростков, а морская звезда справа намного меньше и имеет шесть отростков.Подсолнечная морская звезда ( Pycnopodia helianthoides) может иметь от 16 до 24 плеч и может достигать метра в диаметре (идентификация устойчивых видов). Это просто показывает разнообразие придатков у морских звезд. У морского огурца и морского ежа нет никаких придатков. Еще одно заметное различие, которое произошло между иглокожими, — это их передвижение или то, как они передвигаются. Например, морские звезды движутся, используя свои трубчатые ножки, чтобы прикрепляться к земле и как бы ходить. С другой стороны, хрупкие звезды используют свои придатки, чтобы перемещаться с места на место.Наконец, морские огурцы могут тянуть себя как улитка, а некоторые виды могут даже плавать (Mah, 2012). Морские ежи в основном передвигаются с помощью трубчатых ножек, однако они также могут использовать свои позвоночники для быстрого передвижения, как показано на видео ниже. Следующие два видео показывают хрупкую звезду, морскую звезду с шоколадной крошкой и движение морского ежа.
На этом видео показано, как хрупкая звезда использует свои конечности, а не трубчатые ножки, для перемещения по резервуару.
Это таймлапс морской звезды, движущейся поверх устрицы.
https://www.youtube.com/watch?v=s7qagaFoHyk&feature=youtu.be
На этом видео показан длиннохвостый морской еж, Diadema setosum, , двигающийся с помощью своих игл. Основным способом передвижения морских ежей является их трубчатые лапы, но иногда они используют свои шипы для движения.
Это лишь краткий обзор разнообразия иглокожих, появившихся за миллионы лет.
Влияние человека:
Человеческие существа, численность которых продолжает расти, оказывают продолжительное влияние на множество различных видов животных, однако становится все более очевидным наше влияние на океаны и те виды животных, которые считают океаны своим домом. В этом разделе конкретно рассматривается влияние человека на иглокожих, но многие из этих эффектов имеют каскадный эффект на многих различных животных.
Рыбная промышленность оказывает большое влияние на выживание видов иглокожих.Рыбная промышленность удаляет из океанов значительное количество диеты иглокожих, в том числе моллюсков, мидий и устриц. Это уменьшает количество пищи, доступной иглокожим. Торговля домашними животными также оказывает прямое воздействие на многие виды иглокожих. Большая часть индустрии торговли домашними животными включает сбор кораллов и живых камней для продажи во многих странах по всему миру. Кораллы и живые камни составляют среду обитания многочисленных иглокожих, и их эффективное удаление лишает иглокожих возможности защитить себя.Кроме того, люди вытаскивают всех иглокожих (морские звезды, морские ежи, морские огурцы, морские лилии и хрупкие звезды) из их естественной среды обитания для прямой продажи в торговле домашними животными. Обе эти проблемы влияют на количество иглокожих в дикой природе. Удаление камней с рифов удаляет большую часть среды обитания, на которую полагаются эти животные, а удаление их с территорий полностью уменьшает количество размножающихся животных.
Люди играют большую роль в разрушении среды обитания многих видов иглокожих.Человек имеет большой углеродный след, и, поскольку мы выбрасываем в атмосферу большое количество углекислого газа, pH океанов медленно повышается. В настоящее время это небольшое повышение pH не вредно для взрослых особей всех видов, но оказывает значительное влияние на более чувствительные виды иглокожих. Кроме того, эти изменения окружающей среды действительно влияют на всех иглокожих на стадии их развития, когда они наиболее восприимчивы к изменениям окружающей среды. Этот эффект может быть серьезным; изменение всего на 0.2 единицы pH приводят к 100% смертности обычных хрупких звезд в возрасте 8 дней ( Ophiothrix fragilis ) (Dupoint, 2009).
Заключение:
Иглокожие встречаются по всему миру и играют важную роль в животном мире и окружающей среде. Они помогают сдерживать рост водорослей, кормят других животных и кормят людей в некоторых странах. Людям необходимо понимать важность иглокожих. Если будет поймано слишком много людей или мы продолжим разрушать их среду обитания, это может повлиять не только на будущее иглокожих.Как ключевой вид во многих экосистемах, потеря или исчезновение видов иглокожих может также радикально и навсегда повлиять на многочисленные морские среды обитания по всему миру. Это разнообразное семейство, насчитывающее 7000 известных в настоящее время видов иглокожих, от морских звезд до морских огурцов, и благодаря тому, что научное сообщество делает новые открытия с использованием постоянно развивающихся технологий, мы могли бы увидеть гораздо больше видов, обнаруженных в нашей жизни.
Работа цитируется:
Баумиллер, Т.(2015). Летопись окаменелостей иглокожих. Получено с https://scripps.ucsd.edu/centers/echinotol/about-echinoderms/fossil-record-of-echinoderms/
.
Кэрфут, Т. (2010). Узнайте о морских ежах: хищник и средства защиты. Получено с http://www.asnailsodyssey.com/LEARNABOUT/URCHIN/urchDefe.php
.
Dupoint, S., & Thorndyke, M. (2009). Влияние закисления океана под действием СО2 на ранний период жизни беспозвоночных — что мы знаем, что нам нужно знать и что мы можем сделать. Biogeosciences Discuss, 6 , 3109-3131. по состоянию на 29 марта 2015 г.
Иглокожие. (нет данных). Получено с http://www.bio200.buffalo.edu/labs/echinoderms.html
.
Иглокожие. (нет данных). Получено с http://www.oceaninn.com/wildlife/echinoderms.htm
.
Хендлер, Дж. И Франц, Д. (июнь 1982 г.). Вашингтон, округ Колумбия: Смитсоновский институт и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Бруклинский колледж.
Mah, C. (2012, 18 сентября). Морские огурцы, купающиеся в открытом море, и «самые причудливые виды голотурий из существующих»! Получено с http://echinoblog.blogspot.com/2012/09/deep-sea-swimming-sea-cucumbers-and.html
.
Mulcrone, R. (2005). Иглокожие (морские звезды, морские ежи, морские огурцы и родственники). Получено с http://animaldiversity.org/accounts/Echinodermata/
.
Поусон, Д.(2014, 24 июля). Иглокожие. Получено с http://www.britannica.com/EBchecked/topic/177910/echinoderm
.
О’Хара, Т. (2011). Хрупкая звезда. Получено с http://portphillipmarinelife.net.au/species/6607
Speer, B., & Wagoner, B. (1999, 15 сентября). Иглокожие: летопись окаменелостей. Получено с http://www.ucmp.berkeley.edu/echinodermata/echinofr.html
.
Шпеер, Б., & Ваггонер, Б. (1999, 15 сентября). Иглокожие: история жизни и экология. Получено с http://www.ucmp.berkeley.edu/echinodermata/echinolh.html
.
Стил, М. (нет данных). Экология мягких отложений. Получено с http://www.csun.edu/~msteele/classes/marine_ecology/lectures/15_soft-sediment ecology.pdf
.
Устойчивое определение видов. (нет данных) Подсолнечник морская звезда. Получено с http: // www.nmfs.noaa.gov/speciesid/fish_page/fish6a.html
Сяофэн В., Хагдорн Х. и Чуаньшан В. (2006). Псевдопланктонный образ жизни триасового криноида Traumatocrinus из Юго-Западного Китая. Получено с http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1080/00241160600715321/abstract;jsessionid=9342400ED743C5DFC4E653363D1CDAF0.f02t02
Янг, Крейг М .; Экельбаргер, Кевин Дж. (1994). Размножение, биология личинок и пополнение глубоководного бентоса.Издательство Колумбийского университета.
Замора, С., Рахман, И., и Смит, А. (2012). Пластинчатые кембрийские билатерии раскрывают самые ранние стадии эволюции иглокожих. PLoS ONE, 7 (6).
Зуби, Т. (2015). Беспозвоночные: иглокожие. Получено с http://www.starfish.ch/reef/echinoderms.html
.ADW: Иглокожие: ИНФОРМАЦИЯ
Разнообразие
Иглокожие насчитывают около 7000 описанных живых видов и около 13000 вымерших видов, известных из летописи окаменелостей.Этот тип является самым крупным без пресноводных или наземных форм. (Бруска и Бруска, 2003; Вагонер, 1999)
Географический диапазон
Иглокожие, в основном морские, обитают во всех океанах. (Бруска и Бруска, 2003)
Среда обитания
За исключением нескольких видов, обитающих в солоноватой воде, все иглокожие являются донными организмами, обитающими в морской среде. Иглокожие обитают на глубинах, от мелководья у линии прилива до глубокого моря.(Барнс, 1987; Бруска и Бруска, 2003; Центр коммуникационных и образовательных технологий Университета Алабамы, 2000; Вагонер, 1999)
Физическое описание
Размер личинок варьируется от нескольких миллиметров до нескольких дециметров, а взрослые особи — от менее 1 см до 2 м. В то время как взрослые формы радиально-симметричны, личиночные формы всегда двусторонние. Радиальная симметрия выводится вторично. Пентарадиальная форма, независимо от того, есть ли у нее руки или нет, имеет центральный диск.
Внутренний скелет присутствует во всех членах этого типа. Косточки, составляющие скелет, находятся ниже внешнего слоя дермы. Скелетное и мышечное строение варьируется от группы к группе.
Pedicellariae, образованные скелетом, представляют собой клешеподобные структуры. Найдено в основном в ежах и астероидах, их функция является дискуссионной. Их можно использовать для захвата добычи, очистки или удержания предметов, чтобы замаскироваться от хищников.
Иглокожие имеют водная сосудистая система, состоящая из сети радиальных каналов, которые проходят через каждое из пяти выступов (рук или лучей) животного.Каждый канал имеет боковое соединение, ведущее к основанию трубки, которое может состоять из трех частей. Внутри находится ампула, а снаружи — подьяны. На конце подиума обычно находится присоска.
Канавки с рядами подиев, отходящими ото рта, называются амбикулакра. Между каждым амбикулакром находится межмбулакрум. Для групп животных с «руками» (например, морских звезд) межмбулакрум — это просто пространство между амбикулакрами.У других животных без борозд (например, у морских огурцов) участки похожи на амбикулакры, но обычно не имеют отверстий для трубчатых лапок.
Отверстие водной сосудистой системы, называемое мадрепоритом, лежит на определенном межмбулакрильном суставе. Буквы используются для описания частей иглокожих. Амбулакрум напротив мадрепорита — это секция А. При движении по часовой стрелке другие части имеют коды от B до E. Секции C и D называются бивиумом, а все остальные вместе называются тривиумом.Разделы межмбулакринового пояса названы буквами разделов амбулакра, между которыми они находятся (например, AB). (Барнс, 1987; Бруска и Бруска, 2003; Вагонер, 1999)
Развитие
Иглокожие — дейтеростомы. Личинки, которые являются планктотрофными или лецитотрофными, имеют трехчастные парные целомы. Эмбриональные целомические структуры имеют особую судьбу, поскольку билатерально-симметричные личинки превращаются в радиально-симметричных взрослых особей. Взрослые феромоны могут привлекать личинок, которые имеют тенденцию селиться рядом со взрослыми особями.Метаморфоз у некоторых видов запускается феромонами взрослых особей. (Барнс, 1987; Бруска и Бруска, 2003)
Репродукция
Иглокожие в основном гонохористы (имеют отдельные полы), за исключением астероидов, голотурий и офуроидов. Голотурии обладают единственной гонадой, у морских лилий нет отдельных гонад, а у астероидов и ехиноидов есть несколько гонад. Репродуктивные стратегии иглокожих варьируются от свободного нереста и непрямого развития до высиживания и прямого развития.Нерест, вероятно, является ночным событием. (Барнс, 1987; Бруска и Бруска, 2003)
Родительские инвестиции варьируются от отсутствия ухода после выпуска икры для свободного нереста до высиживания детенышей. Наследие встречается у полярных и северных иглокожих, а также у некоторых глубоководных иглокожих, где среда обитания для личинок является более сложной. (Барнс, 1987; Бруска и Бруска, 2003)
- предварительное оплодотворение
- до вылупления / рождения
Поведение
Большинство радиально-симметричных животных сидячие, однако иглокожие способны двигаться.Водяная сосудистая система первоначально функционировала для сбора и транспортировки пищи, но в дальнейшем стала функционировать и для передвижения. (Барнс, 1987; Бруска и Бруска, 2003)
Коммуникация и восприятие
Нецентрализованная нервная система позволяет иглокожим чувствовать окружающую среду со всех сторон. Взрослые феромоны могут привлекать личинок, которые имеют тенденцию селиться рядом со взрослыми особями. Метаморфоз у некоторых видов запускается феромонами взрослых особей.(Бруска и Бруска, 2003)
Привычки к еде
У разных групп разные пищевые привычки. Члены Crinoidea сидят с вытянутыми руками параллельно току и фильтруют проходящие частицы. Большинство Asteroidea — хищники или падальщики, выворачивающие свой желудок (называемый сердечным желудком), который выделяет пищеварительные ферменты на своей добыче. Некоторые астероиды также являются питателями взвесей. Хрупкие звезды Ophiuroidea — хищники, кормушки, падальщики и подвешенные кормушки, которые кормятся, вытягивая руки, чтобы поймать добычу.Офиуроиды лишены кишечника и ануса, и поэтому у них неполная пищеварительная система. Члены Echinoidea питаются взвесью, травоядными, детритоядными и хищниками. У многих есть группа твердых пластин, которые втягиваются и сжимаются, как зубы, обычно называемые фонарем Аристотеля. Это позволяет большинству морских ежей пастись на водорослях. Большинство Holothuroidea являются подвешенными или депозитными кормушками. Голотурии также могут выпотрошить свои пищеварительные и другие органы в ответ на хищничество или сезонные события.(Бруска и Бруска, 2003; Вагонер, 1999)
Хищничество
Иглокожие в целом наиболее уязвимы на личиночной стадии. Во взрослом возрасте астероиды обладают адаптацией против хищников, когда они могут потерять руку хищнику, и рука позже регенерируется. Голотурии выделяют липкие канальцы, известные как Канальцы Кювиера, у потенциального хищника. Выдры охотятся в основном на морских ежей. (Бруска и Бруска, 2003)
Роли в экосистеме
Иглокожие — обычно сложные части своих экосистем.Многие астероиды являются ключевыми видами. Морские ежи, если их не контролируют хищники, могут чрезмерно выпасать свою среду обитания. У астероидов есть несколько комменсалов, в том числе полихеты, которые питаются остатками добычи морских звезд. (Барнс, 1987; Бруска и Бруска, 2003)
Экономическое значение для людей: положительный результат
Исследования иглокожих внесли свой вклад в общие знания об оплодотворении и развитии животных. Многие иглокожие легко культивировать и содержать в лабораторных условиях, они производят большое количество яиц.Яйца морских ежей тоже съедобны, и их часто подают в суши-барах. (Бруска и Бруска, 2003 г .; Центр коммуникационных и образовательных технологий Университета Алабамы, 2000 г.)
- еда
- исследования и образование
Статус сохранения
Европейский съедобный морской еж Echinus esculentus занесен в список МСОП как находящийся под угрозой исчезновения.Голотурия Isostichopus fuscus внесена в список СИТЕС. Встречается на побережьях Эквадора, Галапагосских островов, Мексики и Перу. (UNEP-WCMC, 2005; Всемирный центр мониторинга охраны природы, 2004)
- Красный список МСОП [Ссылка]
- Не оценивался
Поскольку они являются почти исключительно морскими видами, иглокожие, вероятно, являются осмоконформаторами с незначительной ионной регуляцией.(Бруска и Бруска, 2003)
Авторы
Рене Шерман Малкроне (автор).
Глоссарий
- Северный Ледовитый океан
— водоем между Европой, Азией и Северной Америкой, расположенный в основном к северу от Северного полярного круга.
- Атлантический океан
водоем между Африкой, Европой, южным океаном (выше 60 градусов южной широты) и западным полушарием.Это второй по величине океан в мире после Тихого океана.
- Тихий океан
водоем между южным океаном (выше 60 градусов южной широты), Австралией, Азией и западным полушарием. Это самый большой океан в мире, покрывающий около 28% поверхности мира.
- двусторонняя симметрия
, имеющий такую симметрию тела, что животное можно разделить в одной плоскости на две зеркальные половины. У животных с двусторонней симметрией есть спинная и вентральная стороны, а также передний и задний концы. Синапоморфия билатериев.
- солоноватая вода
участков с соленой водой, обычно в прибрежных болотах и эстуариях.
- плотоядные
животное, которое в основном ест мясо
- химический
использует запахи или другие химические вещества для общения
- детритофаги
животное, которое в основном ест разложившиеся растения и / или животных
- суточный
- активен днем, 2.продолжительностью один день.
- экзотермический
животных, которые должны использовать тепло, полученное из окружающей среды, и поведенческие адаптации для регулирования температуры тела
- внешнее оплодотворение
Оплодотворение происходит вне тела самки
- удобрения
союз яйцеклетки и сперматозоида
- фильтрующий
— способ кормления, при котором мелкие частицы пищи фильтруются из окружающей воды с помощью различных механизмов.Используется в основном водными беспозвоночными, особенно планктоном, но также и усатыми китами.
- продукты питания
Вещество, обеспечивающее живое существо питательными веществами и энергией.
- гетеротермический
, температура тела которого колеблется в зависимости от температуры окружающей среды; не имеющий механизма или плохо развитый механизм регулирования внутренней температуры тела.
- литораль или литораль
Район береговой линии, на которую в основном влияют приливы, между самым высоким и самым низким течениями прилива. Водная среда обитания.
- краеугольные камни
вид, присутствие или отсутствие которого сильно влияет на популяции других видов в этом районе, так что исчезновение ключевых видов в этом районе приведет к окончательному истреблению многих других видов в этом районе (например, калана).
- метаморфоза
Большое изменение формы или строения животного, которое происходит по мере роста животного. У насекомых «неполный метаморфоз» — это когда молодые животные похожи на взрослых и постепенно переходят во взрослую форму, а «полный метаморфоз» — это когда происходит глубокое изменение между личиночной и взрослой формами.У бабочек метаморфоза полная, у кузнечиков метаморфоза неполная.
- моллюскоядное животное
поедает моллюсков, представителей Phylum Mollusca
.
- подвижный
, имеющий возможность перемещаться с одного места на другое.
- ночной
активен ночью
- всеядное
животное, которое в основном ест всевозможные продукты, включая растения и животных
- яйцекладущие
размножение, при котором яйца выпускает самка; развитие потомства происходит вне организма матери.
- феромоны
химических веществ, выбрасываемых в воздух или воду, которые обнаруживаются другими животными того же вида и реагируют на них
- планктонное животное
Животное, которое в основном питается планктоном
- полярный
области Земли, окружающие северный и южный полюсы, от северного полюса до 60 градусов северной широты и от южного полюса до 60 градусов южной широты.
- многоязычный
— вид многоженства, при котором женщина объединяется с несколькими мужчинами, каждый из которых также объединяется с несколькими разными женщинами.
- радиальная симметрия
форма симметрии тела, при которой части животного расположены концентрически вокруг центральной оральной / аборальной оси, и более чем одна воображаемая плоскость, проходящая через эту ось, дает половинки, которые являются зеркальными отображениями друг друга.Примеры — книдарии (Phylum Cnidaria, медузы, анемоны и кораллы).
- морской или морской
в основном обитает в океанах, морях или других водоемах с соленой водой.
- мусорщик
животное, которое в основном ест мертвых животных
- сезонное разведение
Разведение привязано к определенному сезону
- сидячий
остается на том же участке
- половой
воспроизводство, включающее сочетание генетического вклада двух особей, мужчины и женщины
- тактильные
использует прикосновение для связи
- умеренный
, этот регион Земли между 23.5 градусов северной широты и 60 градусов северной широты (между тропиком Рака и Полярным кругом) и между 23,5 градусами южной широты и 60 градусами южной широты (между тропиком Козерога и Северным полярным кругом).
- тропический
область Земли, которая окружает экватор, от 23,5 градуса северной широты до 23,5 градуса южной широты.
Список литературы
Барнс, Р.1987. Зоология беспозвоночных. Орландо, Флорида: Драйден Пресс.
Brusca, R., G. Brusca. 2003. Беспозвоночные. Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates, Inc ..
UNEP-WCMC, 2005. «Isostichopus fuscus» (В сети). База данных UNEP-WCMC по видам: виды, внесенные в список СИТЕС. Доступ 21 января 2005 г. на http://www.cites.org/eng/resources/species.html.
Центр коммуникационных и образовательных технологий Университета Алабамы, 2000 г.«Тип Echinodermata — иглокожие» (В сети). Доступ 16 января 2005 г. на http://www.ccet.ua.edu/expedition/scsstarsurcbrit.htm.
Университет Пейсли, 1998. «Иглокожие» (В сети). Доступ 16 января 2005 г. на http://www-biol.paisley.ac.uk/courses/Tatner/biomedia/units/echi1.htm.
Ваггонер Б. 1999. «Введение в иглокожих» (В сети).Доступ 16 января 2005 г. на http://www.ucmp.berkeley.edu/echinodermata/echinodermata.html.
Всемирный центр мониторинга охраны природы, 2004 г. «Echinus esculentus» (В сети). Красный список видов, находящихся под угрозой исчезновения МСОП 2004 г. Доступ 21 января 2005 г. на http://www.iucnredlist.org/search/details.php?species=7011.
Факты и информация об иглокожих
Иглокожие, или члены филума Иглокожие , являются одними из самых легко узнаваемых морских беспозвоночных.Этот тип включает морских звезд (морских звезд), морских ежей и ежей, и они идентифицируются по их радиальной структуре тела, часто с пятью руками. Вы часто можете увидеть виды иглокожих в приливном бассейне или в сенсорном аквариуме в вашем местном аквариуме. Большинство иглокожих маленькие, взрослые особи составляют около 4 дюймов, но некоторые могут вырасти до 6,5 футов в длину. Различные виды могут быть разных ярких цветов, включая пурпурный, красный и желтый.
Классы иглокожих
Тип Echinodermata включает пять классов морской жизни: Asteroidea (морские звезды), Ophiuroidea (ломкие звезды и звезды-корзины), Echinoidea (морские ежи и песочные доллары), Holothuroidea (морские огурцы) и Crinoidea (морские лилии и перьевые звезды).Это разнообразная группа организмов, насчитывающая около 7000 видов. Этот тип считается одним из старейших из всех групп животных, который, как полагают, появился в начале кембрийской эры, около 500 миллионов лет назад.
Этимология
Слово иглокожие происходит от греческого слова ekhinos, , означающего еж или морской еж, и слова derma , означающего кожу. Таким образом, они колючие животные. Колючки у одних иглокожих более заметны, чем у других.Например, они очень ярко выражены у морских ежей. Если вы проведете пальцем по морской звезде, вы, скорее всего, почувствуете маленькие шипы. С другой стороны, шипы на морских ежах менее выражены.
Основной план тела
Иглокожие имеют уникальный дизайн тела. Многие иглокожие обладают радиальной симметрией, что означает, что их компоненты расположены вокруг центральной оси симметричным образом. Это означает, что у иглокожих нет очевидных «левой» и «правой» половин, только верхняя и нижняя стороны.Многие иглокожие демонстрируют пятиугольную симметрию — тип радиальной симметрии, при которой тело можно разделить на пять «срезов» одинакового размера, организованных вокруг центрального диска.
Хотя иглокожие могут быть очень разнообразными, все они имеют некоторое сходство. Эти сходства можно найти в их кровеносной и репродуктивной системах.
Водяная сосудистая система
Вместо крови у иглокожих есть водная сосудистая система, которая используется для передвижения и хищничества.Иглокожие закачивает морскую воду в свое тело через решетчатую пластину или мадрепорит, и эта вода заполняет трубчатые ножки иглокожих. Иглокожие перемещается по морскому дну, скалам или рифам, наполняя свои трубчатые ножки водой, чтобы расширить их, а затем используя мышцы внутри трубчатых ножек, чтобы втягивать их.
Трубчатые ножки также позволяют иглокожим цепляться за камни и другие субстраты и захватывать добычу с помощью всасывания. У морских звезд очень сильное всасывание в их трубчатых ножках, что позволяет им даже вскрыть две раковины двустворчатых моллюсков.
Размножение иглокожих
Большинство иглокожих размножаются половым путем, хотя самцы и самки практически неотличимы друг от друга при взгляде со стороны. Во время полового размножения иглокожие выделяют в воду яйца или сперму, которые оплодотворяются самцом в толще воды. Из оплодотворенных яиц вылупляются свободно плавающие личинки, которые в конечном итоге оседают на дно океана.
Иглокожие также могут размножаться бесполым путем, регенерируя такие части тела, как руки и шипы.Морские звезды хорошо известны своей способностью восстанавливать утраченные руки. Фактически, даже если у морской звезды осталась только небольшая часть центрального диска, она может вырастить совершенно новую морскую звезду.
Кормление
Многие иглокожие всеядны, питаясь разнообразными живыми и мертвыми растениями и морскими обитателями. Они выполняют важную функцию по перевариванию мертвого растительного материала на дне океана и тем самым поддерживают чистоту воды. Обильные популяции иглокожих необходимы для здоровья коралловых рифов.
Пищеварительная система иглокожих относительно проста и примитивна по сравнению с другими морскими обитателями; некоторые виды глотают и выбрасывают отходы через одно и то же отверстие. Некоторые виды просто поглощают отложения и отфильтровывают органический материал, в то время как другие виды способны ловить руками добычу, обычно планктон и мелкую рыбу.
Воздействие на людей
Хотя некоторые виды морского ежа не являются важным источником пищи для человека, в некоторых частях мира они считаются деликатесом, где их используют в супах.Некоторые иглокожие вырабатывают токсин, который является смертельным для рыб, но из него можно сделать лекарство, используемое для лечения рака у человека.
Иглокожие, за некоторыми исключениями, обычно полезны для экологии океана. Морские звезды, которые охотятся на устриц и других моллюсков, опустошили некоторые коммерческие предприятия. У побережья Калифорнии морские ежи создают проблемы для коммерческих ферм по выращиванию морских водорослей, поедая молодые растения до того, как они приживаются.
Тип иглокожих | Маноа.hawaii.edu/ExploringOurFluidEarth
Введение в тип Echinodermata
Иглокожие названы в честь шипов или шишек, покрывающих внешнюю поверхность тел многих из них (греческое корневое слово echino — означает колючий ; латинское корневое слово — derm , что означает кожа ). Примеры иглокожих включают морских звезд, морских ежей, морских огурцов, хрупких звезд и перьевых звезд (рис.3.83). Хотя они могут выглядеть очень разными, все иглокожие обладают двумя основными определяющими характеристиками, которые отличают их от всех других животных: водная сосудистая система и пятисторонняя радиальная симметрия.
Водяная сосудистая система представляет собой сложную серию каналов, проходящих через тело иглокожих (рис. 3.84). Это система гидравлического давления, которая помогает двигаться. Каналы представляют собой заполненные водой трубы, которые открываются наружу через скелетную пластину, называемую madreporite (от латинского корня madre , что означает мать и pori , что означает маленькое отверстие ), лежащую на поверхности возле анального отверстия. открытие.Вода поступает в трубки и выходит через эту решетчатую пластину. Иглокожие передвигается с помощью множества ножек-трубок. Ножки для трубки — это маленькие изящные выступы, прикрепленные вдоль стороны заполненной водой трубки, называемой радиальным каналом. На рис. 3.85 показаны некоторые примеры трубчатых ножек иглокожих. Ножки трубки проходят через небольшие отверстия в каркасе наружу. Эти ступни сгруппированы в пяти регионах. У большинства морских звезд, морских ежей и морских огурцов на концах трубчатых ножек есть присоски.У некоторых морских звезд и хрупких звезд трубчатые ножки имеют форму маленьких лопастей. Вода из мадрепорита попадает в ножки трубки по радиальному каналу . Клапаны предотвращают попадание воды обратно в радиальный канал (рис. 3.84). Ампулы , ножек трубки действуют как луковицы пипетки. Когда клапан закрывается и мышцы ампулы сокращаются, сжимая ампулу, вода выстреливает в основание трубки, расширяя ее (рис. 3.85). Когда основание трубки соприкасается с твердым субстратом, ее центр отодвигается, образуя чашу и создавая вакуум, как в резиновой присоске.Основание трубки цепляется за субстрат, потому что давление воды на его внешнем крае больше, чем давление внутри присоски. Когда мышцы ампулы расслабляются, вода возвращается в ампулу, сглаживая чашку и освобождая вакуум, как показано на рис. 3.85.
Иглокожие радикально симметричны, а тело обычно делится на пять или кратные пяти частям. Пятистороннее радиальное строение иглокожих делает тело сильным (рис.3.86). Пятиугольный скелет сильнее четырех- или шестигранного, потому что линия слабости не может проходить прямо через тело. Даже трехсторонний план корпуса слабее пятистороннего.
Большинство перемещающихся животных обладают двусторонней симметрией, как описано в предыдущих разделах о моллюсках, червях и членистоногих. Но иглокожие, хотя они также движутся, радиально симметричны, поэтому термины передний , задний , дорсальный и вентральный неприменимы.У иглокожих есть две поверхности. Один из них — это поверхность рта , где находится рот и выступают ножки трубки. Трубчатые ножки на поверхности полости рта ограничены отдельными областями, называемыми амбулакральными областями . Другая поверхность — это aboral , которая обычно содержит анальное отверстие пищеварительной системы. Все иглокожие — разновидности этого орально-аборального плана тела (рис. 3.83). Морские звезды (класс Asteroidea) и хрупкие звезды (класс Ophiuroidea) имеют плоские тела с широкой аборальной поверхностью, обращенной вверх, и ротовой поверхностью, обращенной вниз.Обе группы имеют руки, выступающие из центрального диска тела, и амбулакральные области с выступающими трубчатыми ножками, проходящими вдоль каждой из рук (рис. 3.83 B и рис. 3.83 C). Подобно морским звездам, перьевые звезды и морские лилии (класс Crinoidea) имеют ответвления, но поверхность рта обращена вверх, от дна (рис. 3.83 E). Ножки трубки выступают вверх от поверхности рта и захватывают плавающие частицы пищи. Пернатые звезды захватывают субстрат серией корневых выступов с аборальной поверхности, а морские лилии имеют длинные стеблеобразные выступы с аборальной поверхности, с помощью которых они постоянно прикрепляются к дну.У морских ежей (класс Echinoidea) нет рук (рис. 3.83 А). Радиальный план корпуса сферический. Ротовая поверхность с амбулакральными областями и трубчатыми ножками покрывает большую часть сферы. Аборальная поверхность — это лишь небольшой диск наверху. У большинства морских ежей шипы также простираются от поверхности рта, обычно между рядами трубчатых ножек. В радиальном плане тела морских огурцов (класс Holothuroidea) имеют форму трубки, с аборальной поверхностью только небольшой участок на конце, противоположном рту (рис. 3.85 D). Большая часть длинного тела покрыта ротовой поверхностью, трубчатые ножки выступают в пять рядов.Многие трубчатые ножки вокруг рта имеют форму длинных щупалец, используемых для сбора пищи. Тело лежит на боку, создавая впечатление двусторонней симметрии. Ноги трубки, соприкасающиеся со дном, обычно имеют присоски и используются для передвижения. Трубчатые ножки на «верхней» части тела часто представляют собой простые заостренные конструкции.
У всех иглокожих также отсутствует какая-либо центральная нервная система или мозг, но есть нервное кольцо. Иглокожие также имеют эндоскелеты из карбоната кальция, от микроскопических спикул в морских огурцах до видимых пластинок у морских звезд и ежей.У большинства иглокожих есть полноценная пищеварительная система и большой целомуд. У них есть отдельные полы, обычно с гонадами в группах по пять, демонстрируя внутреннюю пятиугольную симметрию. Все виды иглокожих обитают в океане; нет пресноводных или наземных иглокожих.
Класс Echinoidea
Морские ежи относятся к классу Echinoidea , названному в честь подвижных шипов, выступающих из их тела, как шипы ежа (от греческого слова echinoid , означающего как ежик ).Морские ежи (рис. 3.83 A) распространены по всему миру, от береговой линии океана до больших глубин и от тропических вод до полярных вод. Морские ежи относительно небольшие; большинство видов может поместиться у вас на ладони. Колючки — это приспособления, которые защищают ежей от хищников. Колючки и трубчатые ножки помогают ежам двигаться и добывать пищу. У некоторых морских ежей длинные, тонкие и острые шипы легко проникают в плоть, а у некоторых видов токсичные химические вещества на ткани, покрывающей острые шипы, делают их уколы чрезвычайно болезненными (рис.3.87 А и В). Другие виды с короткими, толстыми или тупыми шипами безопасны в обращении (рис. 3.87 C и D). Некоторые виды, приспособившиеся к жизни в зоне нагона скалистых береговых линий, имеют уплощенные шипы (рис. 3.87 D). Плоские широкие пластинчатые шипы придают этим ежам низкий профиль и не позволяют им уноситься мощными волнами. У морских ежей тонкие шипы с бархатной текстурой, которые помогают этим животным закапываться в песок (рис. 3.87 E). Pedicellariae — маленькие челюстные придатки щипцов, встречающиеся у многих видов морских ежей и морских звезд (рис.3.88). Обычно они прикрепляются к телу иглокожих у основания шипов. Название pedicellaria происходит от латинских корневых слов ped — что означает стопа и — icellus , что означает little . Педицеллария раскрывается, если что-то касается ее внешней поверхности; он защелкивается при прикосновении к его внутренней поверхности. Некоторые педицеллярии токсичны и содержат небольшую ядовитую железу. У других есть мощные челюсти, которые могут сокрушать мелкие организмы.
Мягкие внутренние органы морских ежей защищены твердой структурой под названием test .Тест на ежей представляет собой твердый внутренний скелет, состоящий из пластин карбоната кальция (CaCO 3 ) (рис. 3.89 A). Пластины соединяются в плотный геометрический узор, что делает скелет жестким. Поскольку тест покрыт очень тонкой кожей или эпидермисом, он считается эндоскелетом. Большинство пластин имеют крошечные поры, через которые внутренние органы дыхания выходят в морскую воду. Шипы прикрепляются к пластинам на бугорках , , шарнирных суставах с мышцами, прикрепленными вокруг основания, которые поддерживают и перемещают шипы.Ротовой аппарат ежей называется фонарь Аристотеля (рис. 3.89 B и рис. 3.89 C). Большинство морских ежей являются травоядными животными и соскребают водоросли с твердых субстратов с помощью пяти зубчатых структур во рту на нижней поверхности тела. Небольшие кусочки пищи проходят через длинную пищеварительную трубку, чтобы перевариться и усвоиться. Неперевариваемый материал выходит через задний проход напротив рта (рис. 3.90 A и C).
Класс Asteroidea
Морские звезды относятся к классу Asteroidea (от греческого слова астероид , означающего как звезда ; рис.3.90). Подобно морским ежам, морские звезды населяют океаны по всему миру, от прибрежных приливных бассейнов до глубоководных океанов. Морские звезды бывают разных размеров, достигая одного метра (м) в длину, но большинство из них намного меньше. Морские звезды могут быть красного, синего или многих других цветов. У большинства морских звезд есть центральный диск с пятью радиальными рукавами; у некоторых видов от 15 до 40 рук. У некоторых видов руки настолько короткие, что едва высовываются. Их тела похожи на подушечки для булавок.
Скелет морской звезды, как и у морского ежа, представляет собой эндоскелет, состоящий из небольших пластинок карбоната кальция, встроенных в эпидермис.Эти пластины, получившие название косточки , намного меньше, чем у морских ежей. Косточки морской звезды соединены мышцами и соединительной тканью, образуя сеть, которая позволяет рукам изгибаться и скручиваться в формы, соответствующие скалистым контурам. У некоторых морских звезд есть шипы, отходящие от косточек, чтобы защитить их от хищников. Морские звезды имеют водную сосудистую систему и трубчатые ножки, как у морских ежей. Амбулакральные бороздки (от латинского корня ambul , что означает прогулка ) — это узкие каналы в оральной поверхности морской звезды, заполненные трубчатыми ножками.Трубчатые ножки используются в основном для захвата и передвижения. У некоторых морских звезд, обитающих в песке, кончики трубчатых ног имеют форму лопастей, что делает их удобными для «ходьбы» и рытья нор. Морские звезды обладают замечательной способностью к регенерации. Многие виды могут регенерировать целую отколовшуюся руку (рис. 3.91 A). Эти регенерированные части называются кометами (рис. 3.91 B).
Морские звезды — прожорливые хищники, ползающие по дну океана в поисках добычи.Они питаются не только сидячими моллюсками, такими как моллюски, устрицы и мидии, но и мертвыми организмами, лежащими на дне. Морская звезда с терновым венцом ( Acanthaster planci ) потребляет столько живых кораллов, что считается серьезной угрозой коралловым рифам в тропическом Индо-Тихоокеанском регионе. Пасть морской звезды открывается в желудок в центральном диске. Анус находится на верхней поверхности (рис. 3.90 А). Большинство морских звезд — хищники. Хотя у морской звезды нет зубов, она может поедать коралловые полипы и моллюсков, выталкивая свой желудок из тела, растягивая им свою добычу и переваривая ее.Чтобы съесть моллюска, морская звезда хватает двустворчатого моллюска руками, прикрепляет присоски к обеим раковинам, медленно тянет их до тех пор, пока раковины слегка не раскрываются, и продвигает живот внутрь моллюска. Таким образом он охотится на моллюсков, раковины которых открыты всего на 0,1 мм. После того, как морская звезда переваривает и поглощает ткани своей добычи, она втягивает желудок обратно в собственное тело.
Класс Офиуродея
Хрупкие звезды — самые распространенные иглокожие. Около 2000 видов обитают на дне океана по всему миру, от береговой линии до больших глубин.В некоторых областях дно покрыто скоплениями из миллионов хрупких звезд. Эта группа активна только ночью, днем прячется под камнями и расщелинами. Хрупкие звезды имеют длинные гибкие руки, прикрепленные к небольшому центральному диску (рис. 3.83 C и 3.92). Скелетные косточки образуют серию чешуйчатых пластин вдоль рук, а серия больших цилиндрических косточек проходит через центр каждой руки. Эти косточки чем-то напоминают ряд позвонков в скелете рыбы. Они связаны мышцами, которые сокращаются, производя действие змеи.Это характерное движение дает классу название Ophiuroidea (от греческого корня ophio — что означает змея и — uroid , что означает хвостообразный ). Это также основа для другого распространенного названия — змейка . Движущиеся хрупкие звезды могут показаться опасными, но для человека они безвредны. Ряд подвижных шипов, выступающих по бокам рук, помогает животному двигаться по дну. Хотя руки кажутся радиальными, одна или две из них обычно ведут за собой, таща животное, в то время как другие следуют (рис.3.93). Эти животные получили название хрупкая звезда, потому что при схватке часто отламывается рука. Сломанная рука продолжает шевелиться, а остальная часть хрупкой звезды улетает. Отсутствующая рука быстро восстанавливается. Большинство хрупких звезд имеют небольшие размеры с диаметром центрального диска менее трех сантиметров, но рукава могут достигать десяти сантиметров в длину.
Хрупкие звезды питаются детритом — мелкими частицами пищи — на дне. Некоторые хрупкие звезды изгибают руки вверх, собирая частицы пищи, взвешенные в воде.Трубчатые ножки в форме заостренных щупалец используются в основном для сбора пищи. Одна ножка трубки передает частицы другому по направлению ко рту. Затем пища попадает в желудок, где переваривается. В отличие от других иглокожих, у хрупких звезд нет заднего прохода; они выбрасывают непереваренный материал через рот.
Класс Holothuroidea
Класс Holothruoidea более известен как морские огурцы. Морские огурцы — иглокожие цилиндрической формы с перистыми щупальцами на ротовом конце тела.Их часто ошибочно называют глистами. Некоторые виды напоминают жирные соленья длиной в несколько сантиметров (рис. 3.94 А). Другие похожи на тонкие трубки длиной более метра (рис. 3.94 B). Эти животные — обычные жители рифов и каменистых берегов по всему миру. Некоторые виды постоянно плавают в воде, редко касаясь дна; они единственные члены этого типа, которые поступают так. Некоторые жители островов Тихого океана собирают морские огурцы, удаляют кишечник и сушат мускулистую стенку тела, превращая их в еду, которую едят во многих странах.
В отличие от других групп иглокожих, морские огурцы не имеют крупных пластинок или косточек, образующих жесткий скелет. Их скелетные структуры представляют собой микроскопические спикулы, встроенные в кожу животного. Поскольку спикулы различаются по видам, их можно использовать для идентификации. Мышцы стенки тела многих морских огурцов достаточно развиты, чтобы помочь в передвижении. Когда мышцы сокращаются, тело становится твердым и жестким. У некоторых видов мышцы настолько тонкие, что внутренние органы видны сквозь стенку тела.Когда этих животных вынимают из воды, стенка тела разрушается, как тонкая пластиковая трубка.
Пищеварительная система имеет рот на одном конце, пищеварительную трубку в центре и анус на другом конце (рис. 3.95). Рот окружен щупальцами, которые представляют собой видоизмененные трубчатые ножки. Некоторые виды используют свои щупальца, чтобы поглощать частицы осадка, богатые растительным и животным материалом (рис. 3.94 B). Другие морские огурцы вытягивают щупальца, чтобы схватить проходящие частицы пищи (детрит и планктон) (рис.3,94 А). Такое поведение делает их чем-то похожим на морских анемонов, поэтому этот класс получил название Holothuroidea (от греческого корневого слова holothuroid , что означает как полип ). Пищеварительная трубка имеет желудок и длинный тонкий спиральный кишечник, в котором переваривается пища. Неперевариваемый песок и другие частицы выходят через задний проход. Примерно то же самое происходит с дождевыми червями, которые буквально прокусывают почву.
Дыхательная система морских огурцов необычна по своему устройству.Они дышат через внутреннюю структуру, называемую дыхательным деревом , , которое прикреплено к кишечнику (рис. 3.95). Морская вода, поступающая через задний проход, заполняет эту разветвляющуюся структуру, где жидкости организма поглощают кислород. Затем вода «выдыхается» через задний проход. Поскольку во время этого респираторного процесса задний проход часто открыт, другие организмы, в том числе мелкие крабы и рыбы, иногда проникают и поселяются в нижних отделах пищеварительного тракта и респираторном дереве (рис. 3.72 A). У некоторых видов морских огурцов вокруг заднего прохода есть зубчатые выступы, которые отражают захватчиков.
У некоторых морских огурцов есть еще один странный способ защиты. Куверийские трубочки — это ветви респираторных деревьев морского огурца в виде длинных тонких нитей (рис. 3.95). Эти куверские канальцы содержат как липкие, так и токсичные химические вещества. Когда эти морские огурцы потревожены, они могут выбросить эти липкие нити из анального отверстия, полностью запутывая любого нападающего хищника (рис. 3.94 D). Выброшенные трубочки выглядят как нити мягких спагетти, но слипаются, как паутина.При благоприятных условиях эти внутренние органы быстро восстанавливаются.
Класс Crinoidea
Морские лилии и перьевые звезды относятся к классу Crinoidea (от греческого корня crino , что означает лилия ). Морские лилии — это сидячие организмы, прикрепленные к субстрату гибким стеблем (рис. 3.96 A и B). Органы пищеварения находятся в почке на вершине стебля, называемой чашечкой . Плечи криноидеи выходят из чашечки.Эти руки состоят из известковых пластин, которые можно увидеть у других иглокожих. Подобно хрупким звездам, они соединены для гибкости. Каждая рука имеет амбулакральную канавку, в центре которой находятся трубчатые ножки, и с каждой стороны выстланы трубчатыми выступами, называемыми пиннулами. Пернатые руки используются для сбора пищи из воды, поэтому морские лилии служат фильтраторами. Пернатые звезды похожи по форме тела на морские лилии (рис. 3.96 C и D). У перьевых звездочек есть небольшие гибкие отростки, называемые усиками, у основания чашечки, а не прикрепленный стебель.Эти отростки позволяют перемещаться перьевым звездам. Некоторые виды перьевых звезд могут даже активно плавать руками (рис. 3.96 E).
Деятельность
Используйте исследовательские навыки для сравнения различных групп внутри филума иглокожих.
|
Цифровой атлас древней жизни
Автор главы:
Джали К. Пьер и Янсен А. Смит, Палеонтологический научно-исследовательский институт, Итака, Нью-Йорк.
Первоначальная версия этой главы была впервые опубликована 20 декабря 2019 г .; полная глава впервые была опубликована 24 июля 2020 года.
Этот раздел последний раз обновлялся 24 июля 2020 г.
Цитирование главы:
J.Q. Пьер и Дж. Смит. 2019. Иглокожие. В: Цифровая энциклопедия древней жизни. https://digitalatlasofancientlife.org/learn/echinodermata
Содержание главы:
Иглокожие ←
–– 1. Исключительно ископаемые таксоны
–– 2.Crinoidea
–– 3. Asteroidea
–– 4. Ophiuroidea
–– 5. Echinoidea
–– 6. Holothuroidea
Сопутствующие материалы:
Виртуальное обучение Коллекция трехмерных фотограмметрических моделей окаменелостей иглокожих доступна здесь!
Изображение вверху: недавно сохранившиеся экземпляры иглокожих. Изображение современных образцов иглокожих, представленных в Академии естественных наук Университета Дрекселя, выполнено Джонатаном Р. Хендриксом под лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 Международная лицензия.
Снимок типа иглокожих
- Классы жизни: Crinoidea, Asteroidea, Ophiuroidea, Echinoidea, Holothuroidea
- Типичные вымершие классы: Blastoidea, Ctenocystoidea, Diploporita, Edioasteroidea, Eocriniodea (было идентифицировано 28 исключительно ископаемых классов)
- Разнообразие: ~ 10 995 существующих видов, 30 325+ вымерших видов
- Экология: исключительно морские (стеногалинные), травоядные, плотоядные, детритофаги, фильтр-питатель
- Основные характеристики группы: 5-ти частичная симметрия, стереома, эндоскелет из косточек или пластинок из CaCO3, водная сосудистая система с трубчатыми ножками
- Летопись окаменелостей: от кембрия до современного
Обзор
«Среди иглокожих мы находим одни из самых красивых из всех морских существ.» (Николс, 1967, стр. 15)
Тип Echinodermata представляет собой крупнейший тип животных, состоящий исключительно из морских животных, и включает таких морфологически разнообразных животных, как морские звезды (Asteroidea), хрупкие звезды (Ophiuroidea), морские огурцы (Holothuroidea), морские ежи и ежи (Echinoidea) и морские лилии. (Crinoidea). Название типа происходит от греческого «echinos», что означает колючий, и «derma», что означает кожа. Иглокожие являются дейтеростомами и поэтому более тесно связаны с хордовыми (включая нас самих), чем почти со всеми другими типами беспозвоночных.
Филогенетические положения двуногой клады Deuterostomia, характеризующиеся развитием ануса, а затем рта во время эмбрионального развития. Изображение Джонатана Р. Хендрикса, под лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International License.
Взрослые иглокожие не имеют сенсорной области головы; однако они имеют нервное кольцо и обладают различными формами сенсорного восприятия. Некоторые группы имеют простую одностороннюю пищеварительную систему, но это не мешает им использовать широкий диапазон режимов кормления.Это одна из самых успешных групп беспозвоночных, и некоторые классы (особенно морские лилии и ехиноиды) имеют значительные ископаемые остатки.
«История успеха иглокожих», автор: Shape of Life (YouTube).
Филогения
Иглокожие — это разнообразная группа с множеством форм тела, что затрудняет понимание того, как связаны различные классы. Самые ранние иглокожие возникли в кембрии, и к концу ордовика появилось гораздо больше классов, включая все существующие классы (подробнее см. Ниже в разделе, посвященном ископаемым иглокожим).
Изображение конкурирующих филогенетических гипотез иглокожих. A: Гипотеза астерозоидов. B: Гипотеза криптосирингид. (Райх и др., 2015; Международная лицензия Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0).
Несколько конкурирующих гипотез для объяснения филогении иглокожих были разработаны на протяжении многих лет, включая две противоположные гипотезы о взаимоотношениях между пятью живыми классами. В одной из них, названной гипотезой Asterozoan, Ophiuroidea и Asteroidea являются сестринскими таксонами и образуют кладу под названием Asterozoa, тогда как Holothuroidea и Echinoidea образуют кладу под названием Echinozoa (с Crinoidea, сестрой Asterozoa + Echinozoa).Во втором, названном гипотезой криптосирингид, Ophiuroidea помещается как родственный таксон Holothuroidea + Echinoidea. Недавний молекулярно-филогенетический анализ (Reich et al ., 2015; Telford et al ., 2014) подтвердил гипотезу Asterozoan, которую мы здесь также поддерживаем.
Очень упрощенный обзор филогении иглокожих, частично основанный на гипотезе родства, представленной Reich et al. (2015). Автор изображения: Jaleigh Q.Pier, под лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International License.
Общие характеристики
Пятичастичная симметрия
Все взрослые формы современных иглокожих обладают 5-точечной или пентарадиальной симметрией, что означает, что они имеют морфологические особенности, которые делятся на пять. Например, морская звезда имеет пять рук (или несколько из пяти рук), а известковые эндоскелеты (или тесты) морских ежей аналогичным образом можно разделить на пятые части (см. Изображение ниже).Точно так же у песочных долларов пять «лепестков» на спинной стороне. А как насчет странных морских огурцов? Если вы думаете о морском огурце как о вытянутом «тесте» ехиноида, он также обладает пятиугольной симметрией. Однако важно отметить, что личиночные иглокожие часто обладают двусторонней симметрией (синапоморфия для двунаправленных животных; см. Здесь). Кроме того, несмотря на то, что все существующие классы иглокожих обладают пятидиальной симметрией, некоторые вымершие ископаемые формы раннего палеозоя не имели.
Изображение пятиугольной симметрии Asteroidea и Echinoidea.Автор изображения: Jaleigh Q. Pier, под лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International License.
Если концепция пятичастной симметрии кажется трудной для понимания, посмотрите видео ниже, в котором подчеркивается различная пятичастная симметрия основных классов иглокожих.
‘Анимация иглокожих: симметрия из пяти частей’ от: Shape of Life
Эндоскелет косточек и коллагеновой ткани
Иглокожие имеют настоящий эндоскелет, состоящий из косточек (т.е., маленькие жесткие пластинки) карбоната кальция со стереомикроструктурой, которые действуют как опора для тела, места прикрепления соединительной ткани и защита. Высохший скелет называется «тестом» (например, у ехиноидов), «theca» (например, бластоидей) или «чашечкой» (например, криноидей). Holothuroideans (морские огурцы) состоят в основном из коллагеновой ткани, а их косточки микроскопических размеров. Косточки соединены мышцами и связками, которые в основном состоят из белкового коллагена. Иглокожие имеют особую изменчивую коллагеновую ткань , позволяющую им изменять жесткость своего скелета.Например, они могут стать очень твердыми и жесткими, чтобы защитить себя от хищников, или мягкими и гибкими при движении. Движение достигается различными способами, включая использование ножек водяной сосудистой системы, сокращение связок для медленных движений и сокращение мышц при быстром движении.
Изображение тестов иглокожих (Ophiuroidea, Asteroidea, Echinoidea) по сравнению с текой иглокожих (Blastoidea и Crinoidea). Автор изображения: Jaleigh Q. Pier, под лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 Международная лицензия.
Водяная сосудистая система
Водяная сосудистая система важна почти для всех жизненных функций современных иглокожих, включая движение, питание и дыхание. Эта система контролирует давление воды для работы трубчатых ножек, которые встречаются у всех существующих классов иглокожих. Эти придатки с присосками проницаемы для переноса кислорода.
Обычно давление воды регулируется с помощью мадрепорита, который изнутри соединяется с каменным каналом, а затем с кольцевым каналом.От кольцевого канала отходят многочисленные радиальные каналы, часто отражающие 5-частную симметрию плана тела иглокожих. Трубчатые ножки отходят от лучевых каналов и перемещаются за счет мышечных сокращений и расслаблений ампул.
Регенерация
Замечательная особенность всех иглокожих — их способность восстанавливать утраченные части тела. И морские звезды, и хрупкие звезды могут вырастить руки и, в некоторых случаях, разделиться пополам, чтобы произвести двух новых особей. Некоторые виды морских огурцов также могут делиться пополам, чтобы создать новых особей, а также могут вырастить весь свой пищеварительный тракт, который они могут активно выбрасывать (подробнее об этом на странице класса Holothuroidea!).Морские ежи способны заменять как иглы, так и трубчатые ножки. Каждый из этих методов регенерации будет обсуждаться на страницах классов иглокожих.
Фотография морской звезды, регенерирующей по крайней мере семь рукавов (меньшие, белые лучи). Автор изображения: Джонатан Р. Хендрикс, под лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International License.
Летопись окаменелостей
Сегодня иглокожие представляют собой разнообразный тип с многочисленными видами пяти классов: Asteroidea (морские звезды), Crinoidea (морские лилии и перьевые звезды), Echinoidea (морские ежи и песочные доллары), Holothuroidea (морские огурцы) и Ophiuroidea (хрупкие звезды).В летописи окаменелостей эти классы часто представлены только частями их скелетов, которые быстро распадаются после смерти, потому что различные части удерживаются вместе мягкими тканями, которые разлагаются. Найденные детали включают в себя различные компоненты в зависимости от класса:
- Crinoidea : чаще всего сохраняются разрозненные косточки стебля, неповрежденный стебель и ветви сохраняются в исключительных условиях.
- Asteroidea : пластинки косточек и эндоскелет обычно сохраняются, особенно в виде форм.
- Ophiuroidea : центральный диск и косточки, скорее всего, будут сохранены нетронутыми, руки и тело окаменелости сохранятся в исключительных условиях
- Echinoidea : рыхлые колючки и раковины, наиболее часто сохраняемые, окаменелости тела в исключительных условиях.
- Holothuroidea : редко сохраняется, однако рыхлые косточки могут быть обычным явлением.
Тип был представлен исключительно этими пятью классами с триаса. Тем не менее, летопись окаменелостей иглокожих включает целых 28 дополнительных классов, которые возникли и вымерли в палеозое (см. Несколько примеров на изображении ниже).
«Излучающие и асимметричные иглокожие из кембрия, демонстрирующие выборку примитивных планов тела иглокожих. A , ктеноцистоид Ctenocystis ; B , циктан Gyrocystis ; C , геликоплаклоид , растворенное вещество Coleicarpus ; E , эокриноид Gogia ; F , строматоциститид эдриоастероид «. Рисунок и подпись от Zamora et al.(2012) в PloS ONE; Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 Международная лицензия.
Эволюцию иглокожих можно разделить на четыре фазы, как это описали Аусич и Самралл (2016) на 9-й Европейской конференции по иглокожим. Первая фаза эволюционной истории иглокожих начинается с эволюции строения тела иглокожих во время кембрия — предполагаемые утверждения об иглокожих из эдиакарских островов (например, Arkarua ) остаются в лучшем случае спекулятивными. Как свидетельствует летопись окаменелостей, ранние иглокожие демонстрировали широкий спектр морфологического разнообразия, включая формы со спиралевидным, латеральным и пятиугольным строением тела.Вторая фаза отмечена диверсификацией видов со всеми тремя строениями тела в течение кембрия, включая как стебельчатые, так и бесстебельчатые пятиугольные формы. Эта диверсификация привела к первому пику разнообразия иглокожих на уровне классов, с 15 классами, известными из более поздней части кембрия.
Классовое разнообразие иглокожих во времени с указанием важных фаз эволюции иглокожих. Рисунок из презентации Ausich and Sumrall (2016) на 9-й Европейской конференции по иглокожим, отражающей работу проекта «Сборка древа жизни иглокожих».Включено с разрешения W. Ausich.
Несколько классов иглокожих были потеряны в конце кембрия, но диверсификация на уровне классов во время третьей фазы эволюции иглокожих привела к появлению 21 класса во время ордовика. Именно в это время впервые возникли пять существующих классов. С позднего ордовика до конца перми количество классов иглокожих неуклонно сокращалось. В дополнение к многочисленным вымершим палеозойским классам массовое вымирание в конце пермского периода почти полностью уничтожило морских лилий и ехиноидов, при этом есть некоторые свидетельства того, что всего лишь одна семья из каждого класса пережила это катастрофическое событие.Четвертая фаза эволюции иглокожих началась в триасе и определяется диверсификацией в рамках пяти оставшихся существующих классов.
Как кратко представлено здесь, не все разнообразные морфологии иглокожих развивались одновременно, что позволяет предположить, что определяющие черты этого типа и потенциально других типов не были высечены в камне, так сказать, при первом появлении в окаменелости. записывать. Вместо этого за миллионы лет возникли разные классы, и дифференциальное вымирание в конечном итоге отфильтровало те группы, которые мы можем считать сегодня необычными и интересными с научной точки зрения (см. Изображение выше).Из-за их ограниченной палеонтологической летописи филогенетические отношения между этими группами по-прежнему сложно соединить воедино (см. Одну гипотезу на изображении ниже). Понимание этих взаимоотношений было в центре внимания большого совместного исследовательского проекта под названием «Сборка древа жизни иглокожих» — посетите их веб-страницу, чтобы увидеть, какие успехи были достигнуты за последнее время!
Гипотеза о взаимоотношениях между различными группами иглокожих, основанная на симметрии. Обратите внимание: живые классы выделены жирным шрифтом.Рисунок изменен из презентации Ausich and Sumrall (2016) на 9-й Европейской конференции по иглокожим, отражающей работу проекта «Сборка древа жизни иглокожих». Включено с разрешения W. Ausich.
Оценивая эволюцию и развитие этого типа, Deline et al. (2020) идентифицировали четыре основные морфологии иглокожих: (1) нерадиальная; (2) стебельчатые радиальные криноидеи; (3) стебельчатые радиальные бластозойны; и (4) пятидиапазонный, непосредственно прикрепленный и подвижный.Для целей этой главы мы будем рассматривать вторую и третью группы вместе (т. Е. Стебельчатые радиальные), поскольку они очень похожи по внешнему виду и, вероятно, образуют кладу (т. Е. Pelmatozoa). На следующих страницах мы более подробно рассмотрим существующие классы и, во-первых, выбор исключительно ископаемых классов в рамках этих трех морфологических групп: нерадиальные, радиальные со стеблями (криноидеи и бластозойны) и пятидневные прикрепленные и подвижные.