STEKELHUIDIGEN: KENMERKEN, VOORTPLANTING, ADEMHALING - BIOLOGIE - 2026

De stekelhuidigen zijn stam van zeedieren waaronder zeesterren, broze sterren, zee-egels, zeekomkommers en lelies. Met betrekking tot de morfologie is het een groep die zich aanzienlijk onderscheidt van de rest van de geslachten, vanwege zijn pentaradiale symmetrie.

Ze worden gekenmerkt door de aanwezigheid van externe hobbels of stekels op het oppervlak van het dier. Alle stekelhuidigen hebben kalkhoudende endoskeletten die zich op verschillende manieren bevinden. Bovendien hebben ze een vasculair systeem van de watervoerende laag en kieuwen in de huid.

Bron: pixabay.com

Algemene karakteristieken

Stekelhuidigen worden gekenmerkt door een niet-gesegmenteerd triploblastisch lichaam met pentarradiale symmetrie - hoewel het niet mogelijk is om een ​​nauwe relatie met de rest van de stralen (sponzen, cnidarians en ctenoforen) te visualiseren.

Het lichaam kan rond, cilindrisch zijn of de vorm van een ster aannemen. Ze hebben geen gedefinieerd hoofd, ze hebben een oraal-aborale as.

Omdat ze deuterostomie ondergaan, komt de anus voort uit de blastoporale opening, terwijl de mond een secundaire opening is. Het coelom is enterokelisch.

Ze hebben een vasculair systeem van de watervoerende laag dat afkomstig is van het coelom en zich door het lichaam van het individu uitstrekt in een reeks uitsteeksels of tentakels (podia of buisvoeten) met een opening naar buiten genaamd madreporiet.

In sommige groepen is de opening afwezig of intern. Dit systeem werkt als een hydraulisch orgel.

Orgaansystemen

Spijsverteringssysteem

Het spijsverteringssysteem is compleet, axiaal en draait soms vele malen. Ze hebben geen uitscheidingsorganen, maar de ademhalingsstructuren zijn verantwoordelijk voor dit proces.

Hemal-systeem

Het bloed- of hemale systeem is aanzienlijk verminderd en speelt geen relevante rol in de circulatie van het dier, aangezien dit fenomeen wordt gemedieerd door de werking van de peritoneale trilharen.

Zenuwstelsel

Het zenuwstelsel is georganiseerd in drie zenuwringen die het spijsverteringskanaal omringen. Van hieruit ontstaan ​​de radiale perifere zenuwen. Er zijn geen hersenen en er zijn maar heel weinig gespecialiseerde organen om prikkels uit de omgeving te detecteren.

Enkele sensorische organen die in de groep aanwezig zijn, zijn: chemoreceptoren, podia, terminale tentakels en statocysten.

Voor lichtstimuli hebben ze eenvoudige fotoreceptoren waarmee ze onderscheid kunnen maken tussen de aan- en afwezigheid van de lichtstimulus. De mate van ontwikkeling van de receptor hangt in hoge mate af van de onderzochte groep.

Ademhalingssysteem

De verschillende klassen stekelhuidigen worden gekenmerkt door een grote verscheidenheid aan ademhalingsorganen.

Regelmatige echinoïden ademen door een reeks huidkieuwen. Asteroïden hebben papels, ophiuroïden ademen door bursae-muren, terwijl holothuroïden door ademhalingsbomen ademen. Alle hebben buisvoeten om het ademhalingsproces uit te voeren.

Aquifer vasculair systeem

Het meest opvallende kenmerk van stekelhuidigen is het bestaan ​​van een vasculair systeem van een watervoerende laag. Het wordt gevormd door een reeks leidingen, reservoirs en oppervlakkige podia.

Het is bekleed met een epitheel met trilharen en het interieur bevat een vloeistof die qua samenstelling lijkt op zeewater, rijk aan kaliumionen en eiwitten.

Er wordt voorgesteld dat de hoofdfunctie van dit hydraulische systeem verband houdt met het voeden en mogelijk, op een secundaire manier, een belangrijke rol heeft gespeeld in de processen van voortbeweging, uitscheiding en ademhaling.

Het systeem is zeer efficiënt, het bestaat uit een naar buiten gerichte opening, madreporito genaamd, die functioneert als een soort zeef en die drukregulerende functies kan hebben.

Gevolgd door de madreporiet, vinden we het stenen kanaal, dat afdaalt tot aan het ringvormige kanaal, waar de Tiedemann-lichamen en de Poli-blaasjes worden gevonden. De eerste zijn verantwoordelijk voor de productie van colomocyten en de laatste zijn vloeistofreservoirs.

Een radiaal kanaal ontstaat vanuit het ringvormige kanaal naar elk van de armen, verbonden met de buisvoeten via zijkanalen.

Taxonomie en klassen

De Phylum Echinodermata en de Phylum Hemichordata behoren tot een Superphylum genaamd Ambulacraria. Hoewel stekelhuidigen vaak populair zijn, zijn de meeste mensen niet bekend met hemichordaten of eikelwormen.

Deze twee groepen hebben een aantal gemeenschappelijke kenmerken, naast deuterostomatie. Beiden hebben een tripartiet coelom, de larvale stadia lijken veel op elkaar en ze hebben een zeer gespecialiseerd metanephridium.

De Phylum Echinodermata bestaat uit ongeveer 7.000 soorten levende organismen en meer dan 20.000 soorten die nu zijn uitgestorven. Aanvankelijk zijn ze verdeeld in twee Subphylum: Pelmatozoa en Eleutherozoa, waar de vijf klassen waaruit het Phylum bestaat, worden gevonden.

Het traditionele classificatiesysteem groepeert de vormen met het bewegingsvermogen in de Subphylum Eleutherozoa, en bevat dus de meeste moderne soorten.

De naam van dit Subphylum komt van het Griekse eleutheros, wat vrij betekent, en zoon, wat dier betekent. De lichaamsvorm van de leden is heterogeen, met vertegenwoordigers met ster-, langwerpige of bolvormige vormen. Het bestaat uit vier klassen: Asteroidea, Ophiuroidea, Echinoidea en Holothuroidea.

Daarentegen bevatte de subphylum pelmatozoa sessiele en gesteelde vormen, vooral gevormd door de nu uitgestorven vormen en door levende crinoïden. Vervolgens zullen we elk van de huidige klassen stekelhuidigen beschrijven:

Asteroidea klasse

Asteroïden staan ​​bekend als zeesterren. Ze zijn over het algemeen pentameer, hoewel er uitzonderingen zijn met een veel groter aantal armen. Het geslacht Heliaster kan bijvoorbeeld meer dan 40 armen hebben.

De morfologie is afgeplat in de zin van de oraal-aborale as, die langs het orale oppervlak beweegt. In het midden van de orale schijf opent de mond van het individu, van waaruit de armen ambulacrale groeven uitstralen. In elke rij zijn vier rijen podia gerangschikt.

Het skelet bestaat uit kalkhoudende huidbeentjes met vormen die lijken op een plaat, staafjes of kruisen. Deze elementen zijn verenigd dankzij de aanwezigheid van bindweefsel.

Het lichaamsoppervlak is bedekt met talrijke stekels die worden bedekt door de epidermis. Deze uitsteeksels maken deel uit van het skelet en kunnen op de gehoorbeentjes rusten of er een verlengstuk van zijn.

Pedicellars zijn te vinden op het oppervlak van het lichaam. Deze structuren spelen een rol bij het beschermen en reinigen van het lichaam. Papels zijn een ander type lichaamsaanhangsel dat deelneemt aan het uitscheidings- en gasuitwisselingsproces.

Het larvale stadium staat bekend als bipinnaria, dat verandert in brachylaria na het verschijnen van drie extra korte armen.

Klasse Ophiuroidea

De sterren worden beschouwd als een succesvolle groep, zeer divers en wijd verspreid over de zee. Deze kenmerken zijn het resultaat van de uitstekende bewegingsmogelijkheden van de groep.

De typische vorm is vijf slanke armen, waarbij de centrale schijf wordt onderscheiden - in tegenstelling tot asteroïden. Ze hebben geen buisgroeven, podia en zuignappen.

De functie van de gehoorbeentjes lijkt op de gewrichten in de wervels en ze bevinden zich langs de armen.

Ze hebben een paar spleten genaamd bursae, gelegen aan de basis van de armen, één aan elke kant. Deze hebben trilharen die bij het slaan een stroom water veroorzaken die door de perifere opening naar binnen komt en door de orale opening weer naar buiten gaat. De muren van de effectenbeurzen bemiddelen bij de gasuitwisseling.

Het larvale stadium wordt ofiopluteus genoemd en heeft vier armen met trilharen. Metamorfose omvat geen fase van aanhechting aan het substraat.

Klasse Echinoidea

De klasse Echinoideos omvat de zee-egels. De leden van deze klas kunnen een bolvormig lichaam presenteren, zoals de meest bekende vertegenwoordigers, of worden afgeplat (zoals dollars of zeemunten). Ze hebben geen armen, maar de schaal die hen omringt heeft een soort pentaradiale symmetrie.

Bij gewone egels is het lichaamsoppervlak bedekt met mobiele stekels en kunnen ze in lengte verschillen. Onregelmatige exemplaren hebben ondertussen kortere stekels die voldoen aan hun graafgewoonten.

Er is een kauwapparaat dat een Aristoteles-lantaarn wordt genoemd. Het is een opmerkelijk onderdeel van deze groep en wordt aangetroffen bij gewone egels. De larve heeft zes paar armen en wordt echinopluteus genoemd.

Klasse Holothuroidea

Holothuroids zijn zeekomkommers. Deze organismen komen veel voor in kustwateren over de hele wereld. Ze missen armen en de oraal-aborale as is langwerpig en ze rusten op hun buikzijde.

In deze groep zijn de gehoorbeentjes teruggebracht tot microscopisch kleine deeltjes. Het vasculaire systeem van de watervoerende laag heeft de bijzonderheid dat de madreporiet zich opent naar de algemene holte van de coelomie. Om deze reden is wat in het systeem circuleert vloeistof uit de coelom en niet water.

Crinoïde klasse

Ze zijn de meest primitieve groep stekelhuidigen en worden gevormd door de zeelelies, die gesteeld en sedentair zijn, en door de comatulidae, die vrij zijn.

Het lichaam van de crinoïden wordt gevormd door de fixatiesteel en de kroon. De steel is door de kelk aan de kroon bevestigd.

De armen zijn over het algemeen vertakt en hebben een reeks rijen uitstulpingen die pinnulen worden genoemd.

Het meest opvallende kenmerk van de groep is de afwezigheid van madreporiet in het vasculaire systeem van de watervoerende laag. De larve van de groep wordt perkament genoemd.

Reproductie

Stekelhuidigen presenteren de twee basismodi van voortplanting: seksueel en aseksueel. De geslachten zijn over het algemeen gescheiden, hoewel er een klein aantal hermafrodiete uitzonderingen is gemeld. Gonaden worden gekenmerkt doordat ze groot en meervoudig zijn, met uitzondering van holothuroïden.

De kanalen zijn eenvoudig en er zijn geen opvallende copulatie-apparaten of secundaire seksuele structuren. Bemesting is extern, met de uitdrijving van mannelijke en vrouwelijke gameten in de oceaan. Sommigen broeden hun eieren uit.

Ontwikkeling vindt plaats via larvale stadia. De larve heeft het vermogen om vrij te zwemmen en de symmetrie is bilateraal - dan neemt de volwassene of sub-volwassen persoon de radiale vorm aan die kenmerkend is voor de groep.

Bij sommige soorten asteroïden kan reproductie plaatsvinden door gebeurtenissen waarbij de centrale schijf in twee delen is verdeeld. Zo is iedereen in staat om een ​​nieuw individu te genereren. Deze ongeslachtelijke voortplantingsgebeurtenis staat bekend als fisipariteit.

Over het algemeen hebben stekelhuidigen een indrukwekkend regeneratievermogen, omdat ze in staat zijn om ontbrekende delen of porties in volwassen vormen te regenereren. Als een geïsoleerde arm ten minste een deel van de centrale schijf vasthoudt, kan het hele dier in minder dan een jaar regenereren.

Voeding

Zeesterren hebben een omnivoor dieet, terwijl anderen zich alleen kunnen voeden met voedingsstoffen die in de oceaan zijn gesuspendeerd. De meeste soorten zijn echter vleesetend en voeden zich met verschillende groepen ongewervelde zeedieren.

De sterren zijn filtervoeders, aaseters of consumenten van organisch materiaal. Het verkrijgen van voedsel wordt bemiddeld door doornen, podia en trilharen. De meeste zee-egels zijn alleseters en hun dieet bestaat uit algen en organisch materiaal. Crinoïden zijn filtervoeders.

Er is geen soort met parasitaire levensgewoonten. Er zijn echter enkele commensale soorten geïdentificeerd. Daarentegen gebruikt een grote verscheidenheid aan mariene organismen stekelhuidigen voor het leven, inclusief parasitaire en commensale vormen.

Habitat en verspreiding

Alle stekelhuidigen bewonen zeegebieden. Ze kunnen niet leven in zoetwateromgevingen, omdat ze geen osmoregulerend apparaat hebben dat de nodige balans in hun interne vloeistoffen mogelijk maakt. Ze zijn over het algemeen te vinden in diepe gebieden.

Evolutie

Het fossielenverslag

Ze zijn een oude groep die dateert uit ten minste de Cambrische periode. Volgens het fossielenbestand was Arkarua een van de eerste stekelhuidigen, hoewel de identificatie van het exemplaar een controversiële kwestie is onder Phylum-experts.

Er zijn verschillende hypothesen die de mogelijke oorsprong van deze raadselachtige en eigenaardige diergroep proberen te verklaren. Het is duidelijk dat ze afkomstig zijn uit een groep die bilaterale symmetrie vertoonde, aangezien de larve zijn ontwikkeling begint bilateraal te zijn, hoewel hij later wordt gewijzigd in radiaal.

Evolutie van symmetrie

Er wordt gesuggereerd dat de eerste stekelhuidigen sessiele vormen waren, en hun radiale vorm is een adaptief kenmerk dat voordelen geeft aan een bestaan ​​zonder vrije bewegingen in het water.

Een bilaterale vorm wordt opgevat als een aanpassing aan het leven in beweging, aangezien het gerichtheid verschaft, in tegenstelling tot radiale symmetrie.

Het bewijs suggereert dat de selectieve druk waaraan ze werden blootgesteld, de toename in frequentie van de vormen met het vermogen om te bewegen bevorderde, ondanks het feit dat ze de radiale symmetrie behielden.

Omdat bilaterale symmetrie bewegende dieren begunstigt, bezitten drie groepen binnen stekelhuidigen zo'n oppervlaktepatroon - secundair verkregen. Dit zijn de zeekomkommers en twee groepen egels.

Referenties

1. Barnes, RD (1983). Ongewervelde zoölogie. Interamerican.
2. Brusca, RC en Brusca, GJ (2005). Ongewervelden. McGraw-Hill.
3. French, K., Randall, D., & Burggren, W. (1998). Eckert. Dierfysiologie: mechanismen en aanpassingen. McGraw-Hill.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Geïntegreerde principes van zoölogie (Deel 15). McGraw-Hill.
5. Irwin, MD, Stoner, JB, & Cobaugh, AM (Eds.). (2013). Zookeeping: een inleiding tot de wetenschap en technologie. University of Chicago Press.
6. Marshall, AJ en Williams, WD (1985). Zoölogie. Ongewervelden (Vol.1). Ik draaide me om.