高中生物競賽資料-動物學(xué)-第12章棘皮動物門

第十三章棘皮動物門這個(gè)門動物是無脊椎動物中的后口類。后口動物是指在胚胎發(fā)育過程中，原口成為成體肛門或封閉了。成體的口是后來產(chǎn)生的。

第十二章棘皮動物門

這個(gè)門動物是無脊椎動物中的后口類。

后口動物是指在胚胎發(fā)育過程中，原口成成體肛門或封閉了，成體的口是后來產(chǎn)生的。

第一節(jié)棘皮動物門的主要特征

一、體制：輻射對稱，而且以五輻對稱為主。

五輻對稱就是通過蟲體的口面至反口面的中軸，可以把身體作五次不同的切割，所切出的兩部分基本上相對稱。或是說，沿著身體的體軸，整個(gè)身體有五個(gè)相似的部分構(gòu)成。例如：星形——海盤車；球形——海膽；長筒形——海參。

來源：棘皮動物幼蟲是左右對稱的，也就是說它的輻射對稱是在進(jìn)化過程中，由左右對稱的動物適應(yīng)固著或少活動的生活方式次生形成的。這種次生性的輻射對稱，和腔腸動物原始的輻射對稱完全不同。

二、骨骼：是由中胚層產(chǎn)生的骨骼，這一點(diǎn)與其它無脊椎動物的貝殼及外骨骼的來源根本不同。這些骨骼，是被包在外胚層的表皮下面，并且常向外突出成棘，因此稱棘皮動物。三、水管系統(tǒng)：是棘皮動物體腔的一部分。這一系統(tǒng)包括圍在口周圍的環(huán)管和作輻射對稱排列的輻管以及從這管上分出許多管足，可運(yùn)動。

第二節(jié)代表動物——海盤車

為海濱常見的五腕海星。生活在沿海淺水中，營底棲生活。肉食性。（一）外形：為花瓣?duì)罨蛩莆逍恰Ｖ醒氩繛橹醒氡P（體盤），由此發(fā)出五個(gè)放射狀的腕。

1．口面：位于腹面，口在此面，位于中央盤。

2．反口面：與口面相反。每腕在口面各有一步帶溝，溝內(nèi)4列具吸盤的管足。反口面的正中有一極小肛門開口，它的附近有圓形而略帶白色的多孔篩板。這是水管系水流的出入口。體表有許多內(nèi)骨骼外突出的棘刺、棘鉗。還有薄膜的突起，其內(nèi)腔連體腔，司呼吸，叫做皮鰓。由此，體表顯得比較粗糙。（二）內(nèi)部構(gòu)造：1、體壁

上皮：其外是角質(zhì)膜，內(nèi)為基膜

真皮：結(jié)締組織（分泌骨片）和肌肉

體腔上皮：具纖毛。

內(nèi)骨骼

位于體壁中，有許多骨片（骨板）組成，

骨片間有活動關(guān)節(jié)相連，故腕可上下活動。

2．消化系統(tǒng)：海盤車的消化系統(tǒng)呈輻射狀平面結(jié)構(gòu)。從口面到反口面包括：口——食道——賁門胃——幽門胃——腸（短）——肛門（不明顯）。

食性：海盤車是食肉性和腐食性動物，常捕食貝類、甲殼類、多毛類和魚類。3．體腔和水管系統(tǒng)：

體腔：海盤車的體腔很發(fā)達(dá)，包圍消化系統(tǒng)及生殖器官。構(gòu)成棘皮動物的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，水管系統(tǒng)及圍血系統(tǒng)。體腔和皮鰓的內(nèi)腔是相通的，同時(shí)體腔內(nèi)壁纖毛打動，可以使體腔夜流動。把營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送到身體各組織中去。

水管系統(tǒng)：也稱步管系統(tǒng)。由體腔一部分演變而來。組成：（1）環(huán)水管：圍繞在口周圍。（2）輻水管：由環(huán)水管發(fā)出5條。直達(dá)腕的末端。（3）側(cè)水管：在輻水管兩側(cè)分出。（4）囊狀罍：是側(cè)水管末端，向上的分支呈囊狀。（5）管足：與罍相通，呈盲管狀其末端具有吸盤，運(yùn)動器官。（6）石管：與環(huán)管相通。（7）篩板：與石管相通。位于反口面，具有許多小孔。（8）貼德曼氏體：在環(huán)水管上，9個(gè)。（9）波里氏囊

水管系統(tǒng)重要功能：

1、管足運(yùn)動

管足運(yùn)動時(shí)，位于側(cè)管處的瓣膜關(guān)閉，使罍及管足成一閉合系統(tǒng)，以阻止液體倒流。所以當(dāng)罍?zhǔn)湛s時(shí)，把水壓入管足，管足便伸長，罍?zhǔn)鎻垥r(shí)，水流回罍內(nèi)，管足就縮短。海盤車就是利用管足伸長時(shí)，以吸盤吸附于物體上，然后收縮管足，靠其牽引力，使身體向此點(diǎn)移動。

波氏囊：某些種類環(huán)水管上有波氏囊。具有調(diào)節(jié)水管系內(nèi)水壓作用。

2、呼吸

3、感覺的功能。

貼竇曼氏體（共有9個(gè)）：其功能尚不清楚，（1）一般認(rèn)為能產(chǎn)生變形細(xì)胞游離于水管的體液中；（2）認(rèn)為它的細(xì)胞有吸收、吞食和排除外來可溶性物質(zhì)的作用。

4．血系統(tǒng)及圍血系統(tǒng)：血系統(tǒng)：海盤車的血系統(tǒng)很不顯著，全由微小管道或血竇組成。圍血系統(tǒng)：是由體腔的一部分演變而來的。一般在血系統(tǒng)外有一相應(yīng)的管狀體腔包圍著，常稱圍血竇，這套管腔就是圍血系統(tǒng)。

血系統(tǒng)：包括（1）環(huán)血管、（2）輻血管、（3）軸腺（為海綿狀結(jié)締組織）、（4）反口面環(huán)血管、（5）反口面輻血管（生殖血管）2條（6）胃血管：來自于幽門盲囊，但不具圍血系統(tǒng)。位于中軸附近。具輸送營養(yǎng)物質(zhì)到血系統(tǒng)的作用。（7）背囊：具有收縮作用，可促使血液流動。中軸體：（1）軸腺、（2）軸竇、（3）石管。軸腺的功能不詳。可能是心臟的殘余，有搏動。血液無色，內(nèi)有兩種變形細(xì)胞。棘皮動物血系統(tǒng)的功能與真正的循環(huán)系統(tǒng)不相似，其搏動和收縮部分只是引起體腔液和各種器官系統(tǒng)之間進(jìn)行物質(zhì)交換。特別是消化道和生殖腺或從軸器中擴(kuò)散分泌物。

6．呼吸和排泄：

呼吸：海盤車主要是通過皮鰓進(jìn)行呼吸，此外水管系統(tǒng)起著一定作用。（主要是管足）排泄：體內(nèi)形成的代謝廢物，由體腔的變形細(xì)胞，穿過皮鰓的薄壁或經(jīng)過水管系統(tǒng)排出體外。主要產(chǎn)物是氨和尿素。7．神經(jīng)系統(tǒng)：呈五輻射狀。海盤車的神經(jīng)系統(tǒng)有三種：（1）口面神經(jīng)系統(tǒng)（外神經(jīng)系統(tǒng)）：由外胚層形成。位于表皮內(nèi)。與水管系統(tǒng)平行，在食道周圍有神經(jīng)環(huán)，由此分出輻神經(jīng)干通向各腕。能調(diào)節(jié)管足的活動，是主要的神經(jīng)系統(tǒng)。司感覺（2）下神經(jīng)系統(tǒng)（深層神經(jīng)系統(tǒng)）：由中胚層形成。位于圍血系統(tǒng)的管壁上，與外神經(jīng)系統(tǒng)排列相同。司運(yùn)動。（3）反口面神經(jīng)系統(tǒng)（內(nèi)神經(jīng)系統(tǒng)）：位于反口面體壁內(nèi)的體腔上皮處。由中胚層形成。只有輻神經(jīng)。司運(yùn)動。海盤車是外神經(jīng)系統(tǒng)最為明顯。這三種神經(jīng)系統(tǒng)由神經(jīng)網(wǎng)相連。

由中胚層細(xì)胞形成神經(jīng)系統(tǒng)，這是動物界唯一的一例。8．生殖和發(fā)育：

雌雄異體，外形不宜辨認(rèn)。每腕內(nèi)具有生殖腺一對，共5對，生殖孔開于兩腕之間（間步帶區(qū)）。卵排至海水中，遇到精子即進(jìn)行受精。卵裂為均等卵裂。以內(nèi)陷得方式形成原腸胚，原口變?yōu)楦亻T。以腔腸法形成中胚層和體腔。這與其它無脊椎動物完全不同。

體腔囊分化：3對，

前體腔囊、中體腔囊、后體腔囊。

棘皮動物的幼蟲期時(shí)兩側(cè)對稱，經(jīng)變態(tài)后形成了輻射對稱的幼蟲。在變態(tài)過程中：

右側(cè)前、中體腔囊退化；

右后體腔囊形成了成體的次生體腔；

左后體腔囊的一部分形成圍血系統(tǒng)；

左側(cè)的中體腔囊形成了整個(gè)水管系統(tǒng)，包括環(huán)水管、輻水管以及管足；

左前體腔囊分化成軸竇；

并逐漸從兩側(cè)對稱變?yōu)檩椛鋵ΨQ的形式，說明棘皮動物的五輻射對稱是次生性的。發(fā)育：

發(fā)育過程中，經(jīng)歷：纖毛幼蟲---羽腕幼蟲----短腕幼蟲。短腕幼蟲為兩側(cè)對稱，自由游泳一些時(shí)候，短腕幼蟲開始變態(tài)，沉入水底，變成輻射對稱的小海盤車。

第三節(jié)棘皮動物門的分類

棘皮動物大約有5700種。根據(jù)它們的體形即：（1）腕的有無和形狀

（2）步帶溝的開合，

（3）骨骼的形狀等，可分為5個(gè)綱。

（一）海星綱：

身體呈星狀，具中央盤，（腕數(shù)為5或5的倍數(shù)），中央盤與腕的界限不明顯。腕在口面具步帶溝，內(nèi)有2-4列具吸盤的管足。如海盤車、海燕、大陽海星。

（二）蛇尾綱：腕細(xì)長，與中央盤界限很明顯。無布帶溝，管足2列，不具吸盤及罍。如蛇尾。刺蛇尾（三）海膽綱：腕翻向反口面，相互愈合，故無腕，由骨骼形成堅(jiān)固的球形或盾形的“殼”。管足具吸盤，體表上具極長棘刺，并可活動。馬糞海膽、紫海膽。（四）海參綱：

體形為長筒形，分為前、后、背、腹?？谖挥谇岸?，肛門位于后端。身體為兩側(cè)對稱。無腕，無棘刺及棘鉗。步帶區(qū)5個(gè)，背面2個(gè)，管足退化為圓錐狀肉質(zhì)突起。腹面3個(gè)，具管足?？谥車墓茏阕?yōu)橛|手10-30。消化道末端膨大的排泄腔，向體腔突出兩枝樹狀的管，稱為呼吸樹。具有呼吸和排泄作用。雌雄異體，發(fā)育中2個(gè)幼蟲：短腕幼蟲和桶狀幼蟲。（五）海百合綱：體為杯狀，具5腕，且在腕基部又分枝，很象10條腕。具柄者為固著生活，如柄海百合類。無柄者，營自由生活。如海洋齒類。

由于所有棘皮動物的幼蟲都是兩側(cè)對稱，在已絕跡的化石種類中，也發(fā)現(xiàn)有兩側(cè)對稱的類型，所以一般認(rèn)為棘皮動物很可能由兩側(cè)對稱的祖先演化而來。關(guān)于這兩側(cè)對稱的祖先，有兩種不同的假設(shè):

1．少數(shù)人認(rèn)為：它是一個(gè)兩側(cè)對稱，具3對體腔囊，與現(xiàn)存的棘皮動物幼蟲形狀很相像。

2．當(dāng)前更多數(shù)人認(rèn)為：這個(gè)祖先除有三對體腔囊外，還具5個(gè)與體腔相通的觸手，并圍繞在口周圍。稱這祖先為5觸手祖先。這個(gè)5觸手祖先由于進(jìn)化為固著生活，最后導(dǎo)致棘皮動物成體的輻射對稱。其中一部分以后再營自由生活，但它們的體型仍保留輻射對稱。棘皮動物與大多數(shù)無脊椎動物不同，而與脊索動物一樣屬后口動物，尤其是海參綱的短腕幼蟲與半索動物腸鰓綱的柱頭幼蟲以及它們發(fā)育的類型都極相似，故它們之間很明顯由自由生活的共同祖先演化而來。

第六節(jié)棘皮動物的系統(tǒng)發(fā)展

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