第十二章第十二章 棘皮动物门棘皮动物门(Echinodermata)一、棘皮动物的形态结构一、棘皮动物的形态结构 (一)外部形态(一)外部形态 1. 体制体制( (对称性对称性) ) 成体是成体是五辐射对称(或是五的倍数)五辐射对称(或是五的倍数)腔肠动物是二、四或六偶数辐射肠动物是二、四或六偶数辐射五辐射对称是五辐射对称是棘皮动物所特有的,棘皮动物所特有的,不仅不见于其他现存动物,不仅不见于其他现存动物,在古动物化石中也从未发现过在古动物化石中也从未发现过 棘皮动物的辐射对称是次生性的,幼体是两棘皮动物的辐射对称是次生性的,幼体是两侧对称侧对称 2. 身体结构(身体结构(海盘车)海盘车) n n身体身体 == 体盘体盘 ++ 腕;腕; n n体盘:体盘:口面(较平,中央有口)+口面(较平,中央有口)+ 反口面反口面 (略凸,中央有肛门)(略凸,中央有肛门) n n腕:腕: 一般一般5条,从体盘伸出;腹面中央有条,从体盘伸出;腹面中央有1条条步带沟步带沟,其中具,其中具2~~4排排管足管足,管足末端,管足末端有有吸盘吸盘;; 腕的顶端靠下有腕的顶端靠下有眼点眼点。
腕之间腕之间————间步带区间步带区;反口面间步带;反口面间步带区具区具1个多孔的个多孔的筛板筛板棘皮动物-外部形态棘皮动物-外部形态(二)(二)体壁体壁:: 由表皮层和表皮下的结缔组织构成的真皮由表皮层和表皮下的结缔组织构成的真皮由表皮层和表皮下的结缔组织构成的真皮由表皮层和表皮下的结缔组织构成的真皮 由外到内依次分为:由外到内依次分为:由外到内依次分为:由外到内依次分为: 1. 1. 角质层:角质层:角质层:角质层:由上皮细胞所分泌由上皮细胞所分泌由上皮细胞所分泌由上皮细胞所分泌 2. 2. 上皮:上皮:上皮:上皮:单层柱状,由外胚层发育而来单层柱状,由外胚层发育而来单层柱状,由外胚层发育而来单层柱状,由外胚层发育而来 3. 3. 结缔组织:结缔组织:结缔组织:结缔组织:由中胚层发育而来,很厚,能分泌由中胚层发育而来,很厚,能分泌由中胚层发育而来,很厚,能分泌由中胚层发育而来,很厚,能分泌物质形成骨骼。
这种骨骼与其他无脊椎动物的外骨物质形成骨骼这种骨骼与其他无脊椎动物的外骨物质形成骨骼这种骨骼与其他无脊椎动物的外骨物质形成骨骼这种骨骼与其他无脊椎动物的外骨骼不同,而与脊索动物的内骨骼相似,由中胚层发骼不同,而与脊索动物的内骨骼相似,由中胚层发骼不同,而与脊索动物的内骨骼相似,由中胚层发骼不同,而与脊索动物的内骨骼相似,由中胚层发育而成,我们称之为育而成,我们称之为育而成,我们称之为育而成,我们称之为内骨骼内骨骼内骨骼内骨骼内骨骼:内骨骼:其主要成分是碳酸钙骨板一其主要成分是碳酸钙骨板一般都有向外的突起,突起可形成棘、般都有向外的突起,突起可形成棘、刺和叉棘,使动物皮肤显得十分粗糙,刺和叉棘,使动物皮肤显得十分粗糙,故名故名棘皮动物棘皮动物 4. 肌肉层 5. 体腔膜uu水管系统的主要功能是运动包括水管系统的主要功能是运动包括筛板、石筛板、石管、环水管、辐水管、侧水管、管足、吸盘、管、环水管、辐水管、侧水管、管足、吸盘、坛囊、坛囊、Tiedmann’s bodyuu 筛板筛板是水管系统的入口,下连是水管系统的入口,下连石管石管石管与环管环管相连环管又发出相连。
环管又发出辐管辐管辐管两侧发出辐管两侧发出侧管侧管侧管末端接侧管末端接管足管足管足伸缩,牵引身管足伸缩,牵引身体运动 (三)水管系统(三)水管系统运动——水管系统 生殖血管生殖血管环血管及辐血管环血管及辐血管血系统血系统(四)(四)血系统及围血系统血系统及围血系统生殖窦生殖窦环窦及辐窦环窦及辐窦轴窦轴窦围血系统围血系统环血管环血管环血管环血管轴窦轴窦轴窦轴窦轴腺轴腺轴腺轴腺环窦环窦环窦环窦辐窦辐窦辐窦辐窦辐血管辐血管辐血管辐血管反反反反口口口口环环环环血血血血管管管管生殖血管生殖血管生殖血管生殖血管生殖窦生殖窦生殖窦生殖窦图图12-8 海海星星的的血血系系统统及及围围血血系系统统( (五)消化系统和食性五)消化系统和食性n n口贲门胃幽门胃(有5对幽门盲囊分布在腕内)直肠肛门(无肛门作用)n n不能消化的食物残渣仍由口排出图图12-6 过海星体盘及腕的纵切过海星体盘及腕的纵切(六)(六) 呼吸呼吸 棘皮动物专职的呼吸器官是棘皮动物专职的呼吸器官是皮鳃皮鳃,,为体壁为体壁的突起,外面是的突起,外面是1层上皮细胞,内面有层上皮细胞,内面有1层层体腔上皮,中间的结缔组织退化;突起内体腔上皮,中间的结缔组织退化;突起内腔和体腔相通;具有呼吸和排泄作用。
腔和体腔相通;具有呼吸和排泄作用 此外,此外,管足管足也有呼吸功能也有呼吸功能 海参纲用海参纲用呼吸树呼吸树呼吸 呼吸 (七)(七) 排泄排泄 无专门的排泄器官,无专门的排泄器官,排泄活动是靠体腔排泄活动是靠体腔上皮能产生变形细胞,收集体腔液中的代谢上皮能产生变形细胞,收集体腔液中的代谢废物,移行到体表,穿过废物,移行到体表,穿过皮鳃、管足、呼吸皮鳃、管足、呼吸树树等体壁较薄处,将废物排出体外代谢废等体壁较薄处,将废物排出体外代谢废物也可通过体表直接扩散到体外物也可通过体表直接扩散到体外 (八)神经系统(八)神经系统 棘皮动物的神经系统是分散的,没有神经节、棘皮动物的神经系统是分散的,没有神经节、中枢神经系统海盘车有中枢神经系统海盘车有3个神经系统,包括:个神经系统,包括:((1)口或外神经系统:)口或外神经系统:主要为感觉神经系统,主要为感觉神经系统,由外胚层发育而成由外胚层发育而成包括口周围的包括口周围的1个神经环个神经环和和5条辐神经条辐神经((2)下神经系统:)下神经系统:主要为运动神经系统,由主要为运动神经系统,由中胚层形成中胚层形成,位于外神经系统的体内方,,位于外神经系统的体内方,也由也由1个神经环与个神经环与5条辐神经构成。
条辐神经构成3)反口或内神经系统:)反口或内神经系统:由中胚层发生,位由中胚层发生,位于反口面体壁,只有辐神经而无神经环,于反口面体壁,只有辐神经而无神经环,司运动 由中胚层形成神经系统在整个动物界中由中胚层形成神经系统在整个动物界中仅见于棘皮动物仅见于棘皮动物 (九)生殖(九)生殖和发育和发育 生殖:生殖:生殖:生殖:除少数海蛇尾和海参外,大多雌雄异体生殖除少数海蛇尾和海参外,大多雌雄异体生殖除少数海蛇尾和海参外,大多雌雄异体生殖除少数海蛇尾和海参外,大多雌雄异体生殖腺一般腺一般腺一般腺一般5 5对,每个生殖腺有对,每个生殖腺有对,每个生殖腺有对,每个生殖腺有1 1条生殖管,并开口于两条生殖管,并开口于两条生殖管,并开口于两条生殖管,并开口于两腕间的反口面腕间的反口面腕间的反口面腕间的反口面 发育:发育:发育:发育:海盘车雌雄异体,精卵在海水中受精,海盘车雌雄异体,精卵在海水中受精,海盘车雌雄异体,精卵在海水中受精,海盘车雌雄异体,精卵在海水中受精,完全完全完全完全辐射卵裂辐射卵裂辐射卵裂辐射卵裂囊胚腔囊胚腔囊胚腔囊胚腔内陷法形成原肠腔内陷法形成原肠腔内陷法形成原肠腔内陷法形成原肠腔体腔囊法体腔囊法体腔囊法体腔囊法(肠腔法)(肠腔法)(肠腔法)(肠腔法)形成中胚层和体腔形成中胚层和体腔形成中胚层和体腔形成中胚层和体腔,因此,因此,因此,因此棘皮动物属于棘皮动物属于棘皮动物属于棘皮动物属于后口动物。
后口动物后口动物后口动物 幼虫是两侧对称的,经变态后,发育为辐射对称幼虫是两侧对称的,经变态后,发育为辐射对称幼虫是两侧对称的,经变态后,发育为辐射对称幼虫是两侧对称的,经变态后,发育为辐射对称的成虫幼虫 发育 原口动物:原口动物:裂体腔法裂体腔法棘皮动物、毛颚动物、须腕动物、半索棘皮动物、毛颚动物、须腕动物、半索原索动物原索动物:肠腔法:肠腔法脊椎动物:脊椎动物:裂体腔法裂体腔法中胚层的形成中胚层的形成二、二、棘皮动物的分类棘皮动物的分类生存种类约生存种类约6 0006 000种,我国已记录种,我国已记录300300多种多种分类依据:体形、有无柄和腕、筛板的位置、分类依据:体形、有无柄和腕、筛板的位置、管足构造管足构造海百合纲海百合纲有柄亚门有柄亚门游走亚门游走亚门海星纲海星纲海胆纲海胆纲蛇尾纲蛇尾纲海参纲海参纲(一)有柄亚门(一)有柄亚门 幼体终生具柄,固着生活口面向上,反口面向下,肛门位于口面;骨骼发达,骨板愈合成一完整的壳;主要神经系统在反口面现存只有1纲,还有许多化石种类腕腕萼萼根根茎茎冠冠图图12-12 柄海百合模式图柄海百合模式图1、海百合纲、海百合纲最原始一类,以柄固着生活或无柄自由生活。
具腕;口面向上,反口面向下,肛门位于口面图图12-13 海海羊羊齿齿和和海海百百合合海百合海百合海羊齿海羊齿海羊齿海羊齿海百合海百合海百合海百合(二)游走亚门(二)游走亚门n n无柄自由生活口面向下,口位口面无柄自由生活口面向下,口位口面或体前端骨骼发达或不发达;主要或体前端骨骼发达或不发达;主要神经系统在口面神经系统在口面1、海星纲、海星纲n n体体扁平,多为五辐射对称扁平,多为五辐射对称n n体盘和腕分界不明显体盘和腕分界不明显n n腕腹侧具步带沟,沟内伸出管足腕腹侧具步带沟,沟内伸出管足n n内骨骼的骨板以结缔组织相连,柔韧可曲内骨骼的骨板以结缔组织相连,柔韧可曲n n体表具棘和叉棘,为骨骼的突起体表具棘和叉棘,为骨骼的突起图图12-14 海海星星纲纲习习见见种种类类砂海星砂海星海燕海燕太阳海星太阳海星海盘车海盘车鸡爪海星鸡爪海星1、海星纲、海星纲海盘车海盘车海盘车海盘车海燕海燕2、海胆纲、海胆纲n n体呈体呈球形、盘形或心脏形球形、盘形或心脏形n n无腕无腕n n内骨骼相互愈合,形成一坚固的壳内骨骼相互愈合,形成一坚固的壳n n5个腕向反口面愈合,呈圆球形或扁圆形的个腕向反口面愈合,呈圆球形或扁圆形的骨骼包住身体。
骨骼包住身体图图12-16 海胆纲习见种类海胆纲习见种类细雕刻肋海胆细雕刻肋海胆石笔海胆石笔海胆马粪海胆马粪海胆图图12-16 海胆纲习见种类海胆纲习见种类马粪海胆马粪海胆紫海胆紫海胆马粪海胆马粪海胆色彩艳丽的海胆色彩艳丽的海胆紫紫海胆海胆大连紫海胆大连紫海胆3、海蛇尾纲、海蛇尾纲n n体体扁平,星状扁平,星状n n体盘小,腕细长,二者分界明显体盘小,腕细长,二者分界明显n n无步带沟,管足没有坛囊和吸盘无步带沟,管足没有坛囊和吸盘n n筛板位于口面筛板位于口面图图12-17 蛇尾纲习见种类蛇尾纲习见种类海盘海盘刺蛇尾刺蛇尾筐蛇尾筐蛇尾真蛇尾真蛇尾3、蛇尾纲、蛇尾纲海蛇尾海蛇尾蛇尾蛇尾4、海参纲、海参纲n n体呈体呈蠕虫状,两侧对称蠕虫状,两侧对称n n背腹扁平,背侧常有疣足(一种变形的管背腹扁平,背侧常有疣足(一种变形的管足,无吸盘)足,无吸盘)n n口位体前端,周围有触手,肛门位体末端口位体前端,周围有触手,肛门位体末端n n内骨骼有极微小的小骨片,形状规则内骨骼有极微小的小骨片,形状规则图图12-18 海参纲习见种类海参纲习见种类 海棒槌海棒槌 梅花参梅花参刺参刺参4、海参纲、海参纲刺参刺参光参光参海海棒槌棒槌梅花参梅花参紫轮参紫轮参图图12-19 海海参参的的耳耳状状幼幼虫虫三、三、 棘皮动物门的主要特征棘皮动物门的主要特征((1 1))身身体体辐辐射射对对称称且且大大多多为为五五辐辐对对称称,,幼幼体体为两侧对称。
全部海生为两侧对称全部海生2 2)具有广阔的次生体腔具有广阔的次生体腔3 3))具具有有特特殊殊的的水水管管系系统统、、血血系系统统和和围围血血系系统4 4))有有中中胚胚层层形形成成的的内内骨骨骼骼内内骨骨骼骼被被包包在在外胚层的表皮下面,常向外突出形成棘或刺外胚层的表皮下面,常向外突出形成棘或刺((5 5)棘皮动物从发生上属后口动物棘皮动物从发生上属后口动物 ((6 6)神经系统)神经系统没有神经节没有神经节和和中枢神经系统;中枢神经系统;((7 7))辐射卵裂辐射卵裂,以内陷法形成原肠胚,以肠,以内陷法形成原肠胚,以肠腔法形成中胚层和真体腔腔法形成中胚层和真体腔 四、四、 棘皮动物的经济意义棘皮动物的经济意义一、益处一、益处 1、食用、食用 2、药用、药用 3、实验材料、实验材料 4、鱼类的天然饵料、鱼类的天然饵料二、危害二、危害思考题思考题1. 1. 棘皮动物的主要特征有那些?棘皮动物的主要特征有那些?2.2.为为什什么么说说棘棘皮皮动动物物与与脊脊索索动动物物有有共共同同的的祖祖先?先?3. 3. 根据什么说棘皮动物是后口动物?根据什么说棘皮动物是后口动物? 为什么说棘皮动物与脊索动物有共为什么说棘皮动物与脊索动物有共同的祖先?同的祖先?uu 棘皮动物与此前讲述的无脊椎动物不同棘皮动物与此前讲述的无脊椎动物不同棘皮动物与此前讲述的无脊椎动物不同棘皮动物与此前讲述的无脊椎动物不同,,,,它的卵它的卵它的卵它的卵裂、早期胚胎发育、中胚层的产生、体腔的形成、裂、早期胚胎发育、中胚层的产生、体腔的形成、裂、早期胚胎发育、中胚层的产生、体腔的形成、裂、早期胚胎发育、中胚层的产生、体腔的形成、以及骨骼由中胚层产生等,都与脊索动物有相同以及骨骼由中胚层产生等,都与脊索动物有相同以及骨骼由中胚层产生等,都与脊索动物有相同以及骨骼由中胚层产生等,都与脊索动物有相同的地方,而不同于无脊椎动物。
的地方,而不同于无脊椎动物的地方,而不同于无脊椎动物的地方,而不同于无脊椎动物 uu从成体口的形成和肛门的形成看,棘皮动物也同从成体口的形成和肛门的形成看,棘皮动物也同从成体口的形成和肛门的形成看,棘皮动物也同从成体口的形成和肛门的形成看,棘皮动物也同于脊椎动物于脊椎动物于脊椎动物于脊椎动物————棘皮动物、脊椎动物都属于后口棘皮动物、脊椎动物都属于后口棘皮动物、脊椎动物都属于后口棘皮动物、脊椎动物都属于后口动物动物动物动物————普遍认为,脊索动物与棘皮动物具有相普遍认为,脊索动物与棘皮动物具有相普遍认为,脊索动物与棘皮动物具有相普遍认为,脊索动物与棘皮动物具有相同的祖先同的祖先同的祖先同的祖先体壁结构体壁结构附门:毛颚动物门附门:毛颚动物门图图12-20 箭虫箭虫毛颚动物毛颚动物是海洋中浮游生活是海洋中浮游生活的小型无脊椎后口动物,它的小型无脊椎后口动物,它们分布广,数量大们分布广,数量大该类动该类动物的体壁具有多层上皮细胞,物的体壁具有多层上皮细胞,与其他的无脊椎动物不同与其他的无脊椎动物不同。