【生科零距离生命树·动物（十）】棘皮动物门_【sky1501】

供稿=曹宝鑫编辑=孟蕾　　棘皮动物现存约6000种左右，全部生活在海洋中；是最高等的无脊椎动物类群；为后口...

供稿=曹宝鑫编辑=孟蕾

棘皮动物现存约6000种左右，全部生活在海洋中；是最高等的无脊椎动物类群；为后口动物，即成体的肛门是由原肠胚时期的原口形成的（原口动物的原口形成的是成体的口）。

一、棘皮动物的主要特征

1、辐射对称

棘皮动物大都是五辐射对称的，但是幼虫是两侧对称的。如图所示

棘皮动物中央是中央盘，向周围辐射的五个突出结构称为腕。有口的一面称为口面，没有口的一面称为反口面。棘皮动物的五辐对称是次生性的。

2、体腔

由体腔囊法形成1对体腔囊，随着胚胎的发育，左右体腔囊也在不断延长，并由前到后依次形成前体腔囊（轴体腔）、中体腔囊（水系腔）、后体腔囊（躯体腔）。

3、水管系统

是棘皮动物所特有的。

水管系统包括筛板、石管、环管、辐管、侧管、管足和罍（lei）

环管由左中体腔囊围绕消化道形成，环管经石管与筛板相连，海水通过筛板上的小孔经石管进入环管。环管向周围发射5条辐管，辐管向两侧发出侧管，侧管末端连接管足和罍，管足末端有吸盘。石管由左前、中体腔囊相连的、通向背侧的短管发育而成。如图所示

4、血系统

多退化，仅海胆类和海参类的血系统较明显。

包括环血管、辐血管、轴腺、反口环血管等。

可能与物质运输有关。

5、围血系统

有愈合的后体腔囊的一部分形成。

包围在血系统外行辅助作用，如环窦、辐窦、腺窦。　　　　　　　　　　　　

6、骨骼

由中胚层形成的内骨骼，与其他无脊椎动物不同。

除海参纲骨骼退化之外，其他类型的棘皮动物的骨骼多有形状各异小骨片形成，起支持保护作用，有穿孔，还可形成棘和刺。

7、神经系统

棘皮动物没有神经节和神经中枢，神经位于体表和体壁中，与上皮细胞紧密相连。

由口神经系、下神经系、反口神经系组成。

①口神经系是由外胚层发育而来的，由神经环和辐神经组成，有感觉功能，是棘皮动物最重要的神经结构。

②下神经是由中胚层发育而来的，与口神经系平行。

③反口神经系是由中胚层发育而来。与下神经都有控制运动的作用。

棘皮动物的感官不发达，腕基部有眼点，可感光。

8、生殖和发育

棘皮动物多为雌雄异体，体外受精。

二、代表动物——海盘车

海盘车又称罗氏海盘车，又称海星，多色彩鲜艳，且体色变异大。雌雄异体，体外受精。

1、外部形态

海盘车体扁平，身体由中央盘和5条腕组成，是典型的五辐射对称动物，中央盘和腕之间界限并不明显。口面向下，平坦，淡黄色；反口面向上，稍隆起颜色鲜艳。口开于中央盘的正中，口周围为柔软的围口膜。各腕腹面有自口伸向腕端的步带沟，沟内有2列管足，两侧有动棘，有保护之用。反口面近体盘中央处有一肛门，不过不使用，消化废物依旧有口排出。各腕基部两侧各有一对生殖孔。腕末端有触手，具红色眼点。两腕之间有一圆形多孔筛板。

海盘车表面粗糙，有许多内骨骼形成的棘（粗大）和叉棘（小），在肌肉下牵引活动，清除体表污垢；还有由体腔膜突出骨片间隙形成的皮腮，成泡状，与体腔相通，有呼吸和排泄活动。

2、结构与机能

（1）体壁：由角质层，表皮，真皮组成。

由外至内分别为角质层（薄），上皮层（中间散布着腺细胞和神经感觉细胞），神经层（神经细胞着生处），骨片（真皮细胞分泌），结缔组织，环肌，纵肌，体腔上皮。

（2）内骨骼埋于结缔组织之中，多列骨片排列成网状，围绕腕分布。

口面腕中央不带棘的骨片为步带板，管足由前后步带板间的小孔伸出。步带板两侧各有一列侧步带板，上有可动棘，保护管足。

（3）摄食和消化

口位于口面的正中央，口后是很短的食道，之后就是充满体腔的胃，胃分为靠近口面的贲门胃（大，多皱褶）和靠近反口面的幽门胃（小，扁平），两胃之间有一缢缩，幽门胃向腕伸出一条幽门管，幽门管进入腕内分为两支，伸至腕端，形成幽门盲囊，胃后是极短的肠，有2~3个肠盲囊，肠末端为肛门，不过不使用。

食物可进行部分体外消化，在胃内进行胞外消化，幽门盲囊内进行胞内消化。海盘车肉食，以棘皮动物，软体动物，蠕虫等为食。

消化主要在幽门胃中进行，已消化的营养物质由幽门盲肠吸收储存。

（4）体腔和水管系统

海盘车真体腔发达，体腔的一部分形成了水系统和围血系统。体腔上皮细胞的纤毛摆动，使体腔液流动，完成物质运输。水管系统是由真体腔的一部分特化形成的，其内壁具体腔上皮，并充满液体。

（5）血系统与围血系统

血系统位于水管系之下，与水管系平行。退化，多数结构只有在切片上才能看清。血系统可能与物质循环有关。围血系统是由真体腔的一部分特化形成，围绕着主要的血管，故称围血系统。

（6）呼吸与排泄

气体交换主要通过皮腮进行，代谢产物由体腔液中的变形细胞吞食，经皮腮排出，排泄出的废物主要是氨和尿素。管足也起着一定的呼吸和排泄作用。

（7）神经和感官

海盘车的神经系统和上皮细胞紧密相连。海盘车的感觉器官并不发达，在上皮间散布着许多呈菱形的神经感觉细胞，为触觉和化学感受器。管足吸盘处、棘和叉棘基部的上皮处较多。

(8)生殖和个体发育

海盘车各腕内均有一生殖腺，在繁殖期特别发达，可充满整个腕。

精巢为白色，卵巢为黄色。每一生殖腺后接一短的生殖导道，开口于反口面腕基部。

海盘车雌雄异体，精卵在海水中受精，经完全均等卵裂形成囊胚，经内陷形成原肠胚，原肠胚表面有纤毛，可自由游泳。以体腔囊法形成中胚层和体腔。

之后体表纤毛退化，仅留纤毛带，每侧的体腔裂为3对体腔囊，并出现两条短腕，称为羽腕幼虫。羽腕幼虫有完全的消化道。

羽腕幼虫生活一段时间后，在前端出现3个短腕，腕基部有吸盘，称为短腕幼虫，短腕幼虫开始于海水中游泳生活，后沉入水底，营固着生活，进入变态期。

海盘车的再生能力极强，腕、体盘受损，甚至整个腕掉落，均能再生。

三、棘皮动物的分类

依据动物的形态，有无腕和柄、筛板的位置、管足的结构等，现生棘皮动物可分为两亚门、5纲。

1、有柄亚门

幼体具柄，营固着生活。成体似植物，口面向上，反口面向下，肛门位于口面，骨骼发达，神经系统主要在反口面。

海百合纲：现生棘皮动物中最古老的一个类群。多生活在深海中，底栖，营固着生活。可分为两类：海百合类（终生具柄，固着生活）和海羊齿类（幼体以柄附着生活，成体无柄，爬行或游泳）。

海百合体由细长的柄和放射状排列的冠组成，柄上有很多轮生卷枝，下端有根壮卷枝。冠由中央盘和腕构成。

2、游移亚门

无柄，自由生活，口面向下，口位于口面或体前端，肛门位于反口面或体后端。骨骼发达或不发达，主要神经系统在口面。

（1）海星纲

体扁平，多为五辐射对称，体盘和腕分界不明显，生活时口面向下，反口面向上，腕的口面中央具步带沟，沟内有管足，内骨骼的骨板以结缔组织相连，柔韧可弯曲，体表具棘和叉棘，为骨骼突起，具皮腮，水管系发达，个体发育中经羽腕幼虫和短腕幼虫。

（2）海胆纲

体呈球形、盘形或心脏形，口面向下、平坦，反口面中央为肛门。口与反口面之间相间排列着5个具管足的步带区和5个无管足的间步带区，都由两列步骨板组成，各骨板上均有疣突和可动的长棘，有的棘很粗大。口周围有围口膜，围口膜的步带区上有5对发达的管足，称为口管足。围口膜的边缘有5对分支的鳃，为呼吸器官。反口面中央为围肛部，膜状，上有数目不等的骨板。围肛部周围由5个生殖板和5个眼板组成。

（3）蛇尾纲

体扁平，中央盘呈圆形或五角形，腕细长，两者分界明显，中央盘口面中央为口，口周围由许多骨板组成了5个咀嚼板，其中一个咀嚼板特化为筛板；反口面鳞片状。

腕由4列纵行骨板包围形成，位于腕的上下和两侧，分别称为侧腕板，口面腕板和反口面腕板。腕内还有一列腕骨，几乎充满了腕内空间，每个腕骨及周围4个骨板组成一个腕节。

管足退化，触手状，无运动功能，但可收集辅助摄食，还有呼吸和感觉功能。

消化道退化，食道短，后连盲囊状的胃。无肠，无肛门。

多雌雄异体，体外受精，再生能力强，可进行无性繁殖。

（4）海参纲

圆柱形，背腹略扁，两侧对称，无腕。管足散布在体表，腹面的管足常具吸盘，背部和体侧的管足特化为疣足。口位于体前端，肛门位于体末，内骨骼退化为极微小的小骨片，肠长管状，盘折于体内，末端膨大成泄殖腔。

呼吸树（水肺）：海参特有的呼吸器官，是海参肠和泄殖腔的交界处向体两侧发出一对细管，细管再多次分支后，形成树状。

居维尔氏器：海参的防御器官，泄殖腔附近开口于呼吸树基部或直接开口于泄殖腔的白色或淡红色盲管。

雌雄异体，体外受精，有很强的再生能力。