ECHINODERMY: CHARAKTERISTIKA, ROZMNOŽOVANIE, DÝCHANIE - BIOLÓGIE - 2026

Tieto ostnatokožce sú kmeň z morských živočíchov, ktoré zahŕňajú hviezdice, krehké hviezdy, morské ježovky, morské uhorky a ľalie mora. Pokiaľ ide o morfológiu, je to skupina, ktorá sa vďaka svojej pentaradiálnej symetrii výrazne odlišuje od ostatných línií.

Vyznačujú sa prítomnosťou vonkajších hrčiek alebo tŕňov na povrchu zvieraťa. Všetky ostnokožce majú vápenaté endoskeletóny umiestnené rôznymi spôsobmi. Okrem toho majú zvodnený vaskulárny systém a kožné žiabre.

Zdroj: pixabay.com

Všeobecné charakteristiky

Echinodermy sa vyznačujú nesegmentovaným triploblastickým telom s pentarradiálnou symetriou - hoci nie je možné si predstaviť žiadny blízky vzťah so zvyškom lúčov (špongie, cnidarians a ctenophores).

Teleso môže byť okrúhle, valcovité alebo mať tvar hviezdy. Nemajú definovanú hlavu, majú orálnu aborálnu os.

Pri deuterostomizácii konečník pochádza z blastoporálneho otvoru, zatiaľ čo ústa sú sekundárnym otvorom. Kómér je enterocelický.

Majú zvodnený vaskulárny systém, ktorý pochádza z coelomu a prechádza celým telom jednotlivca v rade výčnelkov alebo chápadiel (pódia alebo nohy trubíc) s otvorom zvonka nazývaným madreporit.

V niektorých skupinách je otvorenie neprítomné alebo interné. Tento systém funguje ako hydraulický orgán.

Orgánové systémy

Zažívacie ústrojenstvo

Tráviaci systém je kompletný, axiálny a niekedy sa mnohokrát otočí. Nemajú vylučovacie orgány, namiesto toho sú za tento proces zodpovedné dýchacie štruktúry.

Hemal systém

Krv alebo hemálny systém je významne znížený a nehrá významnú úlohu v krvnom obehu zvieraťa, pretože tento jav je sprostredkovaný pôsobením peritoneálnej cilia.

Nervový systém

Nervový systém je usporiadaný do troch nervových krúžkov, ktoré obklopujú tráviaci trakt. Odtiaľ pochádzajú radiálne periférne nervy. Neexistuje mozog a špecializované orgány na detekciu environmentálnych stimulov sú veľmi malé.

Niektoré zmyslové orgány prítomné v skupine sú: chemoreceptory, pódia, terminálne chápadlá a statocysty.

Pre svetelné podnety majú jednoduché fotoreceptory, ktoré im umožňujú rozlišovať medzi prítomnosťou a neprítomnosťou svetelného stimulu. Stupeň vývoja receptora do veľkej miery závisí od študovanej skupiny.

Dýchací systém

Rôzne triedy ostnokožcov sú charakterizované tým, že vykazujú širokú škálu dýchacích orgánov.

Pravidelné echinoidy dýchajú radom kožných žiabrov. Asteroidy majú papuly, ophiuroidy dýchajú stenami burzy, zatiaľ čo holothuroidy dýchajú dýchacími stromami. Všetky majú rúrkové nožičky na vykonanie procesu dýchania.

Tekutý vaskulárny systém

Najvýraznejšou črtou ostnokožcov je existencia zvodneného cievneho systému. Je tvorená radom potrubí, rezervoárov a povrchových pódií.

Je lemovaná epitelom s riasami a vnútro obsahuje tekutinu podobnú zloženiu ako morská voda, bohatá na draselné ióny a bielkoviny.

Navrhuje sa, že hlavná funkcia tohto hydraulického systému súvisí s kŕmením a mohla mať druhoradé významné úlohy v procesoch pohybu, vylučovania a dýchania.

Systém je veľmi efektívny, je tvorený otvorom smerujúcim von, nazývaným madreporito, ktorý funguje ako druh sita a môže mať funkciu regulácie tlaku.

Za madreporitom nájdeme kamenný kanál, ktorý zostupuje, až sa stretne s prstencovým kanálom, kde sa nachádzajú telá Tiedemanna a Poli vezikuly. Prvé sú zodpovedné za produkciu colomocytov a druhé sú zásobníky tekutín.

Z prstencového kanálika vystupuje radiálny kanál smerom ku každému z ramien, ktorý je spojený s nohami rúrky bočnými kanálmi.

Taxonómia a triedy

Phylum Echinodermata a Phylum Hemichordata patria k Superphylum zvanému Ambulacraria. Hoci ostnokožce sú často populárne, väčšina ľudí nie je oboznámená s hemichordátmi alebo červami žaluďami.

Tieto dve skupiny majú okrem deuterostomácie niekoľko spoločných charakteristík. Obidve majú tripartitové telo, larválne štádiá sú dosť podobné a majú vysoko špecializované metanefridium.

Phylum Echinodermata sa skladá z približne 7 000 druhov živých organizmov a viac ako 20 000 druhov, ktoré sú už vyhynuté. Spočiatku sú rozdelené do dvoch poddruhov: Pelmatozoa a Eleutherozoa, kde sa nachádza päť tried tvoriacich Phylum.

Tradičný klasifikačný systém zoskupuje formy s kapacitou pohybu v poddruhu Eleutherozoa, takže obsahuje väčšinu moderných druhov.

Názov tohto poddruhu pochádza z gréckych eleutheros, čo znamená zadarmo, a zoon, čo znamená zviera. Tvar tela členov je heterogénny, so zástupcami hviezdnych, pretiahnutých alebo guľovitých tvarov. Skladá sa zo štyroch tried: Asteroidea, Ophiuroidea, Echinoidea a Holothuroidea.

Naopak, poddruh Pelmatozoa obsahoval priesvitné a stopkové formy, tvorené najmä už zaniknutými formami a živými crinoidmi. Ďalej opíšeme každú zo súčasných tried ostnokožcov:

Trieda Asteroidea

Asteroidy sú známe ako hviezdice. Spravidla sú pentamerické, aj keď existujú výnimky s oveľa väčším počtom zbraní. Napríklad rod Heliaster môže mať viac ako 40 ramien.

Jeho morfológia je sploštená v zmysle orálno-aborálnej osi a pohybuje sa pozdĺž povrchu ústnej dutiny. V strede orálneho disku sa otvárajú ústa jednotlivca, z ktorých ramená vyžarujú ambulakrálne brázdy. V každej rade sú usporiadané štyri rady pódií.

Kostra je tvorená vápenatými dermálnymi kosťami s tvarmi pripomínajúcimi doštičku, tyčinky alebo kríže. Tieto prvky sú zjednotené vďaka prítomnosti spojivového tkaniva.

Povrch tela je pokrytý mnohými chrbticami pokrytými epidermou. Tieto výčnelky sú časťou kostry a môžu spočívať na hrudkách alebo ich predĺžením.

Pedicellars sa nachádzajú na povrchu tela. Tieto štruktúry zohrávajú úlohu pri ochrane a čistení tela. Papiere sú ďalším typom telových doplnkov, ktoré sa zúčastňujú procesu vylučovania a výmeny plynov.

Larválne štádium je známe ako bipinnária, ktorá sa po objavení troch ďalších krátkych ramien mení na brachylársku.

Trieda Ophiuroidea

Hviezdy sú považované za úspešnú skupinu, veľmi rozmanité a široko distribuované po celom mori. Tieto vlastnosti sú výsledkom vynikajúcich pohybových schopností skupiny.

Typickým tvarom je päť štíhlych ramien, kde sa odlišuje stredný disk - na rozdiel od asteroidov. Nemajú drážky na rúrky, pódia a prísavky.

Funkcia kiahní pripomína kĺby v stavcoch a sú umiestnené pozdĺž ramien.

Majú dvojicu štrbín nazývaných bursae, ktoré sa nachádzajú na spodnej časti ramien, po jednej na každej strane. Majú cilia, ktoré pri bití spôsobujú prúd vody, ktorý vstupuje cez obvodový otvor a opúšťa ústny otvor. Steny burz sprostredkujú výmenu plynu.

Larválne štádium sa nazýva ofiopluteus a má štyri ramená s pásmi riasiniek. Metamorfóza nezahŕňa stupeň pripojenia k substrátu.

Trieda Echinoidea

Do triedy Echinoideos patria morské ježovky. Členovia tejto triedy môžu predstavovať guľovité telo ako najznámejší predstavitelia alebo sa môžu vyrovnať (napríklad doláre alebo morské mince). Nemajú zbrane, ale škrupina, ktorá ich obklopuje, má druh pentaradiálnej symetrie.

Pri pravidelných ježkoch je povrch tela pokrytý pohyblivými chrbticami a ich dĺžka sa môže líšiť. Medzitým majú nepravidelné kratšie chrbtice, ktoré zodpovedajú ich návykom kopať.

Existuje žuvacie zariadenie zvané lucerna Aristoteles. Je pozoruhodnou súčasťou tejto skupiny a nachádza sa v pravidelných ježkoch. Larva má šesť párov rúk a nazýva sa echinopluteus.

Trieda Holothuroidea

Holothuroidy sú morské uhorky. Tieto organizmy sú bežné v prímorských vodách po celom svete. Chýbajú mu ramená a orálna aborálna os je predĺžená a spočívajú na svojej ventrálnej strane.

V tejto skupine boli vločky znížené na mikroskopické častice. Vodonosný vaskulárny systém má tú zvláštnosť, že sa madreporit otvára do všeobecnej coelomickej dutiny. Z tohto dôvodu cirkuluje v systéme tekutina z coelomu a nie voda.

Crinoidová trieda

Sú najprimitívnejšou skupinou ostnokožcov a tvoria ju morské ľalie, ktoré sú pedunkulované a sedavé, a komatulidy, ktoré sú zadarmo.

Telo crinoids je tvorené fixačným stopkou a korunkou. Stopka je pripevnená k korunke kalichom.

Ramená sú zvyčajne rozvetvené a majú sériu radov hrčiek nazývaných pinnules.

Najvýznamnejšou charakteristikou skupiny je neprítomnosť madreporitu vo vodnom vaskulárnom systéme. Larva skupiny sa nazýva pergamen.

rozmnožovanie

Echinodermy predstavujú dva základné spôsoby reprodukcie: sexuálne a asexuálne. Pohlavia je spravidla oddelené, aj keď bolo hlásených niekoľko hermafroditických výnimiek. Gonády sa vyznačujú tým, že sú veľké a mnohonásobné, s výnimkou holothuroidov.

Kanály sú jednoduché a neexistujú žiadne nápadné kopulačné zariadenia alebo sekundárne sexuálne štruktúry. Hnojenie je vonkajšie, s vylúčením mužských a ženských gamét do oceánu. Niektorí liahnu svoje vajcia.

K vývoju dochádza cez larválne štádiá. Larva je schopná voľne plávať a symetria je obojstranná - potom dospelý alebo poddruh získa charakteristiku radiálneho tvaru skupiny.

U niektorých druhov asteroidov môže k rozmnožovaniu dôjsť pri rozdelení centrálneho disku na dve časti. Každý z nich je teda schopný generovať nového jednotlivca. Táto asexuálna reprodukčná udalosť je známa ako fisiparity.

Vo všeobecnosti majú echinodermy pôsobivú regeneračnú kapacitu a sú schopné regenerovať chýbajúce časti alebo časti v dospelých formách. Ak si rameno ponechá izolovane najmenej jednu časť centrálneho disku, celé zviera sa môže regenerovať za menej ako rok.

kŕmenie

Hviezdice majú všadeprítomnú stravu, zatiaľ čo iné sú schopné živiť sa iba výživnými látkami, ktoré sú suspendované v oceáne. Väčšina druhov je však mäsožravá a živí sa rôznymi skupinami morských bezstavovcov.

Hviezdy sú filtre, kŕmidlá alebo spotrebitelia organických materiálov. Získanie potravy je sprostredkované tŕňmi, pódiami a riasami. Väčšina morských ježkov je všežravce a ich strava pozostáva z rias a organických látok. Krinoidy sú filtre.

Neexistuje žiadny druh s parazitickými životnými návykmi. Boli však identifikované niektoré druhy chrobákov. Naopak, veľké množstvo morských organizmov používa echinodermy na celý život, vrátane parazitických a komenzálnych foriem.

Habitat a distribúcia

Všetky ostnokožce obývajú morské oblasti. Nemôžu žiť v sladkovodnom prostredí, pretože nemajú osmoregulačný aparát, ktorý umožňuje potrebnú rovnováhu v ich vnútorných tekutinách. Zvyčajne sa nachádzajú v hlbokých oblastiach.

vývoj

Fosílne záznamy

Sú to prastará skupina pochádzajúca aspoň z obdobia kambria. Podľa fosílnych záznamov bola jednou z prvých ostnokožcov Arkarua, hoci identifikácia vzorky je medzi odborníkmi spoločnosti Phylum kontroverznou otázkou.

Existuje niekoľko hypotéz, ktoré sa snažia vysvetliť možný pôvod tejto tajomnej a zvláštnej skupiny zvierat. Je zrejmé, že pochádzajú zo skupiny, ktorá prezentovala bilaterálnu symetriu, pretože larva začína bilaterálny vývoj, hoci neskôr je upravená na radiálnu.

Vývoj symetrie

Navrhuje sa, že prvými ostnokožcami boli sediace tvary a ich radiálny tvar je adaptívnou vlastnosťou, ktorá dáva výhodu existencii bez voľného pohybu vo vode.

Obojstranný tvar sa chápe ako adaptácia na život v pohybe, pretože na rozdiel od radiálnej symetrie poskytuje smerovosť.

Dôkazy naznačujú, že selektívne tlaky, ktorým boli vystavené, uprednostňovali zvýšenie frekvencie foriem so schopnosťou pohybu, napriek tomu, že si zachovali radiálnu symetriu.

Pretože bilaterálna symetria uprednostňuje pohybujúce sa zvieratá, majú tri skupiny v ostnokožcoch taký povrchový vzor - získaný sekundárne. Sú to morské uhorky a dve skupiny ježkov.

Referencie

1. Barnes, RD (1983). Zoológia bezstavovcov. Interamerican.
2. Brusca, RC, a Brusca, GJ (2005). Bezstavovce. McGraw-Hill.
3. French, K., Randall, D., & Burggren, W. (1998). Eckert. Fyziológia zvierat: mechanizmy a úpravy. McGraw-Hill.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, a Garrison, C. (2001). Integrované princípy zoológie (zväzok 15). McGraw-Hill.
5. Irwin, MD, Stoner, JB, a Cobaugh, AM (Eds.). (2013). Zookeeping: úvod do vedy a techniky. University of Chicago Press.
6. Marshall, AJ a Williams, WD (1985). Zoológie. Bezstavovce (zväzok 1). Obrátil som sa.