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棘皮動物門是動物界的一個門,其特點是輻射對稱,具獨特的水管系統。體中有與消化道分離的真體腔,體壁有來源於中胚層的內骨骼,幼體兩側對稱,發育經過複雜的變態。口從胚孔的相對端發生,屬后口動物,在無脊椎動物中進化地位很高。包括海星、蛇尾、海膽、海參和海百合等。因表皮一般具棘而得名。全為海產。現生約5900種,中國已發現 500多種。

1簡介

拼音:jí pí dònɡ wù mén
棘皮動物門是動物界的一個門,包括一些古老的海洋動物。這個門
棘皮動物門
從寒武紀出現,總共有20000多種類。已知現生棘皮動物有5綱1242 屬6413種,化石棘皮動物21綱2013屬14328種。外觀差別很大,有星狀、球狀、圓筒狀和花狀。成體五放輻射對稱,由管足排列表現出來。身體區分為有管足的輻部或步帶和無管足的間輻部或間步帶。內部器官,包括水管系、神經系、血系和生殖系均為輻射對稱,只有消化道除外。身體有口面和反口面之分。
棘皮動物是最低等的后口動物。它們的原腸胚孔形成肛門,而口部是後來形成的。它們有特殊的五體對稱步管結構。由於棘皮動物的胚胎形成方式和脊索動物一樣,所以它們雖然看起來原始,但實際上是包括人在內的脊索動物的近親。
剛出生的棘皮動物是兩邊對稱的。成長期間,左邊增大而右邊縮小,直到右邊被完全吸收了,然後這一邊長成五倍輻形對稱形狀。

2主要特徵

1 成體五輻射對稱,幼體兩側對稱。
2 體表有棘狀突起,具有中胚層形成的內骨骼。棘狀突起有二種:
刺參

  刺參

(1)內骨骼向外突起形成的棘狀突。
(2)肌肉質的圓錐形肉刺。
3 真體腔發達,具有特殊的水管系統。棘皮動物的真體腔發達,包括:
圍臟腔:圍繞內臟器官的腔。
圍血系統:圍繞循環系統的管腔。

棘皮動物門:海膽

棘皮動物門:海膽
水管系統:形成管足,組成棘皮動的運動器官,併兼有呼吸作用。水管系統的結構:篩板--石管--環水管--輻水管(5根)--側水管--管足囊和管足

3分類

海膽亞門:包括7個綱:
海旋板綱
海座星綱
海蛇函綱
海蒲團綱
海盤囊綱
海參綱
海膽綱
海扁果亞門:包括3個綱。
海樁綱
海筆綱
海箭綱
海百合亞門:包括8個綱。
始海百合綱
海林檎綱
擬海百合綱
墊海蕾綱
擬海蕾綱
海蕾綱
鱗海林檎綱
海百合綱
海星亞門:包括1個綱。
海星綱

4形態特徵

外觀差別很大,有星狀、球狀、圓筒狀和花狀。成體五放輻射對稱,由管足排列表現出來。根據管足的有無,身體區分為有管足的輻部或步帶和無管足的間輻部或間步帶。內部器官,包括水管系、神經系、血系和生殖系均為輻射對稱,只有消化道除外。由於輻射對稱,身體有口面和反口面之分。
儘管本門各綱動物體形有很大差別,但其基本構造十分一致。海星和蛇尾類呈星形,上下扁平,體軸很短,口面朝下,管足沿著腕(輻部)作放射狀排列。海膽和海參體軸延長,輻部和間輻部結合,體呈球形或圓筒形,管足作子午線排列。海百合口面向上,反口面具長柄或卷枝供附著用。
棘皮動物骨骼很發達,由許多分開的碳酸鈣骨板構成,各板均由一單晶的方解石組成。骨骼外包表皮,皮上一般帶棘。海膽和海星有不同的叉棘。海膽骨骼最為發達,骨板密切癒合成殼。海星、蛇尾和海百合的腕骨板成椎骨狀。海參骨骼最不發達,變為微小的分散骨針或骨片。

5體內構造

棘皮動物成體體腔主要被消化系和生殖系佔據,但海百合體腔填有結締組織
構造

  構造

的膜和索。水管系由體腔的一部分──水腔演變而成。移動、攝食、呼吸和感覺全都要靠它來完成。典型水管系自篩板開始,經過石管,通至圍繞口部的環管和伸至輻部的輻管。輻管上有小分枝分到管足。管足基部有壇囊,末端有吸盤,內充海水,靠肌肉伸縮來移動身體。
神經系、血系和水管系都有一個圍繞食道的環,並從環上向各輻部分出一條主枝。棘皮動物有3種神經系:①口面神經系或稱外神經系,在表皮內或表皮下,包括圍繞食道的神經環與伸入各輻的輻神經,為現代棘皮動物的主要神經,各綱都有,而且多半發達(海百合綱除外)。②下神經系在口神經裡邊,排列與口神經完全相同。③反口面神經系或內神經系在反口麵皮膚下,在海百合類比較發達。血系位於神經系和水管系中間,在海參和海膽比較發達。
海星和蛇尾的消化系有一大囊狀胃,腸直走,不彎曲;海星常有從胃向各腕伸出的一對稱為幽門盲囊的消化腺。其他各綱的消化管多為一長而彎曲的管子,由腸系膜連於體壁。蛇尾和某些海星無肛門,凡是不能消化的東西從口裡吐出。海百合的口和肛門全朝上,許多歪形海膽肛門常在體後部或口面。沒有明顯的排泄器官,排泄功能由變形遊走細胞負責。呼吸系也不發達。海星的皮鰓和海膽的圍口鰓可增加呼吸的能力和面積。某些海參有特殊的呼吸器官,稱呼吸樹。
棘皮動物多為雌雄異體,雌雄在外形上常無區別。生殖細胞釋放到海水中受精。幼體在初發生時形狀相同、均有纖毛環、消化道分為 3部分,以後則隨綱而異,發育成 4種不同類型的幼體:耳狀幼體(海參)、羽腕幼體(海星)、蛇尾幼體和海膽幼體。海百合類幼體呈桶形,稱為樽形幼體,與浮遊的紐鰓類的海樽十分相似。
圍血系統
棘皮動物沒有專門的循環器官,可能由體腔液執行循環機能。中央盤及腕中都有發達的體腔,圍繞在器官周圍,其中充滿體腔液,靠體腔膜細胞的纖毛擺動造成體腔液的流動,以完成營養物質的輸送。體腔液中的體腔細胞可能是來自體腔膜,也有人說來自貼氏體,具吞噬機能。由於體腔液與海水等滲,很少具調節能力,因此棘皮動物只能生存在海水中,很少侵入河口。僅有個別種可以在低鹽水中(8~18‰)生活,其餘均生活在標準海水中(鹽度35‰)。棘皮動物具有一特殊的血系統(hemal system)及圍血系統(perihemal system)。血系統包括一系列與水管系統相應的管道,其中充滿液體,液體中也有體腔細胞。在口面環水管的下面有環血管,向各腕也伸出輻血管,也位於輻水管之下。由環血管向反口面伸出一深褐色海綿狀組織的腺體與石管伴行,稱軸腺(axialgland),它可能具有一定的博動能力。在接近反口面處伸出胃血環(gastric hemalring),並分支到幽門盲囊,到達反口面時形成反口面血環,並分支到生殖腺。在靠近篩板處有一背囊,也有搏動能力,可推動液體的流動。血系統的功能尚不能確定,可能與物質的輸送有關。包圍在血系統之外的並與之伴行的是圍血系統,除了沒有胃圍血環之外,其餘完全相伴而行。實際上它是體腔的一部分,包在血系統之外形成一套竇隙。關於它的作用很少了解。海星類的呼吸及排泄主要由皮鰓、管足及體表進行。皮鰓是體壁的內、外兩層上皮細胞向外突出的瘤狀物,體腔液也流入其中。皮鰓內的體腔上皮的纖毛作用使體腔液在其中流動,皮鰓外層的纖毛上皮造成體表的水流動,這樣不停地進行著氣體交換。在顯帶類皮鰓頂端呈分支狀,位於棘突束之間的縫隙內。管足在氣體交換中也起著重要作用,特別是在皮鰓不發達的種類。有實驗證明,在關閉步帶溝、管足不能進行呼吸時,氧的消耗量減少60%。海星類的含氮廢物也是由皮鰓及管足排出,用活體染料注射體腔表明,代謝廢物由體腦細胞攝取,滿載后移到皮鰓,並聚集在其頂端,以後當皮鰓收縮時,這些體腔細胞被排出體外。也有的滿載代謝物的體腔細胞進入管足末端的吸盤處,以後從吸盤處排出。還有的代謝物來自幽門盲囊,以後隨未被消化的食物殘渣由口吐出。

6生態分佈

棘皮動物是重要的底棲動物,分佈世界各海洋。垂直分佈範圍很廣,從潮間帶到萬米深的海溝。它們多為狹鹽性動物,在半鹹水或低鹽海水中少見或偶見。體外無特殊的覆蓋層,但具有特別的水管系。身體所含水分可以隨外界鹽度的高低而自由滲透。棘皮動物對水質污染很敏感,在被污染了的海水中很少見到它們。再生力一般很強,如果腕、盤或其他外部器官發生損傷或斷落,都能再生。某些種類常有自切現象。少數種類可行無性裂體繁殖。
棘皮動物門
棲息環境因種類而異。它們匍匐於海底或鑽到泥沙底內生活。少數海膽並能鑽石。海百合類營固著或暫時固著生活。少數海參行浮遊生活。自由生活的種類能夠緩慢移動。攝食方式多樣,有的為吞食性,有的為濾食性,有的為肉食性。
除板蛇尾外,棘皮動物沒有寄生的種類。吸口蟲類是專門寄生於海百合類的特殊多毛類。少數螺類寄生於棘皮動物,有的為外寄生,有的為內寄生。甲殼類與棘皮動物營寄生或共生的都有。隱魚是著名的寄生在海參泄殖腔內的動物。寄生於棘皮動物體內的還有纖毛蟲、扁蟲和圓蟲。

7經濟意義

有些棘皮動物是珍貴食品,如海參、海膽卵。在海洋生態系統內,棘皮動物在某些底棲動物群落中,常為優勢種。在深淵海底的底棲動物生物量中,棘皮動物最高可佔90%。在研究海洋動物地理學上,刺皮動物常是很好的指標種。某些吞食性種類能夠大量搬運腐敗物質,能減少海底微生物的活動。某些鑽石的種類對海岸線造成破壞。某些蛇尾類常是底棲魚類的餌料。海星喜吃貝類,在貝類養殖上常是敵害。棘皮動物化石種類甚多,在地質學上佔有一定地位。有的石灰石地層全部由分解了的海百合骨骼構成。在實驗胚胎學等基礎理論研究方面,海膽卵是很好的實驗材料之一。某些棘皮動物具有毒腺或毒液,有可能通過研究發展成藥物。從幾種海參分離出的海參素和粘多糖具有抗癌活性。
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