STACHELHÄUTER: EIGENSCHAFTEN, FORTPFLANZUNG, ATMUNG - BIOLOGIE - 2025

Die Stachelhäuter sind ein Stamm von Meerestieren, zu denen Seesterne, brüchige Sterne, Seeigel, Seegurken und Lilien gehören. In Bezug auf die Morphologie ist es eine Gruppe, die sich aufgrund ihrer Pentaradialsymmetrie signifikant von den übrigen Linien unterscheidet.

Sie sind durch äußere Beulen oder Stacheln auf der Oberfläche des Tieres gekennzeichnet. Alle Stachelhäuter haben kalkhaltige Endoskelette, die sich auf unterschiedliche Weise befinden. Darüber hinaus haben sie ein Aquifer-Gefäßsystem und Hautkiemen.

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Allgemeine Charakteristiken

Stachelhäuter zeichnen sich durch einen unsegmentierten triploblastischen Körper mit pentarradialer Symmetrie aus - obwohl keine enge Beziehung zum Rest der Strahlen (Schwämme, Nesseltiere und Ctenophore) sichtbar ist.

Der Körper kann rund, zylindrisch oder sternförmig sein. Sie haben keinen definierten Kopf, sie haben eine oral-aborale Achse.

Da sie deuterostomiert sind, stammt der Anus aus der blastoporalen Öffnung, während der Mund eine sekundäre Öffnung ist. Das Koelom ist enterozelisch.

Sie haben ein Aquifer-Gefäßsystem, das aus dem Koelom stammt und sich in einer Reihe von Vorsprüngen oder Tentakeln (Podien oder Rohrfüße) mit einer Öffnung nach außen, die als Madreporit bezeichnet wird, über den gesamten Körper des Individuums erstreckt.

In einigen Gruppen fehlt die Öffnung entweder oder ist intern. Dieses System funktioniert wie eine hydraulische Orgel.

Organsysteme

Verdauungstrakt

Das Verdauungssystem ist vollständig, axial und dreht sich manchmal viele Male. Sie haben keine Ausscheidungsorgane, sondern es sind die Atmungsstrukturen, die für diesen Prozess verantwortlich sind.

Hemal System

Das Blut- oder Hemalsystem ist signifikant reduziert und spielt keine relevante Rolle im Kreislauf des Tieres, da dieses Phänomen durch die Wirkung der Peritonealzilien vermittelt wird.

Nervöses System

Das Nervensystem ist in drei Nervenringe organisiert, die den Verdauungstrakt umgeben. Von hier stammen die radialen peripheren Nerven. Es gibt kein Gehirn, und es gibt nur sehr wenige spezialisierte Organe zur Erkennung von Umweltreizen.

Einige in der Gruppe vorhandene Sinnesorgane sind: Chemorezeptoren, Podien, terminale Tentakeln und Statozysten.

Für Lichtreize haben sie einfache Fotorezeptoren, mit denen sie zwischen Vorhandensein und Nichtvorhandensein des Lichtreizes unterscheiden können. Der Entwicklungsgrad des Rezeptors hängt in hohem Maße von der untersuchten Gruppe ab.

Atmungssystem

Die verschiedenen Klassen von Stachelhäutern zeichnen sich durch eine Vielzahl von Atmungsorganen aus.

Regelmäßige Echinoide atmen durch eine Reihe von Hautkiemen. Asteroiden haben Papeln, Ophiuroide atmen durch Schleimbeutelwände, während Holothuroide durch Atmungsbäume atmen. Alle haben Schlauchfüße, um den Atemvorgang durchzuführen.

Aquifer Gefäßsystem

Das auffälligste Merkmal von Stachelhäutern ist die Existenz eines Aquifer-Gefäßsystems. Es besteht aus einer Reihe von Leitungen, Stauseen und oberflächlichen Podien.

Es ist von einem Epithel mit Zilien ausgekleidet, und im Inneren befindet sich eine Flüssigkeit, deren Zusammensetzung der von Meerwasser ähnelt und die reich an Kaliumionen und Proteinen ist.

Es wird vorgeschlagen, dass die Hauptfunktion dieses Hydrauliksystems mit der Fütterung zusammenhängt und möglicherweise in sekundärer Weise eine bedeutende Rolle bei den Prozessen der Fortbewegung, Ausscheidung und Atmung gespielt hat.

Das System ist sehr effizient, es besteht aus einer nach außen gerichteten Öffnung namens Madreporito, die als eine Art Sieb fungiert und Druckregelfunktionen haben könnte.

Gefolgt vom Madreporit finden wir den Steinkanal, der abfällt, bis er auf den Ringkanal trifft, wo sich die Tiedemann-Körper und die Poli-Vesikel befinden. Die ersteren sind für die Produktion von Kolomozyten verantwortlich und die letzteren sind Flüssigkeitsreservoirs.

Ein radialer Kanal entsteht vom ringförmigen Kanal zu jedem der Arme, der über seitliche Kanäle mit den Rohrfüßen verbunden ist.

Taxonomie und Klassen

Die Phylum Echinodermata und die Phylum Hemichordata gehören zu einem Superphylum namens Ambulacraria. Obwohl Stachelhäuter häufig beliebt sind, sind die meisten Menschen mit Hemichordaten oder Eichelwürmern nicht vertraut.

Diese beiden Gruppen haben neben der Deuterostomierung mehrere gemeinsame Merkmale. Beide haben ein dreigliedriges Koelom, die Larvenstadien sind ziemlich ähnlich und sie haben ein hochspezialisiertes Metanephridium.

Die Phylum Echinodermata besteht aus rund 7.000 Arten lebender Organismen und mehr als 20.000 Arten, die heute ausgestorben sind. Anfangs sind sie in zwei Subphylum unterteilt: Pelmatozoa und Eleutherozoa, wo sich die fünf Klassen befinden, aus denen das Phylum besteht.

Das traditionelle Klassifikationssystem gruppiert die Formen mit der Bewegungsfähigkeit im Subphylum Eleutherozoa und enthält somit die meisten modernen Arten.

Der Name dieses Subphylums stammt vom griechischen eleutheros, was frei bedeutet, und zoon, was Tier bedeutet. Die Körperform der Elemente ist heterogen, mit Vertretern mit sternförmigen, länglichen oder kugelförmigen Formen. Es besteht aus vier Klassen: Asteroidea, Ophiuroidea, Echinoidea und Holothuroidea.

Im Gegensatz dazu enthielten die Subphylum Pelmatozoa sessile und gestielte Formen, die insbesondere von den heute ausgestorbenen Formen und von lebenden Crinoiden gebildet wurden. Als nächstes werden wir jede der aktuellen Klassen von Stachelhäutern beschreiben:

Asteroidea Klasse

Asteroiden sind als Seesterne bekannt. Sie sind im Allgemeinen pentamer, obwohl es Ausnahmen mit einer viel größeren Anzahl von Waffen gibt. Zum Beispiel kann die Gattung Heliaster mehr als 40 Arme haben.

Seine Morphologie ist im Sinne der oral-aboralen Achse abgeflacht und bewegt sich entlang der oralen Oberfläche. In der Mitte der Mundscheibe öffnet sich der Mund des Individuums, von dem die Arme ambulakrale Furchen ausstrahlen. In jeder Reihe sind vier Podestreihen angeordnet.

Das Skelett besteht aus kalkhaltigen Gehörknöchelchen mit Formen, die einer Platte, Stäben oder Kreuzen ähneln. Diese Elemente werden dank des Vorhandenseins von Bindegewebe vereint.

Die Körperoberfläche ist von zahlreichen Stacheln bedeckt, die von der Epidermis bedeckt sind. Diese Vorsprünge sind Teil des Skeletts und können auf den Gehörknöcheln ruhen oder eine Erweiterung davon sein.

Pedicellars befinden sich auf der Oberfläche des Körpers. Diese Strukturen spielen eine Rolle beim Schutz und der Reinigung des Körpers. Papeln sind eine andere Art von Körperanhang, der am Ausscheidungs- und Gasaustauschprozess beteiligt ist.

Das Larvenstadium ist als Bipinnaria bekannt, die sich nach dem Auftreten von drei zusätzlichen kurzen Armen in Brachylaria verwandelt.

Klasse Ophiuroidea

Die Sterne gelten als erfolgreiche Gruppe, sehr vielfältig und im ganzen Meer weit verbreitet. Diese Eigenschaften sind das Ergebnis der hervorragenden Bewegungsfähigkeit der Gruppe.

Die typische Form sind fünf schlanke Arme, in denen die zentrale Scheibe unterschieden wird - im Gegensatz zu Asteroiden. Sie haben keine Rohrnuten, Podien und Saugnäpfe.

Die Funktion der Gehörknöchelchen ähnelt den Gelenken in den Wirbeln und sie befinden sich entlang der Arme.

Sie haben ein Paar Schlitze, sogenannte Schleimbeutel, die sich an der Basis der Arme befinden, einen auf jeder Seite. Diese haben Zilien, die beim Schlagen einen Wasserstrahl verursachen, der durch die periphere Öffnung eintritt und durch die Mundöffnung austritt. Die Wände der Börsen vermitteln den Gasaustausch.

Das Larvenstadium heißt Ofiopluteus und hat vier Arme mit Zilienbändern. Die Metamorphose beinhaltet kein Stadium der Anhaftung an das Substrat.

Klasse Echinoidea

Die Klasse Echinoideos umfasst die Seeigel. Die Mitglieder dieser Klasse können wie die bekanntesten Vertreter einen kugelförmigen Körper präsentieren oder abgeflacht sein (wie Dollars oder Seemünzen). Sie haben keine Arme, aber die sie umgebende Schale hat eine Art Pentaradialsymmetrie.

Bei normalen Igeln ist die Körperoberfläche von beweglichen Stacheln bedeckt und sie können unterschiedlich lang sein. Unregelmäßige haben unterdessen kürzere Stacheln, die ihren Grabgewohnheiten entsprechen.

Es gibt ein Kaugerät namens Aristoteles-Laterne. Es ist ein bemerkenswerter Bestandteil dieser Gruppe und kommt in normalen Igeln vor. Die Larve hat sechs Armpaare und heißt Echinopluteus.

Klasse Holothuroidea

Holothuroide sind Seegurken. Diese Organismen sind in Küstengewässern auf der ganzen Welt verbreitet. Ihnen fehlen die Arme und die oral-aborale Achse ist verlängert, und sie ruhen auf ihrer ventralen Seite.

In dieser Gruppe wurden die Gehörknöchelchen zu mikroskopischen Partikeln reduziert. Das Aquifer-Gefäßsystem hat die Besonderheit, dass sich der Madreporit zur allgemeinen Koelomhöhle öffnet. Aus diesem Grund zirkuliert im System Flüssigkeit aus dem Koelom und nicht Wasser.

Crinoid Klasse

Sie sind die primitivste Gruppe von Stachelhäutern und werden von den Seelilien gebildet, die gestielt und sesshaft sind, und von den Comatulidae, die frei sind.

Der Körper der Crinoide wird durch den Fixationsstiel und die Krone gebildet. Der Stiel ist mit dem Kelch an der Krone befestigt.

Die Arme sind im Allgemeinen verzweigt und haben eine Reihe von Ausbuchtungsreihen, die als Ohrmuscheln bezeichnet werden.

Das bemerkenswerteste Merkmal der Gruppe ist das Fehlen des Madreporits im Grundwasserleitersystem. Die Larve der Gruppe heißt Pergament.

Reproduktion

Stachelhäuter präsentieren die zwei grundlegenden Arten der Fortpflanzung: sexuell und asexuell. Die Geschlechter sind im Allgemeinen getrennt, obwohl eine kleine Anzahl von zwittrigen Ausnahmen gemeldet wurde. Gonaden zeichnen sich durch große und vielfältige Eigenschaften aus, mit Ausnahme von Holothuroiden.

Die Kanäle sind einfach und es gibt keine auffälligen Kopulationsvorrichtungen oder sekundären sexuellen Strukturen. Die Befruchtung erfolgt äußerlich, wobei männliche und weibliche Gameten in den Ozean ausgestoßen werden. Einige schlüpfen aus ihren Eiern.

Die Entwicklung erfolgt durch Larvenstadien. Die Larve kann frei schwimmen und die Symmetrie ist bilateral - dann nimmt die erwachsene oder subadulte Form die für die Gruppe charakteristische radiale Form an.

Bei einigen Arten von Asteroiden kann die Fortpflanzung durch Ereignisse der Aufteilung der Zentralscheibe in zwei Teile erfolgen. Somit ist jeder in der Lage, ein neues Individuum zu erzeugen. Dieses asexuelle Fortpflanzungsereignis ist als Fisiparität bekannt.

Im Allgemeinen haben Stachelhäuter eine beeindruckende Regenerationskapazität und können fehlende Teile oder Teile in adulten Formen regenerieren. Wenn ein Arm isoliert mindestens einen Teil der zentralen Bandscheibe zurückhält, kann sich das gesamte Tier in weniger als einem Jahr regenerieren.

Füttern

Seesterne ernähren sich alles fressend, während andere sich nur von Nährstoffen ernähren können, die im Ozean schweben. Die meisten Arten sind jedoch fleischfressend und ernähren sich von verschiedenen Gruppen wirbelloser Meerestiere.

Die Sterne sind Filterförderer, Aasfresser oder Verbraucher von organischem Material. Die Nahrungsaufnahme wird durch Dornen, Podien und Zilien vermittelt. Die meisten Seeigel sind Allesfresser, und ihre Nahrung besteht aus Algen und organischer Substanz. Crinoide sind Filter-Feeder.

Es gibt keine Arten mit parasitären Lebensgewohnheiten. Es wurden jedoch einige Kommensalarten identifiziert. Im Gegensatz dazu verwenden eine Vielzahl von Meeresorganismen Stachelhäuter für das Leben, einschließlich parasitärer und kommensaler Formen.

Lebensraum und Verbreitung

Alle Stachelhäuter leben in Meeresgebieten. Sie können nicht in Süßwasserumgebungen leben, da sie keinen osmoregulatorischen Apparat haben, der das notwendige Gleichgewicht in ihren inneren Flüssigkeiten ermöglicht. Sie sind in der Regel in tiefen Gebieten zu finden.

Evolution

Der Fossilienbestand

Sie sind eine alte Gruppe, die zumindest aus der Zeit des Kambriums stammt. Laut Fossilienbestand war Arkarua eines der ersten Stachelhäuter, obwohl die Identifizierung des Exemplars unter Phylum-Experten ein kontroverses Thema ist.

Es gibt mehrere Hypothesen, die versuchen, den möglichen Ursprung dieser rätselhaften und eigenartigen Tiergruppe zu erklären. Es ist klar, dass sie aus einer Gruppe stammen, die bilaterale Symmetrie aufwies, da die Larve ihre Entwicklung bilateral beginnt, obwohl sie später zu radial modifiziert wird.

Entwicklung der Symmetrie

Es wird vermutet, dass die ersten Stachelhäuter sessile Formen waren und ihre radiale Form eine adaptive Eigenschaft ist, die einer Existenz ohne freie Bewegungen im Wasser Vorteile bringt.

Eine bilaterale Form wird als Anpassung an das Leben in Bewegung verstanden, da sie im Gegensatz zur radialen Symmetrie Richtwirkung bietet.

Die Beweise legen nahe, dass die selektiven Drücke, denen sie ausgesetzt waren, die Zunahme der Häufigkeit der Formen mit der Fähigkeit zur Bewegung begünstigten, obwohl sie radiale Symmetrie beibehielten.

Da die bilaterale Symmetrie sich bewegende Tiere begünstigt, besitzen drei Gruppen innerhalb von Stachelhäutern ein solches Oberflächenmuster - sekundär erhalten. Dies sind die Seegurken und zwei Gruppen von Seeigeln.

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