第十二章 棘皮动物门

棘皮动物门
动物学讲议之十三
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五、作业-----------------------------------------19
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本门动物全部生活于海洋。种类不多，但数量 很大。它们早在五亿年在地球上就出现了，因此三 叶虫一样，是一门古老的动物。在这漫长的发展中， 大多数已灭绝（２万余种），现存的只有6000余种， 主要包括海星、海胆和海参等。
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棘皮动物门 第十二章 棘皮动物门
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一、棘皮动物门的主要特征------------------3
二、海盘车--------------------------------------12
三、棘皮动物门分类--------------------------13
四、起源与演化--------------------------------18
的瓣鳃纲动物的贝壳拉开。
海星的再生能力很强。任一腕都可生成一个体。
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三、分类：现存只有6000余种，我国约有300种。
㈠、游移亚门：无柄，分四纲：
１、海星纲： 身体扁平，呈星状。腕的数目为五或五的倍数。 管足位于步带沟内。肛门已失去作用。 常见的有罗氏海盘车、海燕。山东沿海常见。
发育中经短腕幼虫（耳状幼虫）和蛹状幼虫阶段。
常见的有刺参和海棒槌等。用于食用的海参约有２０几种。 除刺参外，还在梅花参和乌参等。
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㈡、有柄亚门： 终生或只在一阶段具柄。本亚门大多为化石种 类，现存的只有一个纲。 ５、海百合纲：
本纲种类形似植物，营固着生活，是现存棘皮 动物中最古老的一个类群。它们具五条腕，腕上有 许多分支，类似蛇尾的腕，可自由活动。口和肛门 都在口面。无管足。这个类群在发育中经蛹状幼虫 期。主要分布于南方沿海。
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㈤、消化系统上的变化： 棘皮动物除海参外，消化系统都是辐射状的平 面结构，如海星。消化管呈囊状。口与囊状贲门胃 相连，其后是幽门胃。幽门胃辐射发出幽门盲囊伸 入腕内。它们能分泌消化液，故又称为消化腺。肠 很短，且与一很小的肛门相通。凡是这种囊状消化 管的肛门都不具排遗作用，食物残渣的揸出均通过 口，甚至有的种类已失去肛门。 海参的消化管呈管状，肛门仍有排遗功能。海 胆、海百合类亦然。
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㈦、生殖与发育：
伴随着三个体腔囊的形成，胚胎发育进入羽腕幼虫阶段。 在后来的发育中，左侧的中体腔囊形成水管系；左右后体腔 囊愈合，形成围脏腔或称体部体腔。其左右后体腔囊还分出 一部分形成围血系统。剩余的左右前体腔囊退化，残余部分 形成轴窦和轴器。右侧的中体腔囊退化形成背囊。 环水管形成后，外胚层在其中央内陷形成口，原来的原口 形成肛门。最后的变态结果，左侧形成口面，右侧形成反口 面。因此反口面和口面不能称为背腹面。这一阶段的幼虫称 短腕幼虫，已由两侧对称转变为辐射对称。 这一过程说明棘皮动物是由两侧对称祖先演化而来的，是 造就于固着生活的结果。现存的能运动的种类又是由固着种 类演变而来的。
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作
业
1、简述后口动物的原口动物个体发育上的主要区别。 2、简述棘皮动物水管系统的组成和功能。
3、简述棘皮动物体腔的发育过程。
4、名词概念： 轴器、轴窦、轴体、石管、水管系统、管足、 围血系统、次生性五辐对称、亚氏提灯。
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３、海胆纲：
体呈半球形或平板形，无腕。相当于海星的五 腕向反口面卷起愈合。体表上具有长棘刺，它与管 足共同参与运动。全身的骨片相互连成一完整的壳， 而在口内则有五列骨板共同构成口器，可以咀嚼食 物，称为亚里氏多德提灯。发育中经海胆幼虫。
常的有马粪海胆和细雕刻肋海胆。它们都生活 于石块下或石缝中。其前者棘短，后者棘长而具刻 纹。
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二、海盘车 (Asteries)：
海盘车体呈五星状，又称海星。身体中央部分称体盘，伸 出的部分称腕。肛门位于反口面，非常小，其附近还有一钮 扣状的筛板，与石管相通。口位于口面中央。腕的口面具管 足的部分称步带区；两步带区之间无管足的部分称间步带区。 海盘车取食时，贲门胃从口中翻出来包住猎物，同时幽 门盲囊分泌消化液到体外。因此食物是先进行体外消化，消 化后的食物由幽门胃吸入。海星的腕力量很大，可以将闭合
另外体壁上还有膜状的突物，具呼吸和排泄作 用，称皮鳃。
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㈣、真体腔的分化：
棘皮动物的真体腔很发达，其特点是分化成围 脏腔、围血窦和水管腔三部分。
１、围脏腔： 围脏腔为最发达的一部分，包围内脏。体腔液 中含有变形细胞，在体腔上皮纤毛的摆动下可流动， 完成物质的运输的交换。当流经皮鳃时完成呼吸的 排泄。
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２、围血窦： 棘皮动物的循环功能由体腔液代替，因此血系 统很不发达，为开管式。在口的周围和肛门的周围 各有一环血管或环血窦，由它们向四周发出辐血管。 两环血管以轴器相连。轴器为海绵状组织，能进行 缓慢的搏动，因此相当于心脏。海星的轴器背面还 连有一背囊，也能收缩。这一系统称为血系统。 在血系统的外周包着的还有一套系统，由其体 腔的一部分分化而来，也为五辐对称，称为围血系 统。环血管周围的称为环围血窦，辐血管外的称为 辐围血窦，而围在轴器周围的称为轴窦。
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四、起源与演化：
根据个体发育过程，目前一般认为棘皮动物起源于两侧对
称祖先，称五触手祖先。这个祖先和腔肠动物共同起源于辐 射对称的浮浪幼虫式祖先。 五个纲中，海百合纲和海参纲较为原始，最早分化出来。 其余的三纲幼虫阶段相似，可能起源于同一祖先。 研究棘皮动物的意义主要在于探讨脊索动物的起源与演化。 因为它在无脊椎动物和脊索动物之间起着桥梁作用。它与后 面要讲的半索动物具有许相似的特征。因此，目前认为棘皮 动物和半索动物共同起源于同一自由生活的祖先。
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３、水管系统： 棘皮动物的部分体腔演化形成水管系统。五辐 对称配置。在口面具一环水管。它向外发出五条辐 水管。由辐水管和两侧发出侧水管，再通过体壁向 外发出管状的管足。管足顶端具吸盘，基部膨大， 称坛囊。环水管垂直向反口面发出一石灰质的石管， 通过体表上的筛板与海水相通。筛板上具许多小孔， 海水可以进入、石管和轴器都被包在轴窦中三者统 称为轴体。
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㈢、具有内骨骼和棘： 棘皮动物的骨骼为内骨骼，由中胚层形成，位 于体壁内，以小骨片的形式存在，大都按一定的方 式排列成可动的网络状。但有的小而分散，有的镶 嵌在一起，形成一完整的囊状骨壳。
内骨骼都向外形成的棘状突起物，称为棘。分 有棘、棘刺和叉棘三类。棘短而不能活动；棘刺则 长而与体壁间具关节，能活动；叉棘则呈钳状，由 三块小骨片组成，能清除体表的污物，又称棘钳。
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一、棘皮动物门的主要特征：
㈠、典型的后口动物：
本门动物属于动物界演化的第二大分支。前面 讲过的动物都属于原口动物（即原口或其附近形成 口，肛门在另一端另开口形成，同时多行螺旋式卵 裂，并以端细胞法形成中胚层）；而棘皮动物属于 后口动物（原口或其附近形成肛门，另一端另开口 形成口，行辐射卵裂，并以肠腔法形成中胚层）。 同属后口动物的类群还有半索动物和包括人在内的 索动物等。
有羽腕幼虫期。
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２、蛇尾纲：
与海星纲相似，但腕细长，无步带沟，但能自
由弯曲用于游泳或爬行，似蛇的尾巴，故名。另外， 本纲管足和肛门退化，筛板在口面。 常见的种类有阳遂足和马氏刺蛇尾。在青岛的 岩礁间均可采到。幼虫期为蛇尾幼虫。
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㈥、具有表皮下神经系统： 呈辐射排列，而且与血系统相半。包括三个中 枢系统。外神经系统：呈环状，来自外胚层，与上 皮相连，司感觉；下（深在）神经系统：连于围血 系壁上，来自中胚层，司运动。内神经系统：位于 反口面，只具辐神经，与体腔上皮相连，来自中层， 主要支配内脏的感觉和运动。三者间有神经网相连。 棘皮动物的神经系统因与上皮相连，又称为表 皮下神经系统，较为原始。特别是有一部分来自中 胚层，这在动物界中尚属特例。
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４、海参纲：
体呈圆筒状，出现了前、后、背、腹之分，即有的从辐射 对称转变成左右对称的趋势。相当于沿海星的口面和反口面 极度拉长。背面两个步带区，但管足退化成肉棘；腹面有三 个步带区，管足执行运动。本纲动物的内骨骼退化或消失。 筛板由体外转入体内。 本纲内部器官最大的特点是，消失管呈管状，并且直肠发 出一对分支的树状管。具呼吸和排泄作用，称呼吸树或水肺。 水流可以通过肛门进出呼吸树。本纲的皮鳃消失。
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㈡、次生性辐射对称：
本门动物的成体在体制上大都为辐射对称，且 多为五辐以对称，通过体轴可做五个对称面。而后 口动物都是两侧对称的，但棘皮动物表现在幼虫阶 段，因此成体是次生性的辐射对称。这是长期适应 于固着生活的结果。动物界中唯有这类动物具有这 种次生性辐射对称。