Heading

Charakterystyka szkarłupni

Echinodermata są tak nazwane dzięki ich kolczastej skórze (od greckiego „echinos” oznaczającego „kolczasty” i „dermos” oznaczającego „skórę”), i ten phylum jest zbiorem około 7,000 opisanych żyjących gatunków. Echinodermata są organizmami wyłącznie morskimi. Przykładami szkarłupni są gwiazdy morskie (rys. 1), ogórki morskie, jeżowce, piaskowce i kruche gwiazdy. Do tej pory nie są znane szkarłupnie słodkowodne lub lądowe.

Rysunek 1. Ten schemat przedstawia anatomię gwiazdy morskiej.

Morfologia i anatomia

Dorosłe szkarłupnie wykazują symetrię pentaradialną i mają wapienny endoszkielet zbudowany z kosteczek, chociaż wczesne stadia larwalne wszystkich szkarłupni mają symetrię dwustronną. Endoszkielet jest rozwijany przez komórki epidermalne i może posiadać komórki pigmentowe, nadające żywe kolory tym zwierzętom, a także komórki obciążone toksynami. Gonady są obecne w każdym ramieniu. U szkarłupni, takich jak gwiazdy morskie, każde ramię posiada dwa rzędy rurkowatych odnóży po stronie ustnej. Te rurkowate odnóża pomagają w przyczepianiu się do podłoża. Zwierzęta te posiadają prawdziwą koelomę, która jest zmodyfikowana w unikalny układ krążenia zwany układem naczyniowym wodnym. Interesującą cechą tych zwierząt jest ich zdolność do regeneracji, nawet gdy utracą ponad 75% masy ciała.

Wodny układ naczyniowy

Szkarłupnie posiadają unikalny ambulakralny lub wodny układ naczyniowy, składający się z centralnego kanału pierścieniowego i kanałów promieniowych, które rozciągają się wzdłuż każdego ramienia. Woda krąży w tych strukturach i ułatwia wymianę gazową, jak również odżywianie, drapieżnictwo i lokomocję. Wodny system naczyniowy wystaje również z otworów w szkielecie w postaci stóp rurowych. Te rurkowate stopy mogą się rozszerzać lub kurczyć w zależności od objętości wody obecnej w systemie danego ramienia. Wykorzystując ciśnienie hydrostatyczne, zwierzę może wysuwać lub chować stopy rurowe. Woda dostaje się do madreporitu po stronie aboralnej szkarłupni. Stamtąd przechodzi do kanału kamiennego, który przenosi wodę do kanału pierścieniowego. Kanał pierścieniowy łączy kanały promieniste (w zwierzęciu pentaradialnym jest ich pięć), a kanały promieniste przenoszą wodę do ampułek, które mają stopy rurowe, przez które woda się przemieszcza. Przemieszczając wodę przez unikalny wodny system naczyniowy, szkarłupnie mogą poruszać się i zmuszać do otwierania muszli mięczaków podczas karmienia.

Układ nerwowy

Układ nerwowy u tych zwierząt jest stosunkowo prostą strukturą z pierścieniem nerwowym w centrum i pięcioma nerwami promieniowymi wychodzącymi na zewnątrz wzdłuż ramion. Struktury analogiczne do mózgu lub pochodzące z połączenia zwojów nerwowych nie są obecne u tych zwierząt.

Układ wydalniczy

Podocyty, komórki wyspecjalizowane do ultrafiltracji płynów ustrojowych, są obecne w pobliżu centrum szkarłupni. Podocyty te są połączone wewnętrznym systemem kanalików z otworem zwanym madreporytem.

Reprodukcja

Szkarłupnie są dymorficzne płciowo i uwalniają swoje jaja i plemniki do wody; zapłodnienie jest zewnętrzne. U niektórych gatunków larwy dzielą się bezpłciowo i rozmnażają się zanim osiągną dojrzałość płciową. Szkarłupnie mogą również rozmnażać się bezpłciowo, jak również regenerować części ciała utracone w wyniku urazu.

Klasy szkarłupni

Ten azyl jest podzielony na pięć istniejących klas: Asteroidea (gwiazdy morskie), Ophiuroidea (gwiazdy kruche), Echinoidea (jeżowce i dolary piaskowe), Crinoidea (lilie morskie lub gwiazdy pierzaste) i Holothuroidea (ogórki morskie) (rysunek 2).

Rysunek 2. Do różnych przedstawicieli Echinodermata należą (a) gwiazda morska z klasy Asteroidea, (b) gwiazda krucha z klasy Ophiuroidea, (c) jeżowce z klasy Echinoidea, (d) lilie morskie należące do klasy Crinoidea oraz (d) ogórki morskie, reprezentujące klasę Holothuroidea. (kredyt a: modyfikacja pracy przez Adrian Pingstone; kredyt b: modyfikacja pracy przez Joshua Ganderson; kredyt c: modyfikacja pracy przez Samuel Chow; kredyt d: modyfikacja pracy przez Sarah Depper; kredyt e: modyfikacja pracy przez Ed Bierman)

Najbardziej znanymi szkarłupniami są członkowie klasy Asteroidea, czyli gwiazdy morskie. Występują one w dużej różnorodności kształtów, kolorów i rozmiarów, z ponad 1800 gatunkami znanymi do tej pory. Główną cechą charakterystyczną gwiazd morskich, która odróżnia je od innych szkarłupni, są grube ramiona (ambulakry), które rozciągają się od centralnego dysku, do którego wnikają narządy. Gwiazdy morskie wykorzystują swoje rurkowate stopy nie tylko do chwytania powierzchni, ale także do chwytania ofiar. Gwiazdy morskie mają dwa żołądki, z których jeden może wystawać przez otwór gębowy i wydzielać soki trawienne do lub na ofiarę, jeszcze przed jej połknięciem. Proces ten może zasadniczo upłynnić ofiarę i ułatwić trawienie.

Gwiazdy morskie należą do klasy Ophiuroidea. W przeciwieństwie do gwiazd morskich, które mają pulchne ramiona, gwiazdy łamliwe mają długie, cienkie ramiona, które są ostro odgraniczone od centralnego dysku. Gwiazdy kruche poruszają się poprzez wysuwanie ramion lub owijanie ich wokół przedmiotów i ciągnięcie się do przodu. Jeżowce i dolary są przykładami Echinoidea. Te szkarłupnie nie mają ramion, ale są półkuliste lub spłaszczone z pięcioma rzędami stóp rurkowych, które pomagają im w powolnym ruchu; stopy rurkowe są wyciskane przez pory ciągłej wewnętrznej powłoki zwanej testem. Przykładami Crinoidea są lilie morskie i gwiazdy pierzaste. Oba te gatunki są karmicielami zawiesinowymi. Ogórki morskie z klasy Holothuroidea są wydłużone w osi ustno-językowej i mają pięć rzędów stóp rurkowych. Są to jedyne szkarłupnie, które wykazują „funkcjonalną” symetrię dwustronną jako dorosłe osobniki, ponieważ unikalnie wydłużona oś ustno-językowa zmusza zwierzę do leżenia poziomo, a nie stania pionowo.

Wnieś swój wkład!

Ulepsz tę stronęDowiedz się więcej