ECHINODERMII: CARACTERISTICI, REPRODUCERE, RESPIRAȚIE - BIOLOGIE - 2025

De echinodermele sunt filumul de animale marine , care includ steaua de mare, stele friabil, arici de mare, castraveții de mare și crini mare. În ceea ce privește morfologia, este un grup care se distinge semnificativ de restul liniei, datorită simetriei sale pentaradiale.

Ele se caracterizează prin prezența denivelărilor externe sau a coloanelor vertebrale pe suprafața animalului. Toate echinodermele au endoskeletele calcaroase localizate în moduri diferite. În plus, au un sistem vascular acvifer și branhii dermice.

Sursa: pixabay.com

Caracteristici generale

Echinodermele sunt caracterizate printr-un corp triploblastic nesegmentat, cu simetrie pentarradială - deși nu este posibilă vizualizarea vreunei relații strânse cu restul razelor (bureți, cnidari și ctenofori).

Corpul poate fi rotund, cilindric sau poate lua forma unei stele. Nu au un cap definit, au o axă oral-aborală.

Deoarece sunt deuterostomizate, anusul provine din deschiderea blastoporală, în timp ce gura este o deschidere secundară. Coelomul este enterocelic.

Au un sistem vascular acvifer care provine din coelom și se extinde pe tot corpul individului într-o serie de proiecții sau tentacule (podiumuri sau picioare tub), cu o deschidere către exterior numită madreporite.

În unele grupuri, deschiderea este absentă sau internă. Acest sistem funcționează ca un organ hidraulic.

Sisteme de organe

Sistem digestiv

Sistemul digestiv este complet, axial și uneori se transformă de multe ori. Nu au organe excretoare, în schimb, structurile respiratorii sunt responsabile de acest proces.

Sistemul hemal

Sistemul sanguin sau hemal este redus semnificativ și nu joacă un rol relevant în circulația animalului, deoarece acest fenomen este mediat de acțiunea cililor peritoneali.

Sistem nervos

Sistemul nervos este organizat în trei inele nervoase care înconjoară tractul digestiv. De aici provin nervii periferici radiali. Nu există creier, iar organele specializate pentru detectarea stimulilor de mediu sunt foarte puține.

Unele organe senzoriale prezente în grup sunt: ​​chemoreceptorii, podiumurile, tentaculele terminale și statocistii.

Pentru stimuli de lumină, aceștia au fotoreceptori simpli care le permit să discerne între prezența și absența stimulului luminos. Gradul de dezvoltare al receptorului depinde în mare măsură de grupul studiat.

Sistemul respirator

Diferitele clase de echinoderme sunt caracterizate prin prezentarea unei mari varietăți de organe respiratorii.

Echinoidele obișnuite respiră printr-o serie de branhii dermice. Asteroizii au papule, ophiuroidele respiră prin pereții bursae, în timp ce holoturoizii respiră prin copacii respiratori. Toate au picioare de tub pentru a efectua procesul de respirație.

Sistem vascular acvifer

Cea mai vizibilă caracteristică a echinodermelor este existența unui sistem vascular acvifer. Este format dintr-o serie de conducte, rezervoare și podiumuri superficiale.

Este aliniat de un epiteliu cu cili, iar interiorul conține un lichid similar în compoziție cu apa de mare, bogat în ioni de potasiu și proteine.

Se propune că funcția principală a acestui sistem hidraulic este legată de hrănire și ar fi putut avea, în mod secundar, roluri semnificative în procesele de locomoție, excreție și respirație.

Sistemul este foarte eficient, este alcătuit dintr-o deschidere care este orientată spre exterior, numită madreporito, care funcționează ca un fel de sită și ar putea avea funcții de reglare a presiunii.

Urmată de madreporite, găsim canalul de piatră, care coboară până se întâlnește cu canalul inelar, unde se găsesc corpurile Tiedemann și veziculele Poli. Primii sunt responsabili pentru producerea colomocitelor, iar cei din urmă sunt rezervori de fluide.

Un canal radial apare din canalul inelar către fiecare dintre brațe, conectat la picioarele tubului prin canale laterale.

Taxonomie și clase

Phylum Echinodermata și Phylum Hemichordata aparțin unui Superphylum numit Ambulacraria. Deși echinodermele sunt deseori populare, majoritatea oamenilor nu sunt familiarizați cu hemichordate sau viermi cu ghindă.

Aceste două grupuri au mai multe caracteristici comune, pe lângă faptul că sunt deuterostomatizate. Ambele au un coelom tripartit, etapele larvare sunt destul de asemănătoare și au un metanefridiu extrem de specializat.

Phylum Echinodermata este alcătuită din aproximativ 7.000 de specii de organisme vii și peste 20.000 de specii care acum sunt dispărute. Inițial, acestea sunt împărțite în două Subphylum: Pelmatozoa și Eleutherozoa, unde se găsesc cele cinci clase care formează Phylum.

Sistemul tradițional de clasificare grupează formele cu capacitatea de mișcare în Subphylum Eleutherozoa, conținând astfel majoritatea speciilor moderne.

Numele acestui Subphylum provine din grecescul eleutheros, care înseamnă liber, și zoon, care înseamnă animal. Forma corpului membrilor este eterogenă, cu reprezentanți cu forme stelare, alungite sau globulare. Este format din patru clase: Asteroidea, Ophiuroidea, Echinoidea și Holothuroidea.

În schimb, Subphylum Pelmatozoa conținea forme sesile și pedunculate, formate în special prin formele acum dispărute și prin crinoidele vii. În continuare, vom descrie fiecare dintre clasele actuale de echinoderme:

Clasa Asteroidea

Asteroizii sunt cunoscuți sub numele de stele de mare. Sunt în general pentamerice, deși există excepții cu un număr mult mai mare de brațe. De exemplu, genul Heliaster poate avea mai mult de 40 de brațe.

Morfologia sa este aplatizată în sensul axei oral-aborale, deplasându-se de-a lungul suprafeței orale. În centrul discului oral se deschide gura individului, din care brațele radiază brazde ambulacrale. În fiecare rând sunt aranjate patru rânduri de podiumuri.

Scheletul este format din osicele dermice calcaroase cu forme care seamănă cu o placă, tije sau cruci. Aceste elemente sunt unite datorită prezenței țesutului conjunctiv.

Suprafața corpului este acoperită de numeroase spine care sunt acoperite de epidermă. Aceste proeminențe fac parte din schelet și se pot sprijini pe osicule sau pot fi o extensie a acestora.

Pedicelarii se găsesc pe suprafața corpului. Aceste structuri joacă un rol în protejarea și curățarea corpului. Papulele sunt un alt tip de apendice corporală care participă la procesul de excreție și schimb de gaze.

Etapa larvă este cunoscută sub numele de bipinnaria, care se transformă în brahilarie după apariția a trei brațe scurte suplimentare.

Clasa Ophiuroidea

Stelele sunt considerate un grup de succes, foarte divers și distribuit pe scară largă pe mare. Aceste caracteristici sunt rezultatul excelentei capacități de mișcare a grupului.

Forma tipică este de cinci brațe zvelte, unde se distinge discul central - spre deosebire de asteroizi. Nu au caneluri de tub, podiumuri și ventuze.

Funcția osiculelor seamănă cu articulațiile din vertebre și sunt situate de-a lungul brațelor.

Au o pereche de fante numite bursae, situate la baza brațelor, una pe fiecare parte. Acestea au cilii care, atunci când bate, provoacă un flux de apă care intră prin orificiul periferic și iese prin deschiderea orală. Pereții burselor mediază schimbul de gaze.

Etapa larvă se numește ofiopluteus și are patru brațe cu benzi de cili. Metamorfoza nu include o etapă de atașare la substrat.

Clasa Echinoidea

Clasa Echinoideos include arici de mare. Membrii acestei clase pot prezenta un corp globos, ca și cei mai cunoscuți reprezentanți, sau pot fi aplatizați (ca monedele de dolari sau monedele de mare). Nu au brațe, dar cochilia care le înconjoară are un fel de simetrie pentaradială.

În arici obișnuiți, suprafața corpului este acoperită de coloanele vertebrale mobile și pot fi diferite ca lungime. Între timp, cele neregulare au coloanele vertebrale mai scurte, care se conformează obiceiurilor lor de săpătură.

Există un dispozitiv de mestecat numit felinar Aristotel. Este o componentă notabilă a acestui grup și se găsește în arici obișnuiți. Larva are șase perechi de brațe și se numește echinopluteu.

Clasa Holothuroidea

Holoturoizii sunt castraveți de mare. Aceste organisme sunt comune în apele litorale din întreaga lume. Le lipsește brațele și axa oral-aborală este alungită și se sprijină pe partea lor ventrală.

În acest grup osiculele au fost reduse la particule microscopice. Sistemul vascular acvifer are particularitatea că madreporite se deschide către cavitatea coelomică generală. Din acest motiv, ceea ce circulă în sistem este lichid din coelom și nu apă.

Clasa crinoidă

Ele sunt cel mai primitiv grup de echinoderme și este format din nuferii, care sunt pedunculați și sedentari, și de comatulide, care sunt libere.

Corpul crinoidelor este format din pedunculul de fixare, iar coroana. Pedunculul este atașat la coroană de către calic.

Brațele sunt în general ramificate și au o serie de rânduri de bulge numite pinnule.

Cea mai notabilă caracteristică a grupului este absența materorfitei în sistemul vascular acvifer. Larva grupului se numește vellum.

Reproducere

Echinodermele prezintă cele două moduri de bază ale reproducerii: sexuală și asexuală. Sexele sunt în general separate, deși au fost raportate un număr mic de excepții hermafrodite. Gonadele se caracterizează prin a fi mari și multiple, cu excepția holoturoizilor.

Conductele sunt simple și nu există dispozitive copulatorii vizibile sau structuri sexuale secundare. Fertilizarea este externă, cu expulzarea gametelor masculine și feminine în ocean. Unii își ecloacă ouăle.

Dezvoltarea are loc prin stadii larvare. Larva are capacitatea de a înota liber, iar simetria este bilaterală - atunci forma adultă sau sub-adultă ia forma radială caracteristică grupului.

În unele specii de asteroizi, reproducerea poate avea loc prin evenimente de divizare a discului central în două părți. Astfel, fiecare este capabil să genereze un individ nou. Acest eveniment de reproducere asexuală este cunoscut sub numele de fisiparitate.

În general, echinodermele au o capacitate impresionantă de regenerare, fiind capabile să regenereze părți sau porțiuni lipsă în forme adulte. Dacă un braț izolat păstrează cel puțin o parte a discului central, întregul animal se poate regenera în mai puțin de un an.

Hrănire

Stelele de mare au o dietă omnivoră, în timp ce altele sunt capabile să se hrănească doar cu materii nutritive care sunt suspendate în ocean. Cu toate acestea, majoritatea speciilor sunt carnivore și se hrănesc cu diferite grupuri de nevertebrate marine.

Stelele sunt hrănitoare cu filtru, spargere sau consumatori de materiale organice. Obținerea hranei este mediată de spini, podiumuri și cili. Majoritatea archinilor de mare sunt omnivore, iar dieta lor constă în alge și materie organică. Crinoizii sunt alimentatori cu filtru.

Nu există nici o specie cu obiceiuri de viață parazite. Cu toate acestea, unele specii comensale au fost identificate. În schimb, o mare varietate de organisme marine utilizează echinodermele pe viață, inclusiv formele parazitare și comensale.

Habitat și distribuție

Toate echinodermele locuiesc în zonele marine. Nu sunt în stare să trăiască în medii cu apă dulce, deoarece nu au un aparat osmoregulator care să permită echilibrul necesar în fluidele lor interne. În general se găsesc în zone adânci.

Evoluţie

Registrul fosilelor

Sunt un grup antic care datează cel puțin din perioada cambriană. Conform înregistrărilor fosile, unul dintre primele echinoderme a fost Arkarua, deși identificarea specimenului este o problemă controversată în rândul experților Phylum.

Există mai multe ipoteze care încearcă să explice originea posibilă a acestui grup de animale enigmatic și particular. Este clar că provin dintr-un grup care a prezentat simetrie bilaterală, deoarece larva începe dezvoltarea sa fiind bilaterală, deși ulterior este modificată la radial.

Evoluția simetriei

Se sugerează că primele echinoderme au fost forme sesile, iar forma lor radială este o caracteristică adaptativă care oferă avantaje unei existențe fără mișcări libere în apă.

O formă bilaterală este înțeleasă ca o adaptare pentru viața în mișcare, deoarece oferă direcționalitate, în contrast cu simetria radială.

Dovezile sugerează că presiunile selective la care au fost expuse au favorizat creșterea frecvenței formelor cu capacitate de mișcare, în ciuda faptului că au păstrat simetria radială.

Întrucât simetria bilaterală favorizează animalele în mișcare, trei grupuri din echinodermele posedă un astfel de model de suprafață - obținut secundar. Acestea sunt castraveții de mare și două grupuri de arici.

Referințe

1. Barnes, RD (1983). Zoologie nevertebrată. Interamerican.
2. Brusca, RC, & Brusca, GJ (2005). Nevertebrate. McGraw-Hill.
3. Franceză, K., Randall, D., și Burggren, W. (1998). Eckert. Fiziologia animalelor: mecanisme și adaptări. McGraw-Hill.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Principii integrate ale zoologiei (Vol. 15). McGraw-Hill.
5. Irwin, MD, Stoner, JB, & Cobaugh, AM (Eds.). (2013). Zookeeping: o introducere în știință și tehnologie. Universitatea din Chicago Press.
6. Marshall, AJ și Williams, WD (1985). Zoologie. Nevertebrate (vol. 1). Am inversat.