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1、第十講 棘皮動物 概述 棘皮動物是一類后口動物。 全部海洋底棲生活，從淺海到數(shù)千米的 深海都有廣泛分布。 現(xiàn)存種類 6000多種，但化石種類多達 20000多種，從早寒武紀出現(xiàn)到整個古生 代都很繁盛，其中有 5個綱已完全滅絕。 沿海常見的海星、海膽、海參、海蛇尾 等都屬于棘皮動物。 它們在形態(tài)結構與發(fā)生上都有一些獨 特之處，與原口動物有很大不同。這 表現(xiàn)在： 棘皮動物全部是五輻射對稱 ， 也就是 說沿身體的中軸可以分成五個相等的 部分。 但它的幼蟲期卻是兩側對稱的，再加 上棘皮動物是真體腔動物，所以成體 的五輻對稱可能是次生性的，可能與 原始種類的固著生活相關。 這與腔腸動
2、物的原始的輻射對稱不同。 所有棘皮動物都具有中胚層起源的 內(nèi)骨骼，由鈣化的小骨片組成。 骨片或彼此成關節(jié)，如海星、海蛇 尾、海百合等類； 或骨片愈合成一整個的膽殼，如海 膽類； 或散布在體壁中，如海參類。 這些小骨片還可以形成棘、刺，突 出體表之外，使體表粗糙因而得名 棘皮動物。 棘皮動物具有特殊的水管系統(tǒng) 、 血 系統(tǒng)及圍血系統(tǒng) ， 它們都是體腔的 一部分，在體內(nèi)擔任著重要的生理 機能。 其神經(jīng)系統(tǒng)沒有神經(jīng)節(jié)，不形成中 樞。 所有這些系統(tǒng)都呈五輻排列。 棘皮動物從發(fā)生上屬后口動物。 棘皮動物的卵是均黃卵， 輻射型卵裂， 以內(nèi)陷法形成原腸胚， 中胚層及體腔來源于腸腔法
3、， 原胚孔形成了成體的肛門，在原腸 孔相對的一端形成口，因此是后口。 發(fā)生上的這些特征相似于脊索動物， 而不同于原口動物。 一棘皮動物主要特征 （一）棘皮動物是沒有頭部、體 部等構造，體呈輻射對稱的海產(chǎn) 動物，且以五輻射對稱為主。即 沿中軸可將身體分為 5個相等的 部分。 棘皮動物的幼蟲是兩側對稱的。 從個體發(fā)育重演系統(tǒng)發(fā)育的觀點出 發(fā)，可以設想棘皮動物的幼蟲的祖 先是行動活潑兩側對稱的動物。輻 射對稱是它們后來適應固著或不大 活動的生活方式次生形成的。與腔 腸動物原始的輻射對稱不同。 在整個動物界中只有棘皮動物的幼 蟲是兩側對稱、成蟲輻射對稱。 （二）棘皮動物體壁由表皮層和真
4、 皮層構成。 其上有皮鰓。 內(nèi)骨骼由起源于中胚層的鈣質(zhì)骨片 構成。 骨片可形成棘、叉棘、刺等結構， 突出體表。 （三）棘皮動物獨特的水管系統(tǒng)是 一個相對封閉的管狀系統(tǒng)，由體腔 的一部分演變而成。包括：篩板、 環(huán)水管、輻水管、側水管、曇以及 管足。 管足的外壁為纖毛上皮。 水管系統(tǒng)內(nèi)壁是體腔上皮，二者之 間有肌肉層。 管內(nèi)充滿液體，通過篩板與海水相 同。 行動時，水管系統(tǒng)的曇及管足可成 一閉合系統(tǒng)。當曇收縮時即把水壓 入管足，管足伸長； 曇舒張時，水流會流回曇內(nèi)，管足 縮短。管足末端的吸盤可吸附在物 體上，靠管足的舒縮產(chǎn)生的牽引力 使身體移動。 （四）棘皮動物無專門循環(huán)
5、系統(tǒng)。 但有特殊的血系統(tǒng)和包在血系統(tǒng)外 的圍血系統(tǒng)。（不發(fā)達） 棘皮動物具發(fā)達的真體腔，其內(nèi)充 滿體腔液。體內(nèi)物質(zhì)的運輸是靠體 腔上皮細胞的纖毛打動，由體腔液 完成的。 目前對血系統(tǒng)和圍血系統(tǒng)作用了解 不多。 （五）棘皮動物的神經(jīng)系統(tǒng)是分散 的。 沒有神經(jīng)節(jié)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)。 其整個表皮中有大量感覺細胞，能 對光和化學刺激做出反應。 （六）棘皮動物大多雌雄異體，體 外受精。 受精卵是輻射卵裂。 內(nèi)陷法形成原腸，腔腸法形成中胚 層和體腔囊， 原腸胚時的胚孔形成肛門，口另外 形成。初期幼蟲兩側對稱，后經(jīng)變 態(tài)形成輻射對稱幼蟲。成蟲輻射對 稱。 （七）消化 原腸胚時的胚孔形成肛門
6、，口另外 形成。 消化道一般由口、胃、直腸、肛門 組成。但海星的肛門失去功能，食 物殘渣仍由口排出。 海參的消化道后端有一對多分支的 呼吸樹，起呼吸作用。 二、棘皮動物門主要特征 （ 一 ） 棘皮動物成體呈輻射對稱或五 的倍數(shù)輻射對稱 ， 其幼蟲是兩側對 稱的 。 （ 二 ） 棘皮動物的體表有棘 、 刺 。 骨骼全部起源于中胚層 ， 由鈣化骨 片組成 。 （ 三 ） 體腔發(fā)達 ， 屬次生體腔 。 體 腔的一部分形成棘皮動物獨有的水 管系統(tǒng) ， 另一部分形成血系統(tǒng) 、 圍 血系統(tǒng) 。 （ 四 ） 屬后口動物 。 卵裂形式為輻 射卵裂 ， 內(nèi)陷法形成原腸胚 ， 腸腔 法形成中
7、胚層和真體腔 。 口在原腸 孔相對的一端另外形成 。 （ 五 ） 無神經(jīng)節(jié)和中樞神經(jīng)系統(tǒng) 。 （六）有群居習性。具很強的再生 能力。 三、棘皮動物門的主要類群 （ 一 ） 海星綱： 主要特征： 體為星形或五角形。腕數(shù)皆為五或 五的倍數(shù)，多時可達 50條。各腕能 伸縮彎曲，與體盤無明顯分界。 骨板稍能活動，在腕的腹面排列整 齊。 體表有皮鰓、棘刺和棘鉗。 各腕腹面中央有步帶溝，內(nèi)由 2 4列具吸盤的管足。 肛門在反口面正中，其旁有篩板。 代表動物：海盤車、花海星、鬼海 星等。 （ 二 ） 海蛇尾綱： 主要特征： 體扁平，星狀，體盤小，體盤與各 腕區(qū)分極為明顯。
8、腕細長，可彎曲，無步帶溝。各腕 幾乎是實心的，但其內(nèi)肌肉十分發(fā) 達，因而活動自如。 管足二列，不具吸盤及曇。 消化道具口而無肛門，食道短，連 于囊狀的胃。消化殘渣由口吐出。 雌雄異體。 為棘皮動物最大的類群。 代表動物：刺蛇尾。 （ 三 ） 海膽綱： 主要特征： 體球形、盤形或心臟形，無腕。 內(nèi)骨骼相互愈合成殼。骨板上有許 多小孔，管足從孔伸出。 體表的殼上長有疣突和可動的細長 棘刺。 海膽類多數(shù)種類口內(nèi)具結構復雜的 咀嚼器，叫“亞里士多德提燈”。 消化管長管狀，盤曲于體內(nèi)。 多為雌雄異體。 如：馬糞海膽。 （ 四 ） 海參綱： 主要特征： 海參
9、體呈蠕蟲狀，兩側對稱，有前后背 腹之分?？谠隗w前端，周圍有觸手，其 形狀與數(shù)目因種類不同而異，肛門在體 末。 骨板微小埋于體壁組織中。 背面步帶區(qū)管足退化，變?yōu)閳A錐狀肉質(zhì) 突起，腹面部帶區(qū)有管足，但排列不規(guī) 則。 消化管末端膨大成泄殖腔，并由此 分出一對分支的樹狀結構 呼吸 樹，為海參特有呼吸器官，受刺激 時可從肛門射出，以后可再生。 代表動物：刺參、梅花參、海棒槌。 （ 五 ） 海百合綱： 主要特征： 生活在深海，以柄營固著生活（海 百合），或無柄營自由生活（海羽 星）。 體為杯狀，有 5腕，但腕從基部即分 支，故似有腕 10條。腕形似觸手， 并作羽狀分支，腕中具步帶溝
10、。 代表動物：海百合、海洋齒。 四、棘皮動物門小結 棘皮動物是無脊椎動物中后口動物 類群。 海生。 棘皮動物沒有頭部、體部等構造。 體呈輻射對稱，而且以五輻射對稱 為主。但其幼蟲卻是兩側對稱的。 棘皮動物有中胚層形成的內(nèi)骨骼。 體腔發(fā)達屬次生體腔。體腔的一部 分形成棘皮動物獨有的水管系統(tǒng)， 另一部分形成血系統(tǒng)和圍血系統(tǒng)。 借助水管系統(tǒng)調(diào)節(jié)管足內(nèi)的水壓運 動。 有群居習性，食性多樣。如：海星 是肉食性、海蛇尾是雜食性的、海 膽主要吃海藻、海百合與海參以浮 游生物為食。 棘皮動物有很強的再生能力 。 失去的腕 及內(nèi)臟能很快再生出來 ， 甚至有的種類 被切成幾塊 ， 每一塊也能長成一個完整 的個體 。 棘皮動物在動物進化史上是最早出現(xiàn)的 后口動物 。 棘皮動物卵裂 、 早期胚胎發(fā) 育 、 中胚層的產(chǎn)生 、 體腔的形成 ， 以及 骨骼由中胚層產(chǎn)生等都與脊索動物有相 同的地方 ， 而且棘皮動物與脊椎動物都 屬于后口動物 。 這與其它無脊椎動物不 同 。 例題 1 棘皮動物體腔的一部分形成 （ ） A 呼吸樹 B 水管系統(tǒng) C 步帶溝 D 水溝系 答案： B 2判斷： 棘皮動物的骨骼是由中胚層形成的， 真體腔的一部分成為水管系統(tǒng)（步管 系統(tǒng)）。（） 答案：
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