棘皮动物门特征
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《动物知识》
棘皮动物门ECHINODERMATA世界海洋中现存的棘皮动物约有5千3百种,中国有500种左右。营海底固着生活或移动性生活。多分布在温带、亚热带和热带海洋中。中国主要分布在南方各省沿海。本门常见的药用种类有海燕、海盘车、海胆、海参等。其中海参是我国有名的传统补药,具有补肾壮阳、养阴润燥的功效。随着现代对海洋药用生物研究的发展,发现了本门动物越来越多的医药用途,具抗菌、抗癌作用的种类日益增多,是今后研制抗癌、抗菌等新药的丰富资源之。棘皮动物是一个相当特殊的类群,它们的幼体呈两侧对称,成体又呈辐射对称,骨骼不同于其他无脊椎动物,是由中胚层产生,并向体表突出成棘;具有由一部份体腔演交而成的水管系统和围血系统;并具后口。所以棘皮动物是一类高等无脊椎的后口动物。
(一)棘皮动物门的主要特征
1.外形随着棘皮动物在海洋栖息的深度和生活方式的不同,外形差异较大。
一般可分为四种类型:
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①海星型,体呈多角星形或五角星形,扁平,背面稍拱起,有棘、疣、颗粒状突起。如海星、阳遂足等。
②海胆形,体呈半球形、卵形或盘形,表面有由骨板愈合而成的“骨壳”,并具许多小孔和长短粗细不一的棘刺。如马粪海胆,紫海胆等。
③海参型,体呈长圆筒形,无腕无棘,体表有长短大小不等的疣足和肉刺,前端口周围有触手。如刺参、梅花刺等。
④海百合型,体呈树枝状,腕羽状分枝,形似植物,如海齿花、海洋齿等。无论属何种体型。成体多呈辐射对称,一般都可分为体盘和腕两部分。体盘是主体,是水管、循环、消化、神经等器官系统大部分所在的地方。体盘中央有口、筛板和肛门。口所在的一面,称口面;与1面相对的一面称反口面。肛门多位于反口面。筛板多在肛门附近,上有许多小孔,是海水出入体内的门户。腕多细长,突出于体盘作辐射排列。腕的腹面有呈“V”字形的纵沟,称步带沟或管足沟。沟内有2~4行管足,是本门多数种类的运动器官。体表具长短粗细不等的棘状突起,称之为棘。有的棘的上端分叉似钳,称为叉棘或棘钳。体表还有许多薄膜状的颗粒形突起,其内腔与体腔相通,具呼吸、排泄功能,称为皮鳃。
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2.骨骼棘皮动物的骨骼是中胚层的初级间质细胞形成的,故是内骨骼。但与脊推动物由中胚层的次级细胞形成的内骨骼不同。棘皮动物的骨骼是由许多骨板或骨片组成的。骨板或骨片的形状、大小和排列方式随种类不同而异,故是分类的重要依据。如海胆的骨板较小,互相嵌合成“骨壳”;海参的骨片细小,埋在肌肉组织之中;海星的骨板较大,借肌肉或软骨互相连接,因而可以活动。
3.体腔和水营系统
棘皮动物属真体腔,很发达。体腔内壁上有许多纤毛,借纤毛的打动,使体腔液在体内不断流动。
水管系统(步管系统)是棘皮动物特有的结构,它是由一部分体腔演化而成。主要由环水管、辐水管、枝水管(侧水管)、管足和罍相互连接而成。管足与枝水管连接处有瓣膜,管足的一端是盲囊状的罍,当罍收缩时,瓣膜关闭,水被压入管足,使之伸长,反之,管足缩短。罍节律性的收缩与扩张,引起管足相应的伸长与缩短,海星等便借此缓慢移动。管足除运动功能外,一般还有呼吸和排泄功能。蛇尾等的管足退化,无运动功能,只司呼吸、排泄和感觉。
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环水管上有1条石管与筛板相通,借筛板上的小孔,使水管系统中的水与外界水、体腔液不断循环流动。同时环水管有9~10个帖窦曼氏体。它产生的变形细胞有吸收、吞食或排除外来可溶性物的作用。此外,有些种类的环水管上还具波里氏囊,是储水的结构,有调节体内水压的功能。
4.围血系统和循环系统
棘皮动物的围血系统也由一部分体腔演变而成。它位于水管系统的下方,与水管系统一样,作辐射状排列。围血系统由口面和反口面的环围血窦、辐围血窦以及连通它们的轴窦组成。包围在循环系统的外面。
循环系统(血系统)也是由口面和反口面的环血窦(环血管)、辐血窦(辐血管)以及连通它们的轴器组成,而血窦又是由许多不规则的葡萄状的空隙构成的。空隙中的体液含游离细胞(海参类含的是血红细胞),相当于其他动物的血管。包围在轴器、轴窦和石管外面的称轴体。是连接口面和反口面的水管系统、围血系统等的桥梁。反口面辐围血窦、辐血窦又通入生殖腺。本门动物都具围血系统和循环系统,但以海胆和海参类的发达,其他种类的常退化而不明显。
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5.消化和排泄
棘皮动物的消化系统一般由口、食道和消化管组成。消化管的形状因种类不同而异。海星、蛇尾等的消化管呈囊袋状,有不用的肛门或无肛门。消化后的残渣仍由口排出体外;海参、海胆的消化管呈长管状,口的附近有捕集食物的触手或咀嚼器(亚里士多德提灯),消化后的残渣由肛门排出体外。同时海参的直肠壁向内突起呈树枝状,具排泄和呼吸的双重功能。称之为呼吸树。
棘皮动物没有肾等专门排泄器官,排泄作用主要靠体腔内的变形细胞来完成。其排泄物先变成固体颗粒,然后由变形细胞搬运到体外。
6.神经系统棘皮动物的成体有三个神经系统
即外神经系统、下神经系统和内神经系统。外神经系统来源于外胚层,位于围血系统的下方,由围口神经环和5条辐神经干及其分枝组成;下神经系统(深在神经系统)位于围血系统的管壁上,其组成与外神经系统相同;内神经系统位于反口面的体壁上,由辐神经干及其分枝组成。下、内2个神经系统都起源于中胚层。中胚层细胞形成神经系统是本门动物独有的特点。三个神经系统的分布都与水管系统相平行,都与所在地方的上皮细胞相连。相连的上皮细胞有传导刺激的作用。一般是外神经系统较发达,其他两个神经系统因种类而异。如海百合类的内神经系统特别发达,而海参类却全无内神经系统。
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7.生殖与发育
棘皮动物中,绝大多数是雌雄异体。生殖腺由体腔上皮形成,位于间步带区。一般有5对或5的倍数的生殖腺,成熟时常充满体腔。卵巢黄色,精巢白色。成熟的生殖细胞经生殖管由反口面排出体外,在水中受精。受精卵通常进行等裂,经桑椹期到囊胚期。由内陷法形成原肠,再由腔肠法形成中胚层和1对体腔囊;这对体腔囊再分成前、中、后三对体腔囊。原口在后方形成肛门;并在近中央腹面的外胚层内陷和内胚层的外突形成幼虫的口。此时前端的口前叶成了幼虫器,用以附着他物。海百合类的幼虫器永不消失,并长出柄;而其他种类的幼虫器随着进一步发育而消失。这时就成一个左右对称的幼虫。再经变态便发育成辐射对称的幼体。
在变态过程中,左中体腔囊形成环水管,后又分出5条辐水管,再进一步分成侧水管和管足;左后体腔囊分出一部分形成围血系统;左前体腔囊形成了中轴体。最后一对体腔囊形成了后来的体腔,其他的都退化了。与此同时,在左侧环水管中央,外胚层的陷入和消化管壁的外突形成了后口。右侧也以同样的方法形成了幼体的肛门。随着新口、肛门的形成,幼虫的口和肛门都封闭消失。这样幼虫以左侧的口面和右侧的反口面为中轴形成了辐射对称形式。水管系统和其他器官都沿着与中轴垂直的方向形成和发展。回此成虫的口面原是幼虫的左侧,反口面便是幼虫的右侧。故这样形成的辐射对称体型完全是一种次生现象。本门动物的体型由两侧对称变成辐射对称,完全是对固着生活的适应。现在移动生活的种类也是由固着生活的种类演变而来,因而它们的幼虫仍要过短期的固着生活。此外,本门动物为适应海底固着或缓慢移动的生活,具很强的再生能力。身体任何一部分被损伤后,很快就会再生出来,成为一个完好的整体。如海星的腕或体盘受损后,过一段时间,受损的部分就再生出来,成为一个完整的海星。, 百拇医药
(一)棘皮动物门的主要特征
1.外形随着棘皮动物在海洋栖息的深度和生活方式的不同,外形差异较大。
一般可分为四种类型:
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①海星型,体呈多角星形或五角星形,扁平,背面稍拱起,有棘、疣、颗粒状突起。如海星、阳遂足等。
②海胆形,体呈半球形、卵形或盘形,表面有由骨板愈合而成的“骨壳”,并具许多小孔和长短粗细不一的棘刺。如马粪海胆,紫海胆等。
③海参型,体呈长圆筒形,无腕无棘,体表有长短大小不等的疣足和肉刺,前端口周围有触手。如刺参、梅花刺等。
④海百合型,体呈树枝状,腕羽状分枝,形似植物,如海齿花、海洋齿等。无论属何种体型。成体多呈辐射对称,一般都可分为体盘和腕两部分。体盘是主体,是水管、循环、消化、神经等器官系统大部分所在的地方。体盘中央有口、筛板和肛门。口所在的一面,称口面;与1面相对的一面称反口面。肛门多位于反口面。筛板多在肛门附近,上有许多小孔,是海水出入体内的门户。腕多细长,突出于体盘作辐射排列。腕的腹面有呈“V”字形的纵沟,称步带沟或管足沟。沟内有2~4行管足,是本门多数种类的运动器官。体表具长短粗细不等的棘状突起,称之为棘。有的棘的上端分叉似钳,称为叉棘或棘钳。体表还有许多薄膜状的颗粒形突起,其内腔与体腔相通,具呼吸、排泄功能,称为皮鳃。
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2.骨骼棘皮动物的骨骼是中胚层的初级间质细胞形成的,故是内骨骼。但与脊推动物由中胚层的次级细胞形成的内骨骼不同。棘皮动物的骨骼是由许多骨板或骨片组成的。骨板或骨片的形状、大小和排列方式随种类不同而异,故是分类的重要依据。如海胆的骨板较小,互相嵌合成“骨壳”;海参的骨片细小,埋在肌肉组织之中;海星的骨板较大,借肌肉或软骨互相连接,因而可以活动。
3.体腔和水营系统
棘皮动物属真体腔,很发达。体腔内壁上有许多纤毛,借纤毛的打动,使体腔液在体内不断流动。
水管系统(步管系统)是棘皮动物特有的结构,它是由一部分体腔演化而成。主要由环水管、辐水管、枝水管(侧水管)、管足和罍相互连接而成。管足与枝水管连接处有瓣膜,管足的一端是盲囊状的罍,当罍收缩时,瓣膜关闭,水被压入管足,使之伸长,反之,管足缩短。罍节律性的收缩与扩张,引起管足相应的伸长与缩短,海星等便借此缓慢移动。管足除运动功能外,一般还有呼吸和排泄功能。蛇尾等的管足退化,无运动功能,只司呼吸、排泄和感觉。
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环水管上有1条石管与筛板相通,借筛板上的小孔,使水管系统中的水与外界水、体腔液不断循环流动。同时环水管有9~10个帖窦曼氏体。它产生的变形细胞有吸收、吞食或排除外来可溶性物的作用。此外,有些种类的环水管上还具波里氏囊,是储水的结构,有调节体内水压的功能。
4.围血系统和循环系统
棘皮动物的围血系统也由一部分体腔演变而成。它位于水管系统的下方,与水管系统一样,作辐射状排列。围血系统由口面和反口面的环围血窦、辐围血窦以及连通它们的轴窦组成。包围在循环系统的外面。
循环系统(血系统)也是由口面和反口面的环血窦(环血管)、辐血窦(辐血管)以及连通它们的轴器组成,而血窦又是由许多不规则的葡萄状的空隙构成的。空隙中的体液含游离细胞(海参类含的是血红细胞),相当于其他动物的血管。包围在轴器、轴窦和石管外面的称轴体。是连接口面和反口面的水管系统、围血系统等的桥梁。反口面辐围血窦、辐血窦又通入生殖腺。本门动物都具围血系统和循环系统,但以海胆和海参类的发达,其他种类的常退化而不明显。
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5.消化和排泄
棘皮动物的消化系统一般由口、食道和消化管组成。消化管的形状因种类不同而异。海星、蛇尾等的消化管呈囊袋状,有不用的肛门或无肛门。消化后的残渣仍由口排出体外;海参、海胆的消化管呈长管状,口的附近有捕集食物的触手或咀嚼器(亚里士多德提灯),消化后的残渣由肛门排出体外。同时海参的直肠壁向内突起呈树枝状,具排泄和呼吸的双重功能。称之为呼吸树。
棘皮动物没有肾等专门排泄器官,排泄作用主要靠体腔内的变形细胞来完成。其排泄物先变成固体颗粒,然后由变形细胞搬运到体外。
6.神经系统棘皮动物的成体有三个神经系统
即外神经系统、下神经系统和内神经系统。外神经系统来源于外胚层,位于围血系统的下方,由围口神经环和5条辐神经干及其分枝组成;下神经系统(深在神经系统)位于围血系统的管壁上,其组成与外神经系统相同;内神经系统位于反口面的体壁上,由辐神经干及其分枝组成。下、内2个神经系统都起源于中胚层。中胚层细胞形成神经系统是本门动物独有的特点。三个神经系统的分布都与水管系统相平行,都与所在地方的上皮细胞相连。相连的上皮细胞有传导刺激的作用。一般是外神经系统较发达,其他两个神经系统因种类而异。如海百合类的内神经系统特别发达,而海参类却全无内神经系统。
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7.生殖与发育
棘皮动物中,绝大多数是雌雄异体。生殖腺由体腔上皮形成,位于间步带区。一般有5对或5的倍数的生殖腺,成熟时常充满体腔。卵巢黄色,精巢白色。成熟的生殖细胞经生殖管由反口面排出体外,在水中受精。受精卵通常进行等裂,经桑椹期到囊胚期。由内陷法形成原肠,再由腔肠法形成中胚层和1对体腔囊;这对体腔囊再分成前、中、后三对体腔囊。原口在后方形成肛门;并在近中央腹面的外胚层内陷和内胚层的外突形成幼虫的口。此时前端的口前叶成了幼虫器,用以附着他物。海百合类的幼虫器永不消失,并长出柄;而其他种类的幼虫器随着进一步发育而消失。这时就成一个左右对称的幼虫。再经变态便发育成辐射对称的幼体。
在变态过程中,左中体腔囊形成环水管,后又分出5条辐水管,再进一步分成侧水管和管足;左后体腔囊分出一部分形成围血系统;左前体腔囊形成了中轴体。最后一对体腔囊形成了后来的体腔,其他的都退化了。与此同时,在左侧环水管中央,外胚层的陷入和消化管壁的外突形成了后口。右侧也以同样的方法形成了幼体的肛门。随着新口、肛门的形成,幼虫的口和肛门都封闭消失。这样幼虫以左侧的口面和右侧的反口面为中轴形成了辐射对称形式。水管系统和其他器官都沿着与中轴垂直的方向形成和发展。回此成虫的口面原是幼虫的左侧,反口面便是幼虫的右侧。故这样形成的辐射对称体型完全是一种次生现象。本门动物的体型由两侧对称变成辐射对称,完全是对固着生活的适应。现在移动生活的种类也是由固着生活的种类演变而来,因而它们的幼虫仍要过短期的固着生活。此外,本门动物为适应海底固着或缓慢移动的生活,具很强的再生能力。身体任何一部分被损伤后,很快就会再生出来,成为一个完好的整体。如海星的腕或体盘受损后,过一段时间,受损的部分就再生出来,成为一个完整的海星。, 百拇医药