棘皮动物门特征

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     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：

    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。

    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。

    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。

    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。

    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。

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