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Caratteristiche degli echinodermi

Gli echinodermi sono così chiamati per la loro pelle spinosa (dal greco “echinos” che significa “spinoso” e “dermos” che significa “pelle”), e questo phylum è un insieme di circa 7.000 specie viventi descritte. Gli Echinodermata sono organismi esclusivamente marini. Stelle di mare (Figura 1), cetrioli di mare, ricci di mare, dollari di sabbia e stelle fragili sono tutti esempi di echinodermi. Ad oggi, non si conoscono echinodermi d’acqua dolce o terrestri.

Figura 1. Questo diagramma mostra l’anatomia di una stella di mare.

Morfologia e anatomia

Gli echinodermi adulti mostrano una simmetria pentaradiale e hanno un endoscheletro calcareo fatto di ossicini, sebbene i primi stadi larvali di tutti gli echinodermi abbiano una simmetria bilaterale. L’endoscheletro è sviluppato da cellule epidermiche e può possedere cellule pigmentate, che danno colori vivaci a questi animali, così come cellule cariche di tossine. Le gonadi sono presenti in ogni braccio. Negli echinodermi come le stelle marine, ogni braccio porta due file di piedi tubolari sul lato orale. Questi piedi tubolari aiutano l’attaccamento al substrato. Questi animali possiedono un vero celoma che è modificato in un sistema circolatorio unico chiamato sistema vascolare acquatico. Una caratteristica interessante di questi animali è il loro potere di rigenerarsi, anche quando oltre il 75% della loro massa corporea è persa.

Sistema vascolare acquatico

Gli echinodermi possiedono un unico sistema vascolare ambulacrale o acquatico, costituito da un canale centrale ad anello e canali radiali che si estendono lungo ogni braccio. L’acqua circola attraverso queste strutture e facilita lo scambio gassoso così come la nutrizione, la predazione e la locomozione. Il sistema vascolare dell’acqua si proietta anche da fori nello scheletro sotto forma di piedi tubolari. Questi piedi tubolari possono espandersi o contrarsi in base al volume di acqua presente nel sistema di quel braccio. Usando la pressione idrostatica, l’animale può sporgere o ritrarre i piedi tubolari. L’acqua entra nel madreporite sul lato aborale dell’echinoderma. Da lì, passa nel canale di pietra, che sposta l’acqua nel canale anulare. Il canale anulare collega i canali radiali (ce ne sono cinque in un animale pentaradico), e i canali radiali spostano l’acqua nelle ampolle, che hanno piedi tubolari attraverso i quali l’acqua si muove. Spostando l’acqua attraverso l’unico sistema vascolare, l’echinoderma può muovere e forzare l’apertura delle conchiglie dei molluschi durante l’alimentazione.

Sistema nervoso

Il sistema nervoso in questi animali è una struttura relativamente semplice con un anello nervoso al centro e cinque nervi radiali che si estendono all’esterno lungo le braccia. Strutture analoghe a un cervello o derivate dalla fusione di gangli non sono presenti in questi animali.

Sistema escretore

I podociti, cellule specializzate per l’ultrafiltrazione dei fluidi corporei, sono presenti vicino al centro degli echinodermi. Questi podociti sono collegati da un sistema interno di canali ad un’apertura chiamata madreporite.

Riproduzione

Gli echinodermi sono sessualmente dimorfici e rilasciano le loro uova e spermatozoi in acqua; la fecondazione è esterna. In alcune specie, le larve si dividono asessualmente e si moltiplicano prima di raggiungere la maturità sessuale. Gli echinodermi possono anche riprodursi asessualmente, così come rigenerare parti del corpo perse in un trauma.

Classi di Echinodermi

Questo phylum è diviso in cinque classi esistenti: Asteroidea (stelle marine), Ophiuroidea (stelle fragili), Echinoidea (ricci di mare e dollari di sabbia), Crinoidea (gigli di mare o stelle piume), e Holothuroidea (cetrioli di mare) (Figura 2).

Figura 2. Diversi membri degli Echinodermata includono (a) la stella di mare della classe Asteroidea, (b) la stella fragile della classe Ophiuroidea, (c) i ricci di mare della classe Echinoidea, (d) i gigli di mare appartenenti alla classe Crinoidea, e (d) i cetrioli di mare, che rappresentano la classe Holothuroidea. (credit a: modifica del lavoro di Adrian Pingstone; credit b: modifica del lavoro di Joshua Ganderson; credit c: modifica del lavoro di Samuel Chow; credit d: modifica del lavoro di Sarah Depper; credit e: modifica del lavoro di Ed Bierman)

Gli echinodermi più noti sono membri della classe Asteroidea, o stelle marine. Sono disponibili in una grande varietà di forme, colori e dimensioni, con più di 1.800 specie conosciute finora. La caratteristica chiave delle stelle di mare che le distingue dalle altre classi di echinodermi include braccia spesse (ambulacri) che si estendono da un disco centrale dove gli organi penetrano nelle braccia. Le stelle di mare usano i loro piedi a tubo non solo per afferrare le superfici ma anche per afferrare le prede. Le stelle di mare hanno due stomaci, uno dei quali può sporgere attraverso la bocca e secernere succhi digestivi nella o sulla preda, anche prima dell’ingestione. Questo processo può essenzialmente liquefare la preda e rendere la digestione più facile.

Le stelle sottili appartengono alla classe Ophiuroidea. A differenza delle stelle marine, che hanno braccia paffute, le stelle fragili hanno braccia lunghe e sottili che sono nettamente delimitate dal disco centrale. Le stelle fragili si muovono sferzando le braccia o avvolgendole intorno agli oggetti e tirandosi in avanti. I ricci di mare e i dollari di sabbia sono esempi di Echinoidea. Questi echinodermi non hanno braccia, ma sono emisferici o appiattiti con cinque file di piedi tubolari che li aiutano nel movimento lento; i piedi tubolari sono estrusi attraverso i pori di un guscio interno continuo chiamato test. I gigli di mare e le stelle di piume sono esempi di Crinoidea. Entrambe queste specie si nutrono in sospensione. I cetrioli di mare della classe Holothuroidea sono estesi nell’asse orale-aborale e hanno cinque file di piedi tubolari. Questi sono gli unici echinodermi che dimostrano una simmetria bilaterale “funzionale” da adulti, perché l’unico asse orale-aborale esteso costringe l’animale a stare in orizzontale piuttosto che in verticale.

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