动物生物学：13棘皮动物.ppt

棘皮动物是一类后口动物（deuterostomes），全部海洋底栖生活，从浅海到数千米的深海都有广泛分布 现存种类6000多种，但化石种类多达20000多种，从早寒武纪出现到整个古生代都很繁盛 海星、海胆、海参、 海蛇尾等都属于 棘皮动物进化地位,棘皮动物为辐射型卵裂 内陷法形成原肠胚，肠腔法形成中胚层、真体腔 具有起源中胚层的内骨骼 后口动物 棘皮动物与前述的无脊椎动物的差异： 其卵裂、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，均与脊索动物有相同的地方，而不同于无脊椎动物 从成体口的形成和肛门的形成看，棘皮动物也与脊椎动物相同，棘皮动物、脊椎动物都属于后口动物棘皮动物与脊索动物可能具有相同的祖先一、门的主要特征：,1、属于后口动物： 2、身体五辐对称，无头部，其幼体左右对称，固着生活 五辐对称是次生性的，由幼体的左右对称发展而成的身体表面具有棘、刺，突出体表之外一部分体腔形成了特殊的水管系统、血系统和围血系统 3、具有中胚层形成的内骨骼（和脊索动物类似） 其他无脊椎动物的骨骼是由外胚层发育而来的外骨骼 4、次生适应结果（适应固着或缓慢运动）： 5、雌雄异体，间接发育，幼体左右对称。

1、属于后口动物：棘皮动物和脊索动物同属于后口动物，所以 棘皮动物是无脊椎动物中最高等的类群 原口动物：胚胎发育过程中，胚孔发育成动物成体的口，由 端细胞法形成中胚层和真体腔的一类动物 后口动物：胚胎发育过程中，胚孔发育成动物成体的肛门或 封闭，在其相对端另形成开口，由肠腔法形成中 胚层和真体腔的一类动物棘皮动物和毛颚动物、半索动物、脊索动物同属于后口动物，所以棘皮动物是无脊椎动物中最高等的类群!,与前面的无脊椎动物很不同！,棘皮动物的主要特征 （1）身体五辐对称，幼体为两侧对称全部海生 （2）具有广阔的次生体腔 （3）具有特殊的水管系统和围血系统 （4）有中胚层形成的内骨骼内骨骼被包在外胚层 的表皮下面，常向外突出形成棘或刺 （5）棘皮动物从发生上属后口动物一般形态,基本上是五辐射对称腔肠动物是二、四或六偶数辐射五辐射对称是棘皮动物所特有的，不仅不见于其他现存动物，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1. 体形 身体中央部分称为体盘，由体盘发射出5个突起，称腕身体有口的一面称口面，没有口的一面称反口面口面从口周围开始，顺腕的中线共发出5条纵沟，直达腕的末端，称为步带沟，沟内有管足。

身体五辐对称，无头部，其幼体左右对称，固着生活 五辐对称pentamerous radial symmetry是次生性的，由幼 体的左右对称发展而成的 五辐对称：通过虫体的口面的中轴，可以把身体五次不同的 切割，所切出的两部分基本上互对称海胆的发育次生性辐射对称的形成,原肠作用,开始形成幼体,自由游动 摄食幼体 （长腕幼虫）,幼体变态,爬行的海胆,体壁 由外到内依次分为： 1. 角质层：由上皮细胞所分泌 2. 上皮：单层细胞，由外胚层发育而来 3. 结缔组织 由中胚层发育而来，很厚，能分泌物质形成骨板这种骨板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，由中胚层发育而成骨板由造骨细胞形成，其主要成分是碳酸钙 骨板一般都有向外的突起，突起最外面是一层上皮细胞突起形成棘刺和棘钳，使动物皮肤显得十分粗糙，故名棘皮动物 其内具肌肉层，外覆体腔上皮具有中胚层形成的内骨骼（和脊索动物类似） 其他无脊椎动物的骨骼是由外胚层发育而来的外骨骼或由钙化的小骨片（ossciles）组成，骨片或彼此成关节，如海星、 海蛇尾、海百合等类；,或骨片愈合成一整个的胆壳，如海胆类；,或散布在体壁中，如海参类。

这些小骨片还可以形成棘、刺，突出体表之外，使体表粗糙因而得名棘皮动物海星的棘、叉棘,叉棘,皮鳃,基片,颚片,肌肉,棘,结缔组织,上皮组织,2体腔 次生体腔发达，围绕消化管和生殖腺，直伸至腕的顶端体腔的一部分形成了水管系和围血系统体腔内充满体腔液3消化系统 消化管短而直，消化系统由口经短的食道进入宽大的胃胃分为贲门胃和幽门胃两部分，二者之间有一缢缩幽门胃向各腕内伸出2支盲囊，称幽门盲囊胃后为很短的肠，末端开口为肛门肠分出2或3支的肠盲囊有贮存的食物的功能肉食性，以软体动物、棘皮动物、蠕虫等为食消化主要在幽门胃中进行，已消化的营养物质为幽门盲囊吸收贮存，养分可通过体腔液运送至身体各部分4水管系统 为次生体腔的一部分特化形成由位口面口的环管以及向每个腕辐射出的辐管，和辐管两侧伸出的侧管组成其端部连于管足管足上部为一囊状的坛，下有一管，末端具吸盘借坛的伸缩，使管足吸附外物，可捕食，并利用腕的弯曲以管足支撑外物而推身体向前，完成运动 环管上间步带处各具一对帖德曼氏体，帖德曼氏体是一种特殊的小型不规则的腺体组织，可能产生变形细胞有些种类于此位置上尚有波里氏囊有调节水管系内的水压作用中盘,肛门,胃,消化腺,环水管,幅水管,管足,棘刺,皮鳃,生殖腺,筛板,辐神经,管足,筛板,管足,环水管,辐水管,侧水管,帖氏体,坛囊,波里氏囊,石管,筛板,吸盘,5.围血系统 包括次生体腔的一部分特化形成生殖窦和环窦两部分为。

生殖窦位反口面体盘的体壁 下方，其向生殖腺伸出一分支膨大形成包围生殖腺的囊环窦位口面，口的周围，环管之下为一圆形管血管均位于各血窦内，因此称为围血系统 6.血系统 退化环血管位环窦的隔膜内，由此向各腕伸出一辐血管，在辐窦的隔膜中穿过，有分支至管足自环血管向上伸出一血管丛，入轴腺内，连于位生殖窦内的反口环血管，此处有分支到生殖腺，称生殖血管7神经系统和感觉器官 神经系统包括3个有联系的系统： （1）外神经系：主要为感觉神经系统，由外胚层发育而成包括口周围的1个神经环和5条辐神经这些神经组织暴露在体表，尚未与上皮隔开，即相连部分的上皮细胞也有传导刺激的作用，这和腔肠动物有些相似 （2）下神经系：主要为运动神经系统，由中胚层形成，位于体内外神经系统的体内方，也由1个神经环与5条辐神经构成 （3）内神经系(反口神经系)：由中胚层发生，位于反口面体壁，只有神经环而无辐神经,司运动 由中胚层形成神经系统在整个动物界中仅见与棘皮动物！,神经系统 棘皮动物的神经系统是分散的，没有神经节和中枢神经系统，神经系统与上皮不分开； 棘皮动物整个表皮中有大量感觉神经细胞，除司触觉外，还能够对光、化学刺激作出反应。

感官不发达，只有海星腕末端有眼点次生适应结果（适应固着或缓慢运动）： （1）运动、神经系统和感官不发达 利用管足和棘刺的运动效率低，神经系统与上皮不分开， 感官不发达，只有海星腕末端有眼点 （2）没有专门的呼吸、排泄和循环系统呼吸和排泄主要依靠 管足、皮鳃和体表来进行循环主要依靠真体腔棘皮动物的神经系统是分散的，没有神经节和中枢神经系统棘皮动物整个表皮中有大量感觉神经细胞，除司触觉外，还能够对光、化学刺激作出反应皮鳃：为体壁（包括表皮和体腔膜）外突形成的，壁极薄，司呼吸和一部分排泄体表上皮,体腔,结缔组织,骨片,体腔上皮,海星的皮鳃断面,皮鳃,8生殖和个体发育 海盘车共有5对生殖腺，生殖孔，也为5对，极小生殖导管很短在生殖季节时，可充满腕内，伸至腕端雌雄异体，精卵在海水中受精，经完全均等卵裂，有腔囊胚，以内陷法形成原肠胚以体腔囊法(原口动物以端细胞法)形成中胚层和体腔胚胎继续发育经体表具纤毛的纤毛幼体和羽腕幼虫以及短腕幼虫期，逐渐由两侧对称变成辐射对称，原来胚的左侧成为身体的口面，右侧成为反口面，退化的器官重新形成变态结束，最后发育成为轴射对称的小海星 海盘车有很强的再生能力，腕、体盘受损或自切，均能再生。

单独的腕不能再生出完整的身体雌雄异体，间接发育，幼体左右对称 例如海星类形成羽腕幼虫（bipinnaria）， 海蛇尾类及海胆类形成长腕幼虫（pluteus）， 海参类形成耳状幼虫（auricularia）， 海百合类形成桶形幼虫（doliolaria）短腕幼虫,蛇尾幼虫,耳状幼虫,海胆幼虫,桶形幼虫,羽腕幼虫,二、主要类群,赤海星,角海星,刺冠海星,五角海星,多臂海星,八腕海星,刺蛇尾 蛇尾目,真蛇尾 蛇尾目,海盘 蔓蛇尾目,Ophiothrix spiculata,Ophiothrix spiculata,Ophiothrix spiculata,海胆纲(Echinoidea)：特征：体略呈球形，无腕，口面向下，表面骨板互相相嵌成 球形骨骼，体表棘刺很长400种例如：马粪海胆生殖腺可以食用，有人工养殖！）,亚氏提灯,牵缩肌,辐水管,牵引肌,神经环,齿,管足孔,叉棘,亚氏提灯放大,外骨骼放大,性腺,石管,壳,辐神经,肠,胃,筛板,坛囊,管足,环水管,口,围肛部,棘,海胆内部结构,食道,齿槽,海胆内部结构,几种常见的海胆,马粪海胆（正形目）,心形海胆（心形目）,紫海胆（正形目）,（正形目）,（正形目）,蛸枕（斗笠海胆）,Strongylocentrotus purpuratus,Urchin Test,Lovenia cordiformis,海胆捕食,海参纲(Holothuroidea)：特征：体柔软，长筒形，无腕，无口面和反口面之分，口位 于前端，肛门在后端；呼吸树是海参特有的呼吸排泄 器官。

1000种具再生功能 例如：梅花参，海地瓜，刺参等几种常见的海参,刺参（Stichopus japonicus）,梅花参（Thelenota ananas）,海棒槌（Paracaudina chilensis var）,白底靴参,光参（Cucumaria japonica）,楯手目,芋参目,Parastichopus californicus,Parastichopus parvimensis,Parastichopus californicus,Urechis caupo,海棒槌,海百合 Metacrinus,棘皮动物门分纲检索表,7(8) 体壁坚硬，有棘剌海胆纲 8(7) 体壁柔软，无棘剌海参纲,1(6) 有伸展的腕;,2(3) 腕有羽状分枝, 口向上海百合纲 3(2) 腕无羽状分枝, 口向下; 4(5) 腕与体盘有明显分界海星纲 5(4) 腕与体盘无明显分界蛇尾纲,6(1) 无伸展的腕;,棘皮动物的起源和进化,棘皮动物的辐射对称是由两侧对称的祖先演化而来 棘皮动物与脊索动物同属于后口动物，其幼虫同原索动物的幼虫很相似，棘皮动物与脊索动物可能来自共同的祖先 海百合纲最古老海参纲也比较原始。

海星、蛇尾和海胆是同一祖先进化而来，其中，海星是较早分化出来的，而蛇尾和海胆更接近些。