Phylum Echinodermata | Biology for Majors II

Learning Outcomes

Beschrijf de onderscheidende kenmerken van stekelhuidigen
Identificeer de verschillende klassen in het phylum Echinodermata

Karakteristieken van stekelhuidigen

Echinodermata worden zo genoemd vanwege hun stekelige huid (van het Griekse “echinos” dat “stekel” betekent en “dermos” dat “huid” betekent), en dit phylum is een verzameling van ongeveer 7.000 beschreven levende soorten. Echinodermata zijn uitsluitend mariene organismen. Zeesterren (Figuur 1), zeekomkommers, zee-egels, zandvangers en broze sterren zijn allemaal voorbeelden van stekelhuidigen. Tot nu toe zijn er geen stekelhuidigen in zoet water of op het land bekend.

De illustratie toont een zeester, die een mond aan de onderkant en een anus aan de bovenkant heeft, beide in het midden van de ster. De schijfvormige maag ligt ingeklemd tussen de mond en de anus. Twee buisjes stralen vanuit de maag naar elke arm, en vele kleine spijsverteringsklieren staan in verbinding met deze buisjes. Onder de maag bevindt zich een centraal ringkanaal dat ook in verbinding staat met buizen die in elke arm uitmonden. Aan deze buisjes zitten buisvoetjes vast. Elke buisvoet lijkt op een medicijndruppelaar, met bovenaan een bolvormig ampulla en onderaan een uitsteeksel dat podium wordt genoemd. De onderkant van het podium steekt uit de bodem van de zeester. Er zijn vele podia over de lengte van de arm, die de zeester in staat stellen zich aan voorwerpen vast te klampen en te lopen. Een structuur, madreporite genaamd, is verbonden met de centrale ring en steekt uit het bovenste oppervlak van de zeester, naast de anus.

Figuur 1. Dit diagram toont de anatomie van een zeester.

Morfologie en Anatomie

Volwassen stekelhuidigen vertonen een pentaradiale symmetrie en hebben een kalkhoudend endoskelet dat uit gehoorbeentjes bestaat, hoewel de vroege larvale stadia van alle stekelhuidigen een bilaterale symmetrie hebben. Het endoskelet wordt ontwikkeld door epidermale cellen en kan pigmentcellen bevatten, die levendige kleuren aan deze dieren geven, alsmede cellen geladen met toxines. De geslachtsklieren zijn in elke arm aanwezig. Bij stekelhuidigen, zoals zeesterren, heeft elke arm twee rijen buisvoetjes aan de mondzijde. Deze buisvoetjes helpen bij het vasthechten aan het substraat. Deze dieren bezitten een echt coëloom dat is omgevormd tot een uniek bloedvatenstelsel dat watervatenstelsel wordt genoemd. Een interessante eigenschap van deze dieren is hun vermogen tot regeneratie, zelfs wanneer meer dan 75 procent van hun lichaamsmassa verloren is gegaan.

Watervatenstelsel

Echinodermen bezitten een uniek ambulacraal of watervatenstelsel, bestaande uit een centraal ringkanaal en radiale kanalen die zich langs elke arm uitstrekken. Water circuleert door deze structuren en vergemakkelijkt de gasuitwisseling, de voeding, de predatie en de voortbeweging. Het watervatenstelsel steekt ook uit in gaten in het skelet in de vorm van buisvoeten. Deze buisvoeten kunnen uitzetten of inkrimpen naar gelang van het volume water dat in het systeem van die arm aanwezig is. Door gebruik te maken van hydrostatische druk kan het dier de buisvoeten laten uitzetten of intrekken. Het water komt de madreporiet binnen aan de aborale zijde van het stekelhuidje. Van daaruit gaat het over in het steenkanaal, dat water verplaatst naar het ringkanaal. Het ringkanaal verbindt de radiale kanalen (er zijn er vijf in een pentaradiaal dier), en de radiale kanalen brengen het water in de ampullae, die buisvoetjes hebben waardoor het water beweegt. Door water door het unieke watervatenstelsel te verplaatsen, kan het stekelhuidje schelpen van weekdieren bewegen en open forceren tijdens het eten.

Nervicaal systeem

Het zenuwstelsel van deze dieren is een betrekkelijk eenvoudige structuur met een zenuwring in het centrum en vijf radiale zenuwen die zich langs de armen naar buiten uitstrekken. Structuren analoog aan hersenen of afgeleid van fusie van ganglia zijn bij deze dieren niet aanwezig.

Excretoir systeem

Podocyten, cellen gespecialiseerd in ultrafiltratie van lichaamsvloeistoffen, zijn aanwezig nabij het centrum van stekelhuidigen. Deze podocyten zijn door een inwendig stelsel van kanalen verbonden met een opening die de madreporiet wordt genoemd.

Vervruchtbaarheid

Echinodermen zijn seksueel dimorf en laten hun eicellen en zaadcellen in het water los; de bevruchting vindt extern plaats. Bij sommige soorten delen de larven zich ongeslachtelijk en vermenigvuldigen ze zich voordat ze geslachtsrijp zijn. Echinodermen kunnen zich ook ongeslachtelijk voortplanten en lichaamsdelen regenereren die bij een trauma verloren zijn gegaan.

Klassen stekelhuidigen

Dit phylum is onderverdeeld in vijf nog bestaande klassen: Asteroidea (zeesterren), Ophiuroidea (broze sterren), Echinoidea (zee-egels en zanddollars), Crinoidea (zeelelies of vedersterren), en Holothuroidea (zeekomkommers) (figuur 2).

De zeester op foto a is rood en wit, met een dik, gedrongen lichaam en uitstekende stekels. De broze ster in deel b is bruin met een plat, vijfhoekig lichaam. Dunne gestreepte poten komen uit elke punt van de vijfhoek. Foto c toont een zee-egel met een rond, zwart lichaam en zeer lange, dunne, zwarte stekels. Foto d toont een zeelelie die aanhangsels heeft die lijken op takken van een sparrenboom. Foto e toont een boomstamvormige zeekomkommer met stekels die uit zijn lichaam steken.

Figuur 2. Tot de verschillende leden van de Echinodermata behoren (a) de zeester van de klasse Asteroidea, (b) de broze ster van de klasse Ophiuroidea, (c) de zee-egels van de klasse Echinoidea, (d) de zeelelies die tot de klasse Crinoidea behoren, en (d) de zeekomkommers, die de klasse Holothuroidea vertegenwoordigen. (credit a: bewerking van Adrian Pingstone; credit b: bewerking van Joshua Ganderson; credit c: bewerking van Samuel Chow; credit d: bewerking van Sarah Depper; credit e: bewerking van Ed Bierman)

De bekendste stekelhuidigen behoren tot de klasse Asteroidea, oftewel de zeesterren. Zij komen voor in een grote verscheidenheid van vormen, kleuren en afmetingen, met tot dusver meer dan 1800 bekende soorten. Het belangrijkste kenmerk van zeesterren, dat hen onderscheidt van andere stekelhuidigen, zijn de dikke armen (ambulacra) die zich uitstrekken van een centrale schijf waar organen in de armen doordringen. Zeesterren gebruiken hun buisvoeten niet alleen om oppervlakken vast te grijpen, maar ook om een prooi te grijpen. Zeesterren hebben twee magen, waarvan er een door hun mond kan steken en spijsverteringssappen in of op de prooi kan afscheiden, nog voor deze is opgenomen. Dit proces kan de prooi in wezen vloeibaar maken en de vertering vergemakkelijken.

Ontdek de lichaamsbouw van de zeester van dichtbij, zie er een over de zeebodem bewegen, en zie hoe hij een mossel verslindt.

Zeesterren behoren tot de klasse Ophiuroidea. In tegenstelling tot zeesterren, die dikke armen hebben, hebben broze sterren lange, dunne armen die scherp zijn afgebakend van de centrale schijf. Breekbare sterren bewegen zich voort door hun armen uit te steken of om voorwerpen te slaan en zich voort te trekken. Zee-egels en zanddollars zijn voorbeelden van Echinoidea. Deze stekelhuidigen hebben geen armen, maar zijn halfrond of afgeplat met vijf rijen buisvoeten die hen helpen bij de langzame voortbeweging; de buisvoeten worden uitgestulpt door poriën van een doorlopende inwendige schaal die een test wordt genoemd. Zeelelies en vedersterren zijn voorbeelden van Crinoidea. Beide soorten zijn suspensievoeders. Zeekomkommers van de klasse Holothuroidea zijn verlengd in de mond-aborale as en hebben vijf rijen buisvoeten. Dit zijn de enige stekelhuidigen die als volwassen dieren een “functionele” bilaterale symmetrie vertonen, omdat de unieke verlengde mond-aborale as het dier dwingt horizontaal te liggen in plaats van verticaal te staan.

Probeer het

Bijdragen!

Heeft u een idee om deze inhoud te verbeteren? We horen graag uw input.

Verbeter deze paginaLees meer

Heading

Biology for Majors II