棘皮动物门 百科内容来自于: 百度百科

棘皮动物门是动物界的一个门,其特点是辐射对称,具独特的水管系统。体中有与消化道分离的真体腔,体壁有来源于中胚层的内骨骼,幼体两侧对称,发育经过复杂的变态;口从胚孔的相对端发生,属后口动物,在无脊椎动物中进化地位很高。包括海星、蛇尾、海胆、海参和海百合等。因表皮一般具棘而得名。全为海产。现生约5900种,中国已发现 500多种。

简介

棘皮动物门属后口动物,在无脊椎动物中进化地位很高。全为海产。外观差别很大,有星状、球状、圆筒状和花状。身体有口面和反口面之分。骨骼很发达,由许多分开的碳酸钙骨板构成,各板均由一单晶的方解石组成。多为雌雄异体,生殖细胞释放到海水中受精,幼体在初发生时形状相同,以后则随纲而异,少数种类可行无性裂体繁殖。分布世界各海洋,从潮间带到万米深的海沟均有,多为狭盐性动物,对水质污染很敏感,再生力一般很强。底栖,自由生活的种类能够缓慢移动。现生已知有5纲1200余属6000余种。

主要特征

1 成体五辐射对称,幼体两侧对称。
2 体表有棘状突起,具有中胚层形成的内骨骼;棘状突起有二种:
刺参
(1)内骨骼向外突起形成的棘状突。
(2)肌肉质的圆锥形肉刺。
3 真体腔发达,具有特殊的水管系统。棘皮动物的真体腔发达,包括:
围脏腔:围绕内脏器官的腔。
围血系统:围绕循环系统的管腔。
水管系统:形成管足,组成棘皮动的运动器官,并兼有呼吸作用。水管系统的结构:筛板--石管--环水管--辐水管(5根)--侧水管--管足囊和管足

分类

形态特征

外观差别很大,有星状、球状、圆筒状和花状。成体五放辐射对称,由管足排列表现出来。根据管足的有无,身体区分为有管足的辐部或步带和无管足的间辐部或间步带。内部器官,包括水管系、神经系、血系和生殖系均为辐射对称,只有消化道除外。由于辐射对称,身体有口面和反口面之分。
尽管本门各纲动物体形有很大差别,但其基本构造十分一致。海星和蛇尾类呈星形,上下扁平,体轴很短,口面朝下,管足沿着腕(辐部)作放射状排列。海胆海参体轴延长,辐部和间辐部结合,体呈球形或圆筒形,管足子午线排列。海百合口面向上,反口面具长柄或卷枝供附着用。
棘皮动物骨骼很发达,由许多分开的碳酸钙骨板构成,各板均由一单晶的方解石组成。骨骼外包表皮,皮上一般带棘。海胆和海星有不同的叉棘。海胆骨骼最为发达,骨板密切愈合成壳。海星、蛇尾海百合的腕骨板成椎骨状。海参骨骼最不发达,变为微小的分散骨针或骨片。

体内构造

棘皮动物成体体腔主要被消化系和生殖系占据,但海百合体腔填有结缔组织
构造
的膜和索。水管系体腔的一部分──水腔演变而成。移动、摄食、呼吸和感觉全都要靠它来完成。典型水管系自筛板开始,经过石管,通至围绕口部的环管和伸至辐部的辐管辐管上有小分枝分到管足管足基部有坛囊,末端有吸盘,内充海水,靠肌肉伸缩来移动身体。
神经系、血系和水管系都有一个围绕食道的环,并从环上向各辐部分出一条主枝。棘皮动物有3种神经系:①口面神经系或称外神经系,在表皮内或表皮下,包括围绕食道的神经环与伸入各辐的辐神经,为现代棘皮动物的主要神经,各纲都有,而且多半发达(海百合纲除外)。②下神经系在口神经里边,排列与口神经完全相同。③反口面神经系或内神经系在反口面皮肤下,在海百合类比较发达。血系位于神经系和水管系中间,在海参和海胆比较发达。
海星和蛇尾的消化系有一大囊状胃,肠直走,不弯曲;海星常有从胃向各腕伸出的一对称为幽门盲囊消化腺。其他各纲的消化管多为一长而弯曲的管子,由肠系膜连于体壁。蛇尾和某些海星无肛门,凡是不能消化的东西从口里吐出。海百合的口和肛门全朝上,许多歪形海胆肛门常在体后部或口面。没有明显的排泄器官,排泄功能由变形游走细胞负责。呼吸系也不发达。海星的皮鳃和海胆的围口鳃可增加呼吸的能力和面积。某些海参有特殊的呼吸器官,称呼吸树
棘皮动物多为雌雄异体,雌雄在外形上常无区别。生殖细胞释放到海水中受精。幼体在初发生时形状相同、均有纤毛环、消化道分为 3部分,以后则随纲而异,发育成 4种不同类型的幼体:耳状幼体(海参)、羽腕幼体(海星)、蛇尾幼体海胆幼体海百合类幼体呈桶形,称为樽形幼体,与浮游的纽鳃类的海樽十分相似。

水管系统

水管系统是棘皮动物所特有的一个管状系统,它全部来自体腔,因此管内壁裹有体腔上皮,并充满液体,它的主要机能在于运动。水管系统通过筛板与外界相通。筛板是一石灰质圆板,上面盖有一层具纤毛的上皮,表**有许多沟道,沟底部有许多小孔及管道,并进入下面的一个囊内,由囊再连到下面的石管(stone canal)。石管是由于管壁有钙质沉积而得名,壁管有突起伸入管腔,而将管腔不完全地隔开,以允许管内液体向口面及向反口面同时流动。石管由反口面垂直向下,到达口面后与口周围的环水管(circular canal)相连。环水管位于口面骨板的内面,管壁也常褶皱,将管腔也分成许多小管道,其作用可能有利于液体在其中的流动。在间辐区的环管上有4~5对褶皱形成的囊状结称,称贴氏体(Tiedemann's bodies),它的作用可能是产生体腔细胞。另外相当多的海星类环管上还有1~5个具管的囊,称波里氏囊(Polianvesicles),囊壁上有肌肉,用以贮存环管中的液体。海盘车没有波里氏囊。由环管向每个腕伸出一辐射管(radial canal)直达腕的末端,辐水管位于步带沟中腕骨板外面,辐管沿途向两侧伸出成对的侧管(lateral canal),左右交替排列。侧管末端膨大,穿过腕骨片向内进入体腔形成坛囊(ampulla)。坛囊的末端成为管足进入步带沟内。许多种类管足末端扁平形成吸盘。管足的结构与体壁相似,外有纤毛上皮,内有体腔上皮,中间有肌肉及结缔组织,肌肉的收缩控制管足弯曲或延伸。由辐水管向两侧伸出的侧水管如果等长,则管足在步带沟内表现出两行;如果侧水管长短交替,则管足在步带沟内表现出4列。海盘车则表现出4列状。水管系统中充满液体,其体液与海水等渗,其中含有体腔细胞、少量蛋白质及很高的钾离子,在运动中相当于一个液压系统。当坛囊收缩时,它与侧管交界处的瓣膜关闭,囊内的液体进入管足,管足延伸,与地面接触,管足末端的吸盘产生真空以附着地面。当管足的肌肉收缩时,管足缩短,液体又流回坛囊。棘皮动物就是这样靠管足的协调收缩以完成运动,而水管系统的其他部分可能仅用以维持管内的压力平衡。有实验证明管内的液体并不与外界交换。海星运动时常以1~2个腕为领导腕,该腕内的管足同步向相同方向伸出及缩回。但实际上5个腕的管足并不总是向相同方向伸出或完全协调的,因此,海星的运动是很缓慢的。由于意外身体翻转时,它用1~2个腕扭转恢复到正常位置,并吸附在地面,然后身体由腕下面翻过,以恢复正常运动。显带目海星如槭海星(Astropecten)、砂海星(Luidia)等生活在软质海底,其管足无吸盘,在步带沟中排成两列,这些特征有利于它们在泥沙穴居或爬行。

围血系统

棘皮动物没有专门的循环器官,可能由体腔液执行循环机能。中央盘及腕中都有发达的体腔,围绕在器官周围,其中充满体腔液,靠体腔膜细胞的纤毛摆动造成体腔液的流动,以完成营养物质的输送。体腔液中的体腔细胞可能是来自体腔膜,也有人说来自贴氏体,具吞噬机能。由于体腔液与海水等渗,很少具调节能力,因此棘皮动物只能生存在海水中,很少侵入河口。仅有个别种可以在低盐水中(8~18‰)生活,其余均生活在标准海水中(盐度35‰)。棘皮动物具有一特殊的血系统(hemal system)及围血系统(perihemal system)。血系统包括一系列与水管系统相应的管道,其中充满液体,液体中也有体腔细胞。在口面环水管的下面有环血管,向各腕也伸出辐血管,也位于辐水管之下。由环血管向反口面伸出一深褐色海绵状组织的腺体与石管伴行,称轴腺(axialgland),它可能具有一定的博动能力。在接近反口面处伸出胃血环(gastric hemalring),并分支到幽门盲囊,到达反口面时形成反口面血环,并分支到生殖腺。在靠近筛板处有一背囊,也有搏动能力,可推动液体的流动。血系统的功能尚不能确定,可能与物质的输送有关。包围在血系统之外的并与之伴行的是围血系统,除了没有胃围血环之外,其余完全相伴而行。实际上它是体腔的一部分,包在血系统之外形成一套窦隙。关于它的作用很少了解。海星类的呼吸及排泄主要由皮鳃、管足及体表进行。皮鳃是体壁的内、外两层上皮细胞向外突出的瘤状物,体腔液也流入其中。皮鳃内的体腔上皮的纤毛作用使体腔液在其中流动,皮鳃外层的纤毛上皮造成体表的水流动,这样不停地进行着气体交换。在显带类皮鳃顶端呈分支状,位于棘突束之间的缝隙内。管足在气体交换中也起着重要作用,特别是在皮鳃不发达的种类。有实验证明,在关闭步带沟、管足不能进行呼吸时,氧的消耗量减少60%。海星类的含氮废物也是由皮鳃及管足排出,用活体染料注射体腔表明,代谢废物由体脑细胞摄取,满载后移到皮鳃,并聚集在其顶端,以后当皮鳃收缩时,这些体腔细胞被排出体外。也有的满载代谢物的体腔细胞进入管足末端的吸盘处,以后从吸盘处排出。还有的代谢物来自幽门盲囊,以后随未被消化的食物残渣由口吐出。

生态分布

棘皮动物是重要的底栖动物,分布世界各海洋。垂直分布范围很广,从潮间带到万米深的海沟。它们多为狭盐性动物,在半咸水或低盐海水中少见或偶见。体外无特殊的覆盖层,但具有特别的水管系。身体所含水分可以随外界盐度的高低而自由渗透。棘皮动物对水质污染很敏感,在被污染了的海水中很少见到它们。再生力一般很强,如果腕、盘或其他外部器官发生损伤或断落,都能再生。某些种类常有自切现象。少数种类可行无性裂体繁殖。
栖息环境因种类而异。它们匍匐于海底或钻到泥沙底内生活。少数海胆并能钻石。海百合类营固着或暂时固着生活。少数海参行浮游生活。自由生活的种类能够缓慢移动。摄食方式多样,有的为吞食性,有的为滤食性,有的为肉食性
除板蛇尾外,棘皮动物没有寄生的种类。吸口虫类是专门寄生于海百合类的特殊多毛类。少数螺类寄生于棘皮动物,有的为外寄生,有的为内寄生甲壳类与棘皮动物营寄生或共生的都有。隐鱼是著名的寄生在海参泄殖腔内的动物。寄生于棘皮动物体内的还有纤毛虫扁虫和圆虫。

经济意义

有些棘皮动物是珍贵食品,如海参、海胆卵。在海洋生态系统内,棘皮动物在某些底栖动物群落中,常为优势种。在深渊海底的底栖动物生物量中,棘皮动物最高可占90%。在研究海洋动物地理学上,刺皮动物常是很好的指标种。某些吞食性种类能够大量搬运腐败物质,能减少海底微生物的活动。某些钻石的种类对海岸线造成破坏。某些蛇尾类常是底栖鱼类的饵料。海星喜吃贝类,在贝类养殖上常是敌害。棘皮动物化石种类甚多,在地质学上占有一定地位。有的石灰石地层全部由分解了的海百合骨骼构成。在实验胚胎学等基础理论研究方面,海胆卵是很好的实验材料之一。某些棘皮动物具有毒腺或毒液,有可能通过研究发展成药物。从几种海参分离出的海参素和粘多糖具有抗癌活性。
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